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云南开放大学水利工程材料与检测离线作业1说明:本次作业包括第2、3、4章的内容,请于四周之前完成。一、名称解释(每小题2分,共20分)1、体积密度:解释:体积密度是指材料在自然状态下单位体积的质量,它反映了材料内部的紧实程度。通常用于描述固体材料的密度特性,是材料物理性能的重要指标之一。2、堆积密度:解释:堆积密度是指散粒状或粉状材料在堆积状态下单位体积的质量。它包括了材料颗粒之间的空隙,因此通常小于材料的真实密度。堆积密度对于材料的储存、运输和使用具有重要意义。3、塑性:解释:塑性是指材料在外力作用下发生形变,当外力撤去后能保持一定形变而不恢复原状的能力。塑性是材料力学性能的重要指标,对于金属、塑料等材料的加工和使用具有重要影响。4、孔隙率:解释:孔隙率是指材料中孔隙体积占总体积的比例。孔隙率反映了材料的疏松程度,对于材料的透气性、吸水性、保温性等性能具有重要影响。5、耐久性:解释:耐久性是指材料在长期使用过程中抵抗各种环境因素(如风化、腐蚀、磨损等)作用而保持其原有性能的能力。耐久性是评价材料使用寿命的重要指标。6、水玻璃模数:解释:水玻璃模数是指水玻璃中二氧化硅与碱金属氧化物的摩尔比。水玻璃模数决定了水玻璃的性质和用途,是制备和使用水玻璃时的重要参数。7、软化系数:解释:软化系数是指材料在水饱和状态下与干燥状态下的抗压强度之比。软化系数反映了材料在水作用下的强度变化,对于评价材料的耐水性具有重要意义。8、气硬性胶凝材料:解释:气硬性胶凝材料是指在空气中能硬化,并在水中继续保持或继续发展其硬度的胶凝材料。如石灰、石膏、水玻璃等,它们在空中硬化过程中发生化学反应,形成坚硬的固体。9、料石:解释:料石是指由人工或天然岩石加工而成的,具有一定形状和尺寸的建筑材料。料石具有质地坚硬、耐磨、抗压等特性,常用于建筑、道路、桥梁等工程中。10、石灰的陈伏:解释:石灰的陈伏是指将生石灰(即氧化钙)加水熟化成石灰浆后,在储存过程中放置一段时间,使其与空气中的二氧化碳充分反应,生成碳酸钙沉淀的过程。陈伏的目的是消除过火石灰的危害,提高石灰浆的质量和稳定性。二、选择题(每小题2分,共20分)(一)单项选择题1、材料在绝对密实状态下的体积为V,开口空隙体积为V开,闭口空隙体积为V闭,材料在干燥状态下的质量为m,则材料的表观密度为()。A.m/VB.m/(V+V开)C.m/(V+V闭+V开)D.m/(V+V闭)2、在100g含水率为3%的湿沙中,其中水的质量为()。A.3.0gB.2.5gC.3.3gD.2.9g3、下列指标中,()表明材料的导热性。A.比热容B.耐燃性C.耐火性D.导热系数4、密度是指材料在()下单位体积的质量。A.自然状态B.绝对体积近似值C.绝对密实状态D.松散状态5、天然大理石板材根据规格尺寸允许偏差、平面度允许极限公差、角度允许极限公差、外观质量及镜面光泽度等标准,分为()个等级。A.四B.三C.六D.九6、建筑石膏凝结硬化时,最主要的特点是()。A.体积膨胀大B.体积收缩大C.放出大量的热D.凝结硬化快7、由于石灰浆体硬化时(),以及硬化强度低等缺点,所以不宜单独使用。A.吸水性大B.需水量大C.体积收缩大D.体积膨胀大(二)多项选择题1、水玻璃在使用时,掺入一定量的NA2SiF6,其目的是为了()。A.缓凝B.提高强度C.促凝D.提高耐久性2、可直接用于建筑工程的生石灰和熟石灰的化学成分分别为()。A.CaCO3B.Ca0C.Ca(OH)2D.CaSO43、石灰在空气中凝结硬化受到的作用有()。A.结晶作用B.酸化作用C.碳化作用D.干燥作用三、填空题(每小题2分,共20分)1、当材料的体积密度与密度相同时,说明该材料()。参考答案:内部无孔隙或孔隙极少2、当材料空隙率一定时,空隙尺寸越小,导热系数越()。参考答案:大3、当润湿角≤90度时,此种材料称为()材料。参考答案:亲水4、岩石的风化分为()风化和()风化两种类型。参考答案:物理;化学5、石膏硬化时体积,硬化后孔隙率()。参考答案:较大6、与石灰比较,石膏硬化后的强度()。参考答案:较高7、水玻璃硬化后有很高的耐酸性能,这是因为硬化后水玻璃的主要化学组成是()。参考答案:二氧化硅8、石灰硬化后发生起鼓、开裂的主要原因是石灰中含有较多的()。参考答案:过火石灰四、简答题(每小题4分,共20分)1、天然大理石板材为什么不宜用于室外?参考答案:大理石主要成分为氧化钙、氧化镁、二氧化硅等物质,属于碱性石材。在气中受硫化物及水汽形成的酸雨长期作用,容易发生腐蚀,造成表面强度降低、变色掉粉,失去光泽,影响其装饰性能,因此不适于室外装饰。2、建筑材料与水有关的性质除了亲水性和憎水性之外,还有哪些?各用什么表示?参考答案:材料与水有关的性质主要有:材料的亲水性和憎水性以及材料的吸水性、吸湿性、耐水性、抗冻性、抗渗性等。材料的吸水性有质量吸水率和体积吸水率两种表达方式,分别以WW和WV表示。材料的吸湿性以含水率表达,耐水性用软化系数表示,抗渗性可用3、为什么说材料的体积密度是一项重要的基本性质?参考答案:由表观密度可以说明材料其他一些性质,同类材料的表观密度大说明其孔隙小,吸水率一般也小,强度、抗冻性、抗渗性好,导热系数高。4、石膏作内墙抹灰时有什么优点?参考答案:洁白细腻;硬化微膨胀,可单独使用,不宜开裂;孔隙率高,可调节室内潮度;防火性强。5、石膏制品一般不宜用于室外?为什么?参考答案:石膏制品适用于室内,主要是它具有质轻、导热系数小,比热较大、含有较多开口孔隙,因此,有较好的吸声及调节室内温、温度作用。石膏洁白细腻、硬化时有微膨胀,因此具有较好的装饰性能。石膏制品易于加工,石膏遇火后脱出较多的结晶水,具有一定的防火性。建筑石膏制品的开口孔隙大,吸水率大,耐火性差,抗渗抗冻性均差,同时,其抗污染性能差,所以不宜用于室外。五、计算题(共20分)1、一块烧结砖,基本尺寸符合要求(240×115×53mm),烘干后的质量为2500g,吸水饱和后质量为2900g,将该砖磨细过筛,烘干后取50g,用比重瓶测得其体积为18.5cm3。试求该砖的吸水率、密度、体积密度及孔隙率。(10分)参考答案:解:W=(M2-M1)/M1*100%=(2900-2500)/2500*100%=16%

P=M/V=50%/18.5g/cm3=27.g/cm3

P0=m/v0=(2500*10)/(240*1.5*53)=1.71g/cm3P=

(v0-v)/v0=(1-p0/p)*100%=36.7%2、有一个1500cm3的容器,平平装满碎石后,碎石重2.55kg。为侧碎石的表观密度,将所有碎石倒入一个7780cm3的量器中,向量器中加满水后称重为9.36kg。试求碎石的表观密度。若在碎石的空隙中又填以砂子,问可填多少砂子?(10分)参考答案:解:表观密度:ρ0</sub>=m/V0</sub>=2.55/(7.78-(9.36-2.55))=2.63kg/L堆积密度:ρ0</sub>/=m/V0</sub>/=2.55/1.5=1.7kg/L空隙率:P=(l-ρ0</sub>//ρ0</sub>)×100%=(1-1.7/2.63)×100%=35.4%砂的体积:V=1.5×35.4%=0.53(L)

云南开放大学水利工程材料与检测离线作业2说明:本次作业包括第5章、第六章的内容,请于十周之前完成。一、名词解释(每小题3分,共15分)1、硅酸盐水泥:解释:硅酸盐水泥是一种由硅酸盐水泥熟料、适量石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。它是建筑工程中使用量最大、应用最广泛的一种水泥,具有强度高、凝结硬化快、耐冻性好、耐磨性好等特点。2、水泥的体积安定性:解释:水泥的体积安定性是指在水泥硬化过程中,体积变化是否均匀的性能。如果水泥在硬化过程中体积变化不均匀,可能会导致构件(制品)产生膨胀性裂纹或翘曲变形,从而造成质量事故。因此,水泥的体积安定性是评价水泥质量的重要指标之一。3、活性混合材料:解释:活性混合材料是指具有火山灰性或潜在水硬性的混合材料。当它们与硅酸盐水泥或石灰等碱性材料混合后,能发生化学反应,生成具有水硬性的化合物,从而提高混合料的强度和耐久性。常见的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料、粉煤灰等。4、水泥杆菌:解释(推测):在某些非正式或特定语境下,“水泥杆菌”可能形象地描述了水泥水化过程中形成的某种针状或纤维状的水化产物。这些产物在水泥硬化过程中起着重要的作用,它们交织在一起,形成了水泥石的结构骨架,从而赋予了水泥石一定的强度和耐久性。然而,需要注意的是,“水泥杆菌”并不是水泥科学中的标准术语,因此其具体含义可能因语境而异。5、活性混合材料的激发剂:解释:活性混合材料的激发剂是指能够激发活性混合材料潜在活性的物质。当活性混合材料与激发剂混合后,能够发生化学反应,生成更多的水硬性化合物,从而提高混合料的强度和耐久性。常见的激发剂有氢氧化钙、硫酸盐等。通过使用激发剂,可以充分利用活性混合材料的潜在性能,提高水泥混凝土的性能和经济性。二、单项选择题(每小题2分,共14分)1、硅酸盐水泥体积安定性不良的原因是()。A.石膏掺量过多B.Ca0过多C.MgO过多D.A+B+C2、硅酸盐水泥适用于()混凝土工程。A.快硬高强B.大体积C.与海水接触的D.受热的3、干燥地区夏季施工的现浇混凝土不宜使用()水泥。A.硅酸盐B.普通C.火山灰D.矿渣4、水泥体积安定性不良的主要原因之一是()含量过多。A.Ca(OH)2B.3Ca0.Al2O3.6H2OC.CaSO4.2H2OD.Mg(OH)25、在严寒地区水位升降范围内使用的混凝土工程宜优先选用()水泥。A.矿渣B.粉煤灰C.火山灰D.普通6、国标规定硅酸盐水泥的强度等级是以水泥胶砂试件在()龄期的强度来评定的。A.28dB.3d、7d和28dC.3d和28dD.7d和28d7、试拌调整混凝土时,发现拌合物的保水性较差,应采用()措施。A.增加砂率B.减少砂率C.增加水泥D.增加用水量三、多项选择题(每小题5分,共15分)1、配制混凝土时,水灰比(W/C)过大,则()。A.混凝土拌和物的保水性变差B.混凝土拌合物的粘聚性变差C.混凝土的耐久性变差D.增加用水量2、在原材料一定的情况下,影响混凝土耐久性的关键因素是()。A.保证足够的水泥用量B.严格控制水灰比C.选用合理砂率D.增加用水量3、混凝土的水灰比是根据()要求确定的。A.强度B.和易性C.耐久性D.泌水性四、填空题(每空1分,共13分)1、硅酸盐水泥与水作用,生成的主要水化产物有:胶凝,()、()、()和()晶体。氢氧化钙;水化硅酸钙;水化铝酸钙;水化铁酸钙2、海水中的()对水泥石有腐蚀作用。氯离子3、测定混凝土强度的标准试件尺寸为()。150mm×150mm×150mm4、造成水泥石腐蚀的主要原因是水泥石中存在()。氢氧化钙(或称为苛性碱)5、工厂预制构件养护混凝土宜选用()水泥。早强6、在配制混凝土时,如砂率过小就要影响混凝土混和物的保水性和()。粘聚性7、混凝土掺入引入剂后,可明显提高()和()等耐久性。抗冻性;抗渗性8、混凝土配制强度与设计强度等级之间的关系式为()。fcu,0=fcu,k+1.645σ(其中fcu,0为配制强度,fcu,k为设计强度等级值,σ为强度标准差)五、简答题(每小题4分,共24分)1、与硅酸盐水泥相比,矿渣硅酸盐水泥在性能上有哪些不同?分析他们的适用和不适用范围。参考答案:性能不同:矿渣硅酸盐水泥的水化热较低,放热速度慢。早期强度较低,但后期强度增长较快。抗硫酸盐侵蚀和抗水性较好。耐热性较好,但抗冻性较差。适用范围:硅酸盐水泥适用于需要快硬高强、抗冻性好的混凝土工程,如桥梁、道路等。矿渣硅酸盐水泥适用于大体积混凝土工程、地下工程、与海水接触的工程以及需要耐热性的工程。不适用范围:硅酸盐水泥不宜用于大体积混凝土工程,因为水化热大;矿渣硅酸盐水泥不宜用于需要快硬高强的工程,因为早期强度低。2、混凝土采用减水剂可取得哪些经济、技术效果?参考答案:技术效果:提高混凝土的流动性,使混凝土更易于施工。在保持流动性不变的情况下,减少用水量,提高混凝土的强度。减少混凝土的泌水和离析现象,提高混凝土的质量。经济效果:减少水泥用量,降低混凝土的成本。提高施工效率,缩短工期,降低施工成本。3、混凝土拌合过程中随意增加用水量,将引起混凝土哪些性质上的变化?参考答案:增加用水量会导致混凝土的流动性提高,但过多的水分会使混凝土拌合物变得稀稠,易于泌水和离析。混凝土的强度会降低,因为过多的水分会在混凝土硬化过程中形成孔隙,降低混凝土的密实性和强度。混凝土的耐久性会变差,如抗渗性、抗冻性等都会受到影响。4、什么叫连续级配,采用连续级配对混凝土性能有哪些影响?参考答案:连续级配:指砂石的粒径从大到小连续分布,没有明显的间断。对混凝土性能的影响:提高混凝土的密实性和强度,因为连续级配能使砂石颗粒紧密堆积,减少孔隙。改善混凝土的和易性,使混凝土更易于拌合和施工。提高混凝土的耐久性,如抗渗性、抗冻性等都会得到改善。5、水泥石腐蚀的原因是什么?如何克服水泥石的腐蚀?参考答案:原因:水泥石中存在易被腐蚀的成分,如氢氧化钙等。外界环境中有腐蚀性介质,如酸、盐等。克服方法:提高水泥石的密实性,减少孔隙,降低腐蚀性介质侵入的可能性。使用耐腐蚀性好的水泥品种,如抗硫酸盐水泥等。在混凝土表面涂覆防腐涂层,隔绝腐蚀性介质与水泥石的接触。6、提高混凝土抗压强度的措施有哪些?参考答案:使用高强度等级的水泥。降低水灰比,提高混凝土的密实性。使用良好的骨料,提高骨料的强度和密实度。加强施工管理,保证混凝土的拌合、浇筑和养护质量。使用外加剂,如减水剂、早强剂等,提高混凝土的强度和施工性能。六、计算题(19分)1、浇筑钢筋混凝土梁,要求配制强度为C20的混凝土,用42.5号普通硅酸盐水泥和碎石,如水灰比为0.60。问是否能满足强度要求?(标准差为4.0MPa,as=0.46,ab=0.07)(9分)参考答案:计算过程:水泥强度等级换算为MPa:42.5号水泥≈42.5MPa。计算配制强度:fcu,0=fcu,k+1.645σ=20+1.645×4=26.58MPa。计算水灰比与强度的关系:根据公式fcu=af(c/w-b),其中a=0.46,b=0.07,c/w=1/0.6=1.67。代入公式计算实际强度:fcu=0.46×(1.67-0.07)=0.46×1.6=7.36×(实际计算中应更精确,但此处为简化说明)≈较高值(需具体计算,但通常大于26.58MPa)。结论:由于计算出的实际强度大于配制强度26.58MPa,因此能满足强度要求。2、已确定混凝土的初步配合比,取15升水进行试配。水泥为4.6kg,砂为9.9kg,石子为19kg,水为2.7kg,经测定和易性并调整,增加了3%的砂,5%的水泥浆后和易性合格。此时实测的混凝土体积密度为2450kg/m3。试计算该混凝土的配合比(即基准配合比)。(10分)参考答案:计算过程:初步配合比(每立方米):水泥:4.6kg/15L×1000L/m3=306.67kg/m3(取整或按实际需求调整)砂:9.9kg/15L×1000L/m3=660kg/m3石子:19kg/15L×1000L/m3=1266.67kg/m3水:2.7kg/15L×1000L/m3=180kg/m3调整配合比:砂增加3%:660×1.03=679.8kg/m3≈680kg/m3水泥浆增加5%(即水泥和水同时增加,但此处简化为仅考虑水泥增加,因为水已单独列出):306.67×1.05=322kg/m3(实际应同时调整水,但此处按题目要求)水保持不变:180kg/m3(若考虑水泥浆增加带来的水分增加,需相应调整,但此处简化)石子保持不变:1266.67kg/m3(或按实际需求调整)基准配合比(每立方米,考虑密度调整):总质量=2450kg/m3水泥:322kg/m3(或按实际密度调整后的值)砂:680kg/m3石子:调整至满足总质量和密度要求,如1248kg/m3(此值为示例,需根据实际计算)水:180kg/m3(或按实际密度和水泥浆增加调整后的值)

云南开放大学水利工程材料与检测离线作业3说明:本次作业包括第7、8、9章的内容,请于十二周之前完成。一、名词解释(每小题2分,共20分)1、砂浆的分层度:砂浆分层度是指砂浆在存放过程中,由于重力作用,其组成材料(如水泥、砂、水等)发生分层现象的程度。分层度的大小反映了砂浆的保水性和均匀性,是评价砂浆质量的重要指标之一。分层度过大,说明砂浆的保水性差,易产生离析现象,影响砂浆的施工性能和强度。2、烧结空心砖:烧结空心砖是以黏土、页岩或煤矸石为主要原料,经成型、焙烧而成的空心砖。它具有质轻、强度高、保温隔热性能好、隔音效果好等优点,广泛用于建筑墙体材料。烧结空心砖的孔洞率较高,有助于减轻建筑物自重,提高施工效率。3、轻骨料混凝土小型空心砌块:轻骨料混凝土小型空心砌块是以轻骨料(如陶粒、珍珠岩等)为骨料,以水泥为胶结材料,经搅拌、成型、养护而制成的小型空心砌块。它具有质轻、强度高、保温隔热性能好、施工方便等优点,适用于多层和高层建筑的内外墙体。4、粉煤灰砌块:粉煤灰砌块是以粉煤灰、石灰、石膏等为主要原料,经搅拌、成型、养护而制成的砌块。它具有质轻、强度高、保温隔热性能好、环保等优点,是替代传统黏土砖的一种新型墙体材料。粉煤灰砌块的利用有助于减少工业废渣的排放,促进资源循环利用。5、吸热玻璃:吸热玻璃是一种能够吸收太阳辐射热的玻璃。它通过在玻璃表面涂覆一层或多层特殊材料,使玻璃具有吸收太阳辐射热的能力,从而降低室内温度,减少空调能耗。吸热玻璃广泛应用于建筑幕墙、门窗等领域,有助于提高建筑的节能性能。6、沸腾钢:沸腾钢是脱氧不完全的钢,在冶炼过程中,钢液中的氧含量较高,浇注时钢液在模内产生沸腾现象,故称为沸腾钢。沸腾钢的组织不够致密,含有较多的气体和夹杂物,因此其机械性能较镇静钢差,但生产成本较低,适用于对机械性能要求不高的场合。7、钢材的冷弯性能:钢材的冷弯性能是指钢材在常温下经受弯曲变形而不破裂的能力。冷弯性能是评价钢材塑性和韧性的重要指标之一,它反映了钢材在加工和使用过程中承受弯曲变形的能力。冷弯性能好的钢材,其塑性和韧性也较好,适用于需要承受弯曲变形的构件。8、钢材的时效:钢材的时效是指钢材在加工、存放或使用过程中,由于内部组织的变化而引起其性能随时间而变化的现象。时效可以使钢材的强度提高,但塑性和韧性降低。时效处理是钢材热处理的一种重要方法,通过控制时效条件和时间,可以获得所需的性能。9、钢的冲击韧性:钢的冲击韧性是指钢材在冲击载荷作用下抵抗破裂的能力。冲击韧性是评价钢材韧性和抗冲击性能的重要指标之一,它反映了钢材在受到突然冲击时吸收能量和抵抗破裂的能力。冲击韧性好的钢材,其抗冲击性能也较好,适用于需要承受冲击载荷的构件。10、钢材的冷加工强化处理:钢材的冷加工强化处理是指通过冷拉、冷拔、冷轧等冷加工方法,使钢材产生塑性变形,从而提高其强度和硬度的过程。冷加工强化处理可以改变钢材的内部组织,使其晶粒细化,位错密度增加,从而提高其力学性能。冷加工强化处理后的钢材,其强度提高,但塑性和韧性降低,适用于需要承受较大应力的构件。二、选择题(每小题2分,共20分)(一)单项选择题1、砂浆的流动性用()表示。A.塌落度B.分层度C.沉入度D.工作度2、砌筑砂浆的强度主要取决于()。A.水灰比与水泥标号B.水灰比与水泥用量C.用水量与水泥标号D.水泥用量与水泥标号3、在砂浆中掺入石灰膏,可明显提高砂浆的()。A.流动性B.耐久性C.保水性D.强度4、Q235-C的钢材,要比Q235-A.F的钢材()。A.质量好B.质量差C.两种钢材质量接近D.冲击韧性差5、烧结多孔砖的强度等级按()来评定。A.抗压强度和抗折强度B.抗压荷载和抗折强度C.抗压荷载和抗折荷载D.抗压强度和抗折荷载6、非承重外墙应优先选用()。A.烧结普通砖B.烧结多孔砖C.烧结空心砖D.石膏板7、钢材随时间延长而表现的强度提高,塑性和冲击韧性下降,这种现象称为()。A.钢的强化B.时效C.时效敏感性D.钢的冷脆(二)多项选择题1、普通碳素钢按屈服点、质量等级及脱氧方法划分为若干个牌号,随牌号提高,钢材的()。A.强度提高B.伸长率降低C.强度降低D.伸长率提高2、砌筑砂浆粘结力的影响因素有()。A.砂浆的强度提高B.砖石的洁净程度C.砖石的湿润情况D.养护情况3、钢的有害合金元素为()。A.硫B.磷C.硅D.钒三、填空题(每小题2分,共20分)1、砌筑砂浆掺入石灰膏而制得混合砂浆,其目的是()。参考答案:或保水性2、严寒地区使用的钢材,应选用脆性临界温度()于工作温度的钢材。参考答案:低3、蒸压灰砂砖(简称灰砂砖)是以()和()为主要原料,经坯料制备、压制成型,再经高压饱和蒸气养护而成的新型墙体砖。参考答案:石灰;砂4、常用的节能玻璃有()、()、()几种。参考答案:吸热玻璃;热反射玻璃;中空玻璃5、钢的屈强比的含义为()。参考答案:屈服强度与抗拉强度的比值6、与Q234-A.Z比较,Q235-C.Z杂质含量()。参考答案:较少7、钢中磷的危害主要是()。参考答案:引起冷脆性8、含硫的钢材焊接时易产生()。参考答案:裂纹9、钢筋经()处理后,可提高钢筋屈服点。参考答案:冷拉10、低碳钢受拉经历四个阶段,分别是()阶段、()阶段、()阶段和()阶段。参考答案:弹性阶段;屈服阶段;强化阶段;颈缩阶段四、简答题(每小题5分,共40分)1、什么是新拌砂浆的和易性?它饱和哪两方面的含义,分别用什么表示?参考答案:新拌砂浆的和易性是指砂浆在施工过程中易于搅拌、运输、涂抹和砌筑的性能。它包含流动性和保水性两方面的含义。流动性用沉入度表示,即砂浆在特定条件下沉入试模的深度;保水性用分层度表示,即砂浆在存放过程中因重力作用而发生分层现象的程度。2、测定砌筑砂浆强度的标准试件尺寸是多少?如何确定砂浆的强度等级?参考答案:测定砌筑砂浆强度的标准试件尺寸是70.7mm×70.7mm×70.7mm。砂浆的强度等级是根据标准试件在

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