土木工程材料考試知識(shí)點(diǎn)

第第頁(yè)土木工程材料考試知識(shí)點(diǎn)

例題：已知某種建筑材料試樣的孔隙率為24%，此試樣在自然狀態(tài)下的體積為40cm3，質(zhì)量為85.50g，吸水飽和后的質(zhì)量為89.77g，烘干后的質(zhì)量為82.30g。試求該材料的密度、表觀密度、開口孔隙率、閉口孔隙率。

解：密度=干質(zhì)量/密實(shí)狀態(tài)下的體積

=82.30/40〔1-0.24〕=2.7g/cm3

開口孔隙率=開口孔隙的體積/自然狀態(tài)下的體積

=〔89.77-82.3〕1/40=0.187

閉口孔隙率=孔隙率-開口孔隙率=0.24-0.187=0.053

表觀密度=干質(zhì)量/表觀體積=82.3/40〔1-0.187〕=2.53

5、燒結(jié)一般磚的尺寸為240mm115mm53mm，已知其孔隙率為37%，

干燥質(zhì)量為2487g，浸水飽和后質(zhì)量為2984g。試求該磚的絕對(duì)密實(shí)體積、

密度、吸水率。

解：1〕體積密度：=2487/1462.8=1.7g/cm3

孔

=37%

V孔/1462.8100%=37%

故孔的體積：V孔=541.236cm3，

求絕對(duì)密實(shí)體積：V=Vo-V孔=1462.8-541.236=921.6cm3

2〕求密度：=2487/921.6=2.7g/cm3

3〕求含水率：W=(m2-m1)/m1100%=(2984-2487)/2487100%

=20%

隙率

例既然石灰不耐水，為什么由它配制的灰土或三合土卻可以用于基礎(chǔ)的墊層、道

路的基層等潮濕部位？

解(1)石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的。加適量的水充分拌合后，經(jīng)碾

壓或夯實(shí)，在潮濕環(huán)境中石灰與粘土表面的活性氧化硅或氧化鋁反應(yīng)，生成具有水硬性的水化硅酸鈣或水化鋁酸鈣，所以灰土或三合土的強(qiáng)度和耐水性會(huì)隨運(yùn)用時(shí)間的延長(zhǎng)而漸漸提高，適于在潮濕環(huán)境中運(yùn)用。

(2)再者，由于石灰的可塑性好，與粘土等拌合后經(jīng)壓實(shí)或夯實(shí)，使灰土或三合土的密實(shí)度

大大提高，降低了孔隙率，使水的侵入大為減削。因此灰土或三合土可以用于基礎(chǔ)的墊層、道路的基層等潮濕部位。

例3-0建筑石膏及其制品為什么適用于室內(nèi)，而不適用于室外運(yùn)用？解

建筑石膏及其制品適用于室內(nèi)裝修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝聚硬化后具有以下的優(yōu)良性質(zhì)：

〔1〕石膏表面光滑飽滿，顏色雪白，質(zhì)地細(xì)膩，具有良好的裝飾性。加入顏料后，可具有各種色調(diào)。建筑石膏在凝聚硬化時(shí)產(chǎn)生微膨脹，故其制品的表面較為光滑飽滿，棱角清楚完整，外形、尺寸精確、細(xì)致，裝飾性好；

〔2〕硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔，故其保溫性、吸聲性好。

〔3〕硬化后石膏的主要成分是二水石膏，當(dāng)受到高溫作用時(shí)或遇火后會(huì)脫出21%左右的結(jié)晶水，并能在表面蒸發(fā)形成水蒸氣幕，可有效地阻擋火勢(shì)的擴(kuò)散，具有肯定的防火性。

例3-1某單位宿舍樓的內(nèi)墻運(yùn)用石灰砂漿抹面。數(shù)月后，墻面上涌現(xiàn)了許多不規(guī)章的網(wǎng)狀裂紋。同時(shí)在個(gè)別部位還發(fā)覺了部分凸出的放射狀裂紋。試分析上述現(xiàn)象產(chǎn)生的緣由。解

石灰砂漿抹面的墻面上涌現(xiàn)不規(guī)章的網(wǎng)狀裂紋，引發(fā)的緣由許多，但最主要的緣由在于石灰在硬化過程中，蒸發(fā)大量的游離水而引起體積收縮的結(jié)果。

墻面上個(gè)別部位涌現(xiàn)凸出的呈放射狀的裂紋，是由于配制石灰砂漿時(shí)所用的石灰中混入了過火石灰。這部分過火石灰在消解、陳伏階段中未完全熟化，以致于在砂漿硬化后，過火石灰汲取空氣中的水蒸汽繼續(xù)熟化，造成體積膨脹。從而涌現(xiàn)上述現(xiàn)象。

為什么生產(chǎn)水泥時(shí)要加入適量的石膏？

問題：1、為了調(diào)整〔延緩〕水泥凝聚時(shí)間通常加入石膏，石膏在水泥硬化中起緩凝劑的作用。

純水泥熟料磨細(xì)后，與水拌和，凝聚時(shí)間很短，因此不便運(yùn)用，為調(diào)整水泥的凝聚時(shí)間，摻入適量〔3%-5%〕的石膏，石膏與凝聚速度最快的鋁酸三鈣作用，生成了難溶的水化硫酸鋁鈣，掩蓋在鋁酸三鈣的四周，阻擋其繼續(xù)快速水化，因而延緩了水泥的凝聚時(shí)間。石膏的摻量主要取決于鋁酸三鈣和SO3的含量。

[例題]擋墻開裂與水泥的選用

現(xiàn)象：某大體積的混凝土工程，澆注兩周后拆模，發(fā)覺擋墻有多道貫穿型的縱向裂縫。該工程運(yùn)用某立窯水泥廠生產(chǎn)42.5Ⅱ型硅酸鹽水泥，其熟料礦物組成如下：

分析爭(zhēng)論：由于該工程所運(yùn)用的水泥C3A和C3S含量高，導(dǎo)致該水泥的水化熱高，且在澆注混凝土中，混凝土的整體溫度高，以后混凝土溫度隨環(huán)境溫度下降，混凝土產(chǎn)生冷縮，造成混凝土貫穿型的縱向裂縫。

一、名詞說明

1、表觀密度材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。包括材料實(shí)體積和內(nèi)部孔隙的外觀幾何外形的體積。

2、堆集密度散粒材料在自然狀態(tài)下單位體積的重量。既包含了顆粒自然狀態(tài)下的體積既又包含了顆粒

之間的空隙體積

3、孔隙率：是指材料內(nèi)部孔隙體積〔Vp〕占材料總體積〔Vo〕的百分

4、空隙率：散粒材料顆粒間的空隙體積〔Vs〕占堆集體積的百分率

5、比強(qiáng)度：是指單位體積質(zhì)量的材料強(qiáng)度，它等于材料的強(qiáng)度與其表觀密度之比

6、潤(rùn)濕邊角：水滴表面切線與材料和水接觸面的夾角。

7、吸濕性：親水材料在潮濕空氣中汲取水分的性質(zhì)。

8、耐水性：材料長(zhǎng)期在飽和水作用下不被破壞，強(qiáng)度也無明顯下降的性質(zhì)

9、膠凝材料：指能將散粒材料、塊狀材料或纖維材料粘結(jié)成為整體，并經(jīng)物理、化學(xué)作用后可由塑性漿

體漸漸硬化而成為人造石材的材料。

10、過火石灰：假設(shè)煅燒溫度過高或高溫持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)，那么會(huì)因高溫?zé)Y(jié)收縮而使石灰內(nèi)部孔隙率減削，體

積收縮，晶粒變得粗大，這種石灰稱為過火石灰；其結(jié)構(gòu)較致密，與水反應(yīng)時(shí)速度很慢，往往需要很長(zhǎng)時(shí)間才能產(chǎn)生明顯的水化效果。

11、廢品：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，凡氧化鎂，三氧化硫，安定性、初凝時(shí)間中任一不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)，均為廢品。

12、不合格品：其他要求任一項(xiàng)不符合合格標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)為不合格品

13、陳伏：指石灰乳〔或石灰膏〕在儲(chǔ)灰坑中放置14d以上的過程。

14、堿—骨料反應(yīng)：當(dāng)水泥或混凝土中含有較多的強(qiáng)堿〔Na2O，K2O〕物質(zhì)時(shí)，在潮濕環(huán)境下可能與含有

活性二氧化硅的集料反應(yīng)，在集料表面生成一種繁復(fù)的堿-硅酸凝膠體。

15、徐變：混凝土承受持續(xù)載荷時(shí)，隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加變形。

16、水泥活性混合材料:指磨成細(xì)粉后，與石灰或與石灰和石膏拌和在一起，并加水后，在常溫下，能

生成具有膠凝性水化產(chǎn)物，既能在水中，又能在空氣中硬化的混和材料。

17、砂漿的流淌性:指砂漿在自重或外力的作用下產(chǎn)生流淌的性質(zhì)。

18、水泥的體積安定性：指水泥在凝聚硬化過程中體積改變的勻稱性。

22、硬度：表示鋼材表面局部體積內(nèi)反抗變形的技能。

二、論述題

2、論述混凝土的和易性和砂漿的和易性有什么聯(lián)系和區(qū)分？

答：混凝土的拌合物的和易性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)措施，包括流淌性、粘聚性和保水性等三方面的含義。

流淌性是指混凝土拌合物在自重或機(jī)械振搗作用下，能產(chǎn)生流淌，并勻稱密實(shí)的填滿模板的性能。粘聚性是指混凝土拌合物在施工過程中，其組成材料之間有肯定的粘聚力，不知發(fā)生分層和離析的現(xiàn)象。

保水性是指混凝土拌合物在施工過程中，具有肯定的保水技能，不致產(chǎn)生秘水現(xiàn)象。

新拌砂漿具有良好的和易性，使它能成為勻稱的薄層，且與地面緊密連接；新拌砂漿的和易性可有流淌性和和保水性兩方面做綜合評(píng)定。

〔1〕流淌性

砂漿的流淌性也叫稠度，是指在自重或外力的作用下流淌的性能，用砂漿稠度測(cè)定儀測(cè)定，用沉入度表示，沉入度越大，流淌性越好。

〔2〕保水性

新拌砂漿保持其內(nèi)部水分不秘出流失的技能，稱為保水性。保水性不良的砂漿在存放、運(yùn)輸和施工過程中簡(jiǎn)單產(chǎn)生離析秘水現(xiàn)象。其可用砂漿分層度筒測(cè)定

3、某施工隊(duì)運(yùn)用某立窯水泥廠生產(chǎn)的一般水泥鋪筑停車場(chǎng)。該水泥顏色為較深的灰黑色，據(jù)了解是以煤渣作混合材，混凝土的水灰比為0.55。完工后一個(gè)月發(fā)覺混凝土強(qiáng)度正常，邊部切割后觀測(cè)，混凝土基本無大的孔洞。但表面耐磨性差，且在局部低凹表面的顏色為明顯不同的灰黑色，其耐磨性更差。水泥經(jīng)檢驗(yàn)強(qiáng)度及安定性等合格，但燒失量為6.3％。請(qǐng)分析緣由。

答：該水泥燒失量不合格。造成燒失量高有幾種可能：a.熟料燒不透；b.石膏雜質(zhì)多；c.混合材本身燒失量大，且摻量高。從現(xiàn)象來看，最末一點(diǎn)的問題估量是主要的。在局部低凹表面灰黑色的水泥漿含較多燒失量高的煤渣，而這些煤渣的耐磨性較差，使該停車場(chǎng)混凝土耐磨性差。另外，該混凝土水灰比過大，亦有利于混凝土的離析，煤渣的富集。從切割邊部混凝土觀測(cè)知混凝土基本無大孔洞，這可知混凝土的流淌性較大，且振搗已相當(dāng)充分。但對(duì)于水灰比較大的混凝土假設(shè)振搗過度，更易離析、泌水，使煤渣在表面富集，使混凝土表面不耐磨。

4、石灰不耐水，但為什么配制的石灰土或三合土卻可以用于基礎(chǔ)的墊層、道路的基層等潮濕部位？

答：緣由1.石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成，加適量的水充分拌合后，經(jīng)碾壓或夯實(shí)，在潮濕環(huán)境中石灰與粘土表面的活性氧化硅或氧化鋁反應(yīng)，生成具有水硬性的水化硅酸鈣或水化鋁酸鈣，所以石灰土或三合土的強(qiáng)度和耐水性會(huì)隨運(yùn)用時(shí)間的延長(zhǎng)而漸漸提高，適于在潮濕環(huán)境中運(yùn)用。

緣由2.由于石灰的可塑性好，與粘土等拌合后經(jīng)壓實(shí)或夯實(shí)，使其密實(shí)度大大提高，降低了孔隙率，水的侵入大為減削。因此，灰土或三合土可以用于基礎(chǔ)的墊層、道路的基層等潮濕部位

5、鋼筋混凝土開裂某鋼筋混凝土基墩運(yùn)用5年后涌現(xiàn)大量裂紋。經(jīng)

檢查混凝土環(huán)境水，其pH=5.5；SO42-含量為6000mg/L；Cl-含量為400mg/L。該混凝土采納一般硅酸鹽水泥。請(qǐng)爭(zhēng)論此鋼筋混凝土開裂的緣由。

答：此混凝土產(chǎn)生裂紋的關(guān)鍵緣由為硫酸鹽腐蝕，所運(yùn)用的水泥不當(dāng)。該環(huán)境水pH=5.5，對(duì)于鋼筋混凝土屬弱腐蝕(pH=4.5～6為弱腐蝕)；Cl-含量500mg/L，環(huán)境水無氯離子腐蝕；而SO42-含量4000mg/L，

屬?gòu)?qiáng)硫酸腐蝕。而僅運(yùn)用一般硅酸鹽水泥，這是選用水泥不當(dāng)所致。應(yīng)選用高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。

6、上海某新村四幢六層樓1989年9～11月進(jìn)行內(nèi)外墻粉刷，1990年4月交付甲方運(yùn)用。此后間續(xù)發(fā)覺內(nèi)外墻粉刷層發(fā)生爆裂。至5月份陰雨天，爆裂點(diǎn)快速增多，破壞范圍上萬(wàn)平方米。爆裂源為微黃色粉?；蚍哿?。該內(nèi)外墻粉刷用的“水灰”，系寶山某廠自辦的“三產(chǎn)”性質(zhì)的部門供應(yīng)，該部門由個(gè)人承包。

對(duì)爆裂采集的微黃色爆裂物作*射線衍射分析，證明除含石英、長(zhǎng)石、CaO、Ca(OH)2、CaCO3外，還含有較多的MgO、Mg(OH)2以及少量白云石。

答：該“水灰“含有相當(dāng)數(shù)量的粗顆粒，相當(dāng)部分為CaO與MgO，這些未

分消解的CaO和MgO在潮濕的環(huán)境下緩慢水化，生成Ca(OH)2，Mg(OH)2，固相體積膨脹約2倍，從而產(chǎn)生爆裂破壞。

7、某工人用建筑石膏粉拌水為一桶石膏漿，用以在光滑的天花板上徑直粘貼，石膏飾條前后半小時(shí)完工。幾天后最末粘貼的兩條石膏飾條突然墜落，請(qǐng)分析。

答、①建筑石膏拌水后一般于數(shù)分鐘至半小時(shí)左右凝聚，后來粘貼石膏飾條的石膏漿已初凝，粘結(jié)性能差?？蓳饺刖從齽娱L(zhǎng)凝聚時(shí)間；或者分多次配制石膏漿，即配即用。

②在光滑的天花板上徑直貼石膏條，粘貼難以堅(jiān)固，宜對(duì)表面予以打刮，以利粘貼?；蛘?，在粘結(jié)的石膏漿中摻入部分粘結(jié)性強(qiáng)的粘結(jié)劑。

8、簡(jiǎn)述石子的連續(xù)級(jí)配及間斷級(jí)配的特點(diǎn)？

解石子的連續(xù)級(jí)配是將石子按其尺寸大小分級(jí)，其分級(jí)尺寸是連續(xù)的。連續(xù)級(jí)配的混凝土一般和易性良好，不易發(fā)生離析現(xiàn)象，是常用的級(jí)配方法。石子的間斷級(jí)配是有意剔除中間尺寸的顆粒，使大顆粒與小顆粒間有較大的“空檔”。按理論計(jì)算，當(dāng)分級(jí)增大時(shí)，骨料空隙率降低的速率較連續(xù)級(jí)配大，可較好地發(fā)揮骨料的骨架作用而減削水泥用量。但簡(jiǎn)單產(chǎn)生離析現(xiàn)象，和易性較差。

9、影響混凝土強(qiáng)度的主要因素有哪些？怎樣影響？

解：影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素有：〔1〕水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比。水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，混凝土強(qiáng)度越高；在能保證密實(shí)成型的前提下，水灰比越小強(qiáng)度越高。〔2〕骨料品種、粒徑、級(jí)配、雜質(zhì)等。采納粒徑較大、級(jí)配較好且潔凈的碎石和砂時(shí)，可降低水灰比，提高界面粘結(jié)強(qiáng)度，因而混凝土的強(qiáng)度高?！?〕養(yǎng)護(hù)溫度、濕度。溫度、濕度對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響是通過影響水泥的水化凝聚硬化來實(shí)現(xiàn)的。溫度相宜、濕度較高時(shí)，強(qiáng)度進(jìn)展快，反之，不利于混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)?！?〕齡期。養(yǎng)護(hù)時(shí)間越長(zhǎng)，水化越徹底，孔隙率越小，混凝土強(qiáng)度越高?！?〕施工方法。主要指攪拌、振搗成型工藝。機(jī)械攪拌和振搗密實(shí)作用劇烈時(shí)混凝土強(qiáng)度較高。

10、試述混凝土的受壓變形破壞特征及其破壞機(jī)理。

解混凝土在外力作用下的變形和破壞過程，也就是內(nèi)部裂縫的發(fā)生和進(jìn)展過程。混凝土的受壓變形破壞特征如下：

Ｉ階段：荷載到達(dá)“比例極限”〔約為極限荷載的３０％〕以前、界面裂縫無明顯改變，荷載與變形比較接近直線關(guān)系。

II階段：荷載超過“比例極限”以后，界面裂縫的數(shù)量、長(zhǎng)度和寬度都不斷增大，界面借摩阻力繼續(xù)承受荷載，但尚無明顯的砂漿裂縫。此時(shí)，變形增大的速度超過荷載增大的速度，荷載與變形之間不再為線性關(guān)系。

三、簡(jiǎn)答題

1、石灰的性質(zhì)？

答：〔1〕可塑性和保水性好

〔2〕生石灰水化時(shí)水化熱大，體積增大

〔3〕硬化緩慢

〔4〕硬化時(shí)體積增大〔5〕硬化時(shí)強(qiáng)度降低〔6〕耐水性差

2.何謂陳伏，后期有何作用？

答：生石灰常含有過火石灰，水化極慢，當(dāng)石灰變硬后才開始熟化，產(chǎn)生體積膨脹，引起已變硬石灰體的

隆起鼓包和開裂。為了清除過火石灰的危害，需要石灰漿置于消化池中2-3周，即所謂陳伏。陳伏期間，石灰漿表面應(yīng)保持一層水，隔絕空氣，防止Ca(OH)2與CO2反應(yīng)

3.混凝土組成材料有哪些，各個(gè)成分間的作用?

答：混凝土材料的組成主要是水泥、水、細(xì)骨料和粗骨料。有時(shí)還常包括適量的摻合料和外加劑。

混凝土的各組成材料在混凝土中起著不同的作用，沙、石對(duì)混凝土起著骨架作用，水泥和水組成水泥漿，包裹在骨料的表面并填充在骨料的空隙中。在混凝土攪拌物中，水泥漿起著潤(rùn)滑作用，給予混凝土拌合物流淌性，便于施工：在混凝土中硬化后起膠結(jié)作用，把砂、石骨料膠結(jié)成為整體，使混凝土產(chǎn)生強(qiáng)度，成為堅(jiān)硬的人造石材。

4、混凝土協(xié)作比的基本要求包括哪四個(gè)方面？

答：〔1〕滿意結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)

〔2〕滿意施工時(shí)要求的混凝土拌合物的和易性

〔3〕滿意環(huán)境和運(yùn)用條件要求的混凝土耐久性

〔4〕通過各種方法以降低混凝土成本，符合經(jīng)濟(jì)性原那么

5、混凝土中，骨料級(jí)配良好的標(biāo)準(zhǔn)是什么？答：骨料級(jí)配是指骨料中不同粒徑顆粒的組配狀況。骨料級(jí)配良好的標(biāo)準(zhǔn)是骨料的空隙率和總表面積均較小。運(yùn)用良好級(jí)配的骨料，不僅所需水泥漿量較少，經(jīng)濟(jì)性好，而且還可提高混凝土的和易性、密實(shí)度和強(qiáng)度。

6、簡(jiǎn)述引氣劑加入到混凝土中，混凝土性能的改變？

答：〔1〕、改善混凝土拌合物的工作性；〔2〕、提高的混凝土的抗?jié)B性、抗凍性?！?〕、降低了混凝

土的強(qiáng)度。

7、為什么硅酸鹽水泥的抗侵蝕性差？

答：由于硅酸鹽水泥孰料含量高，所以水化產(chǎn)物中氫氧化鈣和水化鋁酸鈣的含量多，因此抗蝕性差，不

宜在有腐蝕性的介質(zhì)的環(huán)境中運(yùn)用。

8、生石灰熟化時(shí)為什么需要進(jìn)行“陳伏”。

答：生石灰常含有過火石灰，水化極慢當(dāng)石灰變硬后才開始熟化，產(chǎn)生體積膨脹，引起已變硬石灰體的隆起鼓包和開裂。為了清除過火石灰的危害，需將石灰置于消化池中2-3周，即陳伏。

9、為什么要限制砂、石中活性氧化硅的含量，它對(duì)混凝土的性質(zhì)有什么不利作用？解：混凝土用砂、石需要限制其中活性氧化硅的含量，由于砂、石中的活性氧化硅會(huì)與水泥或混凝土中的堿產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)。該反應(yīng)的結(jié)果是在骨料表面生成一種繁復(fù)的堿一硅酸凝膠，在潮濕條件下由于凝膠吸水而產(chǎn)生很大的體積膨脹將硬化混凝土的水泥石與骨料界面脹裂，使混凝土的強(qiáng)度、耐久性等下降。堿骨料反應(yīng)往往需幾年、甚至十幾年以上才表現(xiàn)出來。故需限制砂、石中的活性氧化硅的含量。

10、什么是混凝土的和易性？它包括有幾方面涵義？

解：和易性是指混凝土拌合物能保持其組成成分勻稱，不發(fā)生分層離析、泌水等現(xiàn)象，適于運(yùn)輸、澆筑、搗實(shí)成型等施工作業(yè)，并能獲得質(zhì)量勻稱、密實(shí)的混凝土的性能。和易性包括流淌性、粘聚性和保水性三方面的涵義。1、流淌性是指混凝土拌合物在自重或機(jī)械振搗力的作用下，能產(chǎn)生流淌并勻稱密實(shí)地充斥模型的性能。2、粘聚性是指混凝土拌合物內(nèi)部組分間具有肯定的粘聚力，在運(yùn)輸和澆筑過程中不致發(fā)生離析分層現(xiàn)象，而使混凝土能保持整體勻稱的性能。3、保水性是指混凝土拌合物具有肯定的保持內(nèi)部水分的技能，在施工過程中不致產(chǎn)生嚴(yán)峻的泌水現(xiàn)象的性能。

11、提高混凝土強(qiáng)度的主要措施有哪些？

解：提高混凝土強(qiáng)度主要有以下措施：

〔１〕采納高強(qiáng)度等級(jí)水泥；

〔２〕盡量降低水灰比〔Ｗ／Ｃ〕；

〔３〕采納級(jí)配良好且潔凈的砂和碎石。高強(qiáng)混凝土宜采納最大粒徑較小的石子。

〔4〕摻加高效減水劑和摻合料。假設(shè)要提高早期強(qiáng)度也可以摻加早強(qiáng)劑。

〔5〕加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，保證有相宜的溫度和較高的濕度。也可采納濕熱處理〔蒸汽養(yǎng)護(hù)〕來提高早期強(qiáng)度〔對(duì)摻活性混合材料多的水泥還可提高后期強(qiáng)度〕。

〔6〕加強(qiáng)攪拌和振搗成型。

12、建筑石膏的技術(shù)特性

①凝聚硬化快。②硬化后孔隙率大、強(qiáng)度較低。建筑石膏孔隙率可高達(dá)40％～60％。③體積穩(wěn)定。④不耐水。⑤防火性能良好。⑥具有肯定調(diào)濕作用。⑦裝飾性好。

例2、一塊標(biāo)準(zhǔn)的一般粘土磚，其尺寸為24011553mm，已知密度為2.7g/cm，干燥時(shí)質(zhì)量為2500g，吸水飽和時(shí)質(zhì)量為2900g。

求：〔1〕材料的干表觀密度。

〔2〕材料的孔隙率。

〔3〕材料的體積吸水率。

解：(1〕依據(jù)1、ρ0=m/v=2500/24011553=1.7g/cm3

(2)、P=1-ρ0/ρ=1-1.7/2.7=37%

(3)、Wv=Wmρ0=(2900-2500)/25001.7=27%

3、混凝土的配比

(1)確定配置強(qiáng)度〔Fcu,t〕=Fcu,k+1.645*＆

(2)確定水灰比〔W\C〕=A*Fce\Fcu,t+ABFce

(3)確定用水量〔Wo〕

(4)確定水泥用量〔Co〕=Wo\WC

(5)確定砂率〔Sp〕

(6)確定1m3混凝土砂，石用量〔So,Go〕采納體積法：

例1、某框架結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為c30，施工要求混凝土擁落度為30～50mm，依據(jù)施工單位歷史資料統(tǒng)計(jì)，混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ=5mpa?？晒?yīng)以下原材料：水泥：p.o42.5一般硅酸鹽水泥，水泥密度為ρc=3.log/cm3，水泥的富余系數(shù)為1.08；中砂：級(jí)協(xié)作格，砂子表觀密度ρ0s=2.60g/cm3；石子：5～30mm碎石，級(jí)協(xié)作格，石子表觀密度ρ0g=2.65g/cm3。

設(shè)計(jì)要求：

(1)混凝土計(jì)算協(xié)作比；

(2)假設(shè)經(jīng)試配混凝土的工作性和強(qiáng)度等均符合要求，無需作調(diào)整。又知現(xiàn)場(chǎng)砂子含水率為3%，石子含水率為1%，試計(jì)算混凝土施工協(xié)作比。

.解：(1)求混凝土計(jì)算協(xié)作比。;^*y)H;B(g

1)確定混凝土配制強(qiáng)度f(wàn)cu,o

fcu,o=fcu,k+1.645σ=30+1.6455=38.2mpa

2)確定水灰比(w/c)

fce=γcfce,k=1.0842.5=45.9mpa2Y,A5e2\!U;Dw/c=0.53

∵框架結(jié)構(gòu)混凝土梁處于干燥環(huán)境，查表得容許最大水灰比為0.65，∴可確定水灰比為0.53。

3)確定用水量mw0

對(duì)于最大粒徑為30mm的碎石混凝土,當(dāng)所需擁落度為30～50mm時(shí)，查表得：lm3混凝土的用水量可選用185kg。

4)計(jì)算水泥用量mcomco=mw0/(w/c)=185/0.53=349kg/m3

查表，對(duì)于干燥環(huán)境的鋼筋混凝土，最小水泥用量為260kg/m3，取mco=349kg/m3。

5)確定砂率βs

對(duì)于采納最大粒徑為40mm的碎石，當(dāng)水灰比為0.53時(shí)，查表得砂率值可選取32%～37%，取βs=35%。

6)計(jì)算砂、石用量mso、mgo3

用體積法計(jì)算，

得：mso=641kg，mgo=l192kg。

7)該混凝土計(jì)算協(xié)作比為水泥：砂：石子=1：1.84：3.42，w/c=0.53。

(2)確定施工協(xié)作比

現(xiàn)場(chǎng)砂子含水率為3%，石子含水率為1%，那么施工協(xié)作比為

水泥mc=mco=349kg

砂ms=mso(1+3%)=641(l+3%)=660kg

石子mg=mgo(1+1%)=1192(1+1%)=1204kg

水mw=mwo-mso3%-mω1%=185-6413%-11921%=154kg

例2、計(jì)算某大橋混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C40，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差為6.0Mpa，用52.5級(jí)硅酸鹽水泥，實(shí)測(cè)28d的抗壓強(qiáng)度為58.5Mpa，已知水泥密度ρC＝3.10ｇ/cｍ，中砂，砂子表觀密度ρOS＝3.10ｇ/cｍ，碎石，石子表觀密度ρOG＝278g/cｍ。自來水。已知：A=0.46，B=0.07，單位用水量為195kg/ｍ，砂率Sp=0.32含氣量百分?jǐn)?shù)為ɑ=1，求該混凝土的初步協(xié)作比？〔W／C最大水灰比為0.60，水泥最小用量為280kg/ｍ〕

解：〔1〕fcu,t=fcu,k+1.645σ

fcu,t=40+1.6456=49.87Mpa

(2)W/C=Afce/fcu,t+ABfce

W/C=0.4658.5/49.87+0.460.0758.5=0.52

(3)由于0.520.60，所以C0=W0/W/C=195/0.52=375kg，由于375280，所以C0=375kg

(4)依據(jù)體積法求砂、石用量

C0/ρC+W0/ρW+S0/ρos+G0/ρoG+0.01α=1

S0/S0+G0=SP

375/3100+195/1000+S0/3100+G0/2780+0.01=1

S0/S0+G0=0.32

所以S0=616G0=1310

所以該混凝土的初步協(xié)作比：水泥：375kg砂子：616kg石子：1310kg水：195kg

練習(xí)題：某高層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)柱〔不受雨雪影響，無凍害〕用混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30，施工要求的坍落度為35～50mm，假設(shè)采納機(jī)械攪拌和機(jī)械振搗時(shí)，施工單位以往統(tǒng)計(jì)的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差為4.8MPa，所用原材料性能如下：一般水泥：強(qiáng)度等級(jí)42.5(fce=47.1MPa)，ρc=3100kg/m3；河砂：ρ0s=2640kg/m3，ws=3％，級(jí)配為Ⅱ區(qū)，中砂〔M*=2.6〕；碎石：ρ0g=2680kg/m3，wg=1％，級(jí)配為連續(xù)粒級(jí)5～40mm，Dma*=40mm；自來水：ρw=1000kg/m3。試設(shè)計(jì)該混凝土的協(xié)作比〔以干燥狀態(tài)集料為基準(zhǔn)〕，并進(jìn)行施工協(xié)作比換算。

六.計(jì)算題

1.一塊一般粘土磚尺寸為24011553〔mm〕,烘干后重2500g，吸水飽和后為濕重2900g，其密度為2.7g/cm３，求該磚的表觀密度、孔隙率和吸水率。

2.一塊一般粘土磚尺寸為24011553〔mm〕，烘干后質(zhì)量為2420g，吸水飽和后為2640g，將其烘干磨細(xì)后取50g用李氏瓶測(cè)體積為19.2cm，求該磚的開口孔隙率與閉口孔隙率。

3.稱取堆集密度為1400kg/m的干砂200g裝入廣口瓶中，然后瓶中加滿水趕盡氣泡，稱其質(zhì)量為500g。已知瓶加滿水的質(zhì)量為377g。求砂的表觀密度與空隙率。

4.用容積為10L、質(zhì)量為6.2kg的標(biāo)準(zhǔn)容器，用規(guī)定的方法裝入卵石并刮平，稱其質(zhì)量為21.3kg，向容器內(nèi)注水至平滿，稱其總質(zhì)量為25.9kg，求該卵石的表觀密度、堆集密度、空隙率。

七．答案

1.ρo=1.71g/cm3,P=36.75%,Wm=16%,Wv27.4%333333

2.解：吸水飽和時(shí)有Pk=Wv=Vw/Vo,Vw=Mw/ρw=〔2640-2420〕/1=220(cm3),

∴Pk=220/〔2411.55.3〕100%=15%P=〔1-ρo/ρ〕100%

ρo=M/Vo=2420/2411.55.3=1.65(g/cm3),

ρ=m/v=50/19.2=2.6(g/cm3)∴P=(1-1.65/2.100%=36.5%,Pb=P-Pk=36.5%-15%=21.5%

3.解：砂的質(zhì)量Mo=200g,試樣、水及瓶的總質(zhì)量M1=500g,水及瓶的質(zhì)量M2=377g

由砂的表觀密度試驗(yàn)中的計(jì)算公式

ρos=Mo/(Mo+M2-M1)=200/(200+277-500)=2.60(g/cm3)

P’=(1-ρo’/ρo)100%=〔1-1.40/2.60〕100%=46%

4.解:ρo’=M/Vo’=(21.30-6.20)/10=1.51(kg/L)=1510(kg/m3),ρo=M/Vo

Vo=10-Vw=10-Mw/ρw=10-(25.90-21.30)/1=5.4(L)

∴ρo=(21.30-6.20)/5.4=2.8(kg/L)=2.80(g/cm3),

P’=(1-ρo’/ρo)100%=(1-1.51/2.8)100%=46%

三.選擇題

1.水泥的硬化速度與以下那種因素有關(guān)(A)。a細(xì)度b.標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量c.初凝時(shí)間

2.在江河橋梁建設(shè)中,不宜采納(A)水泥拌制混凝土。a一般水泥b.礦渣水泥c.火山灰水泥

3.硅酸鹽水泥硬化后,由于環(huán)境中含有較高的硫酸鹽而引起水泥石開裂,這是由于其生成了(C)。a.CaSO4b.MgSO4c.鈣礬石

4.為了制造快硬高強(qiáng)水泥,不能采納的措施為〔B〕。a.加大水泥的表面積b.提高石膏的摻量c.增加C3A和C3S的含量

5.某工程用一般水泥配制的混凝土產(chǎn)生裂紋，試分析以下緣由中哪個(gè)不正確〔A〕a.混凝土因水泥水化后體積膨脹而開裂b.因干縮變形而開裂c.水泥體積安定性不良

6.在〔C〕條件下，可以選用硅酸鹽水泥。A.流淌水b.含碳酸的水c.含重碳酸鹽水

7.以下哪種工程宜優(yōu)先選用硅酸鹽水泥〔A〕a.預(yù)應(yīng)力混凝土b.耐堿混凝土c.地下室混凝土工程

例題：已知某種建筑材料試樣的孔隙率為24%，此試樣在自然狀態(tài)下的體積為40cm3，質(zhì)量為85.50g，吸水飽和后的質(zhì)量為89.77g，烘干后的質(zhì)量為82.30g。試求該材料的密度、表觀密度、開口孔隙率、閉口孔隙率。

解：密度=干質(zhì)量/密實(shí)狀態(tài)下的體積

=82.30/40〔1-0.24〕=2.7g/cm3

開口孔隙率=開口孔隙的體積/自然狀態(tài)下的體積

=〔89.77-82.3〕1/40=0.187

閉口孔隙率=孔隙率-開口孔隙率=0.24-0.187=0.053

表觀密度=干質(zhì)量/表觀體積=82.3/40〔1-0.187〕=2.53

5、燒結(jié)一般磚的尺寸為240mm115mm53mm，已知其孔隙率為37%，

干燥質(zhì)量為2487g，浸水飽和后質(zhì)量為2984g。試求該磚的絕對(duì)密實(shí)體積、

密度、吸水率。

解：1〕體積密度：=2487/1462.8=1.7g/cm3

孔

=37%

V孔/1462.8100%=37%

故孔的體積：V孔=541.236cm3，

求絕對(duì)密實(shí)體積：V=Vo-V孔=1462.8-541.236=921.6cm3

2〕求密度：=2487/921.6=2.7g/cm3

3〕求含水率：W=(m2-m1)/m1100%=(2984-2487)/2487100%

=20%

隙率

例既然石灰不耐水，為什么由它配制的灰土或三合土卻可以用于基礎(chǔ)的墊層、道

路的基層等潮濕部位？

解(1)石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的。加適量的水充分拌合后，經(jīng)碾

壓或夯實(shí)，在潮濕環(huán)境中石灰與粘土表面的活性氧化硅或氧化鋁反應(yīng)，生成具有水硬性的水化硅酸鈣或水化鋁酸鈣，所以灰土或三合土的強(qiáng)度和耐水性會(huì)隨運(yùn)用時(shí)間的延長(zhǎng)而漸漸提高，適于在潮濕環(huán)境中運(yùn)用。

(2)再者，由于石灰的可塑性好，與粘土等拌合后經(jīng)壓實(shí)或夯實(shí)，使灰土或三合土的密實(shí)度

大大提高，降低了孔隙率，使水的侵入大為減削。因此灰土或三合土可以用于基礎(chǔ)的墊層、道路的基層等潮濕部位。

例3-0建筑石膏及其制品為什么適用于室內(nèi)，而不適用于室外運(yùn)用？解

建筑石膏及其制品適用于室內(nèi)裝修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝聚硬化后具有以下的優(yōu)良性質(zhì)：

〔1〕石膏表面光滑飽滿，顏色雪白，質(zhì)地細(xì)膩，具有良好的裝飾性。加入顏料后，可具有各種色調(diào)。建筑石膏在凝聚硬化時(shí)產(chǎn)生微膨脹，故其制品的表面較為光滑飽滿，棱角清楚完整，外形、尺寸精確、細(xì)致，裝飾性好；

〔2〕硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔，故其保溫性、吸聲性好。

〔3〕硬化后石膏的主要成分是二水石膏，當(dāng)受到高溫作用時(shí)或遇火后會(huì)脫出21%左右的結(jié)晶水，并能在表面蒸發(fā)形成水蒸氣幕，可有效地阻擋火勢(shì)的擴(kuò)散，具有肯定的防火性。

例3-1某單位宿舍樓的內(nèi)墻運(yùn)用石灰砂漿抹面。數(shù)月后，墻面上涌現(xiàn)了許多不規(guī)章的網(wǎng)狀裂紋。同時(shí)在個(gè)別部位還發(fā)覺了部分凸出的放射狀裂紋。試分