混凝土典型案例解析

1、一.典型試題解析例1-1 材料的密度、表觀密度、堆積密度有何區(qū)別？材料含水后的影響？答：三者均表示材料單位體積的質(zhì)量。但測(cè)定方法不同，計(jì)算時(shí)采用的體積不同。密度：采用材料的絕對(duì)密實(shí)體積；表觀密度：采用材料的表觀體積（實(shí)體體積+閉口孔隙體積）；堆積密度：采用材料的堆積體積（材料總體積+顆粒間空隙體積）。含水對(duì)密度、表觀密度無(wú)影響，因密度、表觀密度均指絕對(duì)干燥狀態(tài)下的物理常數(shù)。對(duì)堆積密度的影響則較為復(fù)雜，一般含水后堆積密度增大?！驹u(píng)注】本題目主要考查密度、表現(xiàn)密度、堆積密度的基本概念。相同點(diǎn)在于三者都是表示材料單位體積的質(zhì)量，不同點(diǎn)在于計(jì)算時(shí)三者的體積概念不同。材料密實(shí)體積絕于狀態(tài)，絕對(duì)密實(shí)，不含

2、任何孔隙。材料表觀體積自然狀態(tài)，含閉口孔隙，不含開(kāi)口孔隙。材料堆積體積絕干或含水狀態(tài)，自然堆積狀態(tài)，含顆粒間空隙。例1-2 某石材在氣干、絕干、水飽和情況下測(cè)得的抗壓強(qiáng)度分別為174，178，165mpa，求該石材的軟化系數(shù)，并判斷該石材可否用于水下工程。答：該石材的軟化系數(shù)為kr=fb/fg=165/178=0.93 該石材的軟化系數(shù)為0.930.85，為耐水石材， 可用于水下工程。【評(píng)注】考點(diǎn)為軟化系數(shù)的概念及耐水標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)區(qū)別氣干和絕干狀態(tài)。軟化系數(shù)為材料吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度與材料在絕對(duì)干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度之比。篩孔尺寸 （mm）例1-1 材料的密度、表觀密度、堆積密度有何區(qū)別？材料

3、含水后的影響？答：三者均表示材料單位體積的質(zhì)量。但測(cè)定方法不同，計(jì)算時(shí)采用的體積不同。密度：采用材料的絕對(duì)密實(shí)體積；表觀密度：采用材料的表觀體積（實(shí)體體積+閉口孔隙體積）；堆積密度：采用材料的堆積體積（材料總體積+顆粒間空隙體積）。含水對(duì)密度、表觀密度無(wú)影響，因密度、表觀密度均指絕對(duì)干燥狀態(tài)下的物理常數(shù)。對(duì)堆積密度的影響則較為復(fù)雜，一般含水后堆積密度增大?！驹u(píng)注】本題目主要考查密度、表現(xiàn)密度、堆積密度的基本概念。相同點(diǎn)在于三者都是表示材料單位體積的質(zhì)量，不同點(diǎn)在于計(jì)算時(shí)三者的體積概念不同。材料密實(shí)體積絕于狀態(tài)，絕對(duì)密實(shí)，不含任何孔隙。材料表觀體積自然狀態(tài)，含閉口孔隙，不含開(kāi)口孔隙。材料堆積體積

4、絕干或含水狀態(tài)，自然堆積狀態(tài)，含顆粒間空隙。例1-2 某石材在氣干、絕干、水飽和情況下測(cè)得的抗壓強(qiáng)度分別為174，178，165mpa，求該石材的軟化系數(shù)，并判斷該石材可否用于水下工程。答：該石材的軟化系數(shù)為kr=fb/fg=165/178=0.93 該石材的軟化系數(shù)為0.930.85，為耐水石材， 可用于水下工程?！驹u(píng)注】考點(diǎn)為軟化系數(shù)的概念及耐水標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)區(qū)別氣干和絕干狀態(tài)。軟化系數(shù)為材料吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度與材料在絕對(duì)干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度之比。 例2-1 為什么說(shuō)屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率是建筑工程用鋼的重要性能指標(biāo)？答：屈服點(diǎn)s表示鋼材在正常工作時(shí)承受應(yīng)力不超過(guò)該值，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)取值

5、的依據(jù) 。屈服點(diǎn)與抗拉強(qiáng)度的比值s/b 稱(chēng)為屈強(qiáng)比，反映鋼材的利用率和使用中的安全可靠程度。伸長(zhǎng)率表示鋼材的塑性變形能力。鋼材在使用中，為避免正常受力時(shí)在缺陷處產(chǎn)生應(yīng)力集中發(fā)生脆斷，要求其塑性良好，即具有一定的伸長(zhǎng)率，可以使缺陷處應(yīng)力超過(guò)s時(shí)，隨著發(fā)生塑性變形使應(yīng)力重新分布，以避免結(jié)構(gòu)物的破壞。 【評(píng)注】考點(diǎn)為三項(xiàng)性能指標(biāo)的工程意義。注意：鋼材常溫下施工基本都需要加工成一定形狀，則要求鋼材具有一定塑性(伸長(zhǎng)率)。但伸長(zhǎng)率不能過(guò)大，否則會(huì)使鋼材在使用中發(fā)生超過(guò)允許的變形值的后果。 例2-2 何謂鋼的冷加工強(qiáng)化及時(shí)效處理？冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋性能有何變化？答：冷加工強(qiáng)化是指在常溫下將鋼材進(jìn)行機(jī)械

6、加工，使其產(chǎn)生塑性變形，以提高其屈服強(qiáng)度的過(guò)程。機(jī)械加工方法主要是對(duì)鋼筋進(jìn)行冷拉和冷拔。冷軋主要在鋼廠(chǎng)進(jìn)行。時(shí)效處理是將經(jīng)過(guò)冷加工的鋼材，在常溫下存放1520d（自然時(shí)效），或者加熱到100200，并保持在2h以?xún)?nèi)（人工時(shí)效），這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為時(shí)效處理。冷拉并時(shí)效處理后的鋼筋，屈服點(diǎn)可提高20%25%, 抗拉強(qiáng)度也有所提高，塑性和韌性降低較大，彈性模量基本恢復(fù)。【評(píng)注】在建筑工地和混凝土預(yù)制廠(chǎng)，經(jīng)常對(duì)比使用要求的強(qiáng)度偏低和塑性偏大的鋼筋或低碳盤(pán)條鋼筋進(jìn)行冷拉或冷拔并時(shí)效處理，以提高屈服強(qiáng)度和利用率，節(jié)省鋼材。同時(shí)還兼有調(diào)直、除銹的作用。這種加工所用機(jī)械比較簡(jiǎn)單，容易操作，效果明顯，所以建筑工程中常

7、采用。 例3-1 現(xiàn)有一批砂樣欲配制水泥混凝土，經(jīng)篩分試驗(yàn)結(jié)果列于下表，試計(jì)算：篩孔尺寸 （mm） 5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.16 篩底存留量 （g） 20 25 85 115 130 100 25分計(jì)篩余ai （%） 4 5 17 23 26 20 5累積篩余ai （%） 4 9 26 49 75 95 100通過(guò)率pi （%） 96 91 74 51 25 5 0級(jí)配范圍要求（%） 90100 75100 5090 3059 830 010 (1) 計(jì)算級(jí)配的三個(gè)參數(shù)？(1) 計(jì)算砂的細(xì)度模數(shù)？(3) 評(píng)定該砂的工程適應(yīng)性？解：(1) 級(jí)配的三個(gè)參數(shù)見(jiàn)上表。(2) 砂

8、的細(xì)度模數(shù) 屬于中砂。(3) 該砂符合配制混凝土的級(jí)配要求，可以用于配制混凝土。【評(píng)注】根據(jù)細(xì)度模數(shù)，該砂屬中砂。在級(jí)配區(qū)內(nèi)畫(huà)出該砂的篩分曲線(xiàn)。該曲線(xiàn)落在區(qū) (mx=2.33.0)內(nèi)，說(shuō)明該砂為中砂；mx=3.13.7為粗砂 ，mx=1.62.2為細(xì)砂。例3-2 富勒理論和泰波理論在研究礦質(zhì)混合料的級(jí)配方面有何不同的觀點(diǎn)？答：富勒理論的觀點(diǎn)：礦質(zhì)混合料按照一定的比例搭配，級(jí)配曲線(xiàn)越接近拋物線(xiàn)其密實(shí)度越大，為拋物線(xiàn)時(shí)，具有最大的密實(shí)度。最大密度曲線(xiàn)公式為：p=100(d/d)0.5。泰波理論的觀點(diǎn)：礦質(zhì)混合料組配的級(jí)配曲線(xiàn)應(yīng)在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，將泰波理論公式改成了n次冪的形式：p=100(d/d

9、)n?！驹u(píng)注】泰波理論是對(duì)富勒理論的擴(kuò)展，對(duì)礦質(zhì)混合料配合比的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。n的適宜范圍為0.30.7。 例4-1 某住宅樓的內(nèi)墻使用石灰砂漿抹面，數(shù)月后墻面上出現(xiàn)了許多不規(guī)則的網(wǎng)狀裂紋，同時(shí)在個(gè)別部位還發(fā)現(xiàn)了部分凸出的放射狀裂紋，試分析原因。答：引發(fā)石灰砂漿墻面出現(xiàn)不規(guī)則網(wǎng)狀裂紋的原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化過(guò)程中，水的大量蒸發(fā)而引起體積收縮的結(jié)果。墻面上個(gè)別部位出現(xiàn)凸出的放射狀裂紋的原因，在于配制石灰砂漿時(shí)所用的石灰中混入了過(guò)火石灰。因其在消解、陳伏階段未完全熟化，導(dǎo)致在砂漿硬化后，過(guò)火石灰吸收空氣中的水蒸氣繼續(xù)熟化，造成體積膨脹的結(jié)果。【評(píng)注】過(guò)火石灰的陳伏非常必要，

10、由于過(guò)火石灰表面常被粘土雜質(zhì)融化形成的玻璃釉狀物包覆，熟化很慢。若未經(jīng)充分陳伏，當(dāng)石灰已經(jīng)硬化后，過(guò)火石灰才開(kāi)始熟化，并產(chǎn)生體積膨脹，極易引起鼓包隆起和開(kāi)裂。 例4-2 石灰不耐水，但為什么配制的石灰土或三合土卻可以用于基礎(chǔ)的墊層、道路的基層等潮濕部位？答：原因1.石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成，加適量的水充分拌合后，經(jīng)碾壓或夯實(shí)，在潮濕環(huán)境中石灰與粘土表面的活性氧化硅或氧化鋁反應(yīng)，生成具有水硬性的水化硅酸鈣或水化鋁酸鈣，所以石灰土或三合土的強(qiáng)度和耐水性會(huì)隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸提高，適于在潮濕環(huán)境中使用。原因2.由于石灰的可塑性好，與粘土等拌合后經(jīng)壓實(shí)或夯實(shí)，使其密實(shí)度大大提

11、高，降低了孔隙率，水的侵入大為減少。因此，灰土或三合土可以用于基礎(chǔ)的墊層、道路的基層等潮濕部位。 【評(píng)注】粘士表面存在少量的的活性氧化硅和氧化鋁，可與消石灰ca(oh)2反應(yīng)，生成水硬性物質(zhì)。例4-3 現(xiàn)有甲、乙兩廠(chǎng)生產(chǎn)的硅酸鹽水泥熟料，其礦物成分如下表，試估計(jì)和比較這兩廠(chǎng)所生產(chǎn)的硅酸鹽水泥的性能有何差異？生產(chǎn)廠(chǎng) 熟料礦物成分(%) c3s c2s c3a c4af甲 56 17 12 15乙 42 35 7 l6答：由上表可知甲廠(chǎng)硅酸鹽水泥熟料配制的硅酸鹽水泥的強(qiáng)度發(fā)展速度、水化熱、28d 時(shí)的強(qiáng)度均高于由乙廠(chǎng)的硅酸鹽水泥，但耐腐蝕性則低于由乙廠(chǎng)的硅酸鹽水泥?！驹u(píng)注】考點(diǎn)為硅酸鹽水泥的特性。

12、甲廠(chǎng)硅酸鹽水泥熟料中的c3s、c3a含量均高于乙廠(chǎng)硅酸鹽水泥熟料，而乙廠(chǎng)硅酸鹽水泥熟料中c2s含量高于甲廠(chǎng)硅酸鹽水泥熟料。熟料礦物成分含量不同是造成上述差異的主要原因。例4-4 何謂水泥的體積安定性？引起水泥體積安定性不良的原因是什么？安定性不良的水泥應(yīng)如何處理？答：水泥的體積安定是指水泥漿體硬化后體積變化的均勻性。即水泥硬化漿體能保持一定的形狀，具有不開(kāi)裂、不變形、不潰散的性質(zhì)。導(dǎo)致水泥安定不良的主要原因是：1.熟料中含有過(guò)多的游離氧化鈣和游離氧化鎂。這是一種最為常見(jiàn)，影響也最嚴(yán)重的因素。熟料中所含游離氧化鈣或氧化鎂都經(jīng)過(guò)過(guò)燒，結(jié)構(gòu)致密，水化很慢。加之被熟料中其他成分所包裹，使其在水泥已經(jīng)硬

13、化后才進(jìn)行熟化，生成六方板狀的ca(oh)2晶體，使體積膨脹97%以上，從而導(dǎo)致不均勻體積膨脹，使水泥石開(kāi)裂。2.摻入石膏過(guò)多。當(dāng)石膏摻量過(guò)多時(shí)，在水泥硬化后，殘余石膏與水化鋁酸鈣繼續(xù)反應(yīng)生成鈣礬石，體積增大約1.5倍，也導(dǎo)致水泥石開(kāi)裂。 體積安定性不良的水泥，會(huì)發(fā)生膨脹性裂紋使水泥制品或混凝土開(kāi)裂，造成結(jié)構(gòu)破壞。因此體積安定性不良的水泥，應(yīng)判為廢品，不得在工程中使用?！驹u(píng)注】水泥體積安定性主要采用用雷氏法檢驗(yàn)。試件沸煮前后雷式夾兩針尖之間距離增加值的平均值不大于5.omm時(shí)，評(píng)定水泥安定性合格。沸煮法僅能檢驗(yàn)游離氧化鈣的危害，對(duì)游離氧化鎂和過(guò)量石膏往往不進(jìn)行檢驗(yàn)，而由生產(chǎn)廠(chǎng)控制含量，并低于標(biāo)

14、準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)量。 例5-1 混凝土中，骨料級(jí)配良好的標(biāo)準(zhǔn)是什么？答：骨料級(jí)配是指骨料中不同粒徑顆粒的組配情況。骨料級(jí)配良好的標(biāo)準(zhǔn)是骨料的空隙率和總表面積均較小。使用良好級(jí)配的骨料，不僅所需水泥漿量較少，經(jīng)濟(jì)性好，而且還可提高混凝土的和易性、密實(shí)度和強(qiáng)度?！驹u(píng)注】石子的空隙是由砂漿所填充的，砂子的空隙是由水泥漿所填充的。砂子的空隙率愈小，則填充的水泥漿量越少，達(dá)到同樣和易性的混凝土混合料所需水泥量較少，因此可以節(jié)約水泥。砂粒的表面是由水泥漿所包裹的。在空隙率相同的條件下，砂粒的比表面積愈小，則所需包裹的水泥漿也就愈少，達(dá)到同樣和易性的混凝土混合料的水泥用量較少。 由此可見(jiàn)，骨料級(jí)配良好的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)是

15、空隙率小，同時(shí)比表面積也較小。 例5-2 為什么不宜用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土？也不宜用低強(qiáng)度等級(jí)水泥配制高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土？答：采用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)混凝土?xí)r，只需少量的水泥或較大的水灰比就可滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，但卻滿(mǎn)足不了施工要求的良好的和易性，使施工困難，并且硬化后的耐久性較差。因而不宜用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。用低強(qiáng)度等級(jí)水泥配制高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土?xí)r，一是很難達(dá)到要求的強(qiáng)度，二是需采用很小的水灰比或者水泥用量很大，因而硬化后混凝土的干縮變形和徐變變形大，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)不利，易于干裂。同時(shí)由于水泥用量大，水化放熱量也大，對(duì)大體積或較大體積的工程也極為不利。此外

16、經(jīng)濟(jì)上也不合理。所以不宜用低強(qiáng)度等級(jí)水泥配制高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土?！驹u(píng)注】若用低強(qiáng)度水泥來(lái)配制高強(qiáng)度混凝土，為滿(mǎn)足強(qiáng)度要求必然使水泥用量過(guò)多。這不僅不經(jīng)濟(jì)，而且使混凝土收縮和水化熱增大，還會(huì)因必須采用很小的水灰比而造成混凝土太干，施工困難，不易搗實(shí)，使混凝土質(zhì)量不能保證。若用高強(qiáng)度水泥來(lái)配制低強(qiáng)度混凝土，單從強(qiáng)度考慮只需用少量水泥就可滿(mǎn)足要求，但還考慮要滿(mǎn)足混凝土拌合物和易性及及耐久性的要求，就必須再增加水泥用量。這樣往往產(chǎn)生超強(qiáng)現(xiàn)象，也不經(jīng)濟(jì)。當(dāng)在實(shí)際工程中因受供應(yīng)條件限制而發(fā)生這種情況時(shí)，可在高強(qiáng)度水泥中摻入一定量的摻合料(如粉煤灰)能使問(wèn)題得到較好地解決。例5-3 混凝土的流動(dòng)性如何表示？

17、工程上如何選擇流動(dòng)性的大小？答：混凝土拌合物的流動(dòng)性以坍落度或維勃稠度作為指標(biāo)。坍落度適用于流動(dòng)性較大的混凝土拌合物，維勃稠度適用于干硬的混凝土拌合物。工程中選擇混凝土拌合物的坍落度，主要依據(jù)構(gòu)件截面尺寸大小、配筋疏密和施工搗實(shí)方法等來(lái)確定。當(dāng)截面尺寸較小或鋼筋較密，或采用人工插搗時(shí)，坍落度可選擇大些。反之，如構(gòu)件截面尺寸較大，鋼筋較疏，或采用振動(dòng)器振搗時(shí)，坍落度可選擇小些?！驹u(píng)注】正確選擇混凝土拌合物的坍落度，對(duì)于保證混凝土的施工質(zhì)量及節(jié)約水泥，有重要意義。在選擇胡落度時(shí)，原則上應(yīng)在不妨礙施工操作，并能保證振搗密實(shí)的條件下，盡可能采用較小的胡落度，以節(jié)約水泥并獲得質(zhì)量較高的混凝土。例5-4

18、現(xiàn)場(chǎng)澆灌混凝土?xí)r嚴(yán)禁施工人員隨意向混凝土拌合物中加水，試從理論上分析加水對(duì)混凝土質(zhì)量的危害。答：現(xiàn)場(chǎng)澆灌混凝土?xí)r，施工人員向混凝土拌合物中加水，雖然增加了用水量，提高了流動(dòng)性，但是將使混凝土拌合物的粘聚性和保水性降低。特別是因水灰比(w/c)增大，增加了混凝土內(nèi)部的毛細(xì)孔隙的含量，因而會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性，并增大混凝土的變形，造成質(zhì)量事故。故現(xiàn)場(chǎng)澆灌混凝土?xí)r，必須嚴(yán)禁施工人員隨意向混凝土拌合物中加水?！驹u(píng)注】不能單純采用增加用水量的方式來(lái)提高混凝土的流動(dòng)性。施工現(xiàn)場(chǎng)萬(wàn)一必須提高混凝土的流動(dòng)性時(shí)，一定要在保證水灰比不變的情況下，增加水泥漿量，既同時(shí)增加水和水泥用量。例5-5 某框架結(jié)構(gòu)工程

19、現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為c30，施工要求混凝土擁落度為3050mm，根據(jù)施工單位歷史資料統(tǒng)計(jì)，混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差=5mpa?？晒?yīng)以下原材料：水泥：p.o42.5普通硅酸鹽水泥，水泥密度為c=3.log/cm3，水泥的富余系數(shù)為1.08；中砂：級(jí)配合格，砂子表觀密度0s=2.60g/cm3；石子：530mm碎石，級(jí)配合格，石子表觀密度0g=2.65g/cm3。設(shè)計(jì)要求：(1) 混凝土計(jì)算配合比；(2) 若經(jīng)試配混凝土的工作性和強(qiáng)度等均符合要求，無(wú)需作調(diào)整。又知現(xiàn)場(chǎng)砂子含水率為 3%，石子含水率為1%，試計(jì)算混凝土施工配合比。解：(1) 求混凝土計(jì)算配合比。1) 確定混凝土配制強(qiáng)度f(wàn)

20、cu,ofcu,o = fcu,k + 1.645= 30 + 1.645×5 = 38.2 mpa2) 確定水灰比 (w/c) fce =cfce,k = 1.08×42.5 = 45.9 mpaw/c =框架結(jié)構(gòu)混凝土梁處于干燥環(huán)境，查表得容許最大水灰比為0.65，可確定水灰比為 0.53。3) 確定用水量 mw0對(duì)于最大粒徑為30mm的碎石混凝土,當(dāng)所需擁落度為3050mm時(shí)，查表得：lm3混凝土的用水量可選用185kg。 4) 計(jì)算水泥用量 mcomco = mw0/(w/c)= 185/0.53 = 349 kg/m3查表，對(duì)于干燥環(huán)境的鋼筋混凝土，最小水泥用量為

21、260 kg/m3，取mco=349kg/m3。5) 確定砂率s對(duì)于采用最大粒徑為40mm的碎石，當(dāng)水灰比為0.53時(shí)，查表得砂率值可選取32%37%，取s=35%。6) 計(jì)算砂、石用量mso、mgo用體積法計(jì)算， 得：mso= 641kg，mgo =l192kg。7) 該混凝土計(jì)算配合比為 水泥：砂：石子 = 1：1.84：3.42，w/c=0.53。(2) 確定施工配合比現(xiàn)場(chǎng)砂子含水率為3%，石子含水率為1%，則施工配合比為水泥 mc = mco=349kg砂 ms = mso(1+3%) = 641×(l+3%)=660kg石子 mg = mgo(1+1%) =1192

22、5;(1+1%)=1204kg水 mw = mwo-mso×3% - m×1% = 185-641×3% - 1192×1% = 154kg【評(píng)注】耐久性問(wèn)題是混凝土的一個(gè)重要性能指標(biāo)，所有混凝土均應(yīng)考慮。因此，國(guó)家規(guī)范規(guī)定所有混凝土在配合比設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)當(dāng)按該混凝土使用時(shí)所處的環(huán)境條件，考慮其滿(mǎn)足耐久性要求所必要的水灰比及水泥用量值。例5-6 新拌砂漿的和易性包括哪兩方面含義？如何測(cè)定？答：砂漿的和易性包括流動(dòng)性和保水性?xún)煞矫娴暮x。砂漿的流動(dòng)性是指砂漿在自重或外力作用下產(chǎn)生流動(dòng)的性質(zhì)，也稱(chēng)稠度。流動(dòng)性用砂漿稠度測(cè)定儀測(cè)定，以沉入量(mm)表示。砂漿的保水

23、性是指新拌砂漿保持其內(nèi)部水分不泌出流失的能力。砂漿的保水性用砂漿分層度儀測(cè)定，以分層度(mm)表示?！驹u(píng)注】影響砂漿稠度、分層度的因素很多，如膠凝材料種類(lèi)及用量、用水量、砂子糙細(xì)和粒形、級(jí)配、攪拌時(shí)間等。為提高水泥砂漿的保水性，往往摻入適量的石灰膏。 例6-1 何謂燒結(jié)普通磚的泛霜和石灰爆裂？它們對(duì)建筑物有何影響？答：泛霜是指粘土原料中的可溶性鹽類(lèi) (如硫酸銷(xiāo)等)，隨著磚內(nèi)水分蒸發(fā)而在磚表面產(chǎn)生的鹽析現(xiàn)象，一般為白色粉末，常在磚表面形成絮團(tuán)狀斑點(diǎn)。泛霜的磚用于建筑物中的潮濕部位時(shí)，由于大量鹽類(lèi)的溶出和結(jié)晶膨脹會(huì)造成磚砌體表面粉化及剝落，內(nèi)部孔隙率增大，抗凍性顯著下降。當(dāng)原料土中夾雜有石灰質(zhì)時(shí)，

24、燒磚時(shí)將被燒成過(guò)燒狀態(tài)的石灰留在磚中，石灰有時(shí)也由摻入的內(nèi)燃料(煤渣)帶入。這些石灰在磚體內(nèi)吸水消化時(shí)產(chǎn)生體積膨脹，導(dǎo)致磚發(fā)生脹裂破壞，這種現(xiàn)象稱(chēng)為石灰爆裂。石灰爆裂對(duì)磚砌體影響較大，輕則影響外觀，重則將使磚砌體強(qiáng)度降低直至破壞。磚中石灰質(zhì)顆粒越大，含量越多，則對(duì)磚砌體強(qiáng)度影響越大?！驹u(píng)注】gb5101-2000 規(guī)定，優(yōu)等品磚不允許有泛霜現(xiàn)象，一等品磚不允許出現(xiàn)中等泛霜，合格品磚不允許出現(xiàn)嚴(yán)重泛霜。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，優(yōu)等品磚不允許出現(xiàn)最大破壞尺寸大于2mm的爆裂區(qū)域；一等品磚不允許出現(xiàn)最大破壞尺寸大于1omm的爆裂區(qū)域，在2lomm之間爆裂區(qū)域，每組磚樣不得多于15處。例6-2 某燒結(jié)普通磚試驗(yàn)，1

25、0塊磚樣的抗壓強(qiáng)度值分別為：14.2，21.1，9.5，22.9，l3.3，18.8，18.2，18.2，19.8，19.8，試確定該磚的強(qiáng)度等級(jí)。解：計(jì)算10塊試樣的抗壓強(qiáng)度平均值：=(14.2+21.1+9.5+22.9+13.3+18.8+18.2+18.2+19.8+19.8)/10=17.6mpa計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差: =4.05 mpa,計(jì)算強(qiáng)度變異系數(shù): 變異系數(shù) =0.23 > 0.21，采用單塊最小抗壓強(qiáng)度值fmin和抗壓強(qiáng)度平均值評(píng)定磚的強(qiáng)度等級(jí)。fmin=9.5 mpa 7.5 mpa； =17.6 mpa 10 mpa，依據(jù)gb5101-2000，該磚的強(qiáng)度等級(jí)為 mu10

26、?！驹u(píng)注】如磚強(qiáng)度變異系數(shù)0.21，則強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fk和強(qiáng)度平均值 ，評(píng)定磚的強(qiáng)度等級(jí)。 例7-1 石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)是什么？各用什么指標(biāo)表示？答：石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)有：(1) 粘滯性：又稱(chēng)粘結(jié)性。粘滯性應(yīng)以絕對(duì)粘度表示，但為工程上檢測(cè)方便，采用條件粘度表示。粘稠石油瀝青的粘結(jié)性指標(biāo)：用針入度表示；對(duì)液體石油：采用粘度表示。(2) 塑性：指在外力作用下瀝青產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力后，仍能保持變形后的形狀的性質(zhì)。石油瀝青的塑性：用延度表示。(3) 溫度敏感性：溫度敏感性是指石油瀝青的粘滯性和塑性隨溫度升降而變化的性能。表征瀝青溫度敏感性的指標(biāo)：軟化點(diǎn)、針入度指數(shù)表示瀝青高溫性能指標(biāo)。瀝青

27、的脆點(diǎn)反映瀝青的低溫變形能力指標(biāo)。(4) 大氣穩(wěn)定性：石油瀝青在熱、陽(yáng)光、氧氣和潮濕等大氣因素的長(zhǎng)期綜合作用下抵抗老化的性能，稱(chēng)為大氣穩(wěn)定性，也是瀝青材料的耐久性。石油瀝青的大氣穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)指標(biāo)：加熱蒸發(fā)損失百分率、加熱后針入度比、加熱后殘?jiān)佣??！驹u(píng)注】應(yīng)注意粘稠石油瀝青技術(shù)性質(zhì)表征指標(biāo)的意義。針入度與粘結(jié)性成反比；延度與塑性成正比；軟化點(diǎn)與溫度敏感性成反比。針入度、延度、軟化點(diǎn)粘稠石油瀝青的三大經(jīng)典指標(biāo)。例7-2 某建筑工程屋面防水，需用軟化點(diǎn)為75的石油瀝青，但工地僅有軟化點(diǎn)為95和25的兩種石油瀝青，問(wèn)應(yīng)如何摻配？解：摻配時(shí)較軟石油瀝青(軟化點(diǎn)為25 )用量為：較硬石油瀝青(軟化點(diǎn)為9

28、5)用量為： 【評(píng)注】以估算的摻配比例和其鄰近的比例(5%l0%)進(jìn)行試配(混合熬制均勻)，測(cè)定摻配后瀝青的軟化點(diǎn)，然后繪制“摻配比軟化點(diǎn)”關(guān)系曲線(xiàn)，即可從曲線(xiàn)上確定出所要求的摻配比例。 例8-1 試述采用礦物填充料對(duì)瀝青進(jìn)行改性的機(jī)理。答：由于瀝青對(duì)礦物填充料的潤(rùn)濕和吸附作用，瀝青與礦粉發(fā)生交互作用，瀝青在礦粉表面產(chǎn)生化學(xué)組分的重新排列，在礦粉表面形成一層擴(kuò)散溶劑化膜，在此膜厚度以?xún)?nèi)的瀝青稱(chēng)為“ 結(jié)構(gòu)瀝青”。如果礦粉顆粒之間接觸處是由結(jié)構(gòu)瀝青膜所聯(lián)結(jié)，這樣促成瀝青具有更高的粘度和更大的擴(kuò)散溶化膜的接觸面積，因而使瀝青可以獲得更大的粘聚力?！驹u(píng)注】結(jié)構(gòu)瀝青的形成主要是由于礦料與瀝青的交互作用，

29、而引起瀝青化學(xué)組分在礦料表面的重分布。瀝青可以單分子狀態(tài)排列在礦物顆粒(或纖維)表面，形成結(jié)合力牢固的瀝青薄膜，稱(chēng)之為“結(jié)構(gòu)瀝青”。結(jié)構(gòu)瀝青具有較高的粘性和耐熱性。例8-2 簡(jiǎn)述瀝青混凝土的技術(shù)性質(zhì)。答：瀝青混凝土的技術(shù)性質(zhì)主要有：(1) 高溫穩(wěn)定性：瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性是指在夏季高溫條件下，瀝青混合料承受多次重復(fù)荷載作用而不發(fā)生過(guò)大的累積塑性變形的能力。瀝青混合料路面在車(chē)輪作用下受到垂直力和水平力的綜合作用，能抵抗高溫而不產(chǎn)生車(chē)轍和波浪等破壞現(xiàn)象的為高溫穩(wěn)定性符合要求。(2) 低溫抗裂性：瀝青混合料為彈性-粘性-塑性材料，其物理性質(zhì)隨溫度而有很大變化。瀝青混合料在低溫下抵抗斷裂破壞的能力，

30、稱(chēng)為低溫抗裂性能。(3) 耐久性：瀝青混合料的耐久性是指其在修筑成路面后，在車(chē)輛荷載和大氣因素(如陽(yáng)光、空氣和雨水等)的長(zhǎng)期作用下，仍能基本保持原有性能的能力。(4) 抗滑性：瀝青混凝土路面的抗滑能力與瀝青混合料的粗糙度、級(jí)配組成、瀝青用量和礦質(zhì)集料的微表面性質(zhì)等因素有關(guān)。面層集料應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬具有棱角的碎石，通常采用玄武巖。采取適當(dāng)增大集料粒徑，適當(dāng)減少一些瀝青用量及嚴(yán)格控制瀝青的含蠟量等措施，均可提高路面的抗滑性。(5) 施工和易性：影響瀝青混合料施工和易性的因素很多，如當(dāng)?shù)貧鉁亍⑹┕l件以及混合料性質(zhì)等。單純從混合料材料性質(zhì)而言，影響施工難易性的因素有混合料的級(jí)配、瀝青用量的多少，礦粉用

31、量等。【評(píng)注】瀝青混合料在路面中，承受汽車(chē)荷載的反復(fù)作用，同時(shí)還受到各種自然因素的影響。為保證安全、舒適、快速、耐久等要求，瀝青混合料需滿(mǎn)足一定的技術(shù)要求。 例9-1 常用建筑塑料有哪幾種？其特性和用途是什么？答：建筑上常用塑料有：(1) 聚乙烯塑料：是由聚乙烯樹(shù)脂聚合而成。為白色半透明材料，具有優(yōu)良的電絕緣性能和化學(xué)穩(wěn)定性，但機(jī)械強(qiáng)度不高，質(zhì)地較柔韌，不耐高溫。在建筑上主要制成管子或作水箱，用于排放或儲(chǔ)存冷水；制成薄膜用于防潮、防水工程，或作絕緣材料。(2) 聚氯乙烯塑料：是一種通用塑料，由聚氯乙烯樹(shù)脂加入增塑劑填料、顏料和其他附加劑等制成各色半透明、不透明的塑料。按加入不同量的增塑劑，可制

32、得硬質(zhì)或軟質(zhì)制品。它的使用溫度范圍為：-1555，化學(xué)穩(wěn)定性好，可耐酸堿鹽的腐蝕，并耐磨，具有消聲、減震功用，其抗彎強(qiáng)度大于6ompa。(3) 酚醛塑料：酚醛樹(shù)脂塑料是酚類(lèi)和醛類(lèi)結(jié)合而成的，有熱塑性和熱固性?xún)深?lèi)，具有耐熱、耐濕、耐化學(xué)侵蝕和電絕緣等性能。顏色有棕色和黑色兩種，但較脆，不耐撞擊。在建筑工程中主要用作電木粉、玻璃鋼、層壓板等。(4) 聚甲基丙烯酸甲酯塑料：聚甲基丙烯酸甲酯是由丙酮、氰化物和甲醇反應(yīng)、聚合而成。在不加其他組分時(shí)制成的塑料具有高度透明性，在建筑上制成采光用的平板或瓦楞板(亦稱(chēng)有機(jī)玻璃)，在樹(shù)脂中加入顏料、染料、穩(wěn)定劑和填充料，可擠壓或模塑制成表面光潔的建筑制品，用玻璃纖維增強(qiáng)的樹(shù)脂可制成浴缸等衛(wèi)生用品?！驹u(píng)注】常用的熱塑性塑料有：聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、聚苯乙烯塑料、abs塑料、聚甲基丙烯酸甲酯塑料等。常用的熱固性塑料有：酚醛塑料、脲醛塑料、聚酯塑料、有機(jī)硅塑料等。例9-2 膠粘劑的主要組成有哪些？其作用如何？解：膠粘劑的主要組成有合成樹(shù)脂、固化劑或交聯(lián)劑、填料及稀釋劑等。合成樹(shù)脂主要起粘結(jié)作用；固化劑或交聯(lián)劑主要使線(xiàn)型分子結(jié)合或交聯(lián)成為體型的熱固性的樹(shù)脂或網(wǎng)型的彈性體(