中南大学土木重点工程材料课后习题及答案.doc

土木工程材料习题集与参照答案第一章 土木工程材料基本性质1. 试述材料成分、构造和构造对材料性质影响？参照答案：材料成分对性质影响：材料构成及其相对含量变化，不但会影响材料化学性质，还会影响材料物理力学性质。材料成分不同，其物理力学性质有明显差别。值得注意是，材料中某些成分变化，也许会对某项性质引起较大变化，而对其她性质影响不明显。材料构造对性质影响：材料构造是决定材料物理性能重要因素。可分为微观构造和细观构造。材料在微观构造上差别影响到材料强度、硬度、熔点、变形、导热性等性质，可以说材料微观构造决定着材料物理力学性能。材料构造对性质影响：材料构造重要是指材料孔隙和相似或不同材料间搭配。不同材料恰当搭配形成复合材料，其综合性能优于各个单一材料。材料内部孔隙会影响材料强度、导热性、水渗入性、抗冻性等。 总之，材料构成、构造与构造决定了材料性质。材料构成、构造与构造变化带来了材料世界千变万化。2试述材料密度、表观密度、孔隙率定义、测定办法及互有关系。密度与视密度区别何在？参照答案：密度：是指材料在密实状态下单位体积质量。测定办法：将材料磨细成粒径不大于0.25mm粉末，再用排液法测得其密实体积。用此法得到密度又称“真密度”。表观密度：是指材料在自然状态下单位体积质量。测定办法：对于外形规则块体材料，测其外观尺寸就可得到自然体积。对于外观不规则块体材料，将其加工成规则块体再测其外观尺寸，或者采用蜡封排液法。 孔隙率：材料中孔隙体积与总体积比例。 互有关系： 密度与视密度区别：某些散粒材料比较密实，其内部仅含少量微小、封闭孔隙，从工程使用角度来说，不需磨细也可用排液法测其近似密实体积，这样测得密度称为“视密度”。3孔隙率及孔隙特性对材料表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响？参照答案：对表观密度影响：材料孔隙率大，在相似体积下，它表观密度就小。并且材料孔隙在自然状态下也许含水，随着含水量不同，材料质量和体积均会发生变化，则表观密度会发生变化。 对强度影响：孔隙减小了材料承受荷载有效面积，减少了材料强度，且应力在孔隙处分布会发生变化，如：孔隙处应力集中。对吸水性影响：开口大孔，水容易进入但是难以布满；封闭分散孔隙，水无法进入。当孔隙率大，且孔隙多为开口、细小、连通时，材料吸水多。对抗渗性影响：材料孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具备较高渗入性；如果孔隙率小，孔隙封闭不连通，则材料不易被水渗入。对抗冻性影响：连通孔隙多，孔隙容易被水布满时，抗冻性差。对导热性影响：如果材料内微小、封闭、均匀分布孔隙多，则导热系数就小，导热性差，保温隔热性能就好。如果材料内孔隙较大，其内空气会发生对流，则导热系数就大，导热性好。4材料耐水性、吸水性、吸湿性、抗冻性、导热性、热容、抗渗性含义是什么？参照答案：耐水性： 材料抵抗水破坏作用能力称为耐水性，即材料经水浸泡后，不发生破坏，同步强度也不明显减少性质。指标：软化系数 吸水性：材料与水接触时其毛细管会吸取水分性质。指标：吸水率 吸湿性：材料在潮湿空气中吸取水分性质。指标：平衡含水率 抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不被破坏，强度也不严重减少性质。指标：抗冻级别，其划分取决于材料在一定条件下经受冻融而不被破坏次数。 导热性：当材料两面存在温度差时，热量会从温度较高一面传导到温度较低一面性质。指标：导热系数 热容：某块材料在温度升降1K时所放出或吸取热量。指标：C（热容）c（比热容）m（材料质量） 抗渗性：材料抵抗压力水或液体渗入性质。指标：渗入系数5材料导热系数、比热容和热容与建筑物使用功能有什么关系？参照答案：材料导热系数小，建筑物保温隔热性能就好。如果建筑物围护构造热容越大，则在气温变化较大时，能较好地保持室内温度。6试述材料弹性、朔性、脆性和弹性磨量意义？参照答案：弹性： 当撤去外力或外力恢复到原状态，材料可以完全恢复本来形状性质。 塑性： 当撤去外力或外力恢复到原状态，材料仍保持变形后形状和尺寸，并不产生裂缝性质。 脆性：是材料在外力作用下不产生明显变形而突然发生破坏一种性能。 弹性模量： 晶体材料如金属材料体现为线弹性，某些非晶体材料如玻璃等也体现为线弹性，其应力与应变之比为常数，比值称为弹性模量，它是衡量材料抵抗外力使其变形能力一种指标。7影响材料强度实验成果因素有哪些？强度与强度级别与否不同，试举例阐明。参照答案： 实验条件对材料强度实验成果有较大影响，其中重要有试件形状和尺寸、实验机加载速度、实验时温度和湿度，以及材料自身含水状态等。 强度与强度级别不同样。强度是一种详细值，而强度级别是一种级别范畴。如：混凝土强度级别为C30，那么属于C30强度级别混凝土实际强度值有也许是30MPa或与30MPa接近强度值。8某地红砂岩，已按规定将其磨细，过筛。烘干后称取50g，用李氏瓶测得其体积为18.9cm3。另有卵石通过清洗烘干后称取1000g，将其浸水饱和后用布擦干。又用广口瓶盛满水，连盖称得其质量为790g，然后将卵石装入，再连盖称得其质量为1409g，水温为25，求红砂岩及卵石密度或视密度，并注明哪个是密度或视密度。参照答案：红砂岩密度： 卵石视密度： 9某多孔材料密度为2.59g/cm3。取一块称得其干燥时质量为873g，同步量得体积为480cm3。浸水饱和后取出擦干表面水分称得质量为972g。求其质量吸水率、闭口孔隙率及开口孔隙率。参照答案：质量吸水率：密实体积：孔隙体积：开口孔隙体积：闭口孔隙体积：开口孔隙率：闭口孔隙率：第二章 无机胶凝材料1、什么是气硬性胶凝材料？什么是水硬性胶凝材料？参照答案：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且只能在空气中保持或发展其强度，如石膏、石灰等；水硬性胶凝材料则不但能在空气中并且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度，如水泥。2、为什么说石膏是有发展前程建材？参照答案：石膏重要长处是原料丰富、生产能耗低、不污染环境等，作为一种绿色建材已大量用于室内空间分隔和装饰；建筑石膏硬化时体积略有膨胀，这一性能使得石膏制品表白光滑细腻线条清晰，具备较好装饰艺术效果；建筑石膏还具备隔热、保温、不燃、不蛀、隔声、可锯、可钉、污染小等良好性能，因此石膏是很有发展前程建材。3、石膏制品有哪些？参照答案：建筑石膏制品种类较多，重要有：纸面石膏板、空心石膏条板、纤维石膏板、石膏砌块和装饰石膏制品等。4、过火石灰、欠火石灰对石灰性能有什么影响？如何消除？参照答案：欠火石灰产浆量较低，质量较差；欠火石灰密度较大，表面常被黏土杂质溶化时所形成玻璃釉状物包覆，因而消解很慢，在工程中过火石灰颗粒往往会在正常石灰硬化后继续吸湿消解而发生体积膨胀，减少石灰品质，影响工程质量。消除办法有：将石灰经陈伏解决后再使用于工程，控制煅烧温度在10001200之间，岩块尺寸不适当过大。5、水玻璃模数、浓度与性能有何关系？参照答案：水玻璃中氧化硅和氧化钠分子数比称为水玻璃模数，模数愈大，水玻璃黏度和粘结力愈大，也愈难溶解于水；同一模数水玻璃溶液浓度越高，则粘结力也越大。6、水玻璃硬化有何特点？参照答案：水玻璃能与空气中二氧化碳反映生产无定形硅酸凝胶，随着水分挥发干燥，无定形硅酸脱水转变成二氧化硅而硬化。由于空气中二氧化碳较少，反映进行很慢，因而水玻璃在实际使用时常加入促硬剂以加速硬化。7、为什么菱苦土在使用时不能单独用水拌和？参照答案：菱苦土是以天然菱镁矿（重要成分为碳酸镁）为重要原料，经煅烧后磨细而得到以氧化镁为重要成分白色或浅黄色粉末，当其单独与水拌和时会生产不溶于水氢氧化镁，并且氧化镁也不溶于水，普通惯用氯化镁（MgCl26H2O）水溶液作为调和剂，掺量为菱苦土5060，生成一种易溶于水氧氯化镁复盐(xMgOy MgCl28H2O)和氢氧化镁。8、判断石膏、石灰、水玻璃与镁氧水泥是气硬性胶凝材料理由是什么？参照答案：石膏、石灰、水玻璃与镁氧水泥硬化过程只能在空气中完毕，并且也只能在空气中保持或发展其强度。9、生产硅酸盐水泥重要原料有哪些？参照答案：重要原料有：石灰质原料（如石灰石）、黏土质原料（如黏土、页岩）、少量铁粉、适量石膏。10、生产硅酸盐水泥为什么要掺入适量石膏？参照答案：水泥熟料中硅酸三钙与水反映十分迅速，使得水泥熟料加水后迅速凝结，导致来不及施工。所觉得调节水泥凝结时间，普通在水泥中加入适量石膏，这样，水泥加水后石膏迅速溶解与水化铝酸钙发生反映，生产针状晶体（3CaOAl2O33CaSO431H2O，又称为钙钒石）沉积在水泥颗粒表面形成保护膜，延缓了水泥凝结时间。11、试述硅酸盐水泥重要矿物成分及其对水泥性能影响？参照答案：硅酸盐水泥熟料中，C3A水化和凝结硬化速度最快，但水化铝酸钙强度不高；C3S和C4AF水化速度较快，凝结硬化速率也较快，C3S水化产物强度高，C4AF水化产物强度不高；C2S水化反映速度最慢，凝结硬化速率也慢，强度初期低，后期高。12、硅酸盐水泥重要水化产物有哪几种？水泥石构造如何？参照答案：重要水化产物是：水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶、氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。水泥石重要由固体（水泥水化产物及未水化残存水泥内核）和孔隙构成。凝胶是由尺寸很小凝胶微粒与位于胶粒之间凝胶孔构成，胶粒比表面积大，可强烈地吸附一某些水分，此水分与填充胶孔水分称为凝胶水；毛细孔中水分称为毛细水，毛细水结合力较弱，脱水温度较低，脱水后形成毛细孔。13、试述水泥细度对水泥性质影响？如何检查？参照答案：水泥细度直接影响到水泥水化和凝结硬化。水泥颗粒越细，比表面积越大，则使水泥熟料化学活性发挥得越快，体现为水泥水化反映速度快，凝结硬化也快，但过细水泥不适当久存，硬化时收缩比较大。细度检查办法通惯用筛分法或比表面积法来测定，筛分法以80um方孔筛筛余量表达，比表面积法以1kg质量材料所具备总表面积（m2/kg）来表达。14、导致硅酸盐水泥体积安定性不良因素有哪几种？如何检查？参照答案：导致水泥体积安定性不良，普通是由熟料中所含游离氧化钙游离氧化镁过多或掺入石膏过多等因素所导致。国标规定，由游离氧化钙过多引起水泥体积安定性不良可用雷氏法或试饼法检查。试饼法是用原则稠度水泥净浆做成试饼，经恒沸3小时后用肉眼观测未发现裂纹，用直尺检查没有弯曲；雷氏法是用雷氏夹中水泥浆经沸煮三小时后膨胀值。15、试述硅酸盐水泥强度发展规律及影响因素？参照答案：强度发展规律为：水泥水化和凝结硬化从颗粒表面进一步到内部是有一种时间过程，水化速度开始比较快，强度发展也比较快，后来逐渐减慢。不同水泥强度发展不完全相似，掺较多活性混合材料硅酸盐水泥初期强度比较低，后期增进率高。 16、在下列工程中选取适当水泥品种：（1）现浇混凝土梁、板、柱冬季施工：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥；（2）高层建筑基本底板（具备大体积混凝土和抗渗规定）：矿渣水泥和粉煤灰水泥；（3）南方受海水侵蚀钢筋混凝土工程：矿渣水泥和火山灰水泥；（4）高炉炼铁炉基本：铝酸盐水泥；（5）高强度预应力混凝土梁：硅酸盐水泥和普通水泥；（6）地下铁道：普通水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥；（7）东北某大桥沉井基本及桥梁墩台：矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥。17、某工程用一批普通水泥，强度检查成果如下，试评估该批水泥强度级别。龄期抗折强度/MPa抗压破坏荷载/KN3d4.05,4.20,4.1041.0,42.5,46.0,45.5,43.028d7.00,7.50,8.50,112,115,114,113,108,115参照答案：水泥强度级别为42.5。18硅酸盐水泥石腐蚀类型有哪几种？产生腐蚀因素是什么？防止腐蚀办法有哪些？参照答案：腐蚀类型有：软水侵蚀（溶出性侵蚀）：软水能使水化产物中Ca(OH)2溶解，并促使水泥石中其他水化产物发生分解；盐类腐蚀：硫酸盐先与水泥石构造中Ca(OH)2起置换反映生产硫酸钙，硫酸钙再与水化铝酸钙反映生成钙钒石，发生体积膨胀；镁盐与水泥石中Ca(OH)2反映生成松软无胶凝能力Mg(OH)2；酸类腐蚀：CO2与水泥石中Ca(OH)2反映生成CaCO3，再与含碳酸水反映生成易溶于水碳酸氢钙，硫酸或盐酸能与水泥石中Ca(OH)2反映；强碱腐蚀：铝酸盐含量较高硅酸盐水泥遇到强碱也会产生破坏。腐蚀防止办法：依照工程所处环境，选取适当水泥品种；提高水泥石密实限度；表白防护解决。19、硅酸盐水泥检查中，哪些性能不符合规定期，则该水泥属于不合格品？哪些性能不符合规定期则该水泥属于废品?如何解决不合格品和废品？参照答案：国标规定：硅酸盐水泥性能中，凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合原则规定期均为废品。废品应禁止出厂、使用。凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中任何一项不符合规定或混合材掺量超过最大限度和强度低于商品强度级别（标号）规定指标时称为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度级别、工厂名称和出厂编号不全也属于不合格品。不合格品可依照实际状况而决定使用与否。20、什么是活性混合材料和非活性混合材料？掺入硅酸盐水泥中各能起到什么作用？参照答案：活性混合材料中有一定活性组分，常温下能与水泥熟料水化时析出Ca(OH)2或在硫酸钙作用下生成具备胶凝性质稳定化合物。非活性混合材料与水泥矿物成分不起化学反映或化学反映很弱，在水泥石中重要起填充作用，掺入硅酸盐水泥中重要调节水泥强度级别，增长产量，减少水化热等。21、为什么掺较多活性混合材料硅酸盐水泥初期强度较低，后期强度发展比较明显，长期强度甚至超过同标号硅酸盐水泥？参照答案：掺较多活性混合材硅酸盐水泥中水泥熟料含量比较少，加水拌和后，熟料先水化，水化后析出Ca(OH)2作为碱性激化剂激化活性混合材料水化，生成水化硅酸钙和水化硫铝酸钙等水化产物。水化过程分两步进行，早起强度较低而后期强度发展较快。22、与普通水泥相比较，矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥在性能上有哪些不同，并分析这四种水泥合用和禁用范畴。参照答案：矿渣水泥保水性差、泌水性大。在施工中由于泌水而形成毛细管通道及水囊，水分蒸发又易引起干缩，影响混凝土抗渗性、抗冻性及耐磨性。合用于高温和耐软水、海水、硫酸盐腐蚀环境中；火山灰质水泥特点是易吸水，易反映。在潮湿条件下养护可以形成较多水化产物，水泥石构造比较致密，从而具备较高抗渗性和耐久性。如在干燥环境中，所吸取水分会蒸发，体积收缩，产生裂缝，因而不适当用于长期处在干燥环境和水位变化区混凝土工程中，但适当于大体积和抗渗规定混凝土及耐海水、硫酸盐腐蚀混凝土中；粉煤灰水泥需水量比较低，干缩性较小，抗裂性较好。特别合用于大体积水工混凝土及地下和海港工程中，但不适当抗碳化规定混凝土中。23、试述道路硅酸盐水泥特点？参照答案：特点是混凝土抗折强度较高，耐磨性和耐久性较好，同步道路水泥还具备早强性能。24、白色硅酸盐水泥对原料和工艺有什么规定？参照答案：白色硅酸盐水泥严格控制氧化铁含量，此外有色金属氧化物如氧化锰、氧化钛、氧化铬含量也加以限制。由于原料中氧化铁含量少，煅烧温度要提高到1550左右。为了保证白度，煅烧时应采用天然气、煤气或重油做燃料，粉磨时不能直接用铸钢板和钢球，而应采用白色花岗岩或高强陶瓷衬板，用烧结瓷球等作研磨体。25、膨胀水泥膨胀过程与水泥体积安定性不良所形成体积膨胀有何不同?参照答案：水泥体积安定性不良引起膨胀是指水泥石中某些化学反映不能在硬化前完毕，而在硬化后进行，并随着有体积不均匀变化，在以硬化水泥石中产生内应力，轻则引起膨胀变形，重则使水泥石开裂。膨胀水泥膨胀在硬化过程中完毕，并且其体积是均匀地发生膨胀。26、铝酸盐水泥有何特点？参照答案：铝酸盐水泥快硬早强，初期强度增长快，但后期强度也许会下降；水化热大，并且集中在初期放出；具备较好抗硫酸盐侵蚀能力；铝酸盐水泥不耐碱但耐高温性能好。27、简述铝酸盐水泥水化过程及后期强度下降因素。参照答案：铝酸盐水泥水化产物CAH10和C2AH8为针状或板状结晶体，能互相交织成结实结晶合生体，析出Al(OH)3难溶于水，填充于晶体骨架空隙中，形成比较致密构造，使水泥石获得很高初期强度，但是CAH10和C2AH8是压稳定相，随时间增长，会逐渐转化为比较稳定C3AH6，转化成果使水泥石内析出游离水，增大了空隙体积，同步由于C3AH6晶体自身缺陷较多，强度较低，因而使得水泥石后期强度有所下降。28、不同品种且同一强度级别以及同品种但不同强度级别水泥能否掺混使用？对这二种状况分别解释为什么？参照答案：这两种状况均不能掺混使用。不同品种水泥或不同强度级别水泥掺混使用会影响水泥使用性能和耐久性。29、硅酸盐水泥强度级别检查为什么要用原则砂和规定水灰比？试件为什么要在原则条件下养护？参照答案：水泥胶砂试件强度受各种因素制约，如：砂质量和细度、水灰比、养护条件、实验办法等，所觉得了精准测试硅酸盐水泥强度级别，国标规定，水泥强度用ISO法检查，将水泥和原则砂按1：3混合，用0.5水灰比，用规定办法拌制成原则胶砂试件，在原则条件下养护至规定龄期。第三章 混凝土1 对普通混凝土有哪些基本规定？如何才干获得质量优良混凝土？参照答案：对普通混凝土基本规定： 满足混凝土构造设计强度规定；满足施工所规定和易性；具备与工程环境相适应耐久性。 获得质量优良混凝土： 一方面要设计合理配合比，使混凝土满足上述基本规定以及实际工程中某些特殊规定；要选用质量合格原材料，按照相应规范施工。2 试述混凝土中四种基本构成材料在混凝土中所起作用。参照答案：水泥和水： 水泥和水形成水泥浆，填充砂子空隙并包裹砂粒，形成砂浆，砂浆又填充石子空隙并包裹石子颗粒。水泥浆在砂石颗粒之间起着润滑作用，使混凝土拌和物具备一定流动性。但是它更重要是起胶结作用。水泥浆通过水泥硬化，把砂石骨料牢固胶结成一整体。 砂石：普通不与水泥浆起化学反映，起骨架作用，可以大大节约水泥；可以减少水化热，大大减少混凝土由于水泥浆硬化而产生收缩，抑制裂缝扩展。3 对混凝土用骨料在技术上有哪些基本规定？为什么？参照答案： 具备良好颗粒级配，以尽量减小空隙率； 规定表面干净，以保证与水泥浆更好粘结；具有害杂质少，以保证混凝土强度和耐久性；规定具备足够强度和结实性，以保证起到充分骨架和传力作用。4试阐明骨料级配含义，如何评估级配与否合格？骨料级配良好有何技术经济意义？参照答案： 骨料级配：是指大小不同骨料之间互相搭配比例状况。细骨料合计筛余率必要处在书中表3-2任何一种级配区范畴内才以为是合格。粗骨料应当符合书中表3-5规定才以为是合格。 骨料级配好，能减小空隙率，节约水泥，制成混凝土拌和物和易性好。5某工地打算大量拌制C40混凝土，本地所产砂（甲砂）取样筛提成果如图所示，鉴定其颗粒级配布合格。外地产砂（乙砂），依照筛提成果，其颗粒级配也不合格。因而打算将两种砂掺配使用，请问能否行？如果行，试拟定其最合理掺合比例。筛分记录筛孔尺寸/mm合计筛余率/筛孔尺寸/mm合计筛余率/甲砂乙砂甲砂乙砂4.75000.6050902.360400.3070951.184700.15100100参照答案：两种砂掺配使用可行，由于甲砂细砂多，而乙砂粗砂多。 要拟定其最合理掺和比例，就要使掺和后砂级配落入2区。依照2区边界可以算出砂比例范畴。对于4.75mm筛孔：由于甲乙筛余都是0，因此任意比例都可以。对于2.36mm筛孔：2区合计筛余为250，则设甲砂比例为X：X*0+（1-X）*40025X10037.5同理可以得出如下成果：对于1.18mm筛孔：91%34%对于0.6mm筛孔：100%50%对于0.3mm筛孔：100%12%对于0.15mm筛孔：任意比例因此甲砂比例范畴为：91506既有两种砂子，若细度模数相似，其级配与否相似？若两者级配相似，其细度模数与否相似？参照答案：若细度模数相似，其级配不同；若两者级配相似，其细度模数相似。7试比较碎石和卵石拌制混凝土有缺陷。参照答案：在水泥浆用量相似条件下，卵石混凝土流动性较大，与水泥浆粘结较差。碎石混凝土流动性较小，与水泥浆粘结较强。碎石混凝土强度高于卵石混凝土强度。8什么是混凝土拌合物和易性？影响和易性重要因素有哪些？如何改进混凝土拌和物和易性？参照答案：和易性是指在一定施工条件下，便于各种施工操作并能获得均匀、密实混凝土一种综合性能。涉及：流动性、粘聚性和保水性。重要影响因素：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。应依照和易性重要影响因素综合考虑来提高和易性，如：选用和易性最佳粉煤灰硅酸盐水泥，将水泥磨细，增长水泥浆用量，选取合理水灰比和砂率，加入减水剂，加强搅拌等都能提高混凝土和易性。9试述泌水对混凝土质量影响。参照答案： 泌水是材料离析一种形式。如果混凝土拌和物保水性比较差，其泌水倾向性就较大，这样就易于形成泌水通道，硬化后成为混凝土毛细管渗水通道。由于水分上浮，在混凝土表面还会形成一种疏松层，如果在其上继续灌溉混凝土，将会形成一种薄弱夹层，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粘结力减少。10和易性与流动性之间有何区别？混凝土试拌调节时，发现坍落度太小，如果单纯加用水量去调节，混凝土拌和物会有什么变化，参照答案：流动性是指混凝土拌和物在自身自重或施工机械搅拌振捣作用下可以流动性能。而和易性是混凝土综合工作性能，涉及流动性，尚有粘聚性和保水性。 如果单纯增长用水量去调节坍落度，则水泥浆会变稀，从而减少了水泥浆粘聚性，减小颗粒间内摩擦力，混凝土拌和物流动性会增大。但是，水泥浆粘聚性减少过多话，会导致混凝土拌和物保水能力局限性，会浮现泌水现象，并且其粘聚性也不好，这样会影响混凝土质量，减少硬化后混凝土强度。11影响混凝土强度内在因素有哪些？试结合强度公式加以阐明。 参照答案：混凝土强度重要决定于水泥石强度和水泥石与骨料之间粘结强度。而水泥石强度重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限度。因此，对于给定龄期，水泥石强度重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。水泥石与骨料粘结力也同样与水泥强度和水灰比关于，水泥强度越高，水灰比越小，则水泥浆硬化后与骨料粘结力越强。水泥石与骨料粘结力还与骨料品质关于，碎石混凝土强度高于卵石混凝土强度。综上所述，混凝土强度与水灰比成反比，与水泥强度成正比，还与骨料品质关于。用公式表达为：。其中：C1m3混凝土中水泥用量，Kg；W1m3混凝土中用水量，Kg；灰水比混凝土28天抗压强度 水泥实测强度 ，经验系数。12某工地施工人员采用下述几种方案提高混凝土拌和物流动性，试问下面那些方案可行？那个方案不行？并阐明理由。（1）多加水（2）保持W/C不变，增长水泥浆用量；（3）加入CaCl2（4）加入减水剂；（5）加强振捣。参照答案：（1）不行。多加水会变化混凝土水灰比，减少强度。并且多加水，也许会导致混凝土粘聚性减少过多，保水能力局限性，浮现泌水现象。（2）可行。增长水泥浆用量，可以增长骨料表面包裹层厚度，增大了润滑作用，因而提高了混凝土拌和物流动性。（3）不行。CaCl2有一定塑化作用，会减少混凝土流动性。并且氯离子对混凝土有侵蚀作用。（4）可行。可以将水泥絮凝构造中游离水释放出来，增大了流动性。（5）可行。加强振捣可以使混凝土拌和物均匀性提高。13 试简朴分析下述不同实验条件测得强度有何不同和为什么不同？（1）试件形状不同；（2）试件尺寸不同；（3）加荷速率不同；（4）试件与压板之间摩擦力大小不同。参照答案：（1）立方体试件测得强度高。由于有环箍效应。（2）尺寸小试件测得强度高。一是由于环箍效应，二是由于试件尺寸增大时，存在缺陷几率也会增大。（3）加载速度越大，测得强度值越大。由于，加载速度大，混凝土缺陷还来不及体现出来。（4）不涂油测得值大。不涂油，摩擦大，环箍效应强。14混凝土弹性模量有几种表达办法？惯用是哪一种？如何测定？参照答案：混凝土弹性模量有3种表达办法：1、原点切线弹性模量。2、割线弹性模量。3、切线弹性模量。惯用是割线弹性模量。国内是将指定应力（为轴心抗压强度）与它相应应变比值定义为混凝土弹性模量Eh。15试结合混凝土应力应变曲线阐明混凝土受力破坏过程。参照答案：以混凝土单轴受压为例，混凝土破坏（即内部裂缝发展）可以分为4个阶段。压应力不大于极限应力30（称为比例极限）为第一阶段，这一阶段未受荷载前就存在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；随着荷载进一步增长，超过比例极限而又低于50极限应力时为第二阶段，界面裂缝长度、宽度和数量也随之增长，界面借助于摩阻力作用承担荷载，而水泥砂浆开裂小可以忽视不计，此时变形增长速率不不大于应力增长速率，应力-应变曲线偏离直线开始弯向水平方向。相称于5075极限应力时为第三阶段，在界面裂缝继续发展同步，开始浮现贯穿砂浆裂缝，应力-应变曲线明显趋向水平方向。相称于75100极限应力为第四阶段，随着荷载增长界面裂缝进一步增长，贯穿裂缝逐渐增生并将邻近界面裂缝连接起来成为持续裂缝而破损。混凝土受力破坏过程，事实上是内部裂缝发生、扩展以至连通过程，也是混凝土内部构造从持续到不持续发展过程。16何谓混凝土塑性收缩、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抗裂性有何影响？参照答案：塑性收缩：混凝土尚处在塑性状态时产生体积收缩。影响因素：与环境湿度关于。干缩：当外界湿度减小时，由于水分蒸发，引起凝胶体失水，失去水膜胶粒由于分子引力作用，使胶粒间距离变小，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，其压力随着湿度减小而增大，体现为体积“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关于。自收缩：处在与外界无水分互换条件下，混凝土内部未水化胶凝材料吸取毛细管中水分而水化，使毛细管失水，由于毛细管压力使水泥浆产生收缩。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长变形称为徐变。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影响：收缩和徐变均有也许导致混凝土开裂。17试从混凝土构成材料、配合比、施工、养护等几种方面综合考虑提出高混凝土强度办法。参照答案：选用高标号水泥、减少水灰比、机械搅拌，原则养护18何谓减水剂？试述减水剂作用机理。在混凝土中加减水剂有何技术经济意义？国内当前惯用有哪几种？参照答案：减水剂：在混凝土坍落度基本相似条件下，能减少拌合用水量外加剂。减水剂作用原理：加入适量减水剂后，其憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面并使之带有相似电荷，在电性斥力作用下水泥颗粒彼此互相排斥，絮凝构造解体，关闭于其中游离水被释放出来，从而在不增长拌和用水量状况下，有效增大了混凝土流动性。另一方面减水剂分子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溶剂化水膜，有助于水泥颗粒滑动，也更强化了水对水泥颗粒润湿作用。使用减水剂技术经济意义：1) 在保持用水量不变状况下，可使混凝土拌合物坍落度增大100200mm。2) 在保持坍落度不变状况下，可使混凝土用水量减少1015，高效减水剂可减水20以上，抗压强度可提高1540。3) 在保持坍落度和混凝土抗压强度不变状况下，可节约水泥1015。4) 由于混凝土用水量减少，泌水和骨料离析现象得到改进，可大大提高混凝土抗渗性，普通混凝土渗水性可减少4080。5) 可减慢水泥水化初期水化放热速度，有助于减小大体积混凝土温度应力，减少开裂现象。国内惯用减水剂种类：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：重要有萘和萘同系磺化物与甲醛缩合盐类、胺基磺酸盐等。 水溶性树脂磺酸盐类：重要成分为磺化三聚氰胺树脂、磺化古玛隆树脂等。 脂肪族类：重要有聚羧酸盐类、聚丙烯酸盐类、脂肪族羟甲基璜酸盐高缩聚物等。 其她：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？参照答案：引起剂是指在搅拌混凝土工程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭微小气泡（孔径为20200）外加剂。 技术经济意义：1、可大大改进拌合物保水性和粘聚性，使其泌水现象减轻。气泡介于颗粒之间，能起一定润滑作用，使颗粒间摩擦力减小，从而提高混凝土拌合物流动性。2、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，同步因气泡有较大弹性变形能力，对冰冻等破坏力能起缓冲作用，故因而也能提高抗冻性。20混凝土强度为什么会有波动？波动大小如何评估？参照答案：引起混凝土强度波动基本因素如书中表3-20所示，可以分为两类：一是原材料与施工方面因素；二是实验条件方面因素。详见表3-20。 波动大小用“强度波动图”来评估。21当前土木工程用混凝土在耐久性方面重要存在那些问题？如何提高混凝土耐久性？参照答案：当前土木工程混凝土耐久性重要涉及：抗渗性、抗冻性、耐蚀性（耐化学腐蚀性）、抗碳化能力、碱骨料反映、耐火性、耐磨性、耐冲刷性等。对每个详细工程而言，由于所处环境不同，耐久性含义不同。例如：对于处在海洋环境中混凝土，它在耐久性方面存在问题就是海洋环境中硫酸盐和氯离子等会对混凝土有严重侵蚀作用，因此海洋环境中混凝土必要要抗硫酸盐和氯离子侵蚀。 提高混凝土耐久性办法如下：1) 合理选取水泥品种。2) 恰当控制混凝土水灰比和水泥用量。3) 掺入引气剂或减水剂。4) 掺入矿物掺合料。5) 改进施工办法，提高施工质量。22依照以往资料，甲、乙、丙三个施工队施工水平各不相似。若按混凝土强度变异系数CV来衡量则甲队CV10，乙队CV15，丙队CV20。今有某工程规定混凝土强度级别为C30，混凝土强度保证率为95（保证率系数t1.645），问这三家施工单位在保证质量条件下，各家混凝土配制强度各为多少？指出哪家最节约水泥，并阐明理由。参照答案： （可等于） 甲队：35.9（MPa）乙队：39.8（MPa）丙队：44.7（MPa） 水泥用量，小，w/c就大，就小，因此甲队最节约水泥。23、混凝土W/C和相应28d强度数据列于下表，所用水泥为42.5级普通水泥，试求出强度经验公式中ab。编号12345678W/C0.400.450.500.550.600.650.700.75f/MPa36.335.328.224.023.020.618.415.0参照答案：强度公式 令， ， ， 则上式可写为：y=bx+an=8，为求线性回归方程，所需计算列表如下：xyx2y2xy10.436.30.161317.6914.5220.4535.30.20251246.0915.88530.528.20.25795.2414.140.55240.302557613.250.6230.3652913.860.6520.60.4225424.3613.3970.7018.40.49338.5612.8880.75150.562522511.254.6200.82.755451.94109.025Sxx=2.75-1/8(4.6)2=0.105 Sxy=109.0251/84.6200.8=6.435Syy=5451.941/8(200.8)2=411.86b=Sxy/Sxx=6.435/0.105=61.29a=1/8200.8+(1/84.6)61.29=60.34取 1.1342.548.025则： 即经一元线性回归强度经验公式为：24已知实验室配合比为1：2.5：4，W/C0.60，混凝土混合物表观密度02400kg/cm3,工地采用800L搅拌机，当天实际测得卵石含水率为2.5，砂含水率为4。为每次投料量应为多少？参照答案：总材料用量为：0.8*24001920Kg水泥用量为：河砂用量为：237*2.5（14）616.2Kg卵石用量为：237*4（12.5）971.7Kg用水量：237*0.6237*2.5*4237*4*2.594.8Kg25 某实验室按初步配合比称取15L混凝土原材料进行试拌，水泥5.2kg，砂8.9kg，石子18.1kg，W/C=0.6。试拌成果坍落度小，于是保持W/C不变，增长10水泥浆后，坍落度合格，测得混凝土拌和物表观密度为2380 kg/m3，试计算调节后基准配合比。参照答案：增长后水泥量为5.2+5.2*105.72Kg，水为：5.2*0.6(1+10%)=3.432Kg调节后材料总用量为：5.72+3.432+8.9+18.136.152Kg则每立方米混凝土实际所需各项材料用量为：水泥： 水：砂： 石：配合比为：水泥：砂：石：水1：1.56：3.16：0.626在原则条件下养护一定期间混凝土试件，能否真正代表同龄期相应构造物中混凝土强度？在现场条件下养护混凝土又如何呢？参照答案：前者：不可以代表。由于养护条件不同样。后者：可以代表。由于她们所处环境相似，基本上是同条件下。27为什么要在混凝土施工中进行质量控制，普通要进行那些检查工作？参照答案：由于混凝土质量不是完全均匀，它是波动，因此咱们应当在施工中进行严格控制，以使混凝土质量波动控制到最小，或稳定在容许范畴内。 应进行如下质量控制：1、 构成材料质量检查与控制和混凝土配合比合理拟定。2、 构成材料计量与拌和3、 运送4、 浇铸与振捣5、 养护与拆模28有下列混凝土工程及制品，普通选用哪一种外加剂较为适当？并阐明理由。（1）大体积混凝土；（2）高强度混凝土；（3）C35混凝土；（4）混凝土预制构件；（5）抢修及喷锚支护混凝土；（6