土木工程材料复 习一、作业答案分析|1 1、 材料的密度、表观密度、堆积密度有何区别？如何测定？材料含水后对三者有什么影响？|解 密度：表观密度：堆积密度：V为材料的绝对密实体积V0为材料的表观体积 (固、液、气）V0，为材料的堆积体积|对于含孔材料，三者的测试方法要点如下：测定密度时，需先将材料磨细，之后采用排出液体或水的方法来测定体积。测定表观密度时，直接将材料放入水中，即直接采用排开水的方法来测体积；测定堆积密度时，将材料直接装入已知体积的容量筒中，直接测试其自然堆积状态下体积。|含水与否对密度、表观密度无影响，因密度、表观密度均是对干燥状态而言的。含水对堆积密度的影响则较复杂一般来说是使堆积密度增大。|2 2、 某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm2.65g/cm3 3、表观密度为2.61g/cm2.61g/cm3 3、堆积密度为1680 kg/m1680 kg/m3 3，计算此石子的孔隙率与空隙率？|解：石子的孔隙率P P为：石子的空隙率P P，为：|3、 某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174174、178178、165 MPa165 MPa，求该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。|解：该石材的软化系数为: : 由于该石材的软化系数为0.930.93，大于0.850.85，故该石材可用于水下工程。4 4、 现有四种白色粉末，已知其为建筑石膏、生石灰粉、白色石灰石粉和白色硅酸盐水泥，请加以鉴别（化学分析除外）。解：取相同质量的四种粉末，分别加入适量的水拌合为同一稠度的浆体。放热量最大且有大量水蒸气产生的为生石灰粉；在分钟内凝结硬化并具有一定强度的为建筑石膏；在分钟到小时内凝结硬化的为白色水泥；加水后没有任何反应和变化的为白色石灰石粉。鉴别这四种白色粉末的方法有很多，主要是根据四者的特性来区分。生石灰加水，发生消解成为消石灰氢氧化钙，这个过程称为石灰的“消化”，又称“熟化”，同时放出大量的热；建筑石膏与适量水拌合后，能形成可塑性良好的浆体，随着石膏与水的反应，浆体的可塑性很快消失而发生凝结，此后进一步产生和发展强度而硬化。一般石膏的初凝时间仅为10min10min左右，终凝时间不超过30min30min。白色硅酸盐水泥的性能和硅酸盐水泥基本项同，其初凝时间不早于45min45min，终凝时间不超过6h30min6h30min。石灰石粉与水不发生任何反应。5 5、石灰硬化体本身不耐水，但是石灰土多年后具有一定的耐水性，你认为主要是什么原因？解：消石灰粉或生石灰粉与粘土拌合，称为石灰土，若加入砂石或炉渣、碎石等即成三合土。在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，所以灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高，适于在潮湿环境中使用。6、有下列混凝土构件和工程，请分别选用合适的水泥，并说明其理由？现浇楼板、梁、柱：快硬通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥，现浇结构中要求混凝土能够快速硬化。采用蒸汽养护的预制构件：硅酸盐水泥，蒸汽养护就是将成型后的混凝土制品放在100以下的常压蒸汽中进行养护。以加快混凝土强度发展的速度。混凝土经1620的蒸汽养护后，其强度即可达到标准养护条件下28强度的70 80。紧急抢修的工程或紧急军事工程：快硬通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥大体积混凝土坝、大型设备基础：粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。有硫酸盐腐蚀的地下工程：普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥高炉基础：普通硅酸盐水泥海港码头工程：矿渣硅酸盐水泥7 7、当混凝土拌合物流动性太大或太小，可采取什么措施进行调整？流动性是指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。流动性的大小取决于混凝土拌合物中用水量或水泥浆含量的多少。水泥浆的稀稠，取决于水灰比的大小。水灰比小，水泥浆稠，拌合物流动性就小，混凝土拌合物难以保证密实成型。若水灰比过大，又会造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而产生流浆、离析现象。 水泥浆的数量和稠度取决于用水量和水灰比。实际上用水量是影响混凝土流动性最大的因素。当用水量一定时，水泥用量适当变化（增减50501001003 3 ）时，基本上不影响混凝土拌合物的流动性，即流动性基本上保持不变。由此可知，在用水量相同的情况下，采用不同的水灰比可配制出流动性相同而强度不同的混凝土。8、某工程的预制钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为 2020，要求强度保证率95%95%，施工要求混凝土坍落度为（混凝土由机械搅拌、机械振捣），该施工单位无历史资料统计。采用的材料： 普通水泥：普通水泥，现已经实测28d28d抗压强度48MPa48MPa，密度c c=3.10=3.10，； 砂：近似密度osos=2.65=2.65/cm/cm，堆积密度 ； 石：近似密度ogog=2.70=2.70/cm/cm3 3；堆积密度 ； 最大粒径为20mm20mm；自来水。试设计该混凝土的配合比（按干燥材料计算）（初步配合比）； （3 3）确定用水量（m mw0w0） 查表4 41818，对于最大粒径为2020的碎石混凝土，当所需坍落度为时,1m,1m3 3混凝土的用水量可选用195kg195kg。(4) (4) 计算水泥用量（m mc0c0）按表 4 42525，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260260，故可取 m mc0c0 3003003 3。（5 5）确定砂率（s s） 查表4 42222，对于采用最大粒径为2020的碎石配制的混凝土，当水灰比为0.650.65时，其砂率值可选取36%36% 42%42%，采用插入法选定）现取s s= = 9 9。（）计算砂、石用量（s0s0、g0g0）用体积法计算，将m mc0c0=349=349；m mw0w0=185=185代入方程组|解此联立方程，则得：s0=720.74，| g0=1126.16