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第二篇参考答案
第二篇参考答案
第一单元绪论
一、名词解释
1.生产和使用单位检验、确证产品质量是否合格的技术文件。
2.构成建筑物受力构件和结构所用的材料。
3.具有某些特殊功能的非承重材料。
二、填空题
1.无机材料有机材料复合材料
2.建筑结构材料建筑功能材料墙体材料
3.材料的质量要求检验方法
4.国家行业(部)地方企业
5.标准名称部门代号标准编号颁布年份
6.标准化系列化
7.轻质、高强、耐久、多功能、复合型
8.10.5亿吨10
三、单项选择题
1.B2.D3.A
四、问答题
答:
单一材料往往只是某项性能或某几项性能较好,难以满足现代建筑对材料的强度、耐久、绝热、防水、防火、吸声与隔声、装饰等综合性能及经济性越来越高的要求。
复合材料可以集多种组成材料的优点于一体,取长补短,使其同时具备有多种优良性能,且较为经济。
第二单元建筑材料的基本性质
一、名词解释
1.材料空隙率是指散粒状材料在堆积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率。
2.是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。
3.是指材料在外界荷载的作用下抵抗破坏的能力。
4.是指材料在周围各种因素的作用下,经久不变质、不破坏,长期地保持其工作性能的性质。
二、填空题
1.材料在绝对密实状态下单位体积的质量定
2.(块体)材料在自然状态下单位体积的质量
3.浸水状态下吸入水分的能力定
4.空气中吸收水分不定
5.冻融循环次数
6.亲水性憎水性憎水性材料
7.抵抗压力液体渗透的能力抗渗等级0.6MPa
8.强度表观密度轻质高强
9.1.71g/cm3,
10.24.5%
11.1667Kg/m3
12.1.09
13.2.68g/cm3
14.32%
15.抵抗变形、不易
16.0.175W/(m.K)大于
17.大好好好
18.韧
19.牛顿(N)MPa
20.0.098
三、单项选择题
1.B2.A3.B4.C5.C6.C7.A8.D9.B10.A11.C12.C
四、多项选择题
1.ABCD2.AB
五、是非判断题
1.错2.对3.错4.对5.错6.对7.对
六、问答题
1.答:
通常有以下两个措施:
(1)降低材料内部的孔隙率,特别是开口孔隙率;降低材料内部裂纹的数量和长度;使材料的内部结构均质化。
(2)对多相复合材料应增加相界面间的粘结力。
如对混凝土材料,应增加砂、石与水泥石间的粘结力。
2.答:
决定材料耐腐蚀的内在因素主要有:
(1)材料的化学组成和矿物组成。
如果材料的组成成分容易与酸、碱、盐、氧或某些化学物质起反应,或材料的组成易溶于水或某些溶剂,则材料的耐腐蚀性较差。
(2)非晶体材料较同组成的晶体材料的耐腐蚀性差。
因前者较后者有较高的化学能,即化学稳定性差。
(3)材料内部的孔隙率,特别是开口孔隙率。
孔隙率越大,腐蚀物质越易进入材料内部,使材料内外部同时受腐蚀,因而腐蚀加剧。
(4)材料本身的强度。
材料的强度越低,则抵抗腐蚀的能力越差。
3.答:
不对。
因为他虽将砖浸水使其吸水“饱和”,只是使那些开口连通的细小孔隙充水,微小的、粗大的、封闭的孔隙是不会充水的。
他用这样的方法得到的孔隙率比实际的孔隙率偏小。
4.答:
设砂的体积为V,瓶颈刻线处瓶的容积为V0,则
G1=G瓶+G0+(V0-V)×ρ水
(1)
G2=G瓶+V0×ρ水
(2)
(1)-
(2)得,G1-G2=G0-V×ρ水
得砂的体积V=(G0+G2-G1)÷ρ水
则砂的视密度ρS=G0/V={G0/(G0+G2-G1)}×ρ水
5.解:
(1).先计算碎石的空隙率
(2).设配制混凝土需碎石G(kg)、需砂S(kg),由混凝土形成过程的填充包裹理论得:
(1)
由
(1)得:
(2)
上式
(2)两边同时加1得:
(3)
从而得
即
6.答:
材料的强度是按标准规定的试验程序测得的具体值。
材料的强度等级是为了合理的比较、选择、管理和使用材料,将材料按强度的大小划分成若干等级。
强度等级所代表的是强度区间值。
7.答:
影响材料强度测试结果的因素有很多。
如:
①小试件的测试强度大于大试件的测试强度;②加荷速度越快测试强度越大;③同截面积的立方体试件的测试强度大于棱柱体测试强度;④表面平整的试件的测试强度大于表面不平整的试件的测试强度;⑤试验时的温湿度;⑥试件表面有无润滑油等。
按材料的特征规定材料强度测试方法符合材料力学性能基本规律;同种材料按规定的测试方法测得的强度结果才有可比性;
七、计算题
1.解该岩石的软化系数为:
所以该岩石可用于水下工程。
2.解
(1)
可解得m1=476.19t。
(2)
可解得m2=525t。
3.解设水泥用量为m,则砂、石子、水的用量分别为2.21m、4.59m、0.6m。
混凝土加权平均密度为:
混凝土含气量为A:
第三单元气硬性胶凝材料
一、填空
1.好 缓慢 收缩大 差
2.快 大 低 略膨胀 好
3.干燥碳化结晶
4.陈伏
5.nSiO2.mH2O
6.强度细度
7.17kg14kg
8.CaSO4.0.5H2O
9.石膏板
10.提高
二、选择题(不定项选择)
1.B 2.C3.A4.D5.A6.C7.ABCD8.ABCD
9.ABCD10.A11.B12.ABCD13.ABC14.A15.B
16.D17.B18.B19.B20.C
三、是非判断题
1.错 2.错 3.错
四、名词解释
1.凡能在物理、化学作用下,从浆体变为坚固的石状体,并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质。
2.只能在空气中硬化,并保持和继续发展强度的胶凝材料。
五、问答题
1.答:
防止石灰膏中含有部分过火石灰,过火石灰的熟化速度非常缓慢,并产生一定的体积膨胀,导致已硬化的结构产生鼓包或开裂现象,影响工程质量。
2.为什么石膏制品适用于室内,而不宜用于室外?
答:
因为石膏制品含有较多的开口孔隙,其质量轻,导热系数小、比热较大,具有较好的吸声及调节室内温湿度的作用,石膏硬化时体积微膨胀,石膏制品花纹饱满、轮廓清晰加之其洁白细腻,还可钉、锯、黏贴、裱糊,易加工,因此其装饰性能好;石膏制品遇火后可脱出较多的结晶水,具有一定的防火性,故适用于室内装修。
石膏制品的开口孔隙率大,吸水率大,耐水性差,抗冻抗渗性均差,加之其抗污染性差,故不适用于室外装修。
六、计算题
解:
(1).设a摩尔Na2O.M1SiO2与b摩尔Na2O.M2SiO2混合,混合后必得(a+b)摩尔Na2O基团。
而混合后的硅酸钠水玻璃可用Na2O.MSiO2表示,明显地,a摩尔Na2O.M1SiO2与b摩尔Na2O.M2SiO2混合可得(a+b)摩尔Na2O.MSiO2
(2).根据SiO2基团混合前后相等的原则,有aM1+bM2=(a+b)M,解得。
亦即将Na2O.M1SiO2与Na2O.M2SiO2按摩尔比为(M-M2):
(M1-M)混合后才可得模数为M的Na2O.MSiO2。
(3).模数为M1的硅酸钠水玻璃G1Kg为a=1000G1/(62+M160)摩尔,必需模数为M2的硅酸钠水玻璃b摩尔与其混合,b={1000G1/(62+M160)}。
(4).故需模数为M2的水玻璃G2Kg,G2=b(62+M260)/1000,即
(5).若M1与M2相差不大,比如建筑用水玻璃的模数一般为2.2~3.0,在近视计算时可认为,则计算大为简化,即简化公式,建筑上通常用简化公式进行计算。
(注:
简化后的公式可用十字交叉法更简略的计算)
第四单元水泥
一、填空
1.干法生产湿法生产回转窑立窑两磨一烧
2.红色绿色黑色
3.大快差
4.快大高大
5.C3S抗侵蚀
6.开始失去塑性(或失去流动性和部分可塑性)完全失去塑性具有一定强度
7.45min 6.5h
8.晶体凝胶体未水化的水泥颗粒毛细孔隙网
9.粒化高炉矿渣火山灰粉煤灰
10.C3S;C3AC3S;C3AC3S;C3A
11.7.1
12.石灰石膏(或填碱性激发剂硫酸盐激发剂)
13.强度膨胀
14.闪凝强度
15.乙
16.反应初始期、潜伏期、凝结、硬化
二、选择题
1.C2.A 3.B4.C5.D6.B7.D8.A9.A10.A
11.C.12.A13.A14.A15.A16.A17.A18.A19.A20.B
21.BCD22.ABCD23.C24.B25.B26.D27.D28.A29.D
30.D31.A32.B33.A34.C35.D36.D37.B38.B39.B
40.B41.C42.A43.B44.B45.C46.B
三、是非判断题
1.对2..错3.错 4.对5.对6.错 7.对8.对9.对10.错
11.错12.对13.对
四、名词解释
1.答:
从水泥开始加水拌合到可塑性开始失去的时间称为水泥的初凝时间。
2.答:
凡由适量的硅酸盐水泥熟料、0~5%的石灰石或粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细而成的水硬性胶凝材料。
五、问答题
1.答:
相同强度等级的硅酸盐水泥与矿渣水泥其28d强度指标是相同的,但3d的强度指标是不同的。
矿渣水泥的3天抗压强度、抗折强度低于同强度等级的硅酸盐水泥,硅酸盐水泥早期强度高,若其它性能均可满足需要,从缩短工程工期来看选用硅酸盐水泥更为有利。
2.答:
若有石膏,可多掺石膏粉于普通硅酸盐水泥中,水化可形成较多的钙矾石而产生微膨胀,加入量应作试验,且必须搅拌均匀。
3.答:
(1)侵蚀类型有:
软水腐蚀、酸类腐蚀、盐类腐蚀等
(2)内因:
①密实度不够;②水化产物中本身含有容易被腐蚀的成分。
(3)防止腐蚀的措施有:
①合理选用水泥品种;
②提高密实度;
③增设保护层。
4.答:
因为硅酸盐水泥的水化热大,对大体积工程来说,内部的热量难以散发,造成内外温度差比较大,产生相应的温度应力大,从而造成结构容易产生裂缝。
5.答:
硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min,以便有足够的时间完成搅拌、运输、浇筑、振捣、成型等施工作业。
6.答:
(1)水泥的体积安定性是指水泥在水化、凝结硬化中体积变化的均匀性。
(2)造成水泥体积安定性不良的原因有:
①游离的CaO、MgO含量过高;
②石膏的掺量过高。
7.答:
硫酸盐对水泥石的腐蚀作用,是因为硫酸盐与水泥石中的水化铝酸钙反应生成膨胀性产物高硫型水化硫铝酸钙。
膨胀性水化硫铝酸钙是在变形能力很小的水泥石内产生的,故可把水泥石胀裂。
生产水泥时掺入的适量石膏也会与水泥的水化产物水化铝酸钙反应生成膨胀性产物高硫型水化硫铝酸钙(钙钒石),但该水化产物主要在水泥浆凝结前产生,凝结后产生的较少但此时的水泥浆还未凝结,尚具有流动性或可塑性,因而对水泥浆的结构无破坏作用。
并且硬化初期的水泥石中毛细孔含量较高,可以容纳少量的钙钒石,而不会使水泥石开裂,因而无破坏作用,只起缓凝作用。
若生产水泥时掺入的石膏过多,则钙钒石在水泥凝结硬化后还继续产生,此时对水泥石将有破坏作用。
8.答:
某些体积安定性不合格的水泥,存放一段时间后,水泥中部分过烧的游离氧化钙会吸收空气中的水分而水化,由于游离氧化钙的膨胀作用被减小或消除,因而水泥的积安定性变得合格。
必须说明,存放一段时间后,在重新检验且安定性合格方能使用,强度也应按检验的强度使用。
9.答:
火山灰质混合材料的品种多,但烧粘土质类的火山灰质混合材料不耐硫酸盐腐蚀。
水泥并未标明掺用的是哪一类火山灰质混合材料,故选矿渣水泥更安全些。
10.答:
高温下活性混合材料的水化反应大大加速,同时初期生成的水化产物对后期的水化没有太大的阻碍作用,故高温养护,掺活性混合材料水泥的早后期强度均高于常温下养护的强度。
硅酸盐水泥若高温养护,在短期内生成大量的水化产物,并在水泥颗粒周围形成包裹水泥颗粒的水化物膜层,阻碍了水泥颗粒与水的接触。
因此,硅酸盐水泥高温养护,虽提高了早期强度,但对后期强度不利,后期强度低于常温下养护的强度。
11.答:
湿热养护主要是为了提高混凝土的早期强度,而不是为了提高
混凝土28天龄期的强度。
而28天龄期或更长龄期强度能否提高,取决于水泥的品种。
采用湿热养护可提高掺有较多混合材料的水泥(如矿渣水泥、火山灰水泥)配制的混凝土的早期及28天龄期或更长龄期的强度;采用湿热养护不能提高硅酸盐水泥配制的混凝土28天龄期或更长龄期的强度。
12.答:
混凝土在干燥条件下养护时,水化过程不能充分进行,混凝土内毛细孔隙的含量高,因而干缩值较大;当在潮湿条件下养护时,水化充分,毛细孔隙的含量较少,因而缩值较小;当在水中养护时,毛细孔隙内的水面不会弯曲,不会引起毛细压力,混凝土不会收缩,况且凝胶表面吸附了水膜,增大了凝胶颗粒的间距,使得混凝土在水中几乎不收缩。
13.答:
取相同质量的四种粉末,分别加入适量的水拌制成同一稠度的浆体。
放热量最大且有水蒸气冒出的为生石灰粉;在5~30min分钟内凝结硬化并具有一定强度的为建筑石膏;在45分钟~12小时凝结硬化的为白色硅酸盐水泥;加水后无任何反应的为白色石灰石粉。
当然还可根据浆体凝结硬化时是否产生裂纹、硬化后的强度高低、耐水性等方法来鉴别。
六、计算题
1.解
(1).求28天龄期水泥胶砂的抗折强度fce,m
因三个抗折破坏荷载与其平均值2937N比较均未超过其平均值的±10%,故按其平均值计算即可,
(2).求28天龄期水泥胶砂的抗压强度fce,c
因六个抗压破坏荷载中最小值76.5KN比其六个的平均值86.9KN小±10%以上,故按其余五个的平均值88.9KN进行计算
(3).评定强度等级
因为
所以由GB175—1999得该水泥的强度等级为42.5级或42.5R级
七试验题
答:
①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧均填“合格”。
第五单元混凝土
一、填空题
1.流动性 粘聚性 保水性
2.水泥强度水灰比骨料性质
3.坍落度 维勃稠度
4.木质素磺酸钙
5.水泥水砂石子
6.水灰比砂率单位用水量
7.低强中强高强
8.干燥气干饱和面干湿润
9.最大最小
10.20.9MPa
11.水灰比
12.高效减水剂
13.粉煤灰减水剂引气剂泵送剂
14.1m内外温差过大
15.强度耐磨性冲击韧性抗裂性
16.快凝假凝不凝
17.降低减弱收缩
18.41.7MPa
19.使混凝土预应力损失
20.甲乙
21.节约水泥过低
22.A.小B.小C.小D.小E.大小F.较大
23.A.增加B.少C.少D.减少E.增多F.减少G.增加
24.合格率
25.5%
26.泛浆
27.正态
28.2400kg/m3
29.水灰比
30.32.5MPa
31.混凝土的初凝时间混凝土的终凝时间
32.低水灰比
33.50%
34.粉煤灰矿渣硅粉
35.1.22
36.1292kg
37.岩石立方体抗压强度
38.17.74MPa
39.预应力钢筋(或使用冷拉或冷拔钢筋、钢丝的水位变化部位、潮湿环境)
40.节约水泥
41.闪凝强度
42.膨胀强度
43.碱性硫酸盐
44.筒压强度强度等级
45.50mm×50mm×50mm70mm×70mm×70mm
二、选择题(单项选择)
1.A2.B3.A4.C5.B6.D7.B8.B9.B10.D
11.A12.A13.B14.C15.D16.B17.A18.C19.D20.B
21.C22.C23.B24.B25.A26.D27.A28.A29.C30.B
31.C32.A33.C34.B35.B36.A37.A38.D39.C40.C
41.C42.A43.A44.D45.D46.A47.C48.C49.B50.A
51.D52.B53.D54.C55.D56.B57.B58.B59.A60.C
三、选择题(多项选择)
1.ABCD 2.ABD3.CD4.ABCD5.ACD
6.ABCD7.AD8.ACD9.BCD10.ABCD
四、名词解释
1.指砂用量与砂、石总用量的质量百分比。
2.指混凝土在长期不变荷载作用下,沿作用力方向随时间的延长而慢慢增加的塑性变形。
3.是指不同粒径的砂在一起的组合情况。
4.指混凝土易于施工操作(搅拌、运输、浇筑、捣实)并能获得均匀密实的混凝土性能。
5.是指边长为150㎜的混凝土立方体试件在标准养护条件下,养护28d,用标准试验方法所测得的标准抗压强度值。
6.磨细的混合材料与石灰、石膏加水拌合后,能生成胶凝性材料,并且能在水中硬化的材料。
五、是非判断题
1.错 2.错 3.对4.对5.对6.错7.对8.错
9.对 10.错 11.错12.对13.对14.对15.对16.对
17.对18.对19.对20.错21.对22.对
六、问答题
1.答:
因木质素磺酸盐有缓凝作用,7~8月份气温较高,水泥水化速度快,适当的缓凝作用是有益的。
但到冬季,气温明显下降,故凝结时间就大为延长,解决的办法可考虑改换早强型减水剂或适当减少减水剂用量。
2.答:
因砂粒径变细后,砂的总表面积增大,当水泥浆量不变,包裹砂表面的水泥浆层变薄,流动性就变差,即坍落度变小。
3.答:
主要有水泥、水、砂、石子组成。
其中由水泥与水组成的水泥浆起着润滑(硬化之前)和胶结(硬化之后)的作用。
由砂与石子组成的集料起着支撑骨架的作用。
4.答:
(1)水泥的强度等级与水灰比的影响;
(2)集料的种类、质量、级配的影响;
(3)养护温度、湿度的影响;
(4)养护龄期的影响;
(5)施工方法的影响;
(6)外加剂、掺合料的影响。
5.答:
用碎石所拌制的混凝土的强度稍大,和易性稍差。
因为它表面粗糙、多棱角,和砂浆的胶结能力强,所耗用的水泥浆量多;而卵石基本和碎石相反。
6.答:
(1)水灰比的大小会对混凝土的和易性、强度、变形、耐久性等产生影响。
(2)水灰比的确定因素:
①满足强度要求;②满足耐久性要求。
7.答:
(1)
故选0~1000KN量程的压力机。
(2)因为试件的极限荷载为696kN,在1000KN的20%~80%之间,满足力的要求且测值较准确。
8.答:
(1)在级配区任取一累计筛余百分率(%),如下表所示
方孔筛边长(mm)2.01.61.00.50.160.08
累计筛余百分率(%)0733678799
(2)计算各筛的分计筛余百分率%,如下表所示
方孔筛边长(mm)2.01.61.00.50.160.08
分计筛余百分率(%)0726342012
(3)用孔径为2.0、1.6、1.0、0.5、0.16、0.08mm的筛将砂筛分成2.0~1.6
1.6~1.01.0~0.50.5~0.160.16~0.08mm五个粒级备用。
(4)依次称取以上五个粒级的砂7%×1000×100/99g、26%×1000×100/99g、34%×1000×100/99g、20%×1000×100/99g、12%×1000×100/99g混合在一起即可(或依次称取以上五个粒级的砂7%×1000g、26%×1000g、34%×1000g、20%×1000g、12%×1000g,再加入粒径小于0.08mm的细粉10g即可)。
9.答:
因为普通混凝土中砂、石用量(按体积计)占70%以上,且砂、石的密度几乎相等并接近一定值;同时按假定混凝土的表观密度算得的配合比只是初算配合比,还需进一步调整才得最终的试验室配合比。
10.答:
①达到混凝土结构设计的强度等级
②满足混凝土施工所要求的和易性
③满足工程环境和使用条件对混凝土耐久性的要求。
④符合经济原则,节约水泥,降低成本。
11.答:
①试验法:
根据所用的原材料通过试验确定。
即在水灰比及水泥用量一定时,能使混凝土拌和物在保持粘聚性和保水性良好的前提下,获得最大流动性的砂率;或者在水灰比一定的条件下,当混凝土拌和物达到要求的流动性而且具有良好的粘聚性和保水性时,水泥用量最少的砂率。
②计算法:
根据所用的原材料的性能用“拨开系数法”计算。
即用砂去填充石子的空隙并稍有剩余的原理进行计算。
③查表法:
有关部门通过大量试验编制了表格,混凝土配合比设计时,根据所选用的水灰比及石子的最大粒径进行查表。
12.答:
(只介绍步骤)
①以小石与中石掺混比例为X轴,以堆积密度为Y轴建立直角坐标系,将小石与中石各掺混比例(X坐标)与对应的堆积密度(Y坐标)点绘在坐标系上,得到五个点。
然后用一光滑曲线拟合五个点(使五个点均匀分布在曲线两旁即可)。
这样就得到了石子掺混比例与堆积密度的关系曲线。
②在曲线上找出最高点,该点所对应的堆积密度即为最佳掺混比例所对应的堆积密度;该点所对应的掺混比例即为最佳掺混比例。
③理由:
石子的堆积密度越大,其空隙率越小,总表面积越小、级配越好,拌制的混凝土性能越好,且越省水泥。
13.答:
若配制混凝土的水泥强度等级过高,从满足强度要求来看,较少的水泥用量或较大的水灰比就能满足要求,但混凝土拌合物的和易性差,不仅影响混凝土的施工性能而且硬化后混凝土的耐久性等性能也差;若配制混凝土的水泥强度等级过低,则要用较多的水泥或小的水灰比,这样不仅不经济,而且使混凝土的收缩、水化热增大等。
14.答:
水灰比是影响混凝土强度、耐久性的关键因素,按强度、耐久性确定的水灰比在配制混凝土时通常不能随意改变。
若水灰比改变了,则不能满足混凝土设计的强度、耐久性要求。
15.答:
实践表明,在混凝土用粗、细骨料的品种与用量一定时,若保持混凝土用水量不变,既使水泥用量有适当的波动(50~100Kg/m3),混凝土的流动性保持不变。
我们称流动性决定用水量的关系称为混凝土的固定用水量法则。
也是在混凝土配合比设计时选定用水量的依据。
16.答:
按定义,粒径大于4.75mm的为石子,粒径小于4.75mm的为砂。
因而在计算细度模数时应将粒径大于4.75mm的筛余去掉,即从总量中减去β1,可得
(2)式。
17.答:
砂的自然堆积体积会随含水率的变化而增大或减小。
气干状态下的砂随含水率的增大,砂的表面包裹了一层水膜,水膜推挤砂颗粒分开而引起体积增大,产生容胀现象。
当含水率达到5%~7%时,砂的自然堆积体积增至最大,湿胀率达25%~30%,若含水率继续增大,水分在重力作用下进入砂的空隙,砂的自然堆积体积将不断减小,含水率为20%时,湿砂体积与干砂体积相近
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