土木工程材料课程作业参考答案

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1、《土木工程材料》作业参考答案第一章土木工程材料的基本性质1.(1)密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量.测试:将材料破碎,磨细,烘干,取一定质量粉末,以排液法测体积.计算密度.表观密度:块体材料在自然状态下时,单位体积的质量.测试:将材料加工成标准形状试件,量出各方向尺寸,计算自然体积.孔隙率:块体材料中孔隙体积占总体积的百分数.测试:直接法;或测得密度和表观密度后计算孔隙率.(2)相互关系:(3)密度与视密度的区别:密度为材料在绝对密实状态下单位体积的质量.计算体积为材料的物质体积,而不包括孔隙体积,因而反映的是材料的组成,微观结构

2、上的特点.视密度是用直接排液法测得.计算体积中包括材料的物质体积和闭口孔体积两部分.因此其大小除与材料的组成,微观结构有关外,还与材料中闭口孔的孔隙率有关.2.孔隙率增大时,材料的表观密度降低,强度降低,导热性降低,而吸水性,抗渗性和抗冻性的变化不定;即,当孔为开口连通孔时,孔隙率增大,抗渗性降低;孔为开口微孔时,抗冻性降低明显,且吸水性增大显著;孔为封闭孔时,则不影响.3.红砂岩:密度卵石视密度4.5.第一章无机胶凝材料1.答:石膏制品的特点:(1)凝结硬化快;(2)硬化初期体积微膨胀;(3)孔隙率高:体积密度小,保温隔热性能好;具有调

3、节室内湿度的功能;耐水性差,抗渗性和抗冻性差.(4)防火性能好;(5)加工性能好.2.答:消除过火石灰的危害.3.答:石灰质原料,粘土质原料和适量铁粉.4.答:参见:教材32页,表2-7.5.答:答:硅酸盐水泥的主要水化产物为:C-S-H凝胶;CFH凝胶;水化铝酸三钙;氢氧化钙;钙矾石.水泥石的结构:水化产物未水化水泥内核毛细孔6.答:三种:f-CaO或f-MgO或石膏过量.检验:f-CaO-----沸煮法(试饼法或雷氏法)f-MgO-----压蒸法石膏------长期常温水中7.答:(1)硅酸盐水泥或普通水泥;(2)火山灰水泥;(3)抗

4、硫酸盐水泥;(4)高铝水泥;(5)硅酸盐水泥或普通水泥(6)普通水泥或火山灰水泥;(7)普通水泥或硅酸盐水泥8.答:腐蚀的类型:(1)软水腐蚀;(2)盐的腐蚀,包括硫酸盐腐蚀和镁盐腐蚀;(3)酸的腐蚀,包含一般酸和碳酸;(4)强碱的腐蚀;(5)其他腐蚀,如糖类,脂肪等.腐蚀的主要原因:(1)水泥石中存在易被腐蚀的成分,如氢氧化钙和水化铝酸三钙;(2)水泥石不密实,有孔隙;(3)环境中存在腐蚀性介质.防止腐蚀的措施:(1)进行水质分析,合理选择水泥品种;(2)提高水泥石的抗渗性,如提高水泥石的密实性或改变孔隙特征;(3)表面防护处理.9.答

5、:活性混合材:常温下,具有潜在活性的混合材.或指常温下,在有激发剂时,可与水发生反应,并生成具有胶结能力的水化产物的矿质材料.非活性混合材:常温下,不具有潜在活性的矿质材料.即有激发剂时,也不发生水化反应,或反应极微弱的混合材.掺入水泥中的作用:(1)减少熟料用量,调节水泥强度等级,降低水化热;(2)增加水泥产量,降低成本;(3)活性混合材依种类不同,可对水泥进行不同方面的改性.10.答:与普通水泥相比,掺大量混合材的水泥具有的共性:(1)密度较小.原因:混合材的密度小于水泥熟料的密度,普通水泥中熟料含量高,因此水泥密度大.(2)凝结硬化

6、慢,有二次水化.(3)强度早期低,但后期增进率高.原因:熟料少,早期强度底;混合材的二次水化使后期强度不断增长,因此掺大量混合材水泥后期强度增进率答.(4)强度发展对温湿度敏感,适合于蒸汽养护.原因:混合材的水化在湿热条件下可被加速,且对后期强度影响不大.(5)水化热低.原因:熟料少.(6)耐软水及硫酸盐的侵蚀能力强.原因:水泥石中氢氧化钙和水化铝酸三钙含量少.(7)抗冻性,耐磨性较差.原因:熟料少,水化热低且强度发展慢,因此抗冻性差;同时,熟料的水化产物耐磨性好,因此,掺大量混合材水泥的耐磨性差.矿渣水泥的个性:耐热性好,抗渗性差,保水

7、性差,干缩较大.火山灰水泥的个性:干缩大;在潮湿的环境中时抗渗性好.粉煤灰水泥的个性:和易性好;干缩较小,抗裂性较好;强度发展更慢.水泥的适用与禁用范围:参见教材47页,表2-14.第一章混凝土1.答:对普通混凝土的基本要求:和易性,强度,耐久性,经济性.要获得质量优良的混凝土,必须:(1)合理选择原材料:原材料的品种合理,质量好.如合理选择水泥的品种和强度等级;砂石级配好,含泥及有害杂质少,尽可能用较粗的砂石;合理选用外加剂和掺合料等.(2)配合比设计合理:选择合理砂率;尽可能降低水灰比;保证最小水泥用量.(3)施工养护:保证搅拌均匀,

8、成型密实,加强养护.如可采用机械搅拌,优化投料顺序,机械振捣或加压振捣等,保证混凝土的密实性,养护中注意温度适宜,湿度达要求,或可采用湿热养护等.2.答:水泥浆的作用:填充砂石空隙,包裹砂石颗