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2017年秋季西南机考0732土木工程材料【0732】机考

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1、西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教(网教/成教) 专业：建筑工程技术、工程造价 2017年12月课程名称【编号】：土木工程材料【0732】 A卷大作业满分：100分本课程大作业一共5道题，学生必须作答5题。一、某种砖，尺寸为240 mm X 115 mm X 53 mm，已知其孔隙率为37%，干燥后总质量为2487 g 浸水饱和后质量为2984 g 。请计算该砖的体积密度，密度，吸水率，开口孔隙率及闭口孔隙率。（必须写出计算步骤，计算正确，下同）（20分）二、钢材主要力学性能由哪些组成，表征其性能高低的指标是什么？如何选择和使用钢材？（20分）三、水泥混合材料有哪些种类？对水泥技术性质有哪些作用或影响？（20分）四、影响普通混凝土和易性的因素有哪些？（20分）五、设计要求的混凝土强度等级为C20，要求强度保证率95%。（1）当强度标准差时，混凝土的配制强度为多少？（2）当质量管理水平提高后，时，混凝土的配制强度是多少？（3）若采用的水泥强度等级为42.5（富裕系数为1.13）时、卵石（）、单位用水量180L，试问当标准差从5.5MPa降到3.0MPa，每立方米混凝土

2、可节约多少水泥？（20分）答题区一、答: 解：o=m1/Vo=2487/1462.8=1.7g/cm3P=V孔/Vo100%=37%V孔/1462.8100%=37%故V孔=541.236cm3，V=Vo-V孔=1462.8-541.236=921.6cm3=m1/V=2487/921.6=2.7g/cm3W=(m2-m1)/m1100%=(2984-2487)/2487100%=20%PK=(m2-m1)/Vo1/W100%=(2984-2487)/1462.81100%=34%PB=P-PK=37%-34%=3%二、答：钢材的主要力学性质是拉伸性能，除此之外，还包括硬度、耐磨性、韧性、耐疲劳性等性质，由于工程中钢材主要承受拉力，抗拉性能是其最重要的性能。钢材的拉伸性能高低的指标主要包括强度指标和变形指标。强度指标包括钢材的屈服强度、抗拉强度、强屈比；变形指标主要包括伸长率、颈缩率、弹性模量等。钢材的设计强度是屈服强度，使用中需要根据应力计算结果选择屈服强度高于使用应力的钢材。对于硬钢，使用条件屈服强度作为设计强度。抗拉强度不是钢材的设计强度，但反应钢材的极限承载能力，在条件许可

3、情况下，抗拉强度越高，结构越安全。钢材的强度与碳含量（或合金元素含量）有关，在选择钢材时应注意这些元素对于钢材其他技术性质的影响。强屈比的大小反应了超出设计条件应力条件下钢材及其结构的可靠性、安全性，以及经济性。强屈比越大，可靠性越好，但经济性越差，应该在满足可靠性要求前提下尽可能选择经济的强屈比钢材。在承受，动荷载、冲击荷载、振动荷载的条件下，应该尽可能选择韧性好，耐疲劳性高的材料。三、答：水泥混合材料是指水泥中除硅酸盐水泥熟料、石膏之外，添加的用来改善水泥技术性能的添加材料。根据其性质和作用的不同，可以分为非活性混合材料与活性混合材料。非活性混合材料，本身不具有活性，也不与熟料其他成分和水化产物发生反应，在水泥水化、凝结硬化过程中比较稳定，添加在水泥中，可以降低水泥熟料的用量，从而可以变相的降低水泥强度、抑制水化速度、降低水泥生产成本提高水泥产量的效果，它起的作用其实就是一个稀释水化过程的作用。通常用的种类如：粘土、慢冷矿渣、磨细石英砂等物质。活性混合材料一般具有潜在水硬性，或者火山灰活性，它们单独与水作用基本上不发生反应，或者反应非常微弱，但在激发剂（氢氧化钙、石膏）的共同作用

4、下就可以与水发生水化反应并生成水化产物，这些水化产物与硅酸盐水泥熟料的水化产物类似，因此活性混合材料可以替代一部分水泥熟料，却并不降低水泥强度，由于水泥中并没有激发剂，因此添加这种活性混合材料的水泥，需要在熟料反应后产生氢氧化钙之后才能进行水化，故这些水泥都有明显的二次水化现象，二次水化比较慢，同时也消耗掉大量的氢氧化钙，因此活性混合材料可以降低水化热、提高水泥石的耐腐蚀性，节约硅酸盐水泥熟料对水泥技术性质影响较大。工程中常用的活性混合材料主要有：火山灰材料，粒化高炉矿渣、粉煤灰等。四、答：和易性是指混凝土拌合物具有的便于施工操作，并且可以形成成型密实结构均匀的混凝土的性质。和易性由三个性质组成，分别是流动性、粘聚性、保水性。流动性是主要性质，但要兼顾保水性和粘聚性；下面以流动性为例介绍影响其和易性的主要因素。和易性的影响因素也包括内外因，内因包括其组成与结构对于拌合物来讲，组成是最重要的影响因素。水泥浆。水泥浆的多少，水泥浆的稀稠不同流动性不同；在这个影响因素中起关键作用的其实是水的多少，单位体积用水量越大，混凝土的和易性越高，单位用水量是影响混凝土和易性最重要的原因。粗骨料的种类，

5、卵石混凝土由于粗骨料表面比较光滑，搅拌较容易，流动性高，而碎石混凝土的流动性就比较差。骨料的级配良好时，各种颗粒搭配适当，相互之间摩擦力较小，和易性较好。级配不良的骨料，和易性较差。砂率：砂率会显著的影响混凝土拌合物的和易性。砂率过高和过低都会由于造成骨料堆积表面积过大或者间隙率高导致流动性降低，应该选择一个流动性最高的砂率，即合理砂率。外加剂：减水剂可以有效的提高混凝土的流动性，是否添加会导致和易性的显著变化。时间越长，流动性越低，这种经时损失随着温度的升高会更加剧烈。这些都是影响混凝土和易性的因素。五、答：解：（1）fcuo=fcuk+1.645=20+1.6455.5=29.0MPa（2）fcuo=fcuk+1.645=20+1.6453.0=24.9MPa(3)W/C=afce/(fcuo+abfce)=0.4842.51.13/(29+0.480.3342.51.13)=0.63mc=180/0.63=286KgW/C=afce/(fcuo+abfce)=0.4842.51.13/(24.9+0.480.3342.51.13)=0.71mc=180/0.71=253Kg提高施工管理水平后，每立方米混凝土可节省水泥28625333Kg- 2 -

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