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第二章 气硬性胶凝材料
一、填空题
1.胶凝材料按照化学成分分为（有机胶凝材料）和（无机胶凝材料）两类。无机胶凝材料按照硬化条件不同分为（气硬性胶凝材料）和（水硬性胶凝材料）两类。
2.建筑石膏的化学成分是（β-2CaSO4.H2O），高强石膏的化学成分为（α-2CaSO4.H2O），生石膏的化学成分为（CaSO4.2H2O）。
3.建筑石膏按（ 细度 ）、（ 强度 ）、（凝结时间）分为（优等品）、（一等品）和（合格品）三个质量等级。
4.生石灰的熟化是指（CaO+H2O=Ca(OH)2）。熟化过程的特点：一是（体积剧烈膨胀），二是（放出大量热）。
5.生石灰按照煅烧程度不同可分为（欠火石灰）、（过火石灰）和（正火石灰）；按照MgO含量不同分为（钙质石灰）和（镁质石灰）。
6.石灰浆体的硬化过程，包含了（干燥）、（结晶）和（碳化）三个交错进行的过程。
7.石灰按成品加工方法不同分为（块状生石灰）、（生石灰粉）、（消石灰粉）、（石灰膏）、（石灰浆）五种。
8.建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉按照其主要活性指标（CaO+MgO）的含量划分为（优等品）、（一等品）和（合格品）三个质量等级。
9.水玻璃的特性是（粘结力强）、（耐酸性好）和（耐热性高）。
10.水玻璃的凝结硬化较慢，为了加速硬化，需要加入（氟硅酸钠）作为促硬剂，适宜掺量为（12％～15％）。
二、简述题
1.简述气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料的区别。
答：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并保持、发展强度；
水硬性胶凝材料既能在空气中硬化，又能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。
2.建筑石膏与高强石膏的性能有何不同？
答：建筑石膏晶体较细，调制成一定稠度的浆体时，需水量较大，因而强度较低；
高强石膏晶粒粗大，比表面积小，需水量少，硬化后密实度大，强度高。
3.建筑石膏的特性如何？用途如何？
答：建筑石膏的特性：表观密度小、强度较低；凝结硬化快；孔隙率大、热导率小；凝固时体积微膨胀；吸湿性强、耐水性差；防火性好。
建筑石膏主要用于室内抹灰及粉刷，制作石膏板等。
4.生石灰在熟化时为什么需要陈伏两周以上？为什么在陈伏时需在熟石灰表面保留一层水？
答：因为生石灰中含有一定量的过火石灰，过火石灰的结构致密，熟化极慢，当这种未充分熟化的石灰抹灰后，会吸收空气中的水分继续熟化，体积膨胀，致使墙面隆起、开裂，严重影响施工质量，为了消除这种危害，因此需要陈伏两周以上。
陈伏时表面保留一层水可防止石灰碳化。
5.石灰的用途如何？在储存和保管时需要注意哪些方面？
答：用途：配制石灰砂浆和石灰乳；配制灰土和三合土；制作碳化石灰板；制作硅酸盐制品；配制无熟料水泥；作为干燥剂；作为静态破碎剂。
储存生石灰要注意防水防潮，而且不宜久存，最好运到后即熟化为石灰浆，变储存期为陈伏期。另外要注意安全，将生石灰与可燃物分开保管，以免引起火灾。
6.水玻璃的用途如何？
答：用途主要有：涂刷或浸渍材料；加固地基；修补裂缝、堵漏；配制耐酸砂浆和耐酸混凝土；配制耐热砂浆和耐热混凝土等。
第三章 水 泥
一、填空题
1.建筑工程中通用水泥主要包括（硅酸盐水泥）、（普通水泥）、（矿渣水泥）、（火山灰水泥）、（粉煤灰水泥）和（复合水泥）六大品种。
2.水泥按其主要水硬性物质分为（硅酸盐水泥）、（铝酸盐水泥）、（硫铝酸盐水泥）、（氟铝酸盐水泥）及（铁铝酸盐水泥）等系列。
3.硅酸盐水泥是由（硅酸盐水泥水泥熟料）、（0～5%的石灰石或粒化高炉矿渣）、（适量石膏）经磨细制成的水硬性胶凝材料。按是否掺入混合材料分为（Ⅰ型硅酸盐水泥）和（Ⅱ型硅酸盐水泥），代号分别为（P·Ⅰ）和（P·Ⅱ）。
4.硅酸盐水泥熟料的矿物主要有（C3S）、（C2S）、（C3A）和（C4AF）。其中决定水泥强度的主要矿物是（ C3S ）和（ C2S ）。
5.水泥石是一种（多相多孔）体系。水泥石由（凝胶体）、（晶体）、（水）、（孔隙）和（未水化水泥颗粒）组成。
6.水泥的细度是指（水泥颗粒的粗细程度），对于硅酸盐水泥，其细度的标准规定是其比表面积应大于（300㎡/㎏）；对于其它通用水泥，细度的标准规定是（过80μm方孔筛，其筛余率不超过10%）。
7.硅酸盐水泥中MgO含量不得超过（5%）。如果水泥经蒸压安定性试验合格，则允许放宽到（6%）。SO3的含量不超过（3.5%）；硅酸盐水泥中的不溶物含量，Ⅰ型硅酸盐水泥不超过（0.75%），Ⅱ型硅酸盐水泥不超过（1.5%）。
8.国家标准规定，硅酸盐水泥的初凝不早于（45）min，终凝不迟于（390）min。
9.硅酸盐水泥的强度等级有（42.5）、（42.5R）、（52.5）、（52.5R）、（62.5）和（62.5R）六个。其中R型为（早强型水泥），主要是其（3）d强度较高。
10.水泥石的腐蚀主要包括（软水腐蚀）、（盐类腐蚀）、（酸类腐蚀）和（强碱腐蚀）四种。
11.混合材料按其性能分为（活性混合材料）和（非活性混合材料）两类。
12.普通硅酸盐水泥是由（硅酸盐水泥熟料）、（6%～15%混合材料）和（适量石膏）磨细制成的水硬性胶凝材料。
13.普通水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥和火山灰水泥的强度等级有（32.5）、（32.5R））、（42.5）（42.5R））、（52.5）和（52.5R））。其中R型为（早强型水泥）。
14.普通水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥和火山灰水泥的性能，国家标准规定：
（1）细度：通过（80μm）的方孔筛筛余量不超过（10%）；
（2）凝结时间：初凝不早于（45 ）min，终凝不迟于（ 10 ）h；
（3）SO3含量：矿渣水泥不超过（ 4.0%），其它水泥不超过（3.5%）。
（4）体积安定性：经过（沸煮）法检验必须（合格）。
15.矿渣水泥与普通水泥相比，其早期强度较（低），后期强度的增长较（快），抗冻性较（差），抗硫酸盐腐蚀性较（强），水化热较（低），耐热性较（好）。
二、名词解释
1.水泥的凝结和硬化
水泥的凝结：水泥浆逐渐失去塑性的过程。
水泥的硬化：水泥石强度不断发展的过程。
2.水泥的体积安定性
是指水泥浆体硬化后体积变化的稳定性。
3.混合材料
是指在水泥生产过程中，为了改善水泥的性能，增加水泥品种，提高水泥产量，降低水泥成本所掺入的人工材料或工业废料。
4.水泥标准稠度用水量
是指水泥净浆达到标准稠度时所需要的拌合水量。
5.水泥的初凝时间和终凝时间
水泥的初凝时间：水泥从开始加水拌合起至水泥浆开始失去塑性所需的时间。
水泥的终凝时间：水泥从开始加水拌合起至水泥浆完全失去塑性，并开始产生强度所需的时间。
三、单项选择题
1.有硫酸盐腐蚀的混凝土工程应优先选择（ C ）水泥。
A 硅酸盐 B 普通 C 矿渣 D 高铝
2.有耐热要求的混凝土工程，应优先选择（ B ）水泥。
A 硅酸盐 B 矿渣 C 火山灰 D 粉煤灰
3.有抗渗要求的混凝土工程，应优先选择（ D ）水泥。
A 硅酸盐 B 矿渣 C 火山灰 D 粉煤灰
4.下列材料中，属于非活性混合材料的是（ A ）。
A 石灰石粉 B 矿渣 C 火山灰 D 粉煤灰
5.为了延缓水泥的凝结时间，在生产水泥时必须掺入适量（ B ）。
A 石灰 B 石膏 C 助磨剂 D 水玻璃
6.对于通用水泥，下列性能中（ C ）不符合标准规定为废品。
A 终凝时间 B 混合材料掺量 C 体积安定性 D 包装标志
7.通用水泥的储存期不宜过长，一般不超过（ D ）。
A 一年 B 六个月 C 一个月 D 三个月
8.对于大体积混凝土工程，应选择（ C ）水泥。
A 硅酸盐 B 普通 C 矿渣 D 高铝
9.硅酸盐水泥熟料矿物中，水化热最高的是（ C ）。
A C3S B C2S C C3A D C4AF
10.有抗冻要求的混凝土工程，在下列水泥中应优先选择（ D ）硅酸盐水泥。

A 矿渣 B 火山灰 C 粉煤灰 D 普通
四、简述题
1.通用水泥的哪些技术性质不符合标准规定为废品？哪些技术性质不符合标准规定为不合格品？
答：废品：凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、体积安定性中任何一项不符合标准规定时，均为废品。
不合格品：凡细度、终凝时间、不溶物、烧失量中的任何一项不符合标准规定或混合材料的掺量超过最大限定和强度低于商品强度等级的指标时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。
2.矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥与硅酸盐水泥和普通水泥相比，三种水泥的共同特性是什么？
答：密度小；早期强度低，后期强度增长较快；对养护温、湿度敏感，适合蒸汽养护；水化热小；耐腐蚀性较好；抗冻性、耐磨性较差。
3.水泥在储存和保管时应注意哪些方面？
答：（1）防水防潮；要做到“上盖下垫”。
（2）不同品种和强度等级的水泥不能混存混放。
（3）堆垛不能过高；一般不超过10袋，若场地狭窄最多不超过15袋。
（4）“先进先用”；水泥的储存期不能过长；水泥的储存期一般不超过3个月，储存期超过3个月的水泥强度要降低。
4.防止水泥石腐蚀的措施有哪些？
答：（1）根据腐蚀环境的类型，选择适当的水泥品种；
（2）为防止软水和酸的腐蚀，可在其制品表面作保护层；以隔离侵蚀介质与水泥石接触；
（3）提高水泥石的密实度，使水泥石内部毛细孔尽可能减少，提高抗腐蚀能力。
5.仓库内有三种白色胶凝材料，它们是生石灰粉、建筑石膏和白水泥，用什么简易方法可以辨别？
答：加水。放出大量的热、体积膨胀者为生石灰粉；凝结硬化快者为建筑石石膏；剩下者为白色水泥。
6.水泥的验收包括哪几个方面？过期受潮的水泥如何处理？
答：水泥的验收包括：（1）外观与数量验收；（2）质量验收
根据水泥受潮程度不同可选用不同的处理方法：
（1）　水泥有集合成小粒的状况，但用手捏又成粉末，并无捏不散的粒快；这说明水泥已开始受潮，但情况不严重，强度损失不大，约损失一个等级。
处理：用各种办法将水泥压成粉末（或增加搅拌时间）重新测定水泥强度；若不进行水泥强度检验，只能用于强度要求比原来小15～20%的部位。
（2）水泥已部分结成硬，或外部结成硬快，内部尚有粉末，这表明水泥受潮已相当严重，强度损失已达一半以上。
处理：用筛子筛除硬块，对可压碎成粉的则想法压碎；重新测定水泥的强度；若不测定水泥的强度，只能用于受力很小的部位。一般只能用于墙面抹灰等耐磨要求低的地方。
（3）水泥结成大的硬块，看不出有粉末状，这表明水泥已完全受潮，强度已完全损失，水泥不具有活性，成了废品。
五、计算题
1.称取25g某普通水泥作细度试验，称得筛余量为2.0g。问该水泥的细度是否达到标准要求？
解：该普通水泥的细度筛余百分率为：
对于普通水泥，其细度的规定为：通过80μm方孔筛筛余量不超过10.0%，因此该水泥的细度达到要求。
答：（略）
2.某普通水泥，储存期超过三个月。已测得其3d强度达到强度等级为32.5MPa的要求。现又测得其28d抗折、抗压破坏荷载如下表所示：
试件编号
1
2
3
抗折破坏荷载（kN）
2.9
2.6
2.8
抗压破坏荷载（kN）
65
64
64
53
66
70

计算后判定该水泥是否能按原强度等级使用。
解：（1）该水泥28d的抗折强度
根据抗折强度的公式，对于水泥抗折强度为，可得：
MPa
MPa
MPa
平均值为：MPa
平均值的±10%的范围为：
上限：6.5×（1＋10%）＝7.15MPa
下限：6.5×（1－10%）＝5.85MPa
显然，三个试件抗折强度值中无超过平均值±10%的，因此28d抗折强度应取三个试件抗折强度值的算术平均值，即：
MPa
（2）该水泥28d的抗压强度
根据公式，对于水泥抗压强度试验试件的公式为，故：
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
取平均值为：
＝39.8MPa
平均值的±10%的范围为：
上限：39.8×（1＋10%）＝43.78MPa
下限：39.8×（1－10%）＝35.82MPa
因MPa，低于下限，根据水泥抗压强度计算取值原则，应予剔除，以其余五个强度值的算术平均值作为结果，即：
MPa
（3）判定
根据测定计算结果，该水泥28d的抗折强度和抗压强度分别为6.5MPa和41.1MPa。
对于普通水泥32.5MPa，其28d抗折强度和抗压强度值分别应不低于5.5MPa和32.5MPa。
因此，该水泥能按原强度等级使用。
答：（略）
第四章 普通混凝土及砂浆
一、填空题
1.普通混凝土由（ 水泥 ）、（ 砂 ）、（ 石 ）、（ 水 ）以及必要时掺入的（ 外加剂 ）组成。
2.普通混凝土用细骨料是指（ 粒径小于4.75㎜ ）的岩石颗粒。细骨料砂有天然砂和（ 人工砂 ）两类，天然砂按产源不同分为（ 河砂 ）、（ 海砂 ）和（ 山砂 ）。
3.普通混凝土用砂的颗粒级配按（ 0.6 ）mm筛的累计筛余率分为（ 1 ）、（ 2 ）和（ 3 ）三个级配区；按（ 细度 ）模数的大小分为（ 粗砂 ）、（ 中砂 ）和（ 细砂 ）。
4.普通混凝土用粗骨料石子主要有（ 天然卵石 ）和（ 人工碎石 ）两种。
5.石子的压碎指标值越大，则石子的强度越（ 小 ）。
6.根据《混凝土结构工程施工及验收规范》（GBJ50204）规定，混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的（

1/4 ），同时不得大于钢筋间最小净距的（ 3/4 ）；对于实心板，可允许使用最大粒径达（ 1/3）板厚的骨料，但最大粒径不得超过（ 40 ）mm。
7.石子的颗粒级配分为（ 连续级配 ）和（ 间断级配 ）两种。采用（ 连续 ）级配配制的混凝土和易性好，不易发生离析。
8.混凝土拌合物的和易性包括（ 流动性 ）、（ 粘聚性 ）和（ 保水性 ）三个方面的含义。其测定采用定量测定（流动性），方法是塑性混凝土采用（坍落度）法，干硬性混凝土采用（维勃稠度）法；采取直观经验评定（粘聚性）和（保水性）。
9.混凝土拌合物按流动性分为（ 流动性混凝土 ）和（ 干硬性混凝土 ）两类。
10.混凝土的立方体抗压强度是以边长为（ 150 ）mm的立方体试件，在温度为（ 20±2）℃，相对湿度为（ 95% ）以上的潮湿条件下养护（ 28 ）d，用标准试验方法测定的抗压极限强度，用符号（ ）表示，单位为（ MPa ）。
11.混凝土的强度等级是按照其（ 立方体抗压强度标准值 ）划分，用（ C ）和（ 立方体抗压强度标准 ）值表示。有（ C7.5 ）、（ C10 ）、（ C15 ）、（ C20 ）、（ C25 ）、（ C30 ）、（ C35 ）、（ C40 ）、（ C45 ）、（ C50 ）、（ C55 ）、（ C60 ）、（ C65 ）、（ C70 ）、（ C75 ）、（ C80 ）共16个强度等级。
12.混凝土的轴心抗压强度采用尺寸为（ 150×150×300㎜ ）的棱柱体试件测定。
13.混凝土拌合物的耐久性主要包括（抗渗性）、（抗冻性）、（抗蚀性：）、（抗碳化）和（碱骨料反应）等五个方面。
14.混凝土中掺入减水剂，在混凝土流动性不变的情况下，可以减少（ 用水量 ），提高混凝土的（强度）；在用水量及水灰比一定时，混凝土的（ 流动性 ）增大；在流动性和水灰比一定时，可以（ 节约水泥 ）。
15.建筑砂浆按照用途分为（ 砌筑砂浆 ）、（ 普通抹面砂浆）、（ 装饰砂浆 ）和（特种砂浆）。按照胶凝材料不同分为（ 水泥砂浆 ）、（ 石灰砂浆 ）和（ 混合砂浆 ）。
16.砌筑砂浆的和易性包括（ 流动性 ）和（ 保水性 ）两个方面的含义。（砌砖砂浆的沉入度在70～100㎜）、分层度在（ 2 ）cm以内的砂浆为和易性好的砂浆。
17.砌筑砂浆的强度等级按其抗压强度分为（ M2.5 ）、（ M5.0 ）、（ M7.5 ）、（ M10 ）、（ M15 ）、（ M20 ）六个强度等级。
18.对抹面砂浆要求具有良好的（ 和易性 ）、较高的（ 粘结力 ）。普通抹面砂浆通常分三层进行，底层主要起（ 粘结基层 ）作用，中层主要起（ 找平 ）作用，面层主要起（ 装饰 ）作用。
19.抹面砂浆的配合比一般采用（ 体积 ）比表示，砌筑砂浆的配合比一般采用（ 质量 ）比表示。
20.在普通混凝土配合比设计中，混凝土的强度主要通过控制参数（ 水灰比），混凝土拌合物的和易性主要通过控制参数（ 单位用水量 ），混凝土的耐久性主要通过控制参数（ 水灰比 ）和（ 水泥用量 ），来满足普通混凝土的技术要求。
二、名词解释
1.颗粒级配和粗细程度
颗粒级配：是指砂中不同粒径搭配的比例.
粗细程度：是指不同粒径的砂搭配在一起总的粗细情况。
2.石子最大粒径
石子最大粒径:是指石子公称粒径的上限值。
3.石子间断级配
石子间断级配:为了减少空隙率，人为地去掉某一个或某几个粒级所得到的级配。
4.混凝土拌合物和易性
混凝土拌合物和易性：是指混凝土拌合物便于施工操作，能够达到质量均匀、成型密实的性质。
5.混凝土砂率
砂率是指混凝土中砂质量占砂石总质量的百分率。
6.混凝土减水剂
混凝土减水剂是在保证混凝土和易性一定的条件下，具有减少用水量和增加强加强度作用的外加剂。
7.混凝土配合比
混凝土配合比是指单位体积混凝土中各组成材料用量之间的比例。
8.砌筑砂浆
在砌体结构中，将砖、石、砌块等粘结成砌体的砂浆。
三、单项选择题
1.普通混凝土用砂应选择（ D ）较好。
A 空隙率小 B 尽可能粗 C 越粗越好 D 在空隙率小的条件下尽可能粗
2.混凝土的水灰比值在一定范围内越大，则其强度（ A ）。
A 越低 B 越高 C 不变 D 无影响
3.普通混凝土用砂的细度模数范围为（ C ）。
A 3.7～3.1 B 3.7～2.3 C 3.7～1.6 D 3.7～0.7
4.混凝土的砂率越大，则混凝土的流动性越（ A ）。
A 越差 B 越好 C 不变
5.提高混凝土拌合物的流动性，可采取的措施是（ D ）。
A 增加单位用水量 B 提高砂率 C 增大水灰比
D 在保持水灰比一定的条件下，同时增加水泥用量和用水量
6.测定混凝土立方体抗压强度时采用的标准试件尺寸为（ B ）。
A 100mm×100mm×100mm B 150mm×150mm×150mm
C 200mm×200mm×200mm D 70.7mm×70.7mm×70.7mm
7.测定砌筑砂浆抗压强度时采用的试件尺寸为（ D ）。
A 100mm×100mm×100mm B 150mm×150mm×150mm
C 200mm×200mm×200mm D 70.7mm×70.7mm×70.7mm
8.砌筑砂浆的流动性指标用（ C ）表示。
A 坍落度 B 维勃稠度 C 沉入度 D 分层度
9.砌筑砂浆的保水性指标用（ D ）表示。
A 坍落度 B 维勃稠度 C 沉入度 D 分层度
10.砌筑砂浆的强度，对于吸水基层时，主要取决于（ D ）。
A 水灰比 B 水泥用量 C 单位用水量 D 水泥的强度等级和用量
四、简述题
1.混凝土的特点如何？
答：(1)优点
1) 混凝土的抗压强度高，耐久性好，耐火，维修费用低；
2）原材料丰富，成本低，混凝土中砂石等地方材料占整个混凝土的70%以上，而砂石在自然界中非常丰富；
3）易于加工成型；新拌制的混凝土具有良好的塑性，可根据需要浇注成任意形状和尺寸；
4）具有良好的粘结性；混凝土与钢筋粘结牢固（因此得到普遍使用），混凝土不锈蚀钢筋，对钢筋有保护作用。
(2)缺点
1）混凝土的抗拉强度低（是抗压强度的1/20～1/10），硬化后变形性差，易开裂，是一种脆性材料；
2）导热系数大（λ=1.3～1.5），保温隔热性能差；
3）自重大（ρ=2400㎏/m3左右），影响建筑物的承载能力；
4）生产周期长，要28d才能达到设计要求的强度。
2.影响混凝土拌合物和易性的主要因素有哪些？比较这些因素应优先选择哪种措施提高和易性？

答：影响混凝土拌合物和易性的主要因素有
(1) 水泥浆数量；单位用水量（水泥浆的稠度）。
(2) 砂率。
(3) 组成材料的影响。
(4) 外加剂。
(5) 时间和温度。
提高和易性措施有
（1）在水灰比不变的条件下，适当增加水泥浆数量。
（2）通过试验，采用合理砂率。
（3）改善砂、石级配，尽可能采用连续级配的石子。调整砂、石粒径。如提高流动性可加大粒径；若提高粘聚性和保水性可减小粒径。
（4）掺入外加剂。
（5）根据环境条件，尽可能缩短新拌混凝土的运输时间。
3.影响混凝土抗压强度的主要因素有哪些？提高混凝土强度的措施如何？
答：影响混凝土抗压强度的主要因素有
（1）水泥的强度等级与水灰比。（2）养护条件。（3）龄期。（4）施工质量。
提高混凝土强度的措施：
（1）采用高强度等级水泥或早强型水泥；
（2）降低混凝土的水灰比；
（3）采用湿热处理养护混凝土；
（4）改进施工工艺；
（5）掺入外加剂。
4.提高混凝土耐久性的措施有哪些？
答：提高混凝土耐久性的措施有
（1）根据工程的特点和所处的环境条件合理选用水泥品种；
（2）选用质量良好、技术条件合格的骨料；
（3）控制混凝土的水灰比和水泥用量；
（4）掺入混凝土外加剂；
（5）加强振捣，提高混凝土的密实性；
（6）采用浸渍工艺，在混凝土表面作覆盖层。
5.什么是混凝土减水剂？减水剂的作用效果如何？
答：减水剂是在保证混凝土和易性一定的条件下，具有减少用水量和增加强加强度作用的外加剂。
减水剂的技术经济效果：
（1） 增加流动性。在用水量及水灰比不变的条件下，混凝土的坍落度可增大100～200㎜，且不影响混凝土的强度；可配制大流动性混凝土；但随着时间的推移，混凝土的坍落度逐渐减小。
（2） 提高混凝土的强度。在混凝土坍落度一定时，其单位用水量减少，混凝土的强度提高，可配制高强度混凝土。在混凝土中掺入占水泥质量0.2～0.3%的普通减水剂，在混凝土坍落度不变的条件下，减少用水量10～15%，提高强度10～20%；若在混凝土中掺入占水泥质量0.5～1.0%的高效减水剂可减少用水量10～25%，强度提高20%以上。
（3） 节约水泥。在混凝土坍落和强度一定的条件下，可节约水泥10～15%。
（4） 改善混凝土的耐久性。在混凝土中掺入减水剂，可提高混凝土的密实性，从而使混凝土的抗渗性、抗冻性、抗蚀性得到提高。并且减水剂一般不锈蚀钢筋。
6.什么是混凝土配合比？配合比的表示方法如何？配合比设计的基本要求有哪些？
答：混凝土配合比是指单位体积混凝土中各组成材料用量之间的比例。
它有两种表示方式：一是以每立方米混凝土中各组成材料的用量表示，二是以各组成材料之间的质量比来表示，其中以水泥质量为1计。
混凝土配合比设计的基本要求有：
（1）强度要求；即要求所设计的混凝土的强度要达到结构设计要求的强度。
（2）和易性要求；即要求所设计的混凝土要满足施工所要求的和易性。
（3）耐久性要求；即要求所设计的混凝土根具有良好的耐久性。
（4）经济要求；即要求所设计的混凝土要节约原材料，降低混凝土的成本。
7.混凝土配合比设计的方法有哪两种？这两种方法的主要区别何在（写出基本计算式）？
答：混凝土配合比设计的设计方法
（1）体积法；它是绝对体积法的简称。
（2）质量法；又称为假定体积密度法。
主要区别
①质量法

②体积法

五、计算题
1.某砂作筛分试验，分别称取各筛两次筛余量的平均值如下表所示：
方孔筛径
9.5mm
4.75
mm
2.36
mm
1.18
mm
600
μm
300
μm
150
μm
＜150μm
合计
筛余量，g
0
32.5
48.5
40.0
187.5
118.0
65.0
8.5
500
计算各号筛的分计筛余率、累计筛余率、细度模数，并评定该砂的颗粒级配和粗细程度。
解：（1）各号筛的分计筛余率：
①4.75mm：
②2.36mm：

③1.18mm：
④600μm：
⑤300μm：
⑥150μm：
（2）各号筛的累计筛余率为：
①4.75mm：
②2.36mm：
③1.18mm：
④600μm：
⑤300μm：
⑥150μm：

（3）该砂的级配
根据A4＝61.8％可知，该砂的级配为2区。A1～A5全部在2区规定的范围内，因此级配合格。
该砂的细度模数为：

因此该砂属于中砂。
答：（略）
2.某钢筋混凝土构件，其截面最小边长为400mm，采用钢筋为φ20，钢筋中心距为80mm。问选择哪一粒级的石子拌制混凝土较好？
解：根据钢筋混凝土结构对石子最大粒径的要求，可得石子的最大粒径应同时满足：

由此石子的最大粒径应满足。在选择石子公称粒级时，应尽可能选择连续粒级的石子，且最大粒径尽可能大，故选择公称粒级为5～40mm的石子。
答：（略）
3.采用普通水泥、卵石和天然砂配制混凝土，水灰比为0.52，制作一组尺寸为150mm×150mm×150mm的试件，标准养护28d，测得的抗压破坏荷载分别为510kN，520kN和650kN。计算：（1）该组混凝土试件的立方体抗压强度；（2）计算该混凝土所用水泥的实际抗压强度。
解：（1）该组混凝土试件的立方体抗压强度：
根据公式，对于边长为150mm的混凝土立方体试件，可得：
MPa
MPa
MPa
判定：
最大值与中间值：
最小值与中间值：
由于最大值与中间值之差超过中间值的15%，由此应取中间值作为该组试件的立方体抗压强度。即：fcu＝fc2＝23.1MPa
（2）该混凝土所使用水泥的实际抗压强度
根据公式，根据提意知，αa＝0.48，αb＝0.33，可得：
MPa
答：（略）
4.某工程现浇室内钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30，施工采用机械拌合和振捣，坍落度为30～50mm。所用原材料如下：
水泥：普通水泥42.5MPa，ρc＝3100kg/m3；砂：中砂，级配2区合格，＝2650kg/m3；石子：卵石5～40mm，＝2650kg/m3；水：自来水（未掺外加剂），ρw＝1000kg/m3。（取水泥的强度富余系数为γc＝1.13）
采用体积法计算该混凝土的初步配合比。
解：（1）计算混凝土的施工配制强度fcu，0：
根据题意可得：fcu，k＝30.0MPa，查表3.24取σ＝5.0MPa，则
fcu，0 ＝ fcu，k + 1.645σ
＝30.0+1.645×5.0＝38.2MPa
（2）确定混凝土水灰比

①按强度要求计算混凝土水灰比
根据题意可得：fce＝1.13×42.5MPa，αa＝0.48，αb＝0.33，则混凝土水灰比为：

②按耐久性要求复核
由于是室内钢筋混凝土梁，属于正常的居住或办公用房屋内，查表3.21知混凝土的最大水灰比值为0.65，计算出的水灰比0.50未超过规定的最大水灰比值，因此0.50能够满足混凝土耐久性要求。
（3）确定用水量mw0
根据题意，集料为中砂，卵石，最大粒径为40mm，查表3.26取mw0＝160kg。
（4）计算水泥用量mc0
①计算：
②复核耐久性
由于是室内钢筋混凝土梁，属于正常的居住或办公用房屋内，查表3.21知每立方米混凝土的水泥用量为260kg，计算出的水泥用量320kg不低于最小水泥用量，因此混凝土耐久性合格。
（5）确定砂率βs
根据题意，混凝土采用中砂、卵石（最大粒径40mm）、水灰比0.50，查表3.28可得βs＝28％～33％，取βs＝30％。
（6）计算砂、石子用量ms0、mg0
将已知数据和已确定的数据代入体积法的计算公式，取α＝0.01，可得：

解方程组，可得ms0＝578kg、mg0＝1348kg。
（6）计算基准配合比（初步配合比）
mc0：ms0：mg0＝320：578：1348＝1：1.81：4.21，＝0.50。
5.某混凝土试配调整后，各材料的用量分别为水泥3.1kg，砂6.5kg，卵石12.5kg，水1.8kg。测得拌合物的体积密度为2400kg/m3。计算1m3混凝土各材料的用量。
解：每1m3混凝土各组成材料的用量为
水泥用量：
砂的用量：
石子用量：
水的用量：
6.某混凝土，其试验室配合比为mc：ms：mg＝1：2.10：4.68，mw/mc＝0.52。现场砂、石子的含水率分别为2％和1％，堆积密度分别为＝1600kg/m3和＝1500kg/m3。1m3混凝土的用水量为mw＝160kg。
计算：（1）该混凝土的施工配合比；
（2）1袋水泥（50kg）拌制混凝土时其它材料的用量；
（3）500m3混凝土需要砂、石子各多少m3？水泥多少t ？
解：（1）该混凝土的施工配合比
＝mc＝1
＝ms（1+a％）＝2.10×（1+2％）＝2.14
＝mg（1+b％）＝4.68×（1+1％）＝4.73
＝mw－ms×a％－mg×b％＝0.52－2.10×2％－4.68×1％＝0.43
施工配合比可表示为：，
（2）1袋水泥（50kg）拌制混凝土时其它材料用量分别为：
砂：＝2.14＝2.14×50＝107kg
石子：＝4.73＝4.73×50＝236kg
水：＝0.41=0.43×50＝22kg
（3）500m3混凝土需要的材料数量分别为：
1m3混凝土中的水泥用量为：mc＝kg

7.某工程砌筑烧结普通砖，需要M7.5混合砂浆。所用材料为：普通水泥32.5MPa；中砂，含水率2％，堆积密度为1550kg/m3；稠度为12cm石灰膏，体积密度为1350kg/m3；自来水。试计算该砂浆的初步配合比。
【解】1.计算砂浆的配制强度：查表3－40，取值σ＝1.88MPa。
ƒm，o＝ƒ2+0.645σ
＝7.5十0.645×1.88＝8.7MPa
2.计算单位水泥用量：

＝
＝242kg
3.计算单位石灰膏用量：

QD ＝QA－Qc
＝350－242＝108kg
4.计算单位砂的用量:
Qs＝1××（1+w′）
＝1×1550×（1+2％）＝1581kg
5.得到砂浆初步配合比：
采用质量比表示为：水泥∶石灰膏∶砂
Qc：QD：Qs＝242∶108∶1581＝1∶0.45∶6.53。
第五章 建筑钢材
一．填空题
1.目前大规模炼钢方法主要有（空气转炉法）、（氧气转炉法）和（电炉法）三种。
2.钢按照化学成分分为（碳素钢）和（合金钢）两类；按质量分为（普通碳素钢）、（优质碳素钢）和（高级优质钢）三种。
3.低碳钢的拉伸过程经历了（弹性阶段）、（屈服阶段）、（强化阶段）和（紧缩阶段）四个阶段。高碳钢（硬钢）的（屈服）阶段不明显，以（条件屈服点σ0.2）代替其屈服点。
4.钢材冷弯试验的指标以（弯曲角度）和（弯心直径/钢材厚度）来表示。
5.热轧钢筋按照轧制外形式分为（光圆钢筋）、（带肋钢筋）。
6.热轧光圆钢筋的强度等级代号为（HPB235），热轧带肋钢筋的强度等级代号为（HRB335）、（HRB400）和（HRB500）三个。
7.低碳钢热轧圆盘条按照用途可分为供（建筑）用和供（拉丝）用盘条两类。
8.冷轧带肋钢筋按抗拉强度分为（CRB550）、（CRB650）、（CRB800）、（CRB970）、（CRB1170）五个牌号。
9.预应力混凝土用钢丝分为（消除应力光圆钢丝）、（消除应力刻痕钢丝）、（消除应力螺旋肋钢丝）、（冷拉钢丝）四种。
10.预应力混凝土用热处理钢筋按外形分为（有纵肋）和（无纵肋）两种。
二、名词解释
1.低碳钢的屈服点σs：当钢筋的拉伸超过弹性极限后，应力与应变不再成正比关系，开始进入屈服阶段，一般以屈服下限所对应的应力值作为屈服强度或屈服点。
2.高碳钢的条件屈服点σ0.2：对屈服现象不明显的硬钢，规定以产生残余变形为原标距长度的0.2％所对应的应力值作为屈服强度，称为条件屈服点。
3.钢材的冷加工和时效：钢材的冷加工是指在常温下进行的加工。将经过冷拉的钢筋在常温下存放15～20d，或加热到100～200℃并保持2h左右，这个过程称为时效。前者为自然时效，后者为人工时效。
4.碳素结构钢的牌号Q235－B.F：屈服强度为235MPa的B级沸腾钢。
5.CRB650：最小抗拉强度为650MPa的冷拉带肋钢筋。
6.HRB400：屈服强度为400MPa的热轧带肋钢筋。
三、简述题
1.低碳钢拉伸过程经历了哪几个阶段？各阶段有何特点？低碳钢拉伸过程的指标如何？
答：低碳钢拉伸过程经历了弹性、屈服、强化和紧缩四个阶段；各阶段特点如下：
弹性阶段：应力与应变成正比，钢材产生弹性变形；对应指标为弹性模量E；
屈服阶段：应力与应变不再成正比，产生塑性变形；此时即使应力减小，应变也会迅速增加；对应指标为屈服强度σs；
强化阶段：钢材对外力的抵抗能力重新增大；对应指标为抗拉强度σb；
紧缩阶段：钢材某一截面开始产生收缩，并最终从最细处断裂；对应指标为伸长率δ和断面收缩率Ψ。
2.什么是钢材的冷弯性能？怎样判定钢材冷弯性能合格？对钢材进行冷弯试验的目的是什么？
答：冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。钢材试件按规定的弯曲角度和弯心直径进行试验，若试件弯曲处无肉眼可见的裂纹，即认为冷弯性能合格。
冷弯试验可检验钢材的冷弯性能，反映试件弯曲处的塑性变形，能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷；也能对钢材的焊接质量进行严格的检验，能揭示焊件受弯表面是否存在未熔合、裂缝及杂物等缺陷。
3.对钢材进行冷加工和时效处理的目的是什么？
答：对钢材进行冷加工和时效处理既可进行钢筋的调直除锈，又可提高屈服强度而节约钢材。
4.钢中含碳量的高低对钢的性能有何影响？
答：碳是决定钢材性质的主要元素。钢材随含碳量的增加，强度和硬度相应提高，而塑性和韧性相应降低。当含量超过1％时，钢材的极限强度开始降低。建筑过程用钢材含碳量不大于0.8％。此外，含碳量过高还会增加钢材的冷脆性和时效敏感性，降低抗腐蚀性和可焊性。
5.为什么碳素结构钢中Q235号钢在建筑钢