08例题

V0
V0
0
2.61
6
例1-3 某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压 强度分别为174、178、165 MPa，求该石材的软化系数， 并判断该石材可否用于水下工程。
解
该石材的软化系数为:
KR
பைடு நூலகம்
fb fg
165 178
0.93
由于该石材的软化系数为0.93，大于0.85，故该石材 可用于水下工程。
情况下采用湿热养护 ❖ 掺入合适的混凝土外加剂和掺合料
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提高混凝土的耐久性
❖ 合理选择水泥品种，使其与工程环境相适应 ❖ 选择质量良好、级配合理的集料和合理的砂
率 ❖ 采用较小水灰比和保证水泥用量，并加强混
凝土质量的生产控制 ❖ 掺用合适的外加剂 ❖ 混凝土表面涂覆相关的保护材料
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什么是混凝土的和易性？和易性包括哪几方面 内容？影响和易性的因素有哪些？
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现上述现象。
❖ 例3-3 建筑石膏及其制品为什么适用于室内， 而不适用于室外使用？ 解 建筑石膏及其制品适用于室内装修，主要是由 于建筑石膏及其制品在凝结硬化后具有以下的 优良性质： （1） 石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地 细腻，具有良好的装饰性。加入颜料后，可具 有各种色彩。建筑石膏在凝结硬化时产生微膨 胀，故其制品的表面较为光滑饱满，棱角清晰 完整，形状、尺寸准确、细致，装饰性好； （2） 硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔， 故其保温性、吸声性好。
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2、某工地急需配置石灰砂浆，当时有消 石灰粉、生石灰粉及生石灰材料可供选 用。因生石灰价格相对较便宜，便选用， 并马上加水配制石灰膏，再配制石灰砂 浆。使用数日后，石灰砂浆出现众多突 出的膨胀性裂缝。 试分析其原因？
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原因分析：该生石灰含有过烧的的CaO和Mgo，其水化 速度慢于正常的石灰。这些过烧的CaO和Mgo在已经 水化硬化的石灰砂浆缓慢水化，体积膨胀，就会导 致砂浆层拱起和开裂。
解
取相同质量的四种粉末，分别加入适量的水 拌合为同一稠度的浆体。放热量最大且有大量水 蒸气产生的为生石灰粉；在５～３０分钟内凝结 硬化并具有一定强度的为建筑石膏；在４５分钟 到１２小时内凝结硬化的为白色水泥；加水后没 有任何反应和变化的为白色石灰石粉。
4
鉴别这四种白色粉末的方法有很多，主要是 根据四者的特性来区分。生石灰加水，发生消解 成为消石灰—氢氧化钙，这个过程称为石灰的“消 化”，又称“熟化”，同时放出大量的热；建筑 石膏与适量水拌合后，能形成可塑性良好的浆体， 随着石膏与水的反应，浆体的可塑性很快消失而 发生凝结，此后进一步产生和发展强度而硬化。 一般石膏的初凝时间仅为10min左右，终凝时间不 超过30min。白色硅酸盐水泥的性能和硅酸盐水泥 基本项同，其初凝时间不早于45min，终凝时间不 超过6h30min。石灰石粉与水不发生任何反应。
该石灰陈伏时间不够。数日后部分过火石灰在已经硬 化的石灰砂浆中熟化，体积膨胀，以致产生膨胀性 裂纹。因工期紧，若无现成合格的石灰膏，可选用 消石灰粉。消石灰粉在磨细过程中，把过火石灰磨 成细粉，易于克服过火石灰在熟化时造成的体积安 定性不良的危害。
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❖ 例3-1 某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。 数月后，墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。 同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。 试分析上述现象产生的原因。 解 石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂 纹，引发的原因很多，但最主要的原因在于石灰 在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起体积收 缩的结果。 墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹， 是由于配制石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火 石灰。这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完 全熟化，以致于在砂浆硬化后，过火石灰吸收空 气中的水蒸汽继续熟化，造成体积膨胀。从而出
可能的情况下采用湿热养护掺入合适的混凝土外加剂和掺合料提高混凝土的耐久性合理选择水泥品种使其与工程环境相适应选择质量良好级配合理的集料和合理的砂采用较小水灰比和保证水泥用量并加强混凝土质量的生产控制掺用合适的外加剂混凝土表面涂覆相关的保护材料什么是混凝土的和易性
例1-1 材料的密度、表观密度、堆积密度有何区 别？如何测定？材料含水后对三者有什么影响？
❖ 再者，由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经
压实或夯实，使灰土或三合土的密实度大大提高，
降低了孔隙率，使水的侵入大为减少。因此灰土
或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮
湿部位。
3
例3-3 现有四种白色粉末，已知其为建筑石膏、 生石灰粉、白色石灰石粉和白色硅酸盐水泥，请
加以鉴别（化学分析除外）。
性和保水性。 ❖ 掺减水剂和或引气剂，是改善混凝土和易性的有效措施。
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普通混凝土的配合比设计步骤
❖ 计算配制强度； ❖ 计算水灰比； ❖ 确定单位用水量； ❖ 确定水泥用量； ❖ 确定砂率； ❖ 计算粗细集料用量； ❖ 进行配合比的试配、调整和确定。
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❖ 答：和易性：混凝土拌合物易于施工操作 （搅拌、运输、浇筑、捣实），并获得质量 均匀，成型密实的混凝土的性能。
❖ 和易性包括三方面内容：流动性、粘聚性、 保水性。
❖ 影响和易性的因素：（1）水泥品种（2）集 料的性质（3）浆骨比 （4）水灰比（5）砂 率（6）外加剂（7）时间和温度。
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和易性的调整和改善
含水与否对密度、表观密度无影响，因密 度、表观密度均是对干燥状态而言的。含水 对堆积密度的影响则较复杂．一般来说是使 堆积密度增大。
2
❖ 例3-2 既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土 或三合土却可以 用于基础的垫层、道路的基层 等潮湿部位？
❖ 解：石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比 例配制而成的。加适量的水充分拌合后，经碾压 或夯实，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。
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工程实例分析
❖ 石膏拌水为一桶石膏浆，用以在光滑的 天花板上直接黏贴，石膏饰条前后半小 时完工，几天后最后粘结的两条石膏饰 条突然坠落。
❖ 试分析其原因，并采取有效方法进行解 决？
8
其原因有两个方面： 1）建筑石膏拌水后一般于数分钟至半小时左右
凝结，后来黏贴石膏饰条的石膏浆已经初凝， 凝结性能差。可参入混凝剂，延长凝结时间， 或者分多次配置石膏浆，及配及用。 2）在光滑的天花板上直接贴石膏条，黏贴难以 牢固，宜对表面予以打刮，以利于粘结。或 者在粘结的石膏浆中参入部分粘结性强的粘 结剂。
5
例1-2 某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm3、容积密 度为2.61g/cm3、堆积密度为1680 kg/m3，计算此石子的孔 隙率与空隙率？
解
石子的孔隙率P为：
P V0 V 1 V 1 0 1 2.61 1.51%
V0
V0
2.65
石子的空隙率P，为：
P V0 V0 1 V0 1 0 1 1.68 35.63%
❖ 当混凝土流动性小于设计要求时，为了保证混凝土的强 度和耐久性，不能单独加水，必须保持水灰比不变，增 加水泥浆用量
❖ 当坍落度大于设计要求时，可在保持砂率不变的前提下， 增加砂石用量，实际上减少水泥浆数量。选择合理的浆 骨比。
❖ 尽可能选用最优砂率。当粘聚性不足时可适当增大砂率。 ❖ 改善集料级配，既可增加混凝土流动性，也能改善粘聚
雨水冰冻等的作用，而建筑石膏制品的耐水性
差，且其吸水率高，抗渗性差、 抗冻性差,
所以不适用于室外使用.
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例3-1 硅酸盐水泥熟料由那些矿物成分所组成？这些 矿物成分对水泥的性质有何影响？
解 硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分有硅酸三钙Ｃ3S、硅酸二
钙C2S、铝酸三钙C3Ａ和铁铝酸四钙Ｃ4AF。这些矿物成分对水泥 性质产生的影响见下表：
Ｃ3S C2S C3ＣＡ C4AF
凝结硬化 较快 慢 最快 快 速度
28d
大
水化热
小 中最大 中
强度
较高
早期低 后期高
最低
低
耐腐蚀性 差
强 最差
中
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例3-2 何谓水泥的体积安定性？水泥的体积安定性不良的原因是什么？安 定性不良的水泥应如何处理？ 解 水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。即水泥硬化浆 体能保持一定形状，不开裂，不变形，不溃散的性质。导致水泥安定性不 良的主要原因是： （1） 由于熟料中含有的的游离氧化钙、游离氧化镁过多； （2） 掺入石膏过多； .其中游离氧化钙是一种最为常见，影响也是最严重的因素。熟料中所含游离 氧化钙或氧化镁都是过烧的，结构致密，水化很慢。加之被熟料中其它成 分所包裹，使得其在水泥已经硬化后才进行熟化，生成六方板状的Ca（OH） 2晶体，这时体积膨胀97％以上，从而导致不均匀体积膨胀，使水泥石开 裂。当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，残余石膏与水化铝酸钙继续反应 生成钙矾石，体积增大约1.5倍，也导致水泥石开裂。
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（3） 硬化后石膏的主要成分是二水石膏，
当受到高温作用时或遇火后会脱出21%左右的 结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕，可有 效地阻止火势的蔓延，具有一定的防火性。
（4） 建筑石膏制品还具有较高的热容量和 一定的吸湿性，故可调节室内的温度和湿度， 改变室内的小气候。
在室外使用建筑石膏制品时，必然要受到
体积安定性不良的水泥，会发生膨胀性裂纹使水泥制品或混凝土开裂、 造成结构破坏。因此体积安定性不良的水泥，应判为废品，不得在工程中 使用。
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提高混凝土强度的措施
❖ 采用强度等级高的水泥 ❖ 采用低水灰比 ❖ 采用有害物质少、级配良好、颗粒适当的集
料和合理的砂率 ❖ 采用合理的机械搅拌、振捣工艺 ❖ 保持合理的养护温度和一定的湿度；可能的
解 密度： 表观密度： 堆积密度：
m
V
m V
'
m V0'
V为材料的绝对密实体积
V，为材料的表观体积 (固、液、气）
V0，为材料的堆积体积
1
对于含孔材料，三者的测试方法要点如下： 测定密度时，需先将材料磨细，之后采用排 出液体或水的方法来测定体积。测定表观密 度时，直接将材料放入水中，即直接采用排 开水的方法来测体积；测定堆积密度时，将 材料直接装入已知体积的容量筒中，直接测 试其自然堆积状态下体积。