陈志源《土木工程材料》(第3版)(课后习题 第五章 混凝土)【圣才出品】

第五章混凝土

1．简述砂的级配与粗细程度的差别和联系。

答：（1）差别：骨料的级配是指骨料中不同粒径颗粒的分布情况。骨料的粗细程度是指不同粒径的颗粒混在一起时的平均粗细程度。

（2）联系：砂的级配和粗细程度都是用筛分析方法测试的。粗细程度可用细度模数表示。细度模数

μ=[（A2+A3+A4+A5+A6）－5A1]/（100-A1），A1、A2、A3、A4、A5、A6

f

是累计筛余百分数，砂的级配是由累计筛余百分数确定的，所以级配相同，细度模数相同。反之细度模数相同，级配未必相同。

2．已知干砂500g的筛分结果如下：

公称粒径，

10.0 5.00 2.50 1.250.6300.3150.160<0.160

mm

筛余量，％015601051201008515

试判断该砂是否合格？属何种砂？

答：A1=15/500=3%；A2=A1+60/500=15%；A3=A2+105/500=36%；A4=A3+120/500=60%

A5=A4+100/500=80%；A6=A5+85/500=97%

μ=[（A2+A3+A4+A5+A6）－5A1]/（100－A1）=（15+36+60+80+97－5×3）f

/97=2.81

砂的细度模量处于2.3～3.0之间，为中砂。

3．改善混凝土拌合物和易性的措施有哪些？

答：（1）在合理范围内增大胶凝材料浆体的数量，提高水胶比。

（2）砂率对拌合物的和易性有很大影响，应选择合理砂率。

（3）组成材料性质对拌合物的和易性也有影响：

①胶凝材料

胶凝材料对拌合料和易性的影响主要是胶凝材料品种和胶凝材料细度的影响。需水性大的胶凝材料比需水性小的胶凝材料配制的拌合物，在其他条件相同的情况下，流动性变小，但其粘聚性和保水性较好。

②骨料

骨料对拌合物和易性的影响主要包括骨料级配、颗粒形状、表面特征及粒径。一般来讲，级配好的骨料，其拌合物流动性较大，粘聚性与保水性较好；表面光滑的骨料，如河砂、卵石，其拌合物流动性较大；骨料的粒径增大，总表面积减小，拌合物流动性就较大。

③外加剂

外加剂对拌合物的和易性有较大影响。加入减水剂或引气剂可明显提高拌合物的流动性，引气剂还可有效地改善拌合物的粘聚性和保水性。

（4）混凝土拌合物的流动性随温度的升高和时间的增长而降低，因此合理选择环境温度和沉淀时间可提高拌合物的和易性。

4．影响混凝土强度的主要因素是什么？

答：（1）胶凝材料强度和水胶比的影响；

（2）骨料的影响。在胶凝材料以水泥为主时，当水灰比（水胶比此时称为水灰比）小于0.4时，用碎石配制的混凝土比用卵石配制的混凝土强度约高38％，随着水灰比增大，

两者差别就不显著了；

（3）龄期与强度关系。混凝土在正常养护条件下，其强度将随龄期的增加而增长；

（4）养护温度和湿度的影响。由于胶凝材料的水化只能在充水的毛细管内发生，在干燥环境中，强度会随水分蒸发而停止发展强度，因此，养护期必须保湿。同时，养护温度对混凝土的强度发展也有很大的影响。

5．混凝土结构工程中有哪些耐久性问题？

答：（1）混凝土的抗渗性。主要是指混凝土抵抗水、油等压力液体渗透作用的能力。

（2）混凝土的抗冻性。是指混凝土含水时抵抗冻融循环作用而不破坏的能力，以抗冻等级表示；

（3）混凝土的抗侵蚀性。是指环境介质如淡水、硫酸盐、酸、碱等会对硬化水泥起侵蚀作用；海水中氯离子还会对钢筋起锈蚀作用，使混凝土破坏；

（4）混凝土的碳化。是指环境中的CO2和混凝土内的Ca（OH）2反应，生成碳酸钙和水，从而使混凝土的碱度降低（又称中性化）的现象；

（5）碱-骨料反应。是指混凝土中含有活性SiO2的骨料与混凝土所用组成材料（特别是水泥）中的碱（Na2O和K2O）在有水条件下发生反应，形成碱-硅酸凝胶，此凝胶吸水肿胀导致混凝土胀裂的现象。

6．混凝土配合比设计中的两个基准、三大参数、四项基本要求包含什么内容？

答：（1）混凝土配合比设计的两个基准：

①计算1m3混凝土拌合物中各材料的用量，以质量计；

②计算时，骨料以干燥状态质量为基准。干燥状态是指细骨料含水率小于0.5％，粗骨

料含水率小于0.2％。

（2）三大参数：水胶比、单位用水量和砂率。

（3）四项基本要求：

①满足结构设计要求的混凝土强度等级；

②满足施工时要求的混凝土拌合物的和易性；

③满足环境和使用条件要求的混凝土耐久性；

④在满足上述要求的前提下，通过各种方法降低混凝土成本，符合经济性原则。

7．某混凝土的设计强度等级为C35，用于室内干燥环境、钢筋混凝土结构。坍落度要求为35～50mm。所用原材料为：水泥强度等级42.5普通硅酸盐水泥，密度为3.10g／cm 3；粉煤灰影响系数0.80，密度2.08g／cm 3；碎石连续级配5～20mm，表观密度2700kg／m 3，含水率1.2％；中砂细度模数为2.6，表观密度2650kg／m 3，含水率3.5％。

试求：①1m 3混凝土各材料用量；

②设由上所求出的计算配合比符合要求，确定混凝土的施工配合比；

③每拌两包水泥的混凝土时，各材料的施工用量。

解：（1）1m 3混凝土各材料用量计算如下：

①确定配制强度：

f cu，0=f cu，k +1.645σ=35+1.645×5=43.225（MPa）

②确定水胶比：

采用原料碎石，经验系数a α=0.53，b α=0.2，

f b =0.8×1×42.5=34MPa