内容正文:
山东省(春季高考)建筑类《建筑材料》45分钟专题训练卷专辑,共172份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固建筑类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加建筑类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《建筑识图与构造》《土木工程力学基础》《建筑施工组织与管理》《建筑施工技术与机械》《建筑结构》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)建筑类 《建筑材料》
项目四:混凝土
任务四:硬化混凝土的变形
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 混凝土构件在干燥环境中逐渐发生体积减小的现象称为( )
A. 温度变形
B. 干燥收缩
C. 徐变变形
D. 弹性变形
【答案】B
【解析】硬化混凝土中的水分逐渐蒸发时,内部毛细孔压力变化会使体积减小,这种随失水产生的变形称为干燥收缩。
2. 以下关于混凝土徐变的说法,错误的是( )
A. 加载龄期越早,徐变越大
B. 持续应力越大,徐变越大
C. 混凝土强度越高,徐变越大
D. 环境湿度越低,徐变越大
【答案】C
【解析】加载龄期越早,混凝土的强度越低,徐变越大,A 正确;持续应力越大,徐变越大,B 正确;混凝土强度越高,徐变越小,C 错误;环境湿度越低,水分蒸发快,徐变越大,D 正确。
3. 混凝土构件承受长期不变荷载时,其变形会随时间继续增长,这种现象称为( )
A. 塑性变形
B. 温度变形
C. 徐变变形
D. 收缩变形
【答案】C
【解析】混凝土在持续应力作用下,即使荷载不增加,变形仍会随时间发展,该时间相关的变形称为徐变。
4. 影响混凝土徐变的因素中,______对徐变影响最大。( )
A. 水灰比
B. 骨料弹性模量
C. 养护条件
D. 加载龄期
【答案】D
【解析】影响混凝土徐变的因素包括水灰比、骨料弹性模量、养护条件和加载龄期等。其中,加载龄期对徐变的影响最大。加载龄期越早,混凝土水化程度和强度越低,内部结构尚不稳定,在持续荷载作用下产生的徐变越大;加载龄期越晚,徐变越小。故选D。
5. 砂浆硬化后的体积变化与其什么因素有关( )
A. 养护条件
B. 砂子种类
C. 水泥用量
D. 搅拌时间
【答案】A
【解析】砂浆硬化后会发生干缩、湿胀等体积变化,其大小与养护条件密切相关。良好的养护条件能够减少砂浆失水,并促进水泥继续水化,从而减小干缩变形。故选A。
6. 普通混凝土中添加的膨胀剂的作用是什么( )
A. 增大混凝土的抗压强度
B. 提高混凝土的耐久性
C. 减小混凝土的收缩性
D. 提高混凝土的塑性性能
【答案】C
【解析】膨胀剂的作用是减小混凝土的收缩性。
7. 水泥的水化热是指水泥与水发生水化反应时放出的热量。水化热过高可能导致的后果是( )
A. 强度提高
B. 凝结时间缩短
C. 体积膨胀
D. 混凝土内部产生温度裂缝
【答案】D
【解析】水泥的水化热过高会导致混凝土内部温度迅速升高,与外部环境形成较大的温差,从而产生温度应力,可能导致混凝土内部产生温度裂缝。
8. 对混凝土无影响的变形为( )
A. 徐变
B. 湿胀
C. 干缩
D. 温度变形
【答案】B
【解析】混凝土的湿胀变形量很小,一般无破坏作用。
9. 下列混凝土变形中,均可能对结构产生不利影响的是( )
A. 徐变和化学收缩
B. 徐变和温度变形
C. 化学收缩和温度变形
D. 徐变、化学收缩和温度变形
【答案】B
【解析】徐变会使构件长期挠度增大,并可能造成预应力损失,对结构可能产生不利影响。温度变形受到约束时会产生温度应力,可能导致结构开裂。化学收缩主要发生在水化初期,其变形量较小,一般不会直接对混凝土结构造成破坏。故选B。
10. 砂浆硬化后的体积变化不包括下列选项中的( )
A. 化学减缩
B. 湿胀干缩
C. 碳化收缩
D. 体积微膨胀
【答案】D
【解析】砂浆硬化后的体积变化主要包括化学收缩、干缩湿胀和碳化收缩等。体积微膨胀不属于普通砂浆硬化后的主要体积变化。故选D。
11. 某钢筋混凝土柱在荷载施加后测得初始短缩量为2 mm,使用多年后短缩量明显增大。在荷载基本不变的条件下,造成后期短缩量增加的主要原因是( )
A. 混凝土在持续受压下产生徐变
B. 混凝土在短期受压下发生弹性变形
C. 钢筋在恒定温度下发生热胀变形
D. 骨料在干燥环境中发生吸水变形
【答案】A
【解析】柱子长期承受基本不变的压力时,混凝土会发生徐变,使其轴向变形在初始弹性变形的基础上继续增加。
12. 下列因素中,最容易使混凝土干燥收缩增大的是( )
A. 采用较大粒径骨料
B. 提高早期湿养护质量
C. 降低拌合用水用量
D. 增大构件暴露表面积
【答案】D
【解析】构件暴露表面积增大时,内部水分更易向环境散失,干燥收缩的发展速度和最终收缩量均可能增大。
13. 为减小受压混凝土构件的徐变变形,较有效的措施是( )
A. 提高构件所受持续应力
B. 缩短混凝土的养护时间
C. 降低构件所受持续应力
D. 增大混凝土的水灰比
【答案】C
【解析】混凝土徐变与持续应力水平密切相关。在其他条件相同时,降低构件长期承受的应力可减小徐变变形。
14. 夏季浇筑的混凝土墙体温度较高,入冬后墙体温度降低。若墙体两端受到较强约束,墙体容易出现裂缝的主要原因是( )
A. 降温引起墙体膨胀
B. 降温引起墙体收缩
C. 升温引起墙体收缩
D. 升温引起墙体徐变
【答案】B
【解析】混凝土温度降低时会产生收缩趋势。墙体两端受到约束后,自由收缩受到限制,易形成拉应力并导致开裂。
15. 为减少新浇筑混凝土后期的干燥收缩,施工中宜采取的措施是( )
A. 适当提高拌合用水用量
B. 尽早拆除构件侧模板
C. 加强早期保湿养护工作
D. 提高混凝土浇筑温度
【答案】C
【解析】早期保湿养护可减少混凝土水分过快散失,并促进水泥继续水化,有利于降低后期干燥收缩和收缩裂缝风险。
16. 混凝土试件在短期荷载作用下产生变形,卸载后大部分能够恢复,该部分变形属于( )
A. 弹性变形
B. 徐变变形
C. 收缩变形
D. 塑性变形
【答案】A
【解析】混凝土在短期荷载下产生的可恢复变形主要为弹性变形。卸载后不能恢复或不能完全恢复的部分属于残余变形。
17. 混凝土在基本不与外界交换水分的条件下,因水泥持续水化而产生的体积减小现象称为( )
A. 碳化收缩
B. 自收缩
C. 干燥收缩
D. 温度收缩
【答案】B
【解析】水泥水化会消耗混凝土内部的水分,在没有明显外界失水时也可能引起体积减小,该现象称为自收缩。
18. 混凝土楼板发生干燥收缩时,若其收缩变形受到周边梁墙约束,最可能出现的结果是( )
A. 板内压应力逐渐增大
B. 板内拉应力逐渐增大
C. 板的自重明显减小
D. 板的弹性模量增大
【答案】B
【解析】楼板本应因干燥收缩而缩短,但受到周边构件约束时,自由收缩不能实现,板内会产生拉应力,严重时可能形成收缩裂缝。
19. 硬化混凝土在荷载长期保持不变时,其变形量仍随时间逐渐增大的现象称为( )。
A. 干燥收缩变形
B. 温度胀缩变形
C. 持续荷载徐变
D. 塑性沉降变形
【答案】C
【解析】混凝土在持续荷载作用下,内部结构会逐步调整,使应变随时间继续发展,这种时间相关的变形称为徐变。干燥收缩主要由失水引起,温度胀缩主要由温度变化引起。
20. 某钢筋混凝土梁在环境温湿度基本稳定的条件下长期承受恒载,数月后发现挠度继续增大,最主要的原因是( )。
A. 混凝土徐变使受压区应变持续发展
B. 混凝土收缩使构件长度持续缩短
C. 混凝土冻融使表层材料逐渐剥落
D. 混凝土碳化使保护层厚度逐渐减小
【答案】A
【解析】在持续恒载作用下,混凝土会发生徐变,受压区应变不断增加,从而使梁的长期挠度增大。收缩也可能影响构件变形,但题干强调环境稳定且挠度随持续荷载时间发展,主要原因应为徐变。
二、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
21. 为什么混凝土在干燥条件下养护时收缩较大,在潮湿条件下养护时收缩较小?
【答案】混凝土在干燥条件下养护时,内部水分不断向外蒸发,毛细孔中的水分减少,产生毛细孔负压和表面张力,使水泥石发生收缩;同时水分不足会使水化不充分,孔隙较多,干缩进一步增大。潮湿条件下,混凝土失水少,毛细孔中的水分能够维持,毛细孔负压较小;且水化较充分、结构较密实,因此收缩较小。
【解析】硬化混凝土的干缩主要与内部水分散失有关。干燥环境中,混凝土内的自由水和部分吸附水逐渐蒸发,毛细孔水弯月面形成的毛细孔负压增大,使水泥石骨架收缩;水分供应不足还会影响后续水化,导致结构较疏松,从而使干缩较大。潮湿养护可减少水分蒸发,并使水泥持续水化、孔结构更加密实,因此毛细孔负压和干缩变形均较小。
22. 什么是混凝土的强度等级?简述确定混凝土强度等级的依据和意义。
【答案】混凝土强度等级是按混凝土立方体抗压强度标准值划分的等级,用符号“C”加立方体抗压强度标准值(MPa)表示(如C25、C40)确定依据:按标准方法制作边长150mm的立方体试件,在温度(20±2)℃、相对湿度≥95%的条件下养护28d,测得的抗压强度总体分布中具有95%保证率的强度值。意义:①为建筑设计提供强度依据(如梁、柱需根据荷载选择对应强度等级的混凝土);②统一混凝土质量评价标准,便于施工质量控制;③指导混凝土配合比设计,确保混凝土性能满足工程需求。
【解析】先定义强度等级及表示方法,再明确试件制作、养护条件、强度保证率等核心依据,最后从设计、质量控制、配合比设计三个工程场景说明意义,体现实用性。
23. 简述硬化混凝土的变形及对混凝土性能的影响。
【答案】硬化混凝土的变形可分为非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。非荷载作用下的变形主要有化学收缩、干湿变形和温度变形;荷载作用下的变形主要有短期荷载作用下的弹性变形、塑性变形以及长期荷载作用下的徐变。化学收缩变形量较小,一般不直接造成结构破坏;干湿变形中,湿胀变形较小,而干缩会引起开裂、翘曲等不利影响;温度变形受约束时会产生温度应力,易使大体积混凝土等结构产生裂缝;徐变会使构件长期挠度增大,并可能造成预应力损失。
【解析】硬化混凝土的变形按是否由荷载引起可分为两类。非荷载作用下的变形包括:①化学收缩,是水泥水化产物体积小于水泥与水原有体积所产生的收缩,变形量通常较小;②干湿变形,混凝土失水时产生干缩、吸水时产生湿胀,其中干缩对结构危害较大;③温度变形,温度升降引起热胀冷缩,受到约束时会产生温度应力。荷载作用下的变形包括短期荷载下的弹性变形和塑性变形,以及长期持续荷载下随时间增长的徐变。徐变会增大构件长期变形,并可能导致预应力损失。
24. 简述硬化混凝土收缩与徐变的主要区别,并分别说明其对钢筋混凝土构件可能产生的一项不利影响。
【答案】(1)收缩是硬化混凝土在无外荷载或外荷载不变时,因失水、温度变化等原因产生的体积减小现象;徐变是混凝土在持续荷载作用下,应变随时间逐渐增大的现象。
(2)收缩受到钢筋、基础或相邻构件约束时,容易在构件表面产生收缩裂缝。
(3)徐变会使受弯构件的长期挠度增大,也可能使受压构件的长期缩短量增大。
【解析】本题应从产生条件和变形特点区分收缩与徐变。收缩的关键是体积减小及约束开裂,徐变的关键是持续受荷后变形继续发展。
三、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
25. 某钢筋混凝土柱计算长度为 ,长期承受的混凝土压应力为 。混凝土弹性模量为 ,徐变系数为 ,自由收缩应变为 。不考虑钢筋约束作用,计算该柱的弹性应变、徐变应变、总长期压缩应变及其长期缩短量。
【答案】(1)弹性应变为 。(2)徐变应变为 。(3)总长期压缩应变为
。(4)长期缩短量为 。
【解析】弹性应变εe=σ/Ec=2.67×10^-4;徐变应变εc=φεe=5.34×10^-4。无钢筋约束时,长期总压缩应变为εe+εc+εs=1.101×10^-3,缩短量Δl=Lε=8.81 mm。
26. 一段现浇钢筋混凝土墙的长度为12 m,经估算其自由干燥收缩应变为0.00028。墙体两端设置了变形缝,缝宽为4 mm。
(1)计算该墙段产生的自由收缩量。
(2)判断4 mm宽的变形缝能否容纳该墙段的自由收缩变形。
(3)若不能满足要求,提出一项调整措施。
【答案】(1)自由收缩量为:ΔL=εsh×L=0.00028×12 000=3.36 mm。
(2)变形缝宽为4 mm,大于自由收缩量3.36 mm,因此该变形缝能够容纳该墙段的自由收缩变形。
(3)可适当加宽变形缝,或缩短单个墙段长度,以减小每个墙段的收缩变形量。
【解析】(1)计算收缩量时,应先将墙长12 m换算为12 000 mm,再用收缩应变乘以原长度。
(2)变形缝宽度不小于预计自由收缩量时,通常能够为墙体收缩提供必要的变形空间。
(3)工程中可通过合理设置变形缝和控制墙段长度减轻收缩约束。
四、综合应用题(本大题共4小题,共30分)
27.(5分)某住宅楼现浇钢筋混凝土楼板浇筑后,技术员在相同测点测得试件长度为:浇筑后初始长度 ,养护28天后长度为 ,养护90天后长度为 。该楼板两端支承间距为24 m,伸缩缝允许变形量为12 mm。(1)计算试件从28天至90天的收缩应变,以及24 m长楼板在该阶段的自由收缩量。(2)判断该伸缩缝允许变形量是否满足该阶段楼板收缩变形要求。(3)说明减少混凝土收缩裂缝的两项施工措施。
【答案】(1)收缩应变为:。自由收缩量为:。(2)伸缩缝允许变形量为12 mm,大于自由收缩量5.76 mm,满足该阶段收缩变形要求。(3)加强早期保湿养护,避免混凝土失水过快;严格控制水胶比和用水量,避免采用过大的坍落度。
【解析】28~90天试件缩短0.12 mm,收缩应变εs=(l1-l2)/l0=0.00024。24 m楼板自由收缩量为0.00024×24000=5.76 mm,小于伸缩缝允许量12 mm,满足要求。应保湿养护并控制水胶比、用水量。
28.(5分)某建筑外墙采用现浇钢筋混凝土结构,单个墙段长度为30 m。施工完成后,预计该墙段的干燥收缩应变为0.00022;冬季最低温度比施工期间低18 ℃。已知混凝土线膨胀系数为0.00001/℃,墙段两端变形缝的设计宽度为10 mm。
(1)计算该墙段因干燥收缩产生的自由缩短量。
(2)计算该墙段因降温产生的自由缩短量,并计算两种变形共同作用下的理论总缩短量。
(3)判断10 mm宽的变形缝是否满足变形需求,并提出两项减少墙体裂缝风险的措施。
【答案】(1)干燥收缩自由缩短量为:ΔLsh=0.00022×30 000=6.60 mm。
(2)降温自由缩短量为:ΔLt=0.00001×18×30 000=5.40 mm。理论总缩短量为:ΔL=6.60+5.40=12.00 mm。
(3)变形缝宽度为10 mm,小于理论总缩短量12.00 mm,不能满足该墙段的变形需求。可适当加宽变形缝或缩短墙段长度;加强早期保湿养护、控制用水量和水胶比,以减小干燥收缩及约束开裂风险。
【解析】(1)干燥收缩量由收缩应变与墙段长度相乘求得。
(2)温度变形量应由线膨胀系数、温差和墙段长度共同计算,再与干燥收缩量相加。
(3)当变形缝宽度小于预计变形量时,墙体收缩和降温变形易受约束而开裂,应从构造措施和施工养护两方面控制。
29.(10分)某办公楼底层钢筋混凝土柱承受长期轴向压力,柱高为3.60 m。长期荷载作用下柱内平均压应力为8 MPa,混凝土弹性模量为 ,徐变系数取2.0。设计控制该柱长期总压缩变形不超过2.50 mm。(1)计算该柱的瞬时弹性压缩量、徐变压缩量和长期总压缩量。(2)判断该柱长期总压缩变形是否满足设计控制要求。(3)针对徐变变形偏大的风险,说明两项可采取的技术措施。
【答案】(1)瞬时弹性应变为:。瞬时弹性压缩量为:。徐变压缩量为:。长期总压缩量为:。(2)长期总压缩量为2.88 mm,大于设计控制值2.50 mm,不满足要求。(3)提高混凝土强度等级或采用弹性模量较高的混凝土;加强养护并适当延后施加长期荷载。
【解析】瞬时弹性应变εe=8/(3.0×104)=0.000267,弹性压缩量Δle=0.000267×3600=0.96 mm;徐变压缩量Δlc=2.0×0.96=1.92 mm。总压缩量为2.88 mm,大于2.50 mm,不满足要求。可提高混凝土强度或弹性模量,并加强养护、延后加载。
30.(10分)某框架柱净高为3.6 m,在装修完成后长期承受稳定的轴向压力。计算表明,该荷载引起的混凝土初始弹性压缩应变为0.00030;预计长期徐变系数为1.6。已知该柱允许的长期总缩短量为3.0 mm。
(1)计算该柱因徐变产生的附加压缩应变和附加缩短量。
(2)计算该柱在初始弹性变形与徐变共同作用下的长期总缩短量,并判断是否超过允许值。
(3)针对长期变形控制,提出两项设计或施工阶段可采取的措施。
【答案】(1)徐变附加压缩应变为:εc=1.6×0.00030=0.00048。徐变附加缩短量为:ΔLc=0.00048×3 600=1.728 mm。
(2)初始弹性缩短量为:ΔLe=0.00030×3 600=1.080 mm。长期总缩短量为:ΔL=1.080+1.728=2.808 mm。该值小于3.0 mm,未超过允许的长期缩短量。
(3)可通过合理提高混凝土强度等级、降低构件长期应力水平来减小徐变;可加强养护并控制施工阶段荷载,避免过早施加较大持续荷载。
【解析】(1)徐变附加应变等于徐变系数乘以初始弹性应变,再乘柱高可得到徐变附加缩短量。
(2)长期总缩短量应包括初始弹性缩短量和徐变附加缩短量,并与允许值比较后作出判断。
(3)降低长期应力、改善混凝土质量和养护条件,均有利于减小硬化混凝土的徐变及其造成的长期变形。
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山东省(春季高考)建筑类《建筑材料》45分钟专题训练卷专辑,共172份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固建筑类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加建筑类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《建筑识图与构造》《土木工程力学基础》《建筑施工组织与管理》《建筑施工技术与机械》《建筑结构》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)建筑类 《建筑材料》
项目四:混凝土
任务四:硬化混凝土的变形
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 混凝土构件在干燥环境中逐渐发生体积减小的现象称为( )
A. 温度变形
B. 干燥收缩
C. 徐变变形
D. 弹性变形
2. 以下关于混凝土徐变的说法,错误的是( )
A. 加载龄期越早,徐变越大
B. 持续应力越大,徐变越大
C. 混凝土强度越高,徐变越大
D. 环境湿度越低,徐变越大
3. 混凝土构件承受长期不变荷载时,其变形会随时间继续增长,这种现象称为( )
A. 塑性变形
B. 温度变形
C. 徐变变形
D. 收缩变形
4. 影响混凝土徐变的因素中,______对徐变影响最大。( )
A. 水灰比
B. 骨料弹性模量
C. 养护条件
D. 加载龄期
5. 砂浆硬化后的体积变化与其什么因素有关( )
A. 养护条件
B. 砂子种类
C. 水泥用量
D. 搅拌时间
6. 普通混凝土中添加的膨胀剂的作用是什么( )
A. 增大混凝土的抗压强度
B. 提高混凝土的耐久性
C. 减小混凝土的收缩性
D. 提高混凝土的塑性性能
7. 水泥的水化热是指水泥与水发生水化反应时放出的热量。水化热过高可能导致的后果是( )
A. 强度提高
B. 凝结时间缩短
C. 体积膨胀
D. 混凝土内部产生温度裂缝
8. 对混凝土无影响的变形为( )
A. 徐变
B. 湿胀
C. 干缩
D. 温度变形
9. 下列混凝土变形中,均可能对结构产生不利影响的是( )
A. 徐变和化学收缩
B. 徐变和温度变形
C. 化学收缩和温度变形
D. 徐变、化学收缩和温度变形
10. 砂浆硬化后的体积变化不包括下列选项中的( )
A. 化学减缩
B. 湿胀干缩
C. 碳化收缩
D. 体积微膨胀
11. 某钢筋混凝土柱在荷载施加后测得初始短缩量为2 mm,使用多年后短缩量明显增大。在荷载基本不变的条件下,造成后期短缩量增加的主要原因是( )
A. 混凝土在持续受压下产生徐变
B. 混凝土在短期受压下发生弹性变形
C. 钢筋在恒定温度下发生热胀变形
D. 骨料在干燥环境中发生吸水变形
12. 下列因素中,最容易使混凝土干燥收缩增大的是( )
A. 采用较大粒径骨料
B. 提高早期湿养护质量
C. 降低拌合用水用量
D. 增大构件暴露表面积
13. 为减小受压混凝土构件的徐变变形,较有效的措施是( )
A. 提高构件所受持续应力
B. 缩短混凝土的养护时间
C. 降低构件所受持续应力
D. 增大混凝土的水灰比
14. 夏季浇筑的混凝土墙体温度较高,入冬后墙体温度降低。若墙体两端受到较强约束,墙体容易出现裂缝的主要原因是( )
A. 降温引起墙体膨胀
B. 降温引起墙体收缩
C. 升温引起墙体收缩
D. 升温引起墙体徐变
15. 为减少新浇筑混凝土后期的干燥收缩,施工中宜采取的措施是( )
A. 适当提高拌合用水用量
B. 尽早拆除构件侧模板
C. 加强早期保湿养护工作
D. 提高混凝土浇筑温度
16. 混凝土试件在短期荷载作用下产生变形,卸载后大部分能够恢复,该部分变形属于( )
A. 弹性变形
B. 徐变变形
C. 收缩变形
D. 塑性变形
17. 混凝土在基本不与外界交换水分的条件下,因水泥持续水化而产生的体积减小现象称为( )
A. 碳化收缩
B. 自收缩
C. 干燥收缩
D. 温度收缩
18. 混凝土楼板发生干燥收缩时,若其收缩变形受到周边梁墙约束,最可能出现的结果是( )
A. 板内压应力逐渐增大
B. 板内拉应力逐渐增大
C. 板的自重明显减小
D. 板的弹性模量增大
19. 硬化混凝土在荷载长期保持不变时,其变形量仍随时间逐渐增大的现象称为( )。
A. 干燥收缩变形
B. 温度胀缩变形
C. 持续荷载徐变
D. 塑性沉降变形
20. 某钢筋混凝土梁在环境温湿度基本稳定的条件下长期承受恒载,数月后发现挠度继续增大,最主要的原因是( )。
A. 混凝土徐变使受压区应变持续发展
B. 混凝土收缩使构件长度持续缩短
C. 混凝土冻融使表层材料逐渐剥落
D. 混凝土碳化使保护层厚度逐渐减小
二、简答题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
21. 为什么混凝土在干燥条件下养护时收缩较大,在潮湿条件下养护时收缩较小?
22. 什么是混凝土的强度等级?简述确定混凝土强度等级的依据和意义。
23. 简述硬化混凝土的变形及对混凝土性能的影响。
24. 简述硬化混凝土收缩与徐变的主要区别,并分别说明其对钢筋混凝土构件可能产生的一项不利影响。
三、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
25. 某钢筋混凝土柱计算长度为 ,长期承受的混凝土压应力为 。混凝土弹性模量为 ,徐变系数为 ,自由收缩应变为 。不考虑钢筋约束作用,计算该柱的弹性应变、徐变应变、总长期压缩应变及其长期缩短量。
26. 一段现浇钢筋混凝土墙的长度为12 m,经估算其自由干燥收缩应变为0.00028。墙体两端设置了变形缝,缝宽为4 mm。
(1)计算该墙段产生的自由收缩量。
(2)判断4 mm宽的变形缝能否容纳该墙段的自由收缩变形。
(3)若不能满足要求,提出一项调整措施。
四、综合应用题(本大题共4小题,共30分)
27.(5分)某住宅楼现浇钢筋混凝土楼板浇筑后,技术员在相同测点测得试件长度为:浇筑后初始长度 ,养护28天后长度为 ,养护90天后长度为 。该楼板两端支承间距为24 m,伸缩缝允许变形量为12 mm。(1)计算试件从28天至90天的收缩应变,以及24 m长楼板在该阶段的自由收缩量。(2)判断该伸缩缝允许变形量是否满足该阶段楼板收缩变形要求。(3)说明减少混凝土收缩裂缝的两项施工措施。
28.(5分)某建筑外墙采用现浇钢筋混凝土结构,单个墙段长度为30 m。施工完成后,预计该墙段的干燥收缩应变为0.00022;冬季最低温度比施工期间低18 ℃。已知混凝土线膨胀系数为0.00001/℃,墙段两端变形缝的设计宽度为10 mm。
(1)计算该墙段因干燥收缩产生的自由缩短量。
(2)计算该墙段因降温产生的自由缩短量,并计算两种变形共同作用下的理论总缩短量。
(3)判断10 mm宽的变形缝是否满足变形需求,并提出两项减少墙体裂缝风险的措施。
29.(10分)某办公楼底层钢筋混凝土柱承受长期轴向压力,柱高为3.60 m。长期荷载作用下柱内平均压应力为8 MPa,混凝土弹性模量为 ,徐变系数取2.0。设计控制该柱长期总压缩变形不超过2.50 mm。(1)计算该柱的瞬时弹性压缩量、徐变压缩量和长期总压缩量。(2)判断该柱长期总压缩变形是否满足设计控制要求。(3)针对徐变变形偏大的风险,说明两项可采取的技术措施。
30.(10分)某框架柱净高为3.6 m,在装修完成后长期承受稳定的轴向压力。计算表明,该荷载引起的混凝土初始弹性压缩应变为0.00030;预计长期徐变系数为1.6。已知该柱允许的长期总缩短量为3.0 mm。
(1)计算该柱因徐变产生的附加压缩应变和附加缩短量。
(2)计算该柱在初始弹性变形与徐变共同作用下的长期总缩短量,并判断是否超过允许值。
(3)针对长期变形控制,提出两项设计或施工阶段可采取的措施。
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