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建筑材料課后思考題答案和習題答案-資料下載頁

2025-06-25 17:51本頁面
  

【正文】 高;卵石呈圓形或卵圓形,表面光滑,與水泥石的粘結強度較低。在水泥石強度及其它條件相同時,碎石混凝土的強度高于卵石混凝土的強度。 (3)養(yǎng)護條件 在保證足夠濕度情況下,溫度越高,水泥凝結硬化速度越快,早期強度越高;低溫時水泥混凝土硬化比較緩慢,當溫度低至0℃以下時,硬化不但停止,且具有冰凍破壞的危險?;炷翝仓戤吅?,必須加強養(yǎng)護,保持適當?shù)臏囟群蜐穸龋员WC混凝土不斷地凝結硬化。 (4)齡期:齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護條件下所經歷的時間。 在正常的養(yǎng)護條件下,混凝土的抗壓強度隨齡期的增加而不斷發(fā)展,在7~14d內強度發(fā)展較快,以后逐漸減慢,28d后強度發(fā)展更慢。由于水泥水化的原因,混凝土的強度發(fā)展可持續(xù)數(shù)十年。當采用普通水泥拌制的、中等強度等級的混凝土,在標準養(yǎng)護條件下,混凝土的抗壓強度與其齡期的對數(shù)成正比。 (5)外加劑 (6)施工質量描述混凝土耐久性的主要技術指標有哪些?如何提高混凝土的耐久性?答:混凝土的耐久性主要由抗?jié)B性、抗凍性、抗腐蝕性、抗碳化性及抗堿骨料反應等性能綜合評定。提高混凝土耐久性的措施:(1)選擇合適品種的水泥。(2)控制混凝土的最大水灰比和最小水泥用量。水灰比的大小直接影響到混凝土的密實性,而保證水泥的用量,也是提高混凝土密實性的前提條件。(3)需用質量良好的骨料,并注意顆粒級配的改善。近年來的研究表明,在骨料中摻加粒徑在砂和水泥之間的超細礦物粉料,可有效改善混凝土的顆粒級配,提高混凝土的耐久性。(4)摻加外加劑。改善混凝土耐久性的外加劑有減水劑和引氣劑。(5)嚴格控制混凝土的施工質量,保證混凝土的均勻、密實。混凝土的立方體抗壓強度與立方體抗壓強度標準值之間有何關系?混凝土的強度等級的涵義是什么? 答:立方體抗壓強度標準值(fcu,k),是指按標準方法側得的立方體抗壓強度總體分布中的一個值。 為便于設計和施工選用混凝土,將混凝土按立方強度的標準值分成若干等級,即強度等級。以“C”和混凝土立方體抗壓強度標準值(fcu,k)表示,C10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60等十二個強度等級。混凝土的配制強度如何確定?答:計算混凝土配制強度 fcu,0式中: fcu,0——混凝土配制強度,MPa; fcu,k——混凝土立方體抗壓強度標準值,即混凝土強度等級值,MPa; σ——混凝土強度標準差,MPa。 混凝土強度標準差宜根據同類混凝土統(tǒng)計資料確定,并應符合以下規(guī)定:216。 計算時,強度試件組數(shù)不應少于25組;216。 當混凝土強度等級為C20和C25級,其強度標準差計算值σ<,取σ=;當混凝土強度等級等于或大于C30級,其強度標準差計算值σ< ,取σ=;216。 當無統(tǒng)計資料計算混凝土強度標準差時,其值按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范》(GB50204)的規(guī)定取用。混凝土配合比的三個基本參數(shù)是什么?與混凝土的性能有何關系?如何確定這三個基本參數(shù)?答:混凝土配合比設計的三個基本參數(shù):水灰比、砂率、單位用水量。 (1)水灰比:水和水泥之間的比例。水灰比的確定主要取決于混凝土的強度和耐久性。從強度角度來看,水灰比應小些,水灰比可根據混凝土的強度公式來確定。從耐久性角度看,水灰比小些,水泥用量多些,混凝土的密度就高,耐久性則優(yōu)良,這可通過控制最大水灰比和最小水泥用量來滿足。由強度和耐久性分別決定的水灰比往往是不同的,此時應取最小值。但當強度和耐久性都已滿足的前提下,水灰比應取最大值,以獲得較高的流動性。(2)砂率:砂和石子間的比例。砂率主要應從滿足工作性和節(jié)約水泥兩方面考慮。在水灰比和水泥用量(即水泥漿量)不變的前提下,砂率應取坍落度最大,而黏聚性和保水性又好的砂率即合理砂率。在工作性滿足的情況下,砂率盡可能取最小值以達到節(jié)約水泥的目的。(3)單位用水量:骨料與水泥漿之間的比例。單位用水量在水灰比和水泥用量不變的情況下,實際反映的是水泥漿量與骨料用量之間的比例關系。水泥漿量要滿足包裹粗、細骨料表面并保持足夠流動性的要求,但用水量過大,會降低混凝土的耐久性。1從混凝土的強度分布特征(正態(tài)分布),說明提高混凝土強度的主要措施有哪幾種?答:影響混凝土強度的因素非常復雜,大量的統(tǒng)計分析和試驗表明,同一等級的混凝土,在齡期、生產工藝和配合比基本一致的條件下,其強度的分布呈正態(tài)分布。為提高強度的保證率,必須提高混凝土的平均強度。 主要措施如下: (1)采用高強度等級水泥; (2)降低水灰比:采用單位用水量較小、水灰比較小的干硬性混凝土; (3)采用合理砂率,以及級配合格、強度較高、質量良好的碎石; (4)改進施工工藝,加強攪拌和振搗; (5)采用加速硬化措施,提高混凝土的早期強度; (6)在混凝土拌合時摻入減水劑或早強劑等外加劑; (7)濕熱養(yǎng)護; (8)齡期調整。 1混凝土配合比設計中的基準配合比公式的本質是什么?答:基準配合比是在初步計算配合比的基礎上,通過實配、檢測,進行工作性的調整,對配合比進行修正。如出現(xiàn)粘聚性和保水性不良,可適當提高砂率;每次調整后再試拌,直到符合要求為止。記錄好各種材料調整后用量,并測定混凝土拌合物的實際體積密度,計算調整后混凝土試樣總質量,由此得出基準配合比。其本質就是調整后1m3混凝土中各材料的用量。1根據普通混凝土的優(yōu)缺點,你認為今后混凝土的發(fā)展趨勢是什么?答:(僅供參考)混凝土的缺點:自重達、養(yǎng)護周期長、導熱系數(shù)較大、不耐高溫、拆除廢棄物再生利用性較差等缺點。 近百年來,混凝土的發(fā)展趨勢是強度不斷提高。30年代平均為10 MPa,50年代約為20 MPa,60年代約為30 MPa,70年代已上升到40 MPa,發(fā)達國家越來越多地使用50 MPa以上的高強混凝土。這是由于使用部門不斷提高強度的要求所致。尤其是近50年來,片面提高強度尤其是早期強度而忽視其他性能的傾向,造成水泥生產向大幅度提高磨細程度和增加硅酸三鈣、鋁酸三鈣的含量發(fā)展,水泥28 d膠砂抗壓強度從30 MPa左右猛增到60 MPa,增加了水化熱,降低了抗化學侵蝕的能力,流變性能變差。提高混凝土強度的方法除采用高標號水泥外,更多的是增加單方水泥用量,降低水灰比與單方加水量。因此混凝土的和易性隨之下降,施工時振搗不足,易引起質量事故。直到80年代,混凝土耐久性問題愈顯尖銳,因混凝土材質劣化和環(huán)境等因素的侵蝕,出現(xiàn)混凝土建筑物破壞失效甚至崩塌等事故,造成巨大損失,加上施工能耗、環(huán)境保護等問題,傳統(tǒng)的水泥混凝土已顯示出不可持續(xù)發(fā)展的缺陷。我國近年來常用混凝土強度已從20~30 MPa提高到30~50 MPa,使用強度等級C50以上的混凝土越來越多,目前出現(xiàn)了各部門競相配制80 MPa以上混凝土的局面?;炷翉姸仍礁撸Y構延性越差,給結構抗震性能帶來的隱患越大。由于對施工質量的不信任,混凝土的試配強度往往比設計強度等級提高一個等級以上,C50混凝土的強度實際上超過60 MPa,再加上水泥用量的增加,進一步增加了產生溫度應力、收縮開裂和化學侵蝕破壞的可能。在沒有現(xiàn)代水泥的古代,混凝土能經歷幾百年甚至2 000多年仍然完好,是石灰-火山灰膠凝材料具有卓越耐久性能的最有力證據。在科學技術飛速發(fā)展的今天,混凝土耐久性問題卻一直被認為是技術上未能解決的難題,混凝土耐久性指標被定在30年、50年,最多也不過100至200年?;炷聊途眯砸殉蔀楦鲊炷量萍既藛T致力研究的重要課題。高性能混凝土是一種新型高技術混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎上采用現(xiàn)代混凝土技術制作的混凝土,以耐久性作為設計的主要指標。針對不同用途要求,在耐久性、施工性、適用性、強度、體積穩(wěn)定性、經濟性等性能方面有重點地予以保證。各個強度等級的混凝土都可做到高性能。為此,高性能混凝土在配制上的特點是低水膠比,選用優(yōu)質原材料,除水泥、水和骨料外,必須摻加足夠數(shù)量的礦物細摻料和高效減水劑,減少水泥用量。高性能混凝土不僅是對傳統(tǒng)混凝土技術的重大突破,而且在節(jié)能、節(jié)料、工程經濟、勞動保護以及環(huán)境等方面都具有重要意義,是一種環(huán)保型、集約型的新型材料,并將為建筑工程自動化準備條件。有學者預言,高性能混凝土是21世紀的混凝土,是近期混凝土技術的主要發(fā)展方向。另外,人們經過大量試驗研究,提出了很多改善混凝土材料性能的新方法,已經取得了相當大的進步,如:運用高性能減水劑和加入礦物外加劑來降低孔隙率,提高混凝土的抗壓強度和抗?jié)B性;使用引氣劑,改善混凝土的抗凍融性能;加入阻銹劑或防水劑,降低混凝土鋼筋銹蝕;使用堿集料反應抑制劑,使堿集料反應破壞減小到最低程度;使用補償收縮劑、減縮劑、養(yǎng)護劑和最適宜的養(yǎng)護措施,來減少混凝土的干縮裂縫;使用化學外加劑和礦物外加劑控制水泥的水化反應速率和放熱速率,減少大體積混凝土的早期放熱引起的開裂;通過提高耐久性、抗裂和抗凍融性來提高混凝土的使用壽命。混凝土的未來必將向這些方面發(fā)展。習題澆注鋼筋混凝土梁,要求配制強度為C20的混凝土,,問是否能滿足強度要求?(,)解:(1)混凝土28d齡期的抗壓強度值(MPa): 式中:fcu——混凝土28d齡期的抗壓強度值,MPa; fce——水泥28d抗壓強度的實測值水泥強度等級乘以富裕系數(shù),MPa; ——混凝土灰水比,即水灰比的倒數(shù); αa、αb——回歸系數(shù)。因為原料為碎石,故αa=、αb=則: =(1/-)= MPa (2)計算混凝土配制強度 fcu,0式中: fcu,0——混凝土配制強度,MPa; fcu,k——混凝土立方體抗壓強度標準值,即混凝土強度等級值,MPa; σ——混凝土強度標準差,MPa。 =20+4= MPa (3)因為fcu> fcu,0 ,配制C20的混凝土,可以滿足強度要求某混凝土的實驗室配合比為1::4,W/C=,混凝土實配表觀密度為2400kg/m3,求1m3混凝土各種材料的用量。解:設1m3混凝土中水泥的用量為xkg,則由實驗室配合比為1::4,W/C=可知1m3混凝土中:水的用量為:砂的用量為:石子的用量為:4xkg由于混凝土實配表觀密度為2400kg/m3可知x+++4x=2400解方程得:x=分別帶入上式得1m3混凝土各種材料的用量為:水泥用量:水的用量:砂的用量:石子用量:按初步配合比試拌30L混凝土拌合物,各種材料用量為:, kg,經試拌增加5%的用水量,(W/C保持不變)滿足和易性要求并測得混凝土拌合物的表觀密度為2380 kg/m3,試計算該混凝土的基準配合比。解:在保持水灰比不變的前提下,增加5%的用水量,則水泥用量為:(1+5%)= 用水量為:(1+5%)=因為試拌混凝土的體積為30L,混凝土拌合物的表觀密度為2380 kg/m3所以混凝土的基準配合比為:mcj= mcb1000/30=1000/30=337kgmwj= mwb1000/30=1000/30=189kg msj= mwb1000/30=1000/30=633kgmgj= 2380-337-189-633=1221kg設每m3混凝土的用水量為180 kg,砂率為33%,假定混凝土的表觀密度為2400 kg/m3,試計算1m3混凝土各種材料的用量。解:設1m3混凝土砂用量為x,石子用量為y,1m3混凝土用水量為180 kg,可得水泥用量為:180/=360kg由于混凝土的表觀密度為2400 kg/m3,砂率為33%根據公式:水泥+水+砂+石子=2400,砂/(砂+石子)=33%可得:180+360+x+y=2400 x/(x+y)=33%解上面的方程組得x=,y=所以1m3混凝土各種材料的用量為:水泥用量:360kg水的用量:180kg砂的用量:石子用量:在測定混凝土拌合物工作性時,遇到如下四種情況應采取什么有效和合理的措施進行調整?(1)坍落度比要求的大;(2)坍落度比要求的小;(3)坍落度比要求的小且黏聚性較差;(4)坍落度比要求的大,且黏聚性、保水性都較差。解:(1)坍落度比要求的大時,加同配比干料,降低外加劑摻量、提高砂石含水率等。稍大時,加點砂子即可。 (2)坍落度比要求的小時,有以下幾種處理方法:如果沒有確定水膠比,可以直接增加單位用水量,使坍落度達到規(guī)定要求,如果確定了水膠比,則一定要在保持水膠比不變的基礎上,增加單位用水量的同時增加膠凝才用量。適當增加減水劑用量(3)坍落度比要求的小且黏聚性較差時:除了加外加劑、少量水外,應適當增大砂率,增加水泥漿的用量。(4)坍落度比要求的大,且黏聚性、保水性都較差時,應適當調整砂率,增大砂率,降低水灰比。
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