中南大学土木工程材料习题集与参考答案-博泰典藏网
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中南大学土木工程材料习题集与参考答案
导读：参考答案：白色硅酸盐水泥严格控制氧化铁的含量，参考答案：水泥体积安定性不良引起的膨胀是指水泥石中的某些化学反应不能在硬化前完成，参考答案：铝酸盐水泥快硬早强，参考答案：铝酸盐水泥的水化产物CAH10和C2AH8为针状或板状结晶体，参考答案：这两种情况均不能掺混使用，参考答案：水泥胶砂试件的强度受各种因素的制约，参考答案：对普通混凝土的基本要求：满足混凝土结构设计的强度要求，具有与工程环境相适应能。
24、白色硅酸盐水泥对原料和工艺有什么要求？ 参考答案：白色硅酸盐水泥严格控制氧化铁的含量，此外有色金属氧化物如氧化锰、氧化钛、氧化铬的含量也加以限制。由于原料中氧化铁含量少，煅烧的温度要提高到1550℃左右。为了保证白度，煅烧时应采用天然气、煤气或重油做燃料，粉磨时不能直接用铸钢板和钢球，而应采用白色花岗岩或高强陶瓷衬板，用烧结瓷球等作研磨体。
25、膨胀水泥的膨胀过程与水泥体积安定性不良所形成的体积膨胀有何不同? 参考答案：水泥体积安定性不良引起的膨胀是指水泥石中的某些化学反应不能在硬化前完成，而在硬化后进行，并伴随有体积不均匀的变化，在以硬化的水泥石中产生内应力，轻则引起膨胀变形，重则使水泥石开裂。膨胀水泥的膨胀在硬化过程中完成，并且其体积是均匀地发生膨胀。
26、铝酸盐水泥有何特点？ 参考答案：铝酸盐水泥快硬早强，早期强度增长快，但后期强度可能会下降；水化热大，而且集中在早期放出；具有较好的抗硫酸盐侵蚀能力；铝酸盐水泥不耐碱但耐高温性能好。
27、简述铝酸盐水泥的水化过程及后期强度下降的原因。 参考答案：铝酸盐水泥的水化产物CAH10和C2AH8为针状或板状结晶体，能相互交织成坚固的结晶合生体，析出的Al(OH)3难溶于水，填充于晶体骨架的空隙中，形成比较致密的结构，使水泥石获得很高的早期强度，但是CAH10和C2AH8是压稳定相，随时间增长，会逐渐转化为比较稳定的C3AH6，转化结果使水泥石内析出游离水，增大了空隙体积，同时由于C3AH6晶体本身缺陷较多，强度较低，因而使得水泥石后期强度有所下降。
28、不同品种且同一强度等级以及同品种但不同强度等级的水泥能否掺混使用？对这二种情况分别解释为什么？ 参考答案：这两种情况均不能掺混使用。不同品种的水泥或不同强度等级的水泥掺混使用会影响水泥的使用性能和耐久性。
29、硅酸盐水泥的强度等级检验为什么要用标准砂和规定的水灰比？试件为何要在标准条件下养护？ 参考答案：水泥胶砂试件的强度受各种因素的制约，如：砂的质量和细度、水灰比、养护条件、试验方法等，所以为了精确测试硅酸盐水泥的强度等级，国家标准规定，水泥的强度用ISO法检验，将水泥和标准砂按1：3混合，用0.5的水灰比，用规定的方法拌制成标准胶砂试件，在标准条件下养护至规定龄期。
1．对普通混凝土有哪些基本要求？怎样才能获得质量优良的混凝土？ 参考答案：对普通混凝土的基本要求： 满足混凝土结构设计的强度要求；
7 满足施工所要求的和易性； 具有与工程环境相适应的耐久性。
获得质量优良的混凝土： 首先要设计合理的配合比，使混凝土满足上述基本要求以及实际工程中的某些特殊要求；要选用质量合格的原材料，按照相应的规范施工。 2．试述混凝土中的四种基本组成材料在混凝土中所起的作用。 参考答案：水泥和水： 水泥和水形成水泥浆，填充砂子空隙并包裹砂粒，形成砂浆，砂浆又填充石子空隙并包裹石子颗粒。水泥浆在砂石颗粒之间起着润滑作用，使混凝土拌和物具有一定的流动性。但是它更主要的是起胶结作用。水泥浆通过水泥的硬化，把砂石骨料牢固的胶结成一整体。
砂石：一般不与水泥浆起化学反应，起骨架作用，可以大大的节省水泥；可以降低水化热，大大减少混凝土由于水泥浆硬化而产生的收缩，抑制裂缝的扩展。 3．对混凝土用骨料在技术上有哪些基本要求？为什么？ 参考答案： ①具有良好的颗粒级配，以尽量减小空隙率；
②要求表面干净，以保证与水泥浆更好的粘结； ③含有害杂质少，以保证混凝土的强度和耐久性； ④要求具有足够的强度和坚固性，以保证起到充分的骨架和传力作用。 4．试说明骨料级配的含义，怎样评定级配是否合格？骨料级配良好有何技术经济意义？ 参考答案： 骨料级配：是指大小不同的骨料之间相互搭配的比例情况。细骨料的累计筛余率必须处于书中表3-2的任何一个级配区的范围内才认为是合格的。粗骨料应该符合书中表3-5的规定才认为是合格的。
骨料级配好，能减小空隙率，节约水泥，制成的混凝土拌和物的和易性好。 5．某工地打算大量拌制C40混凝土，当地所产砂（甲砂）的取样筛分结果如图所示，判定其颗粒级配布合格。外地产砂（乙砂），根据筛分结果，其颗粒级配也不合格。因此打算将两种砂掺配使用，请问能否行？如果行，试确定其最合理的掺合比例。 筛分记录 筛孔尺寸/mm 4.75 2.36 1.18 累计筛余率/％ 甲砂 0 0 4 乙砂 0 40 70 筛孔尺寸/mm 0.60 0.30 0.15 累计筛余率/％ 甲砂 50 70 100 乙砂 90 95 100
参考答案：两种砂掺配使用可行，因为甲砂细砂多，而乙砂粗砂多。
要确定其最合理的掺和比例，就要使掺和后的砂的级配落入2区。根据2区的边界可以算出砂的比例范围。 对于4.75mm的筛孔：因为甲乙的筛余都是0，所以任意比例都可以。 对于2.36mm的筛孔：2区的累计筛余为25～0，则设甲砂的比例为X：X*0+（1-X）*40＝0～25→X＝100％～37.5％ 同理可以得出以下结果：
8 对于1.18mm的筛孔：91%~34% 对于0.6mm的筛孔：100%~50% 对于0.3mm的筛孔：100%~12% 对于0.15mm的筛孔：任意比例 所以甲砂的比例范围为：91％～50％ 6．现有两种砂子，若细度模数相同，其级配是否相同？若两者的级配相同，其细度模数是否相同？ 参考答案：若细度模数相同，其级配不同；若两者的级配相同，其细度模数相同。 7．试比较碎石和卵石拌制混凝土的有缺点。 参考答案：在水泥浆用量相同的条件下，卵石混凝土的流动性较大，与水泥浆的粘结较差。碎石混凝土流动性较小，与水泥浆的粘结较强。碎石混凝土强度高于卵石混凝土的强度。 8．什么是混凝土拌合物的和易性？影响和易性的主要因素有哪些？如何改善混凝土拌和物的和易性？ 参考答案：和易性是指在一定的施工条件下，便于各种施工操作并能获得均匀、密实的混凝土的一种综合性能。包括：流动性、粘聚性和保水性。 主要影响因素：水泥品种及细度；用水量；水泥浆用量；水灰比；含砂率；外加剂；搅拌。 应根据和易性的主要影响因素综合考虑来提高和易性，如：选用和易性最好的粉煤灰硅酸盐水泥，将水泥磨细，增加水泥浆的用量，选择合理的水灰比和砂率，加入减水剂，加强搅拌等都能提高混凝土的和易性。 9．试述泌水对混凝土质量的影响。 参考答案： 泌水是材料离析的一种形式。如果混凝土拌和物的保水性比较差，其泌水的倾向性就较大，这样就易于形成泌水通道，硬化后成为混凝土的毛细管渗水通道。由于水分上浮，在混凝土表面还会形成一个疏松层，如果在其上继续浇灌混凝土，将会形成一个薄弱的夹层，此外，在粗骨料颗粒和水平钢筋下面也容易形成水囊或水膜，致使骨料和钢筋与水泥石的粘结力降低。 10．和易性与流动性之间有何区别？混凝土试拌调整时，发现坍落度太小，如果单纯加用水量去调整，混凝土的拌和物会有什么变化， 参考答案：流动性是指混凝土拌和物在本身自重或施工机械搅拌振捣作用下能够流动的性能。而和易性是混凝土的综合工作性能，包括流动性，还有粘聚性和保水性。
如果单纯增加用水量去调整坍落度，则水泥浆会变稀，从而降低了水泥浆的粘聚性，减小颗粒间的内摩擦力，混凝土拌和物的流动性会增大。但是，水泥浆的粘聚性降低过多的话，会导致混凝土拌和物的保水能力不足，会出现泌水现象，而且其粘聚性也不好，这样会影响混凝土的质量，降低硬化后混凝土的强度。 11．影响混凝土强度的内在因素有哪些？试结合强度公式加以说明。
参考答案：混凝土的强度主要决定于水泥石的强度和水泥石与骨料之间的粘结强度。而水泥石的强度主要取决于其矿物成分及孔隙率。而孔隙率又决定于水灰比与水化程度。所以，对于给定的龄期，水泥石的强度主要决定于水泥强度与水灰比。水泥强度越大，水灰比越小，水泥石强度越高。水泥石与骨料的粘结力也同样与水泥强度和水灰比有关，水泥强度越高，水灰 9 比越小，则水泥浆硬化后与骨料的粘结力越强。水泥石与骨料的粘结力还与骨料的品质有关，碎石混凝土强度高于卵石混凝土的强度。综上所述，混凝土的强度与水灰比成反比，与水泥强度成正比，还与骨料品质有关。用公式表示为：fcu??afce?其中：C－1m3混凝土中水泥用量，Kg； W－1m3混凝土中的用水量，Kg； ?C????b。 W??C－灰水比 Wfcu－混凝土28天抗压强度
fce－水泥的实测强度
?a，?b－经验系数。 12．某工地施工人员采取下述几个方案提高混凝土拌和物的流动性，试问下面那些方案可行？那个方案不行？并说明理由。 （1）多加水 （2）保持W/C不变，增加水泥浆用量； （3）加入CaCl2 （4）加入减水剂； （5）加强振捣。 参考答案：（1）不行。多加水会改变混凝土的水灰比，降低强度。而且多加水，可能会导致混凝土粘聚性降低过多，保水能力不足，出现泌水现象。 （2）可行。增加水泥浆用量，可以增加骨料表面包裹层的厚度，增大了润滑作用，因而提高了混凝土拌和物的流动性。 （3）不行。CaCl2有一定的塑化作用，会降低混凝土的流动性。而且氯离子对混凝土有侵蚀作用。 （4）可行。可以将水泥絮凝结构中的游离水释放出来，增大了流动性。 （5）可行。加强振捣可以使混凝土拌和物的均匀性提高。 13． 试简单分析下述不同的试验条件测得的强度有何不同和为何不同？ （1）试件形状不同； （2）试件尺寸不同； （3）加荷速率不同； （4）试件与压板之间的摩擦力大小不同。 参考答案：（1）立方体试件测得的强度高。因为有环箍效应。 （2）尺寸小的试件测得的强度高。一是因为环箍效应，二是因为试件的尺寸增大时，存在缺陷的几率也会增大。 （3）加载速度越大，测得的强度值越大。因为，加载速度大，混凝土的缺陷还来不及表现出来。 （4）不涂油测得的值大。不涂油，摩擦大，环箍效应强。 14．混凝土的弹性模量有几种表示方法？常用的是哪一种？怎样测定？
10 参考答案：混凝土弹性模量有3种表示方法：1、原点切线弹性模量。2、割线弹性模量。3、切线弹性模量。常用的是割线弹性模量。我国是将指定应力??它对应的应变?的比值定义为混凝土的弹性模量Eh＝1fcp（fcp为轴心抗压强度）与3?。 ?15．试结合混凝土的应力－应变曲线说明混凝土的受力破坏过程。 参考答案：以混凝土单轴受压为例，混凝土的破坏（即内部裂缝发展）可以分为4个阶段。 压应力小于极限应力的30％（称为比例极限）为第一阶段，这一阶段未受荷载前就存在的界面裂缝无明显变化，宏观上显示出应力-应变成直线关系，为弹性变化阶段； 随着荷载进一步增加，超过比例极限而又低于50％极限应力时为第二阶段，界面裂缝的长度、宽度和数量也随之增加，界面借助于摩阻力的作用承担荷载，而水泥砂浆的开裂小的可以忽略不计，此时变形增加的速率大于应力增加的速率，应力-应变曲线偏离直线开始弯向水平方向。 相当于50％～75％极限应力时为第三阶段，在界面裂缝继续发展的同时，开始出现贯穿砂浆的裂缝，应力-应变曲线明显趋向水平方向。 相当于75％～100％极限应力为第四阶段，随着荷载增加界面裂缝进一步增加，贯穿裂缝逐渐增生并将邻近的界面裂缝连接起来成为连续裂缝而破损。 混凝土的受力破坏过程，实际上是内部裂缝的发生、扩展以至连通的过程，也是混凝土内部结构从连续到不连续的发展过程。 16．何谓混凝土的塑性收缩、干缩、自收缩和徐变？其影响因素有哪些？收缩与徐变对混凝土的抗裂性有何影响？ 参考答案：塑性收缩：混凝土尚处于塑性状态时产生的体积收缩。影响因素：与环境湿度有关。 干缩：当外界湿度减小时，由于水分的蒸发，引起凝胶体失水，失去水膜的胶粒由于分子引力作用，使胶粒间的距离变小，产生收缩；毛细水减少时，会引起毛细管压力增大，使管壁受到压力，其压力随着湿度的减小而增大，表现为体积的“干缩”。影响因素：与水泥品种、水泥用量和单位用水量以及砂石有关。 自收缩：处于与外界无水分交换条件下，混凝土内部未水化的胶凝材料吸收毛细管中的水分而水化，使毛细管失水，由于毛细管压力使水泥浆产生的收缩。影响因素：水灰比。 徐变：在持续荷载作用下，混凝土产生随时间而增加的变形称为徐变。影响因素：环境；水灰比；温度；骨料；水泥；加载时间及荷载。 收缩和徐变对混凝土抗裂性的影响：收缩和徐变都有可能导致混凝土的开裂。 17．试从混凝土的组成材料、配合比、施工、养护等几个方面综合考虑提出高混凝土强度的措施。 参考答案：选用高标号的水泥、降低水灰比、机械搅拌，标准养护 18．何谓减水剂？试述减水剂的作用机理。在混凝土中加减水剂有何技术经济意义？我国目前常用的有哪几种？ 参考答案：减水剂：在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。 减水剂的作用原理：加入适量的减水剂后，其憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面并使之带有相同电荷，在电性斥力作用下水泥颗粒彼此相互排斥，絮凝结构解体，关闭于其中的游离水被释放出来，从而在不增加拌和用水量的情况下，有效的增大了混凝土的流动性。另一方面 11 包含总结汇报、行业论文、经管营销、表格模板、出国留学、自然科学、计划方案、医药卫生、教学研究、农林牧渔、人文社科以及中南大学土木工程材料习题集与参考答案等内容。本文共7页
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第五--八章
矿渣水泥，高铝水泥等其他品种的水泥
1、什么是矿渣质量系数？什么是碱性系数？它们与矿渣的活性有何关系？
2、什么是P.S水泥？请简述其特性和应用。
3、什么是P.P水泥？与硅酸盐水泥相比有何特性？
4、试从矿渣的结构特性上分析影响其活性的因素有哪些？
5、请分析用于水泥混凝土中的优质粉煤灰应具有哪些性能？
6、火山灰质材料活性的评定方法有哪些？请比较其特点。
7、高铝水泥的熟料矿物主要有哪些？其性能如何？
8、为什么在结构工程中限制使用高铝水泥？
9、什么是快硬高强铝酸盐水泥？什么是硫铝酸盐型快硬水泥？它们各有何性能特征？
10、什么是膨胀水泥？什么是抗硫酸盐水泥？它们各自在什么工程中使用？
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其它品种的水泥_农学_农林牧渔_专业资料。其它品种的水泥 1.学过哪六种水泥?除了这六种水泥外还 有其它品种的水泥吗? 现需紧急抢修工程应选何种水泥? 阅读P31...第三章 水泥 第八节 其他品种水泥 主讲:张欢 ? 本节提要: 8.1 特种水泥 8.2 专用水泥 8.3 生态水泥 2 8.1 特种水泥特种水泥是特性水泥和专用水泥的统称,...工程常用材料―其他品种水泥 第二节 其他品种水泥 一、白色硅酸盐水泥 1、定义 以硅酸盐为主要成分的水泥熟料,配以少量氧化铁、适量石膏和其他混合材料,磨细制成...常见的水泥品种: 常见的水泥品种: (1)硅酸盐水泥 硅酸盐水泥又称纯熟料水泥,...由于硅酸盐水泥水化时生成较多的氢氧化钙, 因此耐水及其他腐蚀介 由于硅酸盐...?II 早期强度及后期 强度都较高,在 低温下强度增长 比其他种类的水 泥快,...矿 渣硅酸盐水泥 有耐磨性要求的混凝土 注:1.蒸汽养护时用的水泥品种,宜根据...水泥概述: 1、水泥历史不长,只 100 多年的历史,但发展惊人 2、水泥品种 1)...其他五大水泥也分 3 个等级 6 个 类型,即 32.5、32.5R、42.5、42.5R、...其它品种的水泥 1.学过哪六种水泥?除了这六种水泥外还 有其它品种的水泥吗? 现需紧急抢修工程应选何种水泥? 阅读P31页快硬硅酸盐水泥回答: 1.快硬硅酸盐水泥...第八章 其它品种水泥 水泥 通用水泥――用于一般土木工程 专用水泥――针对某种工程的,如油井水泥、 大坝水泥、道路水泥特种水泥――某些性能特别突出的水泥,如快 ...胶 凝 材 料 学 第三章 水泥 第八节 其他种类水泥主讲:张欢 高温材料与镁...主要品种:高铝水泥;高铝水泥-65;快硬高强及 特快硬调凝铝酸盐水泥 高温材料与...}