建筑材料阶段性作业.docx

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建筑材料阶段性作业

中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院

建筑材料课程作业2（共3次作业）

学习层次：

专科涉及章节：

第三章水泥——第四章混凝土

一．是非判断题

1． 在水泥中，石膏加入的量越多越好。

（ ）

2． 体积安定性不好的水泥，可降低强度等级使用。

        （ ）

3． 因为水泥是水硬性胶凝材料，故运输和储存时不怕受潮和淋湿。

           （ ）

4． 用沸煮法可以全面检验硅酸盐水泥的体积安定性是否良好。

               （ ）

5． 硅酸盐水泥的细度越细越好。

                                       （ ）

6． 硅酸盐水泥细度越大，其标准稠度用水量越大。

                      （ ）

7． 水泥石中的Ca（OH）2与含碱高的骨料反应，形成碱－骨料反应。

           （ ）

8． 凡溶有二氧化碳的水均对硅酸盐水泥有腐蚀作用。

                     （ ）

二．填空题

1．国家标准规定：

硅酸盐水泥的初凝时间不得早于    ，初凝时间不得迟于    。

2．硬化后的水泥石结构包括    、    、    。

3.常用的活性混合材料的种类有    、    、    。

4．活性混合材料的主要化学成分是    ，这些活性成分能与水泥水化生成的    起反应，生成    。

5．引起硅酸盐水泥腐蚀的基本内因是水泥石中存在    和    以及    。

6．引起硅酸盐水泥体积安定性不良的原因是    、    及    ，相应的可以分别采用    法、    法及    法对它们进行检验。

7．混凝土拌合物的和易性包括    、    和    三个方面的含义。

8.测定混凝土拌合物和易性的方法有    或    。

9.水泥混凝土的基本组成材料有    、    、    和    。

10.混凝土配合比设计的基本要求是满足    、    和    。

11．确定混凝土材料的强度等级，其标准试件尺寸为    ，其标准养护温度为    ，湿度    ，养护    d测定其强度值。

12．混凝土用砂当其含泥量较大时，将对混凝土产生    、    和    等影响。

13．在原材料性质一定的情况下，影响混凝土拌合物和易性的主要因素是    、    、和    、    等。

14．当混凝土拌合物出现黏聚性尚好，有少量泌水，坍落度太小，应在保持    不变的情况下，适当的增加    用量。

15．当混凝土拌合物有流浆出现，同时坍落度锥体有崩塌松散现象时，应保持    不变，适当增加    。

16．某工地浇注混凝土构件，原计划采用机械振捣，后因设备出了故障，改用人工振实，这时混凝土拌合物的坍落度应    ，用水量要    ，水泥用量    ，水灰比    。

三．单项选择题

1． 硅酸盐水泥熟料中对强度贡献最大的是（ ）。

A C3A   B C3S   C C4AF   D石膏

2． 为了调节硅酸盐水泥的凝结时间，常掺入适量的（ ）。

A石灰   B石膏   C粉煤灰   DMgO

3． 火山灰水泥（ ）用于受硫酸盐介质侵蚀的工程。

A可以   B部分可以   C不可以   D适宜

4． 用蒸汽养护加速混凝土硬化，宜选用（ ）水泥。

A硅酸盐   B高铝   C矿渣   D低热

5． 铝酸盐水泥最适宜使用的温度为（ ）。

A 80℃   B 30℃   C >25℃   D 15℃左右

6.水泥熟料中水化速度最快、28天水化热最大的是（ ）。

A C3S   B C4AF   C C3A   DC2S 

7.水泥浆在混凝土材料中硬化前和硬化后是起（ ）。

A 胶结   B 润滑和胶结   C 填充  D润滑和填充

8.在混凝土配合比设计中，水灰比的值是根据混凝土的（ ）要求来确定的。

A 强度及耐久性   B 强度   C 耐久性  D和易性与强度

9.在原材料质量不变的情况下，决定混凝土强度的主要因素是（）

A 水泥用量   B 砂率   C 单位用水量  D水灰比

10.厚大体积混凝土工程宜选用（）

A 铝酸盐水泥   B 矿渣水泥   C 硅酸盐水泥  D普遍硅酸盐水泥

11.混凝土施工质量验收规范规定，粗集料的最大粒径不得大于钢筋最小净距的（）

A 1/2   B 1/3   C 3/4  D1/4

四．多项选择题

1．影响硅酸盐水泥强度的主要因素包括（ ）。

A熟料组成   B水泥细度   C储存时间   D养护条件   E龄期

   2．生产硅酸盐水泥的主要原料有（ ）。

 A白云石   B黏土   C铁矿粉   D矾土   E石灰石

3．硅酸盐水泥腐蚀的基本原因是（ ）。

 A含过多的游离CaO   B水泥石中存在Ca（OH）2   C水泥石中存在水化硫铝酸钙   D水泥石本身不密实   E掺石膏过多

4．矿渣水泥适用于（ ）的混凝土工程。

 A抗渗性要求较高   B早期强度要求较高   C大体积   D耐热   E软水侵蚀

5.在混凝土拌和物中，如果水灰比过大，会造成（）

A 拌和物的黏聚性和保水性不良   B 产生流浆  C 有离析现象 D严重影响混凝土的强度

6.以下哪些属于混凝土的耐久性？

（）

A 抗冻性   B 抗渗性   C 和易性  D抗腐蚀性

7.混凝土中水泥的品种是根据（）来选择的。

A 施工要求的和易性  B 粗集料的种类   C 工程的特点  D工程所处的环境

8.影响混凝土和易性的主要因素有（）

A 水泥浆的数量   B 集料的种类和性质   C 砂率  D水灰比

9.在混凝土中加入引气剂，可以提高混凝土的（）

A 抗冻性   B 耐水性   C 抗渗性  D抗化学侵蚀性

五．问答题

1.某住宅工程工期较短，现有强度等级同为42.5的硅酸盐水泥和矿渣水泥可选用。

从有利于工期的角度看，选用哪种水泥更为有利？

2.何为活性混合材料,在水泥中掺入活性混合材料有什么作用?

3．什么是砂的粗细程度及颗粒级配？

如何评定砂的粗细程度及颗粒级配？

4、简述混凝土和易性的测定方法（坍落度法）。

5．简述减水剂的作用机理及产生的经济效果。

6.何为混凝土的碱—骨料反应？

发生碱—骨料反应必须具备哪些条件？

六．计算题

1．某32.5普通水泥，储存期超过三个月。

已测得其3d强度达到强度等级为32.5MPa的要求。

现又测得其28d抗折、抗压破坏荷载如下表所示：

计算后判定该水泥是否能按原强度等级使用。

2.混凝土的表观密度为2400kg/m3，1m3混凝土中水泥用量为280kg，水灰比为0.5，砂率为40%（质量分数）。

计算此混凝土的质量配合比。

3．工地拌制C25砼，每次拌合所用材料的数量为32.5普通水泥（实测抗压强度为RC=35MPa）270Kg，含水量1%的碎石1450Kg，含水量2%的潮湿砂600Kg，水95Kg，试求：

1）试根据水泥混凝土抗压强度与水泥实际强度关系公式推算此混凝土28天立方体抗压强度能达到多少？

2）此混凝土的理论配合比（干质量比）为多少？

（碎石混凝土αa=0.46；αb=0.07）

4.干砂500g，其筛分结果如下：

筛孔尺寸

（mm）

4．75

2.36

1.18

0.6

0.3

0.15

<0.15

筛余量（g）

15

75

70

100

120

100

20

  试判断该砂级配是否合格？

属何种砂？

并计算砂的细度模数。

5.某工地用混凝土，经试配调整，得到和易性合格的材料用量为：

水泥3.20kg，水1.85kg，砂6.30kg，石子12.65kg。

实测拌合物表观密度为2450kg/m3。

（1）计算该混凝土的基准配合比。

（2）基准配合比经强度检验符合要求，现测得工地用砂的含水率为5%，石子含水率为2.5%，求施工配合比。

参考答案

一．是非判断题

1×2×3×4×5×6√7×8×

二．填空题

1．45min，6.5h

2．凝胶体的水化产物、结晶体的水化产物、孔隙

3.粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料及粉煤灰

4．CaO、SiO2和Al203，Ca（OH）2，水化硅酸钙和水化铝酸钙

5．晶体；凝胶体；凝胶孔

6．游离氧化钙、游离氧化镁；过量石膏；试饼沸煮法和雷氏夹法；压蒸法；长期浸水法

7．流动性、粘聚性、保水性；

8.坍落度法，维勃稠度法。

9.水泥，砂，石，水

10.和易性，强度，耐久性

11.边长为150mm的立方体；（20±3）℃；>90％；28d

12.阻碍水泥石与砂子的胶结；降低混凝土的强度及耐久性；增加混凝土的干缩

13.水泥浆数量及稠度；砂率；组成材料性质；拌合物存放时间及环境温度

14.W/C；水泥浆

15.用水量；砂率

16.增加；增加；增加；不变

三．单项选择题

1B2B3D4C5D6C7B8A9D10B11C

四．多项选择题

1．ABCDE2．BCE3．BD4.CDE5.ABCD6.ABD7.CD8.ABCD9.ABC

五．问答题

1.某住宅工程工期较短，现有强度等级同为42.5的硅酸盐水泥和矿渣水泥可选用。

从有利于工期的角度看，选用哪种水泥更为有利？

答：

选用42.5的硅酸盐水泥更为有利，因为硅酸盐水泥的早期强度远高于同等级的矿渣水泥，大大缩短施工所需的等待时间，从而缩短了工期。

2.何为活性混合材料,在水泥中掺入活性混合材料有什么作用?

答:

活性混合材料：

加水拌和本身并不硬化，但与石灰、石膏或硅酸岩水泥一起，加水拌和后能发生化学反应，生成有一定胶凝性的物质，且具有水硬性，这种混合材料称为活性混合材料。

其主要成分为SiO2、Al2O3等。

常用活性混合材有：

   ①粒化高炉矿渣：

主要化学成分为CaO、SiO2和Al2O3，具有潜在水硬性。

   ②火山灰混合材：

主要化学成分为SiO2和Al2O3，具有火山灰性，有天然和人工两种。

    天然：

火山灰、凝灰岩、浮石等

    人工：

煤矸石渣、烧页岩、烧粘土等

   ③粉煤灰等：

主要化学成分为SiO2和Al2O3，具有火山灰性。

其作用是改善水泥的性能，增加品种，提高产量，节约熟料，降低成本，扩大水泥的使用范围。

3．什么是砂的粗细程度及颗粒级配？

如何评定砂的粗细程度及颗粒级配？

答：

砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒，混合在一起后的总体砂的粗细程度。

通常分为粗砂、中砂、细砂等几种。

用粗砂配制混凝土比用细砂所用水泥量要省。

砂的颗粒级配，是指不同粒径砂颗粒的分布情况。

如果用同样粒径的砂，空隙率最大；两种粒径的砂搭配起来，空隙率就要减少三种粒径的砂搭配，空隙率就更小。

因此，要减小砂粒之间的空隙,就必须有大小不同的颗粒合理搭配。

砂的颗粒级配及粗细程度,常用筛分析的方法进行测定。

用级配区表示砂的级配，用细度模数表示砂的粗细程度。

砂的颗粒级配用级配区表示，以级配区或筛分曲线判定砂级配的合格性。

根据600um孔径筛（控制粒级）的累计筛余百分率，划分为1区、2区、3区三个级配区。

普通混凝土用砂的颗粒级配，应处于三个级配区中的任何一个级配区中，才符合级配要求。

4、简述混凝土和易性的测定方法（坍落度法）。

答：

和易性又称工作性，指混凝土拌合物能保持其组成成分均匀，不发生分层离析、泌水等现象，适于搅拌、运输、浇筑、捣实成型等施工作业，并能获得质量均匀、密实的混凝土的性能。

和易性是一项综合技术性能，包括流动性、粘聚性和保水性三个方面的含义。

根据我国现行标准《普通混凝土拌合物性能试验方法》规定，用坍落度和维勃稠度来测定混凝土拌合物的流动性，并辅以直观经验来评定粘聚性和保水性,以评定和易性。

5．简述减水剂的作用机理及产生的经济效果。

水泥加水拌和后，由于水泥颗粒间分子引力的作用，产生许多絮状物而形成絮凝结构，

使10%～30%的拌和水（游离水）被包裹在其中，从而降低了混凝土拌和物的流动性。

当加入适量减水剂后，减水剂分子定向吸附于水泥表面，亲水基团指向水溶液。

由于亲水基团的电离作用，使水泥颗粒表面带上电性相同的电荷，产生静电斥力，使水泥颗粒相互分散，导致絮状结构解体，释放出游离水，从而有效地增大了混凝土拌合物的流动性。

同时，由于表面活性积极性剂的作用还会使水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜，阻止了水泥颗粒间的直接接触，并在颗粒间起润滑作用，改善了拌合物的和易性。

此外，水泥颗粒充分的分散，增大了水泥颗粒的水化面积使水化充分，从而也可以提高混凝土的强度。

6.何为混凝土的碱—骨料反应？

发生碱—骨料反应必须具备哪些条件？

 碱—骨料反应是指水泥中的碱（Na2O、K2O）与骨料中的活性二氧化硅发生反应，在骨料表面生成复杂的碱—硅酸凝胶，吸水，体积膨胀（体积可增加3倍以上），从而导致混凝土产生膨胀开裂而破坏的现象。

混凝土发生碱—骨料反应必须具备的三个条件：

（1）水泥中碱含量高。

水泥中碱含量按（Na2O+0.658K2O）%计算大于0.6%。

（2）砂、石骨料中含有活性二氧化硅成分。

含活性二氧化硅成分的矿物有蛋白石、玉髓、鳞石英等。

（3）有水的存在。

在无水情况下，混凝土不可能发生碱—骨料反应。

六．计算题

1．某普通水泥，储存期超过三个月。

已测得其3d强度达到强度等级为32.5MPa的要求。

现又测得其28d抗折、抗压破坏荷载如下表所示：

解:

1）抗折破坏强度

ƒv=3FL/2bｈ2=0.00234F

试件1:

ƒv=0.00234*2900=6.786MPa

试件2:

ƒv=0.00234*2600=6.084MPa

试件3:

ƒv=0.00234*2800=6.552MPa

平均值=（6.786+6.084+6.552）/3=6.474MPa

三个值中无超过平均值10%,故无剔除值.

故该水泥的抗折强度为6.474MPa.

2）抗压强度

ƒc=F/A=F/1600

试件1:

ƒc=65000/1600=40.6MPa

ƒc=64000/1600=40MPa

试件2:

ƒc=64000/1600=40MPa

ƒc=53000/1600=33.1MPa

试件3:

ƒc=66000/1600=41.3MPa

ƒc=70000/1600=43.8MPa

平均值=（40.6+40+40+33.1+41.3+43.8）/6

=39.8MPa

其中33.1超过平均值的10%,应剔除。

剩余5个的平均值为:

平均值=（40.6+40+40+41.3+43.8）/5=41.1MPa

无值超过平均值的10%,故该水泥的抗压强度为41.1MPa。

国家标准规定32.5#普通水泥28d抗折强度须大于5.5MPa、抗压强度须大于32.5MPa，根据试验结果得出该水泥28d抗折强度为6.474MPa、抗压强度为41.1MPa，因此该水泥满足28天的强度要求。

已测得其3d强度达到强度等级为32.5MPa的要求。

故该水泥能按原强度等级使用。

2.混凝土的表观密度为2400kg/m3，1m3混凝土中水泥用量为280kg，水灰比为0.5，砂率为40%（质量分数）。

计算此混凝土的质量配合比。

解：

由mc0+mg0+ms0+mw0=mcp得：

280+mg0+ms0+140=2400

（1）

由

得：

（2）

联立

（1）

（2）得

ms0=792kgmg0=1188kg

混凝土的质量配合比为mc0∶ms0∶mg0∶mw0=280∶792∶1188∶140=1∶2.83∶4.24∶0.5

3、工地拌制C25砼，每次拌合所用材料的数量为32.5普通水泥（实测抗压强度为RC=35MPa）270Kg，含水量1%的碎石1450Kg，含水量2%的潮湿砂600Kg，水95Kg，试求：

1）试根据水泥混凝土抗压强度与水泥实际强度关系公式推算此混凝土28天立方体抗压强度能达到多少？

2）此混凝土的理论配合比（干质量比）为多少？

（碎石混凝土αa=0.46；αb=0.07）

解：

1）

2）水泥mc=270kg，

砂ms=600/（1+2%）=588kg

石mg=1450/（1+1%）=1435kg

水

=121.5kg

4.干砂500g，其筛分结果如下：

筛孔尺寸

（mm）

4．75

2.36

1.18

0.6

0.3

0.15

<0.15

筛余量（g）

15

75

70

100

120

100

20

  试判断该砂级配是否合格？

属何种砂？

并计算砂的细度模数。

解：

（1）求分计筛余百分率  

同理：

a3=14%,a4=20%,a5=24%,a6=20%,a7=4%    

（2）求累计筛余百分率A

A1=a1=3%

A2=a1+a2=18%

A3=a1+a2+a3=32%

同理：

A4=52%,A5=76%,A6=96%,A7=100% 

（3）计算砂的细度模数

（4）判断：

用各筛号的A值与表6.5对比，该砂的累计筛余百分率落在Ⅱ区，该砂级配合格。

因Mx =2.67，所以是中砂。

5.某工地用混凝土，经试配调整，得到和易性合格的材料用量为：

水泥3.20kg，水1.85kg，砂6.30kg，石子12.65kg。

实测拌合物表观密度为2450kg/m3。

（1）计算该混凝土的基准配合比。

（2）基准配合比经强度检验符合要求，现测得工地用砂的含水率为5%，石子含水率为2.5%，求施工配合比。

解：

（1）

mcb+mwb+msb+mgb=3.20+1.85+6.30+12.65=24kg

3.20×2450/24=326.7kg

188.9kg

643kg

1291kg

该混凝土的基准配合比为

m'c0∶m's0∶m'g0∶m'w0=326.7∶643∶1291∶188.9=1∶1.97∶3.95∶0.58

（2）

m'c=326.7（kg）

m's=643×（1＋5％）=675（kg）

m'g=1291×（1＋2.5％）=1323（kg）

m'w=204-643×5％-1291×2.5％=170（kg）