土木工程材料简答题

1.简述石灰的熟化、硬化过程及特点

熟化识指生石灰与水作用生成氢氧化钙的过程

特点：1.放出大量的热 2.体积增大1-2.5倍

石灰硬化包括干燥硬化和碳化硬化

干燥硬化：氢氧化钙颗粒间的毛细孔隙失水，使得毛细管产生负压力，颗粒间接触变得紧密而产生强度

特点：强度低，遇水部分强氧化成重新溶于水，强度消失

碳化硬化：氢氧化钙与空气中的二氧化碳在有水的情况下反应生成碳酸钙晶体的过程特点：基本只发生在表层，过程十分缓慢

2.为什么石灰土多年后具有一定得耐水性？

石灰可改善粘土的和易性，在强力夯实下，大大提高粘土的紧密程度。而且粘土颗粒表面少量的活性氧化硅和氧化铝可与氢氧化钙发生化学反应，生成不溶于水的硅酸钙和水化铝酸钙。将粘土粘结起来，从而提高了粘土的强度和耐久性

3.硅酸盐水泥主要由哪些矿物成分组成？它们的水化产物是什么？

硅酸盐水泥熟料的主要矿物的名称和含量范围如下：

硅酸三钙（3CaO·SiO2，简称C3S）含量36-60%

硅酸二钙（2CaO·SiO2，简称C2S）含量15-37%

铝酸三钙（3CaO·Al2O3，简称C3A）含量7-15%

铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3，简称C4AF）含量10-18%

产物：水化硅酸钙，水化铁酸钙凝胶，氢氧化钙，水化铝酸钙

4.活性混合材料在水泥中是如何起作用的？二次方应有何特点？

当水泥中渗入活性混合材料，熟料矿物首先水化，熟料矿物水化生成的氢氧化钙再与活性混合材料发生反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，当有石膏存在时，还会进一步反

应生成硫铝酸钙

二次反应特点：渗活性混合材料水泥的二次反应必须在水泥熟料水化生成氢氧化钙后才能进行，二次的速度较慢，水化放热量很低，反应消耗了水泥石中的部分氢氧化钙

5.什么是水泥的安定性？引起水泥安定性不良的原因是什么？

安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性

若水泥浆体硬化过程发生不均匀的体积变化，会导致水泥是膨胀开裂、翘曲、即安定性不良。

原因：1.熟料中游离氧化钙过多 2. 熟料中游离氧化镁过多 3、石膏渗量过多

6.硅酸盐水泥石腐蚀的内在因素是什么？防止腐蚀发生的措施有哪些？

1.水泥石中存在着易腐蚀的组分：氢氧化钙和水化铝酸钙

2.水泥石本身不密实，有很多毛细孔通道，侵蚀性介质易进入其内部

措施：根据腐蚀环境特点，合理选用水泥品种

提高水泥石的紧密程度加做保护层

7.何谓骨料级配？如何判断细骨料的级配是否良好？

骨料级配：表示基料大小颗粒的搭配情况

将500g的的干砂式样由粗到细进行筛析。筛余百分率的三个级配区应该都处于标准砂颗粒级配区内。视为级配良好

8.简述普通混凝土作为土木工程材料的主要优点和缺点

优点：1.原材料来源丰富，造价低廉 2.性能可按需要调节 3.混凝土拌合具有塑性

4.抗压强度高

5.耐久性能好

6.可与钢筋共同作用

缺点：1.抗拉强度低 2.自重在，比强度小 3.生产周期长

9.为什么不宜用低强度等级的水泥配置高强度等级的混凝土？

水泥强度等级的选择既要满足混凝土的强度要求，又要兼顾混凝土的耐久性，和易性及经济性。

若用低强度等级水泥配置高强度等级混凝土，会使水泥用量过多。这样不但不经济，而且会使混凝土和易性变差，产生较大收缩和水化热

10.简述混凝土减水剂的作用机理，渗入减水剂后混凝土可获得的技术经济效果。

减水剂：减水剂是一种能减少混凝土中必要的单位用水量，并能满足规定的稠度要求，提高混凝土和易性的外加剂，它是一种表面活性剂（书：在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂）

技术经济效果：

1.维持用水量和水灰比不变的条件下，可增大混凝土拌合物坍落度100-200mm，并且不

影响混凝土的强度

2.在维持拌合物流动性和水泥用量不变的条件下，可显著减少用水量10%-25%，从而减

低水灰比，可提高混凝土强度15%-20%

3.体制混凝土强度和坍落度不变，可节约水泥10%-15%

4.提高混凝土的耐久性

5.缓凝减水剂的加入还可以延缓拌合物的凝结时间和降低水化热速度等效果

11. 简述混凝土拌合物的和易性及其内涵。如何判定普通混凝土拌合物的和易性？

和易性又称工作性，是指混凝土拌合物在一定的施工工艺及设备条件下，易于进行搅拌、运输、捣实成型等施工操作，并获得质量均匀、密实的混凝土的性能。是一项综合性技术性质，包括流动性、粘聚性和保水性三方面的内容

12.为什么不能仅采用增加用水量的方法来提高混凝土拌合物的流动性？

用水量过多，毛细孔被水分填满表面张力的作用减小，混凝土的粘聚性变差，以泌水。

因此用水量的多少直接影响着水泥混凝土的工作性，同时只增加用水量的多少，会改变了水灰比的大小。从而造成强度降低和影响其他性质

13.什么是砂率？配置混凝土为什么要采用合理砂率？

砂率是指混凝土中砂的质量占沙石总质量的百分率，表征混凝土中砂石用量的相对比例

关系

砂在混凝土拌合物中起着填充粗骨料空隙的作用，与粗骨料相比，纱具有粒径小，比表面积大的特点。因因此砂率的改变会使骨料的总表面积和空隙率都有显著变化，采用合理砂率时，在用水量和水泥用量一定的情况下，能是混凝土拌合物获得最大的流动性且能保持良好的粘聚性和保水性。同时当需要一定流动性时，水灰比一定的条件下，水泥用量最少，经济效益高

14.如何确定混凝土的强度等级？

抗压强度指其标准试件在压力作用下直到破坏时，单位面积所承受的最大压力。

用标准立方体积计划体制测点的混凝土抗压强度值作为划分混凝土强度等级的标准。

f=F/A 混凝土强度等级用符号C和立方体抗压强度标准值（MPa）表示，划分为：C10 C15 C20 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C70 C75 C80等14级，例如：C40表示f=40MPa 15.混凝土配合比设计的基本要求是什么?需要确定哪三个基本参数？

基本要求：1.满足施工要求的混凝土拌合物的和易性

2.满足结构设计要求的混凝土强度等级

3.满足结构设计要求的混凝土耐久性指标

4.在满足上述要求的前提下降低混凝土的成本

16.什么是钢材的冷加工强化？冷加工强化对力学性能的影响是什么？

冷加工强化：将钢材常温下进行加工（如冷拉、冷拔、冷轧），使之产生塑性变形，从而提高屈服强度的强化

影响：冷拉后屈服阶段缩短，强度提高20%-30%，伸长率降低，材质变硬，冷拔会使屈服强度提高40%-60%，塑性大大降低，具有硬钢的性质

经过冷加工强化处理后的钢材的塑性和韧性降低，由于塑性变形中产生内应力，使钢材的弹性模量降低