土木工程材料复习题及参考答案

土木工程材料复习题及参考答案一、单项选择题

1.材料在绝对密实状态下的体积为V，开口孔隙体积为Vk，闭口孔隙体积为Vb，材料在干燥状态下的质量为m，则材料的表现密度为（）。A.m/VB.m/(V+Vk)C.m/(V+Vb)D.m/(V+Vk+Vb)

答案：B

解析：表观密度是指材料在自然状态下，单位体积的质量。材料在自然状态下的体积包括绝对密实体积V和开口孔隙体积Vk，所以表观密度计算公式为m/(V+Vk)。

2.材料的耐水性用（）表示。A.抗渗性B.抗冻性C.软化系数D.渗透系数

答案：C

解析：软化系数是耐水性性质的一个表示参数，其值越大，表明材料的耐水性越好。抗渗性用抗渗等级表示；抗冻性用抗冻等级表示；渗透系数用于描述材料的渗透性能，但不是耐水性的表示指标。

3.下列材料中，属于气硬性胶凝材料的是（）。A.水泥B.石灰C.石膏D.水玻璃E.沥青

答案：BCD

解析：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化并保持或发展其强度，如石灰、石膏、水玻璃等。水泥是水硬性胶凝材料，既能在空气中硬化，又能在水中硬化并保持和发展强度。沥青不属于胶凝材料。

4.水泥的强度等级是根据（）确定的。A.抗压强度B.抗折强度C.抗压强度和抗折强度D.抗压强度或抗折强度

答案：C

解析：水泥的强度等级是根据规定龄期的抗压强度和抗折强度来确定的，将其强度分为不同等级，以便于工程中合理选用。

5.砂的筛分曲线表示砂的（）。A.细度模数B.级配C.颗粒大小D.含泥量

答案：B

解析：筛分曲线是通过对砂进行筛分试验，绘制出各筛孔累计筛余百分率与筛孔尺寸的关系曲线，它直观地反映了砂的颗粒级配情况。细度模数是根据筛分结果计算得到的反映砂的粗细程度的指标；颗粒大小只是筛分曲线所反映内容的一部分；含泥量需通过另外的试验方法测定，不是筛分曲线表示的内容。

6.配制混凝土时，水灰比过大，则（）。A.混凝土拌合物的保水性变差B.混凝土拌合物的粘聚性变差C.混凝土的耐久性降低D.混凝土的强度提高E.混凝土的和易性改善

答案：ABC

解析：水灰比过大，水泥浆变稀，会导致混凝土拌合物的保水性和粘聚性变差，同时耐久性也会降低，因为过多的水分蒸发后会留下孔隙，影响混凝土的密实性和抗渗、抗冻等性能。水灰比过大时，混凝土强度会降低，和易性中保水性和粘聚性变差，而不是改善。

7.混凝土的立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在（）天龄期，用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%。A.7B.14C.28D.56

答案：C

解析：混凝土立方体抗压强度标准值的测定龄期为28天，这是混凝土强度发展到相对稳定阶段的时间，能较好地反映混凝土的实际强度性能。

8.钢材的伸长率越大，说明钢材的（）。A.塑性越好B.强度越高C.耐腐蚀性越好D.可焊性越好

答案：A

解析：伸长率是衡量钢材塑性的一个重要指标，伸长率越大，表明钢材在拉伸时能够产生较大的变形而不破坏，即塑性越好。钢材的强度与屈服强度、抗拉强度等有关；耐腐蚀性与钢材的化学成分、表面处理等有关；可焊性主要与钢材的化学成分和焊接工艺有关，与伸长率没有直接关系。

9.木材的纤维饱和点是指木材中的（）。A.自由水完全蒸发，吸附水开始蒸发时的含水率B.自由水和吸附水同时蒸发时的含水率C.吸附水完全饱和，自由水开始蒸发时的含水率D.自由水完全饱和，吸附水开始蒸发时的含水率

答案：C

解析：纤维饱和点是木材物理力学性质发生变化的转折点，当木材含水率高于纤维饱和点时，木材中存在自由水和吸附水，含水率变化主要影响木材的表观密度、强度等；当含水率低于纤维饱和点时，含水率变化主要影响木材的强度、干缩湿胀等性能。纤维饱和点是指吸附水完全饱和，自由水开始蒸发时的含水率。

10.石油沥青的粘性用（）表示。A.针入度B.延度C.软化点D.闪点

答案：A

解析：针入度是表示石油沥青粘性的指标，它反映了石油沥青在一定温度下的稠度。延度表示石油沥青的塑性；软化点表示石油沥青的耐热性；闪点是表示石油沥青安全性的指标。

二、多项选择题

1.下列属于材料基本性质的有（）。A.物理性质B.化学性质C.力学性质D.耐久性E.装饰性

答案：ABCD

解析：材料的基本性质包括物理性质（如密度、孔隙率等）、化学性质（如耐腐蚀性等）、力学性质（如强度、硬度等）和耐久性（如抗渗性、抗冻性等）。装饰性不属于材料的基本性质。

2.影响材料强度的因素有（）。A.材料的组成与结构B.试验条件C.材料的尺寸与形状D.加载速度E.环境温度与湿度

答案：ABCDE

解析：材料的组成与结构是影响强度的内在因素，不同的组成和结构强度不同。试验条件如试件尺寸、形状、加载方式等会影响试验结果。材料尺寸与形状不同，受力状态不同，强度也会有差异。加载速度越快，材料强度越高。环境温度与湿度会影响材料的物理状态和性能，从而影响强度，如高温可能使材料强度降低，潮湿环境可能使某些材料强度下降。

3.石灰的技术性质包括（）。A.保水性好B.硬化较慢C.耐水性差D.可塑性好E.强度高

答案：ABCD

解析：石灰保水性好，能在砂浆中保持较多水分，使砂浆便于施工和保证质量。硬化较慢，强度增长也慢。耐水性差，受潮后强度显著降低。可塑性好，可加工成各种形状。石灰强度较低，不是强度高。

4.普通混凝土的组成材料有（）。A.水泥B.砂子C.石子D.水E.外加剂

答案：ABCDE

解析：普通混凝土由水泥、砂子、石子、水和外加剂（有时还有掺合料）组成。水泥是胶凝材料，起粘结作用；砂子和石子是骨料，起骨架作用；水是溶剂，参与水泥的水化反应；外加剂用于改善混凝土的性能；掺合料可改善混凝土的某些性能并降低成本。

5.钢材的主要力学性能包括（）。A.抗拉性能B.抗压性能C.冷弯性能D.冲击韧性E.硬度

答案：ACDE

解析：钢材的主要力学性能包括抗拉性能（屈服强度、抗拉强度、伸长率等）、冷弯性能（反映钢材在常温下承受弯曲变形而不破裂的能力）、冲击韧性（抵抗冲击荷载而不被破坏的能力）和硬度（材料抵抗硬物压入其表面的能力）。钢材抗压性能一般不作为主要力学性能指标单独研究，因为钢材抗压强度较高且通常不按抗压设计。

三、判断题

1.材料的孔隙率越大，其吸水率越高。（）

答案：错误

解析：材料的吸水率不仅与孔隙率有关，还与孔隙特征有关。对于具有封闭孔隙的材料，即使孔隙率较大，吸水率也不一定高，因为水分难以进入封闭孔隙。只有当孔隙为开口孔隙且连通时，孔隙率越大，吸水率才可能越高。

2.气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，不能在水中硬化。（）

答案：正确

解析：气硬性胶凝材料的硬化过程是依靠空气中的二氧化碳与材料中的氢氧化钙等成分发生化学反应，从而使材料硬化。在水中，气硬性胶凝材料无法获得其硬化所需的二氧化碳，所以不能在水中硬化。

3.水泥的细度越细，其早期强度越高，因此水泥的细度越细越好。（）

答案：错误

解析：水泥细度越细，早期强度确实越高，但水泥细度过细会带来一些不利影响，如水泥的需水量增大，导致混凝土的收缩增大，同时增加了生产成本和粉磨能耗等。所以水泥细度并非越细越好，应控制在一定范围内。

4.混凝土的水灰比越大，其强度越高。（）

答案：错误

解析：混凝土的水灰比与强度成反比关系。水灰比越大，水泥浆越稀，在混凝土硬化后留下的孔隙越多，混凝土的密实度越低，强度也就越低。

5.钢材的屈强比越小，结构的安全性越高。（）

答案：正确

解析：屈强比是钢材屈服强度与抗拉强度的比值。屈强比越小，说明钢材在超过屈服强度后还有较大的强度储备，结构在受力时，当应力达到屈服强度后，还有一定的强度来抵抗继续增加的荷载，不容易发生破坏，所以结构的安全性越高。

四、简答题

1.简述材料耐久性的含义及影响材料耐久性的因素。

答案：材料耐久性是指材料在长期使用过程中，抵抗各种破坏因素作用，保持其原有性能的能力。影响材料耐久性的因素主要有：物理作用：如干湿交替、温度变化、冻融循环等，会使材料产生体积变化、裂缝等，从而降低耐久性。化学作用：如酸、碱、盐等化学物质的侵蚀，会与材料发生化学反应，破坏材料的结构和性能。生物作用：如菌类、昆虫等对材料的蛀蚀、腐朽等。机械作用：如磨损、冲击、疲劳等，会使材料表面或内部结构受损，影响耐久性。

2.简述石灰的熟化过程及特点。

答案：石灰的熟化过程是指生石灰（CaO）与水发生反应生成氢氧化钙（Ca(OH)₂）的过程，反应式为CaO+H₂O=Ca(OH)₂。特点：反应剧烈，放出大量的热。体积增大12.5倍。熟化后的石灰浆体具有良好的可塑性。

3.简述混凝土配合比设计的基本要求。

答案：满足结构设计的强度等级要求，保证混凝土结构具有足够的强度和安全性。满足施工工作性要求，使混凝土具有良好的和易性，便于施工操作，保证施工质量。满足耐久性要求，如抗渗性、抗冻性等，保证混凝土在长期使用过程中性能稳定。经济合理，在保证混凝土性能的前提下，尽量降低成本，节约水泥等原材料。

4.简述钢材锈蚀的原因及防止措施。

答案：钢材锈蚀的原因：化学锈蚀：钢材与周围介质直接发生化学反应而产生的锈蚀，如在干燥环境中，钢材表面与氧气发生氧化反应。电化学锈蚀：钢材在潮湿环境中，由于钢材表面存在不同的电极电位，形成微电池，发生电化学作用而导致锈蚀。防止措施：制成合金钢，在钢材中加入合金元素，提高钢材的抗锈蚀能力。表面覆盖，如涂漆、镀锌等，隔绝钢材与外界介质的接触。制成钢筋混凝土结构，使钢材与空气和水隔离，防止锈蚀。采用防腐措施，如在储存钢材时保持干燥通风，对钢材进行定期检查和维护等。

五、计算题

1.已知某材料的密度为2.7g/cm³，表观密度为2.5g/cm³，求该材料的孔隙率。

解：孔隙率公式为：$P=(1\frac{\rho_0}{\rho})×100\%$其中，$\rho$为密度，$\rho_0$为表观密度。已知$\rho=2.7g/cm³$，$\rho_0=2.5g/cm³$则孔隙率$P=(1\frac{2.5}{2.7})×100\%$$=(10.926)×100\%$$=7.4\%$

2.配制C20混凝土，已知单位用水量为180kg，水灰比为0.6，砂率为35%，每立方米混凝土的假定质量为2400kg，试计算每立方米混凝土中水泥、砂、石子的用量。

解：首先求水泥用量：已知水灰比$W/C=0