建筑材料复习题

第一章建筑材料的基本性质

试说明材料导热系数的物理意义及影响因素。

答：材料的导热性是指材料两侧有温差时，热量由高温侧流向低温侧传递的能力，常用导热系数表示。

材料的导热系数λ主要与以下因素有关：（1）材料的化学组成和物理结构；（2）孔隙状况；（3）环境温度。（或λ的影响因素：组成、结构，孔隙率、孔隙特征、受潮、受冻）

材料的强度与强度等级间的关系是什么？

答：强度等级是材料按强度的分级，如硅酸盐水泥按3d、28d抗压、抗折强度值划分水泥的强度等级；强度等级是人为划分的，是不连续的。恨据强度划分强度等级时，规定的各项指标都合格，才能定为某强度等级，否则就要降低级别。而强度具有客观性扣随机性，其试验值往往是连续分布的。强度等级与强度间的关系，可简单表述为：强度等级来源于强度，但不等同于强度。

材枓的孔隙状态包括哪几方面的内容？材料的孔隙状态是如何影响密度、体积密度、抗渗性、抗冻性、导热性等性质的？

答：材料的孔隙状态主要由材料的孔隙率、孔隙连通性和孔隙直径三个指标来说明。

一般孔隙率↓，密度↑，体积密度↑，材料的抗渗性与孔隙率及孔隙特征（孔径、孔的连通性）有关。材料的空隙率越大，连通孔隙越多，其抗渗性越差；绝对密实的材料和仅有闭口孔或极细微孔隙的材料实际上是不渗水的；降低材料的孔隙率、使孔隙形成封闭不连通的孔隙可提高材料的抗冻性；由于材料的热传导方式主要是对流，因此材料的孔隙率越高、闭口孔隙越多、孔隙直径越小，则导热系数越小。

一般来说墙体或屋面材枓的导热系数越小越好，而热容值却以适度为好，能说明原因吗？

答：材料的导热系数越小，则材料的保温隔热性越强，故墙体或屋面材枓的导热系数越小越好；而材料的热容则对于稳定建筑物内部的温度恒定和冬期施工有重要的意义，过大或过小，都影响室内温度的波动，故应以适度为好。

能否认为材枓的耐久性越高越好？如何全面理解材料的耐久性与其应用价值间的关系？（思考题）

何谓材料的抗渗性、抗冻性，各用什么指标表示，如何改变其指标？

答：（1）材料的的抗渗性，是指其抵抗压力水渗透的性质。材料的抗渗性常用渗透系数或抗渗标号表示，材料的抗渗性与孔隙率及孔隙特征（孔径、孔的连通性）有关。开口的连通大孔越多，抗渗性越差；闭口孔隙率大的材料，抗渗性仍可良好。

（2）抗冻性是指材料在饱水状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不显着降低的性质。材料的抗冻性常用抗冻标号（记为D）表示。抗冻标号越高，抗冻性越好。材料受冻融破坏原因，是材料孔隙内所含水结冰时体积膨胀（约增大9%），对孔壁造成的压力使孔壁破裂所致。影响因素：孔隙率、孔特征、孔隙充水程度、材料强度、冻结温度、冻融循环次数。可通过提高材料强度，降低材料的孔隙率、掺加外加剂使材料中的孔隙形成封闭不连通的孔隙等措施来提高材料的抗冻性。

说明材枓的体积构成与各种密度概念之间的关系。

答：体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具有不同的物理状态，因而表现出不同的体积。

（1）绝对密实体积和实际密度

绝对密实体积即干燥材料在绝对密实状态下的体积，即材料内部固体物质的体积，或不包括内部孔隙的材料体积。材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为实际密度。

（2）表观体积和表观密度

材料单位表观体积的质量称为表观密度。表观体积是指包括内部封闭孔隙在内的体积。其封闭孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影响其总质量或体积。因此，材料的表观密度与其内部构成状态及含水状态有关。

（3）材料的自然体积与体积密度

材料的自然体积指材料在自然状态下的体积，即整体材料的外观体积（含内部孔隙和水分）。体积密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。

（4）材料的堆积体积与堆积密度

材料的堆积体积指粉状或粒状材料，在堆积状态下的总体外观体积。松散堆积状态下的体积较大，密实堆积状态下的体积较小。堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状态下单位体积的质量。

2、何谓材料的亲水性和憎水性材料的耐水性如何表示？

答：当润湿边角θ≤90°时，材料能被水润湿表现出亲水性，称为材料的亲水性；当θ>90°时，材料不能被水润湿表现出憎水性，称为材料的憎水性。

材料的耐水性是指材料长期在水作用下不破坏、强度也不明显下降的性质。

耐水性用软化系数表示，如下式：

式中：KR——材料的软化系数

fb——材料在饱和吸水状态下的抗压强度（MPa）

fg——材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）

3、试说明材料导热系数的物理意义及影响因素。

答：材料的导热性是指材料两侧有温差时，热量由高温侧流向低温侧传递的能力，常用导热系数表示。

材料的导热系数λ主要与以下因素有关：（1）材料的化学组成和物理结构；（2）孔隙状况；（3）环境温度。（或λ的影响因素：组成、结构，孔隙率、孔隙特征、受潮、受冻）4、说明提高材料抗冻性的主要技术措施。

答：抗冻性是指材料在饱水状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不显着降低的性质。材料受冻融破坏原因，是材料孔隙内所含水结冰时体积膨胀（约增大9%），对孔壁造成的压力使孔壁破裂所致。

主要技术措施：提高材料强度，降低材料的孔隙率、掺加外加剂使材料中的孔隙形成封

闭不连通的孔隙等措施来提高材料的抗冻性。

5、材料的强度与强度等级间的关系是什么？

答：强度等级是材料按强度的分级，如硅酸盐水泥按3d、28d抗压、抗折强度值划分水泥的强度等级；强度等级是人为划分的，是不连续的。恨据强度划分强度等级时，规定的各项指标都合格，才能定为某强度等级，否则就要降低级别。而强度具有客观性扣随机性，其试验值往往是连续分布的。强度等级与强度间的关系，可简单表述为：强度等级来源于强度，但不等同于强度。

6、材枓的孔隙状态包括哪几方面的内容？材料的孔隙状态是如何影响密度、体积密度、抗渗性、抗冻性、导热性等性质的？

答：材料的孔隙状态主要由材料的孔隙率、孔隙连通性和孔隙直径三个指标来说明。

一般孔隙率↓，密度↑，体积密度↑，材料的抗渗性与孔隙率及孔隙特征（孔径、孔的连通性）有关。材料的空隙率越大，连通孔隙越多，其抗渗性越差；绝对密实的材料和仅有闭口孔或极细微孔隙的材料实际上是不渗水的；降低材料的孔隙率、使孔隙形成封闭不连通的孔隙可提高材料的抗冻性；由于材料的热传导方式主要是对流，因此材料的孔隙率越高、闭口孔隙越多、孔隙直径越小，则导热系数越小。

7、一般来说墙体或屋面材枓的导热系数越小越好，而热容值却以适度为好，能说明原因吗？

答：材料的导热系数越小，则材料的保温隔热性越强，故墙体或屋面材枓的导热系数越小越好；而材料的热容则对于稳定建筑物内部的温度恒定和冬期施工有重要的意义，过大或过小，都影响室内温度的波动，故应以适度为好。

第二章天然石材

1、分析造岩矿物、岩石、石材之间的相互关系。

答：岩石是矿物的集合体，具有一定的地质意义，是构成地壳的一部分。没有地质意义的矿物集合体不能算是岩石。如由水泥熟抖凝结起来的砂砾，也是矿物集合体，但不能称做岩石。严格的讲，岩石是由各种不同地质作用所形成的天然固态矿物集合体。

造岩矿物则是组成岩石的矿物，一般为硅酸盐和碳酸盐矿物。

石材是将开采来的岩石，对其形状、尺寸和质量三方面进行加工处理后得到的材料。

2、岩石的性质对石材的使用有何影响？举例说明。

答：岩石的性质主要包括物理性质、力学性质、化学性质。

1）、物理性质：

（1）表观密度

岩石的表观密度由岩石的矿物组成及致密程度所决定。表观密度的大小，常间接地反映出石材的一些物理力学性能。一般情况下，同种石材表观密度越大，则抗压强度越高，吸水率越小，耐久性、导热性越好。

（2）吸水率

岩石的吸水率一般较小，但由于形成条件、密实程度等情况的不同，岩石的吸水率波动也较大，如花岗岩吸水率通常小于0.5%。，而多孔的贝类石灰岩吸水率可达15%。石岩石吸水后强度降低，抗冻性、耐久性能下降。根据吸水率的大小，将岩石分为低吸水性（吸水率く1.5 %）、中吸水性（吸水率介于1.5-3%）和高吸水性（吸水率>3%）的岩石。

（3）硬度

岩石的硬度取决于矿物组成的硬度与构造，由致密坚硬矿物组成的石材，其硬度就高，岩石的硬度以莫氏硬度表示。

（4）岩石的物理风化

岩石的风化分为物理风化和化学风化，物理风化主要有环境温度的变化以及岩石受干、

湿循环的影响而导致的岩石开裂或剥落的过程，称为物理风化。

3、毛石和料石有哪些用途？与其他材料相比有何优势（从经济、工程、与自然的关系三方面分析）？

答：（1）毛石：山体爆破直接得到的石块。

乱毛石：形状不规则，主要用于砌筑基础、勒角、墙身、堤坝、挡土墙等；

平毛石：乱毛石经粗略加工而成，主要用于砌筑基础、墙身、勒角、桥墩、涵洞等。

（2）料石：又称条石，系由人工或机械开采出的较规则的六面体石块，略经加工凿琢而成。

主要用于砌筑墙身、踏步、地坪、拱和纪念碑；形状复杂的料石制品，用于柱头、柱脚、楼梯踏步、窗台板、栏杆和其他装饰面等。

4、天然石材有哪些优势和不足？新的天然石材品种是如何克服的？

答：天然石材的优点：（1）价格便宜；（2）花纹自然,可选性较多；（3）硬度大；（4）密度大；（5）耐磨损；

缺点：天然石才比较重，两块对接的时候缝隙较大，连接有困难，不可能做无缝拼接；渗透率也较高，污渍难清理；弹性不足，如遇重击会发生裂缝。

5、天然石材的强度等级是如何划分的？举例说明。

答：石材的抗压强度取决于其母岩的抗压强度，它是以三个边长为70mm的立方体试块的抗压强度的平均值表示。根据其强度的大小，共分为9个强度等级。

8、什么是岩石、造岩矿物和石材？

答：岩石是矿物的集合体，具有一定的地质意义，是构成地壳的一部分。没有地质意义的矿物集合体不能算是岩石。如由水泥熟抖凝结起来的砂砾，也是矿物集合体，但不能称做岩石。严格的讲，岩石是由各种不同地质作用所形成的天然固态矿物集合体。

造岩矿物则是组成岩石的矿物，一般为硅酸盐和碳酸盐矿物。

石材是将开采来的岩石，对其形状、尺寸和质量三方面进行加工处理后得到的材料。

10、岩石空隙大小对其哪些性质有影响？为什么？

答：岩石的空隙性对岩块及岩体的水理、热学性质及力学性质影响很大。一般来说，空隙率愈大，岩块的强度愈大、塑性变形和渗透性愈大，反之愈小。同时岩石由于空隙的存在，使之更易遭受各种风化营力作用，导致岩石的工程地质性质进一步恶化。对可溶性岩石来说，空隙率大，可以增强岩体中地下水的循环与联系，使岩溶更加发育，从而降低了岩石的力学强度并增强其透水性。当岩体中的空隙被粘土等物质充填时，则又会给工程建设带来诸如泥化夹层或夹泥层等岩体力学问题。因此，对岩石空隙性的全面研究，是岩体力学研究的基本内容之一。

第三章烧土制品及玻璃

1、评价普通粘土砖的使用特性及应用。墙体材料的发展趋势如何？

答：普通粘土砖的适用特性：具有较高的强度和耐久性，价格便宜，又因其多孔而具有保温绝热、隔声吸声等优点，因此适宜做建筑围栏结构，被大量应用于砌筑建筑物的内墙、

外墙、柱、拱、烟囱、沟道及其他构筑物，也可再砌体重放置适当的钢筋或钢丝以代替混凝土柱和过梁。

但由于其毁田取土、能耗大、块体小、施工效率低、砌体自重大、抗震性差等缺点，国家已在主要大、中城市及地区禁止使用，并向烧结多孔砖、烧结空心砖方向发展，因地制宜的发展新型墙体材料。利用工业废料生产的粉煤灰砖、煤矸石砖、页岩砖等以及各种砌块、板材逐步发展起来，并逐渐取代普通粘土砖。

2、为什么要用烧结多孔砖、烧结空心砖及新型轻质墙体材料替代普通粘土砖？

答：随着高层建筑的发展，又对粘土砖提出了改善绝热和隔声等要求，使用多孔砖及空心砖在一定程度上能达到此要求。

且由于普通粘土砖毁田取土、能耗大、块体小、施工效率低、砌体自重大、抗震性差等缺点，国家已在主要大、中城市及地区禁止使用，并向烧结多孔砖、烧结空心砖方向发展，因地制宜的发展新型墙体材料。利用工业废料生产的粉煤灰砖、煤矸石砖、页岩砖等以及各种砌块、板材逐步发展起来，并逐渐取代普通粘土砖。

3、烧结普通砖、烧结多孔砖和烧结空心砖各自的强度等级、质量等级是如何划分的？各自的规格尺寸是多少？主要适用范围如何？

答：（1）烧结普通砖按抗压强度分为五个等级：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10，根据国家标准《烧结普通砖》GB5101-2003规定，烧结普通砖的外形为直角六面体，公称尺寸为：240mm*115mm*53mm，按技术指标分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个质量等级。

应用：承重墙、非承重墙、柱、拱、窑炉、基础等。

（2）烧结多孔砖根据尺寸偏差、外观质量、强度等级、物理性能划分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个产品等级。烧结多孔砖根据抗压强度和抗折荷重划分为五个强度等级。MU30、MU25、MU20、MU15、MU10

应用：烧结多孔砖强度较高，主要用于砌筑六层以下建筑物的承重墙或高层框架结构填充墙（非承重墙）。由于为多孔构造，故不宜用于基础墙的砌筑。

（3）烧结多孔砖有190mm×190mm×90mm（M型）和240mm×115mm×90mm（P 型）两种规格。烧结空心砖按抗压强度划分：MU10、MU7.5、MU5.0、MU3.5、MU2.5 (MPa)五个等级；按体积密度(kg/m3)划分：800、900、1000、1100四个等级；按强度、尺寸、外观、物理性能划分优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)

应用：空心砖主要用于非承重的填充墙和隔墙，如多层建筑内隔墙或框架结构的填充墙等。

5、什么是粉煤灰砌块？其强度等级有哪些？用途有哪些？

答：粉煤灰砌块又称粉煤灰硅酸盐砌块，是以粉煤灰、石灰、石膏和骨料（煤渣、硬矿渣等）为原料，按照一定的比例加水搅拌、经振动成型，再经蒸汽养护而制成的密室块体。

砌块的强度等级按立方体抗压强度分为MU10和MU13两个强度等级。按其外观质量、尺寸偏差和干缩性能分为一等品(B)和合格品(C)。

粉煤灰砌块适用于工业与民用建筑的墙体和基础，但不宜用于有酸性介质侵蚀的、密封性要求高的及受到较大振动影响的建筑物（如锤锻车间），也不宜用于经常处于高温的承重墙（如炼钢车间、锅炉间的承重墙）和经常受潮湿的承重墙（如公共浴室等）。

9、玻璃在建筑上的用途有哪些？

答：建筑玻璃在过去主要是用作采光和装饰材料，随着现代建筑技术发展的需要，玻璃制品正在向多品种、多功能的方向发展。近年来，兼具装饰性与功能性的玻璃新品种不断问世，为现代建筑设计提供了更加宽广的选择余地，使现代建筑中越来越多的采用玻璃门窗、玻璃幕墙和玻璃构件，以达到光控、温控、节能、降低噪声以及降低结构自重、美化环境等

多种目的。

10、常用的安全玻璃有哪几种？各有何特点？用于何处？

答：常见的安全玻璃有钢化玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃。

（1）钢化玻璃的特点：机械强度高，抗弯强度比普通玻璃大5-6倍，可达125MPa以上，抗冲动强度提高约3倍，韧性提高约5倍；弹性好，钢化玻璃的弹性比普通玻璃大得多；热稳定性高，在受极冷极热作用时，不易发生炸裂，可耐热冲击，最大安全工作温度为288℃，能承受204℃的温差变化，故可用来制造炉门上的观测窗、辐射式气体加热器、干燥器和弧光灯等；钢化玻璃破碎时形成无数小块，这些小块没有尖锐的棱角，不易伤人，故称为安全玻璃。

由于钢化玻璃具有较好的性能，所以在汽车工业、建筑工程以及其他工业得到广泛应用，常被用作高层建筑的门、窗、幕墙、屏蔽及商店橱窗、军舰与轮船舷窗、桌面玻璃等等。

（2）夹丝玻璃的抗弯强度和耐温度剧变型都比普通玻璃高，玻璃碎时即使有许多裂缝，但其碎片仍附着在钢丝网上，不致四处飞溅伤人；此外，夹丝玻璃还具有隔断火焰和防止火灾蔓延的作用。

夹丝玻璃适用于震动较大工业厂房门窗、屋面、采光天窗，需要安全防火的仓库、图书馆门窗、公共建筑的阳台、走廊、防火门、楼梯间、电梯井等。

（3）夹层玻璃的透明度好，抗冲击性能要比平板玻璃高几倍；破碎时不裂成分离的碎块，只有辐射的裂纹和少量碎玻璃屑，且碎片粘在薄衬片上，不致伤人。根据使用不同的玻璃原片和中间夹层材料，还可获得耐光、耐热、耐湿、耐寒等特性。

夹层玻璃主要用作汽车和飞机的挡风玻璃、防弹玻璃以及有特殊安全要求的建筑门窗、隔墙、工业厂房的天窗和某些水下工程等。

第四章气硬性胶凝材料

.简述气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料的区别。

答：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并保持、发展强度；

水硬性胶凝材料既能在空气中硬化，又能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。

建筑石膏与高强石膏的性能有何不同？

答：建筑石膏晶体较细，调制成一定稠度的浆体时，需水量较大，因而强度较低；

高强石膏晶粒粗大，比表面积小，需水量少，硬化后密实度大，强度高。

建筑石膏的特性如何？用途如何？

答：建筑石膏的特性：表观密度小、强度较低；凝结硬化快；孔隙率大、热导率小；凝固时体积微膨胀；吸湿性强、耐水性差；防火性好。

建筑石膏主要用于室内抹灰及粉刷，制作石膏板等。

生石灰在熟化时为什么需要陈伏两周以上？为什么在陈伏时需在熟石灰表面保留一层水？答：因为生石灰中含有一定量的过火石灰，过火石灰的结构致密，熟化极慢，当这种未充分熟化的石灰抹灰后，会吸收空气中的水分继续熟化，体积膨胀，致使墙面隆起、开裂，严重影响施工质量，为了消除这种危害，因此需要陈伏两周以上。

陈伏时表面保留一层水可防止石灰碳化。

.石灰的用途如何？在储存和保管时需要注意哪些方面？

答：用途：配制石灰砂浆和石灰乳；配制灰土和三合土；制作碳化石灰板；制作硅酸盐制品；配制无熟料水泥；作为干燥剂；作为静态破碎剂。

储存生石灰要注意防水防潮，而且不宜久存，最好运到后即熟化为石灰浆，变储存期为陈伏期。另外要注意安全，将生石灰与可燃物分开保管，以免引起火灾。

水玻璃的用途如何？

答：用途主要有：涂刷或浸渍材料；加固地基；修补裂缝、堵漏；配制耐酸砂浆和耐酸混凝土；配制耐热砂浆和耐热混凝土等。

有机胶凝材料和无机胶凝材料有何差异？气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料有何区别？

答：有机胶凝材料是以天然或合成高分子化合物为基本组分的胶凝材料。

无机胶凝材料是以无机化合物为主要成分，掺入水或适量的盐类水溶液（或含少量有机物的水溶液），经一定的物理化学变化过程产生强度和粘结力，可将松散的材料胶结成整体，也可将构件结合成整体。

气硬性胶凝材料只能在空气中凝结、硬化，且只能在空气中保持或发展其强度。

水硬性胶凝材料不仅可以在空气中硬化，而且能在水中更好的硬化，保持并继续发展其强度。

简述石灰的熟化特点。

答：生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙的过程，称为石灰的熟化或消化。石灰熟化时放出大量的热，其放热量和放热速度比其他胶凝材料大得多，且质量为一份的生石灰可生成1.31份质量的熟石灰，体积增大1-2.5倍。煅烧良好、氧化钙含量高、杂志含量低的石灰熟化较快，放热量和体积增大也较多。

石膏的生产工艺和品种有何关系？

答：建筑上常用的石膏，主要是由天然二水石膏经过煅烧，磨细而制成的。将二水石膏在不同的压力和温度下煅烧，可以得到结构和性质均不同的下列品种的石膏产品。

（1）β型半水石膏：将二水石膏加热至110-170℃时，部分结晶水脱出后得到半水石膏，半水石膏是建筑石膏和模型石膏的主要成分。

（2）α型半水石膏：将二水石膏在0.13MPa、124℃的压蒸锅内蒸炼，则生成比β型半水石膏晶体粗大的α型半水石膏。

（3）继续升温煅烧二水石膏，还可以得到无水石膏。当温度升至180℃-210℃，半水石膏继续脱水得到脱水半水石膏；当煅烧升至320-390℃，得到可溶性硬石膏；当煅烧温度达到400-750℃时，石膏完全失掉结合水，称为不溶性石膏。

简述石膏的性能特点。

答：石膏的性能特点有以下几点：

（1）凝结硬化快：在自然干燥的条件下，建筑石膏达到完全硬化的时间约需一星期。加水后6min即可凝结，终凝一般不超过30min；

（2）建筑石膏硬化后孔隙率大、表观密度小，保温、吸声性能好；

（3）具有一定的调湿性；

（4）耐水性、抗冻性差；

（5）凝固时体积微膨胀；

（6）防火性好。

水玻璃模数、密度与水玻璃性质有何关系？

答：水玻璃中氧化硅和氧化钠的分子数比称为水玻璃的模数，水玻璃的模数和相对密度，对于凝结和硬化影响也很大。模数愈大，水玻璃的黏度和粘结力愈大，也愈难溶解于水；当模数高时，硅胶容易析出，水玻璃凝结硬化快。当水玻璃相对密度小时，反应产物扩散速度快，水玻璃凝结硬化速度也快。而模数又低且相对密度又大时，凝结硬化就很慢。

同一模数水玻璃溶液浓度越高，则粘结力也越大。

水玻璃的硬化有何特点？

答：水玻璃能与空气中的二氧化碳反应生产无定形的硅酸凝胶，随着水分的挥发干燥，无定形硅酸脱水转变成二氧化硅而硬化。由于空气中二氧化碳较少，反应进行很慢，因此水玻璃在实际使用时常加入促硬剂以加速硬化。

生石灰块灰、生石灰粉、熟石灰粉和石灰膏等几种建筑石灰在使用时有何特点？使用中应注意哪些问题？

答：（1）石灰膏可用来粉刷墙壁和配置石灰砂浆或水泥混合砂浆。由于石灰乳为白色或浅灰色，具有一定的装饰效果，还可掺入碱性矿质颜料，使粉刷的墙面具有需要的颜色。

（2）熟石灰粉主要用来配置灰土和三合土。

（3）磨细生石灰粉常用来生产无熟料水泥、硅酸盐制品和碳化石灰板。

确定石灰质量等级的主要指标有哪些？根据这些指标如何确定石灰的质量等级？

答：生石灰的质量是以石灰中活性氧化钙和氧化镁含量高低、过火石灰和欠火石灰及其他杂质含量的多少作为主要指标来评价其质量优劣的。

根据氧化镁含量按上表分为钙质生石灰和镁质生石灰两类，然后再按有效氧化钙和氧化镁含量、产浆量、未消解残渣和CO2含量等4个项目的指标分为优等品、一等品和合格品3个等级，

消石灰粉按氧化镁含量<4％时称为钙质消石灰粉，4％≤氧化镁含量<24％时称为镁质消石灰粉，24％≤氧化镁含量<30％时称为白云石消石灰粉。按等级分为优等品、一等品和合格品等3个等级，如下表。

石膏制品为什么具有良好的保温隔热性和阻燃性？

答：建筑石膏水化反应的理论需水量仅为其质量的18.6%，但施工中为了保证浆体有必要的流动性，其加水量常达60%-80%，多于水分蒸发后，将形成大量空隙，硬化体的孔隙率可达50%-60%。由于硬化体的多孔结构特点，而使建筑石膏制品具有表观密度小、质轻，保温隔热性能好和吸声性强等优点。

二水石膏遇火后，结晶水蒸发，形成蒸汽雾，可阻止火势蔓延，起到防火作用，故具有良好的阻燃性。

石膏抹灰材料和其他抹灰材料的性能有何特点？举例说明。

答：建筑石膏加水、砂拌合成石膏砂浆，可用于室内抹灰。这中抹灰墙面具有绝热，阻火，隔音，舒适，美观等特点。抹灰后的墙面和天棚还可以直接涂刷尤其及贴墙纸。

建筑石膏加水调成石膏浆体，还可以掺如部分石灰用于室内粉刷涂料。粉刷后的墙面光滑，细腻，洁白美观。

第五章水泥

什么是硅酸盐水泥和硅酸盐水泥熟料？

答：国家标准对硅酸盐水泥的定义为：凡由硅酸盐水泥熟料、0～5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，即国外统称的波特兰水泥，称为硅酸盐水泥。

硅酸盐水泥熟料，即国际上的波特兰水泥熟料（简称水泥熟料），是一种由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按适当配比磨成细粉烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。

硅酸盐水泥的凝结硬化过程是怎样进行的？影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素有哪些？

答：水泥用适量的水调和后，最初形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠失去可塑性，这一过程称为凝结。然后逐渐产生强度不断提高，最后变成坚硬的石状物--水泥石，这一过程称为硬化。

水泥加水拌合后的剧烈水化反应，一方面使水泥浆中起润滑作用的自由水分逐渐减少；另一方面，水化产物在溶液中很快达饱和或过饱和状态而不断析出，水泥颗粒表面的新生物厚度逐渐增大，使水泥浆中固体颗粒间的间距逐渐减小，越来越多的颗粒相互连接形成了骨架结构。此时，水泥浆便开始慢慢失去可塑性，表现为水泥的初凝。由于铝酸三钙水化极快，会使水泥很快凝结，为使工程使用时有足够的操作时间，水泥中加入了适量的石膏。水泥加入石膏后，一旦铝酸三钙开始水化，石膏会与水化铝酸三钙反应生成针状的钙矾石。钙矾石很难溶解于水，可以形成一层保护膜覆盖在水泥颗粒的表面，从而阻碍了铝酸三钙的水化，阻止了水泥颗粒表面水化产物的向外扩散，降低了水泥的水化速度，使水泥的初凝时间得以延缓。当掺入水泥的石膏消耗殆尽时，水泥颗粒表面的钙矾石覆盖层一旦被水泥水化物的积聚物所胀破，铝酸三钙等矿物的再次快速水化得以继续进行，水泥颗粒间逐渐相互靠近，直至连接形成骨架。水泥浆的塑性逐渐消失，直到终凝。

随着水化产物的不断增加，水泥颗粒之间的毛细孔不断被填实，加之水化产物中的氢氧化钙晶体、水化铝酸钙晶体不断贯穿于水化硅酸钙等凝胶体之中，逐渐形成了具有一定强度的水泥石，从而进入了硬化阶段。水化产物的进一步增加，水分的不断丧失，使水泥石的强度不断发展。随着水泥水化的不断进行，水泥浆结构内部孔隙不断被新生水化物填充和加固的过程，称为水泥的“凝结”。随后产生明显的强度并逐渐变成坚硬的人造石—水泥石，这一过程称为水泥的“硬化”。

影响水泥凝结硬化的主要因素有：（1）矿物组成及细度；（2）水泥浆的水灰比；（3）石膏掺量；（4）环境温度和湿度；（5）龄期（时间）；（6）外加剂。

影响硅酸盐水泥硬化速度的因素有哪些？

1）水泥的矿物组成C3A和C3S的含量，含量大时，凝结硬化速度快；

2）水泥颗粒粗细，越细则比表面积大，凝结硬化也快；

3）硬化时的温度和湿度越高，凝结硬化越快；

4）加水的数量，如果适量则凝结硬化快；

5）外加剂，添加不同的外加剂，也会改变水泥本身凝结硬化速度。

什么是硫酸盐腐蚀和镁盐腐蚀？

答：硫酸盐及氯盐腐蚀（膨胀型腐蚀）：指硫酸盐与水泥石中的CH作用生成硫酸钙，再和水化铝酸钙C3AH6反应生成钙矾石，从而使固相体积增加很多，使水泥石膨胀开裂的现象。

镁盐侵蚀：指海水或地下水中的镁盐与水泥石中的CH反应，生成松软无胶凝能力的氢氧化镁，由于Mg(OH)2的碱度低，会导致其它水化产物不稳定而离解的现象，称为镁盐侵蚀。

腐蚀水泥石的介质有哪些？水泥石受腐蚀的基本原因是什么？

答：腐蚀水泥石的介质有：（1）软水类：雨水、雪水及许多江河湖水都属于软水。（2）酸类介质；（3）盐类介质：硫酸盐及氯盐、镁盐；（4）强碱类介质；

水泥石受腐蚀的基本原因：①硅酸盐水泥石中含有较多易受腐蚀的成分，即氢氧化钙和水化铝酸钙等；②水泥石本身不密实含有大量的毛细孔隙。

硅酸盐水泥检验中，哪些性能不符合要求时该水泥属于不合格品及废品？怎样处理不合格品和废品？

答：国家标准规定：硅酸盐水泥性能中，凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任何一项不符合标准规定时均为废品。

凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一项不符合该标准规定或混合料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级规定的指标时称为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名称和出厂编号不全的也属于不合格品。

废品水泥不得应用于工程中，不合格品水泥应经过检验酌情使用

为什么掺较多活性混合材的硅酸盐水泥早期强度较低，后期强度发展比较快，甚至超过同强度等级的硅酸盐水泥？

答：掺较多活性混合材的硅酸盐水泥中水泥熟料含量相对减少，加入拌合后，首先是熟料矿物的水化，熟料水化后析出的氢氧化钙作为碱性激发剂激发活性混合材水化，生成水化硅酸钙、水化硫铝酸钙等水化产物，因此早期强度比较低，后期由于二次水化的不断进行，水化产物不断增多，使得后期强度发展较快，甚至超过同强度等级的硅酸盐水泥。

与硅酸盐水泥相比，矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥在性能上有哪些不同？分析它们的适用和不宜使用的范围。

答：硅酸盐水泥的性能特点：（1）凝结硬化快，早期及后期强度均高。（2）抗冻性好。（3）耐腐蚀性差。（4）水化热高。（5）碱度高，抗碳化性好。（6）耐热性差。（7）耐磨性好。（8）干缩小。（9）湿热养护效果差。

矿渣硅酸盐水泥的主要性能特点如下：（1）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，适宜于高温养护。（2）水化热较低，放热速度慢。（3）具有较好的耐热性能。（4）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力；（5）泌水性大，干缩较大。（6）抗渗性差，抗冻性较差，抗碳化能力差。

火山灰水泥的主要性能特点如下：（1）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，适宜于高温养护。（2）水化热较低，放热速度慢。（3）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力；（4）需水性大，干缩率较大。（5）抗渗性好，抗冻性较差，抗碳化能力差，耐磨性差。

粉煤灰水泥的主要性能特点如下：（1）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，适宜于高温养护。（2）水化热较低，放热速度慢。（3）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力。（4）需水量低，干缩率较小，抗裂性好。（5）抗冻性较差，抗碳化能力差，耐磨性差。

硅酸盐水泥适用于高强度混凝土、预应力混凝土、快硬早强结构、抗冻混凝土；不适用于大体积混凝土、易受腐蚀的混凝土、耐热混凝土、高温养护混凝土。

矿渣硅酸盐水泥适用于一般耐热要求的混凝土、大体积混凝土、蒸汽养护构件、一般混凝土构件、一般耐软水、海水、硫酸盐腐蚀要求的混凝土；不是用于早期强度要求较高的混凝土、严寒地区及处于水位升降的范围内的混凝土、抗渗性要求较高的混凝土。

火山灰水泥适用于水中、地下、大体积混凝土、抗渗混凝土，其他同矿渣水泥；不适用于干燥环境及处在水位变化范围内的混凝土、有耐磨要求的混凝土，其他同矿渣水泥。

粉煤灰水泥适用于地上、地下、与水中大体积混凝土，其他同矿渣水泥；不适用于抗碳化要求的混凝土、有抗渗要求的混凝土，其他同火山灰质水泥。

不同品种以及同品种不同强度等级的水泥能否掺混使用？为什么？

答：这两种情况均不能掺混使用。不同品种的水泥或不同强度等级的水泥掺混使用会影响水泥的使用性能和耐久性。

工程中经常使用的水泥，有普通水泥，矿渣水泥、火山灰水泥等。这些不同品种的水泥，所含矿物成分不同，矿物成分在水泥中所占比例也不相同，因而不同品种的水泥，具有

不同的化学物理特性，在各类工程中，根据工程特点、使用要求和各种水泥的特性，对采用的水泥品种应加以选择，所以在施工过程中，不应将不同品种的水泥随意换用或混合使用。膨胀水泥的膨胀过程与水泥体积安定性不良所形成的体积膨胀有何不同？

答：水泥体积安定性不良引起的膨胀是指水泥石中的某些化学反应不能在硬化前完成，而在硬化后进行，并伴随有体积不均匀的变化，在以硬化的水泥石中产生内应力，轻则引起膨胀变形，重则使水泥石开裂。膨胀水泥的膨胀在硬化过程中完成，并且其体积是均匀地发生膨胀。

为什么生产硅酸盐水泥时掺适量石膏对水泥不起破坏作用，而硬化水泥石遇到有硫酸盐溶液的环境，产生出石膏时就有破坏作用？

答：生产硅酸盐水泥时掺加适量石膏是为了调节水泥的凝结时间，且石膏与水泥组分反应生成钙钒石的过程是在水泥硬化过程中完成，其体积是均匀地发生膨胀。而硬化后的水泥石遇到硫酸盐溶液的环境时，同样水泥石组分与硫酸盐反应生成钙钒石而产生结晶压力，伴随有体积不均匀的变化，造成膨胀开裂，破坏水泥硬化浆体结构。

水泥强度检验为什么要用标准砂和规定的水灰比？试件为何要在标准条件下养护？

答：水泥胶砂试件的强度受各种因素的制约，如：砂的质量和细度、水灰比、养护条件、试验方法等，所以为了精确测试硅酸盐水泥的强度等级，国家标准规定，水泥的强度用ISO法检验，将水泥和标准砂按1：3混合，用0.5的水灰比，用规定的方法拌制成标准胶砂试件，在标准条件下养护至规定龄期。

第六章混凝土

普通混凝土是哪些材料组成的？它们各起什么作用？

答：水、水泥、砂（细骨料）、石子（粗骨料）是普通混凝土的4种基本组成材料。

作用：水和水泥形成水泥浆，在混凝如中赋予混凝土拌合物以流动性，粘结粗、细骨料形成整体，填充骨料的间隙，提高密实度。砂和石子构成混凝土的骨架，有效地扛水泥浆的干缩；砂石颗粒逐级填充，形成理想的密实状态，节约水泥浆的用量。

建筑工程对混凝土提出的基本技术要求是什么？

答：（1）、要满足结构安全和施工不同阶段所需的强度要求；

（2）、要满足混凝土搅拌、浇筑、成型所需的工作性要求；

（3）、要满足设计和使用环境所需的耐久性要求；

（4）、要满足节约水泥，降低成本的经济性要求。

在配制混凝土时，为什么要考虑骨料的粗细及颗粒级配？评定标准是什么？

答：在混凝土中，水泥浆是通过骨科颗粒表面来实现有效粘结的，骨料的总表面积越小，水泥越节约，所以混凝土对砂的第一个基本要求就是颗粒的总表面积要小，即骨料尽可能粗。而骨料颗粒间大小搭配合理，达到逐级填充，减小空隙率，以实现尽可能高的密实度，是对骨料提出的又一基本要求，反映这一要求的即骨料的颗粒级配。

细度模数（各号筛的累计筛余百分率之和除以100之商）是检验砂的颗粒级配是否合理的依据。细度模数越大，骨料越粗，但是细度模数仅在一定程度上反映颗粒的平均粗细程度，却不能反映骨料粒径的分布情况，不同粒径分布的骨料，可能有相同的细度模数。

评定骨料的颗粒级配，也可采用做图法，即以筛孔直径为横坐标，以累计筛余率为纵坐标，将规定的各级配区相应累计筛余率的范围标注在图上形成级配区域，然后把某种骨料的累计筛余率A1-A6在图上依次描点连线，若所连折线都在某一级配区的累计筛余率范围内，即为级配合理。

混凝土拌合物的工作性涵义是什么？影响因素有哪些？

答：工作性的涵义：工作性又称和易性，是指混凝土拌合物在一定的施工条件和环境下，是

否易于各种施工工序的操作，以获得均匀密实混凝土的性能。工作性在搅拌时体现为各种组成材料易于均匀混合，均匀卸出；在运输过程中体现为拌合物不离析，稀稠程度不变化；在浇筑过程中体现为易于浇筑、振实、流满模板；在硬化过程中体现为能保证水泥水化以及水泥石和骨料的良好粘结。可见混凝土的工作性应是一项综合性质。

影响混凝土拌合物的因素总结起来有以下几个方面：

1）组成材料质量及其用量的影响

（1）水泥特性的影响

普通水泥的混凝土拌和物比矿渣水泥和火山灰水泥的工作性好，矿渣水泥的混凝土拌和物流动性大，但粘聚性差，易泌水离析火山灰水泥流动性小，但粘聚性好

（2）集料特性的影响

碎石表面粗糙，有棱角，工作性差，强度高

卵石表面光滑，工作性好，强度低

（3）集浆比的影响

集浆比——集料绝对体积与水泥浆绝对体积之比。

单位体积的混凝土拌和物中，如水灰比保持不变，水泥浆数量越多，拌和物的流动性越大；水泥浆数量过多，则集料的含量相对减少，达一定将会出现流浆现象。

根据具体情况决定，在满足工作性要求的前提下，同时考虑强度和耐久性要求，尽量采用较大的集浆比，以节约水泥用量。

（4）水灰比

水灰比的大小决定了水泥浆的稠度。水灰比愈小，水泥浆愈稠，当水泥浆与骨料用量比一定时，拌制成的拌合物的流动性便愈小。当水灰比过小，水泥浆较干稠，拌制的拌合物的流动性过低会使施工困难，不易保证混凝土质量。若水灰比过大，会造成拌合物均匀稳定性变差，产生流浆、离析现象。因此，水灰比不易过小或过大，应根据混凝土的强度和耐久性要求合理地选用。

（5）砂率

砂率是指拌合物中砂的质量占砂石总质量的百分率。砂的粒径比石子小得多，具有很大的比表面积，而且砂在拌合物中填充粗骨料的空隙。因而，砂率的改变会使骨料的总表面积和孔隙率有显着的变化，可见砂率对拌合物的和易性有显着的影响。

（6）外加剂

在拌制混凝土时，掺用外加剂（减水剂、引气剂）能使混凝土拌合物在不增加水泥和水用量的条件下，显着地提高流动性，且具有较好的均匀稳定性。

此外，由于混凝土拌和后水泥立即开始水化，使水化产物不断增多，游离水逐渐减少，因此拌合物的流动性将随时间的增长不断降低。而且，坍落度降低的速度随温度的提高而显着加快。

2）环境条件的影响

温度、湿度和风速

3）时间的影响

新拌制的混凝土随着时间的推移，部分拌合水挥发、被骨料吸收，同时水泥矿物会逐渐水化，进而使混凝土拌合物变稠，流动性减少，造成坍落度损失，影响混凝土的施工质量。何所谓“恒定用水量法则”和“合理砂率”？它们对混凝土的设计和使用有什么重要意义？答：恒定用水量法则：在水灰比不变得前提下，用水量加大，则水泥浆数量增多，会使骨料表面包裹的水泥浆层厚度加大，从而减小骨料间的摩擦，增加混凝土拌合物的流动性。当水灰比在一定范围内（0.40-0.80）而其他条件不变时，混凝土拌合物的流动性只与单位用水量（每立方米混凝土拌合物的拌合水量）有关，这一现象称为“恒定用水量法则”。它为混凝

土配合比设计单位用水量的确定提供了一种简单的方法，即单位用水量可主要由流动性来确定。

合理砂率：在用水量和水灰比一定（即水泥浆量）的前提下，能使混凝土拌合物获得最大流动性，且能保持良好的粘聚性及保水性的砂率，称其为合理砂率。

砂率过大，骨料的总表面积及空隙率都会增大，在水泥浆量一定的条件下，骨料表面的水泥浆层厚度减小，水泥浆的润滑作用减弱，使拌合物的流动性变差。若砂率过小，砂填充石子空隙后，不能保证粗骨料间有足够的砂浆层，也会降低拌合物的流动性，而且会影响拌合物的均匀稳定性，使拌合物粗涩，松散，粗骨料易发生离析现象。当砂率适宜时，砂不但填满石子的空隙，而且还能保证粗骨料间有一定厚度的砂浆层以便减小粗骨料的滑动阻力，使拌和物有较好的流动性。这个适宜的砂率称为合理砂率。

采用合理砂率时，在用水量和水泥用量一定的情况下，能使拌合物获得最大的流动性，且能保证良好的粘聚性和保水性。或者，在保证拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性和保水性时，水泥用量为最小.

决定混凝土强度的主要因素是什么？如何有效提高混凝土的强度？

答：影响混凝土强度的因素很多，大致有各组成材料的性质、配合比及施工质量等几个方面：（1）水泥的强度和水灰比

（2）粗集料的品种

碎石形状不规则，表面粗糙、多棱角，与水泥石的粘结强度较高；卵石呈圆形或卵圆形，表面光滑，与水泥石的粘结强度较低。在水泥石强度及其它条件相同时，碎石混凝土的强度高于卵石混凝土的强度。

（3）养护条件

在保证足够湿度情况下，温度越高，水泥凝结硬化速度越快，早期强度越高；低温时水泥混凝土硬化比较缓慢，当温度低至0℃以下时，硬化不但停止，且具有冰冻破坏的危险。混凝土浇筑完毕后，必须加强养护，保持适当的温度和湿度，以保证混凝土不断地凝结硬化。（4）龄期：

龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。

在正常的养护条件下，混凝土的抗压强度随龄期的增加而不断发展，在7～14d内强度发展较快，以后逐渐减慢，28d后强度发展更慢。由于水泥水化的原因，混凝土的强度发展可持续数十年。当采用普通水泥拌制的、中等强度等级的混凝土，在标准养护条件下，混凝土的抗压强度与其龄期的对数成正比。

（5）外加剂

（6）施工质量

描述混凝土耐久性的主要技术指标有哪些？如何提高混凝土的耐久性？

答：混凝土的耐久性主要由抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、抗碳化性及抗碱骨料反应等性能综合评定。

提高混凝土耐久性的措施：

（1）选择合适品种的水泥。

（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响到混凝土的密实性，而保证水泥的用量，也是提高混凝土密实性的前提条件。

（3）需用质量良好的骨料，并注意颗粒级配的改善。近年来的研究表明，在骨料中掺加粒径在砂和水泥之间的超细矿物粉料，可有效改善混凝土的颗粒级配，提高混凝土的耐久性。

（4）掺加外加剂。改善混凝土耐久性的外加剂有减水剂和引气剂。

（5）严格控制混凝土的施工质量，保证混凝土的均匀、密实。

混凝土的立方体抗压强度与立方体抗压强度标准值之间有何关系？混凝土的强度等级的涵义是什么？

答：立方体抗压强度标准值（f cu,k），是指按标准方法侧得的立方体抗压强度总体分布中的一个值。

为便于设计和施工选用混凝土，将混凝土按立方强度的标准值分成若干等级，即强度等级。以“C”和混凝土立方体抗压强度标准值（f cu,k）表示，主要有C7.5，C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60等十二个强度等级。

混凝土的配制强度如何确定？

答：计算混凝土配制强度f cu,0

式中: f cu,0——混凝土配制强度，MPa；

f cu,k——混凝土立方体抗压强度标准值，即混凝土强度等级值，MPa；

σ——混凝土强度标准差，MPa。

混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料确定，并应符合以下规定：

?计算时，强度试件组数不应少于25组；

?当混凝土强度等级为C20和C25级，其强度标准差计算值σ＜2.5MPa时，取σ＝

2.5MPa；当混凝土强度等级等于或大于C30级，其强度标准差计算值σ＜

3.0MPa时，

取σ＝3.0MPa；

?当无统计资料计算混凝土强度标准差时，其值按现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204）的规定取用。

混凝土配合比的三个基本参数是什么？与混凝土的性能有何关系？如何确定这三个基本参数？

答：混凝土配合比设计的三个基本参数：水灰比、砂率、单位用水量。

（1）水灰比：水和水泥之间的比例。水灰比的确定主要取决于混凝土的强度和耐久性。从强度角度来看，水灰比应小些，水灰比可根据混凝土的强度公式来确定。从耐久性角度看，水灰比小些，水泥用量多些，混凝土的密度就高，耐久性则优良，这可通过控制最大水灰比和最小水泥用量来满足。由强度和耐久性分别决定的水灰比往往是不同的，此时应取最小值。但当强度和耐久性都已满足的前提下，水灰比应取最大值，以获得较高的流动性。

（2）砂率：砂和石子间的比例。砂率主要应从满足工作性和节约水泥两方面考虑。在水灰比和水泥用量（即水泥浆量）不变的前提下，砂率应取坍落度最大，而黏聚性和保水性又好的砂率即合理砂率。在工作性满足的情况下，砂率尽可能取最小值以达到节约水泥的目的。

（3）单位用水量：骨料与水泥浆之间的比例。单位用水量在水灰比和水泥用量不变的情况下，实际反映的是水泥浆量与骨料用量之间的比例关系。水泥浆量要满足包裹粗、细骨料表面并保持足够流动性的要求，但用水量过大，会降低混凝土的耐久性。

从混凝土的强度分布特征（正态分布），说明提高混凝土强度的主要措施有哪几种？

答：影响混凝土强度的因素非常复杂，大量的统计分析和试验表明，同一等级的混凝土，在龄期、生产工艺和配合比基本一致的条件下，其强度的分布呈正态分布。为提高强度的保证率，必须提高混凝土的平均强度。

主要措施如下：

（1）采用高强度等级水泥；

（2）降低水灰比：采用单位用水量较小、水灰比较小的干硬性混凝土；

（3）采用合理砂率，以及级配合格、强度较高、质量良好的碎石；

（4）改进施工工艺，加强搅拌和振捣；

（5）采用加速硬化措施，提高混凝土的早期强度；

（6）在混凝土拌合时掺入减水剂或早强剂等外加剂；

（7）湿热养护；

（8）龄期调整。

混凝土配合比设计中的基准配合比公式的本质是什么？

答：基准配合比是在初步计算配合比的基础上，通过实配、检测，进行工作性的调整，对配合比进行修正。

如出现粘聚性和保水性不良，可适当提高砂率；每次调整后再试拌，直到符合要求为止。记录好各种材料调整后用量，并测定混凝土拌合物的实际体积密度，计算调整后混凝土试样总质量，由此得出基准配合比。

其本质就是调整后1m 3混凝土中各材料的用量。

计算题

1、已知某砌块的外包尺寸为240mm×240mm×115mm ，其孔隙率为37%，干燥质量为2487g ，浸水饱和后质量为2984g ，试求该砌块的体积密度、密度、质量吸水率。

解：体积密度 =2487g/(24cm×24cm×11.5cm)=0.3755g/cm 3.

密度 =2487 g/[24cm×24cm×11.5cm×(1－0.37)]=0.5960 g/cm 3.

质量吸水率 =(2984－2487)/2487=19.98%

2、某种石子经完全干燥后，其质量为482g ，将其放入盛有水的量筒中吸水饱和后，水面由原来的452cm 3上升至630cm 3，取出石子，擦干表面水后称质量为487g ，试求该石子的表观密度，体积密度及吸水率。

解：表观密度 =482/(630－452)=2.708 g/cm 3

表观密度：表观密度是材料在包括闭口孔隙条件下单位体积的质量

体积密度 =482/[630－452－(487－482)]=2.786 cm 3

体积密度是指材料在自然状态下的体积，包括材料实体及其开口与闭口孔隙条件下的单位体积的质量

堆积密度是指散粒或纤维状材料在堆积状态下单位体积的质量

质量吸水率 =(487－482)/482=1.04%

体积吸水率 =(487－482)/ [630－452－(487－482)]=2.89%

3、一种材料的密度为2.7g/cm 3，浸水饱和状态下的体积密度为1.862g/cm 3，其体积吸水率为4.62%，试求此材料干燥状态下的体积密度和孔隙率各为多少？

解：设材料的质量为m ，体积为v 0，根据题意有：

(m+v 0×0.0462×ρ水)/v 0 =1.862

则m/v 0=1.862－0.0462=1.8158g/cm 3.

所以材料在干燥状态下的体积密度ρ0=1. 8158g/cm 3.

孔隙率 =1－1.8158/2.7=32.75%

4．破碎的岩石试样经完全干燥后，它的质量为482g 。将它置入盛有水的量筒中，经长时间后(吸水饱和)，量筒的水面由原452cm 3刻度上升至630cm 3刻度。取出该石子试样，擦干表面后称得其质量为487g 。试求该岩石的开口孔隙率、表观密度、吸水率各为多少

解：（1）开口孔隙率=k P %1000?V V k =%8.2%100452

630482487=?--。 （2）表观密度30071.2452

630482cm g V m ＝－＝=ρ。

（3）吸水率%04.1100482

482487%100221％＝－?=?-=m m m W m 。 1、浇注钢筋混凝土梁，要求配制强度为C20的混凝土，用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥和碎石，如水灰比为0.60，问是否能满足强度要求？（标准差为4.0MPa ，水泥强度值的富裕系数为1.13）

解：（1）混凝土28d 龄期的抗压强度值（MPa ）：

式中：f cu ——混凝土28d 龄期的抗压强度值，MPa ；

f ce ——水泥28d 抗压强度的实测值水泥强度等级乘以富裕系数，MPa ；

w

c ——混凝土灰水比，即水灰比的倒数； αa 、αb ——回归系数。因为原料为碎石,故αa=0.46、αb=0.07

则:

=0.46×42.5×1.13×(1/0.6－0.07)=35.27 MPa

（2）计算混凝土配制强度 f cu,0

式中: f cu,0——混凝土配制强度，MPa ；

f cu,k ——混凝土立方体抗压强度标准值，即混凝土强度等级值，MPa ；

σ——混凝土强度标准差，MPa 。

=20+1.645×4=26.58 MPa （3）因为f cu ＞ f cu,0

所以用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥和碎石，水灰比为0.60，配制C20的混凝土，可以满足强度要求

2、某混凝土的实验室配合比为1：2.1：4，W/C=0.6，混凝土实配表观密度为2400kg/m 3，求1m 3混凝土各种材料的用量。

解：设1m 3混凝土中水泥的用量为xkg ，

则由实验室配合比为1：2.1：4，W/C=0.6

可知1m 3混凝土中：

水的用量为：0.6xkg

砂的用量为：2.1xkg

石子的用量为：4xkg

由于混凝土实配表观密度为2400kg/m 3

可知x+0.6x+2.1x+4x=2400

解方程得：x=311.69kg

分别带入上式

得1m 3混凝土各种材料的用量为：

水泥用量：311.69kg

水的用量：187.00kg

砂的用量：654.55xkg

石子用量：1246.76kg

3、按初步配合比试拌30L 混凝土拌合物，各种材料用量为：水泥9.63kg ，水5.4kg ，砂18.99 kg ，经试拌增加5%的用水量，（W/C 保持不变）满足和易性要求并测得混凝土拌合物的表观密度为2380 kg/m 3，试计算该混凝土的基准配合比。

解：在保持水灰比不变的前提下，增加5%的用水量，

则水泥用量为：9.63×（1+5%）=10.11kg

σ645.10+=k cu cu f f ，，

用水量为：5.40×（1+5%）=5.67kg

因为试拌混凝土的体积为30L，混凝土拌合物的表观密度为2380 kg/m3

所以混凝土的基准配合比为：

m cj= m cb×1000/30=10.11×1000/30=337kg

m wj= m wb×1000/30=5.67×1000/30=189kg

m sj= m wb×1000/30=18.99×1000/30=633kg

m gj= 2380－337－189－633=1221kg

4、已知混凝土的水灰比为0.5，设每m3混凝土的用水量为180 kg，砂率为33%，假定混凝土的表观密度为2400 kg/m3，试计算1m3混凝土各种材料的用量。

解：设1m3混凝土砂用量为x，石子用量为y，

由水灰比为0.5，1m3混凝土用水量为180 kg，

可得水泥用量为：180/0.5=360kg

由于混凝土的表观密度为2400 kg/m3，砂率为33%

根据公式：水泥+水+砂+石子=2400，

砂/(砂+石子)=33%

可得：180+360+x+y=2400

x/(x+y)=33%

解上面的方程组得x=613.8kg，y=1246.2kg

所以1m3混凝土各种材料的用量为：

水泥用量：360kg

水的用量：180kg

砂的用量：613.8xkg

石子用量：1246.2kg