土木工程材料复习资料

1、土木工程材料复习资料No no nbsp 2011年11土木工程材料复习资料 2011年11月19日 一1-1填空题（1）材料的吸湿性是指材料在（空气中洗手水分）的性质。（2）材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的（冻融循环次数）来表示。（3）水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水沁润，这种性质成为（亲水性）。（4）按材料结构和构造的尺度范围，可以分为以下三种（宏观结构），（亚微观结构），和（微观结构）。1-2选择题（1）孔隙率增大，材料的（B）降低。A密度 B。表观密度 C。憎水性 D。抗冻性（2）材料在水中吸收水分的性质称为（A）。A吸水性 B吸湿性 C。耐水性 D。渗透性1-3是

2、非判断题（1）某些材料虽然在受力初期表现为弹性，达到一定程度后表现出塑形特征，这类材料称为塑性材料。（×）（2）材料吸水饱和状态时占水的体积可视为开口孔隙体积。（）（3）在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。（×）（4）材料的导热吸水越大，其保持隔热性能越好。（×）（5）材料比强度越大，越轻质高强。（）1-4名词解释（1）材料的孔隙率：材料孔隙率是指散粒状态材料在堆积状态下颗粒固体物质间空隙体积（开口孔隙与间隙之和）占堆积体积的百分率。（2）堆积密度：堆积密度是指单位体积（含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙体积颗粒间空隙体积）物质颗粒的质量，有干堆积密度及湿堆积密

3、度之分。1-5问答题（1）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和耐久性？答：主要有以下两个措施：A 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，使材料内部结构均质化。B对多相复合材料应增加相应界面间的粘接力。如对混凝土材料，应增加砂、石与水泥的粘接力。（2）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：A 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。B 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

4、化学稳定性差。C 材料内部的孔隙率，特别是开口孔隙率。孔隙率越大，腐蚀物质越容易进入材料内部，使材料内外部同时受腐蚀，因而腐蚀加剧。D 材料本身的强度。材料的强度越差，则抵抗腐蚀的能力越差。1-6计算题（1）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、表观密度、堆积密度、和开口孔隙率。（答案见P325）二2-1填空题（1）低碳钢受拉直至破坏，经历了（弹性阶段）、（屈服阶段）、（强化阶段）、（劲缩阶段）四个阶段。（2）按

5、冶炼时脱氧程度分类，钢可以分成：（沸腾钢）、（镇静钢）、（半镇静钢）和（特殊镇静钢）。（3）碳素结构钢Q215AF表示（屈服点）为215Mp的（A）级（沸腾钢）。2-2选择题（1）钢材抵抗冲击荷载的能力称为（B）A塑形 B。冲击韧性 C。弹性 D。硬度（2）钢的含碳量为（A）A2.06% B3.0% C2.06%2-3是非判断题（1）强屈比越大，钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，结构的安全性越高。（）（2）一般来说，钢材硬度越高，强度也越大。（）（3）所有刚才都会出现屈服现象。（×）2-4名词解释（1）弹性模量：钢材受力初期，在弹性阶段，应力与应变成比例地增长，应力与应变之比为常

6、数，称为弹性模量。（2）屈服强度：低碳钢拉伸时，当应力超过弹性极限后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑形变形。当应力达到某点后，塑性应变急剧增加，曲线出现一个波动的小平台，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度。（3）抗拉强度：钢材受拉所承受的最大拉应力。（4）时效处理：将经过冷加工钢材于常温下存放1520d，或加热到100200，并保持2h左右，此过程称为时效处理。前者称为自然时效，后者称为人工时效。2-5问答题（1）某厂钢结构屋架使用中碳钢，采用一般的焊条直接焊接。使用

7、一段时间后屋架坍塌，请分析事故的可能原因。答：A 钢材选用不当。中碳钢塑性、韧性差于低碳钢，且焊接时温度高，热影响区的塑性及韧性下降较多，从而易于形成裂纹。B 焊条选用及焊接方式亦有不妥。中碳钢由于含碳较高，焊接易产生裂缝，最好采用铆接或螺栓链接。若只能焊接，应选用低氧型焊条，且构件宜预热。（2）为何说屈服点（屈强比）s、抗拉强度b和伸长率是建筑用刚才的重要技术性能指标？答：屈服点（s）是结构设计时取值的依据，表示刚才在正常工作承受的应力不超过s；屈服点与抗拉强度的比值（s/b）称为屈强比。它反映刚才的利用率和实用中安全可靠程度；伸长率（）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

8、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s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。（3）工地上为何常对强度偏低而塑性偏大的低碳盘条钢进行冷拉？答：可减小板的设计厚度 减轻自重。三3-1填空题（1）石灰的特性有：可塑性（好）、硬化（缓慢）、硬化时体积（收缩大）和耐水性（差）等。（2）建筑石膏具有以下特性：凝结硬化（快）、孔隙率（高）、表观密度（低）、强度（低）、凝结硬化时体积（略膨胀）、防火性能（好）等。（3）国家标准规定：硅

9、酸盐水泥的初凝时间不得早于（45min），终凝时间不得迟于（390min）。（4）建筑石膏的技术要求包括（强度）、（细度）、和（凝结时间）。（5）建筑生石灰的技术要求包括（CaO+MgO含量）、（CO2含量）、（未消化残渣含量）和（产浆量）四项。3-2选择题（P71）（1）水泥孰料中水花反应速度最快，28d水化热最大的是（C）。AC3S B.C2S C.C3A D.C4AF（2）以下水泥孰料矿物中早期强度及后期强度都比较高的是（A）。AC3S B.C2S C.C3A D.C4AF3-3是非判断题（1）石膏浆体的水化、凝结和硬化实际上是碳化作用。（×）（2）水玻璃的模数越高，则其密度和

10、粘度越大，硬化速度越快，硬化后的粘结力与强度耐热性与耐酸性越高。（）（3）在水泥中，石膏加入的量越多越好。（×）（4）建筑石膏为型半水石膏，高强度石膏为型半水石膏。（）（5）相同强度等级的普通水泥与粉煤灰水泥相比：前者早期强度较高，后者的后期强度增长较快；前者的抗冻性较好；后者的水化热较低，耐硫酸盐及软水腐蚀性较好，但抗碳化能力较差。（）3-4名词解释（1）胶凝材料：凡能在物理、化学作用下，从浆体变为坚固的石状体，并能胶结其他物料具有一定机械强度的物质。（2）气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，并能保持和继续发展强度的胶凝材料。3-5问答题（1）某住宅工程工期较短，现有强度等级同为42

11、.5级的硅酸盐水泥和矿渣水泥可选用。从有利于完成工期的角度来看，选用哪种水泥更为有利？答：相同强度等级的硅酸盐水泥与矿渣水泥28 d强度指标是相同的，但3 d的强度指标是不同的。矿渣水泥的3 d抗压强度、抗折强度低于同强度等级的硅酸盐水泥，硅酸盐水泥早起强度更高，若其他性能均可满足，从缩短工程工期来看选用硅酸盐水泥更为有利。（2）某工地需使用微膨胀水泥，但刚好缺此产品，请问可以采用哪些方法予以解决？答：若有石膏，可多惨石膏粉于普通硅酸盐水泥中，水化可形成较多的钙矾石而产生微膨胀，加入量应作试验，且必须搅拌均匀。（3）铝酸盐水泥制品为何不宜蒸养？答：铝酸盐水泥的水化在环境温度20时主要生成CAH

12、10；在温度2030会转变为C2AH8及A(OH)3凝胶；温度30使再转变为C3AH6及AL(OH)3凝胶。CAH10、C2AH8等为介稳态水化产物，C3AH6是稳定态的，但强度低，当蒸养时就直接生成C3AH6这类强度低的水化产物，故铝酸盐水泥制品不宜蒸养。四4-1填空题（1）混凝土拌合物的易合性包括（流动性）、（粘聚性）和（保水性）三个方面的含义。（2）测定混凝土拌合物和易性的方法有（坍落度）法或（维勃稠度）法。（3）以无水石膏或工业氟石膏作调凝剂的水泥，当使用（木质素黄盐酸）减水剂时会出现异常凝结现象。4-2选择题（多选）（1）在混凝土拌合物中，如果水灰比过大，会造成（ABCD）、A、拌合

13、物的粘聚性和保水性不良 B、产生流浆C、有离析现象 D、严重影响混凝土的强度（2）以下（ABD）属于混凝土的耐久性。A、抗冻性 B、抗渗性 C、和易性 D、抗腐蚀性（3）以下（ABDEFG）是对建筑用砂及建筑用卵石、碎石有共同技术要求的项目。A、颗粒级配 B、含泥量和泥块含量 C、针片状颗粒含量 D、有害物质 E、坚固性 F、表观密度、堆积密度、孔隙率 G、碱集料反应4-3是非判断题（1）在拌制混凝土中砂越细越好。（×）（2）在混凝土拌合物中水泥浆越多和易性就越好。（×）（3）从含水率的角度看，以饱和面干状态的集料拌制混凝土合理，这样的集料既不放出水，又不能吸收水，使拌合使

14、用水量准确。（）（4）间断级配比连续级配空隙小，可节省水泥，故工程中应用较多。（×）4-4名词解释（1）砂率：指混凝土中砂用量与砂、石总用量的质量百分比。（2）徐变：指混凝土在长期不变荷载作用下，沿作用力方向随时间的塑性变形。4-5问答题（1）某工程队于7月份在湖南某工地施工，经现场试验确定了一个掺木质素硫酸钠的混凝土的配方，经使用一个月情况均正常。该工程后因资金问题暂停了5个月，随后继续使用原混凝土配方开工。发觉混凝土的凝结时间明显延长，影响了工程进度。请分析原因，并提出解决办法。答：因木质素硫酸盐有缓凝作用，7-8月份气温较高，水泥水化速度快，适当的缓凝作用是有益的。但到冬季，气

15、温明显下降，故凝结时间就大为延长，解决的办法可考虑改换早强型减水剂或适当减少减水剂用量。（2）某混凝土搅拌站原使用砂的细度模数为2.5，后改用细度模数为2.1的砂。改砂后原混凝土配方不变，发觉混凝土坍落度明显变小。请分析原因。答：因砂粒径变细后，砂的总表面积增大，当水泥浆量不变，包囊砂表面的水泥浆层变薄，流动性就变差，即坍落度变小。4-6计算题（P153重点!）五5-1填空题（1）目前所用的墙体材料有（砖）、（砌块）、和（板材）三大类。（2）烧结普通转具有（自重大）、（体积小）、（生产性能高）和（施工效率低）等缺点。5-2选择题（多选）（1）下面（D）不是加气混凝土砌块的特点。A、轻质 B、保

16、温隔热 C、加工性能好 D、韧性好（2）利用煤矸石和粉煤灰等工业废渣烧砖，可以（ABC）.A、减少环境污染 B、节约大片良田粘土 C、节省大量燃料煤 D、大幅提高产量5-3是非判断题（1）红砖在氧化气氛中烧得，青砖在还原气氛中烧得。（）（2）加气混凝土砌块多孔，故其吸声性能好。（×）5-4问答题（1）加气混凝土砌块砌筑的墙抹砂浆层，采用于烧结普通砖的办法往墙上浇水后即抹，一般的砂浆往往易被加气混凝土吸去水分而容易干裂或空鼓，请分析原因。答：加气混凝土砌块的气孔大部分是“墨水瓶”结构，只有小部分是水分蒸发形成的毛细孔，肚大口小，毛细管作用较差，故吸水导热缓慢。烧结普通砖淋水后易吸组水，

17、而加气混凝土表面浇水不少，实则吸水不多。用一般的砂浆抹灰易被加气混凝土吸去水分，而易产生干裂或空鼓。故可分多次浇水，且采用保水性好、粘结强度的砂浆。（2）未烧透的欠火砖为何不宜用于地下？答：未烧透的欠火砖颜色浅，其特点是强度低，且孔隙率大，吸水率高。当用于地下，吸较多的水后强度进一步下降。故不宜用于地下。（3）多孔砖和空心砖有何异同点？答：A、两种砖孔洞率要求均为等于大于15%；B、多孔砖孔的尺寸小而数量多，空心砖的尺寸大而数量小；C、多孔砖常用于承重部位，空心砖常用于非承重部位。六6-1填空题（1）石油沥青四组分分析法是将其分离为（沥青质）、（饱和分）、（芬香分）和（胶质）四个主要组分。（2

18、）沥青混合料是指（矿料）与沥青拌合物和而成的混合料的总称。6-2选择题（多选）（1）沥青混合料的技术指标有（ABCD）。A、稳定度 B、流值 C、孔隙率 D、沥青混合料试件的饱和度 E、软化点（2）石油沥青的标号是根据（A）来划分的。A、针入度 B、延度 C、软化点 D、闪点6-3是非判断题（1）当采用一种沥青不能满足配置沥青胶所要求的软化点时，可随意采用石油沥青与煤沥青掺配。（×）（2）沥青本身的粘度高低直接影响着沥青混合料粘聚力的大小。（）（3）夏季高温时的抗剪强度不足和冬季低温时的抗变形能力过差，是引起沥青混合料铺筑的路面产生破坏的重要原因。（）6-4名词解释（1）沥青的延性：（2）乳化沥青：6-5问答题（1）土木工程中选用石油沥青牌号的原则是什么？在地下防潮工程中，如何选择石油沥青的牌号？答：土木工程选用石油沥青的原则包括工程特点、使用部位及环境条件要