2022年土木工程材料知识点) .pdf

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1、1、孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响？对表观密度的影响：材料孔隙率大， 在相同体积下，它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自然状态下可能含水，随着含水量的不同，材料的质量和体积均会发生变化，则表观密度会发生变化。对强度的影响： 孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会发生变化，如：孔隙处的应力集中。对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的孔隙，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。对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有较高的渗透性；如果

2、孔隙率小，孔隙封闭不连通，则材料不易被水渗透。对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差。对导热性的影响：如果材料内微小、 封闭、均匀分布的孔隙多，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。2、建筑钢材的品种与选用建筑钢材的主要钢种1）碳素结构钢:牌号的表示方法：Q 屈服点数值质量等级代号脱氧程度代号Q235BZ Q235强度适中，有良好的承载性，又具有较好的塑性和韧性，可焊性和可加工性也较好，是钢结构常用的牌号，大量制作成钢筋、型钢和钢板用于建造房屋和桥梁等。Q235 良好的塑性可保证钢结构在超载、冲击、焊

3、接、温度应力等不利因素作用下的安全性，因而Q235 能满足一般钢结构用钢的要求Q235-A 一般用于只承受静荷载作用的钢结构。含C0.140.22% Q235-B 适用于承受动荷载焊接的普通钢结构，含C0.120.20% Q235-C 适用于承受动荷载焊接的重要钢结构，含C0.18% Q235-D 适用于低温环境使用的承受动荷载焊接的重要钢结构。含C0.17% 2)低合金高强度结构钢:牌号的表示方法：Q 屈服点数值质量等级代号由于合金元素的强化作用，使低合金结构钢不但具有较高的强度，且具有较好的塑性、韧性和可焊性。低合金高强度结构钢广泛应用于钢结构和钢筋混凝土结构中，特别是大型结构、重型结构、

4、大跨度结构、高层建筑、桥梁工程、承受动力荷载和冲击荷载的结构。3、常用建筑钢材1)低碳钢热轧圆盘条:强度较低，但塑性好，便于弯折成形，容易焊接。主要用做箍筋，以及作为冷加工的原料，也可作为中、小型钢筋混凝土结构的受力钢筋。2)钢筋混凝土用热轧钢筋:钢筋混凝土用热轧钢筋共分为四级钢筋，根据其表面状态分为光圆钢筋和带肋钢筋。I 级钢筋为光圆钢筋，其余三级为带肋钢筋。I 级钢筋不带肋，与混凝土的握裹力不好，其末端需做180? 弯钩。I 级钢筋由碳素结构钢轧制，其余均由低合金钢轧制。I 级钢筋的强度较低，但塑性及焊接性能很好， 便于各种冷加工， 因而广泛用作普通钢筋混凝土构件的受力筋及各种钢筋混凝土结

5、构的构造筋。HRB335 级和 HRB400 级钢筋的强度较高，塑性和焊接性能也较好，故广泛用作大、中型钢筋混凝土结构的受力钢筋。HRB500 级钢筋强度高，但塑性和可焊性较差，可用作预应力钢筋。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 四、简答题1、 在测定混凝土拌合物和易性时可能会出现以下四种情况：、流动性比要求的小；、流动性比要求的大；、流动性比要求的小，而且粘聚性较差，、流动性比要求的大，且粘聚性、保水性也较差。试

6、问对这四种情况应分别采取哪些措施来调整？第 3/7 页答: 增加水泥浆用量、减少砂率或掺用减水剂；减少水泥浆用量或增大砂率；增加水泥浆量，增大砂率；增加水泥用量，增大砂率。2、什么是混凝土立方体抗压强度、混凝土立方体抗压强度标准值和混凝土强度等级？答:用标准方法将混凝土制成150mm 边长的立方体试块（每组三块），在标准条件（温度2020C，相对湿度大于95%）下养护28 天，所测得的抗压强度代表值称为混凝土立方体抗压强度。混凝土立方体抗压强度标准值：是指具有95%以上保证率的立方体抗压强度值，即在混凝土立方体抗压强度测定值的总体分布中，低于该值的百分率不超过5%。混凝土强度等级：是用符号C

7、和混凝土立方体抗压强度标准值来表示的。例如：C25。3、何谓混凝土干缩变形和徐变？它们受哪些因素影响？答: 混凝土干缩变形：是指混凝土随着环境湿度的变化而发生的变形。混凝土徐变： 是指混凝土在长期荷载作用下，混凝土在沿作用力方向产生随时间不断增加的塑性变形。混凝土干缩变形与水泥品种、水泥用量和单位用水量、骨料质量及养护条件有关。混凝土徐变与所受荷载作用的方式及大小有关。4、混凝土耐久性通常是指哪些性质？说明混凝土抗冻性和抗渗性的表示方法？答: 混凝土耐久性通常是指抗腐蚀性能、抗渗性、抗冻性、抗碳化性能、抗裂性。混凝土抗冻性用符号F 和最大循环冻融次数来表示的。例如：F100。混凝土抗渗性用符号

8、P 和能承受的不透水的最大水压力表示。例如：P8。5、生产混凝土时加减水剂，在下列条件下可取得什么效果? (1)用水量不变时(2)减水，水泥用量不变时(3)减水又减水泥，水胶比不变时。答:(1)用水量不变时，能增大混凝土的流动性。(2)减水，水泥用量不变时，能提高混凝土的强度和耐久性。(3)减水又减水泥，水灰比不变时，在保证流动性和强度的前提下，可提高混凝土的耐久性。6、生产混凝土时，下列各种措施中，哪些可以节约水泥?为什么 ? (1)采用蒸汽养(2)采用合理砂率(3)采用流动性较大的混凝土拌合物(4)加入氯化钙(5)使用粗砂(6)加入减水剂(7)提高施工质量水平，减少混凝土强度波动程度。答:

9、 采用合理砂率、使用粗砂、加入减水剂和提高施工质量水平，减少混凝土强度波动程度可以节约水泥。因为：采用合理砂率、 使用粗砂能够使骨料的总表面积减少，用于包裹骨料的水泥浆量减少，从而达到节约水泥的目的。加入减水剂后能够在保证水胶比和其他条件不变的前提下，同时能够减少用水量和水泥用量。从而达到节约水泥的目的。提高施工质量水平，减少混凝土强度波动程度，可以降低混凝土配合比的配制强度，降低混凝土配合比的强度富余系数，从而达到节约水泥的目的。7、普通混凝土的主要组成材料有哪些？答:主要组成材料为：水泥、砂、卵石（或碎石）、水。8、 混凝土的和易性包含哪些方面？主要影响因素有哪些方面？答:和易性包含：流动

10、性、粘聚性和保水性三方面。主要影响因素有：水胶比、砂率、粗骨料的种类、水泥品种和外加剂等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 第 4/7 页9、 影响混凝土的强度因素有哪些方面？答:主要影响因素有：水泥强度等级、水胶比、骨料的质量、养护温度和湿度、龄期、测试条件等。10、 何为混凝土抗压强度标准试件？非标准试件的抗压强度与标准试件抗压强度之间如何进行换算？答: 混凝土抗压强度标准试件是指边长为150 mm 的立方体试

11、件。非标准试件抗压强度与标准试件抗压强度的换算关系见下表：11、水胶比与混凝土的和易性、强度有何关系？答:在水泥和骨料用量一定的情况下，增大混凝土的水胶比（W/B ） ，其流动性提高，强度降低；减少混凝土的水胶比（W/B）其流动性降低，强度提高。12、混凝土配合比设计的基本要求是什么？答:要求具有良好的、满足施工要求的和易性；满足结构要求的强度；满足结构要求的抗渗、抗冻、耐蚀等耐久性要求；在满足上述三项要求的前提下，节约水泥、降低成本，达到经济的目的。13、在进行混凝土抗压强度试验时，为什么要控制加荷速度？规范对加荷速度有何规定？答:在测定混凝土抗压强度时，由于试块的侧向鼓胀变形总是滞后于相应

12、的荷载，如果加荷速度过快，到试件鼓胀破坏时，荷载已加多了一些，因而使测值偏高。规范规定： 混凝土强度等级C30 时，加荷速度为0.30.5MPa/s； 混凝土强度等级C30、C60 时，加荷速度为0.50.8MPa/s。14、混凝土抗压强度的代表值如何确定？答:取三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度代表值；当三个测值中的最大或最小值中， 有一个与中间值的差值超过中间值15%时，则取中间值作为该组试件的抗压强度代表值；如最大和最小值与中间值的差值均超过中间值15%时，则该组试件的试验结果无效。15、水泥混凝土试配强度计算涉及到哪些因素？答:混凝土设计强度等级、水泥强度等级、施工水平及强

13、度保证率四方面因素。五、计算题1、配合比计算实例：已知：混凝土计算配合比为1：2.36：4.43，水灰比为 0.52，试拌调整时，增加了5的水泥浆用量。试求：（1）混凝土的基准配合比（不能用假定密度法）。（2）若已知以试验室配合比配制的混凝土每立方需用水泥320kg，求 1m3 混凝土中其他材料的用量。（3）如施工工地砂、石含水率分别为5、 1，试求现场拌制400L 混凝土各种材料的实际用量 （计算结果精确至1 kg） 。 解： （1） 混凝土的基准配合比为：1（1+0.05） ：2.36：4.43：0.52（1+0.05）=1：2.25：4.22：0.52。 （ 2）1m3 混凝土中其他材料

14、的用量：砂用量为3202.25=720 kg ；石子用量为3204.22=1350 kg；水用量为3200.52=166 kg 。第 5/7 页（3）水泥用量为3204001000=128 kg；砂用量为7204001000（1+0.05）=302kg；石子用量为13504001000（ 1+0.01）=545 kg； 水用量为1664001000-（3020.05+5450.01）=46kg。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - -

15、 - - - 2、设计要求的混凝土强度等级为C20，要求强度保证率P=95%。 、当强度标准差=5.5MPa 时，混凝土配制强度应为多少？、若提高施工质量管理水平， =3.0MPa 时，混凝土配制强度又为多少？3 、若采用 42.5 级水泥、卵石、用水量180L，试问混凝土标准差从5.5MPa 降至 3.0MPa，每 1m 混凝土可节约多少水泥？(已知： rc=1.16a=0.49b=0.13 ) 解：混凝土配制强度：混凝土配制强度： =5.5MPa 时： W fcu,0fcu,k1.64520.01.6455.529.0 MPa fcu,0fcu,k1.64520.01.6453.024.9

16、/BMPa 0.75 afce fcu,0aabfce180/0.75240 0.491.1642.5 29.00.490.131.1642.5 1m3 混凝土水泥用量：C =3.0MPa 时：W /Bkg 0.491.1642.5 24.90.490.131.1642.5 0.86 aafce fcu,0aabfce 1m3 混凝土水泥用量：C 180/0.86209 kg 3 通过计算得知： 混凝土标准差从5.5MPa 降至 3.0MPa， 每 1m 混凝土可节约水泥为240-209=31 kg 3、混凝土拌合物经试拌调整后，和易性满足要求， 试拌材料用量为： 水泥 4.5kg，水 2.7

17、kg，砂 9.9kg，碎石 18.9kg。实测混凝土拌合物体积密度为2400kg/m3。、试计算1m3 混凝土各项材料用量为多少？、假定上述配合比，可以作为试验室配合比。如施工现场砂的含水率4%，石子含水率为1%，求施工配合比。3 解：混凝土拌合物试拌体积：V1=（4.5+2.7+9.9+18.9 ） 2400=0.015 m 1m3 混凝土各项材料用量分别为：水泥：mc=4.50.015=300 kg 水：mw =2.70.015=180 kg 砂： ms =9.90.015=660 kg 碎石： mg=18.90.015=1260 kg 如施工现场砂的含水率4%，石子含水率为1%，则 1m

18、3 砼砂用量： m=660（1+0.04）=686 kg s1m3 砼碎石用量： mg=1260（1+0.01）=1273 kg 1m 砼水用量： m=180-（6860.04+12730.01）= 140 kg w =300 kg 1m3 砼水泥用量： mc 施工配合比为：水泥：水：砂：碎石=300：140：686：1273=1：0.47：2.29：4.24 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 4、某混凝土的试验室

19、配合比为1：2.1：4.3（水泥：砂：石子） ，W/B=0.54 。已知水泥密度为 3.1g/cm3，砂、石子的表观密度分别为2.6g/cm3 及 2.65g/cm3。试计算 1m3 混凝土中各项材料用量（不含引气剂）。3 第 6/7 页解：设 1m 混凝土中水泥用量为C kg，则砂用量为2.1C kg；石子用量为4.3C kg；水用量为0.54C kg。 由方程式：mc ms mg mw mc3100 2.1mc2600 4.3mc2650 0.54mc1000 0.011，得 mc 3 csgw =301 ，即 1m3 混凝土中的水泥用量。从而得 1m 混凝土中其他材料用量：1m3 混凝土

20、中砂用量为：2.1mc=2.1301=632 kg 1m 混凝土中石子用量为：4.3mc=4.3301=1294 kg 3 1m 混凝土中水用量为：0.54mc=0.54301=163 kg 5、混凝土抗压强度的代表值计算实例：现测得某组试件的三个抗压强度值分别为：25.6MPa、32.7MPa 和 26.3MPa，试计算该组试件的抗压强度的代表值。解：首先将最大值、最小值分别与中间值进行比较：最小值： 25.626.3（ 1-0.15）=22.4MPa 最大值： 32.726.3（ 1+0.15）=30.2 MPa（超出规范要求）故该组试件的抗压强度的代表值为26.3 MPa。6、混凝土抗压

21、强度的统计评定计算实例：某基础工程混凝土设计强度等级为C20，为了保证施工质量，在施工过程中共抽样制作混凝土标准试件10 组，在标准条件下， 养护 28 天后，测得其抗压强度 （ fcu）分别为：23.5、22.2、33.3、21.6、 29.3、22.4、20.3、31.8、35.1、29.2（单位为MPa）,请问该基础工程混凝土质量是否合格？（用统计法评定， 1=1.15 ， 2=0.9） 。解： 1）计算抗压强度的算术平均值：mfcu23.522.233.321.629.322.420.331.835.129.2 10 10 3 3 =26.9MPa 名师资料总结 - - -精品资料欢迎

22、下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 2）计算抗压强度标准差：f Sfcui1 2 cui nm 2 fcu =5.3 MPa n1 3）利用统计评定公式进行评定：fcu,k1Sfcu201.155.326.1 MPamfcu26.9MPa fcu,min20.32fcu,k0.92018.0 MPa 由于上述两个条件同时满足要求，故该基础工程混凝土质量评定为合格。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -