湖南工程学院土木工程材料考试复习

参：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。 影响混凝土强度的内在因素有哪些？

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。

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 何谓减水剂？试述减水剂的作用机理。

参：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。另一方面减水剂分子的亲水基团朝向水溶液作定向排列，其极性很强易于与水分子以氢键形式结合，在水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜，有利于水泥颗粒的滑动，也更强化了水对水泥颗粒的润湿作用。 2、什么是屈强比,对选用钢材有何意义？

参：屈服强度与强度极限之比称为屈强比。当这个比值较小时，表示结构的安全度较大，即结构由于局部超载而发生破坏的强度储备较大，但比值过小时，则表示钢材强度的利用率偏低，不够经济。相反若屈强比较大，则表示钢材利用率较大，但比值过大，表示强度储备过小，脆断倾向增加，不够安全。因此这个值最好保持在0.60～0.75之间，既安全又经济 5、钢材是怎么锈蚀的？如何防止钢筋锈蚀？

参：钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学锈蚀两类。化学锈蚀是由非电解质或各种干燥气体所引起的一种纯化学性的腐蚀，无电流产生。电化学腐蚀是钢材与电解质溶液接触后，由于产生电化学作用而引起的腐蚀。防止钢材锈蚀主要有三种方法：①制成合金钢；②表面覆盖；③设置阳极或阴极保护

1、石油沥青的主要组丛有油分、树脂 、地沥青质

3、低碳钢受拉直至破坏，经历了 弹性、屈服 、强化 、颈缩 四个阶段。

5、石灰膏和熟石灰在砂浆中的主要作用是使砂浆具有良好的和易性，所以也称 外掺料。

7、硅酸盐水泥的水化热主要由 铝酸三钙和 硅酸三钙产生，其中铝酸三钙水化热最大。

2、 烧结普通砖的标准尺寸为 240㎜*115㎜*53㎜，如果计划砌筑10M3砌

体需用该砖约 5120匹。

3、 材料的亲水性与憎水性用（润湿边角）来表示，材料的吸湿性用（含水

率）来表示。材料的吸水性用（吸水率）来表示

4、 硅酸盐水泥熟料中四种矿物成分的分子式是（ C3A ）、（C2S ）、

（ C3S ）、（C4AF ）。 5、 钢结构设计时碳素结构钢以（ 屈服 ）强度作为设计计算取值的

依据

．硅酸盐水泥的水化产物中胶体为 （水化硅酸和（水化铁酸钙） .

6、 ．普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为 （ 水灰比 ） 、

（砂率）和（ 单位用水量

与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度 （快） ，硬化后体积 （膨胀） .

成硅酸盐水泥体积安定性不良的原因有哪几种？ 参：造成水泥体积安定性不良，一般是由熟料中所含游离氧化钙游离氧化镁过多或掺入石膏过多等原因所造成 五、计算题

混凝土的耐久性

把混凝土抵抗环境介质作用并长期保持良好的使用性能和外观完整性，从而维持混凝土结构的安全、正常使用的能力称为耐久性。主要有抗渗、抗冻、抗侵蚀、碳化、碱骨料反应及钢筋锈蚀等性能。 .提高混凝土耐久性的主要措施 （1）合理选择水泥品种

（2）适当控制混凝土的水灰比及水泥用量 （3）选用质量良好的砂石骨料 （4）掺入引气剂或减水剂

（5）加强混凝土的施工质量控制

3．材料的耐水性、吸水性、吸湿性、抗冻性、导热性、抗渗性的含义是什么？ 参：耐水性： 材料抵抗水破坏作用的能力称为耐水性，即材料经水浸泡后，不发生破坏，同时强度也不显著降低的性质。指标：软化系数

吸水性：材料与水接触时其毛细管会吸收水分的性质。指标：吸水率 吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质。指标：平衡含水率

抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不被破坏，强度也不严重降低的性质。指标：抗冻等级，其划分取决于材料在一定条件下经受冻融而不被破坏的次数。

导热性：当材料两面存在温度差时，热量会从温度较高的一面传导到温度较低的一面的性质。指标：导热系数

抗渗性：材料抵抗压力水或液体渗透的性质。指标：渗透系数 4．试述材料的弹性、朔性的意义？

参：弹性： 当撤去外力或外力恢复到原状态，材料能够完全恢复原来形状的性质。

塑性： 当撤去外力或外力恢复到原状态，材料仍保持变形后的形状和尺寸，并不产生裂缝的性 脆性：是材料在外力作用下不产生明显变形而突然发生破坏的一种性能。

2、过火石灰、欠火石灰对石灰性能有什么影响？如何消除？

参：欠火石灰的产浆量较低，质量较差；欠火石灰的密度较大，表面常被黏土杂质溶化时所形成的玻璃釉状物包覆，因而消解很慢，在工程中过火石灰颗粒往往会在正常石灰硬化后继续吸湿消解而发生体积膨胀，降低石灰品质，影响工程质量。消除方法有：将石灰经陈伏处理后再使用于工程，控制煅烧温度

在1000℃～1200℃之间，岩块尺寸不宜过大

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：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。

徐变

所谓徐变是指混凝土在长期荷载作用下，随着时间的延长，沿作用力的方向发生的变形会不断增长，即随时间而发展的变形。

混凝土的徐变在加荷早期增长较快，然后逐渐减慢，2年～3年才趋于稳定。当混凝土卸载后，一部分变形瞬时恢复，一部分要过一段时间才能恢复(称为徐变恢复)，剩余的变形是不可恢复部分，称作残余变形。

影响混凝土徐变的主要因素是水泥用量多少和水灰比大小。水泥用量越多，混凝土中凝胶体含量越大；水灰比越大，混凝土中的毛细孔越多，这两个方面均会使混凝土的徐变增大。

混凝土的变形性能

起混凝土变形的因素很多，归纳起来有两类： 非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。 1.混凝土在非荷载作用下的变形 （1）化学收缩—不能恢复

（2）干湿变形—部分恢复 0.5-0.9mm/m 干燥收缩，吸水膨胀。

（3）温度变形—完全恢复 0.01mm/m/C

但温度变化不均会产生裂缝，如大体积砼。故采用光纤维传感技术监测大体积砼内部温度。

2、混凝土在荷载作用下的变形

水泥的水化过程：

 当水泥颗粒分散在水中，石膏和熟料矿物溶解进入溶液中，液相被各种离子饱和；

 几分钟内，Ca2＋、SO4＋ 、 Al3＋ 、 OH－离子间反应，形成钙钒石；  几小时后，Ca(OH)2晶体和硅酸钙水化物C-S-H开始填充原来由水占据、并溶解熟料矿物的空间；

 几天后，因石膏量不足，钙钒石开始分解，单硫型硫铝酸钙水化物开始形成。

 此后，水化物不断形成，不断填充孔隙或空隙 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30，施工采用机拌机振，混凝土坍落度要求为30-50mm，并根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差为5MPa。所用原材料如下：

水泥：42.5级矿渣水泥，密度3g/cm3，水泥强度等级标准值的富余系数为1.08；

砂：中砂，级配合格，砂子表观密度2.65 g/cm3;

石：5-30mm碎石，级配尚可，石子表观密度2.70 g/cm3; 求：1.混凝土计算配合比；

2.若试配混凝土的和易性和强度符合要求，又知砂子含水率为3%，石子含水率1%，试计算混凝土施工配合比。

解：1.求混凝土的初步（计算）配合比 （1）确定混凝土配制强度

f cu,0fcu,k1.5301.5538.23MP（2）确定水灰比

Afcew0.4642.51.080.53

Cfcu,0ABfce38.230.460.0742.51.08

0.53<0.65 符合耐久性要求

（3）确定用水量

查（p104）表4-21得用水量可为185Kg （4）计算水泥用量 W0185C0349Kg w / c 0 . 53

大于最小水泥用量260Kg，符合耐久性要求P126表4-25 （5）确定砂率

根据表P105表4-22，用插值法得砂率为35% 计算砂、石质量。用体积法

S0G0185349 1011000312.652.7

S0 100%35%SG00

S0=655Kg，G0=1219Kg （7）确定配合比

1m3混凝土中：水泥349Kg；水185Kg；砂655Kg； 石子：1219Kg

水泥:砂:石=1:1.87:3.49，水灰比：0.53 （8）施工配合比 水泥：349Kg； 砂：655•（1+3%）=674Kg 石：1219•（1+1%）=1231Kg

水：185-655•3%-1219•1%=153Kg 如何配置高强度的混凝土？

一般减少砂用量,增加水泥用量做好石吱的级配可以提高一些混凝土的强度，

从结构，矿物质，以及外加剂和硅粉等这几个方面考虑。