工程材料 作業(yè)答案

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1、- 第1章 材料的根本性質(zhì) 1、燒結(jié)普通磚的尺寸為240mm×115mm×53mm，其孔隙率為37%，枯燥質(zhì)量為 2487g，浸水飽和后質(zhì)量為 2984g。求該磚的密度、干表觀密度、 吸水率、開口孔隙率及閉口孔隙率。 解：磚自然狀態(tài)下的體積： 干表觀密度： 由孔隙率 得磚的密度：ρ＝2698 kg/m3 吸水率： 開口孔隙率： 閉口孔隙率： 2、碎石的表觀密度為2.65g/cm3，堆積密度為1.50g/cm3，求 2.5m3 松散狀態(tài)的碎石，需要多少松散體積的砂子填充碎石的空隙 ? 假設(shè)砂子的堆積密度為1.55g /cm3，求砂子的重量為多少？ 解： V0＝1.425m

2、3 所以，填充碎石空隙所需砂子的體積為： 或 沙子的重量：1.075×1.55×103＝1666.25kg 3．*地紅砂巖，已按規(guī)定將其磨細(xì)，過篩。烘干后稱取50g，用李氏瓶測(cè)得其體積為18.9cm3。另有卵石經(jīng)過清洗烘干后稱取1000g，將其浸水飽和后用布擦干。又用廣口瓶盛滿水，連蓋稱得其質(zhì)量為790g，然后將卵石裝入，再連蓋稱得其質(zhì)量為1409g，水溫為25℃，求紅砂巖及卵石的密度或視密度，并注明哪個(gè)是密度或視密度。 參考答案： 紅砂巖的密度： 卵石的視密度： 4．*多孔材料的密度為2.59g/cm3。取一塊稱得其枯燥時(shí)質(zhì)量為873g，同時(shí)量得體積為480cm3。浸水飽和后

3、取出擦干外表水分稱得質(zhì)量為972g。求其質(zhì)量吸水率、閉口孔隙率及開口孔隙率。 參考答案： 質(zhì)量吸水率： 密實(shí)體積： 孔隙體積： 開口孔隙體積： 閉口孔隙體積： 開口孔隙率： 閉口孔隙率： 第2章 氣硬性膠凝材料 1.簡(jiǎn)述氣硬性膠凝材料的特點(diǎn)及使用環(huán)境。 參考答案： 氣硬性膠凝材料只能在空氣中硬化，并且只能在空氣中保持或開展其強(qiáng)度，如石膏、石灰等。 適宜于枯燥環(huán)境，不能在潮濕或水中環(huán)境中使用。 2.石膏制品有哪些特點(diǎn)？建筑石膏可用于哪些方面？ 參考答案： 特點(diǎn)：〔1〕凝結(jié)硬化快，強(qiáng)度低；〔2〕硬化后體積微膨脹；〔3〕孔隙率大，表觀密度小，保溫隔熱效果好；〔4〕耐水

4、性差，抗凍性差；〔5〕吸聲效果好；〔6〕具有調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的功能；〔7〕防火性能好；〔8〕加工性能好。 建筑石膏的應(yīng)用： 〔1〕石膏砂漿及粉刷石膏。〔2〕建筑石膏制品：石膏板、石膏砌塊等:如紙面石膏板、裝飾石膏板、吸聲用穿孔石膏板?！?〕制作石膏藝術(shù)制品建筑雕塑和模型。 3.什么是欠火石灰和過火石灰？各有何特點(diǎn)？施工過程中如何防止其危害？ 參考答案： 生石灰燒制過程中，往往由于石灰石原料的尺寸過大或窯中溫度不均勻等原因，生石灰中殘留有未燒透的的內(nèi)核，這種石灰稱為“欠火石灰〞。由于燒制的溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)，使得石灰外表出現(xiàn)裂縫或玻璃狀的外殼，體積收縮明顯，顏色呈灰黑色，這種石灰稱為“過火

5、石灰〞。 欠火石灰的產(chǎn)漿量較低，質(zhì)量較差；欠火石灰的密度較大，外表常被黏土雜質(zhì)溶化時(shí)所形成的玻璃釉狀物包覆，因而消解很慢，在工程中過火石灰顆粒往往會(huì)在正常石灰硬化后繼續(xù)吸濕消解而發(fā)生體積膨脹，降低石灰品質(zhì)，影響工程質(zhì)量。 消除方法有：將石灰經(jīng)陳伏處理后再使用于工程，控制煅燒溫度在1000℃～1200℃之間，巖塊尺寸不宜過大。 4.何謂陳伏，石灰在使用前為什么要進(jìn)展陳伏？ 參考答案： 生石灰要在水中放置兩周以上，此過程即為“陳伏〞。 在這段時(shí)間里生石灰會(huì)完全和水反響，不會(huì)因含有過火石灰造成熟化推遲而導(dǎo)致墻面鼓泡的現(xiàn)象。 第3章 水泥 1.硅酸鹽水泥熟料的主要礦物組分是什么？它們

6、單獨(dú)與水作用時(shí)有何特性？ 參考答案： 硅酸鹽水泥熟料中，C3A的水化和凝結(jié)硬化速度最快，但水化鋁酸鈣的強(qiáng)度不高；C3S和C4AF的水化速度較快，凝結(jié)硬化速率也較快，C3S的水化產(chǎn)物強(qiáng)度高，C4AF的水化產(chǎn)物強(qiáng)度不高；C2S水化反響速度最慢，凝結(jié)硬化速率也慢，強(qiáng)度早期低，后期高。 各礦物單獨(dú)作用時(shí)表現(xiàn)出不同的特性見表3－2〔教材P24〕。 2.硅酸鹽水泥的主要水化產(chǎn)物是什么？ 參考答案： 主要水化產(chǎn)物是：水化硅酸鈣和水化鐵酸鈣凝膠、氫氧化鈣、水化鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣晶體。 3.通用水泥有哪幾項(xiàng)主要技術(shù)要求？ 參考答案： 1.化學(xué)指標(biāo) 〔1〕不溶物〔2〕燒失量〔3〕氧化鎂〔4〕

7、三氧化硫 2.堿含量 3. 物理性能〔技術(shù)要求〕 〔1〕細(xì)度;〔2〕凝結(jié)時(shí)間;〔3〕體積安定性;〔4〕強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí);〔5〕水化熱。 4.簡(jiǎn)述水泥石腐蝕的主要種類及腐蝕機(jī)理？ 參考答案： 腐蝕的類型有：軟水侵蝕〔溶出性侵蝕〕：軟水能使水化產(chǎn)物中的Ca(OH)2溶解，并促使水泥石中其它水化產(chǎn)物發(fā)生分解；鹽類腐蝕：硫酸鹽先與水泥石構(gòu)造中的Ca(OH)2起置換反響生產(chǎn)硫酸鈣，硫酸鈣再與水化鋁酸鈣反響生成鈣釩石，發(fā)生體積膨脹；鎂鹽與水泥石中的Ca(OH)2反響生成松軟無(wú)膠凝能力的Mg(OH)2；酸類腐蝕：CO2與水泥石中的Ca(OH)2反響生成CaCO3，再與含碳酸的水反響生成易溶于水的

8、碳酸氫鈣，硫酸或鹽酸能與水泥石中的Ca(OH)2反響；強(qiáng)堿腐蝕：鋁酸鹽含量較高的硅酸鹽水泥遇到強(qiáng)堿也會(huì)產(chǎn)生破壞。 腐蝕的防止措施：①根據(jù)工程所處的環(huán)境，選擇適宜的水泥品種；②提高水泥石的密實(shí)程度；③說明防護(hù)處理。 5.根本概念：水硬性膠凝材料、硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、細(xì)度、安定性、初凝時(shí)間、終凝時(shí)間。 參考答案： 水硬性膠凝材料：既能在空氣中硬化，又能更好地在水中硬化，保持并繼續(xù)開展其強(qiáng)度的膠凝材料。 硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料、0～5%石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為硅酸鹽水泥。 普通硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、6%～15%混材料和適量石膏磨細(xì)

9、制成的水硬性膠凝材料，稱普通硅酸鹽水泥。 水泥的細(xì)度：水泥顆粒的粗細(xì)程度。 體積安定性：是水泥漿硬化后因體積膨脹而產(chǎn)生變形的性質(zhì)，或水泥漿體硬化后體積變化的穩(wěn)定性、均勻性。 初凝時(shí)間：從水泥全部參加水中到開場(chǎng)失去可塑性為止的時(shí)間。 終凝時(shí)間：從水泥全部參加水中到完全失去可塑性為止的時(shí)間。 6.在水泥中摻混合材料的作用？ 參考答案： 活性混合材料中有一定的活性組分，常溫下能與水泥熟料水化時(shí)析出Ca(OH)2的或在硫酸鈣的作用下生成具有膠凝性質(zhì)的穩(wěn)定化合物。非活性混合材料與水泥礦物成分不起化學(xué)反響或化學(xué)反響很弱，在水泥石中主要起填充作用，摻入硅酸鹽水泥中主要調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，增加產(chǎn)量

10、，降低水化熱等。 活性混合材料的作用:1〕改善水泥性能；2〕調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)；3〕增加品種，提高產(chǎn)量；4〕節(jié)約熟料，降低本錢；5〕擴(kuò)大水泥的使用范圍。非活性混合材料的作用：1〕調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)；2〕增加水泥產(chǎn)量；3〕降低水化熱。 7.引起水泥體積安定性不良的原因是什么？檢驗(yàn)方法？ 參考答案： 造成水泥體積安定性不良，一般是由熟料中所含游離氧化鈣游離氧化鎂過多或摻入石膏過多等原因所造成。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，由游離的氧化鈣過多引起的水泥體積安定性不良可用雷氏法或試餅法檢驗(yàn)。試餅法是用標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿做成試餅，經(jīng)恒沸3小時(shí)后用肉眼觀察未發(fā)現(xiàn)裂紋，用直尺檢驗(yàn)沒有彎曲；雷氏法是用雷氏夾中的水泥漿

11、經(jīng)沸煮三小時(shí)后的膨脹值。 8.礦渣硅酸鹽水泥的水化特點(diǎn)？ 參考答案： 與硅酸鹽水泥相比，礦渣水泥的水化產(chǎn)物堿度要低一些，水化產(chǎn)物中Ca(OH)2的含量相對(duì)較少，其硬化后主要組成是C-S-H凝膠和鈣礬石，而且水化硅酸鈣凝膠構(gòu)造比比硅酸鹽水泥中的更為密實(shí)。 第4章 混凝土 1.普通混凝土的組成材料有哪些？在混凝土硬化前和硬化后各起什么作用？ 參考答案： 混凝土的組成材料：1〕水泥；2〕砂子；3〕石子；4〕水；5〕外加劑；6〕摻合料。 水+水泥=水泥漿：起膠結(jié)和硬化的作用。 砂+石子=骨料：起著支撐和骨架的作用。 2.什么是混凝土的和易性，其影響因素有哪些？ 參考答案： 和

12、易性指混凝土在一定施工條件下,便于各種施工操作,并能獲得均勻密實(shí)的混凝土的性能。包含流動(dòng)性,粘聚性和保水性三個(gè)方面含義。 影響因素:〔1〕水泥品種和水泥細(xì)度；〔2〕單位用水量；〔3〕水泥漿量；〔4〕水灰比；〔5〕骨料的品種,粒徑,級(jí)配,含泥量等；〔6〕砂率；〔7〕摻合料和外加劑；〔8〕攪拌；〔9〕溫度和時(shí)間。 3.什么是混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值？ 參考答案： 按標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm×150mm×150mm的立方體試件，在規(guī)定28d齡期時(shí)，按標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。 4.稱量烘干石子試樣1050g，將其放入裝有水的量筒中吸水飽和，這時(shí)水面由原

13、來(lái)的1450cm3上升至1837 cm3，試求出該砂樣的表觀密度。 解： 5.混凝土的施工配合比為1:2.40:4.40:0.45，且實(shí)測(cè)混凝土拌合物的表觀密度為2400kg/m3?，F(xiàn)場(chǎng)砂的含水率為2.5%，石子的含水率為1%。試計(jì)算其實(shí)驗(yàn)室配合比。〔以1m3混凝土中各材料的用量表示，準(zhǔn)確至1kg〕 解: 則實(shí)驗(yàn)室配合比為： 6．根據(jù)以往資料，甲、乙、丙三個(gè)施工隊(duì)施工水平各不一樣。假設(shè)按混凝土的強(qiáng)度變異系數(shù)CV來(lái)衡量則甲隊(duì)CV＝10％，乙隊(duì)CV＝15％，丙隊(duì)CV＝20％。今有*工程要求混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，混凝土的強(qiáng)度保證率為95％〔保證率系數(shù)t＝1.645〕，問這三家施工單位在保

14、證質(zhì)量的條件下，各家的混凝土配制強(qiáng)度各為多少？指出哪家最節(jié)約水泥，并說明理由。 參考答案： 〔可等于〕 甲隊(duì)：＝35.9〔MPa〕 乙隊(duì)：＝39.8〔MPa〕 丙隊(duì)：＝44.7〔MPa〕 水泥用量，小，w/c就大，就小，所以甲隊(duì)最節(jié)約水泥。 7．實(shí)驗(yàn)室配合比為1：2.5：4，W/C＝0.60，混凝土混合物的表觀密度ρ0＝2400kg/cm3，工地采用800L攪拌機(jī)，當(dāng)日實(shí)際測(cè)得卵石含水率為2.5％，砂含水率為4％。為每次投料量應(yīng)為多少？ 參考答案： 總材料用量為：0.8×2400＝1920kg 水泥用量為： 河砂用量為：237×2.5〔1＋4％〕＝616.2kg

15、 卵石用量為：237×4〔1＋2.5％〕＝971.7kg 用水量：237×0.6－237×2.5×4％－237×4×2.5％＝94.8kg 8．*實(shí)驗(yàn)室按初步配合比稱取15L混凝土的原材料進(jìn)展試拌，水泥5.2kg，砂8.9kg，石子18.1kg，W/C=0.6。試拌結(jié)果坍落度小，于是保持W/C不變，增加10％的水泥漿后，坍落度合格，測(cè)得混凝土拌和物表觀密度為2380 kg/m3，試計(jì)算調(diào)整后的基準(zhǔn)配合比。 參考答案： 增加后水泥量為5.2+5.2×10％＝5.72kg，水為：5.2×0.6(1+10%)=3.432kg 調(diào)整后材料總用量為：5.72+3.432+8.9+18.1＝3

16、6.152kg 則每立方米混凝土實(shí)際所需的各項(xiàng)材料用量為： 水泥：水： 砂：石： 配合比為：水泥：砂：石：水＝1：1.56：3.16：0.6 第5章砂漿 1、今擬配制砌筑在枯燥環(huán)境下的根底用水泥石灰混合砂漿，設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度為5MPa。所用材料為：〔1〕水泥——32.5級(jí)礦渣水泥，堆積密度為1300kg/m3?！?〕石灰膏——二級(jí)石灰制成，稠度為120mm，表觀密度為1350 kg/m3?！?〕砂子——中砂，含水率2％時(shí)，堆積密度為1500 kg/m3。求調(diào)制1 m3砂漿需要各種材料的數(shù)量及其配合比。 參考答案： 按照基底為吸水材料的水泥砂漿設(shè)計(jì)，施工水平為優(yōu)良。 砂漿的質(zhì)量配合比為：水泥：石灰膏：砂＝210.56:139.44:1500＝1:0.66:7.12 . z.