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1、建筑材料学习辅导“建筑材料”这门课是水利水电专业的技术基础课,3.5 学分,课内学时数为 63,开设一学期。 本学期由省电大命题。为搞好教学与期末复习，提供三个网页的内容供同学们参考。本网 页是课程说明，还有两个网页分别是教学要求和期末复习。教材和教学安排 （一）教材：采用中央广播电视大学出版王世芳主编的“建筑材料”及“建筑材料学 习指导” 。（二）教学安排：采用学生自学与教师讲课相结合的方法，有条件的可以上网学习。教学的主要环节 （一）自学与复习：学生根据本教学要求阅读教材，自学基本知识与理论，整理成纲 要，复习时以主教材为核心，按“网页”中的“期末复习”进行，最后按“建筑材料学习 指导”中
2、的复习思考题与习题进行自我检测。没条件上网的可以“建筑材料学习指导”为 纲，认真阅读教材，做习题进行自我检测。（二）辅导课:建议辅导课按课内学时数:辅导课时数以 2:1 或 3:1 进行。辅导老师应 按本课程的基本内容与要求和指导书后的复习思考题及习题讲课与答疑。（四）实验：根据水利水电专业的需要，我们将“建筑材料”教材后第一、三、四、 五个实验作为必做的四个基本实验。学习方法 要求讲究学习方法,掌握正确的学习思路,即“抓住材料性质”这个中心环节,了解 “材料的性质及其组成，结构之间的关系(第一条线索)”与“材料在外界条件影响下,其组成 或结构产生变化(第二条线索)”,即“抓住一个中心两条线索
3、。 ” （见“建筑材料学习指导” P1-2）习题分析P6.9（题省略）解答如下：据题意由此可测得石子的表观密度，因石头是绝对密实材料可直接用排水法求得体积 V值， 然后得到 P值石子干燥质量为 m，测得注满水(内有石子)的广口瓶的质量为 m1，没石子注满水的广口瓶 的质量为 m2： 则有 M= m2 (m1m)， M 为石头排开水的质量，此水的体积则为石头的近似体积，w 为水的密度，V为石子绝对密实状态下体积，V= (m+m2m1)/w 将此式代= m/V =mw /(m+m2m1)P6.10 (题省略) 解答如下：已知材料的干燥质量为 m ，表面涂以石蜡称得质量为 m1，将涂蜡的石头放入水中
4、得质量 为 m2，设水的密度w，为石蜡的密度， （m1m2)为水的质量， (m1m)为石蜡的质量， 则石头排开水的体积为 V=(m1m)/w，石蜡的体积为 V=(m1m)/，石头的自然状态下 的体积为 V0= VV 据材料体积密度公式得到 0= m/V0= m/(VV) = m/ (m1m2)/w (m1m)/P6.11 (题省略) 解答如下：已知普通砖的尺寸可求得其体积 V0= 0.240.1150.053=0.0014628m3。(1) 其体积密度为0=m/V0= 2.487/0.0014628 = 1700.164=1700 kg/m3(2) 砖中孔隙的体积为 V孔= (2.9842.4
5、87)/Pw=0.000497=0.0005m3 则砖的绝对密实体积为 V= V0V孔=0.00146280.000497=0.0009658m3砖的密度为= m/ V=2.487/0.0009658= 2575.1 kg/m3 (3) 砖的质量吸水率为 W=(m2m1)/m1100%= (2.9842.487)/2.487 100%=0.19=20%(4)开口孔隙率 Pk=W0=(m2m1)/ V0w100%=(2.9842.487)/0.00146281000100%=34% (5) 闭口孔隙率 PB= P P k= 0.370.34=0.03= 3%P6.12* 解答如下：材料的体积吸水
6、率为： W0=(m2m1) / V0w 100% = 46.2% 浸水材料的体积密度为：0=m2/ V0 干燥材料的体积密度为： 0=m1/V0 将体积吸水率公式变形为： W0=(m2 / V0m1 /V0)1/w100%=(00) /w 100%=46.2% 0= 1,862g/cm3 则干燥材料的体积密度为：0= 0W0w /100%=1.86246.2%1/ 100%= 1.400 g /cm3 孔隙率为：P= Pk+ PB 而 P= W0 Pk=W=W0/0=46.2% / 1.400= 0.33% P= (46.2+0.33)%=79.2% ？P6.13* 解答如下：材料的水饱和度为
7、： K=W0/P 质量吸水率为： W=23% 体积吸水率为：W0=W0=23%1.6=36.8%=37% 孔隙率为： P=P+P=W0+W=37%+23%=60% 则水饱和度为： K=W0/P =0.37/ 0.60= 0.62乙（C3S%=45%） ； 甲（C2S%=21%）乙（C3A%=7%） ； 甲（C4AF%=13%）CaSO4+2NaOH硫酸钙与水化铝酸钙反应如下：3CaO.Al2O3.6H2O+3(CaSO4.2H2O)+19H2O3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O（5）高强度混凝土工程：答：可优先使用硅酸盐水泥，而不宜使用矿渣、火山灰质、粉煤灰及复合硅酸盐水泥。因 前
8、者熟料较多，水泥石密实且坚硬，具有早期、后期强度高的特点，而后四种水泥，掺混 合材料，熟料较少，因此早期强度低、后期强度高，不宜作高强度混凝土工程的原料。（6）高温炉或工业窑炉的基础：答：可优先使用矿渣硅酸盐水泥，而不宜用硅酸盐水泥，因前者的矿渣本身耐热性好，且 矿渣硅酸盐水泥水化后 Ca(OH)2的含量少，故矿渣硅酸盐水泥的耐热性较好，后一水泥耐 热性差。（7）严寒地区受冻融作用的混凝土工程：答：可优先选用硅酸盐与普通硅酸盐水泥，而不宜选用掺混合材料的矿渣、火山灰质及粉 煤灰硅酸盐水泥。因前两种水泥在水化后可获得密实的水泥石结构抗冻性高；而后三种水 泥一般抗冻性较差，矿渣与粉煤灰易泌水形成连
9、通孔隙，火山灰质一般需水量较大，会增 加内部的孔隙含量，所以不能使用。（8）有抗渗要求的混凝土工程：答：应优先使用普通硅酸盐与火山灰质硅酸盐水泥，而不宜使用矿渣与粉煤灰硅酸盐水泥。 因普通硅酸盐水泥的混合材料的掺量较少，水泥石密实坚硬，孔隙较少，故抗渗性好；火 山灰质硅酸盐水泥水化后形成较多的水化硅酸钙凝胶，使水泥石结构致密，因而抗滲性好。（9）混凝土地面或路面工程：答：可优先选用硅酸盐、普通硅酸盐水泥，而不宜使用火山灰质与粉煤灰硅酸盐水泥，因 前两种水泥耐磨性好，而后两种水泥耐磨性不好，所以前者适于地面或路面的混凝土工程， 后者不适合。（10）水下混凝土工程；答：可优先选用矿渣、火山灰质、粉
10、煤灰及复合硅酸盐水泥，而不宜使用硅酸盐、普通硅 酸盐水泥，因前四种水泥中掺混合材料，熟料较少，即水泥石中氢氧化钙与水化铝酸钙较 少，可防止水中的镁盐、硫酸盐及软水的腐蚀，耐腐蚀性较强；后两种水泥中熟料较多，则熟料中的氢氧化钙与水化铝酸钙易和水中的镁盐、硫酸盐以及软水(HCO3)发生反应， 从而破坏水泥石的结构。 （其反应式可见教材 P5152）所以选用前四种，而不用后两种水 泥。（11）冬季施工的混凝土工程；答：可优先使用硅酸盐与普通硅酸盐水泥，而不宜使用掺混合材料的矿渣、火山灰质及粉 煤灰硅酸盐水泥，因前两种水泥水化后的水泥石密实坚硬，孔隙很少，抗冻性好，可用于 冬季施工；而后三种水泥由于掺
11、混合材料易形成孔隙，故抗冻性较差，所以不可使用。（12）与流水接触的混凝土工程；答：可优先选用复合硅酸盐水泥，而不宜用硅酸盐水泥、矿渣、火山灰质及粉煤灰硅酸盐 水泥。因与流水接触的混凝土工程应该有较高强度、耐腐蚀性、抗渗性好，耐磨性好。因 复合硅酸盐水泥其早期强度接近于普通硅酸盐水泥，后期强度高，且耐腐蚀性、抗渗性较 好。因硅酸盐水泥虽早期、后期强度都高，但不耐腐蚀；矿渣、火山灰质与粉煤灰硅酸盐 水泥虽耐腐蚀，但它们的早期强度低、后期强度高， ，且矿渣及粉煤灰水泥泌水性大，抗渗 性差，所以不宜选用。（13）水位变化区的混凝土工程；答：应优先选用普通硅酸盐水泥；而不能用硅酸盐水泥。因普通硅酸盐水
12、泥早期强度稍低， 后期高，耐腐蚀性较好，抗渗性好，耐磨性好，适合于干湿交替作用的混凝土工程；而硅 酸盐水泥强度虽高，但不耐腐蚀。因此可用前者，而不得用后一水泥。（14）耐热混凝土工程；答：应优先选用矿渣硅酸盐水泥，不能使用硅酸盐水泥。因前种水泥本身是矿渣掺合而成， 矿渣耐热，此水泥耐热性较好；而硅酸盐水泥的水泥石中的水化产物在高温下会脱水和分 解，使结构破坏，其中的 Ca(OH)2在高温下分解成 CaO，再吸湿或长期放置时，CaO 又会 熟化，使体积膨胀，使水泥石受到破坏，因而硅酸盐水泥不耐热，不宜用作耐热混凝土工 程。（15）严寒地区经常与水接触的混凝土工程；答：可选用普通硅酸盐水泥，而不宜
13、选用掺混合材料的矿渣、火山灰质、粉煤灰硅酸盐水 泥。因前一水泥抗冻性好，且掺了少量混合材料，使其耐腐蚀性较好，抗渗性好，既可抵 御严寒，又可对抗水中的少量腐蚀；而后三种水泥因掺了混合材料，熟料较少，即 Ca(OH)2与水化铝酸钙较少，不容易发生化学反应， ）虽耐腐蚀，但材料不密实，抗冻性较差。（16）有抗渗（防水）要求的混凝土工程；答：可优先选用火山灰质硅酸盐水泥，而不宜使用矿渣及粉煤灰硅酸盐水泥，因前一水泥 掺有的多量（20%50%）火山灰质混合材料内部含有大量的微细孔隙，使火山灰质硅酸盐水泥的保水性好；且其水化后形成较多的水化硅酸钙凝胶，使水泥石结构致密，故其抗 渗性好。而矿渣硅酸盐水泥中
14、掺有的粒化高炉矿渣玻璃体吸水能力差，使其保水性差，与 水拌合易产生较多的连通孔隙，故使矿渣硅酸盐水泥抗渗性差；粉煤灰硅酸盐水泥是掺有 表面致密的粉煤灰，其球形颗粒吸水性较差，使其保水性差，泌水性大，则施工制品表面 会因泌水生成收缩裂纹，因此粉煤灰硅酸盐水泥抗渗性差。所以只能优先使用前一水泥， 不得使用后两种水泥。 （17）处于高温、高湿环境的混凝土工程；答：应优先选用矿渣硅酸盐水泥，而不得使用硅酸盐水泥。因前一水泥掺有多量的粒化高 炉矿渣，使其耐热性好，且熟料少，耐腐蚀性好；而硅酸盐水泥在高温下其大量熟料中的 Ca(OH)2易分解成 CaO，使其结构破坏，若再吸湿或长期放置后，CaO 又会熟化
15、为 Ca(OH)2，则会使体积膨胀，水泥石受到破坏，故此水泥不耐高温，且此种水泥中因熟料比较多， 即 Ca(OH)2与水化铝酸钙较多，在高湿环境中会与水里的镁盐、硫酸盐以及其它化学物质 发生化学反应，从而破坏水泥石结构。因此优先使用前者，不得采用后者。（18）有耐磨要求的混凝土工程；答：应优先选用硅酸盐及普通硅酸盐水泥，而不能选用火山灰质与粉煤灰硅酸盐水泥。因 前两种水泥熟料较多，其水泥石水化后坚硬、密实，较少孔隙，耐磨性好；而后一种水泥 掺火山灰质使其水泥石易生细裂纹，空气中的 CO2能使水化硅酸钙凝胶分解为碳酸钙和氧 化硅的混合物，致使水泥石的表面生成粉状，因此此水泥耐磨性差；另一水泥掺粉
16、煤灰也 不耐磨。所以对于有耐磨要求的混凝土工程可优先选用前两种水泥，而不得使用后两种水 泥。(19) 铸造、翻砂车间（CO2气体较多） ，抗碳化性混凝土工程；答：应优先选用硅酸盐与普通硅酸盐水泥，而不得使用矿渣、火山灰质、粉煤灰及复合硅 酸盐水泥。因前两种水泥在水化后，水泥石中含有较多的氢氧化钙，碳化时碱度不会降低， 对钢筋的保护作用强，适合于 CO2浓度较高的环境；而后四种因掺混合材料，水泥石中的 Ca(OH)2较少，碳化后碱度易降低，对钢筋的保护作用差。所以应优先选用前者，而不得 采用后者。 （20）处于高温、高湿环境的混凝土工程；答：应优先选用矿渣硅酸盐水泥，而不得使用硅酸盐与普通硅酸盐水泥。因前一种水泥掺 矿渣，既耐热又耐腐蚀，可适合于高温高湿环境；而后两种水泥熟料较多，即水泥石中含 易被腐蚀的 Ca(OH)2与水化铝酸钙较多
