土木工程材料知识点)

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1、1、孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质 有何影响？ 对表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。而且材料的孔隙 在自然状态下可能含水，随着含水量的不同，材料的质量和体积均会发生变化，则表观密 度会发生变化。 对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙 处 的分布会发生变化，如：孔隙处的应力集中。 对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的孔隙，水无法进入。 当 孔隙率大，且孔隙多为开口、细小、连通时，材料吸水多。 对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有

2、较高的渗透性； 如果孔隙率小，孔隙封闭不连通，则材料不易被水渗透。 对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差。 对导热性的影响：如果材料内微小、封闭、均匀分布的孔隙多，则导热系数就小，导热性 差， 保温隔热性能就好。如果材料内孔隙较大，其内空气会发生对流，则导热系数就大，导热 性好。 2、建筑钢材的品种与选用 建筑钢材的主要钢种 1）碳素结构钢:牌号的表示方法： Q 屈服点数值 质量等级代号 脱氧程度代号 Q235BZ Q235强度适中，有良好的承载性，又具有较好的塑性和韧性，可焊性和可加工性也较 好，是钢结构常用的牌号，大量制作成钢筋、型钢和钢板用于建造房屋和桥梁等。Q23

3、5 良 好的塑性可保证钢结构在超载、冲击、焊接、温度应力等不利因素作用下的安全性，因而 Q235 能满足一般钢结构用钢的要求 Q235-A 一般用于只承受静荷载作用的钢结构。含 C0.140.22% Q235-B 适用于承受动荷载焊接的普通钢结构，含 C0.120.20% Q235-C 适用于承受动荷载焊接的重要钢结构，含 C0.18% Q235-D 适用于低温环境使用的承受动荷载焊接的重要钢结构。含 C0.17% 2)低合金高强度结构钢:牌号的表示方法：Q 屈服点数值 质量等级代号 由于合金元素的强化作用，使低合金结构钢不但具有较高的强度，且具有较好的塑性、韧 性和可焊性。低合金高强度结构钢

4、广泛应用于钢结构和钢筋混凝土结构中，特别是大型结 构、重型结构、大跨度结构、高层建筑、桥梁工程、承受动力荷载和冲击荷载的结构。 3、常用建筑钢材 1)低碳钢热轧圆盘条:强度较低，但塑性好，便于弯折成形，容易焊接。主要用做箍筋，以 及作为冷加工的原料，也可作为中、小型钢筋混凝土结构的受力钢筋。 2)钢筋混凝土用热轧钢筋:钢筋混凝土用热轧钢筋共分为四级钢筋，根据其表面状态分为光 圆钢筋和带肋钢筋。 I 级钢筋为光圆钢筋，其余三级为带肋钢筋。 I 级钢筋不带肋，与混 凝土的握裹力不好，其末端需做 180弯钩。 I 级钢筋由碳素结构钢轧制，其余均由低合金钢轧制。I 级钢筋的强度较低，但塑性及焊接 性能

5、很好，便于各种冷加工，因而广泛用作普通钢筋混凝土构件的受力筋及各种钢筋混凝 土结构的构造筋。 HRB335 级和 HRB400 级钢筋的强度较高，塑性和焊接性能也较好，故广泛用作大、中型钢筋混凝土结构的受力钢筋。 HRB500 级钢筋强度高，但塑性和可焊性较差，可用作预应力钢筋。四、简答题 1、 在测定混凝土拌合物和易性时可能会出现以下四种情况：、流动性比要求的小； 、流动性比要求的大；、流动性比要求的小，而且粘聚性较差， 、流动性比要求的 大，且粘聚性、保水性也较差。试问对这四种情况应分别采取哪些措施来调整？ 第 3/7 页 答: 增加水泥浆用量、减少砂率或掺用减水剂；减少水泥浆用量或增大砂

6、率；增加水 泥浆量，增大砂率；增加水泥用量，增大砂率。 2、什么是混凝土立方体抗压强度、混凝土立方体抗压强度标准值和混凝土强度等级？ 答:用标准方法将混凝土制成 150mm 边长的立方体试块（每组三块） ，在标准条件（温度2020C，相对湿度大于 95%）下养护 28 天，所测得的抗压强度代表值称为混凝土立方体 抗压强度。 混凝土立方体抗压强度标准值：是指具有 95%以上保证率的立方体抗压强度值，即在混凝 土立方体抗压强度测定值的总体分布中，低于该值的百分率不超过 5%。 混凝土强度等级：是用符号 C 和混凝土立方体抗压强度标准值来表示的。例如：C25。 3、何谓混凝土干缩变形和徐变？它们受哪

7、些因素影响？ 答: 混凝土干缩变形：是指混凝土随着环境湿度的变化而发生的变形。 混凝土徐变：是指混凝土在长期荷载作用下，混凝土在沿作用力方向产生随时间不断增加 的塑性变形。 混凝土干缩变形与水泥品种、水泥用量和单位用水量、骨料质量及养护条件 有关。 混凝土徐变与所受荷载作用的方式及大小有关。 4、混凝土耐久性通常是指哪些性质？说明混凝土抗冻性和抗渗性的表示方法？ 答: 混凝土耐久性通常是指抗腐蚀性能、抗渗性、抗冻性、抗碳化性能、抗裂性。 混凝土 抗冻性用符号 F 和最大循环冻融次数来表示的。例如：F100。 混凝土抗渗性用符号 P 和能承受的不透水的最大水压力表示。例如：P8。 5、生产混凝土

8、时加减水剂，在下列条件下可取得什么效果? (1)用水量不变时 (2)减水，水泥用量不变时 (3)减水又减水泥，水胶比不变时。 答:(1)用水 量不变时，能增大混凝土的流动性。 (2)减水，水泥用量不变时，能提高混凝土的强度和耐久性。 (3)减水又减水泥，水灰比不变时，在保证流动性和强度的前提下，可提高混凝土的耐久性。6、生产混凝土时，下列各种措施中，哪些可以节约水泥?为什么? (1)采用蒸汽养 (2)采用合理砂率 (3)采用流动性较大的混凝土拌合物 (4)加入氯化钙 (5)使 用粗砂 (6)加入减水剂 (7)提高施工质量水平，减少混凝土强度波动程度。 答: 采用合理砂率、使用粗砂、加入减水剂和

9、提高施工质量水平，减少混凝土强度波动程 度可以节约水泥。 因为：采用合理砂率、使用粗砂能够使骨料的总表面积减少，用于包裹骨料的水泥浆量减 少，从而达到节约水泥的目的。 加入减水剂后能够在保证水胶比和其他条件不变的前提下，同时能够减少用水量和水泥用 量。从而达到节约水泥的目的。 提高施工质量水平，减少混凝土强度波动程度，可以降低混凝土配合比的配制强度，降低 混凝土配合比的强度富余系数，从而达到节约水泥的目的。 7、普通混凝土的主要组成材料有哪些？答:主要组成材料为：水泥、砂、卵石（或碎石） 、水。 8、 混凝土的和易性包含哪些方面？主要影响因素有哪些方面？ 答:和易性包含：流动性、 粘聚性和保水

10、性三方面。 主要影响因素有：水胶比、砂率、粗骨料的种类、水泥品种和外加剂等。 第 4/7 页 9、 影响混凝土的强度因素有哪些方面？ 答:主要影响因素有：水泥强度等级、水胶比、骨料的质量、养护温度和湿度、龄期、测试 条件等。 10、何为混凝土抗压强度标准试件？非标准试件的抗压强度与标准试件抗压强度之间如何 进行换算？ 答: 混凝土抗压强度标准试件是指边长为 150 mm 的立方体试件。 非标准试件抗压强度与标准试件抗压强度的换算关系见下表：11、水胶比与混凝土的和易性、强度有何关系？ 答:在水泥和骨料用量一定的情况下，增大混凝土的水胶比（W/B） ，其流动性提高，强度 降低；减少混凝土的水胶比

11、（W/B）其流动性降低，强度提高。 12、混凝土配合比设计的基本要求是什么？ 答:要求具有良好的、满足施工要求的和易性； 满足结构要求的强度； 满足结构要求的抗渗、抗冻、耐蚀等耐久性要求； 在满足上述三项要求的前提下，节 约水泥、降低成本，达到经济的目的。 13、在进行混凝土抗压强度试验时，为什么要控制加荷速度？规范对加荷速度有何规定？ 答:在测定混凝土抗压强度时，由于试块的侧向鼓胀变形总是滞后于相应的荷载，如果加荷 速度过快，到试件鼓胀破坏时，荷载已加多了一些，因而使测值偏高。 规范规定：混凝土强度等级C30 时，加荷速度为 0.30.5MPa/s； 混凝土强度等级C30、C60 时，加荷速

12、度为 0.50.8MPa/s。 14、混凝土抗压强度的代表值如何确定？ 答:取三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度代表值； 当三个测值中的 最大或最小值中，有一个与中间值的差值超过中间值15%时，则取中间值作为该组试件 的抗压强度代表值； 如最大和最小值与中间值的差值均超过中间值15%时，则该组试 件的试验结果无效。 15、水泥混凝土试配强度计算涉及到哪些因素 ？ 答:混凝土设计强度等级、水泥强度等级、施工水平及强度保证率四方面因素。 五、计算题 1、配合比计算实例： 已知：混凝土计算配合比为 1：2.36：4.43，水灰比为 0.52，试拌调整时，增加了 5的水 泥浆用量。试求：

13、（1）混凝土的基准配合比（不能用假定密度法） 。 （2）若已知以试验室配合比配制的混凝土每立方需用水泥 320kg，求 1m3 混凝土中其他材 料的用量。 （3）如施工工地砂、石含水率分别为 5、1，试求现场拌制 400L 混凝土 各种材料的实际用量（计算结果精确至 1 kg） 。 解：（1）混凝土的基准配合比为：1（1+0.05）：2.36：4.43：0.52（1+0.05）=1：2.25：4.22：0.52。 （2）1m3 混凝土 中其他材料的用量： 砂用量为 3202.25=720 kg；石子用量为 3204.22=1350 kg；水用量为 3200.52=166 kg。 第 5/7 页

14、 （3）水泥用量为 3204001000=128 kg； 砂用量为 7204001000（1+0.05）=302kg； 石子用量为 13504001000（1+0.01）=545 kg； 水用量为 1664001000- （3020.05+5450.01）=46kg。 2、设计要求的混凝土强度等级为 C20，要求强度保证率 P=95%。 、当强度标准差=5.5MPa 时，混凝土配制强度应为多少？ 、若提高施工质量管理水平，=3.0MPa 时，混凝土配制强度又为多少？ 3 、 若采用 42.5 级水泥、卵石、用水量 180L，试问混凝土标准差从 5.5MPa 降至 3.0MPa，每 1m 混凝土

15、可节约多少水泥？(已知：rc=1.16；a=0.49；b=0.13 ) 解：混 凝土配制强度：混凝土配制强度： =5.5MPa 时：Wfcu,0fcu,k1.64520.01.6455.529.0 MPafcu,0fcu,k1.64520.01.6453.024.9/B MPa0.75 afce fcu,0aabfce180/0.75240 0.491.1642.5 29.00.490.131.1642.5 1m3 混凝土水泥用量：C =3.0MPa 时：W/B kg0.491.1642.5 24.90.490.131.1642.5 0.86 aafce fcu,0aabfce 1m3 混凝土

16、水泥用量：C180/0.86209 kg 3 通过计算得知：混凝土标准差从 5.5MPa 降至 3.0MPa，每 1m 混凝土可节约水泥为 240- 209=31 kg 3、混凝土拌合物经试拌调整后，和易性满足要求，试拌材料用量为：水泥 4.5kg，水 2.7kg，砂 9.9kg，碎石 18.9kg。实测混凝土拌合物体积密度为 2400kg/m3。 、试计算 1m3 混凝土各项材料用量为多少？ 、假定上述配合比，可以作为试验室配 合比。如施工现场砂的含水率 4%，石子含水率为 1%，求施工配合比。 3 解：混凝土拌合物试拌体积：V1=（4.5+2.7+9.9+18.9）2400=0.015 m 1m3 混凝土各项材料用量分别为： 水泥：mc=4.50.015=300 kg 水：mw =2.70.015=180 kg 砂：ms =9.90.015=6