工程材料作業(yè)及答案

1、第1章材料的基本性質(zhì)吸水率、1、燒結(jié)普通磚的尺寸為240mm< 115mm< 53mm,已知其孔隙率為37%，干燥質(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、 開口孔隙率及閉口孔隙率。解：磚自然狀態(tài)下的體積:V 0.240 0.115 0.0531.4628310干表觀密度:mV02.4871.462810 3 1700kg/m 3由孔隙率PV0-100% 10 100%,17001 100%37%得磚的密度:尸 2698 kg/m3吸水率：W吸298424872487100% 20%開口孔隙率:m吸m干（干 ）/V0100%空628 10 3 100

2、% 34%閉口孔隙率：P閉P-P開37%- 34% = 3%2、已知碎石的表觀密度為2.65g/cm3，堆積密度為 態(tài)的碎石，需要多少松散體積的砂子填充碎石的空隙 為1.55g /cm3,求砂子的重量為多少？1.50g/cm3, 求 2.5m3 松散狀?若已知砂子的堆積密度解：PV0 V0V0g嘗1 00 100%1 5100% 43%2.65V0= 1.425m3所以，填充碎石空隙所需砂子的體積為:V0V02.5 1.4251.075 m3或V0 P 2.5 43% 1.075m3沙子的重量：1.075X 1.55X 103= 1666.25kg50g,用李氏瓶測(cè)得其3. 某地紅砂巖，已按規(guī)

3、定將其磨細(xì)，過篩。烘干后稱取 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25C,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。503d 2.646(g/cm3)18.9/ 790 1000 1409 “仃 3V 381(cm )紅砂巖的密度:卵石的視密度:參考答案:11000 3討 2.625（g/cm3）3814.某多孔材料的密度為2.59g/cm3。取一塊稱得其干燥時(shí)質(zhì)量為873g,同時(shí)量得 體積為480cm3。浸水飽和后取出擦干表面水分稱

4、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：m1 m1 100%m密實(shí)體積：V873337.0(cm3)2.59孔隙體積：480 337143(cm3)開口孔隙體積:972 87399(cm3閉口孔隙體積:143 9944(cm3)開口孔隙率：9999 100% 20.6%480閉口孔隙率：44100%9.17%480)972 873 100%11.34%873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發(fā)展其強(qiáng)度， 如石膏、石灰等。適宜于干燥環(huán)境，不能在潮濕或水中環(huán)境中

5、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。 （3）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

6、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)，使得石灰表面出現(xiàn)裂縫或玻璃狀的外殼，體積收縮明顯， 顏色呈灰黑色，這種石灰稱為過火石灰”在工程中過火石灰顆粒往往 降低石灰品質(zhì)，影響工程質(zhì)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，表面常被黏土雜 質(zhì)溶化時(shí)所形成的玻璃釉狀物包覆，因而消解很慢， 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， 量?？刂旗褵郎囟仍?000 C消除方法有：將石灰經(jīng)陳伏處理后再使用于工程，1200C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)行陳伏？ 參考答案：生石灰要在水中放置兩周以上，此過程即為 陳伏

7、”在這段時(shí)間里生石灰會(huì)完全和水反應(yīng)，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？它們單獨(dú)與水作用時(shí)有何特性? 參考答案：但水化鋁酸鈣的強(qiáng)度C3S的水化產(chǎn)物強(qiáng) 凝結(jié)硬化速率也慢，P24）。硅酸鹽水泥熟料中，C3A的水化和凝結(jié)硬化速度最快， 不高；C3S和C4AF的水化速度較快，凝結(jié)硬化速率也較快， 度高，C4AF的水化產(chǎn)物強(qiáng)度不高；C2S水化反應(yīng)速度最慢， 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

8、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）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(0H)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：硫酸鹽先與水泥石結(jié)構(gòu)中的Ca(0H)2起置換反應(yīng)生產(chǎn)硫酸鈣，硫酸鈣再與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成鈣釩 石，發(fā)生體積膨脹；鎂鹽與水泥石中的Ca(0H)2反應(yīng)生成松軟無(wú)膠凝能

9、力的Mg(0H)2；酸類腐蝕：C02與水泥石中的Ca(0H)2反應(yīng)生成CaCQ，再與含碳酸 的水反應(yīng)生成易溶于水的碳酸氫鈣，硫酸或鹽酸能與水泥石中的Ca(0H)2反應(yīng)；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：根據(jù)工程所處的環(huán)境，選擇合適的水泥品種；提高水 泥石的密實(shí)程度；表明防護(hù)處理。5. 基本概念：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) 發(fā)展其強(qiáng)度的膠凝材料。硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料、05加灰石或?；郀t礦渣、適量石 膏磨細(xì)制成的水硬性

10、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%昆材料和適量石膏磨細(xì)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：從水泥全部加入水中到開始失去可塑性為止的時(shí)間。終凝時(shí)間：從水泥全部加入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(0H)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)反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)很弱，在

11、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，降低水化熱等?；钚曰旌喜牧系淖饔茫?)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，降低成本；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

12、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凝膠和鈣磯石，而且水化 硅酸鈣凝膠結(jié)構(gòu)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+水泥二水泥漿：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，

13、其影響因素有哪些？ 參考答案：和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 150mrK 150mrhC 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

14、有水的量筒中吸水飽和，這時(shí)水面由原 來(lái)的1450cm3上升至1837 cm3，試求出該砂樣的表觀密度。解：0 V0 1837 145010502.713 g/cm35.已知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：me1 2400msmg291 kg1 2.4 4.4 0.452.4仇1 2.5%4.4譏1 1%681 kg1279 kgmw0.45mc2.5%ms 1%mg 161 kg則實(shí)驗(yàn)室配合比為:

15、mc: ms : mg : mw 291: 681:1279 :1611: 2.34 : 4.40 :0.556.根據(jù)以往資料，甲、乙、丙三個(gè)施工隊(duì)施工水平各不相同。若按混凝土的強(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 某工程要求混凝土強(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(shuō)明理由。參考答案：fcu,0fcu,k1.645fcu ,0Cv(fcu 可等于 fcu,0 ) f cu甲隊(duì):fcu,0 =35.9 (M

16、Pa)乙隊(duì):fcu,0 =39.8 (MPa)>丙隊(duì):f=1 cu,0 =：44.7 (MPa)J水泥用量mc。wo ,fcu,0 小, w/c 就大,w cI cu ,k1 1.645CV301 1.645CVmco就小，所以甲隊(duì)最節(jié)約水泥。7.已知實(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 p= 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忽400= 1920kg1920 237kg1 2.5 4 0.623725 (1+ 4%)= 616

17、.2kg237X4 (1+ 2.5%)= 971.7kg水泥用量為：河砂用量為：卵石用量為：用水量：237X0.6- 2372.5 M%- 2374X2.5% = 94.8kg 8 某實(shí)驗(yàn)室按初步配合比稱取15L混凝土的原材料進(jìn)行試拌，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 沐0%= 5.72kg，水為：5.2 X 0.6(1+10%)=3.432kg 調(diào)整后材料總用量為：

18、5.72+3.432+8.9+18.1= 36.152kg則每立方米混凝土實(shí)際所需的各項(xiàng)材料用量為：水：376.6 0.6226kg5 72 水泥： 一 2380 376.6kg36.15218 1石：一2380 1191.6kg 36.1521.56： 3.16: 0.68 9砂：一-一 2380 585.9kg36.1521:配合比為：水泥：砂：石：水=第5章砂漿1、今擬配制砌筑在干燥環(huán)境下的基礎(chǔ)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)水泥一一32.5級(jí)礦渣水泥，堆積密度為1300kg/m3。(2) 石灰膏一一二級(jí)石灰制成，稠度為 120mm，表觀密度為1350 kg/m3。(3)砂子