土木工程材料考试知识点 下载本文

例题:已知某种建筑材料试样的孔隙率为24%,此试样在自然状态下的体积为40cm3,质量为85.50g,吸水饱和后的质量为89.77g,烘干后的质量为82.30g。试求该材料的密度、表观密度、开口孔隙率、闭口孔隙率。

解:密度=干质量/密实状态下的体积

=82.30/40×(1-0.24)=2.7g/cm3 开口孔隙率=开口孔隙的体积/自然状态下的体积 =(89.77-82.3)÷1/40=0.187 闭口孔隙率=孔隙率-开口孔隙率=0.24-0.187=0.053

表观密度=干质量/表观体积=82.3/40×(1-0.187)=2.53 5、烧结普通砖的尺寸为240mm×115mm×53mm,已知其孔隙率为37%, 干燥质量为2487g,浸水饱和后质量为2984g。试求该砖的绝对密实体积、 密度、吸水率。

解:1)体积密度: =2487/1462.8=1.7g/cm3 孔=37%

V孔/1462.8×100%=37% 故孔的体积:V孔=541.236cm3,

求绝对密实体积: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)/m1×100%=(2984-2487)/2487×100% =20%

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? 例 既然石灰不耐水,为什么由它配制的灰土或三合土却可以 用于基础的垫层、道

路的基层等潮湿部位?

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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。加适量的水充分拌合后,经碾压或夯实,在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应,生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙,所以灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高,适于在潮湿环境中使用。 ?

(2) 再者,由于石灰的可塑性好,与粘土等拌合后经压实或夯实,使灰土或三合土的密实度大大提高,降低了孔隙率,使水的侵入大为减少。因此灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位。 ? ? ?

例3-0 建筑石膏及其制品为什么适用于室内,而不适用于室外使用? 解

建筑石膏及其制品适用于室内装修,主要是由于建筑石膏及其制品在凝结硬化后具有以下的优良性质:

(1) 石膏表面光滑饱满,颜色洁白,质地细腻,具有良好的装饰性。加入颜料后,可具有各种色彩。建筑石膏在凝结硬化时产生微膨胀,故其制品的表面较为光滑饱满,棱角清晰完整,形状、尺寸准确、细致,装饰性好;

(2) 硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔,故其保温性、吸声性好。 ? ?

(3) 硬化后石膏的主要成分是二水石膏,当受到高温作用时或遇火后会脱出21%左右的结晶水,并能在表面蒸发形成水蒸气幕,可有效地阻止火势的蔓延,具有一定的防火性。

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例3-1 某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数月后,墙面上出现了许 多不规则的网状裂纹。同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。 试分析上述现象产生的原因。 解

石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂纹,引发的原因很多,但最主要的原因在于石灰在硬化过程中,蒸发大量的游离水而引起体积收缩的结果。

墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹,是由于配制石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火石灰。这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完全熟化,以致于在砂浆硬化后,过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化,造成体积膨胀。从而出现上述现象。

为什么生产水泥时要加入适量的石膏?

问题:1、为了调节(延缓)水泥凝结时间通常加入石膏,石膏在水泥硬化中起缓凝剂的作用。

纯水泥熟料磨细后,与水拌和,凝结时间很短,因此不便使用,为调节水泥的凝结时间,掺入适量(3%-5%)的石膏,石膏与凝结速度最快的铝酸三钙作用,生成了难溶的水化硫酸铝钙,覆盖在铝酸三钙的周围,阻止其继续快速水化,因而延缓了水泥的凝结时间。石膏的掺量主要取决于铝酸三钙和SO3的含量。

[例题] 挡墙开裂与水泥的选用

现象:某大体积的混凝土工程,浇注两周后拆模,发现挡墙有多道贯穿型的纵向裂缝。该工程使用某立窑水泥厂生产42.5Ⅱ型硅酸盐水泥,其熟料矿物组成如下: C3S 61% C2S 14% C3A 14% C4AF 11% 分析讨论:由于该工程所使用的水泥C3A和C3S含量高,导致该水泥的水化热高,且在浇注混凝土中,混凝土的整体温度高,以后混凝土温度随环境温度下降,混凝土产生冷缩,造成混凝土贯穿型的纵向裂缝。

一、名词解释

1 、表观密度 材料在自然状态下单位体积的质量。包括材料实体积和内部孔隙的外观几何形状的体积。 2、 堆积密度 散粒材料在自然状态下单位体积的重量。既包含了颗粒自然状态下的体积既又包含了颗粒

之间的空隙体积

3、孔隙率:是指材料内部孔隙体积(Vp)占材料总体积(Vo)的百分 4、空隙率:散粒材料颗粒间的空隙体积(Vs)占堆积体积的百分率

5、比强度:是指单位体积质量的材料强度,它等于材料的强度与其表观密度之比 6、润湿边角:水滴表面切线与材料和水接触面的夹角。 7、吸湿性:亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质。

8、耐水性:材料长期在饱和水作用下不被破坏,强度也无明显下降的性质

9、胶凝材料:指能将散粒材料、块状材料或纤维材料粘结成为整体,并经物理、化学作用后可由塑性浆

体逐渐硬化而成为人造石材的材料。

10、过火石灰:若煅烧温度过高或高温持续时间过长,则会因高温烧结收缩而使石灰内部孔隙率减少,体

积收缩,晶粒变得粗大,这种石灰称为过火石灰;其结构较致密,与水反应时速度很慢,往往需要很长时间才能产生明显的水化效果。

11、废品:国家标准规定,凡氧化镁,三氧化硫,安定性、初凝时间中任一不符合标准规定时,均为废品。 12、不合格品:其他要求任一项不符合合格标准规定时为不合格品 13、陈伏:指石灰乳(或石灰膏)在储灰坑中放置14d以上的过程。

14、碱—骨料反应:当水泥或混凝土中含有较多的强碱(Na2O,K2O)物质时,在潮湿环境下可能与含有

活性二氧化硅的集料反应,在集料表面生成一种复杂的碱-硅酸凝胶体。 15、徐变:混凝土承受持续载荷时,随时间的延长而增加变形。

16、水泥活性混合材料:指磨成细粉后,与石灰或与石灰和石膏拌和在一起,并 加水后,在常温下,能

生成具有胶凝性水化产物,既能在水中,又能在空气中硬化的混和材料。 17、砂浆的流动性:指砂浆在自重或外力的作用下产生流动的性质。 18、水泥的体积安定性:指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。 22、 硬度:表示钢材表面局部体积内抵抗变形的能力。 二、论述题

2、论述混凝土的和易性和砂浆的和易性有什么联系和区别?

答:混凝土的拌合物的和易性是一项综合的技术措施,包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的含

义。

流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下,能产生流动,并均匀密实的填满模板的性能。 粘聚性是指混凝土拌合物在施工过程中,其组成材料之间有一定的粘聚力,不知发生分层和离析的

现象。

保水性是指混凝土拌合物在施工过程中,具有一定的保水能力,不致产生秘水现象。

新拌砂浆具有良好的和易性,使它能成为均匀的薄层,且与地面紧密连接;新拌砂浆的和易性可有流动性和和保水性两方面做综合评定。

(1)流动性

砂浆的流动性也叫稠度,是指在自重或外力的作用下流动的性能,用砂浆稠度测定仪测定,用沉入度表示,沉入度越大,流动性越好。 (2)保水性

新拌砂浆保持其内部水分不秘出流失的能力,称为保水性。保水性不良的砂浆在存放、运输和施工过程中容易产生离析秘水现象。其可用砂浆分层度筒测定

3、某施工队使用某立窑水泥厂生产的普通水泥铺筑停车场。该水泥颜色为较深的灰黑色,据了解是以煤渣作混合材,混凝土的水灰比为0.55。完工后一个月发现混凝土强度正常,边部切割后观察,混凝土基本无大的孔洞。但表面耐磨性差,且在局部低凹表面的颜色为明显不同的灰黑色,其耐磨性更差。水泥经检验强度及安定性等合格,但烧失量为6.3%。请分析原因。

答:该水泥烧失量不合格。造成烧失量高有几种可能:a.熟料烧不透;b.石膏杂质多;c.混合材本身烧失量大,且掺量高。从现象来看,最后一点的问题估计是主要的。在局部低凹表面灰黑色的水泥浆含较多烧失量高的煤渣,而这些煤渣的耐磨性较差,使该停车场混凝土耐磨性差。另外,该混凝土水灰比过大,亦有利于混凝土的离析,煤渣的富集。从切割边部混凝土观察知混凝土基本无大孔洞,这可知混凝土的流动性较大,且振捣已相当充分。但对于水灰比较大的混凝土若振捣过度,更易离析、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,但为什么配制的石灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位? 答:原因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,加适量的水充分拌合后,经碾压或夯实,在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应,生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙,所以石灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高,适于在潮湿环境中使用。

原因2.由于石灰的可塑性好,与粘土等拌合后经压实或夯实,使其密实度大大提高,降低了孔隙率,水的侵入大为减少。因此,灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位 5、钢筋混凝土开裂 某钢筋混凝土基墩使用5年后出现大量裂纹。经

检查混凝土环境水,其pH=5.5;SO42-含量为6000 mg/L;Cl-含量为400 mg/L。该混凝土采用普通

硅酸盐水泥。请讨论此钢筋混凝土开裂的原因。

答:此混凝土产生裂纹的关键原因为硫酸盐腐蚀,所使用的水泥不当。该环境水pH=5.5,对于钢筋混凝土属弱腐蚀(pH=4.5~6为弱腐蚀);Cl-含量<500 mg/L,环境水无氯离子腐蚀;而SO42-含量>4 000 mg/L,