王福川《土木工程材料》(第2版)课后习题(中)【圣才出品】
湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第一章至第三章【圣才出
第一章土木工程材料的基本性质1.1复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、材料科学的基本理论1.材料科学与工程土木工程材料学是材料科学与工程的一个组成部分。
材料是指工程上把能用于结构、机器、器件或其他产品的具有某些性能的物质。
材料的性能决定于材料的组成、结构和构造。
2.材料的组成(见表1-1)表1-1材料的组成注:自然界中的物质可分为气相、液相、固相三种形态。
3.材料的结构和构造(1)材料的结构(见表1-2)表1-2材料的结构分类(2)材料的构造①材料的构造是指具有特定性质的材料结构单元的相互搭配情况。
②材料科学是实验科学,为了准确把握真实材料的性能,必须要进行测试试验。
二、材料的基本物理性质1.材料的密度、表观密度与堆积密度(见表1-3)表1-3材料的密度、表观密度与堆积密度2.孔隙率孔隙率是指材料的体积内,孔隙体积所占的比例。
按下式计算:即D+P=1或密实度+孔隙率=1。
(1)孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。
材料内部孔隙的构造,可分为连通与封闭两种。
连通孔隙不仅彼此连通而且与外界连通,而封闭孔不仅彼此封闭且与外界相隔绝。
(2)孔隙可按其孔径尺寸的大小分为极微细孔隙、细小孔隙和粗大孔隙。
在孔隙率一定的前提下,孔隙结构和孔径尺寸及其分布对材料的性能影响较大。
3.材料的填充率与空隙率(1)填充率。
指在某堆积体积中,被散粒材料的颗粒所填充的程度。
按下式计算:(2)空隙率。
指在某堆积体积中,散粒材料颗粒之间的空隙体积所占的比例。
按下式计算:即D′+P′=1或填充率+空隙率=1。
(3)空隙率的应用。
空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒之间互相填充的程度。
空隙率可作为控制混凝土骨料的级配及计算砂率的依据。
4.材料与水相关的性质(1)材料的亲水性与憎水性①土木工程中的建、构筑物常与水或大气中的水汽相接触。
水分与不同的材料表面接触时,其相互作用的结果是不同的。
②如图1-1,在材料、水和空气的交点处,沿水滴表面的切线与水和固体接触面所成的夹角(θ)称为润湿边角。
土木工程材料课后习题答案
土木工程材料课后习题答案第一章2、当某种材料的孔隙率增大时,表1-7内其他性质如何变化?(用符号表示:↑增大、↓下降、-不变、?不定)3、什么是材料的耐水性?用什么表示?在材料选用时有什么要求?材料长期在水的作用下不被破坏,强度也不显著降低的性质称耐水性用软化系数来表示K R=f b/f g工程中将K R>0.85的材料看做是耐水材料,可以用在水中或潮湿环境中的重要结构;用于受潮较轻或次要结构时,材料的K R值也不得低于0.754、材料发生渗水和冻融破坏的主要原因是什么?如何提高材料的抗渗性和抗冻性?材料的孔隙率大,孔径大、开口并连通的空隙多、强度低是发生渗水和冻融破坏的主要原因。
工程上常采用降低孔隙率、提高密实度、提高闭口孔隙比例、减少裂缝或进行憎水处理等方法提高材料的抗渗性。
工程上常采用降低孔隙率、提高密实度、提高闭口孔隙比例、提高材料的强度等方法提高材料的抗冻性。
5、什么是材料的导热性?用什么表示?一般如何利用孔隙提高材料的保温性能?导热性是指材料传导热量的能力。
用导热系数来表示。
减少开口孔隙率,提高闭口孔隙率比例。
7、什么是材料的耐久性?通常用哪些性质来反映?材料的耐久性是指其在长期的使用过程中,能抵抗环境的破坏作用,并保持原有性质不变、不破坏的一项综合性质。
通常用抗渗性、抗冻性、抗老化和抗碳化等性质。
8、某工地有砂50t,密度为2.65g/cm3,堆积密度为1450kg/m3;石子100t,密度为2.70g/cm3,堆积密度为1500kg/m3.试计算砂石的空隙率,若堆积高度为1.2m,各需要多大面积存放?砂:绝对密实体积V1=50*1000/2650=18.87m3自然状态下的体积V2=50*1000/1450=34.48m3砂的空隙率为P1=(34.48-18.87)/34.48=45.28%存放面积为S1=3*34.48/1.2=86.2m2石:绝对密实体积V3=100*1000/2700=37.04m3自然状态下的体积V4=100*1000/1500=66.67m3砂的空隙率为P2=(66.67-37.04)/66.67=44.44%存放面积为S2=3*66.67/1.2=166.675m2第二章3、花岗石和大理石各有何特性及用途?花岗石特性:(1)、密度大。
王福川《土木工程材料》笔记和课后习题(含考研真题)详解(混凝土)
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土拌合物流动性越大。但如果水泥浆量过多,容易导致流浆现象出现,反而增大骨料间癿内 摩擦力,使拌合物黏聚性发差且造成水泥浪费。因此,水泥浆数量癿多少不需要填充癿砂石 间空隙体积及需要包裹癿砂石总表面积有兰。在混凝土拌合物坍落度值一定时,水泥浆数量 不砂率间癿兰系如图 6-1-1 所示。
基准配合比的确定
配合比设计实例
试验室配合比的确定
其他品种混凝土
施工配合比
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【重点难点弻纳】
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一、概述
混凝土是指由胶凝材料、粗细骨料、水及必要时加入癿化学外加剂和矿物掺合料等组分
按一定配比形成癿混合物,开始时具有可塑性,硬化后具有一定强度癿具有堆聚状结极癿复
合材料,又称为人造石材。
虽然混凝土具有抗拉强度低、易开裂、自重大等缺陷,但它具有其他建筑材料丌可比拟
癿优点:可配制成各种丌同性能癿混凝土;可浇筑成各种形状和尺寸癿混凝土建(极)筑物;
不钢筋有良好癿粘结力;抗压强度高,耐水性、耐火性和耐久性良好;组成材料来源广,价
格低,能就地叏材。
1.混凝土癿分类及组成材料(见表 6-1-1)
图 6-1-1 水泥浆数量不砂浆兰系 图中曲线 P1 表示填充骨料颗粒间隙所需水泥浆数量不砂率癿兰系,可见,在砂率(砂 不砂石用量乊比)适弼情冴下,砂、石形成癿混合物颗粒间空隙达最小,这时所需水泥浆用 量也最少。曲线 P2 为包裹砂石骨料颗粒表面所需癿水泥浆用量不砂率癿兰系,随着砂率癿 增加,骨料颗粒癿总表面增加,所需水泥浆癿数量也随乊增加。曲线 P 表示所需水泥浆总 用量不砂率癿兰系,由该曲线可以看出,在某一砂率(称最佳砂率)下,为获徇指定癿流动 性,所需水泥浆数量为最小。戒者说,弼水泥浆数量一定时,在最佳砂率下,可获徇最大流 动性。可见,混凝土拌合物中癿水泥浆数量癿确定原则是,在水灰比丌发癿情冴下,水泥浆 数量应以满足填充砂石骨料癿间隙幵在砂石骨料表面有适弼癿包裹厚度为宜。 (2)水泥浆癿稠度 水泥用量丌发时,用水量越少,水灰比愈小,则水泥浆愈稠,混凝土拌合物癿流动性愈
土木工程材料第二版课后题答案
土木工程材料第二版课后题答案土木工程材料是土木工程专业的一门重要课程,它主要介绍土木工程中常用的材料及其性能、特点和应用。
《土木工程材料》第二版课后题是帮助学生巩固课堂学习内容,检验自己对知识点的掌握程度的重要辅助教材。
下面是《土木工程材料》第二版课后题的答案。
1. 什么是混凝土的主要组成材料?它们各自的作用是什么?答,混凝土的主要组成材料是水泥、砂、骨料和水。
水泥起着粘结作用,砂和骨料起着填充作用,而水则是混凝土的成型介质和养护介质。
2. 什么是水泥?它的种类有哪些?答,水泥是一种粉状物质,主要由石灰石、粘土等矿物经研磨、混合煅烧而成。
常见的水泥种类有硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等。
3. 什么是砂?在混凝土中起到什么作用?答,砂是一种颗粒较细的颗粒状材料,主要用作混凝土中的填料,起到增加混凝土强度和改善工作性能的作用。
4. 混凝土的配合比是什么?它的作用是什么?答,混凝土的配合比是指混凝土中水泥、砂、骨料和水的比例关系。
它的作用是保证混凝土的强度、耐久性和工作性能。
5. 骨料在混凝土中的作用是什么?常用的骨料有哪些?答,骨料在混凝土中起到填充和增加混凝土强度的作用。
常用的骨料有碎石、砾石等。
6. 水泥的凝结硬化过程是怎样的?它的影响因素有哪些?答,水泥的凝结硬化过程是指水泥在水的作用下逐渐发生水化反应,形成胶凝体,最终硬化成坚固的体积稳定的物质。
影响水泥凝结硬化的因素有水灰比、水泥品种、水泥用量、养护条件等。
7. 混凝土的强度是由哪些因素决定的?答,混凝土的强度主要由水泥的品种、水灰比、骨料的种类和配合比等因素决定。
8. 水泥的种类有哪些?它们的特点和应用有何不同?答,水泥的种类有硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等。
它们的特点和应用不同,硅酸盐水泥适用于一般混凝土工程,硫铝酸盐水泥适用于耐酸蚀混凝土工程,普通硅酸盐水泥适用于一般混凝土工程。
9. 混凝土的抗压强度是如何测试的?测试结果如何评定?答,混凝土的抗压强度是通过压力试验机进行测试的,测试结果根据国家标准进行评定。
湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)【章节题库(含考研真题)】(第五章 砂浆)【圣才出品】
第五章砂浆一、名词解释1.绝热砂浆[中国人民解放军后勤工程学院2014年]答:绝热砂浆是指采用水泥、石灰、石膏等胶凝材料与膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、陶粒、陶砂或聚苯乙烯泡沫颗粒等轻质多孔材料,按一定比例配制的砂浆。
绝热砂浆质轻,且具有良好的绝热保温性能。
其导热系数约为0.07~0.10W/(m·K),可用于屋面隔热层、隔热墙壁、冷库以及工业窑炉、供热管道隔热层等处。
如在绝热砂浆中掺入或在绝热砂浆表面喷涂憎水剂,则这种砂浆的保温隔热效果会更好。
2.砌筑砂浆答:砌筑砂浆是指将砖、石材、砌块等粘结成整体以承受荷载的砂浆。
又称砌筑胶砂,它起着粘结砖、石及砌块构成砌体,传递荷载,协调变形的作用。
其强度的大小影响所砌成砌体的承载能力。
常用的有混合砂浆、石灰砂浆和水泥砂浆,其强度等级为M2.5、M5、M7.5、M10、M15及M20。
二、填空题1.建筑砂浆的强度与所使用的底面有很大关系,用于不吸水底面的砂浆强度,主要取决于水泥强度和______。
[西安建筑科技大学2014年]【答案】水灰比【解析】用于不吸水底面(如密实的石材)的砂浆抗压强度,与混凝土相似,主要取决于水泥强度和水灰比;用于吸水底面(如砖或其他多孔材料)的砂浆,即使用水量不同,但因底面吸水且砂浆具有一定的保水性,经底面吸水后,所保留在砂浆中的水分几乎是相同的,因此砂浆的抗压强度主要取决于水泥强度及水泥用量,而与砌筑前砂浆中的水灰比基本无关。
2.评定砂浆保水性优劣的指标是______。
[西安建筑科技大学2013年]【答案】砂浆保水率和分层度【解析】砂浆的保水性可用保水率和分层度来检验和评定。
分层度大于30mm的砂浆,保水性差,容易离析,不便于保证施工质量;分层度接近于0的砂浆,其保水性太强,在砂浆硬化过程中容易发生收缩开裂。
3.建筑水泥砂浆硬化体抗压强度试验时,采用尺寸为______的立方体试件,在______,相对湿度______条件下(填具体的温湿度条件),养护______天,取抗压强度平均值确定。
王福川《土木工程材料》笔记和课后习题(含考研真题)详解(木 材)
第九章 木 材9.1 复习笔记【知识框架】按树种分类木材的分类 按材种分类木材的分类与构造 木材的宏观构造木材的构造 木材的显微构造木材的化学性质密度与表观密度木材的物理性质 吸湿性与含水率木材的技术性质 湿胀干缩其他物理性质抗压强度木材的强度 抗拉强度抗弯强度抗剪强度 影响木材强度的主要因素木材的韧性木材的硬度和耐磨性木材的规格和等级标准木材在建筑上的应用木材的应用 木材的综合加工利用木材的腐蚀木材的防腐木材的腐蚀与防腐 木材的防虫木材的防火 木材【重点难点归纳】一、木材的分类与构造1.木材的分类(见表9-1-1)表9-1-1 木材的分类2.木材的构造木材的性质取决于木材的构造(结构)。
(1)木材的宏观构造木材的宏观构造是指用肉眼或借助放大镜所能观察到的构造特征。
①由于木材构造的不均匀性,研究木材各种性能时,必须从不同方向观察其宏观结构。
一般可从木材的横向、径向、弦向三个切面进行剖析研究。
a.横切面。
与树干主轴垂直的切面。
可观察到若干以髓心为中心同心圆的年轮(生长轮)以及木髓线。
b.径切面。
通过树心,与树干平行的纵切面。
年轮在这个面上呈互相平行的带状。
c.弦切面。
与树心有一定距离,与树干平行的纵切面。
年轮在这个面上成“V”字形。
②按横切面可以将木材分为树皮、髓心和木质部三个主要部分:a.树皮。
指木材外表面的整个组织,起保护树木作用。
厚的树皮有外层(外皮)和内层(韧皮)。
b.髓心。
又称树心,为树干中心的松软部分。
易腐朽,强度低,故一般不用。
髓线是指由髓心呈放射状横向分布的纤维。
各种树木的髓线宽窄不同,针叶树的髓线目力不易辨别,阔叶树髓线发达,有的目力可辨。
髓线与周围连接较差,木材干燥时,易沿此开裂。
c.木质部。
指树皮与髓心之间的部分,它是木材的主体,也是工程上使用的主要部分。
d.年轮。
指从横切面上看在木材的木质部有深浅相同的同心圆环。
一般,树木每年生长一圈。
同一年轮内有深浅两部分。
春天生长的木质,色浅,质软,称为春材;夏秋两季生长的木质,色深,质硬,称为夏材。
湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)【课后习题】(第七章 沥青及沥青混合料)【圣才出品】
第七章沥青及沥青混合料7-1.从石油沥青的主要组分说明石油沥青三大指标与组分之间的关系。
答:石油沥青的三大组分为:油分、树脂(沥青脂胶)、地沥青质(沥青质)。
石油沥青的组分与其性质的关系为:油分赋予沥青以流动性,油分的多少决定了沥青的流动性;沥青脂胶使石油沥青具有良好的塑性和粘结性,中性树脂含量增加,石油沥青的延度和联结力等品质愈好。
地沥青质含量愈多,则软化点愈高,粘性愈大,即愈硬脆。
7-2.如何改善石油沥青的稠度、粘结力、变形、耐热性等性质?并说明改善措施的原因。
答:(1)石油沥青的稠度、粘结力、变形、耐热性等改善需要将石油组分中的油分或树脂含量增加或保持不变。
稠度答石油沥青的粘接力好,但是变形差,热稳定性不好。
(2)加入改性沥青材料例如橡胶树脂之类的填充物,使其温度敏感性降低,稠度变小,粘接力也不会改变。
7-3.某工程需石油沥青40t,要求软化点为75℃。
现有A-60甲和10号石油沥青,测得它们的软化点分别为49℃和96℃,问这两种牌号的石油沥青如何掺配?答:掺配时较软沥青A-60甲用量为:式中:T2=96℃,T=75℃,T1=49℃。
则配制40t需沥青A-60甲的质量为:44.7%×40=17.88t;需10号石油沥青质量为:40-17.88=22.12t。
7-4.试述石油沥青的胶体结构,并据此说明石油沥青各组分的相对比例对其性能的影响。
答:(1)石油沥青中,油分、树脂和地沥青质是石油沥青中的三大主要组分。
油分和树脂可以互相溶解,树脂能浸润地沥青质,在地沥青质的超细颗粒表面形成树脂薄膜。
所以石油沥青的结构是以地沥青质为核心,周围吸附部分树脂和油分,构成胶团,无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。
在这个分散体系中,分散相为吸附部分树脂的地沥青质,分散介质为溶有树脂的油分。
在胶体结构中,从地沥青质到油分是均匀的逐步递变的,并无明显界面。
(2)石油沥青各组分的相对比例对其性能的影响如下:①当油分和树脂较多时,胶团外膜较厚,胶团之间相对运动较自由,这种胶体结构的石油沥青,称为溶胶型石油沥青。
湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(第五章 砂 浆)【圣才
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(2)砂浆粘结力
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一般说砂浆粘结力随抗压强度增大而提高。还与基底表面粗糙程度、洁净程度、润湿情
况及施工养护条件有关。
(3)耐久性
砂浆应有良好的耐久性,但砂浆一般不振捣,施工质量对其影响明显。抗冻要求砂浆按
规定冻融试验后,质量损失率不得大于 5%,抗压强度损失率不得大于 25%。
fm,0 =A·fce·QC/1000+B 式中, fm,0 为砂浆 28d 抗压强度,N/mm2 或 MPa; fce 为水泥 28d 实测抗压强度, N/mm2 或 MPa;A、B 为系数,可根据试验资料统计确定; Qc 为水泥用量,kg。
砌筑砂浆的配合比可根据上述二式并结合经验估算,并经试拌检测各项性能后确定。
(2)水泥砂浆配合比确定 水泥砂浆各材料用量可按表 5-5 选用。
表 5-5 每立方米水泥砂浆材料用量表 水泥用量根据水泥的强度等级和施工水平合理选择,水泥的强度等级较高(>32.5)水
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泥用量选低值。
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(4)砂浆的变形
砂浆应有较小收缩变形,砂浆承受荷载时容易变形,变形过大或不均匀会降低砌体质量,
引起沉降或裂缝。轻骨料拌制砂浆也会引起砂浆收缩变形过大,抹面砂浆则会出现收缩裂缝。
三、砌筑砂浆 砌筑砂浆是指砖、石及砌块粘结成为砌体的砂浆。它起粘结砖、石及砌块构成砌体,传 递荷载,协调变形作用。砌筑砂浆是砌体重要组成部分。 土木工程中,要求砌筑砂浆具有如下性质: ①新拌砂浆应有良好和易性。新拌砂浆应容易在砖、石及砌体表面上铺砌成均匀的薄层, 以利于砌筑材料粘结。 ②硬化砂浆应有一定强度、良好粘结力来保证砌体强度和砌块与砂浆之间粘结。 ③硬化砂浆应有良好耐久性保证自身不发生破坏,并对砌体结构耐久性有重要影响。
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第五章砂浆5-1.建筑砂浆有哪些基本性质?答:建筑砂浆的基本性质有:①流动性,又称稠度。
砂浆的流动性用砂浆稠度仪测定,以沉入度表示。
沉入度大的砂浆,流动性好。
②砂浆的保水性,又称砂浆保持水分的能力。
反映新拌砂浆停放、运输和使用中各组成材料是否容易分离性能。
保水性良好的砂浆,水分不易流失,容易摊铺成均匀的砂浆层,且与基底的粘结好、强度较高。
③砂浆粘接力。
砂浆和基底材料有良好粘接力,随抗压强度增大提高。
④耐久性。
砂浆应可以长时间的工作,抗渗,抗冻,抗侵蚀等性能。
⑤变形。
砂浆一般有较小的收缩变形。
5-2.砂浆的和易性包括哪些含义?各用什么方法检测?各用什么指标表示?答:砂浆和易性包括流动性和保水性。
流动性指砂浆在重力或外力下的流动的性能。
一般用砂浆稠度测定仪测定,一般用稠度值表示。
保水性指砂浆保持水分能力。
反映了各组成材料。
砂浆的保水性可用保水率和分层度来检验。
分层度大于30mm 的砂浆,保水性差,容易离析,不便于保证施工质量;分层度接近于0的砂浆,其保水性太强,在砂浆硬化过程中容易发生收缩开裂。
5-3.工地夏秋季需配制M7.5的水泥石灰混合砂浆砌筑砖墙,采用32.5级普通水泥,中砂(含水率小于0.5%),砂的堆积密度为1460kg/m 3,试求砂浆的配合比。
答:砂浆适配强度的确定为0,0,σt f f k m m -=;砂浆强度保证率95%,t=-1.645。
假设该单位施工水平一般,查书中表4-45知σ0=1.88。
0,f m =10.59MPa。
水泥用量Q C=fceA B f m ⋅-)(10000,。
砂浆的特性系数A=3.03,B=-15.09。
Q C=261kg。
砂子用量S=1460kg。
砂浆的配合比为1:1.59。
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第三章 无机胶凝材料3.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】 概述硅酸盐水泥的原料及生产硅酸盐水泥熟料的矿物组成及矿物成分的水化反应硅酸盐水泥的凝结硬化 细度硅酸盐水泥 影响水泥凝结硬化的主要因素 标准稠度需水量硅酸盐水泥的技术性质 凝结时间体积安定性水泥石的腐蚀 强度水泥用混合材料 水化热普通硅酸盐水泥(代号P·O)掺混合材料的硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥(代号P·S)火山灰质硅酸盐水泥(代号P·P)粉煤灰硅酸盐水泥(代号P·F)复合硅酸盐水泥(代号P·C) 铝酸盐水泥的主要矿物成分 铝酸盐水泥的水化反应及水化产物 铝酸盐水泥 铝酸盐水泥的技术性能 铝酸盐水泥在工程中的应用 道路硅酸盐水泥(代号P •R )中低热水泥其他品种水泥 白色硅酸盐水泥与彩色硅酸盐水泥快硬硫铝酸盐水泥水泥品种的选择原则水泥的验收水泥在土木工程中的应用 水泥的运输与储存水泥受潮程度的鉴别与处理水泥质量的仲裁石灰石膏气硬性胶凝材料 水玻璃镁质胶凝材料 无机胶凝材料一、概述(见表3-1-1)表3-1-1 无机胶凝材料的概述二、硅酸盐水泥(代号P·Ⅰ及P·Ⅱ)硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为两个型号:不掺混合材料的为P·Ⅰ型硅酸盐水泥;在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣的为P·Ⅱ型硅酸盐水泥。
1.硅酸盐水泥的原料及生产(1)生产硅酸盐水泥的原料主要是石灰质和黏土质两类。
(2)生产水泥的基本工序可以概括为“两磨一烧”,如图3-1-1所示。
图3-1-1 P·Ⅰ型硅酸盐水泥生产工序①生料在煅烧过程中,经历干燥、预热、分解、烧成、冷却阶段,发生了一系列物理化学变化。
②当温度从1300℃升到1450℃,这时3CaO·Al2O3及4CaO·Al2O3·Fe2O3已烧至部分熔融状态,出现液相,将所剩CaO和2CaO·SiO2溶解,2CaO·SiO2在液相中吸收CaO形成硅酸盐水泥的最重要矿物硅酸三钙3CaO·SiO2。
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第三章无机胶凝材料3-1.从硬化过程及硬化产物分析石膏及石灰属于气硬性胶凝材料的原因。
答:(1)首先因为半水石膏硬化是结晶水水分的蒸发,自由水减少,浆体变稠,失去可塑性的过程,该过程不能在水中进行;而且水化产物二水石膏在水中是可以溶解的。
(2)石灰的结晶过程也是石灰浆中的水分蒸发,使Ca(OH)2达到饱和而从溶液中结晶析出。
干燥环境使水分蒸发快,结晶作用加快。
(3)石灰的碳化作用是氢氧化钙与空气中的CO2化合生成碳酸钙晶体,释放出水分并被蒸发过程,如果材料中含水过多,孔隙中几乎充满水,CO2气体渗透量少,碳化作用也仅在表层进行。
而且水化产物氢氧化钙在水中是可以溶解的。
(4)因而石膏和石灰都是属于气硬性胶凝材料。
3-2.用于墙面抹灰时,建筑石膏与石灰比较,具有哪些优点?何故?答:(1)用于墙面抹灰时,石灰吸水性、吸湿性很强(在水化后就会去粘性),不能与易燃易爆物混放(水化放热易引起爆炸),一般用于制造水泥,配置砂浆,以及配置三合土等地面材料。
石灰在硬化过程中会放出大量水分引起体积收缩,造成干裂,所以不能单独使用,必须加入填充材料。
(2)对比石灰,使用建筑石膏的优点很多,重量轻,耐火性好,隔音效果好;建筑石膏有很强的吸湿性(抗冻性与耐水性较差),适合干燥环境中使用;与水结合硬化速度快甚至可以在30min内达到终凝,而且在硬化过程中由于体积膨胀使得石膏制品外观精美,表面光滑。
3-3.石灰硬化体本身不耐水,但石灰土多年后具有一定的耐水性,你认为主要是什么原因?答:消石灰粉或生石灰粉与粘土拌合,称为石灰土,若加入砂石或炉渣、碎石等即成三合土。
在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应,生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙,所以灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高,适于在潮湿环境中使用。
3-4.试述水玻璃模数与性能的关系。
答:水玻璃模数与性能的关系如下:①模数低的固体水玻璃,较易溶于水;而模数越高,水玻璃的粘度越大,越难溶于水。
王福川《土木工程材料》(第2版)配套模拟试题及详解(一)【圣才出品】
王福川《土木工程材料》(第2版)配套模拟试题及详解(一)一、名词解释1.材料软化系数答:材料软化系数是指材料饱水状态下的抗压强度和其绝干状态下的抗压强度之比值。
所天然石和人造石在饱水后,由于水分子的楔入劈裂作用,其强度都有所降低。
因此,软化系数在0~1之间。
它表征砖、石、混凝土等含孔材料的耐水性能。
一般认为,大于0.85的属耐水材料。
对用于水中或潮湿地方的材料应大于0.80。
2.沥青混凝土答:沥青混凝土是指用沥青材料与石子、砂子和矿粉,经适当的配合、拌匀、压实而成的密实混合物。
未压实前称沥青混凝土混合料,简称沥青混合料。
按沥青材料种类分石油沥青混凝土、煤沥青混凝土、乳化沥青混凝土等;按所用粒料粒径分粗粒式、中粒式、细粒式、砂粒式等沥青混凝土;按集料级配分密级配、开级配、半开级配,或连续级配、间断级配等沥青混凝土;按拌制和施工工艺分热拌热铺、热拌冷铺、冷拌冷铺等沥青混凝土。
一般要求具有足够的强度、稳定性和耐久性。
主要用于沥青混凝土路面,也用作耐酸、耐碱和防爆车间的地面材料。
3.标准稠度用水量答:标准稠度用水量是指按标准方法测得水泥净浆达到一定稠度时的用水量。
中国标准规定可采用调整水量和不变水量两种方法的任一种测定,有争议时以前者为准。
调整水量法是当测定仪的试锥(锥底直径40mm,高50mm)在净浆中下沉深度282mm时的拌合水量为标准稠度用水量,以水泥质量的百分数表示。
不变水量法是500g水泥试样用142.5mL 拌合水,测定试锥在净浆中下沉深度S(mm),按下式计算标准稠度用水量P(%):。
水泥细度愈细,或含多孔疏松的混合材料时,该数值将增大。
4.热容量答:热容量是指材料发生单位温度变化时所吸收或放出的热量,单位为kJ/K。
其数值为材料的质量比热和质量的乘积。
对于由各种物质组成的混合物,则按加和性原理求取。
热容值大的材料能在外界温度变化时,极大地减小和延缓设备、建筑物室内温度的变动;反之,对间歇加热设备等则要求内侧使用热容值小的材料,以缩短升温和节约能耗。
王福川《土木工程材料》笔记和课后习题(含考研真题)详解(砌体材料)
第七章 砌体材料7.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】 构成砌体结构的砌体材料是指砌筑而成的墙体、柱等承重或非承重构件所用的块体材料和砂浆。
块体材料主要有砖、砌块、天然石材,也包括各种墙板。
建筑砂浆按照使用性能主要分为砌筑砂浆和抹面砂浆。
前者的主要作用是将砖、砌块或墙板等粘结在一起形成砌体,后者是以薄层涂抹在建(构)筑物表面,主要起抹平、美观或保护作用。
砌筑砂浆的组成材料 砌筑砂浆 砌筑砂浆的主要技术性质建筑砂浆 砌筑砂浆的配合比设计普通抹面砂浆的组成材料抹面砂浆 普通抹面砂浆的配合比烧结工艺烧结砖和烧结砌块烧结砖和烧结砌块 蒸压养护工艺蒸压砖和蒸压砌块 蒸压灰砂砖 蒸压砖和蒸压砌块的主要品种和性能 蒸压粉煤灰砖 混凝土多孔砖 蒸压加气混凝土砌块 免烧免蒸压砖和免烧免蒸压砌块 混凝土砌块石膏砌块天然石材分类天然石材 天然石材的性能建筑上常用的岩石轻质墙板 轻质墙板分类常用轻质墙板简介砌筑材料一、建筑砂浆建筑砂浆是由胶凝材料、细骨料、水、外加剂和掺合料拌合而成,开始具有可塑性,硬化后具有强度的建筑材料,可视为细骨料混凝土。
其分类见表7-1-1。
表7-1-1 建筑砂浆的分类1.砌筑砂浆将砖、砌块、石材等块体材料粘结成砌体的砂浆称为砌筑砂浆,它在砌体中起粘结、衬垫和传力作用,是砌体的重要组成部分。
(1)砌筑砂浆的组成材料(见表7-1-2)表7-1-2 砌筑砂浆的组成材料注:除以上主要材料,还有其他砂浆改性材料,如各种外加剂、保水增稠材料等。
(2)砌筑砂浆的主要技术性质(见表7-1-3)表7-1-3 砌筑砂浆的主要技术性质(3)砌筑砂浆的配合比设计砌筑砂浆按设计要求的类别和强度等级来配制。
砂浆的配合比表示方法,有绝对材料用量表示法及材料相对比例表示法。
前一种是给出1m3砂浆中水泥、石灰膏、砂及保水增稠材料的绝对质量;后一种是以水泥质量为基准数1,依次给出石灰膏质量(Q D)、砂质量(Q S)及保水增稠材料质量(Q D)与水泥质量(Q c)的比值,即1︰Q D/Q c︰Q S/Q c︰Q p/Q c。
土木工程材料习题集及答案详解
土木工程材料习题集目录0 绪论 (2)1土木工程材料的基本性质 (3)2气硬性胶凝材料 (10)3水泥 (15)4混凝土 (23)5建筑砂浆 (43)6墙体材料 (46)7天然石材 (50)8金属材料 (52)9合成高分子材料……………………………………………………………10木材…………………………………………………………………………11沥青与防水材料……………………………………………………………12绝热材料与吸声材料………………………………………………………13建筑装饰材料………………………………………………………………习题解答0 绪论习题解答………………………………………………………………1土木工程材料的基本性质习题解答………………………………………2气硬性胶凝材料习题解答…………………………………………………3水泥习题解答………………………………………………………………4混凝土习题解答……………………………………………………………5建筑砂浆习题解答…………………………………………………………6墙体材料习题解答…………………………………………………………7天然石材习题解答…………………………………………………………8金属材料习题解答…………………………………………………………9合成高分子材料习题解答…………………………………………………10木材习题解答………………………………………………………………11沥青与防水材料习题解答…………………………………………………12绝热材料与吸声材料习题解答…………………………………………13建筑装饰材料习题解答……………………………………………………0 绪论0.1学习指导一、内容提要本章主要介绍土木工程材料的定义、分类、作用、发展趋势与技术标准以及本课程的学习目的与任务。
二、基本要求了解土木工程材料的定义、分类、与发展趋势,领会土木工程材料标准化的意义及表示方法。
土木工程材料第二版课后题答案
土木工程材料第二版课后题答案土木工程材料是土木工程专业的重要课程之一,它涉及到土木工程中所使用的各种材料的性能、特点、应用等方面的知识。
《土木工程材料第二版》是一本权威的教材,其中的课后题是帮助学生巩固所学知识、提高解决问题能力的重要部分。
下面是《土木工程材料第二版》课后题的答案,供大家参考。
第一章,材料的基本性能。
1. 什么是材料的力学性能?包括哪些指标?答,材料的力学性能是指材料在外力作用下所表现出的性能,包括强度、韧性、硬度、延展性等指标。
2. 介绍一下材料的物理性能和化学性能。
答,材料的物理性能包括密度、热膨胀系数、导热系数等指标;化学性能包括耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等指标。
第二章,金属材料。
1. 金属材料的强度是如何定义的?有哪些影响因素?答,金属材料的强度是指材料抵抗变形和破坏的能力,受到晶界、位错、合金元素等因素的影响。
2. 介绍一下金属材料的腐蚀形式及防腐蚀措施。
答,金属材料的腐蚀形式包括电化学腐蚀、化学腐蚀、应力腐蚀等;防腐蚀措施包括表面涂层、合金化、阴极保护等。
第三章,非金属材料。
1. 玻璃纤维增强塑料的特点及应用领域是什么?答,玻璃纤维增强塑料具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点,广泛应用于汽车制造、航空航天、建筑等领域。
2. 介绍一下混凝土的性能及配合比的确定方法。
答,混凝土的性能包括抗压强度、抗折强度、耐久性等;配合比的确定方法包括经验配合比、试验配合比、理论配合比等。
第四章,土工合成材料。
1. 土工合成材料的分类及特点是什么?答,土工合成材料包括土工布、土工膜、土工网等,具有耐老化、耐腐蚀、抗拉强度高等特点。
2. 土工合成材料的应用领域及施工注意事项。
答,土工合成材料广泛应用于道路、铁路、水利工程、环保工程等领域;在施工过程中要注意保护、接缝处理、施工温度等。
以上就是《土木工程材料第二版》课后题的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
如果有不足之处,还望批评指正。
湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)【课后习题】(第一章 土木工程材料的基本性质)【圣才出品
第一章土木工程材料的基本性质1-1.当某一建筑材料的孔隙率增大时,表1-1内的其他性质将如何变化(用符号填写:↑增大,↓下降,—不变,?不定)?表1-1孔隙率密度表观密度强度吸水率抗冻性导热性↑—↓↑↑↑↓1-2.烧结普通砖进行抗压试验,测得浸水饱和后的破坏荷载为185kN,干燥状态的破坏荷载为207kN(受压面积为115mm×120mm),问此砖的饱水抗压强度和干燥抗压强度各为多少?是否适宜用于常与水接触的工程结构物?答:(1)饱和抗压强度:。
(2)干燥抗压强度:'207'15115120F kNf MPaA mm mm===⨯。
(3)软化系数:。
由于0.89>0.85,属于耐水性材料,适宜用于常与水接触的工程结构物。
1-3.块体石料的孔隙率和碎石的孔隙率各是如何测试的?了解它们各有何工程意义?答:(1)为测定块体石料的孔隙体积,可将准备好的干燥试样,放在密封容器内,自试样中抽出空气,在一定真空度下使试样被液体所饱和。
完全充满孔隙空间的液体体积等于试样的孔隙体积。
为了精确地测量孔隙体积可利用压缩的氦,它具有超流性,能深入微细的孔中。
(2)碎石的孔隙率可用如前所述可将液态氦或其他介质充入孔隙中,以求得孔隙体积,一般采用试验与计算相结合的方法,先测出干燥材料的密度(ρ)与表观密度(0ρ),然后按下式计算孔隙率:(3)了解孔隙率对于在不同工程或工程的不同部位选择材料具有重要意义,例如对于保温隔热或吸声材料,材料应具有较大的孔隙率,而对于高强度或不透水的材料,则应具有很低孔隙率,知道了上述特点能够方便指导我们科学合适的选用土木工程材料。
1-4.某岩石的密度为2.75g/cm3,孔隙率为1.5%;今将该岩石破碎为碎石,测得碎石的堆积密度为1560kg/m3。
试求此岩石的表观密度和碎石的空隙率。
答:由孔隙率的公式可得:表观密度为:ρ=(1-P)×ρ=(1-1.5%)×2.75=2.71g/cm3;则碎石空隙率P为:=1-(1.56/271)=42.4%。
第二版《土木工程材料》课后习题答案.pdf
第1章土木工程材料的基本性(1)当某一建筑材料的孔隙率增大时,材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变?答:当材料的孔隙率增大时,各性质变化如下表:(2)答:(3)材料的孔隙率和空隙率的含义如何?如何测定?了解它们有何意义?答:P指材料体积内,孔隙体积所占的百分比:P′指材料在散粒堆积体积中,颗粒之间的空隙体积所占的百分比:了解它们的意义为:在土木工程设计、施工中,正确地使用材料,掌握工程质量。
(4)亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的?举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性?答:材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料;材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。
例如:塑料可制成有许多小而连通的孔隙,使其具有亲水性。
例如:钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料,使其具有憎水性。
(5)普通粘土砖进行搞压实验,浸水饱和后的破坏荷载为183KN,干燥状态的破坏荷载为207KN(受压面积为115mmX120mm),问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位?答:(6)塑性材料和塑性材料在外国作用下,其变形性能有何改变?答:塑性材料在外力作用下,能产生变形,并保持变形后的尺寸且不产生裂缝;脆性材料在外力作用下,当外力达到一定限度后,突然破坏,无明显的塑性变形。
(7)材料的耐久性应包括哪些内容?答:材料在满足力学性能的基础上,还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用,以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。
(8)建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质?答:建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能;外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性;而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。
第2章天然石材(1)岩石按成因可分为哪几类?举例说明。
答:可分为三大类:1)岩浆岩,也称火成岩,是由地壳内的岩浆冷凝而成,具有结晶构造而没有层理。
例如花岗岩、辉绿岩、火山首凝灰岩等。
土木工程材料课(第二版)后题答案(苏达根主编)
土建土木工程材料(第二版)课后题答案(苏达根主编版)第一单元建筑材料的基本性质一、填空题1.材料的吸湿性是指材料在________的性质。
2.材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的________来表示。
3.水可以在材料表面展开,即材料表面可以被水浸润,这种性质称为________。
4.材料地表观密度是指材料在________状态下单位体积的质量。
答案:1.空气中吸收水分2.冻融循环次数3.亲水性4.自然二、单项选择题1.孔隙率增大,材料的________降低。
A、密度B、表观密度C、憎水性D、抗冻性2.材料在水中吸收水分的性质称为________。
A、吸水性B、吸湿性C、耐水性D、渗透性答案:1、B 2、A三、是非判断题1.某些材料虽然在受力初期表现为弹性,达到一定程度后表现出塑性特征,这类材料称为塑性材料。
错2.材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。
对3.在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。
错4.材料的软化系数愈大,材料的耐水性愈好。
对5.材料的渗透系数愈大,其抗渗性能愈好。
错四、名词解释1.材料的空隙率:材料空隙率是指散粒状材料在堆积体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.堆积密度:是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。
五、问答题1.生产材料时,在组成一定的情况下,可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性?答案:主要有以下两个措施:(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.决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么?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。
土木工程材料课后习题及答案
土木工程材料习题集与参考答案第一章土木工程材料的基本性质1. 试述材料成分、结构和构造对材料性质的影响?参考答案:材料的成分对性质的影响:材料的组成及其相对含量的变化,不仅会影响材料的化学性质,还会影响材料的物理力学性质。
材料的成分不同,其物理力学性质有明显的差异。
值得注意的是,材料中某些成分的改变,可能会对某项性质引起较大的改变,而对其他性质的影响不明显。
材料的结构对性质的影响:材料的结构是决定材料物理性能的重要因素。
可分为微观结构和细观结构。
材料在微观结构上的差异影响到材料的强度、硬度、熔点、变形、导热性等性质,可以说材料的微观结构决定着材料的物理力学性能。
材料的构造对性质的影响:材料的构造主要是指材料的孔隙和相同或不同材料间的搭配。
不同材料适当搭配形成的复合材料,其综合性能优于各个单一材料。
材料的内部孔隙会影响材料的强度、导热性、水渗透性、抗冻性等。
总之,材料的组成、结构与构造决定了材料的性质。
材料的组成、结构与构造的变化带来了材料世界的千变万化。
2.试述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系。
密度与视密度的区别何在?参考答案:密度 :是指材料在密实状态下单位体积的质量。
测定方法:将材料磨细成粒径小于0.25mm的粉末,再用排液法测得其密实体积。
用此法得到的密度又称“真密度”。
表观密度0ρ:是指材料在自然状态下单位体积的质量。
测定方法:对于外形规则的块体材料,测其外观尺寸就可得到自然体积。
对于外观不规则的块体材料,将其加工成规则的块体再测其外观尺寸,或者采用蜡封排液法。
孔隙率P :材料中的孔隙体积与总体积的百分比。
相互关系: %10010⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ρρP密度与视密度区别:某些散粒材料比较密实,其内部仅含少量微小、封闭的孔隙,从工程使用角度来说,不需磨细也可用排液法测其近似的密实体积,这样测得的密度称为“视密度”。
3.孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响?参考答案:对表观密度的影响:材料孔隙率大,在相同体积下,它的表观密度就小。
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课后习题
第五章 化学外加剂土
1.试解释下列名词、术语
表面活性剂;表面张力;化学外加剂;减水剂;缓凝剂;引气剂;速凝剂;早强剂;膨胀剂;泵送剂;防冻剂;复合外加剂
答:(1)表面活性剂。
能显著降低溶剂(通常指水)表面张力的物质称为表面活性剂。
(2)表面张力。
液体表面任意两相邻部分之间垂直于它们的长度分界线相互作用的拉力。
(3)化学外加剂。
是指在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的,用以改变新拌混凝土和(或)硬化混凝土性能的化学物质。
(4)减水剂。
在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外加剂称为混凝土减水剂。
(5)缓凝剂。
缓凝剂是一种能延迟水泥水化反应,从而延长混凝土凝结时间的外加剂。
(6)引气剂。
在混凝土搅拌过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡且能保留在硬化混凝土中的外加剂成为引气剂。
(7)速凝剂。
能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。
(8)早强剂。
能加速混凝土早期强度发展的外加剂。
(9)膨胀剂。
是指与水泥、水拌合后,经水化反应生成钙矾石、或氢氧化钙等氢氧
化物、或钙矾石和氢氧化物,从而使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂。
(10)泵送剂。
在拌制混凝土过程中加入的,能显著提高和改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。
(11)防冻剂。
将能使混凝土在负温下硬化,并在规定时间内达到足够防冻强度以避免遭受冻害的外加剂。
(12)复合外加剂。
含有两种及以上组分的外加剂。
2.在混凝土中掺入减水剂可以取得哪些技术经济效果?试述混凝土减水剂的作用机理。
答:(1)在混凝土中掺入减水剂可以有效地增大混凝土拌合物的流动性。
(2)减水剂的作用机理为:
①吸附—分散作用。
水泥加水拌合后,水泥颗粒相互团聚形成絮凝结构,当加入适量减水剂后,水泥颗粒表面带上同种电荷而产生静电斥力,吸附在水泥颗粒表面还会产生空间位阻斥力,这些斥力使水泥颗粒相互分散,絮凝结构解体,释放出包裹于其中的自由水,从而有效地增大了混凝土拌合物的流动性。
②润滑作用。
减水剂分子吸附在水泥颗粒表面后使水泥颗粒表面形成一层单分子溶剂化水膜,不仅使水泥颗粒充分分散,增大了水泥颗粒与水的接触面积,又对水泥颗粒及骨料颗粒的相对运动起到润滑作用,使新拌混凝土流动性增大。
3.常用高效减水剂的种类及其性能特点?
答:常用高效减水剂的种类及其性能特点如下:
(1)萘磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂(萘系高效减水剂)。
萘磺酸盐甲醛缩合物是稠
环芳烃磺酸盐甲醛缩合物的一种,是一种高分子阴离子型表面活性剂,其主要成分为β—萘磺酸钠甲醛缩合物。
(2)密胺树脂系高效减水剂(水溶性树脂类减水剂)。
密胺树脂高效减水剂的全称为磺化三聚氰胺甲醛缩合物,又称磺化三聚氰胺系高效减水剂或水溶性树脂类减水剂,商品名为“美尔门脱”,该类减水剂由三聚氰胺、甲醛、亚硫酸钠(或焦亚硫酸钠)按一定比例在一定反应条件下,经磺化、缩聚而成的一种杂环芳烃磺酸盐甲醛缩合物。
密胺树脂高效减水剂属阴离子型聚合物电解质,系早强、非引气型减水剂。
(3)脂肪族系高效减水剂。
它以羰基化合物为主体,通过磺化打开羰基,引入亲水性磺酸基团,在碱性条件下与甲醛缩合形成一定分子量大小的,具有一定表面活性作用的脂肪族高分子缩合物。
该类减水剂的主要原料为丙酮、亚硫酸钠或亚硫酸氢钠、甲醛。
在碱性水溶液条件下,经磺化、缩合而成。
(4)氨基磺酸盐甲醛缩合物高效减水剂(氨基磺酸盐系高效减水剂)。
它是一种单环芳烃磺酸盐甲醛缩合物减水剂,以苯酚、对氨基苯磺酸钠为主要原料,通过滴加甲醛,经过水热缩合而成的高分子化合物。
(5)聚羧酸盐系高效减水剂(高性能减水剂)。
它是由含羧基的不饱和单体和其他不饱和单体经共聚而成的高分子共聚物。
其主要生产原料有不饱和羧酸、聚醇或聚醚、聚苯乙烯磺酸盐或酯、丙烯酸酯或丙烯酰胺等。
4.工程中使用缓凝剂的目的有哪些?举例说明不同目的对缓凝剂性能有哪些重点要求?
答:(1)使用缓凝剂的目的主要有三点:①延长水泥凝结时间,降低混凝土温峰,推迟混凝土温峰出现的时间。
②控制混凝土坍落度经时损失,使混凝土拌合物在较长时间
(2)目的①要求缓凝剂延长时间,降低温度,适合大体积混凝土;目的②控制塌落度,提高流动性,适用于商品和泵送混凝土;目的③重点要求与减水剂的兼容性,共同发挥其功能作用。
5.混凝土对引气剂引入的气泡特性有哪些要求?试述引气剂的作用机理。
答:(1)引气剂引入的气泡应分布均匀、尺寸微小,能保留在硬化混凝土中形成封闭气泡,且对混凝土强度降低较少。
(2)引气剂的作用机理包括:①改善混凝土拌合物的和易性,提高泵送混凝土的可泵性。
微小封闭气泡的存在,犹如混凝土拌合物中有无数个“滚珠”,润滑作用很强,使混凝土流动性明显提高。
大量微小气泡使混凝土内聚力增加,减小了水的流动,降低了颗粒下沉,因而增加了混凝土拌合物的黏聚性,减轻了泌水、离析现象。
②提高混凝土抗渗、抗冻、抗碳化等耐久性。
加入引气剂后,所形成的大量微小封闭气孔切断了渗水通路,提高了混凝土的抗渗能力;气孔能有效地缓解混凝土受冻时的冰胀压力和渗透压力,所以混凝土的抗冻融破坏能力得以显著提高,气孔对膨胀压力的缓解作用也使混凝土抗膨胀性化学腐蚀的能力得到提高;高抗渗性降低了侵蚀性气体和液体的浸入,使得与抗渗性有关的抗碳化、抗化学腐蚀性能均得到提高。
6.混凝土膨胀剂有哪些主要类型?试述硫铝酸盐和铝酸盐类膨胀剂的作用机理,以及膨胀剂应用中的重点注意事项。
答:(1)常用混凝土膨胀剂按膨胀源的化学成分分类有:①硫铝酸盐及铝酸盐系膨胀剂。
它包括硫铝酸钙膨胀剂(代号CSA)、U型膨胀剂(代号UEA)、铝酸钙膨胀剂(代
②氧化钙系膨胀剂。
它的主要成分为生石灰CaO,膨胀源为氢氧化钙Ca(OH)2。
③氧化镁系膨胀剂,它的主要成分为MgO,膨胀源为Mg(OH)2。
④铁粉系膨胀剂。
它的主要成分为Fe2O3,膨胀源为氢氧化亚铁Fe(OH)2或氢氧化铁Fe(OH)3。
⑤复合系膨胀剂。
它主要是由硫铝酸盐或铝酸盐系膨胀剂复合适量氧化物类膨胀剂(如生石灰、氧化镁、铁粉等)而成,其膨胀源不少于两种成分,如钙矾石与氢氧化钙、钙矾石与氢氧化镁等。
(2)膨胀剂的膨胀机理是:膨胀剂中的硫酸铝盐或铝酸盐、硫酸钙或无水硫铝酸钙等与水泥水化产物——氢氧化钙等反应生成水化硫铝酸钙或水化铝酸钙而产生体积膨胀。
(3)膨胀剂应用中的重点注意事项如下:
①为了满足泵送、防冻等要求,膨胀剂可以和泵送剂、防冻剂等外加剂复合使用。
复合外加剂除应符合相应表格的技术要求外,尚应符合所复合的外加剂相应规范的技术要求,并注意不同外加剂之间的相容性。
②膨胀剂的适用范围是:
a.用于配制补偿收缩混凝土。
该类混凝土包括:地下、水中、海中、坝工、隧道等构筑物,大体积混凝土,配筋路面和板、屋面和浴厕间防水混凝土,构件补强、渗漏修补混凝土或砂浆,预应力钢筋混凝土等。
b.用于配制填充用膨胀混凝土。
该类混凝土包括:结构后浇带、后浇加强带混凝土,隧洞堵头混凝土等。
c.用于配制填充用膨胀砂浆。
该类砂浆包括:机械设备的底座灌浆砂浆,地脚螺栓的锚固砂浆,梁柱接头、构件补强加固砂浆等。
d.用于配制自应力混凝土。
如常温下使用的自应力钢筋混凝土压力管用混凝土。
③为了避免钙矾石、铝酸钙中的结晶水受高温作用时脱出而使膨胀剂失效,硫铝酸钙类膨胀剂和铝酸钙类膨胀剂不得用于长期处于环境温度为80℃以上的工程中。
④掺膨胀剂混凝土所用水泥品种应是硅酸盐类的通用水泥,不得用硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥。
这是因为这两种水泥的强度增长规律和体积变化规律与硅酸盐类水泥明显不同之故。
⑤在配制泵送高性能混凝土时,膨胀剂应与水泥、矿物掺合料一起计入胶凝材料用量。
⑥掺膨胀剂混凝土浇筑以后,为防止出现沉降裂缝,在混凝土终凝前应多次抹压。
⑦掺膨胀剂混凝土的养护应不少于14d,对于墙体等不易保水的结构,拆模时间应不少于7d,冬期施工应不少于14d。
⑧掺膨胀剂混凝土、砂浆的性能要求应符合相关表格的规定。
7.泵送混凝土对泵送剂有哪些性能要求?试述泵送剂的主要构成组分,以及各组分的作用。
答:(1)泵送剂必须使混凝土拌合物在不增加用水量的情况下获得大的流动性,在泵送压力作用下不离析泌水,能有效降低泵送阻力,对商品泵送混凝土而言,还应具有优异的保坍性能;同时,对硬化混凝土无不良影响。
(2)泵送剂一般由以下不同功能的外加剂组分组成:①减水剂组分。
包括各种高效减水剂和普通减水剂,其主要作用是在保持泵送混凝土大流动性情况下减少用水量,或不增加用水量情况下提高流动性。
②缓凝剂组分。
包括具有缓凝作用的普通减水剂如木钙、糖钙等,其他有机缓凝剂(常用葡萄糖酸钠、柠檬酸、白糖)和无机盐缓凝剂(常用三聚磷酸钠、六偏磷酸钠)。
缓。