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 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,即其中:
?mc?? fm,0?Afce??B???mw?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;
3
3
3
3
3
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1m砂浆的用砂量是:(1)含水率2%的中砂1m;(2)含水率1.5%的中砂1m;(3)干燥粗砂0.95m;(4)干燥粗砂1m。 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)水泥。32.5级矿渣水泥,堆积密度
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为1300kg/m(2)石灰膏。二级石灰制成,稠度为120mm,表观密度为1350 kg/m。(3)砂子。中砂,含水率2%时,堆积密度为1500 kg/m。
3
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。
fm,0?f2?0.645??5?0.645?1?5.645(MPa) Qc?1000(fm,0?B)Afce?1000(5.645?15.09)?210.56(Kg/m3)
3.03?32.5QD?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。
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 9
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,在冲击荷载作用下,钢筋破坏缺口处单位面积上所吸收的冲击
?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;功,
ak值越大,钢的冲击韧性越好。
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
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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。
第八章沥青及沥青基材料
1.沥青有哪些组分?石油沥青胶体结构有何特点?溶胶结构和凝胶结构有何区别? 参考答案:沥青组分一般可分为三个主要组分:油分、地沥青、树脂
石油沥青主要组分之间的相互亲和程度各不相同,地沥青对油分显示出憎液性,互不相容,但对树脂却显示出亲液性,可以被浸润,而树脂在油分中则显示亲液性,两者可以互溶,这就使得地沥青的微细颗粒通过树脂质的亲和及桥梁作用,形成一种以地沥青质为核心,周围吸附有部分树脂和油分的胶团,这种胶团高度分散在油分中,溶胶结构油分较多,胶团之间相对运动较自由;凝胶结构油分和树脂较少,地沥青质含量较多
2.试述石油沥青的粘性、塑性、温度稳定性及大气稳定性的概念和表示方法。
参考答案:粘滞性使指沥青在外力或自重作用下,沥青抵抗变形的大小,用针入度来表示或标准粘度计来测定
塑性是指沥青在受外力作用时,产生变形而不破坏,去除外力后仍保持变形后形状的性质,沥青的塑性用延度表示,延度是指在规定的条件下,沥青被拉断时伸长的数值
温度稳定性:沥青的粘性和塑性随温度变化而改变的程度,用软化点表示
大气稳定性:是指石油沥青在很多不利因素的综合总用下,性能稳定的程度,用蒸发损失率和针入度表示 3.沥青按用途分为几类?其牌号是如何划分的?牌号大小与其性质有何关系? 参考答案:可分为道路石油沥青、建筑石油沥青、普通石油沥青
沥青的牌号主要是根据针入度、延度、软化点等划分,同种石油沥青中牌号越大,针入度越大(粘性越小)延度越大(塑性越大)软化点越低(温度稳定性越差)使用寿命越长
4. 实验室有A、B、C三种石油沥青,但不知其牌号。经过性能测试,针入度(0.1mm)、延度、软化点(℃)结果分别如下: (1) A:70、50、45 (2) B:100、90、45 (3) C:15、2、100。
请确定三种石油沥青的牌号。 参考答案:查p204表8-2得 A:道路石油沥青 60 B:道路石油沥青 100 C:建筑石油沥青 10 5、某工程欲配制沥青胶,需软化点不低于85℃的混合石油沥青15t,现有10号石油沥青10.5t,30号石油沥青3t和60-乙石油沥青9t。试通过计算确定出三种牌号的沥青各需多少吨?
参考答案:查表8-2,30号石油沥青得软化点为70,10号石油沥青得软化点为95,60石油沥青的软化点为50从而得
1、P1=(T-T2)/(T1-T2)×100% =(85-50)/(95-50)×100% =35/45×100% =77.7%
P2=1-77.7%=22.3%
从而得当用60石油沥青和10号石油沥青配置时10号石油沥青77.7%,60石油沥青22.3% 2、P1=(85-70)/(95-70) ×100% =15/25×100% =60%
P2=1-60%=40%
从而得当用30石油沥青和10号石油沥青配置时,10号石油沥青60%,30石油沥青40% 设60号石油沥青用量为x,10号石油沥青用量为y,30石油沥青用量为z从而得 X:y1=22.3:77.7, Y2:z=60:40 x+y1+y2+z=15 y1+y2=10.5
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条件x≤9 z≤3 Y2=3.92, Y1=6.58, X=1.89, Z=2.61
6.某建筑物的屋面防水拟采用多层油毡防水方案。已知这一地区年极端最高温度为42℃,屋面坡度为12%,问应选用哪一标号的石油沥青胶?配制该沥青胶时,最好选用哪种牌号的石油沥青。
o
参考答案:选用建筑石油沥青牌号为30,在夏日太阳直射,屋面沥青防水层得温度高于环境气温25~30c。为避免夏季流淌,所选沥青得
o
软化点应高于屋面温度20~25c,所以选用建筑石油沥青牌号为30
7.某工地运来两种外观相似的沥青,可不知是什么种类,只知一种是石油沥青,另一种是煤沥青,为了不造成错用,请用两种方法鉴别? 参考答案:可通过测量密度,密度大得为煤沥青 燃烧有臭味得是煤沥青
8.高聚物改性沥青的主要品种有哪些?常用高聚物改性材料及其对沥青主要性能的影响如何?
参考答案:1)主要有橡胶改性沥青、树脂改性沥青、橡胶和树脂改性沥青、矿物填充料改性沥青、共聚物改性沥青 橡胶改性改善其气密性、低温柔性、耐化学腐蚀性、耐气候性、耐燃烧性、 树脂改性沥青:改善耐寒性、耐热性、粘结性和不透水性 矿物填充料改性沥青:提高粘结力,耐热性,温度稳定性 共聚物改性沥青具有改善沥青得高温性能和低温性能
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