土木工程材料习题集答案(新) 联系客服

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1950kg/ m3的混凝土。

39、多孔混凝土:内部均匀分布大量细小气孔而无骨料的轻质混凝土。

40、高性能混凝土:高性能混凝土是以耐久性和可持续发展为基本要求,并适应工业化生产与施工的新型混凝土。高性能混凝土应具有的技术特征是高抗渗性(高耐久性的关键性能)、高体积稳定性(低干缩、低徐变、低温度应变率和高弹性模量)、适当高的抗压强度、良好的施工性(高流动性、高粘聚性、达到自密实)。 二、填空题

1、润滑,胶结,骨架

2、轻混凝土 普通混凝土 重混凝土

3、细度模数,级配区, 级配曲线,小,小

4、泥与泥块,云母,轻物质,硫化物和硫酸盐,有机质,氯化物,坚固,针、片状颗粒 5、园,光滑,差,流动性,多棱角,粗糙,高,流动性 6、强度,耐久性,干缩 7、空隙率,总表面积,水泥

8、水泥,结构截面尺寸,钢筋间净距,施工条件,结构最小截面尺寸,钢筋间最小净距, 1/2,50

9、公称粒级,31.5

10、抗压强度,压碎指标,硫酸钠溶液法,骨料在自然风化或物理化学因素作用下抵抗破裂 11、流动性 粘聚性 保水性 流动性 粘聚性 保水性;

12、水泥浆用量,水胶比,砂率,组成材料,温度和时间,加外加剂,调整骨料种类、粗细、级配或砂率,改善施工工艺

13、11.150×150×150mm,标准,28,抗压强度,标准值,总体分布,5%

14、水泥强度与水胶比 骨料的种类及级配 养护条件 龄期 试验条件 水胶比 fcu=αafb(B/W –αb)

15、采用高强度水泥和低水胶比 掺入外加剂与掺合料 采用机械搅拌与振捣 采用湿热处理 16、化学收缩 干湿变形 温度变形 在荷载作用下的变形

17、抗渗性 抗冻性 抗侵蚀性 混凝土的碳化 碱-骨料反应 合理选择水泥品种 控制水胶比及水泥用量 选用质量良好的砂石骨料 掺入引气剂或减水剂及掺合料 加强混凝土施工质量控制

18、强度 和易性 耐久性 经济性

19、混凝土配制强度 胶凝材料强度 粗骨料种类 最大水胶比 最小胶凝材料用量

20、消除应力集中 消除大体积混泥土一部分温度变形引起的破坏应力 使钢筋的预应力受到损失

三、判断题

1×;2×;3×;4√;5√;6√;7×;8√;9×;10√;11×;12√;13×;14×;15√;16√;17√;18√;19×;20× 四、选择题

1 (D) 提示:烧结普通砖的干体积密度在1600~1800kg/m3;普通混凝土的干体积密度为2000~

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2800kg/m(见《普通混凝土配合比设计规程》JCJ55---2011)。

2(B)提示:掺合料具有一定活性,可替代部分水泥,降低混凝土的成本。

3(D)提示:河砂、海砂和湖砂颗粒呈圆形,表面光滑,与水泥的粘结较差,而山砂颗粒具有棱角,表面粗糙,与水泥粘结性较好。

4(C)提示:在混凝土中,水泥浆的作用是包裹骨料的表面,并填充骨料的空隙,使混凝土达到充分的密实程度。因此,为了节省水泥,降低成本,提高混凝土质量,应尽量使骨料的总表面积及总空隙率小些。

5 (B) 提示:间断级配是指人为剔除某些骨料的粒级颗粒,使粗骨料尺寸不连续。大粒径骨料

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之间的空隙,由小粒径的颗粒填充,是空隙率达到最小,密实度增加,节约水泥,但因其不同粒级的颗粒粒径相差太大,拌合物容易产生分层离析,一般工程中很少用。

6 (D) 提示:普通混凝土和轻集料混凝土都是以立方体抗压强度作为强度指标;轻集料是以筒压强度作为强度指标。石子则是以压碎指标和岩石立方体强度两种方式表示。

7 (C) 提示:目前我国采用边长为150mm 的立方体试件作为混凝土标准试件,试验中也可采用非标准尺寸试件,但必须将测定结果乘以换算系数,换算成标准试件的抗压强度。对于边长为100mm的立方体试件,换算系数为0.95,边长为200mm的立方体试件,换算系数为1.05。

8 (B) 提示:国家标准规定:以混凝土的立方体抗压强度标准值来划分混凝土的强度等级。

9(C)提示:细度模数与级配是反映砂的技术性能的两个指标,细度模数相同的砂,其级配可以很不相同。因此,配制混凝土时,必须同时考虑这两者。

10(B)提示:塑性混凝土的流动性用坍落度表示,粘聚性和保水性主要采用目测及其它辅助方法来评定。

11(B)提示:粘聚性反映了混凝土拌合物各组成材料之间的粘聚力,对于混凝土保持整体的均匀性和稳定性具有重要作用。

12(B)提示:在保持水灰比不变的情况下,掺加减水剂能够释放出包裹在未水化水泥颗粒周围多余的水分,从而增加拌合物的流动性;采用合理砂率,增加水泥浆的数量,也能增大拌合物流动性。

13(D)提示:合理砂率能在用水量和水泥用量一定时,使混凝土拌合物获得最大流动性,且粘聚性及保水性良好。当然,若不打算提高流动性时,采用合理砂率也可使水泥用量最小。

14(D)提示:在原材料一定时,混凝土强度取决于其密实度,水胶比决定了混凝土的密实度的大小。低水胶比意味着低孔隙率与高强度,是混凝土的真正的命脉。

15 (C) 提示:混凝土在浇注过程中,如果自由倾落高度过高,由于混凝土各组分密度不同,会造成混凝土的分层离析,导致大粒径的粗骨料下沉,而水泥砂浆上浮,由于柱底部粗骨料多,因而相应强度也较上部高。所以在浇注混凝土时,其自由倾落高度一般不宜超过2m,在竖向结构中浇注高度不得超过3m,否则应采取串筒、斜槽、溜管等下料。

16(D)提示:混凝土的碳化会破坏钢筋表面的钝化膜,引起钢筋锈蚀,为避免混凝土的碳化,最有效的措施是减小水胶比,提高其密实度,使碳化作用仅限于表面,不易向内部发展,从而保证混凝土内的碱性环境。当然,设置足够的钢筋保护层厚度也是必要的。

17(A)提示:大体积混凝土施工时为延缓水泥水化热的放出,常掺入缓凝剂。

18(B)提示:大体积混凝土体积厚大,内部水泥水化热不宜放出,水化热集聚在内引起内外温差超过25℃则容易产生温度应力而导致混凝土产生裂缝。

19(D)提示:喷射混凝土要求快速凝结,必须掺入速凝剂。

20(B)提示:在其他条件相同时,水胶比是影响混凝土强度的最重要的因素。水胶比越小,混凝土强度越高。要减小水胶比,而又不致影响混凝土的工作性,最有效的办法就是加减水剂。

21(A) 提示:泵送混凝土系指拌合物的坍落度不小于80mm、采用混凝土输送泵输送的混凝土。为使拌合物具有良好的可泵性,拌合物能顺利通过管道,摩阻力小,不离析,不阻塞和粘聚性好的性能,除选择好原材料以外,还应掺入适当的掺合料和高效减水剂。

22(D)提示:混凝土耐久性不良的根本原因是内部存在各种毛细管孔隙,使外界水分及有害介质的侵蚀提供了通道。因而提高混凝土的密实度,不仅可以提高强度,而且水分和有害介质也难于侵入,因而耐久性提高。

23(C)提示:在寒冷地区使用的室外混凝土工程,为使混凝土具有良好的抗冻性,常掺入引气剂,改善混凝土的孔隙特征,使其内部产生较多的闭口孔隙,它们能隔断混凝土中的毛细孔渗水通道,对冰冻破坏起缓冲作用,不但能显著提高混凝土的抗冻性,也可提高抗渗性。

24(B)提示:质量相同时,砂的细度模数越小,则砂的总表面积就越大,在混凝土中需要包裹

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砂粒表面的水泥浆就越多,从而增加水泥用量。砂的细度模数并不能反映级配优劣。

25(D)提示:特细砂的比表面积大、空隙率大、含泥量大,故配制混凝土时水泥用量应适当提高些,采用较低砂率。另外,宜采用较小的坍落度,因为在拌合物中大量水分被吸附于砂粒表面,使拌合物流动性较差,但在振动成型时,砂粒表面的水被释放出来,增大了拌合物的流动性。不可取的措施是掺减水剂,因采用低砂率,虽然拌合物流动性大大提高,但粘聚性与保水性较难保证。

26(D)提示:配制高强混凝土关键是采用较小的水胶比,所以应掺加高效减水剂;夏季大体积混凝土施工关键是要降低水泥水化速度,即控制水化热释放,木钙减水剂具有缓凝作用,因而适用;因在负温下混凝土强度发展缓慢,要掺加早强剂提高其早期强度;对于抗冻融混凝土,掺入引气剂,能显著提高混凝土的抗冻性。

27(A)提示:碱-集料反应是水泥中的碱与骨料中的活性二氧化硅发生反应引起混凝土的膨胀,使骨料界面呈现广泛的地图形开裂或图案形开裂,开裂处经常伴有凝胶渗出或界面膨胀,最终导致混凝土结构破坏。该反应必须同时具备以下3个条件:水泥中的碱含量或混凝土的总碱量超过水泥质量的0.6﹪;集料中活性集料含量超过1﹪;混凝土处于潮湿环境中。

28(D)提示:抗渗等级检测龄期应为28d。

29(D)提示:因为混凝土配合比设计实际上就是确定水泥、砂、石和水这4项基本组成材料用量之间的3个比例关系,正确确定水胶比、砂率和单位用水量后就能使混凝土满足各项技术和经济要求。

30(D)提示:混凝土的强度与水胶比有直接的关系,水胶比越小,强度越高。

31(C)提示:普通防水混凝土依据的是提高砂浆密实性和增加混凝土的有效阻水截面的原理, 依靠本身的密实性来达到防水目的,不同于掺外加剂(如引气剂、减水剂、防水剂、密实剂等)的防水混凝土,因此不掺减水剂。 五、问答题

1、普通混凝土的主要组成材料有水泥、砂、石和水,另外还常加入适量的掺合料和外加剂。在混凝土中,水泥与水形成水泥浆,水泥浆包裹在骨料的表面并填充其空隙。在混凝土硬化前,水泥浆起润滑作用,赋予拌合物一定的流动性,便于施工操作;在硬化后,水泥浆则将砂、石骨料胶结成一个坚实的整体。砂、石在混凝土中起骨架作用,可以降低水泥用量,限制硬化水泥浆的收缩,提高混凝土的强度和耐久性。

2、(1)混凝土拌合物应具有与施工条件相适应的和易性;(2)混凝土在规定龄期达到设计要求的强度;(3)硬化后的混凝土具有与工程环境条件相适应的耐久性;(4)经济合理,在保证质量的前提下,节约造价;(5)大体积混凝土(结构物实体最小尺寸≥1m的混凝土)尚需满足低热性要求。

3、两种砂的细度模数相同,级配不一定相同,反之,如果级配相同,其细度也不一定相同。 4、骨料的级配是指骨料大小颗粒的搭配情况。在混凝土中粗骨料的空隙由砂粒填充,砂粒之间的空隙由水泥浆所填充。为尽量减少骨料颗粒之间的空隙,达到节约水泥和提高强度的目的,就必须骨料提出级配的要求。良好的级配的标准是:骨料中含有较多的粗颗粒,并以适当的中颗粒及小颗粒填充其空隙,即可使骨料的空隙率和总面积均较小。使用良好级配的骨料,不仅所需水泥浆量较少,经济性好,而且还可以提高混凝土的和易性、密实度和强度。

5、影响混凝土拌合物的和易性的主要因素有:(1)水泥浆数量与水胶比;(2)砂率;(3)水泥、骨料等原材料的品种及性质;(4)外加剂;(5)时间及温度;(6)施工工艺。

改善混凝土拌合物的和易性的主要措施为: (1)改善砂、石(特别是石子)的级配;(2)尽量采用较粗的砂、石;(3)尽量降低砂率,通过试验,采用合理砂率,以提高混凝土的质量及节约水泥;(4)当混凝土拌合物坍落度太小时,保持水灰比不变,适当增加水泥浆用量;当坍落度太大,但粘聚性良好时,保持砂率比不变,适当增加砂、石用量;当拌合物粘聚性、保水性不良时,适当增大砂率;(5)有条件时尽量掺用减水剂、引气剂等外加剂。

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6、混凝土的水胶比是混凝土配合比的一个非常重要的参数,影响到混凝土的强度、体积变形和耐久性等性质。若在混凝土浇注现场,施工人员随意向混凝土拌合物中加水,则增大了混凝土的水胶比,导致混凝土拌合物的粘聚性、保水性降低,硬化混凝土的密实度、强度、耐久性降低,变形增大。而混凝土成型后,混凝土中的水分会不断的蒸发,对混凝土的强度发展不利,为了保证水泥能够正常水化硬化所需的水分,所以要进行浇水养护。

7、(1)可行。适当增加水泥浆的用量,可提高流动性;(2)不可行。直接多加水改变了混凝土的水胶比,将降低拌合物的粘聚性、保水性,还将影响硬化混凝土的强度、变形及耐久性等一系列性质;(3)可行。采用合理砂率可使拌合物获得良好的和易性;(4)可行。加减水剂可在不增加用水量的条件下提高拌合物的流动性;(5)可行。提高粗骨料最大粒径可使骨料的总表面积减小,需水量减少,即流动性提高;(6)可行。加强振搗可使混凝土拌合物的颗粒产生振动,暂时破坏水泥浆体的凝聚结构,从而降低水泥浆的粘度和骨料之间的摩擦阻力,使拌合物的流动性提高。

8、(1)坍落度小于要求时,保持水灰胶比不变,适量增加水泥浆的用量。 (2)坍落度大于要求时,保持砂率不变,适量增加砂、石的用量。

(3)坍落度小于要求且粘聚性较好时,保持水胶比不变,适量减小砂率。

(4)坍落度大于要求且粘聚性、保水性差时,保持水胶比不变,适量增大砂率。 9、影响混凝土强度的主要因素是:(1)水泥强度等级和水灰胶比;(2)骨料的种类、质量和级配;(3)养护温度与湿度;(4)期龄;(5)试验条件如试件尺寸、形状及加荷速度等。 提高混凝土强度的措施主要有:

(1)采用高强度等级水泥和低水胶比;(2)选用质量与级配良好的骨料;(3)掺入合适的外加剂(如减水剂)与掺合料;(4)采用机械搅拌和振捣;(5)采用合适的养护工艺。

10、(1)试件尺寸加大,实验值将偏小;(2)试件高宽比加大,实验值将偏小; (3)试件受压表面加润滑剂,实验值将偏小;(4)试件位置偏离支座中心,实验值将偏小;(5)加荷速度加快,实验值将偏大。

11、混凝土的体积变形包括非荷载作用下的变形与荷载作用下的变形。非荷载作用下的变形主要有:化学收缩、干湿变形、温度变形和碳化收缩。荷载作用下的变形有短期荷载作用下的变形与长期荷载作用下的变形(即徐变)。

混凝土的体积变形过大会引起混凝土开裂,产生裂缝。裂缝不仅会影响混凝土的承载能力,而且还会严重影响混凝土的耐久性和外观。

无论是荷载作用下的变形还是非荷载作用下的变形,产生的原因都是由于混凝土中水泥石的存在所引起的。因此,尽管发生变形的种类不同,但就其如何减小变形的措施来说,却有共同之处,即:(1)合理选择水泥品种:如高强度等级水泥或早强型水泥的细度较大,则收缩较大;掺大量混合材料的水泥干缩较大。

(2)尽量减小水胶比:如采用掺减水剂等措施。这是控制和减小混凝土变形的最有效的措施。 (3)尽可能降低水泥用量:如用活性掺合料取代部分水泥等。 12、(1)掺入活性掺合料;(2)掺入适量缓凝剂;(3)分段施工;(4)预冷原材料(如搅拌水中加冰等);(5)预埋水管,用冷水降低温度(但温差不可过大)。

13、(1)由于水泥水化热大且集中放出,积聚在混凝土的内部,导致混凝土内外温差很大(可达50~70℃),由于温差应力使混凝土开裂。防止措施:在混凝土中掺矿物掺合料取代部分水泥,减少水泥用量,或使用低热水泥。

(2)由于温度变化较大使混凝土产生热胀冷缩变形,导致开裂。防止措施:每隔一段距离设置一道伸缩缝,或在结构中设置温度钢筋等。

(3)由于混凝土中的水分结冰,产生体积膨胀导致混凝土开裂。防止措施:负温下的混凝土施工,要掺早强剂、防冻剂并注意保温养护,以免混凝土早期受冻破坏。

(4)混凝土养护时缺水,使水泥水化反应不能进行,导致混凝土强度较低,结构疏松,形成干

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