土木工程材料课程考试考前辅导资料五

(1)脆性材料的特性:抗压强度远大于抗拉强度,破坏时的极限应变值极小。砖、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、铸铁等都是脆性材料。与韧性材料相比,它们对抵抗冲击荷载和承受震动作用是相当不利的。

(2)混凝土减水剂的作用:减水剂通常是一种表面活性剂,属阴离子型表面活性剂。它吸附于水泥颗粒表面使颗粒显示电性能,颗粒间由于带相同电荷而相互排斥,使水泥颗粒被分散而释放颗粒间多余的水分而产生减水作用。另一方面,由于加入减水剂后,水泥颗粒表面形成吸咐膜,影响水泥的水化速度,使水泥石晶体的生长更为完善,减少水分蒸发的毛细空隙,网络结构更为致密,提高了水泥砂浆的硬度和结构致密性。减水剂的功能:使水泥颗粒分散,改善和易性,降低用水量,从而提高水泥基材料的致密性和硬度,增大其流动性。

(3)混凝土减水剂的作用原理:加入适量的减水剂后,其憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面并使之带有相同电荷,在电性斥力作用下水泥颗粒彼此相互排斥,絮凝结构解体,关闭于其中的游离水被释放出来,从而在不增加拌和用水量的情况下,有效的增大了混凝土的流动性。另一方面减水剂分子的亲水基团朝向水溶液作定向排列,其极性很强易于与水分子以氢键形式结合,在水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜,有利于水泥颗粒的滑动,也更强化了水对水泥颗粒的润湿作用。详细来讲:

①、分散作用:水泥加水拌合后,由于水泥颗粒的水化作用,水泥颗粒表明形成双电层结构,使之形成溶剂化水膜,且水泥颗粒表面带有异性电荷使水泥颗粒间产生缔合作用,使水泥浆形成絮凝结构。当加入减水剂后,由于减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面,使水泥颗粒表面带有同一种电荷,形成静电排斥作用,促使水泥颗粒相互分散,絮凝结构解体,释放出被包裹部分水,参与流动,从而有效地增加混凝土拌合物的流动性。

②、润滑作用:减水剂中的亲水基极性很强,因此水泥颗粒表面的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜,这层水膜具有很好的润滑作用,能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力,从而使混凝土流动性进一步提高。

③、空间位阻作用:减水剂结构中具有亲水性的支链,伸展于水溶液中,从而在所吸附的水泥颗粒表面形成有一定厚度的亲水性立体吸附层。当水泥颗粒靠近时,吸附层开始重叠,即在水泥颗粒间产生空间位阻作用,重叠越多,空间位阻斥力越大,对水泥颗粒间凝聚作用的阻碍也越大,使得混凝土的坍落度保持良好。

④、接枝共聚支链的缓释作用:新型的减水剂如聚羧酸减水剂在制备的过程中,在减水剂的分子上接枝上一些支链,该支链不仅可提供空间位阻效应,而且,在水泥水化的高碱度环境中,该支链还可慢慢被切断,从而释放出具有分散作用的多羧酸,这样就可提高水泥粒子的分散效果,并控制坍落度损失。

(4)减水剂的用法:根据具体的工程要求,以及混凝土的型号选用适宜的减水剂,使其发挥更好的效果。掺入量为胶凝材料总重量的0.4%~2.0%,常用掺入量为0.4%~1.2%;使用前应进行混凝土试配实验,以求最佳参量;不可与萘系高效减水剂复配使用,与其他外加复配使用时也应预先进行混凝土相容性实验;坍落度对用水量的敏感度较高,使用时必须严格控制用水量;注意混凝土表面养护。

(5)影响混凝土拌合物和易性的主要影响因素:(1)水泥浆数量与水胶比(决定水泥浆的稠度);(2)砂率;(3)水泥、骨料等原材料的品种及性质;(4)外加剂;(5)时间及温度;(6)施工工艺。

(6)改善混凝土拌合物和易性的主要措施为:(1)通过试验,采用合理砂率以提高混凝土的质量及节约水泥,并尽可能采用较低的砂率;(2)改善砂、石(特别是石子)的级配;(3)尽量采用较粗的砂石;(4)当混凝土拌合物坍落度过小时,保持水灰比不变,增加适量的水泥浆;当坍落度过大,但粘聚性良好时,保持砂率比不变,增加适量砂、石;当拌合物粘聚性、保水性不良时,适当增大砂率;(5)有条件时尽量掺用减水剂、引气剂等外加剂。

(7)混凝土外加剂的作用:(1)可以减少混凝土的用水量.或者不增加用水量就能增加混凝土的流动度。(2)可以调整混凝土的凝结时间。(3)减少泌水和离析.改善和易性和抗水淘洗性。(4)可以减少坍落度损失.增加泵送混凝土的可泵性。(5)可以减少收缩.加人膨胀剂还可以补偿收缩。(6)延缓混凝土初期水化热.降低大体积混凝土的温升速度,减少裂缝发生。(7)提高混凝土早期强度.防止负温下冻结。(8)提高强度,增加抗冻性、抗渗性、抗磨性、耐腐蚀性。(9)控制碱一骨料反应.阻止钢筋锈蚀,减少氯离子扩散。(10)制成其他特殊性能的混凝土等。

(8)桥梁结构钢应具有哪些技术要求: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。

(9)矿渣水泥与硅酸盐水泥的差别:矿渣硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥相比,颜色较浅,比重较小,水化热较低,耐蚀性和耐热性较好,但泌水性较大,抗冻性较差,早期强度较低,后期强度增进率较高,因此需要较长的养护期。矿渣水泥可用于地面、地下、水中各种混凝土工程,也可用于高温车间的建筑,但不宜用于需要早期强度高和受冻融循环、干湿交替的工程。

(10)钢与生铁、熟铁的区别:钢、生铁和熟铁都属于铁碳合金,当铁碳合金中含碳量小于0.04%时称为熟铁;大于2.06%时称为生铁;在0.04%~2.06%之间的称为钢。




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