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1、fA第4章水泥混凝土及砂浆复习题2 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望|混凝土的徐变会使构件的变形增加，混凝土的徐变会使构件的变形增加，在钢筋混凝土截面中引起应力的重新在钢筋混凝土截面中引起应力的重新分布。对预应力钢筋混凝土结构，混分布。对预应力钢筋混凝土结构，混凝土的徐变将使钢筋的预应力受到损凝土的徐变将使钢筋的预应力受到损失。但有时徐变也对工程有利，如徐失。但有时徐变也对工程有利，如徐变可消除或减小钢筋混凝土内的应力变可消除或减小钢筋混凝土内的应力
2、集中，使应力均匀地重新分布。对大集中，使应力均匀地重新分布。对大体积混凝土，徐变能消除一部分由温体积混凝土，徐变能消除一部分由温度变形所产生的破坏应力。度变形所产生的破坏应力。|评注评注 影响混凝土徐变因素很多，影响混凝土徐变因素很多，混凝土所受初应力越大，在混凝土制混凝土所受初应力越大，在混凝土制成后龄期较短时加荷，水灰比越大，成后龄期较短时加荷，水灰比越大，水泥用量越多，都会使混凝土的徐变水泥用量越多，都会使混凝土的徐变增大；另外混凝土弹性模量大，会减增大；另外混凝土弹性模量大，会减小徐变，混凝土养护条件越好，水泥小徐变，混凝土养护条件越好，水泥水化越充分，徐变也越小。水化越充分，徐变也越
3、小。|例例4-264-26何何谓谓混混凝凝土土的的耐耐久久性性？提提高高混混凝凝土土耐耐久性的措施有哪些？久性的措施有哪些？|解解|混混凝凝土土抵抵抗抗环环境境介介质质作作用用并并长长期期保保持持其其良良好好的的使用性能的能力称为混凝土的耐久性。使用性能的能力称为混凝土的耐久性。|提高混凝土耐久性的主要措施有：提高混凝土耐久性的主要措施有：|（）根根据据工工程程所所处处环环境境和和工工程程性性质质合合理理选选择择水泥品种。水泥品种。|（）适适当当控控制制混混凝凝土土的的水水灰灰比比及及水水泥泥用用量量。水水灰灰比比的的大大小小是是决决定定混混凝凝土土密密实实性性的的主主要要因因素素。必必须须严
4、严格格限限制制最最大大水水灰灰比比，保保证证足足够够的的水水泥泥用用量。量。|（3 3）选选用用质质量量良良好好的的砂砂石石骨骨料料。改改善善粗粗细细骨骨料料级级配配，在在允允许许的的最最大大粒粒径径范范围围内内尽尽量量选选用用较较大大粒粒径径的的粗粗骨骨料料。减减小骨料的空隙率和比表面积。小骨料的空隙率和比表面积。|（）掺掺入入引引气气剂剂或或减减水水剂剂，提提高高抗抗渗、抗冻能力。渗、抗冻能力。|（5 5）加强混凝土的施工质量控制。）加强混凝土的施工质量控制。|评评注注 提提高高混混凝凝土土耐耐久久性性，对对于于延延长长结结构构寿寿命命，减减少少修修复复工工作作量量，提提高高经经济效益具有
5、重要的意义。济效益具有重要的意义。|例例4-274-27何何谓谓混混凝凝土土的的碳碳化化？碳碳化化对对混混凝凝土土的的性性质有哪些影响？质有哪些影响？|解解|混混凝凝土土的的碳碳化化是是指指空空气气中中的的二二氧氧化化碳碳与与水水泥泥石石中中的氢氧化钙作用，生成碳酸钙和水的反应。的氢氧化钙作用，生成碳酸钙和水的反应。|碳化作用降低了混凝土的碱度，减弱了对钢筋的碳化作用降低了混凝土的碱度，减弱了对钢筋的保护作用。由于水泥水化过程中生成大量氢氧化保护作用。由于水泥水化过程中生成大量氢氧化钙，使混凝土孔隙中充满饱和的氢氧化钙溶液，钙，使混凝土孔隙中充满饱和的氢氧化钙溶液，其值可达到其值可达到12.6
6、12.61313。这种强碱性环境能使。这种强碱性环境能使混凝土中的钢筋表面生成一层钝化薄膜，从而保混凝土中的钢筋表面生成一层钝化薄膜，从而保护钢筋免于锈蚀。碳化作用降低了混凝土的碱度，护钢筋免于锈蚀。碳化作用降低了混凝土的碱度，当值低于时，钢筋表面钝化膜破坏，导当值低于时，钢筋表面钝化膜破坏，导致钢筋锈蚀。致钢筋锈蚀。|其其次次，当当碳碳化化深深度度超超过过钢钢筋筋的的保保护护层层时时，钢钢筋筋不不但但易易发发生生锈锈蚀蚀，还还会会因因此此引引起起体体积积膨膨胀胀，使使混混凝凝土土保保护护层层开开裂裂或或剥剥落落，进进而而又加速混凝土进一步碳化。又加速混凝土进一步碳化。|碳碳化化作作用用还还会
7、会引引起起混混凝凝土土的的收收缩缩，使使混混凝凝土土表表面面碳碳化化层层产产生生拉拉应应力力，可可能能产产生生微微细细裂缝，从而降低了混凝土的抗折强度。裂缝，从而降低了混凝土的抗折强度。|评评注注 影影响响混混凝凝土土碳碳化化速速度度的的主主要要因因素素有有：水水泥泥品品种种、水水灰灰比比、环环境境湿湿度度和和硬硬化化条条件件等等。空空气气中中或或蒸蒸汽汽中中养养护护的的混混凝凝土土，比比在在潮潮湿湿环环境境或或水水中中养养护护的的混混凝凝土土碳碳化化快快。因因为为前前者者促促使使水水泥泥石石形形成成多多孔孔结结构构或或产产生生微微裂缝，后者水化程度高，混凝土较密实。裂缝，后者水化程度高，混凝
8、土较密实。|例例4-284-28某某框框架架结结构构工工程程现现浇浇钢钢筋筋混混凝凝土土梁梁，混混凝凝土土设设计计强强度度等等级级为为 3030，施施工工要要求求混混凝凝土土坍坍落落度度为为，根根据据施施工工单单位位历历史史资资料料统统计计，混混凝凝土土强强度度标标准准差差5MPa5MPa。所用原材料情况如下：。所用原材料情况如下：|水水泥泥：42.542.5级级普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥，水水泥泥密密度度为为=3.10=3.10/cm/cm，水泥强度等级标准值的富余系数为，水泥强度等级标准值的富余系数为1.081.08；|砂：中砂，级配合格，砂：中砂，级配合格，|砂子表观密度砂子表观密度o
9、sos=2.60=2.60cmcm；|石：石：5 530mm30mm碎石，级配合格，碎石，级配合格，|石子表观密度石子表观密度ogog=2.65=2.65/cm/cm3 3；|试求：试求：|混凝土计算配合比；混凝土计算配合比；|2 2若若经经试试配配混混凝凝土土的的和和易易性性和和强强度度等等均均符符合合要要求求，无无需需作作调调整整。又又知知现现场场砂砂子子含含水水率率为为 ，石石子子含含水水率为率为1 1，试计算混凝土施工配合比。，试计算混凝土施工配合比。|（5 5）确定砂率（）确定砂率（s s）|查表查表4747，对于采用最大粒径为，对于采用最大粒径为4040的碎石的碎石制的混凝土，当水
10、灰比为制的混凝土，当水灰比为0.530.53时，其砂率值可选时，其砂率值可选取取32%37%32%37%，采用插入法选定，现取，采用插入法选定，现取s s=。|评注评注 耐久性问题是混凝土的一耐久性问题是混凝土的一个重要性能指标，所有混凝土均应个重要性能指标，所有混凝土均应予以考虑。因此，国家规范规定所予以考虑。因此，国家规范规定所有混凝土在配合比设计时都应当按有混凝土在配合比设计时都应当按该混凝土使用时所处的环境条件，该混凝土使用时所处的环境条件，考虑其满足耐久性要求所必要的水考虑其满足耐久性要求所必要的水灰比及水泥用量值。灰比及水泥用量值。|例例4-294-29某某混混凝凝土土拌拌合合物物
11、经经试试拌拌调调整整满满足足和和易易性性要要求求后后，各各组组成成材材料料用用量量为为水水泥泥3.153.15，水水1.891.89，砂砂6.246.24,卵卵石石12.4812.48，实实测测混混凝凝土土拌拌合合物物表表观观密密度度为为24502450；试试计计算算每每m m3 3 混混凝土的各种材料用量。凝土的各种材料用量。|解解|该该混混凝凝土土拌拌合合物物各各组组成成材材料料用用量量的的比比例为：例为：|C:S:G:W=3.15:6.24:12.48:1.89C:S:G:W=3.15:6.24:12.48:1.89|=1:1.98:3.96:0.60 =1:1.98:3.96:0.60
12、|由实测混凝土拌合物表观密度为由实测混凝土拌合物表观密度为24502450|C+S+G+W=2450 C+S+G+W=2450|C+1.98C+3.96C+0.60C=7.54C=2450C+1.98C+3.96C+0.60C=7.54C=2450|则每则每m m3 3 混凝土的各种材料用量为：混凝土的各种材料用量为：|水泥：水泥：C=325 C=325|砂：砂：S=1.98C=644 S=1.98C=644|卵石：卵石：G=3.96C=1287 kg G=3.96C=1287 kg|水：水：W=0.6C=195 kg W=0.6C=195 kg|评注评注 混凝土拌合物各组成材料的单位用量混凝
13、土拌合物各组成材料的单位用量之和即为其表观密度。之和即为其表观密度。|例例4-304-30试述减水剂的作用机理？试述减水剂的作用机理？|解解|减减水水剂剂属属于于表表面面活活性性物物质质。减减水水剂剂能能提提高高混混凝凝土土拌拌合合物物和和易易性性及及混混凝凝土土强强度度的的原原因因，在在于于其其表表面面活活性性物物质质间间的的吸吸附附一一分分散散作作用用，及其润滑、湿润作用所致。及其润滑、湿润作用所致。|水泥加水拌和后，由于水泥颗粒间分子引力水泥加水拌和后，由于水泥颗粒间分子引力的作用，产生许多絮状物而形成絮凝结构，的作用，产生许多絮状物而形成絮凝结构，使部分拌合水（游离水）被包裹在其中，从
14、使部分拌合水（游离水）被包裹在其中，从而降低了混凝土拌合物的流动性。而降低了混凝土拌合物的流动性。|当加入适量减水剂后，减水剂分子当加入适量减水剂后，减水剂分子定向吸附于水泥颗粒表面，使水泥颗定向吸附于水泥颗粒表面，使水泥颗粒表面带上电性相同的电荷，产生静粒表面带上电性相同的电荷，产生静电斥力，致使水泥颗粒相互分散，导电斥力，致使水泥颗粒相互分散，导致絮凝结构解体，释放出游离水，从致絮凝结构解体，释放出游离水，从而有效地增大了混凝土拌合物的流动而有效地增大了混凝土拌合物的流动性，使水泥更好地被水湿润而充分水性，使水泥更好地被水湿润而充分水化，因而混凝土强度得到提高。化，因而混凝土强度得到提高。
15、z 评评注注 大大量量试试验验表表明明，减减水水剂剂品品种种不不同同，其其作作用用机机理理不不完完全全相相同同。如如木木钙钙减减水水剂剂可可明明显显降降低低表表面面张张力力，而而萘萘系系减减水水剂剂则则几几乎乎不不降降低低表表面面张张力力，但但静静电电斥斥力力提提高高较较大大。所所以以萘萘系系减减水水剂剂的的分分散散力力强强于于木木钙钙减减水水剂剂，而而润润湿湿作作用用可可能能不不及及木木钙钙减减水水剂剂。当当然然分分散散作作用用强强的的本本身身也也有有利利于于提提高高润润湿湿和和润滑作用。润滑作用。|例例4-314-31简述什么是粉煤灰效应？简述什么是粉煤灰效应？|解解|粉粉煤煤灰灰由由于于
16、其其本本身身的的化化学学成成分分、结结构构和和颗颗粒粒形形状状等等特特征征，在在混混凝凝土土中中可可产产生生下下列列三三种效应，总称为种效应，总称为“粉煤灰效应粉煤灰效应”。|活活性性效效应应。粉粉煤煤灰灰中中所所含含的的SiOSiO2 2和和AlAl2 2O O3 3具具有有化化学学活活性性，它它们们能能与与水水泥泥水水化化产产生生的的CaCa（OHOH）2 2反反应应，生生成成类类似似水水泥泥水水化化产产物物中中的的水水化化硅硅酸酸钙钙和和水水化化铝铝酸酸钙钙，可可作作为为胶胶凝材料一部分而起增强作用。凝材料一部分而起增强作用。|颗颗粒粒形形态态效效应应。煤煤粉粉在在高高温温燃燃烧烧过过程
17、程中中形形成成的的粉粉煤煤灰灰颗颗粒粒，绝绝大大多多数数为为玻玻璃璃微微珠珠，掺掺入入混混凝凝土土中中可可减减小小内内摩摩阻阻力力，从从而而可可减减少少混混凝凝土土的用水量，起减水作用。的用水量，起减水作用。|微骨料效应。粉煤灰中的微细微骨料效应。粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥浆内，填充孔颗粒均匀分布在水泥浆内，填充孔隙和毛细孔，改善了混凝土的孔结隙和毛细孔，改善了混凝土的孔结构，增大了密实度。构，增大了密实度。|评评注注 由由于于粉粉煤煤灰灰效效应应的的结结果果，粉粉煤煤灰灰可可以以改改善善混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性、保保水水性性、可可泵泵性性等等性性能能，并并能能降降低低混
18、混凝凝土土的的水水化化热热，以以及及提提高高混混凝凝土土的的抗抗化化学学侵侵蚀蚀、抗抗渗渗、抑抑制制碱碱一一骨骨料料反反应应等耐久性能。等耐久性能。|混混凝凝土土中中掺掺入入粉粉煤煤灰灰取取代代部部分分水水泥泥后后，混混凝凝土土的的早早期期强强度度将将随随掺掺入入量量增增多多而而有有所所降降低低，但但2828以以后后长长期期强强度度可可以以赶上甚至超过不掺粉煤灰的混凝土。赶上甚至超过不掺粉煤灰的混凝土。|砂浆砂浆|例例4-32 4-32 新新拌拌砂砂浆浆的的和和易易性性包包括括哪哪两两方方面面含含义义？如何测定？如何测定？|解解|砂砂浆浆的的和和易易性性包包括括流流动动性性和和保保水水性性两两
19、方方面面的的含含义。义。|砂砂浆浆流流动动性性是是指指砂砂浆浆在在自自重重或或外外力力作作用用下下产产生生流流动动的的性性质质，也也称称稠稠度度。流流动动性性用用砂砂浆浆稠稠度测定仪测定，以沉入量（）表示。度测定仪测定，以沉入量（）表示。|砂浆的保水性是指新拌砂浆保持其内部水分不砂浆的保水性是指新拌砂浆保持其内部水分不泌出流失的能力。砂浆的保水性用砂浆分层度泌出流失的能力。砂浆的保水性用砂浆分层度仪测定，以分层度（）表示。仪测定，以分层度（）表示。|评注评注 影响砂浆稠度、分层影响砂浆稠度、分层度的因素很多，如胶凝材料度的因素很多，如胶凝材料种类及用量、用水量，砂子种类及用量、用水量，砂子粗细
20、和粒形、级配、搅拌时粗细和粒形、级配、搅拌时间等。为提高水泥砂浆的保间等。为提高水泥砂浆的保水性，往往掺入适量的石灰水性，往往掺入适量的石灰膏。膏。|例例4-33 4-33 影影响响砂砂浆浆抗抗压压强强度度的的主主要要因因素素有有哪哪些些？|解解|砂砂浆浆的的强强度度除除受受砂砂浆浆本本身身的的组组成成材材料料及及配配比比影影响响外外，还还与与基基层层的的吸吸水水性性能能有有关关。对对于于不不吸吸水水基基层层（如如致致密密石石材材），这这时时影影响响砂砂浆浆强强度度的的主主要要因因素素与与混混凝凝土土基基本本相相同同，即即主主要要决决定定于于水水泥泥强强度度和和水水灰灰比比。对对于于吸吸水水基
21、基层层（如如粘粘土土砖砖及及其其他他多多孔孔材材料料），这这时时由由于于基基层层能能吸吸水水，当当其其吸吸水水后后，砂砂浆浆中中保保留留水水分分的的多多少少取取决决于于其其本本身身的的保保水水性性，而而与与水水灰灰比比关关系系不不大大。因因而而，此此时时砂砂浆强度主要决定于水泥强度及水泥用量。浆强度主要决定于水泥强度及水泥用量。|评注评注 对于不吸水基层和吸水基层影对于不吸水基层和吸水基层影响砂浆抗压强度的主要因素原则上是一致响砂浆抗压强度的主要因素原则上是一致的。虽然对于吸水基层表面上与水灰比无的。虽然对于吸水基层表面上与水灰比无关，但实际上有关。这是因为，砌筑吸水关，但实际上有关。这是因为
22、，砌筑吸水性强的材料的砂浆具有良好的保水性，因性强的材料的砂浆具有良好的保水性，因此无论初始拌合用水量为多少，经被砌材此无论初始拌合用水量为多少，经被砌材料吸水后，保留在砂浆内的水量基本上为料吸水后，保留在砂浆内的水量基本上为一恒定值，即水灰比基本不变，所一恒定值，即水灰比基本不变，所以水泥用量提高，就意味着砂浆最终的真以水泥用量提高，就意味着砂浆最终的真实水灰比（该水灰比不再会发生变化）降实水灰比（该水灰比不再会发生变化）降低。低。|例例4-34 4-34 普普通通抹抹面面砂砂浆浆的的主主要要性性能能要要求求是是什什么么？不不同同部部位位应应采采用用何何种种抹抹面面砂浆？砂浆？|解解|抹抹面
23、面砂砂浆浆的的使使用用主主要要是是大大面面积积薄薄层层涂涂抹抹（喷喷涂涂）在在墙墙体体表表面面，起起填填充充、找找平平、装装饰饰等等作作用用，对对砂砂浆浆的的主主要要技技术术性性能能要要求求不不是是砂砂浆浆的的强强度度，而而是是和和易性和与基层的粘结力。易性和与基层的粘结力。|普普通通抹抹面面一一般般分分两两层层或或三三层层进进行行施施工工，底底层层起起粘粘结结作作用用，中中层层起起找找平平作作用用，面面层层起起装装饰饰作作用用。有有的的简简易易抹抹面面只只有有底底层层和和面面层层。由由于于各各层层抹抹灰灰的的要要求求不不同同，各各部部位位所所选选用用的的砂砂浆浆也也不不尽尽同同。砖砖墙墙的的
24、底底层层较较粗粗糙糙，底底层层找找平平多多用用石石灰灰砂砂浆浆或或石石灰灰炉炉渣渣灰灰砂砂浆浆。中中层层抹抹灰灰多多用用粘粘结结性性较较强强的的混混合合砂砂浆浆或或石石灰灰砂砂浆浆。面面层层抹抹灰灰多多用用抗抗收收缩缩、抗抗裂裂性性较较强强的的混混合合砂砂浆浆、麻麻刀刀灰灰砂砂浆浆或或纸纸筋石灰砂浆。筋石灰砂浆。|评注评注 板条墙或板条顶棚的底层板条墙或板条顶棚的底层抹灰，为提高抗裂性，多用麻刀石抹灰，为提高抗裂性，多用麻刀石灰砂浆。混凝土墙、梁、柱、顶板灰砂浆。混凝土墙、梁、柱、顶板等底层抹灰，因表面较光滑，为提等底层抹灰，因表面较光滑，为提高粘结力，多用混合砂浆。在容易高粘结力，多用混合砂浆。在容易碰撞或潮湿的部位，应采用强度较碰撞或潮湿的部位，应采用强度较高或抗水性好的水泥砂浆。高或抗水性好的水泥砂浆。