硬化水泥浆体的组成与结构与其性质
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2017年一级注册结构工程师考试专业基础知识真题(总分:120.00,做题时间:240分钟)一、单项选择题(共60题,每题2分,每题的备选项中只有一个最符合题意)1.材料的孔隙率增加,特别是开口孔隙率增加时,会使材料的性能发生如下变()A.抗冻性、抗滲性、耐腐蚀性提高B.抗冻性、抗渗性、耐腐蚀性降低C.密度、导热系数、软化系数提高D.密度、导热系数、软化系数降低【答案】B孔隙率是指材料中孔隙体积占总体积的比例。
AB两项,材料抗渗性的好坏,与材料的孔隙率及孔隙特征有关,当孔隙率增加时,其抗渗性降低。
CD两项,密度是指材料在绝对密实状态下,单位体积的质量,与孔隙率无关。
2.当外力达到一定限度后,材料突然破坏,且破坏时无明显的塑性变形,材料的这种性质称为()A.弹性B.塑性C.脆性D.韧性【答案】C外力作用于材料并达到一定限度后,材料无明显塑性变形而发生突然破坏的性质称为脆性。
А项,弹性是指在外力作用下,材料产生变形,外力取消后变形消失,材料能完全恢复原来形状的性质;В项,塑性是指材料在外力作用下产生变形,当外力取消后,有一部分变形不能恢复的性质。
D项,韧性是指在冲击、振动荷载作用下,材料能够吸收较大能量,同时还能产生一定的变形而不致破坏的性质。
3.硬化水泥浆体的强度与自身的孔隙率有关,与强度直接相关的孔隙率是指()A.总孔隙率B.毛细孔隙率C.气孔孔隙率D.层间孔隙率【答案】B为使水泥浆体具有塑性和流动性,加入的水量通常超过水泥充分水化时所需的水量,多余的水在水泥石内形成毛细孔隙,硬化水泥石的毛细孔隙率越大,水泥石的强度越低。
4.在我国西北干旱和盐清土地区,影响地面混凝土构件耐久性的主要过程是()A.碱骨料反应B.混凝土碳化反应C.盐结晶破坏D.盐类化学反应【答案】DA项,碱骨料反应是指混凝土内水泥中的碱性氧化物与骨料中的活性二氧化硅发生化学反应,导致混凝土膨胀开裂而破坏;碱骨料反应发生的必要条件:较高含量的碱性物质和骨料活性成分以及混凝土处于潮湿环境中。
水泥常见问题解答1.简述硅酸盐水泥的生产过程。
答:生产硅酸盐水泥时,第一步先生产出水泥熟料。
将石灰石、粘土和校正原料(常为铁矿石粉)按比例混合磨细,再煅烧而形成水泥熟料。
然后将水泥熟料与适量石膏、混合材料按比例混合磨细而制成水泥成品。
硅酸盐水泥的生产过程可简称为“两磨一烧”。
2.国家标准对硅酸盐水泥定义是什么?硅酸盐水泥分为哪两种类型?答:国家标准对硅酸盐水泥定义为:凡由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥(即国外通称的波特兰水泥)。
硅酸盐水泥分为两种类型,不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥,其代号为P•Ⅰ。
在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥,其代号为P•Ⅱ。
3.水泥熟料的矿物组成有哪些?各种矿物单独与水作用时,表现出哪些不同的性能?答:水泥熟料的矿物组成有:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。
各种矿物单独与水作用时,表现出不同的性能,见下才表。
水泥熟料矿物的组成、含量及特性能矿物名称硅酸三钙C3S 硅酸二钙C2S 铝酸三钙C3A 铁铝酸四钙C4AF矿物含量37%~60% 15%~37% 7%~15% 10%~18%矿物特性水化速度快慢最快快水化热大小最大中硬化速度早期强度后期强度抗干缩性耐腐蚀性快高高中差慢低高良好最快低低差最差快中低优中水泥中各熟料矿物的含量,决定着水泥某一方面的性能。
4.经水化反应后生成的主要水化产物有哪些?答:经水化反应后生成的主要水化产物有:水化硅酸钙和水化铁酸钙为凝胶体(它是水泥具有胶结性能的主要物质),氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙为晶体。
在完全水化的水泥石中,凝胶体约为70%,氢氧化钙约占20% 。
5.影响硅酸盐系水泥凝结硬化的主要因素有哪些?答:影响硅酸盐系水泥凝结硬化的主要因素(1)水泥的熟料矿物组成及细度水泥熟料中各种矿物的凝结硬化特点是不同的,不同种类的硅酸盐水泥中各矿物的相对含量不同,上述两方面的原因决定了不同种类的硅酸盐水泥硬化特点差异很大。
二、混凝土的结构与性能为了便于认识粉煤灰在混凝土中的作用,先来看看混凝土的结构和性能之间的关系。
混凝土是由大小不同的颗粒所组成的,大颗粒粗骨料的空隙由中小颗粒的粗骨料(石子)填充;粗骨料颗粒的空隙由细骨料(砂子)填充,它的颗粒也是有粗有细,细颗粒填充粗颗粒之间的空隙;水泥浆则填充粗细骨料堆积体的大小空隙,并包裹它们形成一层润滑层,使新拌混凝土(也称拌合物)具有一定的工作性,能在外力或本身的自重作用下成型密实。
硬化混凝土是一种复杂的、多相的复合材料,它的结构主要包括三个相——骨料、硬化水泥浆体以及二者之间的过渡区,说它复杂是因为它很不匀质,主要体现在以下几方面:第一,过渡区的存在。
过渡区是围绕骨料颗粒周边的一层薄壳,厚度约10~50μm。
由于它的薄弱,对混凝土性能的影响十分显著;第二,三相中的任一相,本身实际上还是多相体。
例如一颗花岗岩的骨料里除了有微裂缝、孔隙外,还不均匀地镶嵌着石英、长石和云母三种矿物。
石英很硬,而云母就很软;第三,与其他工程材料不同,混凝土结构中的两相——硬化水泥浆体和过渡区是随时间、温度与湿度环境不断变化着的。
先谈骨料相。
通常在为混凝土选择骨料时,首先注意的是它的颗粒强度,也就是说:它越坚硬越好。
事实上,由于骨料的强度通常比其他两相的高很多,因此它对混凝土的强度并没有直接的影响。
但是它们的粒径和形状间接地影响混凝土强度:当骨料最大粒径越大、针片状颗粒越多时,其表面积存的水膜越厚,过渡区相就越薄弱,硬化混凝土的强度和抗渗透性也越差。
所以,质量好的骨料应该是颗粒形状均匀、级配好,堆积密实度高,所需要的浆体用量少。
许多路面板之所以不耐久,骨料质量差,尤其缺乏5~10mm粒径的颗粒,因此传荷能力和抗冲击与疲劳能力受到严重影响是重要的原因。
再谈硬化水泥浆体(也称水泥石)。
在配制混凝土选用水泥时,都认为标号越高的水泥就越好。
事实上,高标号水泥因为通常粉磨得越细,在拌合时往往需要更多的水,硬化后生成更多薄弱的氢氧化钙,多余的水分蒸发后也会形成更多的孔隙,对混凝土的强度和耐久性不利。
硬化水泥浆体的组成与结构和性质
硬化水泥浆体的组成主要包括水泥、水和外加剂。
水泥是硬化水泥浆体的胶凝材料,通常使用的水泥有普通硅酸盐水泥、矿渣水泥和高性能水泥等。
水是用来调节水泥浆体的流动性和达到适当的可操作性。
外加剂则用于调整硬化水泥浆体的工作性能,如缓凝剂、加速剂和减水剂等。
硬化水泥浆体的结构主要是由水泥胶体、水泥石、骨料等组成。
水泥胶体是指水泥颗粒与水的反应产物,它是水泥浆体中起到胶结和充填作用的关键组分。
水泥石是由水泥胶体与骨料颗粒相互结合而形成的坚固网状结构,它能够固定骨料颗粒,提高硬化水泥浆体的强度。
骨料是硬化水泥浆体中的颗粒状填料,它可以分为细骨料和粗骨料,用于增加硬化水泥浆体的体积和强度。
硬化水泥浆体的性质主要包括塑性、可流性、强度、耐久性等。
塑性是指硬化水泥浆体在施工过程中可以正常变形而不破坏其连通性和稳定性的能力。
可流性是指硬化水泥浆体在施工过程中能够较好地流动,填充空间的能力。
强度是指硬化水泥浆体在一定的压力和剪切力下具有抵抗破坏的能力,它决定了硬化水泥浆体的承载能力和耐久性。
耐久性是指硬化水泥浆体在不同的环境条件下,如湿热、冻融循环、化学腐蚀等环境的侵蚀下能够保持较好的工程性能和使用寿命。
总之,硬化水泥浆体的组成和结构以及性质对于混凝土的制备和应用有着重要的影响。
通过对硬化水泥浆体的研究和理解,可以优化混凝土配合比,提高混凝土的工作性能和力学性能,从而满足不同工程的需求。
混凝土的组成材料及其技术要求一、水泥水泥是一种无机水硬性胶凝材料,它与水拌合而成的浆体既能在空气中硬化,又能在水中硬化,它能将骨料牢固地黏聚在一起,形成整体,产生强度。
由于组成水泥的矿物成分不同,其水化特性就不同,强度发展规律也不一样。
在混凝土工程中,最常用的水泥有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(简称普通水泥)、矿渣硅酸盐水泥(又称矿渣水泥)、火山灰质硅酸盐水泥(又称火山灰质水泥)和粉煤灰硅酸盐水泥等五大类。
此外,还有特种水泥,如快硬硅酸盐水泥、大坝水泥、高铝水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥等。
1、硅酸盐水泥硅酸盐水泥是以硅酸盐熟料为主,加4%~5%的石膏磨细而成,国际上统称波特兰水泥。
(1)基本特性①密度与容重硅酸盐水泥的密度为 3.1~3.2kg/cm³;它的松散容重为900~1300kg/m³, 紧密容重为1400~1700kg/m³。
①细度在规范中规定,在0.08mm方孔筛筛余量不得超过12%。
①凝结时间硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min;终凝时间不得迟于10h。
①水化热水化热是指水泥在凝结硬化过程中放出的热量。
水化热越大,混凝土内部的温度越高。
水化热的多少与水泥的矿物组成、水灰比、水泥细度(水泥细度越细水化热越高)等因素有关。
硅酸盐水泥的水化热较高。
①早期强度强度是水泥的一个重要指标。
它是按照国家标准强度检验方法,按龄期为28d的试件测得的每平方厘米面积上所承受的压力值来确定的。
规定测定3d、7d、28d的强度(抗压强度及抗折强度),并依据这些强度,将硅酸盐水泥划分成六种标号,即425、425R、525、525R、625、725等标号。
硅酸盐水泥的凝结硬化速度快,早期强度高。
(2)适用范围①水泥标号高,可用于配制C40 以上的高强度混凝土及预应力混凝土。
①凝结速度快、早期强度高,可用于快硬早强的混凝土工程。
①水化热高,不适用于大体积混凝土工程。
在炎热夏季施工时,最好不选用这种水泥,而冬季施工选用这种水泥效果较好。
注册一级结构工程师考试:2021专业基础知识真题及答案(3)共394道题1、钢材中的含碳量降低,会降低钢材的()。
(单选题)A. 强度B. 塑性C. 可焊性D. 韧性试题答案:A2、某工程基础部分使用大体积混凝土浇筑,为降低水泥水化温升,针对水泥可以用如下措施()(单选题)A. 加大水泥用量B. 掺入活性混合材料C. 提高水泥细度D. 减少碱含量试题答案:B3、衡量钢材的塑性高低的技术指标为()。
(单选题)A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 断后伸长率D. 冲击韧性试题答案:C4、计算普通钢结构轴心受压构件的整体稳定性时应计算()。
(单选题)A. 构件的长细比B. 板件的宽厚比C. 钢材的冷弯效应D. 构件的净截面处应力试题答案:A5、作用在过梁上的荷载有砌体自重和过梁计算高度范围内的梁板荷载,对于砖砌体,可以不考虑高于l n/3(l n为过梁净跨)的墙体自重以及高度大于l n上的梁板荷载,这是由于考虑了()。
(单选题)A. 起拱产生的卸荷B. 应力重分布C. 应力扩散D. 梁墙间的相互作用试题答案:A6、无重饱和粘土地基受宽度为B的地表均布荷载q,饱和粘土的不排水抗剪强度为50kPa,那么该地基的承载力为()。
(单选题)A. 105kPaB. 50kPaC. 157kPaD. 257kPa试题答案:B7、图示结构用力矩分配法计算时,分配系数μA4为()。
题45图(单选题)A. 1/4B. 4/7C. 1/2D. 6/11试题答案:B8、图示体系的几何组成为()。
题34图(单选题)A. 几何不变,无多余的约束B. 几何不变,有多余的约束C. 瞬变体系D. 常变体系试题答案:A9、在结构试验室进行混凝土构件的最大承载能力试验,需在试验前计算最大加载值和相应变形值,应选取下列哪一项材料参数值进行计算()。
(单选题)A. 材料的设计值B. 实际材料性能指标C. 材料的标准值D. 试件最大荷载值试题答案:B10、硬化的水泥浆体中,位于水化硅酸钙凝胶的层间孔隙与凝胶有很强的结合作用,这些空隙一旦失去,水泥浆体将会()。