2020春西南大学网络教育学院 [0732]《土木工程材料》答案

0732

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水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。即水泥硬化浆体能保持一定形状，不开裂，不变形，

不溃散的性质。导致水泥安定性不良的主要原因是： （1）由于熟料中含有的的游离氧化钙、游离氧化镁过多； （2）掺入石膏过多；

其中游离氧化钙是一种最为常见，影响也是最严重的因素。熟料中所含游离氧化钙或氧化镁都是过烧的，结构致密，水化很慢。加之被熟料中其它成分所包裹，使得其在水泥已经硬化后才进行熟化，生成六方板状的Ca（OH）2晶体，这时体积膨胀９７％以上，从而导致不均匀体积膨胀，使水泥石开裂。

当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，残余石膏与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石，体积增大约1.5倍，也导致水泥石开裂。

体积安定性不良的水泥，会发生膨胀性裂纹使水泥制品或混凝土开裂、造成结构破坏。因此体积安定性不良的水泥，应判为废品，不得在工程中使用。

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答: （1）由于水泥水化热大且集中放出，积聚在混凝土的内部，导致混凝土内外温差很大（可达50～70℃），

由于温差应力使混凝土开裂。防止措施：在混凝土中掺矿物掺合料取代部分水泥，减少水泥用量，或使用低热水泥。 （2）由于温度变化较大使混凝土产生热胀冷缩变形，导致开裂。防止措施：每隔一段距离设置一道伸缩缝，或在结构中设置温度钢筋等。

（3）由于混凝土中的水分结冰，产生体积膨胀导致混凝土开裂。防止措施：负温下的混凝土施工，要掺早强剂、防冻剂并注意保温养护，以免混凝土早期受冻破坏。

（4）混凝土养护时缺水，使水泥水化反应不能进行，导致混凝土强度较低，结构疏松，形成干缩裂缝。防止措施：浇注成型后加强保湿养护。

（5）碳化会显著增加混凝土的收缩，引起混凝土表面产生拉应力而出现微细裂纹。防止措施： 合理选择水泥品种，掺减水剂降低水胶比，提高混凝土的密实度，加强施工质量控制与养护等。

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解: 实际混凝土 f28=f7×lg28/lg7

=20×lg28/lg7=34.2 MPa

C25混凝土要求:fcu=25+1.645×5=33.2 MPa

∵f28=34.2 MPa＞fcu=33.2 MPa ∴达到了设计要求. 又fcu=Afce(C/W-B) 即34.2=0.48×43×(C/W-0.33) ∴W/C=0.50

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已知砼的施工配合比为1:2.40:4.40:0.45，且实测混凝土拌合物的表观密度为2400kg/m3.现场砂的含水率

为2.5%，石子的含水率为1%。试计算其实验室配合比。（以1m3混凝土中各材料的用量表示，准至1kg） mc=1×2400/(1+2.4+4.4+0.45) ms=2.4mc/(1+2.5%)

mg=4.4mc/(1+1%)

mw=0.45mc+2.5%ms+1%mg

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质量为3.4kg，容积为10L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg。若向筒内注入水，待石子吸水饱

和后，为注满此筒功注入水4.27kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6kg（含筒重）。求该石

子的吸水率，表观密度，堆积密度，开口孔隙率。

解:石子的质量m＝18.4-3.4＝15.0(kg) 石子的堆积体积为Voˊ＝10L，

石子所吸水的量为mw＝18.6-18.4＝0.2(kg)，水的体积为0.2L 开口孔隙体积为石子吸收水的量，即Vk＝0.2L 注入筒内的水的体积为Vˊw=4.27L,

该体积等于石子间空隙的体积与石子开口孔隙之和。Vs+Vk＝4.27L 故，石子的质量吸水率为Wm＝mw/m＝0.2/15×100%=1.3% 石子的体积吸水率Vv =Vk/Vo = 0.2/(10-4.27+0.2)×100% = 3.4% 石子的堆积密度为ρodˊ=m/ Voˊ=15/10=1500(kg/m3)

石子的表观密度为ρod＝m/Vo=15/(10-4.27+0.2)=2530(kg/m3) 石子的开口孔隙率为Pk＝Vk/Vo=0.2/(10-4.27+0.2)×100%=3.4%