精选工程材料-作业及答案.docx

工程材料-作业及答案第1章材料的根本性质1、烧结普通砖的尺寸为240mmxll5mmx53mm,其孔隙率为37%,枯燥质量 为2487g,浸水饱和后质量为2984go求该破的密度、干表观密度、吸水率、 开口孔隙率及闭口孔隙率。解：砖自然状态下的体积：K)= 0.240x0.115x0.053 = 1.4628x 10-3m3干表观密度:干表观密度:kg/m3m 2.4871夕o = - =r = 1700° X) l4628xl(f3由孔隙率。=及二上xl00%= 1-% I由孔隙率。=及二上xl00%= 1-% IP。P)(1700、xl00%= 1I P )x 100% = 37%得砖的密度：p=2698 kg/m3吸水率i=x 100% =殁君Z X100% = 2。开口孔隙率:N，卜。叫修/ 1.4628x103 x 100% = 34%闭口孔隙率：为=P-与=37%-34% = 3% 2、碎石的表观密度为2.65g/cm3,堆积密度为ISOg/cnP,求2.5m3松散状态的 碎石,需要多少松散体积的砂子填充碎石的空隙？假设砂子的堆积密度为L55g /cm3,求砂子的重量为多少？解：催/凸 xl00%:25f1巨x100% = 43%环2.5 I A)J I 2.65 JVo=1.425m3所以，填充碎石空隙所需砂子的体积为：%-%= 2.5-1.425 = 1.075 m3或匕'x 尸=2.5 x 43% = 1.075 m3沙子的重量：1.075 X 1.55 X 103=1666.25kg 3.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。另有卵石经过清洗烘干后称取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,求红砂岩及卵石的密度或视密度，并注明哪 个是密度或视密度。参考答案:红砂岩的密度:卵石的视密度:5018.9=2.646(g/cm3)TZ 790 + 1000-1409V =381(加)1000-38?= 2.625(g/W)4.某多孔材料的密度为2.59g/cm3o取一块称得其枯燥时质量为873g,同时量 得体积为480cm3。浸水饱和后取出擦干外表水分称得质量为972g。求其质量吸 水率、闭口孔隙率及开口孔隙率。参考答案：质量吸水率：P mxl00% 972873x 100% = 11.34% m873Q73密实体积：丫= = 337.0(cm3)2.59孔隙体积：480-337 = 143(cn?)开 口孔隙体积：972-873 = 99(cm3)闭 口孔隙体积：143-99 = 44(cm3) QQ开口孔隙率： x 100% = 20.6%48044闭口孔隙率： x 100% = 9.17%480第2章气硬性胶凝材料L简述气硬性胶凝材料的特点及使用环境。参考答案：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开展其强度, 如石膏、石灰等。适宜于枯燥环境，不能在潮湿或水中环境中使用。2 .石膏制品有哪些特点？建筑石膏可用于哪些方面?参考答案：特点：（1）凝结硬化快，强度低；（2）硬化后体积微膨胀；（3）孔隙率大， 表观密度小，保温隔热效果好；（4）耐水性差，抗冻性差；（5）吸声效果好;（6）具有调节室内湿度的功能；（7）防火性能好；（8）加工性能好。建筑石膏的应用:（1）石膏砂浆及粉刷石膏。（2）建筑石膏制品：石膏板、石膏砌块等:如纸面石膏板、装饰石膏板、吸声用穿孔石膏板。（3）制作石膏艺术制品建筑雕 塑和模型。3 .什么是欠火石灰和过火石灰？各有何特点？施工过程中如何防止其危害?参考答案：生石灰烧制过程中，往往由于石灰石原料的尺寸过大或窑中温度不均匀等 原因，生石灰中残留有未烧透的的内核，这种石灰称为“欠火石灰”。由于烧 制的温度过高或时间过长，使得石灰外表出现裂缝或玻璃状的外壳，体积收缩 明显，颜色呈灰黑色，这种石灰称为“过火石灰”。欠火石灰的产浆量较低，质量较差；欠火石灰的密度较大，外表常被黏土杂 质溶化时所形成的玻璃釉状物包覆，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，降低石灰品质，影响工 程质量。消除方法有：将石灰经陈伏处理后再使用于工程,控制煨烧温度在1000C 1200C之间，岩块尺寸不宜过大。4 .何谓陈伏，石灰在使用前为什么要进行陈伏？参考答案：生石灰要在水中放置两周以上，此过程即为“陈伏。在这段时间里生石灰会完全和水反响，不会因含有过火石灰造成熟化推迟 而导致墙面鼓泡的现象。第3章水泥L硅酸盐水泥熟料的主要矿物组分是什么？它们单独与水作用时有何特性?参考答案:硅酸盐水泥熟料中，C3A的水化和凝结硬化速度最快，但水化铝酸钙的强 度不高；C3s和C4AF的水化速度较快，凝结硬化速率也较快，C3s的水化产物 强度高，C4AF的水化产物强度不高；C2s水化反响速度最慢，凝结硬化速率也 慢，强度早期低，后期高。各矿物单独作用时表现出不同的特性见表32 （教材P24）。5 .硅酸盐水泥的主要水化产物是什么？参考答案：主要水化产物是：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。6 .通用水泥有哪几项主要技术要求？参考答案：L化学指标（1）不溶物（2）烧失量（3）氧化镁（4）三氧化硫2 .碱含量3 .物理性能（技术要求）（1）细度；（2）凝结时间；（3）体积安定性；（4）强度及强度等级；（5）水化热。4 .简述水泥石腐蚀的主要种类及腐蚀机理?参考答案:腐蚀的类型有：软水侵蚀(溶出性侵蚀)：软水能使水化产物中的Ca(OH)2 溶解，并促使水泥石中其它水化产物发生分解；盐类腐蚀：硫酸盐先与水泥石 结构中的Ca(OH)2起置换反响生产硫酸钙，硫酸钙再与水化铝酸钙反响生成钙 帆石，发生体积膨胀；镁盐与水泥石中的Ca(OH)2反响生成松软无胶凝能力的 Mg(OH)2；酸类腐蚀：CO2与水泥石中的Ca(OH)2反响生成CaCCh,再与含碳 酸的水反响生成易溶于水的碳酸氢钙，硫酸或盐酸能与水泥石中的Ca(OH”反 响；强碱腐蚀：铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱也会产生破坏。腐蚀的防止措施：根据工程所处的环境，选择适宜的水泥品种；提高 水泥石的密实程度；说明防护处理。5 .根本概念：水硬性胶凝材料、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、细度、安定性、 初凝时间、终凝时间。参考答案：水硬性胶凝材料：既能在空气中硬化，又能更好地在水中硬化，保持并继 续开展其强度的胶凝材料。硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料、05%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石 膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%15%混材料和适量石膏磨细制成 的水硬性胶凝材料，称普通硅酸盐水泥。水泥的细度：水泥颗粒的粗细程度。体积安定性：是水泥浆硬化后因体积膨胀而产生变形的性质，或水泥浆体 硬化后体积变化的稳定性、均匀性。初凝时间：从水泥全部参加水中到开始失去可塑性为止的时间。终凝时间：从水泥全部参加水中到完全失去可塑性为止的时间。6 .在水泥中掺混合材料的作用？参考答案：活性混合材料中有一定的活性组分，常温下能与水泥熟料水化时析出 Ca(OH)2的或在硫酸钙的作用下生成具有胶凝性质的稳定化合物。非活性混合材 料与水泥矿物成分不起化学反响或化学反响很弱，在水泥石中主要起填充作用, 掺入硅酸盐水泥中主要调节水泥强度等级，增加产量，降低水化热等。活性混合材料的作用：1)改善水泥性能；2)调节水泥强度等级；3)增加 品种，提高产量；4)节约熟料，降低本钱；5)扩大水泥的使用范围。非活性 混合材料的作用：1)调节水泥强度等级；2)增加水泥产量；3)降低水化热。7 .引起水泥体积安定性不良的原因是什么？检验方法？ 参考答案：造成水泥体积安定性不良，一般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原因所造成。国家标准规定，由游离的氧化钙过多引起的水泥体积安定性不良可用雷氏 法或试饼法检验。试饼法是用标准稠度的水泥净浆做成试饼，经恒沸3小时后 用肉眼观察未发现裂纹，用直尺检验没有弯曲；雷氏法是用雷氏夹中的水泥浆 经沸煮三小时后的膨胀值。8 .矿渣硅酸盐水泥的水化特点？参考答案：与硅酸盐水泥相比，矿渣水泥的水化产物碱度要低一些，水化产物中 Ca（OH）2的含量相对较少，其硬化后主要组成是CSH凝胶和钙矶石，而且水 化硅酸钙凝胶结构比比硅酸盐水泥中的更为密实。第4章混凝土1 .普通混凝土的组成材料有哪些？在混凝土硬化前和硬化后各起什么作用？ 参考答案：混凝土的组成材料：1）水泥；2）砂子；3）石子；4）水；5）外加剂；6） 掺合料。,水+水泥=水泥浆：起胶结和硬化的作用。砂+石子二骨料：起着支撑和骨架的作用。2 .什么是混凝土的和易性，其影响因素有哪些？参考答案：和易性指混凝土在一定施工条件下,便于各种施工操作,并能获得均匀密实 的混凝土的性能。包含流动性，粘聚性和保水性三个方面含义。影响因素：（1）水泥品种和水泥细度；（2）单位用水量；（3）水泥浆量;（4）水灰比；（5）骨料的品种，粒径，级配，含泥量等；（6）砂率；（7）掺合料 和外加剂；（8）搅拌；19）温度和时间。3 .什么是混凝土的立方体抗压强度标准值？参考答案：按标准方法制作和养护的边长为150mmxl50mmxl50mm的立方体试件， 在规定28d龄期时，按标准方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度。4 .称量烘干石子试样1050g,将其放入装有水的量筒中吸水饱和，这时水面由原 来的1450cm3上升至1837 cm3,试求出该砂样的表观密度。解:1050 1837-1450= 2.713g/cm3.混凝土的施工配合比为1:240:4.40:0.45,且实测混凝土拌合物的表观密度为2400kg/m3o现场砂的含水率为2.5%,石子的含水率为1%。试计算其实验室配 合比。(以In?混凝土中各材料的用量表示，准确至1kg)解:外解:外1 x 24001 + 2.4 + 4.4 + 0.45= 291 kg2 4/71m、= = 681kgs 1 + 2.5%4.4mc1 + 1%= 1279 kg=045,+ 2.5%认+1%丸=161 kgWCSgD那么实验室配合比为:mr: mv : mx. = 291:681:1279:161 = 1: 2.34:4.40:0.55C3gW5 .根据以往资料，甲、乙、丙三个施工队施工水平各不相同。假设按混凝土的 强度变异系数Cv来衡量那么甲队Cv=10%,乙队Cv=15%,丙队Cv=20%。 今有某工程要求混凝土强度等级为C30,混凝土的强度保证率为95% (保证率 系数t=L645),问这三家施工单位在保证质量的条件下，各家的混凝土配制强 度各为多少？指出哪家最节约水泥，并说明理由。参考答案：f30=fcu,k + L645 ofcufi = (1 1 645g) = 1-1.645QCl午(乙可等于九。)J Cll、甲队：/c,o= 35.9 (MPa)乙队：4.0=39.8 (MPa) >丙队：儿,o=44.7 (MPa)誓，心,0小，W/C就大，”。W/ C誓，心,0小，W/C就大，”。W/ C就小，所以甲队最节约水泥。6 .实验室配合比为1： 2.5： 4, W/C = 0.60,混凝土混合物的表观密度po = 2400kg/cm3,工地采用800L搅拌机，当日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？参考答案：总材料用量为：0.8x2400=1920kg水泥用量为： 5x 1920 = 237kg1 + 2.5 + 4 + 0.6河砂用量为：237x2,5 (1+4%) = 616.2kg卵石用量为：237x4 (1+2.5%) = 971.7kg用水量:237x0.6-237x2.5x4%-237x4x2.5% = 94.8kg.某实验室按初步配合比称取15L混凝土的原材料进行试拌，水泥5.2kg,砂7 .9kg,石子18.1kg, W/C=0.6o试拌结果坍落度小，于是保持W/C不变，增加 10%的水泥浆后，坍落度合格，测得混凝土拌和物表观密度为2380 kg/m3,试 计算调整后的基准配合比。参考答案：增力口后水泥量为 5.2+5.2x10% =5.72kg,水为：5.2X0.6(l+10%)=3.432kg调整后材料总用量为：5.72+3.432+8.9+18.1=36.152kg那么每立方米混凝土实际所需的各项材料用量为：“a 5.72水泥：36.152砂：*-36.152x 2380 = 376.6kgx 2380 = 585.9kg配合比为：水泥：砂：石：水=1：水：376.6x0.6 = 226kg1 Q 1石：x2380 = 1191.6kg36.1521.56： 3.16： 0.6第5章砂浆1、今拟配制砌筑在枯燥环境下的根底用水泥石灰混合砂浆，设计要求强度为5MPa。所用材料为：（1）水泥32.5级矿渣水泥，堆积密度为1300kg/m3。 12）石灰膏二级石灰制成，稠度为120mm,表观密度为1350 kg/nP。（3）砂子一一中砂，含水率2%时，堆积密度为1500 kg/m3o求调制1 Ji?砂浆需要 各种材料的数量及其配合比。参考答案：按照基底为吸水材料的水泥砂浆设计，施工水平为优良。fmS.=力 + 0.645b = 5 + 0.645 x 1 = 5.645（MPa）Qc =Qc = 210.56(kg/m3)100°(,九。一5) 1000(5.645 + 15.09)Qd = Qa -Qc = 350-210.56 = 139.44(kg/m3)Q, = 1 x PS。=1x1500 = 1500(kg/m3)砂浆的质量配合比为：水泥：石灰膏：砂=210.56:139.44:1500=1:0.66:7.12