【正文】 1．試述材料密度、表觀密度、孔隙率的定義、測定方法及相互關系。密度與視密度的區(qū)別何在？ 參考答案：密度 ：是指材料在密實狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。測定方法：將材料磨細成粒徑小于 的粉末，再用排液法測得其密實體積。用此法得到的密度又稱“真密度”。 表觀密度 ：是指材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。測定方法：對于外形規(guī)則的塊體材料，測其外觀尺寸就可得到自然體積。對于外觀不規(guī)則的塊體材料，將其加工成規(guī)則的塊體再測其外觀尺寸，或者采用蠟封排液法。 孔隙率 ：材料中的孔隙體積與總體積的百分比。 相 互關系： 密度與視密度區(qū)別：某些散粒材料比較密實，其內(nèi)部僅含少量微小、封閉的孔隙，從工程使用角度來說，不需磨細也可用排液法測其近似的密實體積，這樣測得的密度稱為“視密度”。 2．孔隙率及孔隙特征對材料的表觀密度、強度、吸水性、抗?jié)B性、抗凍性、導熱性等性質(zhì)有何影響？ 參考答案：對表觀密度的影響：材料孔隙率大，在相同體積下，它的表觀密度就小。而且材料的孔隙在自然狀態(tài)下可能含水，隨著含水量的不同，材料的質(zhì)量和體積均會發(fā)生變化，則表觀密度會發(fā)生變化。 對強度的影響：孔隙減小了材料承受荷載的有效面積 ，降低了材料的強度，且應力在孔隙處的分布會發(fā)生變化，如：孔隙處的應力集中。 對吸水性的影響：開口大孔，水容易進入但是難以充滿；封閉分散的孔隙，水無法進入。當孔隙率大，且孔隙多為開口、細小、連通時，材料吸水多。 對抗?jié)B性的影響：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并連通開口時，材料具有較高的滲透性；如果孔隙率小，孔隙封閉不連通，則材料不易被水滲透。 對抗凍性的影響：連通的孔隙多，孔隙容易被水充滿時，抗凍性差。 對導熱性的影響：如果材料內(nèi)微小、封閉、均勻分布的孔隙多，則導熱系數(shù)就小，導熱性差，保溫隔熱性能就好。如果材料 內(nèi)孔隙較大，其內(nèi)空氣會發(fā)生對流，則導熱系數(shù)就大，導熱性好。 3．材料的耐水性、吸水性、吸濕性、抗凍性、導熱性、抗?jié)B性的含義是什么？ 參考答案：耐水性： 材料抵抗水破壞作用的能力稱為耐水性，即材料經(jīng)水浸泡后，不發(fā)生破壞，同時強度也不顯著降低的性質(zhì)。指標：軟化系數(shù) 吸水性：材料與水接觸時其毛細管會吸收水分的性質(zhì)。指標：吸水率 吸濕性：材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。指標：平衡含水率 抗凍性：材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不被破壞，強度也不嚴重降低的性質(zhì)。指標：抗凍等級，其劃分取 決于材料在一定條件下經(jīng)受凍融而不被破壞的次數(shù)。 導熱性：當材料兩面存在溫度差時，熱量會從溫度較高的一面?zhèn)鲗У綔囟容^低的一面的性質(zhì)。指標：導熱系數(shù) 抗?jié)B性：材料抵抗壓力水或液體滲透的性質(zhì)。指標：滲透系數(shù) 4．試述材料的彈性、朔性的意義？ 參考答案：彈性： 當撤去外力或外力恢復到原狀態(tài)，材料能夠完全恢復原來形狀的性質(zhì)。 塑性： 當撤去外力或外力恢復到原狀態(tài)，材料仍保持變形后的形狀和尺寸，并不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)。 脆性：是材料在外力作用下不產(chǎn)生明顯變形而突然發(fā)生破壞的一種性能。 無機膠 凝材料 什么是氣硬性膠凝材料？什么是水硬性膠凝材料？ 參考答案：氣硬性膠凝材料只能在空氣中硬化，并且只能在空氣中保持或發(fā)展其強度，如石膏、石灰等；水硬性膠凝材料則不僅能在空氣中而且能更好地在水中硬化，保持并發(fā)展其強度，如水泥。 過火石灰、欠火石灰對石灰性能有什么影響？如何消除？ 參考答案：欠火石灰的產(chǎn)漿量較低，質(zhì)量較差；欠火石灰的密度較大，表面常被黏土雜質(zhì)溶化時所形成的玻璃釉狀物包覆，因而消解很慢，在工程中過火石灰顆粒往往會在正常石灰硬化后繼續(xù)吸濕消解而發(fā)生體積膨脹，降低石灰品質(zhì)，影響工程質(zhì)量。消 除方法有：將石灰經(jīng)陳伏處理后再使用于工程，控制煅燒溫度在 1000℃～ 1200℃之間，巖塊尺寸不宜過大。 水玻璃的硬化有何特點？ 參考答案：水玻璃能與空氣中的二氧化碳反應生產(chǎn)無定形的硅酸凝膠，隨著水分的揮發(fā)干燥，無定形硅酸脫水轉變成二氧化硅而硬化。由于空氣中二氧化碳較少，反應進行很慢，因此水玻璃在實際使用時常加入促硬劑以加速硬化。 造成硅酸鹽水泥體積安定性不良的原因有哪幾種？怎樣檢驗？ 參考答案：造成水泥體積安定性不良，一般是由熟料中所含游離氧化鈣游離氧化鎂過多或摻入石膏過多等原因所造成。國家標準規(guī)定 ，由游離的氧化鈣過多引起的水泥體積安定性不良可用雷氏法或試餅法檢驗。試餅法是用標準稠度的水泥凈漿做成試餅，經(jīng)恒沸 3 小時后用肉眼觀察未發(fā)現(xiàn)裂紋，用直尺檢驗沒有彎曲；雷氏法是用雷氏夾中的水泥漿經(jīng)沸煮三小時后的膨脹值。 在下列工程中選擇適宜的水泥品種： （ 1）現(xiàn)澆混凝土梁、板、柱冬季施工：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥； （ 2）高層建筑基礎底板（具有大體積混凝土和抗?jié)B要求）：礦渣水泥和粉煤灰水泥； （ 3）南方受海水侵蝕的鋼筋混凝土工程：礦渣水泥和火山灰水泥； （ 4）高爐煉鐵爐基礎：鋁酸鹽水泥； （ 5）高強度預應力 混凝土梁：硅酸鹽水泥和普通水泥； （ 6）地下鐵道：普通水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥； （ 7）東北某大橋的沉井基礎及橋梁墩臺：礦渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥。 ？產(chǎn)生腐蝕的原因是什么？防止腐蝕的措施有哪些？ 參考答案：腐蝕的類型有：軟水侵蝕（溶出性侵蝕）：軟水能使水化產(chǎn)物中的 Ca(OH)2 溶解，并促使水泥石中其它水化產(chǎn)物發(fā)生分解；鹽類腐蝕：硫酸鹽先與水泥石結構中的 Ca(OH)2 起置換反應生產(chǎn)硫酸鈣，硫酸鈣再與水化鋁酸鈣反應生成鈣釩石，發(fā)生體積膨脹；鎂鹽與水泥石中的 Ca(OH)2 反應生成松軟無膠凝能力的 Mg(OH)2；酸類腐蝕： CO2 與水泥石中的 Ca(OH)2 反應生成 CaCO3，再與含碳酸的水反應生成易溶于水的碳酸氫鈣，硫酸或鹽酸能與水泥石中的 Ca(OH)2 反應；強堿腐蝕：鋁酸鹽含量較高的硅酸鹽水泥遇到強堿也會產(chǎn)生破壞。腐蝕的防止措施：①根據(jù)工程所處的環(huán)境，選擇合適的水泥品種；②提高水泥石的密實程度；③表明防護處理。 混凝土 1． 試述混凝土中的四種基本組成材料在混凝土中所起的作用。 參考答案：水泥和水： 水泥和水形成水泥漿，填充砂子空隙并包裹砂粒，形成砂漿，砂漿又填充石 子空隙并包裹石子顆粒。水泥漿在砂石顆粒之間起著潤滑作用，使混凝土拌和物具有一定的流動性。但是它更主要的是起膠結作用。水泥漿通過水泥的硬化，把砂石骨料牢固的膠結成一整體。 砂石：一般不與水泥漿起化學反應，起骨架作用，可以大大的節(jié)省水泥；可以降低水化熱，大大減少混凝土由于水泥漿硬化而產(chǎn)生的收縮，抑制裂縫的擴展。 2．什么是混凝土拌合物的和易性？影響和易性的主要因素有哪些？如何改善混凝土拌和物的和易性？ 參考答案：和易性是指在一定的施工條件下，便于各種施工操作并能獲得均勻、密實的混凝土的一種綜合性能。包括 ：流動性、粘聚性和保水性。 主要影響因素：水泥品種及細度；用水量；水泥漿用量；水灰比；含砂率；外加劑；攪拌。 應根據(jù)和易性的主要影響因素綜合考慮來提高和易性，如：選用和易性最好的粉煤灰硅酸鹽水泥，將水泥磨細，增加水泥漿的用量，選擇合理的水灰比和砂率，加入減水劑，加強攪拌等都能提高混凝土的和易性。 3．影響混凝土強度的內(nèi)在因素有哪些？試結合強度公式加以說明。 參考答案：混凝土的強度主要決定于水泥石的強度和水泥石與骨料之間的粘結強度。而水泥石的強度主要取決于其礦物成分及孔隙率。而孔隙率又決定于水灰比與水化程度 。所以，對于給定的齡期，水泥石的強度主要決定于水泥強度與水灰比。水泥強度越大，水灰比越小，水泥石強度越高。水泥石與骨料的粘結力也同樣與水泥強度和水灰比有關，水泥強度越高，水灰比越小，則水泥漿硬化后與骨料的粘結力越強。水泥石與骨料的粘結力還與骨料的品質(zhì)有關，碎石混凝土強度高于卵石混凝土的強度。綜上所述，混凝土的強度與水灰比成反比，與水泥強度成正比，還與骨料品質(zhì)有關。用公式表示為： 。 其中： C－ 1m3 混凝土中水泥用量， Kg； W－ 1m3 混凝土中的用水量， Kg； －灰水比 －混凝土 28 天抗壓強度 －水泥的實測強度 ， －經(jīng)驗系數(shù)。 4．試從混凝土的組成材料、配合比、施工、養(yǎng)護等幾個方面綜合考慮提出高混凝土強度的措施。 參考答案：選用高標號的水泥、降低水灰比、機械攪拌，標準養(yǎng)護 18．何謂減水劑？試述減水劑的作用機理。在混凝土中加減水劑有何技術經(jīng)濟意義？我國目前常用的有哪幾種？ 參考答案：減水劑：在混凝土坍落度基本相同的條件下，能減少拌合用水量的外加劑。 減水劑的作用原理：加入適量的減水劑后，其憎水基團定向吸附于水泥顆粒表面并使之帶有相同電荷，在電性斥力作用下水泥顆粒彼此相互排斥 ，絮凝結構解體，關閉于其中的游離水被釋放出來，從而在不增加拌和用水量的情況下，有效的增大了混凝土的流動性。另一方面減水劑分子的親水基團朝向水溶液作定向排列，其極性很強易于與水分子以氫鍵形式結合，在水泥顆粒表面形成一層穩(wěn)定的溶劑化水膜，有利于水泥顆粒的滑動，也更強化了水對水泥顆粒的潤濕作用。 使用減水劑的技術經(jīng)濟意義： 1) 在保持用水量不變的情況下，可使混凝土拌合物的坍落度增大 100～ 200mm。 2) 在保持坍落度不變的情況下，可使混凝土的用水量減少 10％～ 15％，高效減水劑可減水 20％以上，抗壓強度可提 高 15％～ 40％。 3) 在保持坍落度和混凝土抗壓強度不變的情況下，可節(jié)約水泥 10％～ 15％。 4) 由于混凝土的用水量減少，泌水和骨料離析現(xiàn)象得到改善，可大大提高混凝土的抗?jié)B性，一般混凝土的滲水性可降低 40％～ 80％。 5) 可減慢水泥水化初期的水化放熱速度，有利于減小大體積混凝土的溫度應力，減少開裂現(xiàn)象。 我國常用的減水劑種類： 普通減水劑：以木質(zhì)磺酸鹽類為主，有木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鎂及丹寧等。 高效減水劑：多環(huán)芳香族磺酸鹽類：主要有萘和萘的同系磺化物與甲醛縮合的鹽類、胺基磺酸鹽等。 水溶性樹脂磺酸鹽類：主要成分為磺化三聚氰胺樹脂、磺化古瑪隆樹脂等。 脂肪族類：主要有聚羧酸鹽類、聚丙烯酸鹽類、脂肪族羥甲基璜酸鹽高縮聚物等。 其他：改性木質(zhì)素磺酸鈣、改性丹寧等。 5．何謂引氣劑？在混凝土中摻入引氣劑有何技術經(jīng)濟意義？ 參考答案：引起劑是指在攪拌混凝土工程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡（孔徑為 20～ 200 ）的外加劑。 技術經(jīng)濟意義： 可大大改善拌合物的保水性和粘聚性，使其泌水現(xiàn)象減輕。氣泡介于顆粒之間， 能起一定的潤滑作用，使顆粒間摩擦力減小，從而提高混凝土拌合物的流動性。 在硬化混凝土中，由于氣泡隔斷了毛細孔滲水通道，故能提高了抗?jié)B性，同時因氣泡有較大的彈性變形能力，對冰凍等破壞力能起緩沖作用，故因此也能提高抗凍性。 6．已知實驗室配合比為 1： ： 4， W/C＝ ，混凝土混合物的表觀密度ρ 0＝ 2400kg/cm3,工地采用 800L攪拌機，當日實際測得卵石含水率為 ％，砂含水率為 4％。為每次投料量應為多少？ 參考答案：總材料用量為： *2400＝ 1920Kg 水泥用量為： 河砂用量為： 237*（ 1＋ 4％）＝ 卵石用量為： 237*4（ 1＋ ％）＝ 用水量： 237*－ 237**4％－ 237*4*％＝ 7． 某實驗室按初步配合比稱取 15L 混凝土的原材料進行試拌，水泥 ，砂 ，石子 ， W/C=。試拌結果坍落度小，于是保持 W/C 不變，增加 10％的水泥漿后，坍落度合格，測得混凝土拌和物表觀密度為 2380 kg/m3，試計算調(diào)整后的基準配合比。 參考答案：增加后水泥量為 +*10％＝ ，水為： *(1+10%)= 調(diào)整后材料總用量為： +++＝ 則每立方米混凝土實際所需的各項材料用量為： 水泥： 水： 砂： 石： 配合比為：水泥：砂：石：水＝ 1： ： ： 鋼材與鋁合金 什么是沸騰鋼？有何優(yōu)缺點？哪些條件下不宜選用沸騰鋼？ 參考答案：沸騰鋼僅加入錳鐵進行脫氧，脫氧不完全，這種鋼鑄錠時，有大量的一氧化碳氣體逸出，鋼液呈沸騰狀，故