参考答案:因为混凝土的质量不是完全均匀的,它是波动的,所以我们应该在施工中进行严格控制,以
使混凝土质量波动控制到最小,或稳定在容许范围内。 应进行如下的质量控制: 1、 组成材料的质量检验与控制和混凝土配合比的合理确定。 2、 组成材料的计量与拌和 3、 运输 4、 浇铸与振捣 5、 养护与拆模
28.有下列混凝土工程及制品,一般选用哪一种外加剂较为合适?并说明理由。 (1)大体积混凝土; (2)高强度混凝土; (3)C35混凝土;
(4)混凝土预制构件;
(5)抢修及喷锚支护的混凝土; (6)有抗冻要求的混凝土。
参考答案:①缓凝剂、缓凝型减水剂。可降低早期水化热,从而降低温度应力。
②非引气、坍落度损失小的高效减水剂。在满足施工和易性的同时,可降低水灰比,提高混凝土强度。
③泵送剂或减水剂。可增大混凝土的流动性和可泵送性。
④早强剂、促凝剂。预制构件是工厂化施工,要求混凝土快凝,早强。 ⑤速凝剂,早强剂。能使混凝土在几分钟内凝结,早期强度高。
⑥引气剂、防冻剂。气泡有较大的弹性变形能力,对冰冻等破坏力能起缓冲作用。 29.某工程配置的C30混凝土,施工中连续抽取34组试件,检测28天强度,结果如下表。试求fcu ,σ,CV,强度保证率。
参考答案:fcu=36.2MPa, ???fi?1342cu,i2?34fcu34?4, CV??fcu?4?11% 36.2fcu,0?fcu,k?t?(fcu可等于fcu,0)
36.2?30?t?4→t=1.55查表,再根据插入法,得保证率P=93.7%。
30.普通混凝土为何强度愈高愈易开裂,试提出提高期抗裂性的措施。
参考答案:因为普通混凝土的强度越高,则水灰比越小,水泥浆越多。而混凝土的收缩主要是由于水泥
的收缩引起的,所以水泥浆增多,混凝土的收缩越大,混凝土就越易开裂。 措施:养护好;可以掺入矿物掺合料、减水剂或聚合物等。
31.与普通混凝土相比,轻骨料混凝土在物理力学和变形性质上有何特点? 参考答案:轻骨料混凝土在物理力学和变形性质上的特点有4个方面: 1、 表观密度:轻骨料混凝土按表观密度分为800~1900Kg/m3共12个等级。 2、 强度:轻骨料混凝土的强度随水泥石的强度和水泥用量的增加而提高,其最高强度可以超过轻骨
料本身强度的好几倍。轻骨料混凝土的强度也随轻骨料本身的强度增高而提高。轻骨料混凝土的拉压比,与普通混凝土比较相近。轴心抗压强度与立方体抗压强度比值比普通混凝土高。 3、 应变性能:弹性模量一般比同等级普通混凝土低30%~50%。弹性模量随抗压强度的提高而增
大。与普通混凝土相比,收缩和徐变较大,热膨胀系数比普通混凝土低20%左右。 4、 热工性能:轻骨料混凝土具有良好的保温隔热性能。
轻骨料混凝土还具有较好的抗冻性和抗渗性,同时抗震、耐热、耐火等性能也比普通混凝土好。
32、今欲配置一结构用轻骨料混凝土,混凝土的强度等级为CL25,坍落度要求30~50mm。原材料如下:32.5级矿渣水泥;粘土陶粒,堆积密度为760 Kg/m3,颗粒表观密度为1429 Kg/m3,1h吸水率为8.1%;普通中砂,堆积密度为1470 Kg/m3,视密度为2.50 Kg/m3,试设计该轻骨料混凝土的配合比。 参考答案:注:设计过程要参照旧版的建筑材料书 f?cu?fcu,k?1.645??25?1.645?5?33.225(MPa)
根据试配强度,查表确定水泥用量:390~490Kg/m3 ,取490 Kg/m3。
11
净用水量根据坍落度查表:165~200 Kg/m3,取200 Kg/m3。 设附加用水量为X,则
X?8.1%,X=17.6 Kg/m3。
X?200砂率根据骨料品种查表:35~45%,取40%
根据绝对体积法确定骨料用量,设骨料总用量为y Kg/m3,则陶粒用量为0.6y,砂用量为0.4y。矿渣水泥的密度取为2.8 g/cm3。
490200?17.60.6y0.4y3
????1,y=1047 Kg/m 33142925002.8?1010则陶粒用量:1047*0.6=628.2 Kg/m3,砂用量:418.8 Kg/m3。
33.防水混凝土的配制原则是什么?
参考答案:防水混凝土是通过各种方法提高混凝土自身抗渗性能,以达到防水的目的。普通混凝土渗水
的主要原因是其内部存在许多贯通毛细孔隙,为此,可以采用改善骨料级配,降低水灰比,适当增加砂率和水泥用量,掺用外加剂以及采用特种水泥等方法来提高混凝土内部的密实性或堵塞混凝土内部的毛细管通道,使混凝土具有较高的抗渗性能。
34.与普通混凝土相比,纤维混凝土和聚合物混凝土有何特点?
参考答案:纤维混凝土:与普通混凝土相比,纤维混凝土中的短纤维提高了混凝土抗拉强度、抗弯强度、
冲击韧性等力学性能,从而降低了其脆性。
聚合物混凝土:聚合物胶结混凝土硬化后强度高,特别是早强效果显著。抗渗性高,几乎不透水,耐磨
性、抗冲击性及耐蚀性高。硬化初期收缩大,徐变较大,易燃,在高温下热稳定性差,成本高。
聚合物浸渍混凝土具有高强、耐蚀、抗渗、耐磨等优良物理力学性能。
聚合物水泥混凝土抗拉、抗折强度及延伸能力高,抗冻性、耐蚀性和耐磨性高。 35.试比较水下混凝土与泵送混凝土的相同和不同之处。
参考答案:水下混凝土:一般不采用振捣,而是依靠自重(或压力)和自然流动摊平,要采用特殊的施
工方法,而且要求混凝土拌和物具有良好的和易性,即流动性要大,粘聚性要好,泌水性要小。坍落度以150~180mm为宜,且具有良好的保持流动性的能力。
泵送混凝土:必须有可泵送性,即在泵压作用下,能在输送管道中连续稳定的通过而不产生离析。
泵送混凝土必须具有足够的稠度,在泵送过程中不泌水不离析。坍落度以100~180mm为最佳。
36.配制耐热混凝土、耐酸混凝土的原理是什么?他们在选用材料上有何区别? 参考答案:配制耐热混凝土和耐酸混凝土的原理是选用耐热或耐酸的原材料配制。
耐热混凝土的材料: 水泥耐热混凝土可选用普通硅酸盐水泥(或矿渣水泥、铝酸盐水泥)、磨细掺合料、
耐热粗细骨料配制。
水玻璃耐热混凝土是以水玻璃为胶凝材料,氟硅酸钠为硬化剂,掺入磨细掺合料
及耐热粗细骨料配制而成的。
耐酸混凝土的材料:以水玻璃为胶凝材料,氟硅酸钠为促硬剂,掺入磨细的耐酸掺合(如石英粉或辉绿
岩粉)以及耐酸的粗细骨料(按石英石、石英砂)按一定比例配制而成。
第四章 建筑砂浆
1.对新拌砂浆的技术要求与混凝土拌和物的技术要求有何异同?
参考答案:砂浆和混凝土相比,最大的区别在于:砂浆没有粗骨料;砂浆一般为一薄层,多抹铺在多孔
吸水的基底上。所以砂浆的技术要求与混凝土有所不同。新拌砂浆和混凝土拌和物一样,都必须具备良好的和易性。但是混凝土的和易性是要求混凝土拌和物在运输和施工过程中不易分层离析,浇铸时容易捣实,成型后表面容易修整,以期硬化后能够得到均匀密实的混凝土。而砂浆的和易性要求砂浆在运输和施工过程中不分层、析水,且能够在粗糙的砖石表面铺抹成均匀的薄层,与底层粘结性良好。
2.砌筑多孔砌块和密实砌块用砂浆的强度公式有何不同,为什么?
参考答案:砌筑多孔砌块用砂浆的强度公式:因为多孔砌块为吸水材料,它的吸水性较强,即使砂浆用
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水量不同,但因砂浆具有一定的饱水能力,经过底面吸水后,保留在砂浆中的水分几乎相同。因此,砂浆的强度主要取决于水泥强度和水泥用量,而与砂浆拌合时的水灰比无关,即
fm,0?Afce?Qc?B 1000?mc??B?? m?w? 砌筑密实砌块用砂浆的强度公式:因为密实砌块几乎不吸水,它不会吸收砂浆中的水分,所以此时砂浆的强度主要取决于水泥强度与水灰比,即fm,0?Afce??其中:fm,0-砂浆的试配强度;fce-水泥实测强度;Qc-每立方米砂浆的水泥用量;
mc-砂浆中的水泥用量;mw-拌和砂浆的用水量;A,B-经验系数。
3.配置1m3砂浆的用砂量是:(1)含水率2%的中砂1m3;(2)含水率1.5%的中砂1m3;(3)干燥粗砂
0.95m3;(4)干燥粗砂1m3。 参考答案:(4)。
4、今拟配制砌筑在干燥环境下的基础用水泥石灰混合砂浆,设计要求强度为5MPa。所用材料为:(1)
3
水泥。32.5级矿渣水泥,堆积密度为1300kg/m(2)石灰膏。二级石灰制成,稠度为120mm,表观密度
333
为1350 kg/m。(3)砂子。中砂,含水率2%时,堆积密度为1500 kg/m。求调制1 m砂浆需要各种材料的数量及其配合比。
参考答案:按照基底为吸水材料的水泥砂浆设计,施工水平为优良。
??5?0.645?1?5.645(MPa) fm,0?f2?0.6451000(fm,0?B)1000(5.645?15.09) Qc???210.56(Kg/m3)
Afce3.03?32.5 QD?QA?Qc?350?210.56?139.44(Kg/m3) Qc?1??s,0?1?1500?1500(Kg/m3)
砂浆的质量配合比为:水泥:石灰膏:砂=210.56:139.44:1500=1:0.66:7.12 5.如何配制防水砂浆,在技术性能方面有哪些要求? 参考答案:配制防水砂浆的途径如下:
①选择适当的材料和用量:提高水泥用量,灰砂比约为1:2~1:3,水灰比一般为0.5~0.55,水
泥选用32.5级的普通水泥,砂子最好使用中砂。
②掺入防水剂:常用的防水剂有氯化物金属盐类、金属皂类或水玻璃防水剂等。 ③采用喷射法施工
防水砂浆的施工对操作技术要求很高,配制防水砂浆是先把水泥和砂干拌均匀后,再把称量好的防水剂溶于拌和水中,与水泥、砂搅拌均匀后即可使用。涂抹时,每层厚度约为5mm,共涂抹4~5层。每层在初凝前用木抹子压实一遍,最后一层要进行压光,抹完后要加强养护。总之,刚性防水层必须保证砂浆的密实性,否则难以获得理想的防水效果。
第五章 钢材与铝合金
1、冶炼方法与脱氧程度对钢材性能有何影响?
参考答案:常用的冶炼方法有:氧气转炉法、平炉法和电炉法。氧气转炉法能有效地除去磷和硫,钢中所含气体
很低,非金属夹杂物亦较少,故质量较好;平炉法冶炼时间长,有足够的时间调整、控制其成分,去除杂质和气体亦较净,故质量较好,也较稳定;电炉法能自由调节温度,成分能够精确控制,故炼出的钢杂质含量少,钢的质量最好,但成本最高。按脱氧程度可以分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢。沸腾钢和镇静钢相比较,沸腾钢中碳和有害杂质磷、硫等的偏析较严重,钢的致密程度较差。故沸腾钢的冲击韧性和可焊性较差,特别是低温冲击韧性的降低更显著。
2、什么是沸腾钢?有何优缺点?哪些条件下不宜选用沸腾钢?
参考答案:沸腾钢仅加入锰铁进行脱氧,脱氧不完全,这种钢铸锭时,有大量的一氧化碳气体逸出,钢液呈沸腾
状,故称为沸腾钢。钢的致密程度较差。故沸腾钢的冲击韧性和可焊性较差,但从经济上比较,沸腾钢只消耗少量的脱氧剂,钢的收缩孔减少,成本率较高。
3、常温下钢材有哪几种晶体组织,各有何特性?简述钢中含碳量、晶体组织与性能三者之间的关系。
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参考答案:钢材的晶体组织:奥氏体,一般在高温下存在,其塑性和韧性很好,可以进行各种形式的压力加工而
不发生脆断;铁素体,原子间的空隙较小,溶碳能力较低,其性质极其柔软,塑性和韧性很好,但强度和硬度较低;渗碳体,是碳和铁形成的化合物Fe3C,晶体结构复杂,外力作用下不易变形,故性质非常硬脆,抗拉强度很低,塑性及韧性几乎等于零;珠光体,是铁素体和渗碳体组成的机械混合物,故其性质介于铁素体和渗碳体之间,既有一定的强度和硬度,也有一定的塑性和韧性。晶格类型不同的金属,其性能也不同,面心立方晶格与体心晶格的金属比密排六方晶格的金属有较好的塑性,而体心立方晶格的金属则强度较高,同时金属晶粒愈细,不仅强度和硬度愈高而且塑性和韧性也愈好。含碳量在0.02%~0.77%范围内,随着含碳量的增加,钢的强度和硬度逐渐提高,而塑性和韧性则逐渐降低;含碳量在0.77%~2.11%范围时,随着含碳量的增加,钢的强度和硬度逐渐增高,塑性和韧性逐渐降低,当含碳量超过1.0%以后,强度极限开始下降。
4、什么是屈强比,对选用钢材有何意义?
参考答案:屈服强度与强度极限之比称为屈强比。当这个比值较小时,表示结构的安全度较大,即结构由于局部
超载而发生破坏的强度储备较大,但比值过小时,则表示钢材强度的利用率偏低,不够经济。相反若屈强比较大,则表示钢材利用率较大,但比值过大,表示强度储备过小,脆断倾向增加,不够安全。因此这个值最好保持在0.60~0.75之间,既安全又经济。
5、解释下列符号代表的意义:参考答案:
?s、?p0.2、?b、?5、?gt、ak,并说明该指标表示钢材的什么性能?
ak代表钢筋的冲击韧性值,在冲击荷载作
?s代表钢筋的屈服强度,当应力到达该值时,在应力不增加的情况下塑性变形不断增加;?b代表钢
ak值越大,钢的冲击韧性越好。
筋的极限强度,在拉伸条件下,材料断裂前所能承受的最大应力;用下,钢筋破坏缺口处单位面积上所吸收的冲击功,
6、何谓冷脆性和脆性转变温度?它们对选用钢材有何意义?
参考答案:钢筋由韧性断裂转变为脆性断裂,使冲击值显著降低的现象称为冷脆性,与之相对应的温度称为脆性
转变温度。对于直接承受动载,而且可能在负温下工作的重要结构,必须检验钢筋的冷脆性和脆性转变温度,防止钢材在使用中发生脆性断裂,以确保结构安全。
7、硫、磷、氮、氧元素对钢材性能各有何影响?
参考答案:硫多数以FeS的形式存在于钢中,它是一种强度较低和性质较脆的夹杂物,受力时容易引起应力集中,
降低钢的强度和疲劳强度,同时硫对热加工和焊接很不利,且偏析严重;磷多数溶于铁素体中形成固溶体,磷虽能提高钢的强度和耐腐蚀性能,但显著提高了脆性转变温度,增大了钢的冷脆性,并降低可焊性,且偏析严重;氮也溶入铁素体中形成固溶体,能提高钢的强度和硬度,但显著降低了钢的塑性和韧性,增大钢的敏感性和冷脆性;氧多数以FeO形式存在于非金属夹杂物中,它是一种硬脆的物质,会使钢的塑性、韧性和疲劳强度显著降低,并增大时效敏感性。
8、什么叫调质热处理?它对钢材性能有何影响?
参考答案:淬火和高温回火的联合处理称为调质。调质的目的主要是为了获得良好的综合技术性质,既有较高的
强度,又有良好的塑性和韧性,是目前用来强化钢材的有效措施。
9、什么是可焊性,哪些因素对可焊性有影响?
参考答案:钢的可焊性就是指钢材在焊接后,体现其焊头联结的牢固程度和硬脆倾向大小的一种性能。钢的化学
成分、冶金质量及冷加工等对可焊性影响很大。
10、什么是冷加工强化和时效?各对钢材性能有何影响?
参考答案:冷加工是在再结晶温度以下(一般是常温)进行的机械加工,包括冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、冷冲和
冷压等各种方式。在一定范围内冷加工变形程度越大,加工硬化现象也越明显,即屈服强度提高得越多,而塑性和韧性也降低得越多;经冷加工后,随着时间的延长,钢的屈服强度和强度极限逐渐提高,塑性和韧性逐渐降低的现象,称为时效。
11、什么是低合金结构钢,与碳素钢结构相比有何特点?
参考答案:在碳素结构钢的基础上,加入总量小于5%的合金元素而形成的钢种,称为低合金结构钢。与碳素结
构钢相比,采用低合金钢可以减轻结构自重,加大结构跨度,节约钢材,经久耐用,特别适合于高层建筑或
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大跨度结构,是今后结构钢的发展方向。
12、根据哪些原则选用钢结构用钢?
参考答案:在选用钢材牌号和材性时,为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,应根据结
构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连结方法、钢材厚度和工作环境等因素进行综合考虑。
13解释钢号Q235AF、Q235D代表的意义,并比较二者在成分、性能和应用上的异同?
参考答案:Q235AF表示屈服强度为235MPa,由氧气转炉或平炉冶炼的A级沸腾碳素结构钢。Q235D表示屈服强度
为235MPa的D级钢。A级钢的S和P含量高于D级钢,但Mn含量低于D级钢,A级钢一般用于承受静载作用的钢结构,D级钢则可用于低温条件下承受动载焊接的重要结构。
14、热轧钢筋分为几个等级?各级钢筋有什么特性和用途?
参考答案:热轧钢筋分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级钢筋,Ⅰ级钢筋的强度不高,但塑性及可焊性良好,主要用作非预应
力混凝土的受力钢筋或构造筋;Ⅱ、Ⅲ级钢筋由于强度较高,塑性和可焊性也好,可用于大中型钢筋混凝土结构的受力筋;Ⅳ级钢筋虽然强度高,但塑性及可焊性较差,可用作预应力钢筋。
15、什么是热处理钢筋、冷轧带肋钢筋、预应力混凝土用钢丝和钢绞线?它们各有哪些特性和用途?
参考答案:热处理钢筋由热轧带肋钢筋经过淬火和高温回火调质处理而成,这种钢筋不能冷拉和焊接,且对应力
腐蚀及缺陷敏感性较强,主要用于预应力混凝土梁、预应力混凝土轨枕或其他各种预应力混凝土结构;冷轧带肋钢筋是以普通低碳钢和低合金钢热轧圆盘条为母材,经多道冷轧(拔)减径和一道压痕而成的三面有肋的钢筋,这种钢筋具有较高的强度和较大的伸长率,且粘结锚固性好,可用于没有振动荷载和重复荷载的工业民用建筑和一般构筑物的钢筋混凝土结构;预应力混凝土用钢丝和钢绞线是用优质碳素钢盘条,经酸洗、冷拉或冷拔再回火等工艺制成,这种钢筋具有强度高、柔性好、无接头等优点,且质量稳定,安全可靠,施工时不需冷拉及焊接,主要用作大跨度桥梁、屋架、吊车梁等预应力钢筋。
16、桥梁结构钢应具有哪些技术要求?
参考答案:桥梁除了承受静载外,还要直接承受动载,其中某些部位还承受交变应力的作用,而且在受力状态下
还要经受气候变化和腐蚀介质的严峻考验。桥梁结构钢除必须具有较高的强度外,还要求有良好的塑性、韧性、可焊性及较高的疲劳强度,在严寒低温地区还要求具有较小的冷脆性和时效敏感性,此外还要求具有良好的抗大气腐蚀性。
17、对钢轨用钢,在性能和材质上有何要求?
参考答案:铁路钢轨经常处在车轮压力、冲击和磨损的作用下,要求钢轨不仅具有较高的强度以承受较高的压力
和抗剥离的能力,而且还应具有较高的耐磨性、冲击韧性和疲劳强度。无缝线路的钢轨还应具有良好的可焊性,处于多雨潮湿地区、盐碱地带和隧道中的钢轨还应具有良好的耐腐蚀性能。在选材上一般应选用含碳量较高的平炉或氧气转炉镇静钢进行轧制,对轨端部分需进行淬火处理。对钢轨质量,除严格保证一定的化学成分外,还要求质地均匀纯净,内部不含白点、残余缩孔、非金属夹杂物,表面不应有分层、翻皮等缺陷。
18、钢材是怎么锈蚀的?如何防止钢筋锈蚀?
参考答案:钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学锈蚀两类。化学锈蚀是由非电解质或各种干燥气体所引起的一种
纯化学性的腐蚀,无电流产生。电化学腐蚀是钢材与电解质溶液接触后,由于产生电化学作用而引起的腐蚀。防止钢材锈蚀主要有三种方法:①制成合金钢;②表面覆盖;③设置阳极或阴极保护。
19、铝合金建筑型材分为哪几种?并说明具有何要求及应用范围?
参考答案:常用的铝合金型材有铝合金门窗、铝合金装饰板及铝合金小五金等。铝合金门窗要求具有一定的抗风
压强度,有良好的气密性与水密性,还应有良好的隔热、隔音与开闭性;铝合金装饰板主要用于屋面、墙面、楼梯踏面等。
第六章
木 材
1、木材为什么是各向异性材料?
参考答案:木材在构造上具有不匀质性,其细胞壁又细纤维组成,纵向连结较横向牢固。由于木材在构造上的不均匀,使得其各方向的湿
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