工程材料作業(yè)及答案

1、第 1 章材料的基本性質(zhì)1、燒結(jié)普通磚的尺寸為240mmi15mm53mm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、 吸水率、開口 孔隙率及閉口孔隙率。_33解：磚自然狀態(tài)下的體積：Vo=0.240 0.115 0.053 =1.4628 10一m由孔隙率P勺匯100%= 11700L100% =37%V。I P丿I P丿得磚的密度： 尸2698 kg/m3吸水率：心寧100%=篤靜100% =20%2984-2487/1.4628 10100%= 34%IL 1000閉口孔隙率：P閉二P-P開二37%- 34%=3%2、已知碎石的表觀密度

2、為2.65g/cm3,堆積密度為1.50g/cm3，求2.5m3松散狀 態(tài)的碎石， 需要多少松散體積的砂子填充碎石的空隙？若已知砂子的堆積密度 為1.55g /cm3,求砂子的重量為多少？V0=1.425m3所以，填充碎石空隙所需砂子的體積為：V0-V0=2.5 -1.425 =1.075 m3或VP=2.5 43% =1.075 m沙子的重量：1.075 X 1.55 X 103=1666.25kg3某地紅砂巖，已按規(guī)定將其磨細(xì)，過篩。烘干后稱取50g，用李氏瓶測得其干表觀密度: m 2.487 _ V 1.4628 10”-1700kg/mX100%解:7100%=瞬15、紜100% =4

3、3%開口孔隙率:)/V。P1- 00% =.%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。參考答案:紅砂巖的密度：502.646（g/cm3）18.9卵石的視密度：V二790 10-149=381（cm3）11000 /3、2.625（g/cm ）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480cm。浸水飽和后取出擦干表面水分稱得質(zhì)量為972

4、g。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:m- m972 - 873 “1100%100%二11.34%m873密實(shí)體積：873V337.0(cm3)2.59孔隙體積：480 -337 =143(cm3)開口孔隙體積：972 -873 =99（cm3）閉 口孔隙體積：143 -99 =44（cm3）開口孔隙率：100% =20.6%48044閉口孔隙率：100% =9.17%480第 2 章氣硬性膠凝材料1.簡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)

5、境中使用。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？型。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 因

6、，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，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 ”。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， 在工程中過火石灰顆粒往往 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， 降低石灰品質(zhì)， 影響工程質(zhì) 量。消除方法有： 將石灰經(jīng)陳伏處理后再使用于工程， 控制煅燒溫度在1000C1200C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

7、周以上，此過程即為 “陳伏”。 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：硅酸鹽水泥熟料中，C3A的水化和凝結(jié)硬化速度最快，但水化鋁酸鈣的強(qiáng)度 不高；C3S和GAF的水化速度較快，凝結(jié)硬化速率也較快，C3S的水化產(chǎn)物強(qiáng)度高，C4AF的水化產(chǎn)物強(qiáng)度不高；C2S水化反應(yīng)速度最慢，凝結(jié)硬化速率也慢，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32（教材P24）。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

8、鈣凝膠、 氫氧化鈣、 水化鋁酸鈣和 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;（5）水。3化熱4.簡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（OH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（OH）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（OH*反應(yīng)生成松軟無膠

9、凝能力的Mg（OH2; 酸類腐蝕：CO與水泥石中的Ca（OH*反應(yīng)生成CaCO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（OH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)制成的水硬性膠凝材料

10、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（OH*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，在水泥石中主要起填

11、充作用， 摻入硅酸鹽水泥中主要調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級，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；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；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)后用肉 眼觀察未發(fā)現(xiàn)裂

12、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的含量相對較少，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，其影響因素有哪些？ 參考

13、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)的邊長為150mmi50mmi50mm勺立方體試件，在規(guī)定28d齡期時(shí)，按標(biāo)準(zhǔn)方法測得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。4.稱量烘干石子試樣1050g，將其放入裝有水的量筒中吸水飽和， 這時(shí)水面由原 來的1

14、450cm上升至1837 cm3，試求出該砂樣的表觀密度。解:010501837 -1450= 2.713g/cm3m二0.45mc25%m$1%mg= 161 kg則實(shí)驗(yàn)室配合比為:mc: ms: mg: mw=291: 681:1279 :161 = 1: 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來衡量則甲隊(duì)CV=10%，乙隊(duì)15%，丙隊(duì)20%。今有某 工程要求混凝土強(qiáng)度等級為C30,混凝土的強(qiáng)度保證率為95%（保證率系數(shù)t二1.645），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

15、家最節(jié)約水泥，并說明理由。參考答案：丙隊(duì)：fcu,0=44.7(MPa丿水泥用量mco=巴竺，fcu,0小,w/c就大，mco就小，所以甲隊(duì)最節(jié)約水泥wc7.已知實(shí)驗(yàn)室配合比為1：2.5:4，W/O 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 2400=1920kg水泥用量為：11920= 237kg1 2.5 4 0.6河砂用量為：23725 (1+ 4%)= 616.2kg卵石用量為：237X4 (1+ 2.5 %)= 971.7kg用水量：23

16、7.62372.5 4%-237X4X2.5% =94.8kg8.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5.已知混凝土的施工配合比為1:2.40:4.40:0.45，且實(shí)測混凝土拌合物的表觀密度為2400kg/m3?，F(xiàn)場砂的含水率為2.5%，石子的含水率為1%試計(jì)算其實(shí)驗(yàn) 室配合比。（以1吊混凝土中各材料的用量表示，準(zhǔn)確至1kg）1x2400“,291 kg1 2.4 4.4 0.45mk=681kg1 2.5%=込=1279 kg1 1%解：mcmsmgmwcu ,0cu ,k1.645二cu ,k30cu,0一1 -1.645CV- 1 - 1.645CV

17、Cv(fcu可等于fcu,0)fcu乙隊(duì)：fcu,o=39.8(MPa甲隊(duì)：fcu,o=35.9(MPa8.9kg，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，測得混凝土拌和物表觀密度為2380 kg/m4，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 X1O%=5.72kg，水為:5.2 X 0.6(1+10%)=3.432kg調(diào)整后材料總用量為：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：水泥：5 722380 =376.6kg水：376.6 0.6 = 226kg36.152砂：8 918 12380 = 585.9kg石：2380 =1191.6kg36.15236.152配合比為：水泥：砂：石：水=1:1.56:3.16:0.6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32.5級礦渣水泥，堆積密度為1300kg/m3。(2) 石灰膏 二級石灰制成，稠度為120mm表觀密度為1350 kg/m3。(3)砂子一 中砂，含水率2%時(shí)，堆積密度為1500 kg/m3。求調(diào)制1 m砂漿需要各種材料 的數(shù)量及其配合比。參考答案：按照基底為