土木工程材料复习资料[2]

土木工程材料复习资料[2]内容摘要：

） *40＝ 0～ 25→X ＝ 100％～％ 8 同理可以得出以下结果： 对于 的筛孔： 91%~34% 对于 的筛孔： 100%~50% 对于 的筛孔： 100%~12% 对于 的筛孔：任意比例 所以甲砂的比例范围为： 91％～ 50％ 6．现有两种砂子，若细度模数相同，其级配是否相同。 若两者的级配相同，其细度模数是否相同。 参考答案： 若细度模数相同，其级配不同；若两者的级配相同，其细度模数相同。 7．试比较碎石和卵石拌制混凝土的有缺点。 参考答案： 在水泥浆用量相同的条件下，卵石混凝土 的流动性较大，与水泥浆的粘结较差。 碎石混凝土流动性较小，与水泥浆的粘结较强。 碎石混凝土强度高于卵石混凝土的强度。 8．什么是混凝土拌合物的和易性。 影响和易性的主要因素有哪些。 如何改善混凝土拌和物的和易性。 参考答案： 和易性是指在一定的施工条件下，便于各种施工操作并能获得均匀、密实的混凝土的一种综合性能。 包括：流动性、粘聚性和保水性。 主要影响因素：水泥品种及细度；用水量；水泥浆用量；水灰比；含砂率；外加剂；搅拌。 应根据和易性的主要影响因素综合考虑来提高和易性，如：选用和易性最好的粉煤灰硅酸盐水泥，将水泥磨细，增加水泥浆的用量，选择合理的水灰比和砂率，加入减水剂，加强搅拌等都能提高混凝土的和易性。 9．试述泌水对混凝土质量的影响。 参考答案： 泌水是材料离析的一种形式。 如果混凝土拌和物的保水性比较差，其泌水的倾向性就较大，这样就易于形成泌水通道，硬化后成为混凝土的毛细管渗水通道。 由于水分上浮，在混凝土表面还会形成一个疏松层，如果在其上继续浇灌混凝土，将会形成一个薄弱的夹层，此外，在粗骨料颗粒和水平钢筋下面也容易形成水囊或水膜，致使骨料和钢筋与水泥石的粘结力降低。 10．和易性与流动性之间有何区别。 混凝土试拌调 整时，发现坍落度太小，如果单纯加用水量去调整，混凝土的拌和物会有什么变化， 参考答案： 流动性是指混凝土拌和物在本身自重或施工机械搅拌振捣作用下能够流动的性能。 而和易性是混凝土的综合工作性能，包括流动性，还有粘聚性和保水性。 如果单纯增加用水量去调整坍落度，则水泥浆会变稀，从而降低了水泥浆的粘聚性，减小颗粒间的内摩擦力，混凝土拌和物的流动性会增大。 但是，水泥浆的粘聚性降低过多的话，会导致混凝土拌和物的保水能力不足，会出现泌水现象，而且其粘聚性也不好，这样会影响混凝土的质量，降低硬化后混凝土的强度。 11．影响混凝土强度的内在因素有哪些。 试结合强度公式加以说明。 参考答案： 混凝土的强度主要决定于水泥石的强度和水泥石与骨料之间的粘结强度。 而水泥石的强度主要取决于其矿物成分及孔隙率。 而孔隙率又决定于水灰比与水化程度。 所以，对于给定的龄期，水泥石的强度主要决定于水泥强度与水灰比。 水泥强度越大，水灰比越小，水泥石强度越高。 水泥石与骨料的粘结力也同样与水泥强度和水灰比有关，水泥强度越高，水灰比越小，则水泥浆硬化后与骨料的粘结力越强。 水泥石与骨料的粘结力还与骨料的品质有关，碎石混凝土强度高于卵石混凝土的强度。 综上所 述，混凝土的强度与水灰比成反比，与水泥强度成正比，还与骨料品质有关。 用公式表示为：bceacu WCff ?? ????????。 其中： C－ 1m3混凝土中水泥用量， Kg； 9 W－ 1m3混凝土中的用水量， Kg； WC－灰水比 cuf －混凝土 28 天抗压强度 cef －水泥的实测强度 a? ， b? －经验系数。 12．某工地施工人员采取下述几个方案提高混凝土拌和物的流动性，试问下面那些方案可行。 那个方案不行。 并说明理由。 （ 1）多加水 2）保持 W/C 不变，增加水泥浆用量；（ 3）加入 CaCl2（ 4）加入减水剂； 5）加强振捣。 参考答案：（ 1）不行。 多加水会改变混凝土的水灰比，降低强度。 而且多加水，可能会导致混凝土粘聚性降低过多，保水能力不足，出现泌水现象。 （ 2）可行。 增加水泥浆用量，可以增加骨料表面包裹层的厚度，增大了润滑作用，因而提高了混凝土拌和物的流动性。 （ 3）不行。 CaCl2有一定的塑 化作用，会降低混凝土的流动性。 而且氯离子对混凝土有侵蚀作用。 （ 4）可行。 可以将水泥絮凝结构中的游离水释放出来，增大了流动性。 （ 5）可行。 加强振捣可以使混凝土拌和物的均匀性提高。 13． 试简单分析下述不同的试验条件测得的强度有何不同和为何不同。 （ 1）试件形状不同； （ 2）试件尺寸不同； （ 3）加荷速率不同； （ 4）试件与压板之间的摩擦力大小不同。 参考答案： （ 1）立方体试件测得的强度高。 因为有环箍效应。 （ 2）尺寸小的试件测得的强度高。 一是因为环箍效应，二是因为试件的尺寸增大时，存在缺陷的几率也会增大。 （ 3）加载速度越大，测得的强度值越大。 因为，加载速度大，混凝土的缺陷还来不及表现出来。 （ 4）不涂油测得的值大。 不涂油，摩擦大，环箍效应强。 14．混凝土的弹性模量有几种表示方法。 常用的是哪一种。 怎样测定。 参考答案： 混凝土弹性模量有 3 种表示方法： 原点切线弹性模量。 割线弹性模量。 切线弹性模量。 常用的是割线弹性模量。 我国是将指定应力cpf31??（ cpf 为轴心抗压强度）与它对应的应变 ? 的比值定义为混凝土的弹性模量 Eh＝??。 15．试结合混凝土的应力－应变曲线说明混凝土的受力破坏过程。 参考答案： 以混凝土单轴受压为例，混凝土的破坏（即内部裂缝发展）可以分为 4 个阶段。 压应力小于极限应力的 30％（称为比例极限）为第一阶段，这一阶段未受荷载前就存在的界面裂缝无明显变化，宏观上显示出应力 应变成直线关系，为弹性变化阶段； 随着荷载进一步增加，超过比例极限而又低于 50％极限应力时为第二阶段，界面裂缝的长度、宽度和数量也随之增加，界面借助于摩阻力的作 用承担荷载，而水泥砂浆的开裂小的可以忽略不计，此时变形增加的速率大于应力增加的速率，应力 应变曲线偏离直线开始弯向水平方向。 相当于 50％～ 75％极限应力时为第三阶段，在界面裂缝继续发展的同时，开始出现贯穿砂浆的裂缝，应力 应变曲线明显趋向水平方向。 相当于 75％～ 100％极限应力为第四阶段，随着荷载增加界面裂缝进一步增加，贯穿裂缝逐渐增生并将邻近的界面裂缝连接起来成为连续裂缝而破损。 混凝土的受力破坏过程，实际上是内部裂缝的发生、扩展以至连通的过程，也是混凝土内部结构从连续到不连续的发展过程。 10 16．何谓 混凝土的塑性收缩、干缩、自收缩和徐变。 其影响因素有哪些。 收缩与徐变对混凝土的抗裂性有何影响。 参考答案： 塑性收缩：混凝土尚处于塑性状态时产生的体积收缩。 影响因素：与环境湿度有关。 干缩：当外界湿度减小时，由于水分的蒸发，引起凝胶体失水，失去水膜的胶粒由于分子引力作用，使胶粒间的距离变小，产生收缩；毛细水减少时，会引起毛细管压力增大，使管壁受到压力，其压力随着湿度的减小而增大，表现为体积的 “干缩 ”。 影响因素：与水泥品种、水泥用量和单位用水量以及砂石有关。 自收缩：处于与外界无水分交换条件下，混凝土内部未水化的 胶凝材料吸收毛细管中的水分而水化，使毛细管失水，由于毛细管压力使水泥浆产生的收缩。 影响因素：水灰比。 徐变：在持续荷载作用下，混凝土产生随时间而增加的变形称为徐变。 影响因素：环境；水灰比；温度；骨料；水泥；加载时间及荷载。 收缩和徐变对混凝土抗裂性的影响：收缩和徐变都有可能导致混凝土的开裂。 17．试从混凝土的组成材料、配合比、施工、养护等几个方面综合考虑提出高混凝土强度的措施。 参考答案： 选用高标号的水泥、降低水灰比、机械搅拌，标准养护 18．何谓减水剂。 试述减水剂的作用机理。 在混凝土中加减水剂有何技术经 济意义。 我国目前常用的有哪几种。 参考答案： 减水剂：在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。 减水剂的作用原理：加入适量的减水剂后，其憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面并使之带有相同电荷，在电性斥力作用下水泥颗粒彼此相互排斥，絮凝结构解体，关闭于其中的游离水被释放出来，从而在不增加拌和用水量的情况下，有效的增大了混凝土的流动性。 另一方面减水剂分子的亲水基团朝向水溶液作定向排列，其极性很强易于与水分子以氢键形式结合，在水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜，有利于水泥颗粒的滑动，也更强化了水对水泥 颗粒的润湿作用。 使用减水剂的技术经济意义： 1) 在保持用水量不变的情况下，可使混凝土拌合物的坍落度增大 100～ 200mm。 2) 在保持坍落度不变的情况下，可使混凝土的用水量减少 10％～ 15％，高效减水剂可减水 20％以上，抗压强度可提高 15％～ 40％。 3) 在保持坍落度和混凝土抗压强度不变的情况下，可节约水泥 10％～ 15％。 4) 由于混凝土的用水量减少，泌水和骨料离析现象得到改善，可大大提高混凝土的抗渗性，一般混凝土的渗水性可降低 40％～ 80％。 5) 可减慢水泥水化初期的水化放热速度，有利于减小大体积混凝土的温度应力，减少开裂 现象。 我国常用的减水剂种类： 普通减水剂：以木质磺酸盐类为主，有木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁及丹宁等。 高效减水剂：多环芳香族磺酸盐类：主要有萘和萘的同系磺化物与甲醛缩合的盐类、胺基磺酸盐等。 水溶性树脂磺酸盐类：主要成分为磺化三聚氰胺树脂、磺化古玛隆树脂等。 脂肪族类：主要有聚羧酸盐类、聚丙烯酸盐类、脂肪族羟甲基璜酸盐高缩聚物等。 其他：改性木质素磺酸钙、改性丹宁等。 19．何谓引气剂。 在混凝土中掺入引气剂有何技术经 济意义。 参考答案： 引起剂是指在搅拌混凝土工程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡（孔径为 20～ 200 m? ）的外加剂。 技术经济意义： 可大大改善拌合物的保水性和粘聚性，使其泌水现象减轻。 气泡介于颗粒之间，能起一定的润滑作用，使颗粒间摩擦力减小，从而提高混凝土拌合物的流动性。 在硬化混凝土中，由于气泡隔断了毛细孔渗水通道，故能提高了抗渗性，同时因气泡有较大的弹性变 11 形能力，对冰冻等破坏力能起缓冲作用，故因此也能提高抗冻性。 20．混凝土的强度为什么 会有波动。 波动的大小如何评定。 参考答案： 引起混凝土强度波动的基本因素如书中表 320 所示，可以分为两类：一是原材料与施工方面的因素；二是试验条件方面的因素。 详见表 320。 波动的大小用 “强度波动图 ”来评定。 21．当前土木工程用混凝土在耐久性方面主要存在那些问题。 如何提高混凝土的耐久性。 参考答案： 当前土木工程混凝土的耐久性主要包括：抗渗性、抗冻性、耐蚀性（耐化学腐蚀性）、抗碳化能力、碱骨料反。