土木工程材料複習全

2021-03-04 09:45:17 字數 4872 閱讀 8526

一、填空

1.石灰的特性有:可塑性_好_、硬化速度緩慢、硬化時體積_收縮大_和耐水性_差等。

2.建築石膏具有以下特性:凝結硬化_快、孔隙率_高、強度_低凝結硬化時體積_略膨脹、防火效能_好等。

5.常用的活性混合材料的種類有_粒化高爐礦渣、火山灰_、粉煤灰_。

11.影響材料抗滲性和抗凍性的因素有那些?

抗滲性:孔隙率和孔隙特徵、材料是親水性還是憎水性。

抗凍性:強度、孔隙率和孔隙特徵、含水率。

12.影響材料導熱係數的因素有哪些?

材料組成;微觀結構;孔隙率;孔隙特徵;含水率。

5.為何建築石膏具有良好的防火效能?

建築石膏製品的防火效能源於其含有大量的結晶水,主要表現有:火災發生時,二水石膏中的結晶水蒸發,吸收大量熱;石膏中的結晶水蒸發後產生的水蒸氣形成蒸汽幕,阻礙火勢蔓延;脫水後的石膏製品隔熱性能好,形成隔熱層,並且無有害氣體產生。

2—12石灰的技術性質有那些?為何水泥砂漿中摻入石灰膏會提高可塑性?

技術性質::1)可塑性好、2)硬化較慢、強度低、3)硬化時體積收縮大4)耐水性差5)生石灰吸濕性強

提高可塑性:由於石灰膏和消石灰成分中氫氧化鈣顆粒非常小,調水後具有較好的可塑性。

19.簡述矽酸鹽水泥的凝結硬化過程與特點?

過程:水泥加水拌合後,成為塑性的水泥漿,水泥顆粒表面的礦物開始與水發生水化反應。隨著化學反應的進行,水泥漿逐漸變稠失去塑性。

隨著水化的進一步進行,漿體開始產生明顯的強度並逐漸發展成為堅硬的水泥石。

特點:水泥的水化和凝結硬化是從水泥顆粒表面開始,逐漸往水泥顆粒的核心深入進行的。開始時水化速度快,水泥的強度增長也較快;但隨著水化不斷進行,堆積在水泥顆粒周圍的水化物不斷增多,阻礙水和水泥未水化部分的接觸,水化減慢,強度增長也逐漸減慢,但無論時間多久,有些水泥顆粒的核心很難完全水化。

因此,在硬化後的水泥石中,包含了水泥熟料的水化產物、末水化的水泥顆粒、水(自由水和吸附水)和孔隙(毛細孔和凝膠孔),它們在不同時期相對數量的變化,使水泥石的性質隨之改變。

2—20.影響矽酸鹽水泥凝結硬化的因素有哪些?如何影響?(如何影響p44)

主要因素:1)熟料礦物成分:水泥熟料各礦物成分水化反應的速度不同,會對凝結時間產生影響。

2)細度:細度是指水泥顆粒的大小。在礦物組成相同條件下,水泥顆粒越小,與水反應的表面積就越大,凝結硬化速度越快。

3)水灰比:水灰比越大,水泥漿體越稀,水泥顆粒間水分增加,水泥凝結時間延長。因而測定水泥凝結時間映採用標準稠度的水泥漿。

4)溫度和濕度:

5)養護時間:

6)石膏

1.生產材料時,在組成一定的情況下,可採取什麼措施來提高材料的強度和耐久性?

答案:主要有以下兩個措施:

(1)降低材料內部的孔隙率,特別是開口孔隙率。降低材料內部裂紋的數量和長度;使材料的內部結構均質化。

(2)對多相複合材料應增加相介面間的粘結力。如對混凝土材料,應增加砂、石與水泥石間的粘結力。

2.決定材料耐腐蝕性的內在因素是什麼?

答:決定材料耐腐蝕的內在因素主要有

(1)材料的化學組成和礦物組成。如果材料的組成成分容易與酸、鹼、鹽、氧或某些化學物質起反應,或材料的組成易溶於水或某些溶劑,則材料的耐腐蝕性較差。

(2)非晶體材料較同組成的晶體材料的耐腐蝕性差。因前者較後者有較高的化學能,即化學穩定性差。

(3)材料內部的孔隙率,特別是開口孔隙率。孔隙率越大,腐蝕物質越易進入材料內部,使材料內外部同時受腐蝕,因而腐蝕加劇。

(4)材料本身的強度。材料的強度越差,則抵抗腐蝕的能力越差。

五、問答題

1.某住宅工程工期較短,現有強度等級同為42.5矽酸鹽水泥和礦渣水泥可選用。從有利於完成工期的角度來看,選用哪種水泥更為有利。

答:相同強度等級的矽酸鹽水泥與礦渣水泥其28 d強度指標是相同的,但3 d的強度指標是不同的。礦渣水泥的3天抗壓強度、抗折強度低於同強度等級的矽酸鹽水泥,矽酸鹽水泥早期強度高,若其它效能均可滿足需要,從縮短工程工期來看選用矽酸鹽水泥更為有利。

2.某工地需使用微膨脹水泥,但剛好缺此產品,請問可以採用哪些方法予以解決?

答:若有石膏,可多摻石膏粉於普通矽酸鹽水泥中,水化可形成較多的鈣礬石而產生微膨脹,加入量應作試驗,且必須攪拌均勻。

3.使用石灰膏時,為何要陳伏後才能使用?

答:防止石灰膏中含有部分過火石灰,過火石灰的熟化速度非常緩慢,並產生一定的體積膨脹,導致已硬化的結構產生鼓包或開裂現象,影響工程質量。

4.矽酸鹽水泥的侵蝕有哪些型別?內因是什麼?防止腐蝕的措施有哪些?

答:(1)侵蝕型別有:軟水腐蝕、酸類腐蝕、鹽類腐蝕等

(2)內因:①密實度不夠;②水化產物中本身含有容易被腐蝕的成分。

(3)防止腐蝕的措施有:

①合理選用水泥品種;

②提高密實度;

③增設保護層。

5.為什麼說矽酸鹽水泥不宜用於大體積工程?

答:因為矽酸鹽水泥的水化熱大,對大體積工程來說,內部的熱量難以散發,造成內外溫度差比較大,產生相應的溫度應力大,從而造成結構容易產生裂縫。

6.國家標準中規定矽酸鹽水泥的初凝時間為多少?為什麼?

答:矽酸鹽水泥的初凝時間不得早於45min,以便有足夠的時間完成攪拌、運輸、澆築、振搗、成型等施工作業。

2—24.非活性混合材料和活性混合材料在水泥只能夠各起什麼作用?常用活性混合材料和非活性混合材料各有哪些?

非活性混合材料作用1)提高水泥產量2)降低水泥強度等級3)減少水化熱

活性混合材料, 具有潛在的水硬性。

常用的活性混合材料:符合要求的粒化高爐礦渣、粒化高爐礦渣粉、粉煤灰和火山灰質混合材料。

常用的非活性混合材料:符合要求的粒化高爐礦渣、粒化高爐礦渣粉、粉煤灰、火山灰質混合材料、石灰石和砂岩。p45

2—25. 活性混合材料在水泥中是如何起作用的?二次反應有何特點?

作用:當水泥中摻入活性混合材料,它的水化首先是熟料礦物的水化,熟料礦物水化生成的氫氧化鈣再與活性混合材料發生反應,生成水化矽酸鈣和水化鋁酸鈣;當有石膏存在時,還會進一步反應生成水化硫鋁酸鈣。

特點:摻活性混合材料水泥的二次反應必須在水泥熟料水化生成氫氧化鈣後才能進行。二次反應的速度較慢,水化放熱量很低,反應消耗了水泥石中部分氫氧化鈣。

27.與矽酸鹽水泥相比,鋁酸鹽水泥有哪些特徵?適用於哪些工程?

使用時對溫度反應要求嚴格;水化熱大,放熱快;耐熱性好;抗滲性好,耐蝕性好;早期強度高;長期強度下降;閃凝。

適用於工期緊急工程,特殊搶修工程,冬季施工等。

第三單元

3—6.砂、石的粗細程度與顆粒級配如何判定?有何意義?

砂的粗細度程度的指標是細度模數,細度模數越大,表示砂越粗。利用篩分析法判定砂、石的顆粒級配。石的粗細程度用最大粒徑表示。

配製混凝土時,集料的顆粒級配和粗細程度這兩個因素應同時考慮。當集料的級配良好且顆粒較大,則使空隙及總表面積均較小,這樣的集料比較理想,不僅水泥漿用量較少,而且還可提高混凝土的密實性與強度。可見控制集料的顆粒級配和粗細程度有很大的技術經濟意義。

3—8.碎石合卵石拌製混凝土有何不同?為何高強度混凝土都用碎石拌製?

碎石有凌角,表面粗糙,與水泥的粘結好,拌製的混凝土流動性較差,但強度較高

卵石近似圓形,表面光滑,與水泥的粘結差,卵石拌製的混凝土則流動性較好,但強度較低

集料表面越粗糙,與水泥、瀝青等膠凝材料的粘結越牢靠,所拌製的混凝土強度越高。

5、砂率對混凝土和易性有何影響?

1)砂率過大,骨料的總表面積會增大,需較多的水泥漿包裹骨料,起潤滑作用的水泥漿就相對減少,使得混凝土拌合物流動性減少;反之,若砂率過小,形成的砂漿不足以填滿石子之間的空隙,一部分的水泥漿充當填充做作用而使骨料間的水泥變少,同樣會降低混凝土拌合物的流動性,並會嚴重影響粘聚性和保水性。

對於粘聚性和保水性而言,砂率過小,會使混凝土拌合物的粘聚性和保水性有所下降,易產生泌水、離析和流漿現象;適當增加砂率,可以改善拌合物的粘聚性和保水性;但砂率過大,當水泥漿不足以包裹骨料表面時,則粘聚性反而下降。

10、在混凝土中摻入減水劑可獲得那些經濟技術效果?

答: 減少用水量,提高混凝土強度;可節約水泥用量;提高混凝土的耐水性;延緩拌合物的凝結時間,降低水化放熱的速度;改善和易性;

16、分析影響混凝土強度的主要因素?提高強度的措施?混凝土的變形有那些?

主要因素:有水泥強度等級和水灰比、外加劑和摻合料、骨料、施工條件、養護齡期和試驗方法等。

措施有:採用高強度等級水泥或早強型水泥;摻入合適的礦物摻和料;採用有害雜質少、級配良好的集料;降低混凝土的水灰比;採用機械攪拌合振攪工藝;保持合理的養護溫度和一定的濕度,可能的情況下採用蒸汽養護和蒸壓養護等濕熱養護措施。

非荷載作用下的變形有:塑性收縮、化學收縮、乾濕變形、溫度變形、碳化收縮。

荷載作用下的變形:彈性應變、塑性應變、徐變。

第八單元

8—3 砂漿的和易性包括哪些含義?各用什麼技術指標來表示?

答:和易性包括流動性和保水性;

技術指標: 砂漿的流動性是指砂漿在重力或外力的作用下流動的效能。砂漿的流動性用「稠度」來表示。

砂漿稠度的大小用沉入量表示,用砂漿稠度儀測定,單位mm。沉入量大的砂漿流動性好。

砂漿的保水性用分層度來表示,單位mm。保水性好的水泥砂漿,分層度不應大於30mm,水泥混合砂漿一般不超過20mm。

分層度過大,砂漿易產生離析和分層,不便於施工;但是分層度過小,接近於零時,砂漿易發生乾縮裂縫,因此,砂漿的分層度一般應該控制在10—30mm

第十章低碳鋼拉伸的四個階段和指標:

彈性階段:彈性極限

屈服階段:屈服點(作為劃分抗拉強度的重要依據)

強化階段:抗拉強度(強屈比大,結構安全性高,強屈比太大,鋼材不能有效利用)

頸縮階段:伸長率(表明鋼材的塑性變形能力)

10—9鋼材的衝擊韌性與哪些因素有關?何謂冷脆臨界溫度和時效靈敏感性?

鋼材的衝擊韌性與鋼的化學成分,內部組織狀態,以及治煉、軋制質量都較敏感。

衝擊韌性隨溫度的降低而下降,其規律是開始時下降平緩,當達到某一溫度範圍時,突然下降很多而呈脆性,這種現象稱為鋼材的冷脆性,這時的溫度為脆性臨界溫度。

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