例1材料的密度表观密度堆积密度有何区别材料含水后的影响.doc

例1-1 材料的密度、表观密度、堆积密度有何区别？材料含水后的影响？ 答：三者均表示材料单位体积的质量。但测定方法不同，计算时采用的体积不同。 密度：采用材料的绝对密实体积；表观密度：采用材料的表观体积（实体体积+闭口孔隙体积）；堆积密度：采用材料的堆积体积（材料总体积+颗粒间空隙体积）。 含水对密度、表观密度无影响，因密度、表观密度均指绝对干燥状态下的物理常数。对堆积密度的影响则较为复杂，一般含水后堆积密度增大。 【评注】本题目主要考查密度、表现密度、堆积密度的基本概念。相同点在于三者都是表示材料单位体积的质量，不同点在于计算时三者的体积概念不同。 材料密实体积——绝于状态，绝对密实，不含任何孔隙。 材料表观体积——自然状态，含闭口孔隙，不含开口孔隙。 材料堆积体积——绝干或含水状态，自然堆积状态，含颗粒间空隙。 例1-2 某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174，178，165Mpa，求该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。 答：该石材的软化系数为KR=fb/fg=165/178=0.93 ∵ 该石材的软化系数为0.93＞0.85，为耐水石材，∴ 可用于水下工程。 【评注】考点为软化系数的概念及耐水标准，还应区别气干和绝干状态。 软化系数为材料吸水饱和状态下的抗压强度与材料在绝对干燥状态下的抗压强度之比。 ? 例2-1 为什么说屈服点、抗拉强度和伸长率是建筑工程用钢的重要性能指标？ 答：屈服点σs——表示钢材在正常工作时承受应力不超过该值，是结构设计时取值的依据 。屈服点与抗拉强度的比值σs/σb 称为屈强比，反映钢材的利用率和使用中的安全可靠程度。伸长率δ——表示钢材的塑性变形能力。钢材在使用中，为避免正常受力时在缺陷处产生应力集中发生脆断，要求其塑性良好，即具有一定的伸长率，可以使缺陷处应力超过σs时，随着发生塑性变形使应力重新分布，以避免结构物的破坏。 【评注】考点为三项性能指标的工程意义。注意：钢材常温下施工基本都需要加工成一定形状，则要求钢材具有一定塑性(伸长率)。但伸长率不能过大，否则会使钢材在使用中发生超过允许的变形值的后果。 例2-2 何谓钢的冷加工强化及时效处理？冷拉并时效处理后的钢筋性能有何变化？ 答：冷加工强化是指在常温下将钢材进行机械加工，使其产生塑性变形，以提高其屈服强度的过程。机械加工方法主要是对钢筋进行冷拉和冷拔。冷轧主要在钢厂进行。 时效处理是将经过冷加工的钢材，在常温下存放15～20d（自然时效），或者加热到100～200℃，并保持在2h以内（人工时效），这个过程称为时效处理。 冷拉并时效处理后的钢筋，屈服点可提高20%～25%, 抗拉强度也有所提高，塑性和韧性降低较大，弹性模量基本恢复。 【评注】在建筑工地和混凝土预制厂，经常对比使用要求的强度偏低和塑性偏大的钢筋或低碳盘条钢筋进行冷拉或冷拔并时效处理，以提高屈服强度和利用率，节省钢材。同时还兼有调直、除锈的作用。这种加工所用机械比较简单，容易操作，效果明显，所以建筑工程中常采用。 ? 例3-1 现有一批砂样欲配制水泥混凝土，经筛分试验结果列于下表，试计算： 筛孔尺寸 （mm） 5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.16 筛底 存留量 （g） 20 25 85 115 130 100 25 分计筛余ai （%） 4 5 17 23 26 20 5 累积筛余Ai （%） 4 9 26 49 75 95 100 通过率Pi （%） 96 91 74 51 25 5 0 级配范围要求（%） 90～100 75～100 50～90 30～59 8～30 0～10 — (1) 计算级配的三个参数？ (1) 计算砂的细度模数？ (3) 评定该砂的工程适应性？ 解：(1) 级配的三个参数见上表。 (2) 砂的细度模数 属于中砂。 (3) 该砂符合配制混凝土的级配要求，可以用于配制混凝土。 【评注】根据细度模数，该砂属中砂。在级配区内画出该砂的筛分曲线。该曲线落在Ⅱ区 (MX=2.3～3.0)内，说明该砂为中砂；MX=3.1～3.7为粗砂 ，MX=1.6～2.2为细砂。 例3-2 富勒理论和泰波理论在研究矿质混合料的级配方面有何不同的观点？ 答：富勒理论的观点：矿质混合料按照一定的比例搭配，级配曲线越接近抛物线其密实度越大，为抛物线时，具有最大的密实度。最大密度曲线公式为：P=100(d/D)0.5。 泰波理论的观点：矿质混合料组配的级配曲线应在一定的范围内波动，将泰波理论公式改成了n次幂的形式：P=100(d/D)n。 【评注】泰波理论是对富勒理论的扩展，对矿质混合料配合比的设计具有重要的指导意义。n的适宜范围为0.3～0.7。 ? 例4-1 某住宅楼