课后题混凝土工艺学Word下载.docx
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熟料温度对磨机产量与水泥质量都有影响。
入磨物料温度高，物料带入磨内大量热量加之磨机在研磨时，大部分机械能转变为热能，致使磨内温度较高。
而物料的易磨性是随温度升高而降低。
磨内温度高，易使水泥因静电引力而聚结，严重时会粘附研磨体和衬板，从而降低粉磨效率。
试验证明，加入磨物料温度超过50℃。
磨机产量将会受到影响，如超过80℃，水泥磨产量约降低l0%~15%。
水分
入磨物料水分对于干法生产的磨机操作影响很大。
入磨
物料平均水分达4%，会使磨产量降低20%以上。
严重时甚至会粘堵隔仓板的蓖缝，从而使粉磨过程难以顺利进行。
但物料过于干燥也无必要，不但会增加烘干煤耗，而且
保持入磨物料中少量水分，还可以降低磨温，并有利于减少
静电，提高粉磨效率。
因此，入磨物料平均水分一般应控制
在1．0%~1．5%为宜。
易磨性
表示粉磨的难易程度
助磨剂
作用原理：
助磨剂通常是一种表面活性剂，它由亲水基团（如羧基－COOH，羟基－OH）和憎水的非极性基团（如烃链）组成。
在粉碎过程中，助磨剂的亲水集团易紧密地吸附在颗粒表面，憎水集团
余下全文
则一致排列向外，从而使粉体颗粒的表面能降低。
而助磨剂进入粒子的微裂缝中，积蓄破坏应力，产生劈裂作用，从而提高研磨效率。
3.商品混凝土拌合机是根据什么原理设计的？
目前常用的拌合机有那几种类型？
（1）．重力机理
如图2.3所示，在一个圆筒形容器中有两种不同的颗粒：
物料A和B。
假设B物料在下,A物料在上，当圆筒以倾斜轴旋转时，A、B两种物料也随之运动，并在重力作用下，力求达到最稳定的状态，各自越过原始接触面，进入原由另一种物料所占有的空间。
最后其相互接触面达到最大程度，即达到了均匀混合。
（自落式拌合机就是根据这一原理。
）
（2）．剪切机理
剪切作用的机理是使搅拌的物料在某一部位产生强烈的相对剪切并叠合翻拌，而使拌合物达到搅拌均匀的目的。
（此类拌合机有强制拌合机。
（3）．对流机理
在搅拌筒受搅拌器的作用而形成对流混合机理。
物料在垂直圆筒中被搅拌器搅拌时，它是通过对流作用达到均匀混合的。
（如加气商品混凝土料浆搅拌筒。
鼓筒式拌合机（一般只适用于搅拌流动性较大的砼）、双锥式拌合机（双锥式拌合机适合于大容量、大骨料、大坍落度商品混凝土搅拌，在我国多用于水电工程、桥梁工程和道路工程。
）、梨形拌合机、强制式拌合机（特别适合拌和干硬性商品混凝土、高强商品混凝土和轻骨料商品混凝土。
）等。
自落式拌合机根据构造不同分为鼓筒形拌合机和双锥式拌合机。
自落式拌合机多用于搅拌塑性商品混凝土和低流动性商品混凝土。
4.商品混凝土长途运输为什么会离析？
商品混凝土运输车运输商品混凝土为什么不会产生离析？
因为运输过程有振动。
在商品混凝土商砼站装入商品混凝土后，由于搅拌筒内有两条螺旋状叶片，在运输过程中搅拌筒始终不停地做慢速转动使筒内的商品混凝土拌合物可连续得到搅拌，以防止商品混凝土离析，运至浇筑地点，搅拌筒反转即可迅速卸出商品混凝土。
第四章成型工艺
1.密实成型工艺定义、分类和使用范围。
由搅拌制备的商品混凝土混合料，在浇灌入模之后必须随即用有效的方法使之密实成型，才能赋予混凝
土一定的外形和内部结构，以保证商品混凝土构件的质量。
1.振动密实成型；
此工艺方法设备简单，密实效果较好，能保证商品混凝土达到良好的密实度，不仅在预制商品混凝土构件密实成型过程中，而且在现浇商品混凝土构件的密实成型过程中得到广泛应用。
2.压制密实成型；
3.离心脱水密实成型；
此种工艺适用于制造不同直径和长度的管状制品，例如管材、电杆、管桩及管、柱等。
4.真空脱水密实成型；
该工艺目前在现浇商品混凝土方面应用较广，如道路、现浇楼板、停车场、飞机跑道以及水工构筑物等；
在预制商品混凝土构件方面，如砌块、平板、梁、柱、管以及大型空间构件等也有所采用。
5.其他密实成型工艺（如浇注、抄取、浸渍、喷射、减压注浆、压力灌浆等）
2.讨论分析振动密实成型工艺原理。
（1）水泥胶体的触变作用
胶体粒子扩散层中的弱结合水，由于受到荷电粒子的作用而吸附于胶体粒子的表面，当受到外力干扰时（如振动作用、搅拌作用），这部分吸附水解吸附，变成自由水，使混合料呈现塑性性质，即触变作用，使胶体由凝胶转变为溶胶。
（2）颗粒间粘结力的破坏
商品混凝土混合料中存在大量连通的微小孔隙，从而组成错综复杂的微小通道，由于部分自由水的存在，在孔隙的水和空气的分界面上就产生表面张力，从而使粒子相互靠近，形成一定的结构强度，即产生了颗粒间的粘结力。
在振动作用下，颗粒的接触点松开，破坏了微小通道，释放出部分自由水，从而破坏了颗粒间的粘结力，使混合料易于流动。
（3）颗粒间机械啮合力的破坏
由于混合料中颗粒粒子的直接接触，其机械啮合力极大，内阻大大加强，在振动所做的功的作用下，颗粒间的接触点松开，从而大大降低了颗粒间的摩擦力和粘结力，破坏了原先的堆积构架，使混合料易于流动。
综上所述，振动作用实质上是使商品混凝土混合料的内阻大大降低，释放出部分吸附水和自由水，从而使混合料部分或全部液化。
3.讨论分析离心脱水密实成型工艺原理。
定义：
利用模型在离心机上高速旋转，模型内的商品混凝土混合料受离心力的作用，脱去部分水分而密实成型。
离心密实成型是流动性商品混凝土混合料成型工艺中的一种机械脱水密实成型工艺。
特点：
是由离心力将混合料挤向模壁，从而排出混合料中的空气和多余的水分（20～30%），使其密实并获得较高的强度。
应用：
第五章养护
1.商品混凝土养护工艺的定义、分类。
商品混凝土拌合物经浇注振捣密实后，逐步硬化并形成内部结构，为使已密实成型的商品混凝土能正常完成水泥的水化反应并获得所需的物理力学性能及耐久性指标，所采取的工艺措施称为商品混凝土的养护工艺。
分类
标准养护：
标准养护是指在温度为20±
3℃，相对湿度为90％以上的潮湿环境或水中的条件下进行的养护，这是目前试验室常用的方法。
自然养护：
在自然气候条件（平均气温高于＋5℃）下，于一定时间内采取覆盖保湿、浇水润湿、防风防干、保温防冻等措施养护商品混凝土的工艺，称为自然养护。
快速养护：
标准养护及自然养护时商品混凝土硬化缓慢，因此凡是能加速商品混凝土强度发展过程的工艺措施，均属于快速养护。
2.试述热养护过程中商品混凝土的化学及物理化学和物理变化。
1.硅酸盐水泥在蒸养过程中的化学变化
当温度升高时，硅酸盐的溶解度增大，水泥水化反应加速。
通过对Ca（OH）2析出量及结合水量的测定表明：
80℃蒸养与20℃蒸养时的水化过程相比，水化反应加速了5倍，100℃时加速了9倍，但水化过程进行的总规律未发生根本变化，只是各水化期的延续时间随温度的升高而缩短。
同时，随着养护时间的延续，温度加速水泥水化进程的影响效果逐渐减小。
这是因为水化产物在未水化的水泥颗粒周围形成的屏蔽膜阻碍了水分子向未水化颗粒的渗入，使内扩散减慢。
其主要组成为：
以C-S-H为主的C-S-H微晶或非晶型水化硅酸钙，Ca（OH）2及由碳化生成的CaCO3；
还有少量的C2SH2和C2SH（B）以及其他以亚稳定相生成的水化硅酸钙；
铝酸盐及铁铝酸盐水化生成的钙矾石、C3AH6和C4AH11-19水化铝酸钙。
C3S及C4AF是蒸汽养护后获得较高强度的决定性矿物，C2S则对后期强度其较大作用。
水化反应时的介质温度、湿度条件对水化物的组成及形成过程有一定的影响，如液相的溶度及过饱和度、熟料矿物的溶解度、被溶解的氧化物（CaO、SO2、Al2O3）的比例等。
在蒸汽养护的条件下，这些因素的影响只表现在水化硅酸盐碱度的提高及水化相数量关系等的微小变化上。
此外，C3S在50℃水化时可能出现强度较低的高碱度亚稳中间相。
水化硫铝酸钙的稳定性虽然较铝酸钙及铁铝酸钙高，但在热养护时也不稳定。
低硫型易分解为低强度的水化铝酸钙C3AH6及石膏。
温度为70～110℃时，在CaO浓度较低的溶液中，高硫型硫铝酸钙AFt脱水时，无论石膏掺量如何，均将分解。
2.硅酸盐水泥在蒸养过程中的物理化学变化
水泥颗粒屏蔽膜的增厚和增密
晶体颗粒的粗化
新生物细度的减小等方面。
（新生物粒子的分散度及其在单位体积中的浓度，以及新生物填充水泥石自由空间的的程度。
恒温养护时间越长，温度越高，新生物的结构越粗。
水泥水化过程中新生物粒子增大的过程称为粗化。
其原因有二：
一是新生物从溶液中积聚成较大粒子，
一是可能由较小的或结构中有缺陷的粒子再结晶，特别是在原始矿物和水的作用已经完成了的区域。
新生物溶解度越高，系统的温度越高，则再结晶的过程也越迅速，粒子尺寸也越大。
3.热养护过程中商品混凝土的物理变化
各组分的热膨胀
新成型的商品混凝土的组分有集料、水、水泥浆和吸入的湿空气，这些组分受热均要膨胀。
商品混凝土气相和液相体积的热膨胀及各组分的不均匀热膨胀，导致商品混凝土产生体积膨胀和结构的内应力。
热质传输过程
商品混凝土热养护时，主要有接触加热和经模板加热两种加热方法。
降温降压期内，商品混凝土的结构基本定型。
在其内部发生的变化主要有：
温差的产生、水分的汽化、体积的收缩和拉应力的出现。
商品混凝土的减缩及干缩。
水泥水化过程中，无水熟料矿物变为水化物，固相体积增大，但“水泥—水”体系的总体积却减小，这种由化学反应所导致的体积减小称为化学减缩。
在低湿介质升温过程中，商品混凝土由于失水而发生收缩，微管中的弯月面所产生的微管压力是其主要原因，故称干缩或微管收缩。
综上所述，升温时，由于蒸汽的冷凝，体积变形的特征是湿热膨胀。
降温时则发生失水收缩，此时存在一个临界湿度。
商品混凝土失水至临界湿度以前，并无收缩发生。
常压蒸养的降温期，商品混凝土虽有失水，但与临界湿度相差不大，即使干缩，其数值也较小，故可用残余变形评价其结构破坏程度。
3.讨论影响蒸养商品混凝土强度的因素。
（一）水泥成分和细度
提高蒸汽养护商品混凝土的强度的首要途径应从熟料的矿物成分、水泥细度、掺合料几方面来研究。
1.矿物成分
水化初期C3S的结构强度增长较快，预养时能生成有大量连生接点的高分散水化物，有利于结构的形成。
养护后，孔隙率较低，强度较高。
2.细度
水泥细度高，水化程度增大，水化产物数量增多，因此水泥石强度也越高。
细度过高，导致需水量增加，减缩影响增大，致使水泥石密实度下降。
水泥越细，蒸养水泥石后期硬化时越将形成粗孔结构。
3.磨细矿物掺合料
矿渣硅酸盐水泥比普通水泥具有较好的蒸汽养护适应性。
高温长时间蒸养，强度增长快，早期及后期强度均有提高。
在规定时间内，矿渣含量越多，对预养的敏感性越低，蒸养效果越显著。
蒸养矿渣水泥商品混凝土28d强度常常略高于标号强度。
火山灰质水泥的蒸养适应性也比较好，这是因为蒸养加速了水化时析出的Ca（OH）2与活性SiO2的反应速度。
（二）用水量
一定的用水量，既是确保水泥正常水化和商品混凝土混合料和易性的重要条件之一，又将在湿热养护时引起结构的破坏。
由于水分的热膨胀和热质迁移，最终使商品混凝土孔隙率增大，因此，用水量对商品混凝土结构形成、强度和其他性能有重大影响。
低水灰比有助于强度的迅速增长，还使总孔隙率降低，密实度提高，形成优质商品混凝土结构。
（三）养护条件
采用快硬水泥、配制低水灰比干硬性商品混凝土（内因）；
采用预养或慢速升温、包括带模养护、密封养护等（外因）都属于提高商品混凝土本身抵御湿热介质破坏能力的方法。
带模养护比脱模养护提高近一倍，而密封养护则提高1.5倍。
这些方法的实质是用刚性体强行抑制商品混凝土的受热变形或隔绝商品混凝土与周围介质的湿交换，保证在快速养护时形成优质结构而不受损害。
4.简述常压湿热养护制度。
在养护窑或养护坑内，以温度不超过100℃，相对湿度不低于90%以上的湿热蒸汽为介质使商品混凝土构件在蒸汽的湿热作用下迅速凝结硬化达到所要求的强度，称常压蒸汽养护，简称蒸养。
在蒸汽养护设施和胶凝材料一定的条件下，用最少的蒸汽量使商品混凝土制品达到规定的强度，而其本身结构不受到明显的破坏、耐久性不劣化的氧化制度才是优化的养护制度。
蒸汽养护制度，简称为蒸养制度。
第六章预应力张拉工艺
1.钢筋冷拉与冷拔的原理，其区别如何？
如何施工与控制？
钢筋冷拉是在常温下拉伸钢筋，控制拉伸应力超过钢筋屈服强度，使钢筋产生塑性变形，从而达到调直钢筋、提高钢筋强度，节约钢材的目的。
冷拉工艺适用于I～IV级钢筋。
冷拉后的钢筋主要用于受拉场合，不宜用于受压和承受冲击荷载作用的场合。
其原因在于：
冷拉过程中，钢筋内部晶面滑移，晶格变化，内部组织发生变化，从而屈服强度提高，塑性降低。
对重要的预应力商品混凝土构件宜采用控制冷拉应力法；
对不能分清炉批号或不同炉批的热轧钢筋，不应采用控制冷拉率的方法。
冷拉后，钢筋表面不应出现裂纹、局部颈缩等现象；
按规范进行拉伸和冷弯实验，质量达标；
冷弯时试验不得有裂纹、起层或断裂现象。
钢筋冷拔是将直径6～8mm的I级钢筋（热轧光面钢筋）通过钨合金拔丝模进行强力拉拔，钢筋通过拔丝模时，受到轴向拉伸与径向压缩的作用，使钢筋内部晶格变形而产生塑性变形。
钢筋冷拔后，截面缩小，抗拉强度提高（可提高50%-90%），塑性降低，硬度提高，呈硬钢性质。
这种经过冷拔处理的光圆钢筋经冷拔后称“冷拔低碳钢丝”。
冷拉与冷拔的区别
冷拉是纯拉伸线应力；
冷拔则是拉伸与压缩兼有的复合应力。
冷拉后的钢筋具有明显的屈服强度；
冷拔后的钢筋则没有明显的屈服强度。
2.简述先张法和后张法施工工艺过程
先张法
在浇筑商品混凝土构件前将预应力筋张拉到设计控制应力，用夹具将其临时固定在台座或钢模上，进行绑扎钢筋，安装铁件，支设模板，然后浇筑商品混凝土；
待商品混凝土达到规定的强度，保证预应力筋与商品混凝土有足够的粘结力时，放松预应力筋，借助于它们之间的粘结力，在预应力筋弹性回缩时，使商品混凝土构件受拉区的商品混凝土获得预压应力。
先张法主要优点是：
生产工艺简单、工序少、效率高、质量好、经济；
一般用于预制构件厂生产定型的中小型构件，如楼板、屋面板、桩、电杆、檩条及吊车梁等。
先张法生产时，可采用台座法和台模法（机组流水法）。
后张法：
先制作商品混凝土构件，并在预应力筋的位置预留出相应孔道；
待商品混凝土强度达到设计规定的数值后，穿入预应力筋进行张拉，并利用锚具把预应力筋锚固；
最后进行孔道灌浆。
后张法施工由于直接在钢筋商品混凝土构件上进行预应力筋的张拉，所以不需要固定台座设备，不受地点限制，它既适用于预制构件生产，也适用于现场施工大型预应力构件，而且后张法又是预制构件拼装的手段。
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