建筑材料習題集課件

1、建筑材料習題集 2 建筑材料的基本性質例2-1 某工地所用卵石材料的密度為2.65g/cm3、表觀密度為2.61g/cm3、堆積密度為1680 kg/m3，計算此石子的孔隙率與空隙率？解石子的孔隙率P為：石子的空隙率P，為：評注 材料的孔隙率是指材料內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, 顆粒之間的空隙體積所占的比例。計算式中密度；0材料的表觀密度；，材料的堆積密度。例2-2 有一塊燒結普通磚，在吸水飽和狀態(tài)下重2900g，其絕干質量為2550g。磚的尺寸為24011553mm，經干燥并磨成細粉后取50g，用排水法測得絕對密實體積為18.62 cm3 。試計算該

2、磚的吸水率、密度、孔隙率、飽水系數。解該磚的吸水率為該磚的密度為表觀密度為孔隙率為評注 質量吸水率是指材料在吸水飽和時，所吸水量占材料在干燥狀態(tài)下的質量百分比。例2-3 某石材在氣干、絕干、水飽和情況下測得的抗壓強度分別為174、178、165MPa，求該石材的軟化系數，并判斷該石材可否用于水下工程。解該石材的軟化系數為由于該石材的軟化系數為0.93，大于0.85，故該石材可用于水下工程。評注 軟化系數為材料吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強度與材料在絕對干燥狀態(tài)下的抗壓強度之比。與材料在氣干狀態(tài)下的抗壓強度無關。 例2-4 影響材料強度測試結果的試驗條件有那些？解答:影響材料強度測試結果的因素很多。如小

3、尺寸試件測試的強度值高于大尺寸試件；加載速度快時測得的強度值高于加載速度慢的；立方體試件的測得值高于棱柱體試件；受壓試件與加壓鋼板間無潤滑作用的（如未涂石蠟等潤滑物時），測得的強度值高于有潤滑作用；表面平整試件的測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內。當材料的潤濕邊角為（ ）時，稱為憎水性材料。a. 90 b. .90c.0解答: b:90評注 材料的潤濕邊角90為親水性材料；材料的潤濕邊角90時為憎水性材料。 4 無機氣硬性膠凝材料例4-1 根據石灰漿體的凝結硬化過程，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硬化過程，是由下面兩個同時進行的過程來完

4、成的：（）結晶作用：游離水分蒸發(fā)，氫氧化鈣逐漸從飽和溶液中結晶。（）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晶，釋出水分并被蒸發(fā)：由于氫氧化鈣結晶速度慢且結晶量少，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）凝結硬化慢；（2）硬化后強度低； （3）硬化時體積收縮大；（4）耐水性差，因為硬化石灰漿體的主要成分是氫氧化鈣，而氫氧化鈣可微溶解于水。評注 石灰漿體在空氣中凝結硬化過程主要是依賴于漿體中Ca(OH)2的結晶析出和Ca(OH)2與空氣中的二氧化碳的碳化作用。 例4-2某單位宿舍樓的內墻

5、使用石灰砂漿抹面。數月后，墻面上出現了許多不規(guī)則的網狀裂紋。同時在個別部位還發(fā)現了部分凸出的放射狀裂紋。試分析上述現象產生的原因。解: 石灰砂漿抹面的墻面上出現不規(guī)則的網狀裂紋，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果。墻面上個別部位出現凸出的呈放射狀的裂紋，是由于配制石灰砂漿時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。從而出現上述現象。評注 透過現象看本質，過火石灰表面常被粘土雜質融化形成的玻璃釉狀物包覆，熟化很慢。如未經過充分的陳伏，當石灰已經

6、硬化后，過火石灰才開始熟化，并產生體積膨漲，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，經碾壓或夯實，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，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度和耐水性會隨使用時間的延長而逐漸提高，適于在潮濕環(huán)境中使用。再者，由于石灰的可塑性好，與粘土等拌合后經壓實或夯實，使灰土或三合土的密實度大大提高，降低了孔隙率，使水的侵入大為減少。因此灰土或三合土可以用于基礎的墊層、道路的基層等

7、潮濕部位。評注 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，生成水硬性物質。例4-4.建筑石膏的成分是什么？其凝結硬化機理是什么？解 建筑石膏的成分為aSO4H2O，也稱熟石膏或半水石膏。建筑石膏的凝結硬化機理是，當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，漿體的可塑性很快消失而發(fā)生凝結，此后進一步產生和發(fā)展強度而硬化。建筑石膏與水之間產生化學反應的反應式為：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），所以二水石膏以膠體微粒不斷自水中析出, 漿體的稠度逐漸增大，表現為石膏的凝結，其后半水石膏繼續(xù)溶解和水化, 漿體逐漸

8、凝聚，失去可塑性，并逐漸轉變?yōu)榫w，晶體顆粒不斷長大和連生，形成相互交錯, 彼此緊密聯結, 硬化成塊體并產生強度，直至完全干燥，強度才停止發(fā)展。這就是石膏的硬化過程。評注 建筑石膏的凝結硬化機理實際為半水石膏吸收一個半結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，而不適用于室外使用？解建筑石膏及其制品適用于室內裝修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝結硬化后具有以下的優(yōu)良性質：（1） 石膏表面光滑飽滿，顏色潔白，質地細膩，具有良好的裝飾性。加入顏料后，可具有各種色彩。建筑石膏在凝結硬化時產生微膨脹，故其制品的表面較為光滑飽滿，棱角清晰完整，形狀、尺寸準確、細致，裝飾性好；

9、（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，當受到高溫作用時或遇火后會脫出21%左右的結晶水，并能在表面蒸發(fā)形成水蒸氣幕，可有效地阻止火勢的蔓延，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，故可調節(jié)室內的溫度和濕度，改變室內的小氣候。在室外使用建筑石膏制品時，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.評注本題主要是考查對建筑石膏及其制品技術性能的了解. 例4-6 常用菱苦土制品有哪些？組成材料的質量要求是什么？解 常用菱苦土制品有菱苦土

10、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 ）經煅燒磨細而制成的。其化學反應可表示如下：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，但溶液中所含氯化鎂應不少于。木屑多用針葉類木材產品，其粒度不應大于mm，用于面層時不應大于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

11、料，要求成分均勻干燥，無結塊和雜質，摻量為菱苦土和填充料總體積的 。評注 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，形成強度較高（4060Pa）的水化產物。 例4-7 試述水玻璃的凝結硬化機理是什么？ 解 液體水玻璃的凝結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。其反應式為：由于空氣中CO2濃度較低，這個過程進行的很慢，會長達數月之久。 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，其反應式為：硅酸凝膠再脫水而生成SiO2，從而具有強度。評注 水玻璃可吸收空氣中的二氧化碳，形成硅酸凝膠。水

12、玻璃在硬化后，具有良好的粘結力和強度，很高耐熱性和耐酸性。 例4-8 水玻璃的化學組成是什么？水玻璃的模數、密度（濃度）對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n越大時，水玻璃的粘度越大。硬化速度越快、干縮越大，硬化后的粘結強度、抗壓強度等越高、耐水性越好、抗?jié)B性及耐酸性越好。其主要原因是硬化時析出的硅酸凝膠SiO2mH2O較多。 同一模數的水玻璃，密度越大，則其有效成分Na2OnSiO2的含量越多，硬化時析出的硅酸凝膠也多，粘結力愈強。 然而如果水玻璃的模數或密度太大，往往由于粘度過大而影響到施工質量和硬化后水玻璃的性

13、質，故不宜過大。 5 水泥例5-1 現有甲、乙兩廠生產的硅酸鹽水泥熟料，其礦物成分如下表，試估計和比較這兩廠所生產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度發(fā)展速度、水化熱、d時的強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酸鹽水泥熟料配制的硅酸鹽水泥。評注 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。例5-2.試說明生產硅酸鹽水泥時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

14、，水化反應的速度最快，會使水泥發(fā)生瞬凝或急凝。為了延長凝結時間，方便施工，必須摻入適量石膏。評注在有石膏存在的條件下，水泥水化時，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膜，從而阻礙了鋁酸三鈣的水化反應，控制了水泥的水化反應速度，延緩了凝結時間。 例5-3 為什么水泥必須具有一定的細度？解 在礦物組成相同的條件下，水泥磨得愈細，水泥顆粒平均粒徑愈小，比表面積越大，水泥水化時與水的接觸面越大，水化速度越快，水化反應越徹底。相應地水泥凝結硬化速度就越快，早期強度和后期強度就越高。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

15、水泥磨得更細，也需要消耗更多的能量，造成成本提高。因此水泥應具有一定的細度。評注 國家標準GB175-1999規(guī)定，水泥的細度可用比表面積或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。導致水泥安定性不良的主要原因是：（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

16、是一種最為常見，影響也是最嚴重的因素。熟料中所含游離氧化鈣或氧化鎂都是過燒的，結構致密，水化很慢。加之被熟料中其它成分所包裹，使得其在水泥已經硬化后才進行熟化，生成六方板狀的Ca（OH）2晶體，這時體積膨脹以上，從而導致不均勻體積膨脹，使水泥石開裂。 當石膏摻量過多時，在水泥硬化后，殘余石膏與水化鋁酸鈣繼續(xù)反應生成鈣礬石，體積增大約1.5倍，也導致水泥石開裂。體積安定性不良的水泥，會發(fā)生膨脹性裂紋使水泥制品或混凝土開裂、造成結構破壞。因此體積安定性不良的水泥，應判為廢品，不得在工程中使用。評注 水泥的體積安定性用雷氏法或試餅法檢驗。沸煮后的試餅如目測未發(fā)現裂縫，用直尺檢查也沒有彎曲，表明安定性

17、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，認為水泥安定性合格。沸煮法僅能檢驗游離氧化鈣的危害。游離氧化鎂和過量石膏往往不進行檢驗，而由生產廠控制二者的含量，并低于標準規(guī)定的數量。例5-5.某些體積安定性不合格的水泥，在存放一段時間后變?yōu)楹细?，為什么？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變?yōu)楹细?。評注 必須注意的是，這樣的水泥在重新檢驗并確認體積安定性合格后方可使用。若在放置上段時間后體積

18、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定水泥的標號，按標定的標號值使用。 例5-6.影響硅酸鹽水泥水化熱的因素有那些？水化熱的大小對水泥的應用有何影響？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；水泥的細度越細，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部不易散發(fā)而使混凝土的內部溫度急劇升高，混凝土內外溫差過大，以致造成明顯的溫度應力，使混凝土產生裂縫。嚴重降低混凝土的強度和其它性能。但水化熱對冬季施工的混凝土工程較為有利，

19、能加快早期強度增長，使抵御初期受凍的能力提高。評注 水泥礦物在水化反應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。通常水泥等級越高，水化熱度越大。凡對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.為什么流動的軟水對水泥石有腐蝕作用？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。水泥石長期接觸軟水時，會使水泥石中的氫氧化鈣不斷被溶出并流失，從而引起水泥石孔隙率增加。當水泥石中游離的氫氧化鈣Ca（OH）2濃度減少到一定程

20、度時，水泥石中的其它含鈣礦物也可能分解和溶出，從而導致水泥石結構的強度降低，所以流動的軟水或具有壓力的軟水對水泥石有腐蝕作用。 評注 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，內部含有大量毛細孔，腐蝕性介質易于滲入和溶出，造成水泥石內部也受到腐蝕。工程環(huán)境中存在有腐蝕性介質且其來源充足。 例5-8 既然硫酸鹽對水泥石具有腐蝕作用，那么為什么在生產水泥時摻入的適量石膏對水泥石不產生腐蝕作用？解硫酸鹽對水泥石的腐蝕作用，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

21、酸鈣C3AH6反應，生成水化硫鋁酸鈣（鈣礬石C3AS3H31），產生1.5倍的體積膨脹。由于這一反應是在變形能力很小的水泥石內產生的，因而造成水泥石破壞，對水泥石具有腐蝕作用。 生產水泥時摻入的適量石膏也會和水化產物水化鋁酸鈣C3AH6反應生成膨脹性產物水化硫鋁酸鈣C3AS3H31，但該水化物主要在水泥漿體凝結前產生，凝結后產生的較少。由于此時水泥漿還未凝結，尚具有流動性及可塑性，因而對水泥漿體的結構無破壞作用。并且硬化初期的水泥石中毛細孔含量較高，可以容納少量膨脹的鈣礬石，而不會使水泥石開裂，因而生產水泥時摻入的適量石膏對水泥石不產生腐蝕作用，只起到了緩凝的作用。 評注 硫酸鹽與水泥石中水泥

22、水化生成的氫氧化鈣Ca（OH）2、水化鋁酸鈣C3AH6反應，生成水化硫鋁酸鈣（鈣礬石C3AS3H31），產生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發(fā)生水化反應，不產生膠凝性，但在常溫下可與氫氧化鈣Ca（OH）2發(fā)生水化反應，形成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣而凝結硬化，最終產生強度。這些混合材料稱為活性混合材料。常溫下不能氫氧化鈣Ca（OH）2發(fā)生水化反應，也不能產生凝結硬化和強度的混合材料稱為非活性混合材料

23、。 活性混合材料在水泥中可以起到調節(jié)標號、降低水化熱、增加水泥產量，同時還可改善水泥的耐腐蝕性和增進水泥的后期強度等作用。而非活性混合材料在水泥中主要起填充作用，可調節(jié)水泥強度，降低水化熱和增加水泥產量、降低成本等作用。評注常用活性混合材料主要有?；郀t礦渣，火山灰質混合材料（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？為什么？解 與硅酸鹽水泥相比，摻混合材的水泥在性質上具有以下不同點：（1）早期強度低，后期強度發(fā)展快。這是因為摻混合材料的硅酸鹽水泥熟料含量少，活性混合材料的水化速度

24、慢于熟料，故早期強度低。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物，故后期強度發(fā)展快，甚至可以超過同標號硅酸鹽水泥。 （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也放熱，但放熱量很少，遠遠低于熟料的水化熱。（3）適于高溫養(yǎng)護，具有較好的耐熱性能。采用高溫養(yǎng)護摻活性混合材料較多的硅酸鹽水泥，可大大提高早期強度，并可提高后期強度。這是因為在高溫下活性混合材料的水化反應大大加快。同時早期生成的水化產物對后期活性混合材料和熟料的水化設有多少阻礙作用，后期仍可

25、正常水化，故高溫養(yǎng)護后，水泥的后期強度也高于常溫下養(yǎng)護的強度。而對于未摻活性混合材料的硅酸鹽水泥，在高溫養(yǎng)護下，熟料的水化速度加快，由于熟料占絕大多數，故在短期內就生成大量的水化產物，沉淀在水泥顆粒附近。這些水化產物膜層阻礙了熟料的后期水化，因而高溫養(yǎng)護雖提高了早期強度，但對硅酸鹽水泥的后期強度發(fā)展不利。（4）具有較強的抗侵蝕、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一步降低了Ca（OH）2的數量，故耐腐蝕性較好。評注 摻混合材的水泥主要有組成中摻有多量粒化高爐礦渣的礦渣硅酸鹽水泥；摻有多量火山灰質混合材

26、料的火山灰質硅酸鹽水泥；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. 建筑材料試驗室對一普通硅酸鹽水泥試樣進行了檢測，試驗結果如下表，試確定其強度等級。 評注 計算水泥試樣的抗折強度時， 以個試件的強度平均值作為測定結果（精確至0.1MPa）。當3個試件的強度值中有超過平均值時，應刪除后再取平均值作為抗折強度的測定結果。計算水泥試樣的抗壓強度時，以個半截試件的平均值作為測定結果（精確至0.1MPa）。如個測定值中有個超出平

27、均值的10，應刪除，以其余個測定值的平均值作為測定結果。如果個測定值中仍有再超過它們平均值的數據，則該試驗結果作廢。 6 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，水泥漿起潤滑作用，賦予拌合物一定的流動性、粘聚性，便于施工。在硬化后則起到了將砂、石膠結為一個整體的作用，使混凝土具有一定的強度、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

28、土的強度和耐久性。 例6-2配制混凝土應考慮哪些基本要求？解配制混凝土應考慮以下四項基本要求，即：滿足結構設計的強度等級要求；滿足混凝土施工所要求的和易性；滿足工程所處環(huán)境對混凝土耐久性的要求；符合經濟原則，即節(jié)約水泥以降低混凝土成本。評注 強度要求達到95%強度保證率；經濟原則是在滿足強度要求、和易性要求、耐久性要求的前提下，盡量降低高價材料（水泥）的用量，達到降低成本的目的。例6-3何謂骨料級配？骨料級配良好的標準是什么？解 骨料級配是指骨料中不同粒徑顆粒的組配情況。骨料級配良好的標準是骨料的空隙率和總表面積均較小。使用良好級配的骨料，不僅所需水泥漿量較少，經濟性好，而且還可提高混凝土的和

29、易性、密實度和強度。評注 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，達到同樣和易性的混凝土混合料所需水泥量較少，因此可以節(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，骨料級配良好的標準應當是空隙率小，同時比表面積也較小。例6-4為什么要限制砂、石中活性氧化硅的含量，它對混凝土的性質有什么不利作用？解：混凝土用砂、石必須限制其中活性氧化硅的含量，因為砂、石中的活性氧化硅會與水泥或混凝土中的堿產生堿骨料反應。該反應的結果

30、是在骨料表面生成一種復雜的堿一硅酸凝膠，在潮濕條件下由于凝膠吸水而產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，使混凝土的強度、耐久性等下降。堿骨料反應往往需幾年、甚至十幾年以上才表現出來。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時，砂的用量應按質量計，而不能以體積計量？解砂子的體積和堆積密度與其含水狀態(tài)緊密相關。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。當砂的含水率為時，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水的吸附力而產生流動，并遷入砂粒間的空隙中，于是砂粒表面的水膜

31、被擠破消失，砂體積減小。當含水率達左右時，濕砂體積與干砂相近；含水率繼續(xù)增大，則砂?；ハ鄶D緊，這時濕砂的體積可小于干砂。 由此可知，在拌制混凝土時，砂的用量應按質量計，而不能以體積計量，以免引起混凝土拌合物砂量不足，出現離析和蜂窩現象。評注 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，這種現象稱為砂的濕脹，其中細砂的濕脹要比粗砂大得多。根據細度模數，該砂屬粗砂。在級配區(qū)內畫出該砂的篩分曲線，見圖 4-1。該曲線落 在區(qū)（粗砂區(qū)）內，說明該砂為粗砂，級配合格。評注 x在3.73.1為粗砂，x在3.02.3為中砂，x在2.21.6為細砂，x在1.50.

32、7為特細砂。 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 粗骨料公稱粒級的上限稱為該粒級的最大粒徑。 工程上對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混凝土強度有利。特別在大體積混凝土中，采用大粒徑粗骨料，對于減少水泥用量、降低水泥水化熱有著重要的意義。不過對于結構常用的混凝土，尤其是高強混凝土，從強度觀點來看，當使用的粗骨料最大粒徑超過40mm后，并無多大好處，因為這時由于減少用水量獲得的強度提高，被大粒徑骨料造成的較少粘結面積和不均勻性的不利影響所抵消。因此，只有在可能的情況下，粗骨料最大粒徑應盡量選用大一些。 但最大粒徑的確定，還

33、要受到混凝土結構截面尺寸及配筋間距的限制。按混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范規(guī)定，混凝土用粗骨料的最大粒徑不得大于結構截面最小尺寸的14，且不得大于鋼筋間最小凈距的34。對于混凝土實心板，骨料的最大粒徑不宜超過板厚的12，且不得超過50mm。評注粗骨料最大粒徑增大時，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度。因此，在可能的情況下，粗骨料最大粒徑應盡量選用大一些。最大粒徑的選用，除了受結構上諸因素的限制外，還受攪拌機以及輸送管道等條件的限制。例6-8砂、石中的粘土、淤泥、細屑等粉狀雜質及泥塊對混凝土的性質有哪些影響

34、？解 砂、石中的粘土、淤泥、細屑等粉狀雜質含量增多，為保證拌合料的流動性，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、石間的界面粘結強度，從而導致混凝土的強度和耐久性降低，變形增大；若保持強度不降低，必須增加水泥用量，但這將使混凝土的變形增大。泥塊對混凝土性能的影響與上述粉狀物的影響基本相同，但對強度和耐久性的影響程度更大。評注 粘土、淤泥、細屑等粉狀雜質本身強度極低，且總表面積很大，因此包裹其表面所需的水泥漿量增加，造成混凝土的流動性降低且大大降低了水泥石與砂、石間的界面粘結強度。例6-9簡述石子的連續(xù)級配及間斷級配的特點？解 石子的連續(xù)級配是將石子按其尺寸大小分級

35、，其分級尺寸是連續(xù)的。連續(xù)級配的混凝土一般和易性良好，不易發(fā)生離析現象，是常用的級配方法。 石子的間斷級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”。按理論計算，當分級增大時，骨料空隙率降低的速率較連續(xù)級配大，可較好地發(fā)揮骨料的骨架作用而減少水泥用量。但容易產生離析現象，和易性較差。 評注 顆粒級配對于混凝土的強度、質量、和易性、節(jié)約水泥等都具有重要意義。石子的連續(xù)級配及間斷級配一般由各種單粒級組合為所要求的級配。單粒級也可與連續(xù)級配混合使用，以改善級配或配成較大粒度的連續(xù)級配。 例6-10. 普通混凝土中使用卵石或碎石，對混凝土性能的影響有何差異？解 碎石表面粗糙且多棱角，

36、而卵石多為橢球形，表面光滑。碎石的內摩擦力大。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摩擦力大，拌合物的流動性降低，但碎石與水泥石的粘結較好，因而混凝土的強度較高。在流動性和強度相同的情況下，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性較好，但強度較低。當水灰比大于0.65時，二者配制的混凝土的強度基本上沒有什么差異，然而當水灰比較小時強度相差較大。 評注 碎石與水泥石的粘結性好，這對配制高強混凝土特別有利。越小，碎石同卵石的界面粘結程度的差異越大，對混凝土強度的影響也越大。此外一般情況下，碎石的強度高于卵石的強度，這對提高混凝土的強度也是有利的。 例6

37、-11為什么不宜用高強度等級水泥配制低強度等級的混凝土？為什么不宜用低強度等級水泥配制高強度等級的混凝土？解 采用高強度等級水泥配制低強度等級混凝土時，只需少量的水泥或較大的水灰比就可滿足強度要求，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。因而不宜用高強度等級水泥配制低強度等級的混凝土。用低強度等級水泥配制高強度等級的混凝土時，一是很難達到要求的強度，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，對混凝土結構不利，易于干裂。同時由于水泥用量大，水化放熱量也大，對大體積或較大體積的工程也極為不利。此外經濟上也不合理。所以不宜用低強

38、度等級水泥配制高強度等級的混凝土。 評注 若用低強度水泥來配制高強度混凝土，為滿足強度要求必然使水泥用量過多。這不僅不經濟，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，使混凝土質量不能保證。如果用高強度水泥來配制低強度混凝土，單從強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。這樣往往產生超強現象，也不經濟。當在實際工程中因受供應條件限制而發(fā)生這種情況時，可在高強度水泥中摻入一定量的摻合料（如粉煤灰）即能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

39、凝土時，由于海水中含有較多硫酸鹽（SO42 約2400g），混凝土的凝結速度加快，早期強度提高，但天及后期強度下降（28強度約降低10），同時抗?jié)B性和抗凍性也下降。當硫酸鹽的含量較高時，還可能對水泥石造成腐蝕。同時，海水中含有大量氯鹽（C 約15000gL），對混凝土中鋼筋有加速銹蝕作用，因此對于鋼筋混凝土和預應力混凝土結構，不得采用海水拌制混凝土。評注對有飾面要求的混凝土，也不得采用海水拌制，因為海水中含有大量的氯鹽、鎂鹽和硫酸鹽，混凝土表面會產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

40、象，適于運輸、澆筑、搗實成型等施工作業(yè)，并能獲得質量均勻、密實的混凝土的性能。和易性包括流動性、粘聚性和保水性三方面的涵義。 流動性是指混凝土拌合物在自重或機械振搗力的作用下，能產生流動并均勻密實地充滿模型的性能。 粘聚性是指混凝土拌合物內部組分間具有一定的粘聚力，在運輸和澆筑過程中不致發(fā)生離析分層現象，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部水分的能力，在施工過程中不致產生嚴重的泌水現象的性能。 評注 混凝土拌合物的流動性、粘聚性及保水性，三者是互相關聯又互相矛盾的，當流動性很大時，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

41、面的性質在某種具體條件下，達到均為良好，亦即使矛盾得到統(tǒng)一。 例6-14混凝土的流動性如何表示？工程上如何選擇流動性的大??？解混凝土拌合物的流動性以坍落度或維勃調度作為指標。坍落度適用于流動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，主要依據構件截面尺寸大小、配筋疏密和施工搗實方法等來確定。當截面尺寸較小或鋼筋較密，或采用人工插搗時，坍落度可選擇大些。反之，如構件截面尺寸較大，鋼筋較疏，或采用振動器振搗時，坍落度可選擇小些。 評注 正確選擇混凝土拌合物的坍落度，對于保證混凝土的施工質量及節(jié)約水泥，有重要意義。在選擇坍落度時，原則上應在不妨礙施工操作并

42、能保證振搗密實的條件下，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方面：（）水泥漿的數量。水泥漿越多則流動性越大，但水泥漿過多時，拌合料易產生分層、離析，即粘聚性明顯變差。水泥漿太少則流動性和粘聚性均較差。（）水泥漿的稠度。稠度大則流動性差，但粘聚性和保水性則一般較好。稠度小則流動性大，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。砂率小則流動性提高，但粘聚性和保水性降低。砂率過小時則流動性也降低。合理砂率（最佳砂率），有最大

43、的流動性。（）其他影響因素水泥品種，骨料種類，粒形和級配以及外加劑等，都對混凝土拌合物的和易性有一定影響。 評注 在工程實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量和節(jié)約水泥。（）改善砂、石級配，采用良好級配。（）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量與砂和石總質量之比。合理砂率是指用水量、水泥用量一定的情況下，能使拌合料具有最大流動性，且能保證拌合料具有良好的粘聚性和保水性的

44、的砂率?；蚴窃谔涠纫欢〞r，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，砂、石的品種與級配，水灰比以及外加劑等。石子越大，砂子越細、級配越好、水灰比越小，則合理砂率越小。采用卵石和減水劑、引氣劑時，合理砂率較小。評注 砂率表示混凝土中砂子與石子二者的組合關系，砂率的變動，會使骨料的總表面積和空隙率發(fā)生很大的變化，因此對混凝土拌合物的和易性有顯著的影響。 當砂率過大時，骨料的總表面積和空隙率均增大，當混凝土中水泥漿量一定的情況下，拌合物就顯得干稠，流動性就變小，如要保持流動性不變，則需增加水泥漿，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

45、漿量不足以包裹石子表面，并不能填滿石子間空隙。使混凝土產生粗骨料離析、水泥漿流失，甚至出現潰散等現象。 例6-17現場澆灌混凝土時，嚴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混凝土質量的危害。解現場澆灌混凝土時，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，增加了混凝土內部的毛細孔隙的含量，因而會降低混凝土的強度和耐久性，并增大混凝土的變形，造成質量事故。故現場澆灌混凝土時，必須嚴禁施工人員隨意向混凝土拌合物中加水。評注 不能采用僅增加用水量的方式來提高混凝土的流動性。施工現場萬一必須提高混凝土的流

46、動性時，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影響混凝土強度的主要因素有哪些？怎樣影響？解影響混凝土抗壓強度的主要因素有：（1）水泥強度等級和水灰比。水泥強度等級越高，混凝土強度越高；在能保證密實成型的前提下，水灰比越小強度越高。 （2）骨料品種、粒徑、級配、雜質等。采用粒徑較大、級配較好且干凈的碎石和砂時，可降低水灰比，提高界面粘結強度，因而混凝土的強度高。 （3）養(yǎng)護溫度、濕度。溫度、濕度對混凝土強度的影響是通過影響水泥的水化凝結硬化來實現的。溫度適宜、濕度較高時，強度發(fā)展快，反之，不利于混凝土強度的增長。（4）齡期。養(yǎng)護時間越長，水化越徹底，孔隙率越小，混

47、凝土強度越高。（5）施工方法。主要指攪拌、振搗成型工藝。機械攪拌和振搗密實作用強烈時混凝土強度較高。 評注 水灰比（WC）是影響混凝土抗壓強度的最主要的因素。這種影響從實質上是水灰比影響了混凝土的孔隙率，即混凝土內水泥石的孔隙率。水灰比越大，則混凝土中水泥石的毛細孔隙率越大，因而強度越低。同時當水灰比較大時，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），降低了界面粘結強度，從而使混凝土的強度下降。例6-19提高混凝土強度的主要措施有哪些？解提高混凝土強度主要有以下措施：（） 采用高強度等級水泥；（） 盡量降低水灰比（）；（）采用級配良好且干凈的砂和碎石。高強混凝土

48、宜采用最大粒徑較小的石子。（4）摻加高效減水劑和摻合料。若要提高早期強度也可以摻加早強劑。（5）加強養(yǎng)護，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）來提高早期強度（對摻活性混合材料多的水泥還可提高后期強度）。（6）加強攪拌和振搗成型。評注 以 硅灰等量取代混凝土中的水泥，并同時摻入高效減水劑，可配制出 100MPa的高強度混凝土。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，生成水化硅酸鈣，大大提高混凝土強度。 例6-20現場質量檢測取樣一組邊長為的混凝土立方體試件，

49、將它們在標準養(yǎng)護條件下養(yǎng)護至天，測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準立方體抗壓強度、立方體抗壓強度標準值，并確定其強度等級（假定抗壓強度的標準差為3.0a）。解100mm混凝土立方體試件的平均強度為： 評注邊長為100mm混凝土立方體試件的強度換算系數為0.95；混凝土立方體抗壓強度標準值為具有95%強度保證率的混凝土抗壓強度值。95%強度保證率的概率度t為1.645。 例4-21配制混凝土時，制作10cm10cm10cm立方體試件 塊，在標準條件下養(yǎng)護7d后，測得破壞荷載分別為140kN、135kN、 140kN, 試估算該混凝土28d的標準立方

50、體抗壓強度。解 7齡期時： 混凝土立方體的平均強度為： 評注 實踐證明，由中等強度等級的普通水泥配制的混凝土，在標準養(yǎng)護條件下，其強度發(fā)展大致與其齡期的常用對數成正比關系，其經驗估算公式如下： 例6-22. 混凝土產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，混凝土內部吸附水分蒸發(fā)而引起凝膠體失水產生緊縮，以及毛細管內游離水分蒸發(fā)，毛細管內負壓增大，也使混凝土產生收縮，稱為干縮；混凝土在水中硬化時，體積不變，甚至有輕微膨脹，稱為濕脹。這是由于凝膠體中膠體粒子的吸附水膜增厚，膠體粒子間距離增大所致。 影響混凝土干縮的因素有：水泥品種和細度、水灰比、水泥用量

51、和用水量等?；鹕交屹|硅酸鹽水泥比普通硅酸鹽水泥干縮大；水泥越細，收縮也越大；水泥用量多，水灰比大，收縮也大；混凝土中砂石用量多，收縮?。簧笆礁蓛?，搗固越好，收縮也越小。評注 毛細孔隙和凝膠的存在造成混凝土在干燥時產生收縮，而毛細孔隙和凝膠的多少都直接與水灰比和水泥用量有關。故影響干縮的主要因素為水灰比和水泥用量。例6-23試述混凝土的受壓變形破壞特征及其破壞機理。解混凝土在外力作用下的變形和破壞過程，也就是內部裂縫的發(fā)生和發(fā)展過程?；炷恋氖軌鹤冃纹茐奶卣魅缦拢弘A段：荷載到達“比例極限”（約為極限荷載的）以前、界面裂縫無明顯變化，荷載與變形比較接近直線關系。II階段：荷載超過 “比例極限”以

52、后，界面裂縫的數量、長度和寬度都不斷增大，界面借摩阻力繼續(xù)承擔荷載，但尚無明顯的砂漿裂縫。此時，變形增大的速度超過荷載增大的速度，荷載與變形之間不再為線性關系。III階段：荷載超過“臨界荷載”（約為極限荷載的）以后，界面裂縫繼續(xù)發(fā)展，開始出現砂漿裂縫，并將鄰近的界面裂縫連接起來成為連續(xù)裂縫。此時，變形增大的速度進一步加快，荷載一變形曲線明顯地彎向變形軸方向。IV階段：荷載超過極限荷載以后，連續(xù)裂縫急速發(fā)展，此時，混凝土的承載能力下降，荷載減小而變形迅速增大，以至完全破壞，荷載一變形曲線逐漸下降而最后結束。 評注 硬化后的混凝土在未施加荷載前，由于水泥水化造成的化學收縮和物理收縮引起的砂漿體積的

53、變化，在粗骨料與砂漿界面上產生了拉應力，同時混凝土成型后的泌水聚積于粗骨料的下緣，混凝土硬化后形成為界面裂縫?；炷潦芡饬ψ饔脮r，其內部產生了拉應力且在微裂縫頂部形成應力集中，隨著拉應力的逐漸增大，導致微裂縫的進一步延伸、匯合、擴大，形成可見的裂縫，致使混凝土結構喪失連續(xù)性而遭到完全破壞。 例6-24什么是混凝土材料的標準養(yǎng)護、自然養(yǎng)護、蒸汽養(yǎng)護、壓蒸養(yǎng)護？解標準養(yǎng)護是指將混凝土制品在溫度為20士2，相對濕度大于5的標準條件下進行的養(yǎng)護。評定強度等級時需采用該養(yǎng)護條件。自然養(yǎng)護是指對在自然條件（或氣候條件）下的混凝土制品適當地采取一定的保溫、保濕措施，并定時定量向混凝土澆水，保證混凝土材料強度

54、能正常發(fā)展的一種養(yǎng)護方式。蒸汽養(yǎng)護是將混凝土材料在小于100的高溫水蒸汽中進行的一種養(yǎng)護。蒸汽養(yǎng)護可提高混凝土的早期強度，縮短養(yǎng)護時間。壓蒸養(yǎng)護是將混凝土材料在大氣壓下，175203的水蒸汽中進行的一種養(yǎng)護。壓蒸養(yǎng)護可大大提高混凝土材料的早期強度。評注 養(yǎng)護對混凝土強度發(fā)展有很大的影響。升高溫度，水泥的水化加速，強度發(fā)展加快，但溫度過高對用硅酸鹽水泥和普通水泥拌制的混凝土的后期強度的發(fā)展有不利影響。溫度降低，則水泥水化減慢，早期強度將明顯降低。濕度同樣是混凝土強度正常發(fā)展的必要條件?；炷恋目箟簭姸仁窃跇藴署B(yǎng)護條件下養(yǎng)護后測得的值。自然養(yǎng)護和蒸汽養(yǎng)護屬于非標準養(yǎng)護條件，強度值有一定的隨意性。壓

55、蒸養(yǎng)護需要的蒸壓釜設備比較龐大。僅在生產硅酸鹽混凝土制品時應用。例6-25何謂混凝土的徐變？產生徐變的原因是什么？混凝土徐變在結構工程中有何實際影響？解混凝土在恒定荷載長期作用下，隨時間增長而沿受力方向增加的非彈性變形，稱為混凝土的徐變?；炷廉a生徐變的原因是由于在外力作用下，水泥石中凝膠的粘性流動及凝膠體內吸附水的遷移，還與水泥石內部吸附水的遷移等有關?；炷恋男熳儠箻嫾淖冃卧黾樱阡摻罨炷两孛嬷幸饝Φ闹匦路植?。對預應力鋼筋混凝土結構，混凝土的徐變將使鋼筋的預應力受到損失。但有時徐變也對工程有利，如徐變可消除或減小鋼筋混凝土內的應力集中，使應力均勻地重新分布。對大體積混凝土，徐變能

56、消除一部分由溫度變形所產生的破壞應力。 評注 影響混凝土徐變因素很多，混凝土所受初應力越大，在混凝土制成后齡期較短時加荷，水灰比越大，水泥用量越多，都會使混凝土的徐變增大；另外混凝土彈性模量大，會減小徐變，混凝土養(yǎng)護條件越好，水泥水化越充分，徐變也越小。 例6-26何謂混凝土的耐久性？提高混凝土耐久性的措施有哪些？解混凝土抵抗環(huán)境介質作用并長期保持其良好的使用性能的能力稱為混凝土的耐久性。提高混凝土耐久性的主要措施有：（）根據工程所處環(huán)境和工程性質合理選擇水泥品種。（）適當控制混凝土的水灰比及水泥用量。水灰比的大小是決定混凝土密實性的主要因素。必須嚴格限制最大水灰比，保證足夠的水泥用量。（3）

57、選用質量良好的砂石骨料。改善粗細骨料級配，在允許的最大粒徑范圍內盡量選用較大粒徑的粗骨料。減小骨料的空隙率和比表面積。（）摻入引氣劑或減水劑，提高抗?jié)B、抗凍能力。（5）加強混凝土的施工質量控制。評注 提高混凝土耐久性，對于延長結構壽命，減少修復工作量，提高經濟效益具有重要的意義。例6-27何謂混凝土的碳化？碳化對混凝土的性質有哪些影響？解混凝土的碳化是指空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用，生成碳酸鈣和水的反應。碳化作用降低了混凝土的堿度，減弱了對鋼筋的保護作用。由于水泥水化過程中生成大量氫氧化鈣，使混凝土孔隙中充滿飽和的氫氧化鈣溶液，其值可達到12.613。這種強堿性環(huán)境能使混凝土中的鋼

58、筋表面生成一層鈍化薄膜，從而保護鋼筋免于銹蝕。碳化作用降低了混凝土的堿度，當值低于時，鋼筋表面鈍化膜破壞，導致鋼筋銹蝕。 其次，當碳化深度超過鋼筋的保護層時，鋼筋不但易發(fā)生銹蝕，還會因此引起體積膨脹，使混凝土保護層開裂或剝落，進而又加速混凝土進一步碳化。碳化作用還會引起混凝土的收縮，使混凝土表面碳化層產生拉應力，可能產生微細裂縫，從而降低了混凝土的抗折強度。評注影響混凝土碳化速度的主要因素有：水泥品種、水灰比、環(huán)境濕度和硬化條件等?？諝庵谢蛘羝叙B(yǎng)護的混凝土，比在潮濕環(huán)境或水中養(yǎng)護的混凝土碳化快。因為前者促使水泥石形成多孔結構或產生微裂縫，后者水化程度高，混凝土較密實。例6-28某框架結構工程

59、現澆鋼筋混凝土梁，混凝土設計強度等級為 30，施工要求混凝土坍落度為，根據施工單位歷史資料統(tǒng)計，混凝土強度標準差5MPa。所用原材料情況如下： 水泥：42.5級普通硅酸鹽水泥，水泥密度為=3.10/cm，水泥強度等級標準值的富余系數為1.08； 砂：中砂，級配合格， 砂子表觀密度os=2.60cm； 石：530mm碎石，級配合格， 石子表觀密度og=2.65/cm3；試求： 混凝土計算配合比； 2若經試配混凝土的和易性和強度等均符合要求，無需作調整。又知現場砂子含水率為 ，石子含水率為1，試計算混凝土施工配合比。（5）確定砂率（s）查表67，對于采用最大粒徑為40的碎石制的混凝土，當水灰比為0

60、.53時，其砂率值可選取32%37%，采用插入法選定，現取s= 。 評注 耐久性問題是混凝土的一個重要性能指標，所有混凝土均應予以考慮。因此，國家規(guī)范規(guī)定所有混凝土在配合比設計時都應當按該混凝土使用時所處的環(huán)境條件，考慮其滿足耐久性要求所必要的水灰比及水泥用量值。 例6-29某混凝土拌合物經試拌調整滿足和易性要求后，各組成材料用量為水泥3.15，水1.89，砂6.24, 卵石12.48，實測混凝土拌合物表觀密度為2450；試計算每m3 混凝土的各種材料用量。解該混凝土拌合物各組成材料用量的比例為：C:S:G:W=3.15:6.24:12.48:1.89 =1:1.98:3.96:0.60由實測