专科《土木工程材料》考试答案

专科《土木工程材料》考试答案一、选择题（每题2分，共20分）1.下列材料中，属于有机胶凝材料的是（）A.石膏B.石灰C.沥青D.水玻璃答案：C解析：有机胶凝材料是以天然或合成高分子化合物为基本成分的胶凝材料，如沥青、树脂等。石膏、石灰、水玻璃属于无机胶凝材料。

2.材料在绝对密实状态下的体积与在自然状态下的体积之比称为（）A.密度B.表观密度C.堆积密度D.孔隙率答案：A解析：密度是材料在绝对密实状态下单位体积的质量，其计算式中体积为材料在绝对密实状态下的体积；表观密度是材料在自然状态下单位体积的质量，体积为自然状态下的体积；堆积密度是散粒材料在堆积状态下单位体积的质量，体积为堆积体积；孔隙率是材料中孔隙体积与总体积之比。

3.下列水泥中，抗冻性最好的是（）A.普通水泥B.矿渣水泥C.火山灰水泥D.粉煤灰水泥答案：A解析：普通水泥由于其成分特点，抗冻性相对较好。矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥的抗冻性一般不如普通水泥。矿渣水泥早期强度低，抗冻性较差；火山灰水泥抗渗性好，抗冻性较差；粉煤灰水泥干缩性较小，抗冻性也不突出。

4.钢材拉伸试验中，应力与应变的比值称为（）A.弹性模量B.屈服强度C.抗拉强度D.伸长率答案：A解析：弹性模量是材料在弹性变形范围内应力与应变的比值；屈服强度是材料开始产生明显塑性变形时的应力；抗拉强度是材料在拉伸过程中所能承受的最大应力；伸长率是材料在拉伸断裂后标距段的总变形与原标距长度之比。

5.用于道路路面的沥青，主要要求其具有（）A.较大的黏性B.较小的塑性C.较高的温度稳定性D.较好的耐久性答案：C解析：道路路面用沥青需要在不同温度下保持一定的性能，因此要求具有较高的温度稳定性。较大的黏性有利于沥青与集料的黏附，但不是主要要求；塑性好可使沥青在受力变形时不易开裂；耐久性是沥青的重要性能，但对于道路路面，温度稳定性更为关键。

6.下列石材中，属于岩浆岩的是（）A.花岗岩B.大理岩C.石灰岩D.砂岩答案：A解析：花岗岩属于岩浆岩，由岩浆侵入地壳上部冷却凝固而成。大理岩是石灰岩等碳酸盐岩经变质作用而成，属于变质岩；石灰岩属于沉积岩；砂岩也属于沉积岩。

7.混凝土的强度等级是根据（）确定的。A.立方体抗压强度标准值B.棱柱体抗压强度标准值C.轴心抗压强度标准值D.轴心抗拉强度标准值答案：A解析：混凝土强度等级是按立方体抗压强度标准值来划分的，立方体抗压强度标准值是按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。

8.配制混凝土时，砂率是指（）A.砂的质量与石子质量之比B.砂的质量与砂、石总质量之比C.砂的体积与石子体积之比D.砂的体积与砂、石总体积之比答案：B解析：砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。

9.下列木材中，强度最高的是（）A.顺纹抗压B.横纹抗压C.顺纹抗拉D.横纹抗拉答案：C解析：木材的顺纹抗拉强度最高，顺纹抗压强度次之，横纹抗压强度较低，横纹抗拉强度最低。

10.建筑石膏的主要成分是（）A.CaSO₄·2H₂OB.CaSO₄C.CaOD.Ca(OH)₂答案：B解析：建筑石膏的主要成分是β型半水硫酸钙（CaSO₄·1/2H₂O），由天然二水石膏（CaSO₄·2H₂O）经煅烧而成。

二、填空题（每题2分，共20分）1.材料的吸水性用（）表示，吸湿性用（）表示。答案：吸水率；含水率解析：吸水率是材料吸收水分的能力，反映材料在浸水饱和状态下吸收水分的多少；含水率是材料中所含水分的质量与干燥材料质量之比，反映材料在自然状态下的吸湿程度。2.水泥的初凝时间不宜过（），终凝时间不宜过（）。答案：短；长解析：初凝时间过短，水泥浆很快凝结，来不及进行施工操作；终凝时间过长，会影响施工进度和下一道工序的进行。3.钢材的锈蚀可分为（）锈蚀和（）锈蚀。答案：化学；电化学解析：化学锈蚀是钢材直接与周围介质发生化学反应而产生的锈蚀；电化学锈蚀是钢材在潮湿环境中，由于形成原电池而发生的锈蚀，比化学锈蚀更为普遍和严重。4.石油沥青的三大指标是（）、（）和（）。答案：针入度；延度；软化点解析：针入度反映沥青的黏稠程度；延度表示沥青的塑性，即沥青在受力拉伸时的延伸能力；软化点体现沥青的温度稳定性，即沥青受热由固态转变为具有一定流动性的液态时的温度。5.混凝土配合比设计的三个基本参数是（）、（）和（）。答案：水灰比；砂率；单位用水量解析：水灰比影响混凝土的强度和耐久性；砂率影响混凝土的工作性和强度；单位用水量决定混凝土的流动性。6.木材的干燥方法有（）干燥和（）干燥。答案：自然；人工解析：自然干燥是将木材置于通风良好的地方，让其自然风干；人工干燥可采用干燥窑、微波干燥等方法，能加快干燥速度，保证干燥质量。7.墙体材料按化学成分可分为（）墙体材料和（）墙体材料。答案：无机；有机解析：无机墙体材料如砖、砌块、板材等，具有强度较高、耐久性好等特点；有机墙体材料如植物纤维板等，具有质轻、保温隔热等优点。8.保温材料的导热系数一般小于（）W/(m·K)。答案：0.23解析：导热系数小于0.23W/(m·K)的材料通常被认为是保温材料，导热系数越小，保温性能越好。9.建筑玻璃中，（）玻璃具有良好的隔音、隔热和保温性能。答案：中空解析：中空玻璃是由两片或多片玻璃组成，中间夹有空气层，空气的导热系数小，可有效阻隔热量传递，具有良好的隔音、隔热和保温性能。10.防水材料按其作用原理可分为（）防水材料和（）防水材料。答案：刚性；柔性解析：刚性防水材料如防水混凝土等，依靠材料自身的密实性来阻止水分渗透；柔性防水材料如卷材、涂料等，通过形成连续的防水层来防止水的渗漏。

三、简答题（每题10分，共40分）1.简述石灰的特性与应用。石灰具有以下特性：（1）可塑性和保水性好：石灰熟化时形成的氢氧化钙胶体微粒，表面吸附一层较厚的水膜，使石灰浆体具有良好的可塑性和保水性，可用于配制石灰砂浆、石灰乳等。（2）凝结硬化慢、强度低：石灰浆体在空气中的凝结硬化过程十分缓慢，强度增长也很缓慢，一般1:3的石灰砂浆，其28d抗压强度仅为0.2～0.5MPa。（3）耐水性差：石灰硬化体长期在潮湿环境中，会因氢氧化钙溶解而导致强度降低，甚至破坏。

石灰的应用：（1）在建筑工程中，可用于配制石灰砂浆、石灰乳涂料、灰土和三合土等。石灰砂浆可用于砌筑内墙、顶棚抹面等；石灰乳涂料常用于内墙和天棚的粉刷；灰土和三合土可用作基础垫层、道路基层等。（2）在工业上，石灰可用于制造电石、纯碱、漂白粉等。（3）在农业上，石灰可用于改良酸性土壤、消毒等。

2.影响混凝土强度的主要因素有哪些？影响混凝土强度的主要因素有：（1）水泥强度等级和水灰比：水泥强度等级越高，混凝土强度越高；在一定范围内，水灰比越小，混凝土强度越高。水灰比过大，会导致混凝土孔隙率增加，强度降低。（2）骨料的种类、质量和级配：碎石混凝土强度高于卵石混凝土；骨料质量好、级配合理，可提高混凝土的密实性，从而提高强度。（3）养护温度和湿度：养护温度高、湿度大，混凝土强度增长快。一般在标准养护条件下，混凝土强度增长较为规律。（4）龄期：混凝土强度随龄期的增长而提高，在早期增长较快，后期增长逐渐缓慢。（5）施工工艺：搅拌均匀、振捣密实可使混凝土强度均匀性提高；施工过程中的运输、浇筑、养护等环节不当，也会影响混凝土强度。

3.简述钢材的冷加工和时效对钢材性能的影响。钢材的冷加工是指在常温下对钢材进行加工，如冷拉、冷拔、冷轧等。冷加工会使钢材产生塑性变形，从而提高钢材的屈服强度，同时降低钢材的塑性和韧性。

时效是指钢材经冷加工后，在常温下存放一段时间，其屈服强度、抗拉强度及硬度会进一步提高，而塑性和韧性继续降低的现象。时效可分为自然时效和人工时效。自然时效时间较长，人工时效可通过加热等方法加速时效过程。

冷加工和时效对钢材性能的影响在工程中具有一定的应用：（1）利用冷加工提高钢材的屈服强度，节约钢材。如冷拉钢筋可用于预应力混凝土构件中。（2）但冷加工和时效会降低钢材的塑性和韧性，使用时需注意结构的安全性。对于承受冲击荷载的结构，应避免采用冷加工和时效后的钢材。

4.简述建筑塑料的特点及应用。建筑塑料具有以下特点：（1）质轻：塑料密度一般在0.9～2.2g/cm³之间，比钢材、木材等传统建筑材料轻得多，可减轻建筑物的自重。（2）比强度高：塑料的强度与密度之比（比强度）较高，能承受较大的荷载。（3）保温隔热性能好：塑料的导热系数小，具有良好的保温隔热性能，可节约能源。（4）耐化学腐蚀性强：能抵抗酸、碱、盐等化学物质的侵蚀。（5）加工性能好：可通过注塑、挤出、压制等多种方法加工成各种形状的制品。（6）装饰性好：可制成各种颜色和纹理，美观大方。

建筑塑料的应用：（1）在建筑结构方面，可用于制造塑料门窗、塑料管材、塑料板材等，用于建筑物的围护结构、给排水系统等。（2）在装修装饰方面，可用于制造塑料壁纸、塑料地板、塑料地毯等，美化室内环境。（3）在保温隔热方面，可用于制造聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板等保温材料，提高建筑物的保温性能。（4）在防水方面，可用于制造防水涂料、防水卷材等，防止建筑物渗漏。

四、论述题（20分）论述如何合理选择和使用土木工程材料，以满足工程的质量、功能和经济要求。

土木工程材料的合理选择和使用对于保证工程质量、满足工程功能和控制工程造价至关重要。以下从几个方面进行论述：

1.根据工程特点选择材料不同的土木工程对材料有不同的要求。例如，建筑结构工程需要选择强度高、耐久性好的材料，如钢材、混凝土等；道路工程则需要选择具有良好抗滑性、耐磨性的材料，如沥青、石料等。在选择材料时，要充分了解工程的使用环境、荷载情况、设计要求等，确保所选材料能够满足工程的基本性能要求。

2.考虑材料的质量和性能质量是材料的生命，直接影响工程的质量。在选择材料时，要严格把关，选择质量可靠、性能稳定的产品。例如，水泥要检查其强度等级、安定性等指标；钢材要检查其化学成分、力学性能等。同时，要关注材料的耐久性，选择能够抵抗环境侵蚀、长期保持性能稳定的材料，以延长工程的使用寿命。

3.注重材料的经济性在满足工程质量和功能要求的前提下，要考虑材料的经济性。材料的经济性不仅包括材料的初始价格，还包括运输、储存、加工、使用等全过程的费用。例如，在选择材料时，可以通过比较不同产地、不同品牌的材料价格，选择性价比高的产品；合理确定材料的规格和用量，避免浪费；优化材料的采购和供应渠道，降低采购成本。

4.结合施工条件选择材料施工条件对材料的选择和使用也有重要影响。例如，在施工现场狭窄、运输不便的情况下，应选择体积小、重量轻、易于搬运和加工的材料；在施工工期紧张的情况下，应选择施工速度快、能够快速形成强度的材料。同时，要考虑材料的施工工艺性，选择便于施工操作、能够保证施工质量的材料。

5.关注材料的环保性能随着环保意识的增强，选择环保型土木工程材料已成为趋势。环保材料不仅对环境无污染，而且对人体健康无害。例如，选择可降解的塑料、可再生的木材、低污染的涂料等。在工程中推广使用环保材料，有利于保护环境和人类