土木工程材料试题(含答案)

1、土木工程材料试题 1. 对于开口微孔材料，当其孔隙率增大时， 材料的密度 不变,吸水性 增强，抗冻性 降 低_，导热性降低，强度降低。 2与硅酸盐水泥相比，火山灰水泥的水化热 低，耐软水能力_ 好_汗缩 大 . 3 保温隔热材料应选择导热系数小，比热容和热容大 的材料. 4. 硅酸盐水泥的水化产物中胶体水化硅酸钙 和.水化铝酸钙，水 化硫铝酸钙晶体 5. 普通混凝土用砂含泥量增大时，混凝土的干缩增大，抗冻性降低. 6普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为水灰比、 砂率 和 单位用水量. 7钢材中元素S主要会使钢的热脆性增大，元素P主要会使钢的冷脆性 增大. 激发活性混合材水化 . 普通水泥中

2、 :调节凝结时间 . 快硬硅酸盐水泥 :调节凝结时间 ; 促进硬化 ,提高早期强度 . 2. 影响硅酸盐水泥凝结硬化(或凝结时间)的因素有哪些? 答(1)水泥的矿物成分及水泥细度; (2) 水泥混合材和水泥外加剂 ; (3) 拌合用水量 ; (4) 养护条件和时间 . 3. 为什么生产硅酸盐水泥时掺入的适量石膏不会引起水泥的体积安定性不良, 石处在硫酸盐溶液中时则会造成腐蚀？ D.20 (理论上 )为( C C.120115 在长期荷载作用下产生的粘性流动,并向 ) D.100 100 ) B.凝胶体，毛细孔 D. 凝胶体,凝胶孔 而硅酸盐水泥 答 :主要是生成膨胀性产物钙矾石的条件不同.生产

3、水泥时掺入的适量石膏,在水泥浆有塑 性时生成钙矾石 ,浆体硬化后 ,石膏基本已消耗完 .硅酸盐水泥石处于硫酸盐溶液中时,浆体 已硬化 ,无塑性变形能力 ,此时生成钙矾石 ,则会造成水泥石被胀裂 4. 什么是混凝土的碱骨料反应？对混凝土有什么危害？ 答 :水泥中的强碱 ( 氧化钠和氧化钾 )在有水的条件下与骨料中的活性氧化硅反应,在骨料表 面生成碱硅酸凝胶 ,产物吸水膨胀 ,导致混凝土的强度降低 ,甚至开裂 ,破坏 . 5. 对普通砼的要求有哪些？ 答:和易性,强度,耐久性 ,经济性. 6. 什么是砼的和易性，其影响因素有哪些？ 答 :和易性指混凝土拌合物在一定施工条件下,便于各种施工操作 ,并

4、能获得质量均匀、 成型 密实的混凝土的性能 .包含流动性 ,粘聚性和保水性三个方面含义. 影响因素 : (1) 水泥品种和水泥细度 ; (2) 单位用水量 ; (3) 水泥浆量 ; (4) 水灰比 ; (5) 骨料的品种 ,粒径,级配 ,含泥量等 ; (6) 砂率 ; (7) 掺合料和外加剂 ; (8) 搅拌 ; (9) 温度和时间 . 7. 什么是混凝土的恒用水量法则？ 答 :指在骨料的品种和用量确定情况下,即使水泥的用量有适当变化 ,只要单位用水量不变 , 混凝土拌合物的坍落度可以保持基本不变 . 8. 改善砼粘聚性、保水性的措施有哪些？ 答 :适当增大砂率 ;选用掺合料 ;选用引气剂等

5、. 9. 什么是混凝土的立方体抗压强度标准值？ 答:按标准方法制作和养护的，边长为150mm x 150mm x 150mm的立方体试件，在规定28d 龄期时 ,按标准方法测得的具有 95%保证率的立方体抗压强度 . 10. 普通水泥混凝土为什么有着广泛的应用？ 答:因为普通混凝土的优点 : (1) 原材料来源广 ，成本低 ; (2) 性能可调 ，适应性强 ; (3) 可塑性良好 ; (4) 耐久性良好 ; (5) 可用钢筋增强 ; (6) 可综合利用工业废渣和废料，利于环保 . 11. 试述普通混凝土四种组成材料的作用。 答:混凝土中四种主要成分是：水泥、石子、砂、水。水和水泥形成水泥浆作用

6、:填充砂石 空隙 ，包裹砂石颗粒表面 ，在硬化前起润滑作用 ，在硬化后起胶结作用 . 砂石骨料在混凝土起 骨架作用，砂影响孔隙率和密室性，而粗骨料对混凝土弹性模量有重要的贡献。 12. 碳素结构钢的含碳量 ，晶体组织与其性能间的关系 . 答:含碳量在 0.02-0.77%之间时 ，随含碳量增大 ，钢中铁素体含量降低 ，珠光体含量增大 ;同 时钢的强度和硬度增大 ，塑性和韧性降低 ; 含碳量等于 0.77%时，钢中晶体组织全部为珠光体. 含碳量在 0.77%-2.1 1 %间增大时 ，钢中珠光体含量减少 ，渗碳体含量增加 ; 当含碳量大于 1 %后，随含碳量增大 ，钢的强度降低 . 13. 影响

7、木材强度的因素有哪些 ?规律怎样 ? 答: (1)含水率 ; (2) 温度; (3) 疵病; (4) 荷载作用时间 ; (5) 夏材率 . 14. 石膏制品有哪些特点 ? 答: (1)凝结硬化快 ,强度低 ; (2) 硬化后体积微膨胀 ; (3) 孔隙率大 ,表观密度小 ,保温隔热效果好 ; (4) 耐水性差 ,抗冻性差 ; (5) 吸声效果好 ; (6) 具有调节室内湿度的功能 ; (7) 防火性能好 ; (8) 加工性能好 . 15. 石灰具有哪些特点 ? 答: (1)凝结硬化慢 ,强度低 ; (2) 可塑性好 ,保水性好 ; (3) 硬化收缩大 ; (4) 耐水性差 . 16. 生产水泥

8、时掺石膏的目的是什么 ?其掺量大小受何因素影响 ? 答 : 调节凝结时间 , 受水泥中铝酸三钙含量 ;水泥细度和石膏中有效成分含量影响. 17. 简述混凝土中掺减水剂的技术经济效果. 答: (1)保持混凝土配合比不变 ,可以显著增大混凝土的流动性 ; (2) 保持混凝土流动性和水泥用量不变 ,可以减少用水量 ,提高强度 ; (3) 保持流动性和强度不变 ,可以减少水泥用量 ; (4) 保持混凝土流动性要求不变 ,可以减少用水量 ,提高混凝土的抗冻性和抗渗性 (5) 可以延缓水泥的水化放热 ,降低大体积混凝土内的温度应力 ,减少开裂的可能 18. 影响混凝土强度测试值的因素。 答: (1)水泥强

9、度和水灰比 ; (2) 骨料; (3) 搅拌和成型方法 ; (4) 混凝土的养护条件 ; (5) 龄期; (6) 试验条件 . 19. 生产材料时，在组成一定的情况下，可采取什么措施来提高材料的强度？ 答：主要有以下两个措施 : (1) 降低材料内部的孔隙率，特别是开口孔隙率。降低材料内部裂纹的数量和长度；使 材料的内部结构均质化。 (2) 对多相复合材料应增加相界面间的粘结力。如对混凝土材料，应增加砂、石与水泥 石间的粘结力。 20. 决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么？ 答 : 决定材料耐腐蚀的内在因素主要有: (1)材料的化学组成和矿物组成。如果材料的组成成分容易与酸、碱、盐、氧或某些化

10、学物质起反应，或材料的组成易溶于水或某些溶剂，则材料的耐腐蚀性较差。 (2)非晶体材料较同组成的晶体材料的耐腐蚀性差。因前者较后者有较高的化学能，即 化学稳定性差。 (3) 材料内部的孔隙率，特别是开口孔隙率。孔隙率越大，腐蚀物质越易进入材料内部， 使材料内外部同时受腐蚀，因而腐蚀加剧。 (4) 材料本身的强度。材料的强度越差，则抵抗腐蚀的能力越差。 21. 为什么混凝土在潮湿条件下养护时收缩较小， 干燥条件下养护时收缩较大， 而在水中养 护时却几乎不收缩？ 答：混凝土在干燥条件下养护时，由于水化过程不能充分进行，混凝土内毛细孔隙的含 量较高，因而干缩值较大；当在潮湿条件下养护时，水分较充足，

11、毛细孔隙的数量相对 较少，因而干缩值较小；当混凝土在水中养护时，毛细孔隙内的水面不会弯曲，不会引 起毛细压力，所以混凝土不会产生收缩，且由于凝胶表面吸附水，增大了凝胶颗粒间的 距离，使得混凝土在水中几乎不产生收缩。但将水中养护的混凝土放置于空气中时，混 凝土也会产生干缩，不过干缩值小于一直处于空气中养护的混凝土。 22. 石油沥青的牌号是根据什么划分的？牌号大小与沥青主要性能的关系如何？ 答：石油沥青的牌号主要是按针入度来划分的， 而每个牌号还应保证相应的延度和软化点， 以及溶解度、蒸发损失、蒸发后针入度比、闪点等。总体来说，牌号由小到大，沥青性质 表现为粘性逐渐降低，塑性增大，温度敏感性增大

12、。 23. 为何说屈服点(6 )抗拉强度(6 b和伸长率(心是建筑用钢材的重要技术性能指标。 答：屈服点(6S是结构设计时取值的依据，表示钢材在正常工作承受的应力不超过6s 屈服点与抗拉强度的比值(6 s/)6称为屈强比。它反应钢材的利用率和使用中安全可靠 程度；伸长率(3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，可以使缺陷处超过 6时，随着发生塑性变形使应力重分布，而避免钢材提早破坏。同时，常温下将钢材加 工成一定形状，也要求钢材要具有一定塑性。但伸长率不能过大，否则会使钢材在使用 中超过允许的变形值。 五、计算

13、题 (每题 10分,共30 分) 1. 已知某材料的密度为 2 .50g/cm 3, 视密度为 2 . 20g/cm 3, 表观密度为 2 .00g/cm 3 。试求该材料 的孔隙率、开口孔隙率和闭口孔隙率。 解:孔隙率 P=(1-2/2.5) X 100%=20% 开口孔隙率 P 开=(1-2/2.2) X 100%=9% 闭口孔隙率 P ffl=P-P开=11% 2. 已知砼的施工配合比为 1:2.40:4.40:0.45，且实测混凝土拌合物的表观密度为2400kg/m3. 现场砂的含水率为 2.5%，石子的含水率为 1%。试计算其实验室配合比。 (以1m3混凝土中 各材料的用量表示，准至

14、 1kg) 解:mc=1 X 2400/(1+2.4+4.4+0.45) ms=2.4mc/(1+2.5%) mg=4.4mc/(1+1%) mw=0.45mc+2.5%ms+1%mg 3. 欲配制 C30 混凝土，要求强度保证率 95%，则混凝土的配制强度为多少 ? 若采用普通水泥 ,卵石来配制 ,试求混凝土的水灰比 . 已知 :水泥实际强度为 48MPa,A=0.46,B=0.07 解:fcu,0=30+1.645 X 5.0=38.2 MPa fcu=Afce(C/W-B) 即 38.2=0.46X 48(C/W-0.07) W/C=0.56 4某材料的密度为2.68g/cm3，表观密度

15、为2.34 g/cm3, 720克绝干的该材料浸水饱和后擦干 表面并测得质量为 740 克。求该材料的孔隙率、质量吸水率、体积吸水率、开口孔隙率、闭 口孔隙率和视密度(近似密度) 。(假定开口孔全可充满水 ) 解: 孔隙率 P=(1-2.34/2.68)X 100%=12.7% 质量吸水率3 =(740-720)/720=2.8% 体积吸水率3 2.8% X 2.34=6.6% 开孔孔隙率 P开=3 6.6% 闭口孔隙率 P 闭=P-P 开=12.7%-6.6%=6.1% 视密度 p m/(V+V 闭)=p 0/(1-P+P 闭) =2.34/(1-12.7%+6.1%) =2.50 g/cm

16、3 5. 已知混凝土的实验室配合比为 1:2.10:4.20:0.60,且水泥用量为 300Kg/m3混凝土。若施工现 场砂的含水率为 3%,石子的含水率为 1%,搅拌机的出料容量为 800升.求混凝土的表观密度及 每次搅拌的投料量。 解 : 每次投料量 : C=300X 0.8=240 kg S=300X 2.1(1+3%)X 0.8=519 kg G=300X4.20X0.8X(1+1%)=1018 kg W=300X0.60X 0.8-300X 2.1X 0.8X 3%-300 X 4.20 X 0.8X 1% =119 kg 混凝土表观密度 p 0=C+W+S+G=300 X(1+2.

17、1+4.2+0.6)=2370 kg/m 3 6. 取某岩石加工成10cmX 10cmX 10cm 试件,测得其自然状态、饱水面干和绝干状态下的质 量分别为2658kg、2660kg和2650kg,已知其密度为2.70 g/cm3，求该岩石的干燥表观密度、 孔隙率、质量吸水率、体积吸水率和自然状态下的含水率 . .解:干燥表观密度 =2650/(10X 10X10)=2.65 g/cm3 孔隙率=(1-2.65/2.70) X 100% 质量吸水率 =(2660-2650)/2650 体积吸水率 =(2660-2650)/ (10X10X10) 含水率 =(2658-2650)/2650 7.

18、 混凝土的设计强度等级为C25,要求保证率95%，当以碎石、42.5普通水泥、河砂配制混 凝土时，若实测混凝土 7 d抗压强度为20MPa，则混凝土的实际水灰比为多少？能否达到设 计强度的要求？( A=0.48,B=0.33, 水泥实际强度为 43MPa) 解 : 实际混凝土 f28=f7 X lg28/lg7 =20X lg28/lg7=34.2 MPa C25 混凝土要求:fcu=25+1.645 X 5=33.2 MPa / f28=34.2 MPa fcu=33.2 MPa 达到了设计要求 . 又 fcu=Afce(C/W-B) 即 34.2=0.48 X 43X (C/W-0.33)

19、 W/C=0.50 8. 已知混凝土试拌调整合格后各材料用量为：水泥5.72kg，砂子9.0kg，石子为18.4kg，水 为4.3kg。并测得拌合物表观密度为2400kg/m3，试求其基准配合比(以1m3混凝土中各材料 用量表示)。 若采用实测强度为45MPa的普通水泥，河砂，卵石来配制，试估算该混凝土的28天强度 (A=0.46，B=0.07)。 解：基准配合比为 C=5.72 X 2400/(5.72+9+18.4+4.3)=367 kg S=9 X 2400/(5.72+9+18.4+4.3)=577 kg G=18.4 X 2400/(5.72+9+18.4+4.3)=1180 kg

20、W=4.3 X 2400/(5.72+9+18.4+4.3)=275 kg fcu=0.46 X 45X (367/275-0.07) =26.2 MPa 9. 混凝土的初步配合比为1:2.10:4.20:0.60,在试拌调整时增加了10%的水泥浆后和易性合格 求其基准配合比. 解：基准配合比为 1:2.1/(1+10%):4.2/(1 + 10%):0.6= 10质量为3.4kg，容积为10L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg。若向筒内注入水， 待石子吸水饱和后，为注满此筒功注入水4.27kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总 质量为18.6kg (含筒重)。求该石子的吸水率，

21、表观密度，堆积密度，开口孔隙率。 解：石子的质量为 m= 18.4-3.4 = 15.0(kg) 石子的堆积体积为 V/ = 10L , 石子所吸水的量为 mw = 18.6-18.4 = 0.2(kg)，水的体积为 0.2L 开口孔隙体积为石子吸收水的量，即Vk= 0.2L 注入筒内的水的体积为V / w=4.27L, 该体积等于石子间空隙的体积与石子开口孔隙之和。Vs+Vk = 4.27L 故，石子的质量吸水率为 Wm= mw/m = 0.2/15 1X0%=1.3% 石子的体积吸水率为 Vv =Vk/Vo = 0.2/(10-4.27+0.2) 100%X= 3.4% 石子的堆积密度为 Pdx =m/ Vo, =15/10=1500(kg/m 3) 石子的表观密度为 Pd = m/Vo=15/(10-4.27+0.2)=2530(kg/m 3) 石子的开口孔隙率为 Pk = Vk/Vo=0.2/(10-4.27+0