土木工程材料题库

土木工程材料题库姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、单选题1.下列材料中，不属于无机非金属材料的是：

a.玻璃

b.水泥

c.木材

d.碳纤维

答案：c.木材

解题思路：无机非金属材料通常是指不含碳或碳含量极低，主要由硅酸盐、氧化物等构成的材料。玻璃、水泥和碳纤维均属于此类，而木材是有机材料，因此选项c是正确答案。

2.水泥混凝土中常用的抗渗剂是：

a.铝粉

b.锰粉

c.氟化钠

d.硅灰石

答案：c.氟化钠

解题思路：氟化钠作为一种抗渗剂，可以改善混凝土的抗渗功能，防止水分渗透。铝粉、锰粉和硅灰石虽然也可以用于混凝土，但不是作为抗渗剂。

3.在下列工程中，一般不使用木材作为主要建筑材料的是：

a.桥梁

b.住宅

c.桥墩

d.水塔

答案：c.桥墩

解题思路：木材在桥梁和住宅中常被用作结构材料，但在需要承受较大荷载的桥墩和水塔中，木材因其强度和耐久性不足，一般不作为主要建筑材料。

4.钢筋混凝土结构中，钢筋的主要作用是：

a.承受轴向压力

b.承受弯矩

c.承受剪切力

d.承受扭转力

答案：b.承受弯矩

解题思路：钢筋在钢筋混凝土结构中主要起到抵抗弯矩的作用，通过其与混凝土的协同工作，提高结构的整体抗弯功能。

5.土木工程中常用的土工合成材料有：

a.防水板

b.混凝土预制板

c.模板

d.钢筋网

答案：a.防水板

解题思路：土工合成材料是指用于土工工程中的各种合成材料，其中防水板是专门用于防水功能的材料。混凝土预制板、模板和钢筋网虽然也常用于土木工程，但不属于土工合成材料。

6.下列材料中，属于高强材料的是：

a.粘土砖

b.木材

c.高功能混凝土

d.砂浆

答案：c.高功能混凝土

解题思路：高功能混凝土具有高抗压强度、高强度等级和良好的耐久性，属于高强材料。粘土砖、木材和砂浆的强度相对较低，不属于高强材料。

7.土木工程中，混凝土的养护周期一般为：

a.3天

b.5天

c.7天

d.10天

答案：c.7天

解题思路：混凝土养护是为了保证其强度发展和耐久性，通常养护周期为7天。这个时间段内，混凝土需要保持适当的湿度和温度，以保证其质量。二、多选题1.水泥的成分包括：

a.石灰石

b.铁矿石

c.钾长石

d.钙质硅酸盐

2.下列属于建筑材料的有：

a.钢筋

b.水泥

c.沙石

d.涂料

3.钢筋混凝土梁的配筋要求包括：

a.跨度

b.纵筋配筋率

c.纵筋间距

d.横筋间距

4.土工合成材料的作用包括：

a.提高土体的稳定性

b.防止土体滑动

c.分隔不同土层

d.防止水土流失

5.下列属于建筑材料的物理力学性质的有：

a.抗压强度

b.抗拉强度

c.压缩模量

d.抗剪强度

答案及解题思路：

1.答案：a,c,d

解题思路：水泥的主要成分是石灰石和硅酸盐，其中硅酸盐包括钙质硅酸盐和铝质硅酸盐。铁矿石虽然也是工业生产中的原料，但不是水泥的主要成分。钾长石则属于铝硅酸盐类矿物，可以用于水泥的原料之一。

2.答案：a,b,c,d

解题思路：建筑材料是构成建筑物的基本物质，钢筋、水泥、沙石和涂料都是常见的建筑材料，它们在建筑过程中扮演着不同的角色。

3.答案：a,b,c,d

解题思路：钢筋混凝土梁的配筋要求包括梁的跨度、纵筋配筋率、纵筋间距和横筋间距。这些因素直接影响到梁的承载能力和稳定性。

4.答案：a,b,c,d

解题思路：土工合成材料是用于土工工程中的合成材料，它具有提高土体稳定性、防止土体滑动、分隔不同土层和防止水土流失的作用。

5.答案：a,b,c,d

解题思路：建筑材料的物理力学性质包括抗压强度、抗拉强度、压缩模量和抗剪强度，这些性质是评价建筑材料功能的重要指标。三、判断题1.水泥在加水后立即硬化。

答案：错误

解题思路：水泥在加水后并不会立即硬化。水泥的硬化是一个复杂的过程，它包括水化、凝结和硬化三个阶段。水化阶段是水泥颗粒与水反应水化硅酸钙等水化产物，这个过程需要一定的时间。凝结阶段是水泥浆体由流动状态变为具有一定强度的可塑体，这个过程也需要一定的时间。硬化阶段是水泥浆体逐渐形成坚硬的固体，这个过程通常需要数天到数周的时间。

2.木材在潮湿环境下强度降低。

答案：正确

解题思路：木材在潮湿环境下强度确实会降低。这是因为水分会渗透到木材的细胞结构中，导致木材细胞膨胀，从而降低了木材的强度。水分还会促进木材的化学变化，如生物降解和真菌生长，进一步削弱木材的结构强度。

3.钢筋混凝土结构具有优良的抗震功能。

答案：正确

解题思路：钢筋混凝土结构因其特殊的材料组合和构造方式，具有优良的抗震功能。钢筋的高强度和韧功能够承受地震时产生的巨大拉力，而混凝土则能够承受压力。两者结合，形成了良好的抗弯、抗剪和抗扭能力，使得钢筋混凝土结构在地震中表现出良好的抗震功能。

4.水泥混凝土的耐久性较好。

答案：正确

解题思路：水泥混凝土因其材料性质和施工工艺的特点，具有较好的耐久性。水泥混凝土的耐久性主要表现在耐水性、耐冻融性、耐化学腐蚀性等方面。通过合理设计和施工，可以显著提高水泥混凝土的耐久性，使其在各种环境下都能保持较长的使用寿命。

5.砂浆的主要作用是填充混凝土内部的空隙。

答案：错误

解题思路：砂浆的主要作用不是填充混凝土内部的空隙。砂浆通常用于砌筑和抹灰，其作用是连接和固定砖石、混凝土块等建筑材料，提供结构稳定性和表面平整性。虽然砂浆在一定程度上可以填充材料的微小空隙，但这并不是其主要功能。四、简答题1.简述水泥的组成及功能。

组成：水泥主要由硅酸盐水泥熟料、石膏和混合材料（如石灰石、矿渣等）组成。

功能：

凝结硬化：水泥在加水后迅速硬化，形成强度高的混凝土。

耐久性：具有良好的耐水、耐腐蚀、耐冻融功能。

可塑性：易于拌和，便于施工。

稳定性：在正常使用条件下，其功能稳定。

2.简述钢筋的配筋原则。

强度要求：钢筋的配筋应满足结构设计所需的抗拉、抗压、抗弯等强度要求。

刚度要求：配筋应保证结构在荷载作用下的刚度，防止结构变形过大。

耐久性要求：钢筋应选择耐腐蚀、耐磨损的材料，并采取适当保护措施。

经济性要求：在满足结构功能的前提下，应尽量减少钢筋用量，降低成本。

3.简述木材的优缺点。

优点：

可加工性：易于锯、刨、钉、钻等加工。

隔热性：具有良好的隔热功能。

环保性：可再生资源，对环境影响小。

美观性：纹理自然，具有独特的装饰效果。

缺点：

易腐蚀：容易受到虫蛀、霉变等影响。

强度有限：相比钢材，木材的强度较低。

易变形：在温度、湿度变化时容易变形。

4.简述水泥混凝土的养护方法。

洒水养护：在混凝土表面持续洒水，保持湿润。

覆盖养护：用湿布、塑料薄膜等覆盖混凝土表面，防止水分蒸发。

蒸汽养护：在高温、高湿环境下加速混凝土的强度发展。

加热养护：通过加热设备提高混凝土的养护温度。

5.简述土工合成材料的应用。

加固地基：用于提高地基承载力和稳定性。

防渗和排水：用于防止地下水渗透和地表水径流。

土体稳定：用于防止土体滑坡、塌方等地质灾害。

施工辅助：用于施工过程中的临时加固、支撑等。

答案及解题思路：

1.答案：水泥的组成及功能如上所述。

解题思路：首先明确水泥的组成，然后根据其成分分析其功能。

2.答案：钢筋的配筋原则如上所述。

解题思路：结合结构设计的基本要求，分析钢筋配筋时应考虑的因素。

3.答案：木材的优缺点如上所述。

解题思路：分别列举木材的优点和缺点，并简要分析其成因。

4.答案：水泥混凝土的养护方法如上所述。

解题思路：了解不同养护方法的特点和适用条件。

5.答案：土工合成材料的应用如上所述。

解题思路：根据土工合成材料的特性，分析其在土木工程中的应用领域。五、计算题1.已知一根截面为150mm×200mm的梁，材料强度为f=280MPa，跨度为6m，计算该梁所需的纵筋直径。

解题思路：

根据梁的跨度和截面尺寸，确定所需的抗弯强度，然后根据材料强度和抗弯强度计算所需的纵筋直径。

2.设混凝土强度等级为C30，已知设计要求的混凝土抗拉强度为f't=2.8MPa，求所需配筋率。

解题思路：

通过混凝土的抗拉强度和设计要求抗拉强度，计算配筋率，即所需钢筋横截面积与混凝土横截面积的比值。

3.计算一根截面为500mm×500mm，长为8m的钢筋混凝土柱在轴向压力P=2000kN作用下的压缩应力。

解题思路：

利用材料的抗压强度和柱的截面面积来计算柱在轴向压力作用下的压缩应力。

4.某一土木工程中，要求混凝土的坍落度为90120mm，试计算所需水的用量。

解题思路：

根据混凝土的坍落度要求和配合比，计算所需水的用量。

5.某一工程需用土工布，土工布的厚度为1mm，抗拉强度为1000kN/m，计算所需土工布的长度和宽度。

解题思路：

根据土工布的抗拉强度和工程需求，计算所需土工布的长度和宽度。

答案及解题思路：

1.纵筋直径计算：

设梁的截面宽为b=200mm，高为h=150mm。

梁的截面模量W=(bh^2)/6。

根据梁的强度要求，计算所需纵筋的面积A_s。

A_s=fW/(f_yA_c)，其中f_y为钢筋的屈服强度，A_c为混凝土的横截面积。

通过A_s求出钢筋直径d，d=√(A_s/π)。

2.配筋率计算：

配筋率ρ=A_s/A_c。

A_s=f't/f_y，其中f_y为钢筋的屈服强度。

A_c=bh。

ρ=(f't/f_y)/(bh)。

3.柱的压缩应力计算：

压缩应力σ=P/A_c，其中A_c为柱的截面面积。

A_