土木工程材料习题答案(09[1].2)(4)

参考答案：水泥的强度等级为42.5。

17、硅酸盐水泥石腐蚀的类型有哪几种？产生腐蚀的原因是什么？防止腐蚀的措施有哪些？

参考答案：腐蚀的类型有：软水侵蚀（溶出性侵蚀）：软水能使水化产物中的Ca(OH)2溶解，并促使水泥石中其它水化产物发生分解；盐类腐蚀：硫酸盐先与水泥石结构中的Ca(OH)2起置换反应生产硫酸钙，硫酸钙再与水化铝酸钙反应生成钙钒石，发生体积膨胀；镁盐与水泥石中的Ca(OH)2反应生成松软无胶凝能力的Mg(OH)2；酸类腐蚀：CO2与水泥石中的Ca(OH)2反应生成CaCO3，再与含碳酸的水反应生成易溶于水的碳酸氢钙，硫酸或盐酸能与水泥石中的Ca(OH)2反应；强碱腐蚀：铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱也会产生破坏。腐蚀的防止措施：①根据工程所处的环境，选择合适的水泥品种；②提高水泥石的密实程度；③表明防护处理。

18、硅酸盐水泥检验中，哪些性能不符合要求时，则该水泥属于不合格品？哪些性能不符合要求时则该水泥属于废品?怎样处理不合格品和废品？

参考答案：国家标准规定：硅酸盐水泥性能中，凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合标准规定时均为废品。废品应严禁出厂、使用。凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任何一项不符合规定或混合材掺量超过最大限度和强度低于商品强度等级（标号）规定的指标时称为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名称和出厂编号不全也属于不合格品。不合格品可根据实际情况而决定使用与否。

19、什么是活性混合材料和非活性混合材料？掺入硅酸盐水泥中各能起到什么作用？

参考答案：活性混合材料中有一定的活性组分，常温下能与水泥熟料水化时析出Ca(OH)2的或在硫酸钙的作用下生成具有胶凝性质的稳定化合物。非活性混合材料与水泥矿物成分不起化学反应或化学反应很弱，在水泥石中主要起填充作用，掺入硅酸盐水泥中主要调节水泥强度等级，增加产量，降低水化热等。

20、为什么掺较多活性混合材料的硅酸盐水泥早期强度较低，后期强度发展比较明显，长期强度甚至超过同标号的硅酸盐水泥？

参考答案：掺较多活性混合材的硅酸盐水泥中水泥熟料含量比较少，加水拌和后，熟料先水化，水化后析出的Ca(OH)2作为碱性激化剂激化活性混合材料水化，生成水化硅酸钙和水化硫铝酸钙等水化产物。水化过程分两步进行，早起强度较低而后期强度发展较快。

21、与普通水泥相比较，矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥在性能上有哪些不同，并分析这四种水泥的适用和禁用范围。

参考答案：矿渣水泥保水性差、泌水性大。在施工中由于泌水而形成毛细管通道及水囊，水分的蒸发又易引起干缩，影响混凝土的抗渗性、抗冻性及耐磨性。适用于温度较高和软水、海水、硫酸盐腐蚀的环境中；火山灰质水泥特点是易吸水，易反应。在潮湿条件下养护可以形成较多的水化产物，水泥石结构比较致密，从而具有较高的抗渗性和耐久性。如在干燥环境中，所吸收的水分会蒸发，体积收缩，产生裂缝，因而不宜用于长期处于干燥环境和水位变化区的混凝土工程中，但适宜于大体积和抗渗要求的混凝土及耐海水、硫酸盐腐蚀的混凝土中；粉煤灰水泥需水量比较低，干缩性较小，抗裂性较好。尤其适用于大体积水工混凝土及地下和海港工程中，但不适宜抗碳化要求的混凝土中。

22、试述道路硅酸盐水泥的特点？

参考答案：特点是混凝土的抗折强度较高，耐磨性和耐久性较好，同时道路水泥还具有早强的性能。

23、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。

24、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。

25、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。

26、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是亚稳定相，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。

27、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。

28、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。 五、计算

进场32.5号普通硅酸盐水泥，检验28d强度结果如下：抗压破坏荷载：54.0KN，53.5KN，56.0KN，52.0KN，55.0KN，54.0KN。抗折破坏荷载：2.38KN，2.81KN，2.82KN。问该水泥28d试验结果是否达到原强度等级？若该水泥存放期已超过三个月，可否凭以上试验结果判定该水泥仍按原强度等级使用？

解：Rf1＝5.58 MPa Rf2＝6.59 MPa Rf3＝6.61 MPa Rf＝6.26 MPa 单值无超过平均值±10％。

Rc1＝33.75 MPa Rc2＝33.44 MPa Rc3＝35.0 MPa Rc4＝32.5 MPa Rc5＝34.38 MPa Rc6＝33.75 MPa Rc＝33.80 MPa 单值无超过平均值±10％。 该水泥28d强度达到原强度等级的要求。

若该水泥存放期超过三个月，该水泥应重新检验其强度。

实习与实踐：参观水泥厂，了解水泥的生产工程，产品检验方法。

混凝土

一、填空

1、配制普通混凝土时，水泥强度一般为混凝土强度等级的 1.5～2 倍。

2、混凝土所用的骨料，粒径 大于等于4.75mm 的称为粗骨料， 小于4.75mm而大于0.08mm 称为细骨料。

3、砂的筛分试验，砂样质量为 500 g，按 0.6 mm筛孔的累计筛余百分率，分成 3 个级配区。 4、砂的细度模数MX在3.7-3.7为粗砂，在3.0-2.3为中砂，在2.2-1.6为细砂，在1.5-0.7为特细砂。 5、混凝土中粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的 1/4 ，同时不得大于钢筋最小净距 的 3/4 ；对于混凝土实心板，不得超过板厚的 1/2 ，且不得超过 50 mm；对于泵送混凝土，骨料最大粒径与输送管内径之比，碎石不宜大于 1/3 ，卵石不宜大于 1/2.5 。 6、新拌混凝土的和易性包括 流动性 、 保水性 、 粘聚性 三个方面。 7、混凝土抗压强度标准试件为边长 150 mm的立方体，标准养护条件为（温度 20 ℃± 2 ℃, 相对湿度 95 ％以上），养护时间为 28 天。

8、边长为100mm的立方体试件的强度折算系数为0.95 ，边长为200mm的立方体试件的折算系数为1.05 。 9、我国将混凝土按立方体抗压强度标准值划分为 12 个强度等级，强度符号为 C 。 10、P5表示混凝土的 抗渗等级 ，5表示 试件在0.5MPa压力水作用下不渗漏 。 11、F100表示混凝土的 抗冻等级 ，100表示 经100次冻融循环试件符合规范要求 。 12、混凝土的碳化是指环境中的 二氧化碳 和 水 与混凝土中的 氢氧化钙 反应，

生成 碳酸钙 和 水 ，从而使混凝土的 碱度 降低的现象。 二、是非判断题（对的打∨，错的打×）

1、两种砂子的模数相同，它们的级配也一定相同。 （ × ） 2、在结构尺寸及施工条件允许的情况下，选用较大粒径的粗骨料可以节约水泥。 （ ∨ ） 3、影响混凝土拌合物流动性的主要因素是总用水量的多少，增大流动性的方法是多加水。 （ × ） 4、混凝土拌合物中加入引气剂后，混凝土的密实度降低，孔隙率增大，抗冻性下降。 （ × ） 5、流动性大的混凝土比流动性小的混凝土强度低。 （ × ）

6、在其他原料相同的情况下，混凝土中的水泥用量越多，混凝土的密实度和强度越高。 （ × ） 7、在常用水灰比范围内，水灰比越小，混凝土强度越高，质量越好。 （ ∨ ） 8、普通混凝土的强度与水灰比成线性关系。 ( × ) 9、级配良好的卵石骨料，其空隙率小，表面积大。 （ × ） 10、混凝土的强度平均值和标准差，都是说明混凝土质量的离散程度的。 ( × ) 三、选择题 （单选） （ 多选 ）

1、配制混凝土用砂的要求是尽量采用（ 4 ）的砂。

①、空隙率小 ②、总表面积小 ③、总表面积大 ④、空隙率和总表面积均较小

2、设计混凝土配合比时，选择水灰比的原则是（ 4 ）。

①、混凝土强度要求 ②、小于最大水灰比 ③、大于最大水灰比 ④、强度要求与最大水灰比的规定 3、混凝土拌合物塌落度试验只适用于粗骨料最大粒径（ 3 ）mm者。

①、≤80 ②、≤60 ③、≤40 ④、≤25

4、掺入引气剂后，混凝土的（ ③④）显著提高。

①、强度 ②、弹性模量 ③、抗冻性 ④、抗渗性

5、防止混凝土中钢筋锈蚀的主要措施是（ 3、4 ）。

①、钢筋表面刷油漆 ②、钢筋表面用碱处理 ③、提高混凝土的密实度 ④、加入阻锈剂 四、名词解释

1、颗粒级配： 骨料中不同粒径颗粒的搭配情况。

2、细度模数： 表示砂的粗细程度的指标，细度模数越大，表示砂越粗。

3、碱－骨料反应： 水泥中的碱与骨料中的活性氧化硅反应，产生膨胀导致混凝土开裂的现象。 4、减水剂： 在保持混凝土拌和物流动性基本不变的条件下，能显著减少拌和水用量的外加剂。 5、和易性： 混凝土拌合物易于施工操作并能获得均匀密实混凝土的性能称为和易性，它包括流动性、保水性、粘聚性三个方面含义。

6、水灰比： 水泥浆中拌和水与水泥的质量比。

7、徐变： 材料在长期荷载作用下产生的不可恢复的塑性变形。

8、混凝土配合比： 混凝土中各种组成成分的质量比例称为配合比，它可以用1m混凝土所用各种材料的质量来表示，也可以用各种材料的质量比来表示（水泥质量为1）。 五、简述

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