(課件)建筑習(xí)題集

1、建筑材料習(xí)題集習(xí)題集 2 2 建筑材料的基本性質(zhì)建筑材料的基本性質(zhì)例例2-1 2-1 某工地所用卵石材料的密度為某工地所用卵石材料的密度為2.65g/cm2.65g/cm3 3、表觀、表觀密度為密度為2.61g/cm2.61g/cm3 3、堆積密度為、堆積密度為1680 kg/m1680 kg/m3 3，計(jì)算此石子計(jì)算此石子的孔隙率與空隙率？的孔隙率與空隙率？解解石子的孔隙率石子的孔隙率p p為：為：石子的空隙率石子的空隙率p p，為：為： 評(píng)注評(píng)注 材料的孔隙率是指材料內(nèi)部孔隙的體積占材料材料的孔隙率是指材料內(nèi)部孔隙的體積占材料總體積的百分率?？障堵适侵干⒘２牧显谄涠鸭w積中總體積的百分率。

2、空隙率是指散粒材料在其堆集體積中, , 顆粒之間的空隙體積所占的比例。計(jì)算式中顆粒之間的空隙體積所占的比例。計(jì)算式中密度；密度；0 0材料的表觀密度；材料的表觀密度；，材料的堆積密度。材料的堆積密度。%51. 165. 261. 211%100000vvvp%63.3561. 268. 1111%100000vvvvvp例例2-2 2-2 有一塊燒結(jié)普通磚，在吸水飽和狀態(tài)下重有一塊燒結(jié)普通磚，在吸水飽和狀態(tài)下重2900g2900g，其絕干質(zhì)量為，其絕干質(zhì)量為2550g2550g。磚的尺寸為。磚的尺寸為24024011511553mm53mm，經(jīng)干燥并磨成細(xì)粉后取，經(jīng)干燥并磨成細(xì)粉后取50g50

3、g，用排水法測(cè)得，用排水法測(cè)得絕對(duì)密實(shí)體積為絕對(duì)密實(shí)體積為18.62 cm18.62 cm3 3 。試計(jì)算該磚的吸水率、。試計(jì)算該磚的吸水率、密度、孔隙率、飽水系數(shù)。密度、孔隙率、飽水系數(shù)。解解該磚的吸水率為該磚的吸水率為該磚的密度為該磚的密度為表觀密度為表觀密度為孔隙率為孔隙率為 評(píng)注評(píng)注 質(zhì)量吸水率是指材料在吸水飽和時(shí)，所吸水質(zhì)量吸水率是指材料在吸水飽和時(shí)，所吸水量占材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量百分比。量占材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量百分比。%100255025502900%100ggbmmmmw3/69. 262.1850cmgvm300/74. 13 . 55 .11252550cmgvm%3 .

4、3569. 274. 1110p例例2-3 2-3 某石材在氣干、絕干、水飽和情況下測(cè)得某石材在氣干、絕干、水飽和情況下測(cè)得的抗壓強(qiáng)度分別為的抗壓強(qiáng)度分別為174174、178178、165mpa165mpa，求該石材，求該石材的軟化系數(shù)，并判斷該石材可否用于水下工程。的軟化系數(shù)，并判斷該石材可否用于水下工程。解解該石材的軟化系數(shù)為該石材的軟化系數(shù)為由于該石材的軟化系數(shù)為由于該石材的軟化系數(shù)為0.930.93，大于，大于0.850.85，故該，故該石材可用于水下工程。石材可用于水下工程。 評(píng)注評(píng)注 軟化系數(shù)為材料吸水飽和狀態(tài)下的抗壓軟化系數(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

5、抗壓強(qiáng)度之比。強(qiáng)度與材料在絕對(duì)干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度之比。與材料在氣干狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度無關(guān)。與材料在氣干狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度無關(guān)。 93. 0178165gbrffk例例2-4 2-4 影響材料強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果的試驗(yàn)條件有那些？影響材料強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果的試驗(yàn)條件有那些？解答解答: :影響材料強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果的因素很多。如影響材料強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果的因素很多。如小尺寸試件測(cè)試的強(qiáng)度值高于大尺寸試件；加載小尺寸試件測(cè)試的強(qiáng)度值高于大尺寸試件；加載速度快時(shí)測(cè)得的強(qiáng)度值高于加載速度慢的；立方速度快時(shí)測(cè)得的強(qiáng)度值高于加載速度慢的；立方體試件的測(cè)得值高于棱柱體試件；受壓試件與加體試件的測(cè)得值高于棱柱體試件；受壓試件與加壓鋼板間無

6、潤(rùn)滑作用的（如未涂石蠟等潤(rùn)滑物壓鋼板間無潤(rùn)滑作用的（如未涂石蠟等潤(rùn)滑物時(shí)），測(cè)得的強(qiáng)度值高于有潤(rùn)滑作用；表面平整時(shí)），測(cè)得的強(qiáng)度值高于有潤(rùn)滑作用；表面平整試件的測(cè)得值高于表面不平整的等。試件的測(cè)得值高于表面不平整的等。 例2-5 選擇題：選擇正確的答案填在括號(hào)內(nèi)。當(dāng)材料的潤(rùn)濕邊角為（ ）時(shí)，稱為憎水性材料。a. 90 b. .90c.0解答: b:90評(píng)注 材料的潤(rùn)濕邊角90為親水性材料；材料的潤(rùn)濕邊角90時(shí)為憎水性材料。 4 4 無機(jī)氣硬性膠凝材料無機(jī)氣硬性膠凝材料例4-1 根據(jù)石灰漿體的凝結(jié)硬化過程，試分析硬化石灰漿體有哪些特性？解石灰漿體在空氣中凝結(jié)硬化過程，是由下面兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過程來

7、完成的：（）結(jié)晶作用：游離水分蒸發(fā)，氫氧化鈣逐漸從飽和溶液中結(jié)晶。（）碳化作用：氫化氧鈣與空氣中的二氧化碳化合生成碳酸鈣結(jié)晶，釋出水分并被蒸發(fā)：ohncacoonhcoohca23222) 1()(由于氫氧化鈣結(jié)晶速度慢且結(jié)晶量少，空氣中二氧化碳稀薄，碳化速度慢。而且表面碳化后，形成緊密外殼，不利于二氧化碳的滲透和碳化作用的深入。因而硬化石灰漿體具有以下特性： （1）凝結(jié)硬化慢；（2）硬化后強(qiáng)度低； （3）硬化時(shí)體積收縮大；（4）耐水性差，因?yàn)橛不覞{體的主要成分是氫氧化鈣，而氫氧化鈣可微溶解于水。評(píng)注 石灰漿體在空氣中凝結(jié)硬化過程主要是依賴于漿體中ca(oh)2的結(jié)晶析出和ca(oh)2與

8、空氣中的二氧化碳的碳化作用。 例4-2某單位宿舍樓的內(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。試分析上述現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。解: 石灰砂漿抹面的墻面上出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂紋，引發(fā)的原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化過程中，蒸發(fā)大量的游離水而引起體積收縮的結(jié)果。墻面上個(gè)別部位出現(xiàn)凸出的呈放射狀的裂紋，是由于配制石灰砂漿時(shí)所用的石灰中混入了過火石灰。這部分過火石灰在消解、陳伏階段中未完全熟化，以致于在砂漿硬化后，過火石灰吸收空氣中的水蒸汽繼續(xù)熟化，造成體積膨脹。從而出現(xiàn)上述現(xiàn)象。評(píng)注 透過現(xiàn)象看本質(zhì)，過火石灰表面常被粘土雜質(zhì)融化形成的

9、玻璃釉狀物包覆，熟化很慢。如未經(jīng)過充分的陳伏，當(dāng)石灰已經(jīng)硬化后，過火石灰才開始熟化，并產(chǎn)生體積膨漲，容易引起鼓包隆起和開裂。例4-3 既然石灰不耐水，為什么由它配制的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？解 石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的。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。再者，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)，使灰土或三合土的密實(shí)度大大提高，降低了孔隙率，使水的侵入大

10、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 粘土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4-4.建筑石膏的成分是什么？其凝結(jié)硬化機(jī)理是什么？解 建筑石膏的成分為aso4h2o，也稱熟石膏或半水石膏。建筑石膏的凝結(jié)硬化機(jī)理是，當(dāng)建筑石膏與適量水拌合后，先成為可塑性良好的漿體，隨著石膏與水的反應(yīng)，漿體的可塑性很快消失而發(fā)生凝結(jié)，此后進(jìn)一步產(chǎn)生和發(fā)展強(qiáng)度而硬化。建筑石膏與水之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式為：ohcasoohohcaso24224221121由于二水石膏在水中的溶解度比半水石膏小得多（僅為半水石膏的五分之一），所以二水石

11、膏以膠體微粒不斷自水中析出, 漿體的稠度逐漸增大，表現(xiàn)為石膏的凝結(jié)，其后半水石膏繼續(xù)溶解和水化, 漿體逐漸凝聚，失去可塑性，并逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫w，晶體顆粒不斷長(zhǎng)大和連生，形成相互交錯(cuò), 彼此緊密聯(lián)結(jié), 硬化成塊體并產(chǎn)生強(qiáng)度，直至完全干燥，強(qiáng)度才停止發(fā)展。這就是石膏的硬化過程。評(píng)注 建筑石膏的凝結(jié)硬化機(jī)理實(shí)際為半水石膏吸收一個(gè)半結(jié)晶水還原為二水石膏的過程。例4-5 建筑石膏及其制品為什么適用于室內(nèi)，而不適用于室外使用？解建筑石膏及其制品適用于室內(nèi)裝修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝結(jié)硬化后具有以下的優(yōu)良性質(zhì)：（1） 石膏表面光滑飽滿，顏色潔白，質(zhì)地細(xì)膩，具有良好的裝飾性。加入顏料后，可具有各種色彩。

12、建筑石膏在凝結(jié)硬化時(shí)產(chǎn)生微膨脹，故其制品的表面較為光滑飽滿，棱角清晰完整，形狀、尺寸準(zhǔn)確、細(xì)致，裝飾性好；（2） 硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔，故其保溫性、吸聲性好。（3） 硬化后石膏的主要成分是二水石膏，當(dāng)受到高溫作用時(shí)或遇火后會(huì)脫出21%左右的結(jié)晶水，并能在表面蒸發(fā)形成水蒸氣幕，可有效地阻止火勢(shì)的蔓延，具有一定的防火性。（4） 建筑石膏制品還具有較高的熱容量和一定的吸濕性，故可調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和濕度，改變室內(nèi)的小氣候。在室外使用建筑石膏制品時(shí)，必然要受到雨水冰凍等的作用，而建筑石膏制品的耐水性差，且其吸水率高，抗?jié)B性差、 抗凍性差, 所以不適用于室外使用.評(píng)注本題主要是考查對(duì)建筑石膏及其

13、制品技術(shù)性能的了解. 例4-6 常用菱苦土制品有哪些？組成材料的質(zhì)量要求是什么？解 常用菱苦土制品有菱苦土木屑漿和菱苦土木屑砂漿兩種，前者由菱苦土、木屑（鋸屑、刨花、木絲），粉料和氯化鎂溶液，或摻加適量顏料組成，常膠結(jié)制成板材作門窗、家具、隔墻等用，后者摻加砂子作地坪耐磨面層。 菱苦土是由菱鎂礦（mgco3 ）經(jīng)煅燒磨細(xì)而制成的。其化學(xué)反應(yīng)可表示如下：23850800comgocmgco菱苦土的主要成分為氧化鎂（mgo）、呈白色或淺黃色，密度為3.2左右，表觀密度800900kg/m3，氧化鎂含量要求不低于75。氯化鎂是用拌和菱苦土的，可以是工業(yè)用的氯化鎂或用鹵塊溶解于水而得，但溶液中所含氯化

14、鎂應(yīng)不少于。木屑多用針葉類木材產(chǎn)品，其粒度不應(yīng)大于mm，用于面層時(shí)不應(yīng)大于15mm。腐朽的不能使用。砂采用一般潔凈砂。礦物顏料可用耐堿的礦物顏料，要求成分均勻干燥，無結(jié)塊和雜質(zhì)，摻量為菱苦土和填充料總體積的 。評(píng)注 菱苦土的主要成分氧化鎂（mgo）可與氯化鎂水溶液發(fā)生水化反應(yīng)，形成強(qiáng)度較高（4060pa）的水化產(chǎn)物。 例4-7 試述水玻璃的凝結(jié)硬化機(jī)理是什么？ 解 液體水玻璃的凝結(jié)硬化主要是靠在空氣中吸收二氧化碳，形成無定形硅酸凝膠，并逐漸干燥而硬化。其反應(yīng)式為：由于空氣中co2濃度較低，這個(gè)過程進(jìn)行的很慢，會(huì)長(zhǎng)達(dá)數(shù)月之久。 omhnsioconaomhconsioona22322222ohs

15、ioohsio2222為了加速硬化和提高硬化后的防水性，常加人氟硅酸鈉na2sif6作為促硬劑，促使硅酸凝膠加速生成和析出，其反應(yīng)式為：硅酸凝膠再脫水而生成sio2，從而具有強(qiáng)度。評(píng)注 水玻璃可吸收空氣中的二氧化碳，形成硅酸凝膠。水玻璃在硬化后，具有良好的粘結(jié)力和強(qiáng)度，很高耐熱性和耐酸性。 omhsionnafomhsifnansioona2226222126 2）（例4-8 水玻璃的化學(xué)組成是什么？水玻璃的模數(shù)、密度（濃度）對(duì)水玻璃的性能有什么影響？解通常使用的水玻璃都是na2onsio2的水溶液，即液體水玻璃。 一般而言，水玻璃的模數(shù)n越大時(shí)，水玻璃的粘度越大。硬化速度越快、干縮越大，硬化

16、后的粘結(jié)強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等越高、耐水性越好、抗?jié)B性及耐酸性越好。其主要原因是硬化時(shí)析出的硅酸凝膠sio2mh2o較多。 同一模數(shù)的水玻璃，密度越大，則其有效成分na2onsio2的含量越多，硬化時(shí)析出的硅酸凝膠也多，粘結(jié)力愈強(qiáng)。 然而如果水玻璃的模數(shù)或密度太大，往往由于粘度過大而影響到施工質(zhì)量和硬化后水玻璃的性質(zhì)，故不宜過大。 5 5 水泥水泥例5-1 現(xiàn)有甲、乙兩廠生產(chǎn)的硅酸鹽水泥熟料，其礦物成分如下表，試估計(jì)和比較這兩廠所生產(chǎn)的硅酸鹽水泥的性能有何差異？解 由甲廠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、d時(shí)的強(qiáng)度均高于由乙廠硅酸鹽水泥熟料配制的硅酸鹽水泥但耐腐蝕性則低于由乙廠硅

17、酸鹽水泥熟料配制的硅酸鹽水泥。熟熟 料料 礦礦 物物 成成 分分 ， % 生生 產(chǎn)產(chǎn)廠廠 3s c2s c3 4af 甲甲 56 17 12 15 乙乙 42 35 7 16 評(píng)注 甲廠硅酸鹽水泥熟料中的硅酸三鈣3s 、鋁酸三鈣c3 的含量均高于乙廠硅酸鹽水泥熟料，而乙廠硅酸鹽水泥熟料中硅酸二鈣c2s含量高于甲廠硅酸鹽水泥熟料。熟料礦物成分含量的不同是造成上述差異的主要原因。 3s c2s c3 4af 凝結(jié)硬化速凝結(jié)硬化速度度 快快 慢慢 最快最快 快快 28d 水化熱水化熱 大大 小小 最大最大 中中 強(qiáng)度強(qiáng)度 高高 早期低、早期低、 后期高后期高 低低 低低 耐腐蝕性耐腐蝕性 差差 強(qiáng)強(qiáng)

18、 最差最差 中中 例5-2.試說明生產(chǎn)硅酸鹽水泥時(shí)為什么必須摻入適量石膏？解 水泥熟料中的鋁酸三鈣遇水后，水化反應(yīng)的速度最快，會(huì)使水泥發(fā)生瞬凝或急凝。為了延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間，方便施工，必須摻入適量石膏。評(píng)注在有石膏存在的條件下，水泥水化時(shí)，石膏能很快與鋁酸三鈣作用生成水化硫鋁酸鈣（鈣礬石），鈣礬石很難溶解于水，它沉淀在水泥顆粒表面上形成保護(hù)膜，從而阻礙了鋁酸三鈣的水化反應(yīng)，控制了水泥的水化反應(yīng)速度，延緩了凝結(jié)時(shí)間。 例5-3 為什么水泥必須具有一定的細(xì)度？解 在礦物組成相同的條件下，水泥磨得愈細(xì)，水泥顆粒平均粒徑愈小，比表面積越大，水泥水化時(shí)與水的接觸面越大，水化速度越快，水化反應(yīng)越徹底。相應(yīng)地水泥

19、凝結(jié)硬化速度就越快，早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度就越高。但其28d水化熱也越大，硬化后的干燥收縮值也越大。另外要把水泥磨得更細(xì)，也需要消耗更多的能量，造成成本提高。因此水泥應(yīng)具有一定的細(xì)度。評(píng)注 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb175-1999規(guī)定，水泥的細(xì)度可用比表面積或0.08 mm方孔篩的篩余量（未通過部分占試樣總量的百分率）來表示。如普通水泥的細(xì)度為0.08 mm方孔篩的篩余量不得超過10%。例5-4.何謂水泥的體積安定性？水泥的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？解水泥漿體硬化后體積變化的均勻性稱為水泥的體積安定性。即水泥硬化漿體能保持一定形狀，不開裂，不變形，不潰散的性質(zhì)。導(dǎo)致水泥安定性不良

20、的主要原因是：（1） 由于熟料中含有的的游離氧化鈣、游離氧化鎂過多；（2） 摻入石膏過多；其中游離氧化鈣是一種最為常見，影響也是最嚴(yán)重的因素。熟料中所含游離氧化鈣或氧化鎂都是過燒的，結(jié)構(gòu)致密，水化很慢。加之被熟料中其它成分所包裹，使得其在水泥已經(jīng)硬化后才進(jìn)行熟化，生成六方板狀的ca（oh）2晶體，這時(shí)體積膨脹以上，從而導(dǎo)致不均勻體積膨脹，使水泥石開裂。 當(dāng)石膏摻量過多時(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。評(píng)

21、注 水泥的體積安定性用雷氏法或試餅法檢驗(yàn)。沸煮后的試餅如目測(cè)未發(fā)現(xiàn)裂縫，用直尺檢查也沒有彎曲，表明安定性合格。反之為不合格。雷式夾兩試件指針尖之間距離增加值的平均值不大于5.0時(shí)，認(rèn)為水泥安定性合格。沸煮法僅能檢驗(yàn)游離氧化鈣的危害。游離氧化鎂和過量石膏往往不進(jìn)行檢驗(yàn)，而由生產(chǎn)廠控制二者的含量，并低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)量。例5-5.某些體積安定性不合格的水泥，在存放一段時(shí)間后變?yōu)楹细瘢瑸槭裁?？解某些體積安定性輕度不合格水泥，在空氣中放置4周以上，水泥中的部分游離氧化鈣可吸收空氣中的水蒸汽而水化（或消解），即在空氣中存放一段時(shí)間后由于游離氧化鈣的膨脹作用被減小或消除，因而水泥的體積安定性可能由輕度不合格

22、變?yōu)楹细?。評(píng)注 必須注意的是，這樣的水泥在重新檢驗(yàn)并確認(rèn)體積安定性合格后方可使用。若在放置上段時(shí)間后體積安定性仍不合格則仍然不得使用。安定性合格的水泥也必須重新標(biāo)定水泥的標(biāo)號(hào)，按標(biāo)定的標(biāo)號(hào)值使用。 例5-6.影響硅酸鹽水泥水化熱的因素有那些？水化熱的大小對(duì)水泥的應(yīng)用有何影響？解:影響硅酸鹽水泥水化熱的因素主要有硅酸三鈣3s、鋁酸三鈣c3的含量及水泥的細(xì)度。硅酸三鈣3s、鋁酸三鈣c3的含量越高，水泥的水化熱越高；水泥的細(xì)度越細(xì)，水化放熱速度越快。水化熱大的水泥不得在大體積混凝土工程中使用。在大體積混凝土工程中由于水化熱積聚在內(nèi)部不易散發(fā)而使混凝土的內(nèi)部溫度急劇升高，混凝土內(nèi)外溫差過大，以致造成明

23、顯的溫度應(yīng)力，使混凝土產(chǎn)生裂縫。嚴(yán)重降低混凝土的強(qiáng)度和其它性能。但水化熱對(duì)冬季施工的混凝土工程較為有利，能加快早期強(qiáng)度增長(zhǎng)，使抵御初期受凍的能力提高。評(píng)注 水泥礦物在水化反應(yīng)中放出的熱量稱為水化熱。水泥水化熱的大小及放熱的快慢，主要取決于熟料的礦物組成和水泥細(xì)度。鋁酸三鈣c3的水化熱最大，硅酸三鈣3s的水化熱也很大。通常水泥等級(jí)越高，水化熱度越大。凡對(duì)水泥起促凝作用的因素均可提高早期水化熱。反之，凡能延緩水化作用的因素均可降低水化熱。例5-7.為什么流動(dòng)的軟水對(duì)水泥石有腐蝕作用？解:水泥石中存在有水泥水化生成的氫氧化鈣。氫氧化鈣ca（oh）2可以微溶于水。水泥石長(zhǎng)期接觸軟水時(shí)，會(huì)使水泥石中的氫

24、氧化鈣不斷被溶出并流失，從而引起水泥石孔隙率增加。當(dāng)水泥石中游離的氫氧化鈣ca（oh）2濃度減少到一定程度時(shí)，水泥石中的其它含鈣礦物也可能分解和溶出，從而導(dǎo)致水泥石結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度降低，所以流動(dòng)的軟水或具有壓力的軟水對(duì)水泥石有腐蝕作用。 評(píng)注 造成水泥石腐蝕的基本原因有：（1）水泥石中含有較多易受腐蝕的成分，主要有氫氧化鈣ca（oh）2、水化鋁酸三鈣c3ah6等。（2）水泥石本身不密實(shí)，內(nèi)部含有大量毛細(xì)孔，腐蝕性介質(zhì)易于滲入和溶出，造成水泥石內(nèi)部也受到腐蝕。工程環(huán)境中存在有腐蝕性介質(zhì)且其來源充足。 例5-8 既然硫酸鹽對(duì)水泥石具有腐蝕作用，那么為什么在生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的適量石膏對(duì)水泥石不產(chǎn)生腐蝕作用？

25、解硫酸鹽對(duì)水泥石的腐蝕作用，是指水或環(huán)境中的硫酸鹽與水泥石中水泥水化生成的氫氧化鈣ca（oh）2、水化鋁酸鈣c3ah6反應(yīng)，生成水化硫鋁酸鈣（鈣礬石c3as3h31），產(chǎn)生1.5倍的體積膨脹。由于這一反應(yīng)是在變形能力很小的水泥石內(nèi)產(chǎn)生的，因而造成水泥石破壞，對(duì)水泥石具有腐蝕作用。 生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的適量石膏也會(huì)和水化產(chǎn)物水化鋁酸鈣c3ah6反應(yīng)生成膨脹性產(chǎn)物水化硫鋁酸鈣c3as3h31，但該水化物主要在水泥漿體凝結(jié)前產(chǎn)生，凝結(jié)后產(chǎn)生的較少。由于此時(shí)水泥漿還未凝結(jié)，尚具有流動(dòng)性及可塑性，因而對(duì)水泥漿體的結(jié)構(gòu)無破壞作用。并且硬化初期的水泥石中毛細(xì)孔含量較高，可以容納少量膨脹的鈣礬石，而不會(huì)使水泥石開

26、裂，因而生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的適量石膏對(duì)水泥石不產(chǎn)生腐蝕作用，只起到了緩凝的作用。 評(píng)注 硫酸鹽與水泥石中水泥水化生成的氫氧化鈣ca（oh）2、水化鋁酸鈣c3ah6反應(yīng)，生成水化硫鋁酸鈣（鈣礬石c3as3h31），產(chǎn)生1.5倍的體積膨脹。 鈣礬石為微觀針狀晶體，人們常稱其為水泥桿菌。例5-9 何謂水泥的活性混合材料和非活性混合材料？二者在水泥中的作用是什么？解活性混合材料的主要化學(xué)成分為活性氧化硅sio2和活性氧化鋁al2o3。這些活性材料本身不會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，不產(chǎn)生膠凝性，但在常溫下可與氫氧化鈣ca（oh）2發(fā)生水化反應(yīng)，形成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣而凝結(jié)硬化，最終產(chǎn)生強(qiáng)度。這些混合材料稱為活性混合

27、材料。常溫下不能氫氧化鈣ca（oh）2發(fā)生水化反應(yīng)，也不能產(chǎn)生凝結(jié)硬化和強(qiáng)度的混合材料稱為非活性混合材料。 活性混合材料在水泥中可以起到調(diào)節(jié)標(biāo)號(hào)、降低水化熱、增加水泥產(chǎn)量，同時(shí)還可改善水泥的耐腐蝕性和增進(jìn)水泥的后期強(qiáng)度等作用。而非活性混合材料在水泥中主要起填充作用，可調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度，降低水化熱和增加水泥產(chǎn)量、降低成本等作用。評(píng)注常用活性混合材料主要有?；郀t礦渣，火山灰質(zhì)混合材料（常用的有火山灰、硅藻土等）和粉煤灰等。非活性混合材料有磨細(xì)石英砂、石灰石、粘土、緩冷礦渣等。 例5-10 摻混合材的水泥與硅酸鹽水泥相比，在性能上有何特點(diǎn)？為什么？解 與硅酸鹽水泥相比，摻混合材的水泥在性質(zhì)上具有以下不

28、同點(diǎn)：（1）早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度發(fā)展快。這是因?yàn)閾交旌喜牧系墓杷猁}水泥熟料含量少，活性混合材料的水化速度慢于熟料，故早期強(qiáng)度低。后期因熟料水化生成的ca（oh）2不斷增多并和活性混合材料中的活性氧化硅sio2和活性氧化鋁al2o3不斷水化，從而生成眾多水化產(chǎn)物，故后期強(qiáng)度發(fā)展快，甚至可以超過同標(biāo)號(hào)硅酸鹽水泥。 （2）摻混合材的水泥水化熱低，放熱速度慢。因摻混合材的水泥熟料含量少，故水化熱低。雖然活性材料水化時(shí)也放熱，但放熱量很少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于熟料的水化熱。（3）適于高溫養(yǎng)護(hù)，具有較好的耐熱性能。采用高溫養(yǎng)護(hù)摻活性混合材料較多的硅酸鹽水泥，可大大提高早期強(qiáng)度，并可提高后期強(qiáng)度。這是因?yàn)樵诟邷叵禄钚曰?/p>

29、合材料的水化反應(yīng)大大加快。同時(shí)早期生成的水化產(chǎn)物對(duì)后期活性混合材料和熟料的水化設(shè)有多少阻礙作用，后期仍可正常水化，故高溫養(yǎng)護(hù)后，水泥的后期強(qiáng)度也高于常溫下養(yǎng)護(hù)的強(qiáng)度。而對(duì)于未摻活性混合材料的硅酸鹽水泥，在高溫養(yǎng)護(hù)下，熟料的水化速度加快，由于熟料占絕大多數(shù)，故在短期內(nèi)就生成大量的水化產(chǎn)物，沉淀在水泥顆粒附近。這些水化產(chǎn)物膜層阻礙了熟料的后期水化，因而高溫養(yǎng)護(hù)雖提高了早期強(qiáng)度，但對(duì)硅酸鹽水泥的后期強(qiáng)度發(fā)展不利。（4）具有較強(qiáng)的抗侵蝕、抗腐蝕能力。因摻混合材料較多的硅酸鹽水泥中熟料少，故熟料水化后易受腐蝕的成分ca（oh）2、c3ah6較少，且活性混合材料的水化進(jìn)一步降低了ca（oh）2的數(shù)量，故耐

30、腐蝕性較好。評(píng)注 摻混合材的水泥主要有組成中摻有多量?；郀t礦渣的礦渣硅酸鹽水泥；摻有多量火山灰質(zhì)混合材料的火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥；摻有多量粉煤灰的粉煤灰硅酸鹽水泥。雖然混合材的品種不同，但其主要化學(xué)成分均為活性氧化硅sio2和活性氧化鋁al2o3。而硅酸鹽水泥的組成中不含或含有很少的混合材料。此外二者均含有硅酸鹽水泥熟料和適量石膏。 例5-11. 建筑材料試驗(yàn)室對(duì)一普通硅酸鹽水泥試樣進(jìn)行了檢測(cè)，試驗(yàn)結(jié)果如下表，試確定其強(qiáng)度等級(jí)。 抗折強(qiáng)度破壞荷載 （抗折強(qiáng)度破壞荷載 （knkn） 抗壓強(qiáng)度破壞荷載 （抗壓強(qiáng)度破壞荷載 （knkn） 3d3d 28d28d 3d3d 28d28d 2323 757

31、5 1.251.25 2.902.90 2929 7171 2929 7070 1.601.60 3.053.05 2828 6868 2626 6969 1.501.50 2.752.75 2727 7070 （1）抗折強(qiáng)度計(jì)算： 該水泥試樣3d抗折強(qiáng)度破壞荷載的平均值為： knff45. 1350. 160. 125. 13 8 .1345. 125. 145. 1 (10%)舍去1.25 knff55. 1250. 160. 13 該水泥試樣的3d抗折強(qiáng)度為： mpablfrff6 . 34010015505 . 15 . 1333 該該水水泥泥試試樣樣2 28 8d d抗抗折折強(qiáng)強(qiáng)度度

32、破破壞壞荷荷載載的的平平均均值值為為： knff90. 2375. 205. 390. 228 該該水水泥泥試試樣樣的的2 28 8d d抗抗折折強(qiáng)強(qiáng)度度為為： mpablfrff8 . 64010029005 . 15 . 13328 （2）抗壓強(qiáng)度計(jì)算： 該水泥試樣3d抗壓強(qiáng)度破壞荷載的平均值knfc.2762726282929233 %8 .14272327（10%）舍去舍去2323 knfc8 .27527262829293 該水泥試樣該水泥試樣3d3d抗壓強(qiáng)度為：抗壓強(qiáng)度為： mpaafrcc4 .273 該該水水泥泥試試樣樣2 28 8d d抗抗壓壓強(qiáng)強(qiáng)度

33、度破破壞壞荷荷載載的的平平均均值值為為： knfc5 .70670696870717528 該該水水泥泥試試樣樣的的2 28 8d d抗抗壓壓強(qiáng)強(qiáng)度度為為： mpaafrcc1 .44160010005 .7028 該該普普通通硅硅酸酸鹽鹽水水泥泥試試樣樣在在不不同同齡齡期期的的強(qiáng)強(qiáng)度度匯匯總總?cè)缛缦孪卤肀恚?抗抗壓壓強(qiáng)強(qiáng)度度（m mp pa a） 抗抗折折強(qiáng)強(qiáng)度度（m mp pa a） 3 3d d 2 28 8d d 3 3d d 2 28 8d d 1 17 7. .4 4 4 44 4. .1 1 3 3. .6 6 6 6. .8 8 查查表表( (g gb b1 17 75 5-

34、-1 19 99 99 9) )知知該該水水泥泥試試樣樣強(qiáng)強(qiáng)度度等等級(jí)級(jí)為為普普通通硅硅酸酸鹽鹽水水泥泥4 42 2. .5 5號(hào)號(hào)。 評(píng)注 計(jì)算水泥試樣的抗折強(qiáng)度時(shí)， 以個(gè)試件的強(qiáng)度平均值作為測(cè)定結(jié)果（精確至0.1mpa）。當(dāng)3個(gè)試件的強(qiáng)度值中有超過平均值時(shí)，應(yīng)刪除后再取平均值作為抗折強(qiáng)度的測(cè)定結(jié)果。計(jì)算水泥試樣的抗壓強(qiáng)度時(shí)，以個(gè)半截試件的平均值作為測(cè)定結(jié)果（精確至0.1mpa）。如個(gè)測(cè)定值中有個(gè)超出平均值的10，應(yīng)刪除，以其余個(gè)測(cè)定值的平均值作為測(cè)定結(jié)果。如果個(gè)測(cè)定值中仍有再超過它們平均值的數(shù)據(jù)，則該試驗(yàn)結(jié)果作廢。 6 6 混凝土及砂漿混凝土及砂漿例6-1普通混凝土的主要組成材料有哪些？各

35、組成材料在硬化前后的作用如何？解： 普通混凝土的主要組成材料有水泥、細(xì)骨料（砂）、粗骨料（石）和水。另外還常加入適量的摻合料和外加劑。在混凝土中，水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在混凝土硬化前，水泥漿起潤(rùn)滑作用，賦予拌合物一定的流動(dòng)性、粘聚性，便于施工。在硬化后則起到了將砂、石膠結(jié)為一個(gè)整體的作用，使混凝土具有一定的強(qiáng)度、耐久性等性能。砂、石在混凝土中起骨架作用，可以降低水泥用量、減小干縮、提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性。 例6-2配制混凝土應(yīng)考慮哪些基本要求？解配制混凝土應(yīng)考慮以下四項(xiàng)基本要求，即：滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)要求；滿足混凝土施工所要求的和易性；滿足工程所處環(huán)境對(duì)混

36、凝土耐久性的要求；符合經(jīng)濟(jì)原則，即節(jié)約水泥以降低混凝土成本。評(píng)注 強(qiáng)度要求達(dá)到95%強(qiáng)度保證率；經(jīng)濟(jì)原則是在滿足強(qiáng)度要求、和易性要求、耐久性要求的前提下，盡量降低高價(jià)材料（水泥）的用量，達(dá)到降低成本的目的。例6-3何謂骨料級(jí)配？骨料級(jí)配良好的標(biāo)準(zhǔn)是什么？解 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。評(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

37、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，其水泥用量較少。 由此可見，骨料級(jí)配良好的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)是空隙率小，同時(shí)比表面積也較小。例6-4為什么要限制砂、石中活性氧化硅的含量，它對(duì)混凝土的性質(zhì)有什么不利作用？解：混凝土用砂、石必須限制其中活性氧化硅的含量，因?yàn)樯?、石中的活性氧化硅?huì)與水泥或混凝土中的堿產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)。該反應(yīng)的結(jié)果是在骨料表面生成一種復(fù)雜的堿一硅酸凝膠，在潮濕條件下由于凝膠吸水而產(chǎn)生很大的體積膨脹將硬化混凝土的水泥石與骨料界面脹裂，使混凝土的強(qiáng)度、耐久性等下降。堿骨料反應(yīng)往往需幾年、甚至

38、十幾年以上才表現(xiàn)出來。故需限制砂、石中的活性氧化硅的含量。例6-5. 為什么在拌制混凝土?xí)r，砂的用量應(yīng)按質(zhì)量計(jì)，而不能以體積計(jì)量？解砂子的體積和堆積密度與其含水狀態(tài)緊密相關(guān)。隨著含水率的增大，砂顆粒表面包裹著一層水膜，引起砂體積增大。當(dāng)砂的含水率為時(shí)，其體積最大而堆積密度最小，砂的體積可增加2030。若含水率繼續(xù)增大，砂表面水膜增厚，由于水的自重超過砂粒表面對(duì)水的吸附力而產(chǎn)生流動(dòng)，并遷入砂粒間的空隙中，于是砂粒表面的水膜被擠破消失，砂體積減小。當(dāng)含水率達(dá)左右時(shí)，濕砂體積與干砂相近；含水率繼續(xù)增大，則砂?；ハ鄶D緊，這時(shí)濕砂的體積可小于干砂。 由此可知，在拌制混凝土?xí)r，砂的用量應(yīng)按質(zhì)量計(jì)，而不能以

39、體積計(jì)量，以免引起混凝土拌合物砂量不足，出現(xiàn)離析和蜂窩現(xiàn)象。評(píng)注 氣干狀態(tài)的砂隨著其含水率的增大，砂顆粒表面形成一層吸附水膜，推擠砂粒分開而引起砂體積增大，這種現(xiàn)象稱為砂的濕脹，其中細(xì)砂的濕脹要比粗砂大得多。篩孔篩孔 尺寸尺寸 分計(jì)篩余量分計(jì)篩余量（g） 分計(jì)篩余（）分計(jì)篩余（） 累計(jì)篩余（）累計(jì)篩余（） 5.0 5 a1=5/500=1 a1=a1=1 2.5 100 a2=100/500=20 a2=a1+ a2=21 1.25 150 a3=150/500=30 a3=a2+ a3=51 0.63 145 a4=145/500=29 a4=a3+ a4=80 0.315 80 a5=80

40、/500=16 a5=a4+ a5=96 0.16 20 a6=20/500=4 a6=a5+ a6=100 計(jì)計(jì)算算細(xì)細(xì)度度模模數(shù)數(shù)： 11654321005aaaaaaamx）（ 43.31100510096805121）（ 根據(jù)細(xì)度模數(shù)，該砂屬粗砂。根據(jù)細(xì)度模數(shù)，該砂屬粗砂。在級(jí)配區(qū)內(nèi)畫出該砂的篩分曲線，見圖在級(jí)配區(qū)內(nèi)畫出該砂的篩分曲線，見圖 4-14-1。該曲線落。該曲線落 在區(qū)（粗砂區(qū)）內(nèi)，說明該砂為粗砂，級(jí)配合格。在區(qū)（粗砂區(qū)）內(nèi)，說明該砂為粗砂，級(jí)配合格。 評(píng)注評(píng)注 x x在在3.73.73.13.1為粗砂，為粗砂，x x在在3.03.02.32.3為中砂，為中砂，x x在在2.

41、22.21.61.6為細(xì)砂，為細(xì)砂，x x在在1.51.50.70.7為特細(xì)砂。為特細(xì)砂。 例6-7什么是石子的最大粒徑？工程上石子的最大粒徑是如何確定的？解 粗骨料公稱粒級(jí)的上限稱為該粒級(jí)的最大粒徑。 工程上對(duì)混凝土中每立方米水泥用量小于170 kg的貧混凝土，采用較大粒徑的粗骨料對(duì)混凝土強(qiáng)度有利。特別在大體積混凝土中，采用大粒徑粗骨料，對(duì)于減少水泥用量、降低水泥水化熱有著重要的意義。不過對(duì)于結(jié)構(gòu)常用的混凝土，尤其是高強(qiáng)混凝土，從強(qiáng)度觀點(diǎn)來看，當(dāng)使用的粗骨料最大粒徑超過40mm后，并無多大好處，因?yàn)檫@時(shí)由于減少用水量獲得的強(qiáng)度提高，被大粒徑骨料造成的較少粘結(jié)面積和不均勻性的不利影響所抵消。因

42、此，只有在可能的情況下，粗骨料最大粒徑應(yīng)盡量選用大一些。 但最大粒徑的確定，還要受到混凝土結(jié)構(gòu)截面尺寸及配筋間距的限制。按混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定，混凝土用粗骨料的最大粒徑不得大于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的14，且不得大于鋼筋間最小凈距的34。對(duì)于混凝土實(shí)心板，骨料的最大粒徑不宜超過板厚的12，且不得超過50mm。評(píng)注粗骨料最大粒徑增大時(shí)，骨料總表面積減小，因此包裹其表面所需的水泥漿量減少，可節(jié)約水泥，并且在一定和易性及水泥用量條件下，能減少用水量而提高混凝土強(qiáng)度。因此，在可能的情況下，粗骨料最大粒徑應(yīng)盡量選用大一些。最大粒徑的選用，除了受結(jié)構(gòu)上諸因素的限制外，還受攪拌機(jī)以及輸送管道等條件的限

43、制。例6-8砂、石中的粘土、淤泥、細(xì)屑等粉狀雜質(zhì)及泥塊對(duì)混凝土的性質(zhì)有哪些影響？解 砂、石中的粘土、淤泥、細(xì)屑等粉狀雜質(zhì)含量增多，為保證拌合料的流動(dòng)性，將使混凝土的拌合用水量（）增大，即增大，粘土等粉狀物還降低水泥石與砂、石間的界面粘結(jié)強(qiáng)度，從而導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度和耐久性降低，變形增大；若保持強(qiáng)度不降低，必須增加水泥用量，但這將使混凝土的變形增大。泥塊對(duì)混凝土性能的影響與上述粉狀物的影響基本相同，但對(duì)強(qiáng)度和耐久性的影響程度更大。評(píng)注 粘土、淤泥、細(xì)屑等粉狀雜質(zhì)本身強(qiáng)度極低，且總表面積很大，因此包裹其表面所需的水泥漿量增加，造成混凝土的流動(dòng)性降低且大大降低了水泥石與砂、石間的界面粘結(jié)強(qiáng)度。例6-9

44、簡(jiǎn)述石子的連續(xù)級(jí)配及間斷級(jí)配的特點(diǎn)？解 石子的連續(xù)級(jí)配是將石子按其尺寸大小分級(jí)，其分級(jí)尺寸是連續(xù)的。連續(xù)級(jí)配的混凝土一般和易性良好，不易發(fā)生離析現(xiàn)象，是常用的級(jí)配方法。 石子的間斷級(jí)配是有意剔除中間尺寸的顆粒，使大顆粒與小顆粒間有較大的“空檔”。按理論計(jì)算，當(dāng)分級(jí)增大時(shí)，骨料空隙率降低的速率較連續(xù)級(jí)配大，可較好地發(fā)揮骨料的骨架作用而減少水泥用量。但容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，和易性較差。 評(píng)注 顆粒級(jí)配對(duì)于混凝土的強(qiáng)度、質(zhì)量、和易性、節(jié)約水泥等都具有重要意義。石子的連續(xù)級(jí)配及間斷級(jí)配一般由各種單粒級(jí)組合為所要求的級(jí)配。單粒級(jí)也可與連續(xù)級(jí)配混合使用，以改善級(jí)配或配成較大粒度的連續(xù)級(jí)配。 例6-10. 普通

45、混凝土中使用卵石或碎石，對(duì)混凝土性能的影響有何差異？解 碎石表面粗糙且多棱角，而卵石多為橢球形，表面光滑。碎石的內(nèi)摩擦力大。在水泥用量和用水量相同的情況下，碎石拌制的混凝土由于自身的內(nèi)摩擦力大，拌合物的流動(dòng)性降低，但碎石與水泥石的粘結(jié)較好，因而混凝土的強(qiáng)度較高。在流動(dòng)性和強(qiáng)度相同的情況下，采用碎石配制的混凝土水泥用量較大。而采用卵石拌制的混凝土的流動(dòng)性較好，但強(qiáng)度較低。當(dāng)水灰比大于0.65時(shí)，二者配制的混凝土的強(qiáng)度基本上沒有什么差異，然而當(dāng)水灰比較小時(shí)強(qiáng)度相差較大。 評(píng)注 碎石與水泥石的粘結(jié)性好，這對(duì)配制高強(qiáng)混凝土特別有利。越小，碎石同卵石的界面粘結(jié)程度的差異越大，對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響也越大。此

46、外一般情況下，碎石的強(qiáng)度高于卵石的強(qiáng)度，這對(duì)提高混凝土的強(qiáng)度也是有利的。 例6-11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？為什么不宜用低強(qiáng)度等級(jí)水泥配制高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土？解 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足強(qiáng)度要求，但卻滿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說水泥用量很大，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

47、量也大，對(duì)大體積或較大體積的工程也極為不利。此外經(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。 評(píng)注 若用低強(qiáng)度水泥來配制高強(qiáng)度混凝土，為滿足強(qiáng)度要求必然使水泥用量過多。這不僅不經(jīng)濟(jì)，而且使混凝土收縮和水化熱增大還將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。如果用高強(qiáng)度水泥來配制低強(qiáng)度混凝土，單從強(qiáng)度考慮只須用少量水泥就可滿足要求，但為了又要滿足混凝土拌合物和易性及混凝土耐久性要求，就必須再增加一些水泥用量。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）即能

48、使問題得到較好解決。 例6-12. 為什么不宜用海水拌制混凝土？解用海水拌制混凝土?xí)r，由于海水中含有較多硫酸鹽（so42 約2400g），混凝土的凝結(jié)速度加快，早期強(qiáng)度提高，但天及后期強(qiáng)度下降（28強(qiáng)度約降低10），同時(shí)抗?jié)B性和抗凍性也下降。當(dāng)硫酸鹽的含量較高時(shí)，還可能對(duì)水泥石造成腐蝕。同時(shí)，海水中含有大量氯鹽（c 約15000gl），對(duì)混凝土中鋼筋有加速銹蝕作用，因此對(duì)于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，不得采用海水拌制混凝土。評(píng)注對(duì)有飾面要求的混凝土，也不得采用海水拌制，因?yàn)楹Ｋ泻写罅康穆塞}、鎂鹽和硫酸鹽，混凝土表面會(huì)產(chǎn)生鹽析而影響裝飾效果。例6-13什么是混凝土的和易性？它包括有幾方面涵

49、義？ 解 和易性是指混凝土拌合物能保持其組成成分均勻，不發(fā)生分層離析、泌水等現(xiàn)象，適于運(yùn)輸、澆筑、搗實(shí)成型等施工作業(yè)，并能獲得質(zhì)量均勻、密實(shí)的混凝土的性能。和易性包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性三方面的涵義。 流動(dòng)性是指混凝土拌合物在自重或機(jī)械振搗力的作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)并均勻密實(shí)地充滿模型的性能。 粘聚性是指混凝土拌合物內(nèi)部組分間具有一定的粘聚力，在運(yùn)輸和澆筑過程中不致發(fā)生離析分層現(xiàn)象，而使混凝土能保持整體均勻的性能。 保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持內(nèi)部水分的能力，在施工過程中不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象的性能。 評(píng)注 混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性及保水性，三者是互相關(guān)聯(lián)又互相矛盾的，當(dāng)流動(dòng)性很大時(shí)

50、，則往往粘聚性和保水性差，反之亦然。因此，所謂拌合物和易性良好，就是要使這三方面的性質(zhì)在某種具體條件下，達(dá)到均為良好，亦即使矛盾得到統(tǒng)一。 例6-14混凝土的流動(dòng)性如何表示？工程上如何選擇流動(dòng)性的大小？解混凝土拌合物的流動(dòng)性以坍落度或維勃調(diào)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。 評(píng)注 正確選擇混凝土拌合物的坍落度，對(duì)于保證混凝

51、土的施工質(zhì)量及節(jié)約水泥，有重要意義。在選擇坍落度時(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，盡可能采用較小的坍落度，以節(jié)約水泥并獲得質(zhì)量較高的混凝土。 例6-15影響混凝土拌合料和易性的因素有哪些？解影響混凝土拌合料和易性的因素主要有以下幾個(gè)方面：（）水泥漿的數(shù)量。水泥漿越多則流動(dòng)性越大，但水泥漿過多時(shí)，拌合料易產(chǎn)生分層、離析，即粘聚性明顯變差。水泥漿太少則流動(dòng)性和粘聚性均較差。（）水泥漿的稠度。稠度大則流動(dòng)性差，但粘聚性和保水性則一般較好。稠度小則流動(dòng)性大，但粘聚性和保水性較差。（3）砂率。砂率大則骨料的比表面積大，使流動(dòng)性降低或需增加用水量，但粘聚性和保水性好。砂率小則流動(dòng)性提高

52、，但粘聚性和保水性降低。砂率過小時(shí)則流動(dòng)性也降低。合理砂率（最佳砂率），有最大的流動(dòng)性。（）其他影響因素水泥品種，骨料種類，粒形和級(jí)配以及外加劑等，都對(duì)混凝土拌合物的和易性有一定影響。 評(píng)注 在工程實(shí)踐中要改善混凝土和易性，一般可采取如下四條措施：（）盡可能降低砂率，采用合理砂率，有利于提高混凝土質(zhì)量和節(jié)約水泥。（）改善砂、石級(jí)配，采用良好級(jí)配。（）盡可能采用粒徑較大的砂、石為好。（）保持水灰比不變的情況下，增加水泥漿用量或加入外加劑（一般指的是減水劑）。 例6-16何謂砂率？何謂合理砂率？影響合理砂率的主要因素是什么？解砂率是混凝土中砂的質(zhì)量與砂和石總質(zhì)量之比。合理砂率是指用水量、水泥用量一

53、定的情況下，能使拌合料具有最大流動(dòng)性，且能保證拌合料具有良好的粘聚性和保水性的的砂率?；蚴窃谔涠纫欢〞r(shí)，使拌合料具有最小水泥用量的砂率。影響合理砂率的主要因素有砂、石的粗細(xì)，砂、石的品種與級(jí)配，水灰比以及外加劑等。石子越大，砂子越細(xì)、級(jí)配越好、水灰比越小，則合理砂率越小。采用卵石和減水劑、引氣劑時(shí)，合理砂率較小。評(píng)注 砂率表示混凝土中砂子與石子二者的組合關(guān)系，砂率的變動(dòng)，會(huì)使骨料的總表面積和空隙率發(fā)生很大的變化，因此對(duì)混凝土拌合物的和易性有顯著的影響。 當(dāng)砂率過大時(shí)，骨料的總表面積和空隙率均增大，當(dāng)混凝土中水泥漿量一定的情況下，拌合物就顯得干稠，流動(dòng)性就變小，如要保持流動(dòng)性不變，則需增加水泥

54、漿，就要多耗用水泥。反之，若砂率過小，則拌合物中顯得石子過多而砂子過少，形成砂漿量不足以包裹石子表面，并不能填滿石子間空隙。使混凝土產(chǎn)生粗骨料離析、水泥漿流失，甚至出現(xiàn)潰散等現(xiàn)象。 例6-17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。解現(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料的粘聚性和保水性降低。特別是因水灰比的增大，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。評(píng)注

55、不能采用僅增加用水量的方式來提高混凝土的流動(dòng)性。施工現(xiàn)場(chǎng)萬一必須提高混凝土的流動(dòng)性時(shí)，必須在保證水灰比不變的情況下，既增加用水量，又增加水泥用量。例6-18影響混凝土強(qiáng)度的主要因素有哪些？怎樣影響？解影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素有：（1）水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比。水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，混凝土強(qiáng)度越高；在能保證密實(shí)成型的前提下，水灰比越小強(qiáng)度越高。 （2）骨料品種、粒徑、級(jí)配、雜質(zhì)等。采用粒徑較大、級(jí)配較好且干凈的碎石和砂時(shí)，可降低水灰比，提高界面粘結(jié)強(qiáng)度，因而混凝土的強(qiáng)度高。 （3）養(yǎng)護(hù)溫度、濕度。溫度、濕度對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響是通過影響水泥的水化凝結(jié)硬化來實(shí)現(xiàn)的。溫度適宜、濕度較高時(shí)，強(qiáng)度發(fā)展快，反之

56、，不利于混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)。（4）齡期。養(yǎng)護(hù)時(shí)間越長(zhǎng)，水化越徹底，孔隙率越小，混凝土強(qiáng)度越高。（5）施工方法。主要指攪拌、振搗成型工藝。機(jī)械攪拌和振搗密實(shí)作用強(qiáng)烈時(shí)混凝土強(qiáng)度較高。 評(píng)注 水灰比（wc）是影響混凝土抗壓強(qiáng)度的最主要的因素。這種影響從實(shí)質(zhì)上是水灰比影響了混凝土的孔隙率，即混凝土內(nèi)水泥石的孔隙率。水灰比越大，則混凝土中水泥石的毛細(xì)孔隙率越大，因而強(qiáng)度越低。同時(shí)當(dāng)水灰比較大時(shí)，水易在粗骨料的下表面聚集，形成具有一定厚度的水層，即界面裂紋（或界面孔隙），降低了界面粘結(jié)強(qiáng)度，從而使混凝土的強(qiáng)度下降。例6-19提高混凝土強(qiáng)度的主要措施有哪些？解提高混凝土強(qiáng)度主要有以下措施：（） 采用高強(qiáng)度等

57、級(jí)水泥；（） 盡量降低水灰比（）；（）采用級(jí)配良好且干凈的砂和碎石。高強(qiáng)混凝土宜采用最大粒徑較小的石子。（4）摻加高效減水劑和摻合料。若要提高早期強(qiáng)度也可以摻加早強(qiáng)劑。（5）加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，保證有適宜的溫度和較高的濕度。也可采用濕熱處理（蒸汽養(yǎng)護(hù)）來提高早期強(qiáng)度（對(duì)摻活性混合材料多的水泥還可提高后期強(qiáng)度）。（6）加強(qiáng)攪拌和振搗成型。評(píng)注 以 硅灰等量取代混凝土中的水泥，并同時(shí)摻入高效減水劑，可配制出 100mpa的高強(qiáng)度混凝土。硅灰又稱凝聚硅灰或硅粉。硅灰成分中，sio2含量高達(dá)以上，主要是非晶態(tài)的無定形sio2, 火山灰活性極高。硅灰中的sio2在早期即可與ca(oh)2發(fā)生反應(yīng)，生成水化硅酸鈣，

58、大大提高混凝土強(qiáng)度。 例6-20現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢測(cè)取樣一組邊長(zhǎng)為的混凝土立方體試件，將它們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)至天，測(cè)得混凝土試件的破壞荷載分別為 306、 286、 270。試確定該組混凝土的標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度、立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，并確定其強(qiáng)度等級(jí)（假定抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差為3.0a）。解100mm混凝土立方體試件的平均強(qiáng)度為： 評(píng)注邊長(zhǎng)為100mm混凝土立方體試件的強(qiáng)度換算系數(shù)為0.95；混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為具有95%強(qiáng)度保證率的混凝土抗壓強(qiáng)度值。95%強(qiáng)度保證率的概率度t為1.645。 例 4 - 2 1 配 制 混 凝 土 時(shí) ， 制 作10cm10cm10cm立方體試件 塊，在標(biāo)準(zhǔn)條

59、件下養(yǎng)護(hù)7d后，測(cè)得破壞荷載分別為140kn、135kn、 140kn, 試估算該混凝土28d的標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度。解 7齡期時(shí)： 混凝土立方體的平均強(qiáng)度為： mpaf8 .133100100140135140 換算為標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度：換算為標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度： mpaf1 .1395. 08 .137 齡期時(shí)：齡期時(shí)： mpaff4 .221 .1371. 17lg28lg728 該混凝土的標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)該混凝土的標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度為度為 22.422.4papa。 評(píng)注 實(shí)踐證明，由中等強(qiáng)度等級(jí)的普通水泥配制的混凝土，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，其強(qiáng)度發(fā)展大致與其齡期的常用對(duì)數(shù)成正比關(guān)系，其經(jīng)驗(yàn)

60、估算公式如下： 28lglg28nffn 式式 中中 f fn n 混混 凝凝 土土 齡齡 期期 的的 抗抗 壓壓 強(qiáng)強(qiáng) 度度（ m m p p a a ） f f2 2 8 8 混混 凝凝 土土2 2 8 8 d d齡齡 期期 的的 抗抗 壓壓 強(qiáng)強(qiáng) 度度（ m m p p a a ） ； 養(yǎng)養(yǎng) 護(hù)護(hù) 齡齡 期期 （ ） ， 例6-22. 混凝土產(chǎn)生干縮濕脹的原因是什么？影響混凝土干縮變形的因素有哪些？解混凝土在干燥空氣中存放時(shí)，混凝土內(nèi)部吸附水分蒸發(fā)而引起凝膠體失水產(chǎn)生緊縮，以及毛細(xì)管內(nèi)游離水分蒸發(fā)，毛細(xì)管內(nèi)負(fù)壓增大，也使混凝土產(chǎn)生收縮，稱為干縮；混凝土在水中硬化時(shí)，體積不變，甚至有輕微膨