土木工程试题库简答题.docx

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土木工程试题库简答题

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五、问答题

1、试论述影响石料抗压强度的主要因素。

答:

影响石料抗压强度的因素分内因和外因两方面，内因主要是石料的矿物组成，岩石的结构和构造、裂隙的分布等；外因主要取决于试验条件；主要有试件的几何外形、加载速度等。

2、试论述最大密度曲线理论的意义及表达方式。

答：

最大密度曲线是通过试验提出的一种理想曲线。

该理论认为，固体颗粒按粒度大小有规则的组合排列，粗细搭配，可以得到密度最大、空隙最小的混合料，同时认为"矿质混合料"的颗粒级配曲线越接近呈抛物线状的最大密实曲线，则其密度越大。

最大密实曲线的公式可表示为n幂公式

p=100（d/d）n

p指希望计算的某级集料的通过量（%），d是希望计算的某级集料的粒径，而d指矿质混合料的最大粒径，n通常取0.3～0.7。

根据这个公式，可以计算出矿质混合料最大密度时各种颗粒粗径的通过量。

3、何谓有效氧化钙？

简述测定石灰有效氧化钙和氧化镁的意义和测定有效氧化钙含量的方法要点。

答:

有效氧化钙是指石灰中活性的游离氧化钙。

有效氧化钙和氧化镁是石灰中产生粘结作用的成分，其含量是评价石灰质量的主要指标。

因此测定石灰有效氧比钙和氧化镁的意义重大。

测定有效氧化钙含量的方法是根据有效氧比钙能与蔗糖化合而生成蔗糖钙，然后采用综合滴定法，用已知浓度的盐酸进行滴定，按盐酸耗量可推算出有效氧化钙的含量。

4、简述石灰的硬化过程。

答:

石灰的硬化过程包括干燥硬化和碳酸化两部分。

石灰浆体干燥过程由于水分蒸发形成网状孔隙，这时滞留在孔隙中的自由水由于表面张力的作用而产生毛细管压力，使石灰粒子更加密实，而获得"附加强度"；由于水分蒸发，引起氢氧化钙溶液过饱和而结晶析出，并产生结晶强度。

另外，石灰浆体在空气中会与空气中的二氧化碳发生反应，经碳化后获得"碳化强度"。

5、硅酸盐水泥熟料是由哪些矿物成分组成的？

它们在水泥中的含量对水泥的强度、反映速度和释热量有何影响？

答:

硅酸盐水泥熟料的矿物组成有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。

它们对水泥的强度、反应速度和释热量如下：

特性

硅酸三钙

硅酸二钙

铝酸三钙

铁铝酸四钙

强度

高

早期低，后期高

低

低

反应强度

较快

较慢

很快

较快

释热量

高

低

很高

较高

6、如何按技术性质来判断水泥为不合格品和废品？

答:

我国现行国家标准规定：

凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不符合标准规定，均为废品。

凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一项不符合标准规定，或混合材掺加量超过最大限度，或强度低于商品标号规定的指标时，称为不合格品。

7、道路水泥在矿物组成上有什么特点？

在技术性质方面有些什么特殊要求？

答:

道路水泥对其矿物组成的要求主要是

（1）铝酸三钙含量不得大于5%；

（2）铁铝酸四钙含量不得小于16%。

道路水泥在技术上的要求主要是高抗折强度，耐磨性好、干缩性小、抗冲击性好、抗冻性和抗硫酸盐性能较好。

8、简述常见硅酸盐水泥石的腐蚀种类。

答:

常见硅酸盐水泥石的腐蚀种类包括：

（1）溶析性侵蚀，指水泥石中的水化产物被淡水溶解而带走的一种侵蚀现象。

（2）硫酸盐的侵蚀，水化铝酸钙与硫酸盐作用生成的水化硫铝酸钙，其体积约为原来水化铝酸钙的2.5倍，使水泥石产生很大内应力，导致混凝土结构的强度降低甚至发生破坏。

（3）镁盐侵蚀，镁盐与水泥石中的氢氧化钙起置换作用，生成溶解度小且强度不高的氢氧化镁。

（4）碳酸侵蚀：

当水中含有较多碳酸，并超过平衡浓度，则水泥石中的氢氧化钙转变为可溶的碳酸氢钙，而使水泥石的强度下降。

9、试述影响水泥混凝土强度的主要原因及提高强度的主要措施。

答:

影响硬化后水泥混凝土强度的因素包括：

（1）水泥的强度和水灰比；

（2）集料特性；（3）浆集比；（4）湿度、温度及龄期；（5）试件形状与尺寸、试件温度及加载方式等试验条件。

提高混凝土强度的措施主要包括：

（1）选用高强度水泥和早强型水泥；

（2）采用低水灰比和浆集比；（3）掺加混凝土外加剂和掺合料；（4）采用湿热处理（如蒸汽养护和蒸压养护）；（5）采用机械搅拌和振捣等。

10、简述混凝土拌和物工作性的含义，影响工作性的主要因素和改善工作性的措施。

答:

工作性指新拌混凝土具有的能满足运输和浇捣要求的流动性；不为外力作用产生脆断的可塑性；不产生分层、泌水的稳定性和易于浇捣密致的密实性。

影响新拌混凝土工作性的因素主要有

（1）水泥特性；

（2）集料特性；（3）集浆比；（4）水灰比；（5）砂率；（6）外加剂；（7）温度、湿度和风速等环境条件以及时间等。

改善新拌混凝土的措施包括：

（l）在保证混凝土强度、耐久性和经济性的前提下，适当调节混凝土的材料组成；

（2）掺加各种外加剂（3）提高振捣机械的效能。

11、简述坍落度和维勃稠度测定方法。

答:

（l）坍落度试验是用标准坍落度圆锥筒测定，将圆锥置于平板上，然后将混凝土拌和物分三层装入筒内，每层用弹头棒均匀地插捣25次，多余试样用镘刀刮平，然后垂直提起圆锥筒，将圆锥筒与混合料并排放于平板上，测量筒高与坍落后混凝土试体之间的高差，即为混凝土的坍落度，以mm为单位。

（2）维勃稠度试验方法是将坍落度筒放在直径为240mm、高度为200m圆筒中，圆筒安装在专用的振动台上，按坍落度试验的方法将新拌混凝土装入坍落度筒内后再拔去坍落度筒，并在新拌混凝土顶上置一透明圆板，开动振动台并记录时间，从开始振动至圆板底面被水泥浆布满为止所经历的时间，以s计，即为维勃时间。

12、砂子标准筛分曲线图中的1区、2区、3区说明什么问题？

三个区以外的区域又说明什么？

配制混凝土时应选用那个区的砂好些，为什么？

答:

砂子标准筛分曲线图中的l区砂属于粗砂范畴，2区砂由中砂和一部分偏粗的细砂组成，3区在砂系细砂和一部分偏细的中砂组成。

3个区以外的砂说明其级配不合格，不适用于配制混凝土。

配制混凝土最好选用不粗不细的2区砂。

这样可使混凝土在适中的砂率下具有较好的工作'性，粘聚性适中、保水性好，易于插捣成型，而硬化后的混凝土更致密均匀。

13、粗细集料中的有害杂质是什么，它们分别对混凝土质量有何影响？

答:

集料中含有的有害杂质主要有含泥量和泥块含量、云母、轻物质、硫酸盐和硫化物以及有机质等。

泥的存在妨碍集料与水泥净浆的粘结，影响混凝土的强度和耐久性。

集料中的云母对混凝土拌和物的工作性和硬化后混凝土的抗冻性和抗渗性都有不利影响。

有机物质延缓混凝土的硬化过程，并降低混凝土的强度，特别是早期强度。

若集料中所含的硫化物和硫酸盐过多，将在己硬化的混凝土中与水化铝酸钙发生反应，生成水化硫铝酸钙结晶体积膨胀，在混凝土内部产生严重的破坏作用。

14、何谓减水剂？

试述减水剂的作用机理。

答:

减水剂是在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌和用水的外加剂。

减水剂对新拌混凝土的作用机理有三个方面；（l）吸附－分散作用；水泥在加水拌和后会产生一种絮凝状结构，包裹了很多拌和水，从而降低了新拌混凝土的工作性。

而减水剂的憎水基团定向吸附于水泥质点表面，亲水基团朝向水溶液，形成单子的吸附膜，由于减水剂的定向排列，水泥粒子表面带有相同电荷，在电性斥力的作用下不但使水泥－水体系处于相对稳定的悬浮状态，另外在水泥粒子表面形成一层溶剂化薄膜。

同时释放出水泥絮凝体中的游离水，达到减水的目的；

（2）润滑作用：

减水剂使水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜，不仅能阻止水泥颗粒间的直接接触，并在颗粒间起润滑作用；（3）湿润作用：

水泥加水拌和后，颗粒表面被水所浸润，其湿润状况对新拌混凝土的性能有很大影响。

由于碱水剂的定向排列，不仅能使水泥颗粒分散，而且能增大水泥的水化面积，影响水泥的水化速度。

所以，减水剂能使混凝土的工作性大大改善，同时对硬化后的混凝土也带来一系列的优点。

15、何谓混凝土的早强剂、引气剂和缓凝剂？

指出它们各自的用途和常用品种。

答:

早强剂一加速混凝土早期强度发展的外加剂，主要用于对混凝土早期强度有很高要求或紧急、抢修等工程结构物，常用的早强剂是氯化钙和三乙醇胺复合早强剂。

引气剂一在拌和混凝土过程中引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。

主要用于对混凝土的抗冻性、抗渗性和抗蚀性有要求的工程。

常用的是松香热聚物等。

缓凝剂一能延缓混凝土的凝结时间，对混凝土后期物理力学性能无不利影响的外加剂。

主要用于桥梁大体积工程。

通常用酒石酸、糖蜜、柠檬酸等。

16、某工地施工人员拟采用下述方案提高混凝土拌和物的流动性，试问哪个方案可行？

哪个不可行？

简要说明原因

（1）多加水

（2）保持水灰比不变，适当增加水泥浆量

（3）加入氯化钙

（4）掺加减水剂

（5）适当加强机械振捣

答:

（2）、（4）、（5）可行，而（l）、（3）不可行。

（l）加水，增大混凝土的水灰比，降低混凝土的强度和耐久性；

（2）减少集浆比，有助于改善混凝土的工作性但增加须适量，不能过多，以免造成流浆；

（3）氯比钙是早强剂，对改善混疑土的工作性没有作用；

（4）掺加减水剂可保持混凝土水灰比不变的同时，显著提高工作性；

（5）在施工手段上改善，也有一定效果。

17、如何确定混凝土的强度等级？

混凝土强度等级如何表示？

普通混凝土划分为几个强度等级？

答:

混凝土的强度等级按混凝土的"立方体抗压强度标准值"来确定，而立方体抗压强度标准值是指用标准方法测定的抗压强度总体分布中的一个值，具有95%的强度保证率。

强度等级的表示方法是用符号"c"和"立方体抗压强度标准值"两项内容表示。

我国现行规范规定，普通混凝土划分为c7.5，c10、c15、c20、c25、c30、c35、c45、c50、c55、c60等12个强度等级。

18、简述影响混凝土弹性模量的因素。

答:

混凝土弹性模量和强度一样，受其组成相的孔隙率影响，混凝土强度越高，弹性模量也越高。

在组成相中，首先是粗集料，当混凝土中高弹性模量的粗集料含量越多，混凝土的弹性模量越高。

其次是水泥浆体的弹性模量取决于孔隙率。

控制水泥浆体的孔隙率的因素，如水灰比、含气量、水化程度等均与弹性模量有关。

此外，养护条件也对混凝土的弹性模量有所影响。

最后，弹性模量与测试条件同样有关。

19、混凝土抗冻性的指标是什么？

解释d200的含义。

答:

混凝土抗冻性的指标是混凝土的抗冻标号d。

d200表示当混凝土的相对动弹性模量降低至不小于或等于60%，或质量损失达到5%时，混凝土所能承受的冻融循环次数是200次。

20、何谓碱-集料反应？

混凝土发生碱-集料反应的必要条件是什么？

防止措施怎样？

答:

水泥混凝土中水泥的碱与某些活性集料发生化学反应，引起混凝土产生开裂、膨胀甚至破坏，这种化学反应称为"碱一集料反应"。

其发生反应的必要条件是

（1）水泥中的碱含量过高

（2）集料含碱活性物质（3）有水存在。

防止措施是（l）控制水泥中的碱含量；

（2）选择不具备碱活性的集料；（3）混凝土保持干燥使。

21、配制混凝土时掺入减水剂，可取得那些效果？

答:

使用混凝土减水剂主要有以下技术经济效：

（l）在保证混凝土工作性和水泥用量不变的情况下，可以减少用水量，提高混凝土强度，特别是高效减水剂可大幅度减少用水量，制备早强、高强混凝土；

（2）在保持混凝土用水量和水泥用量不变的情况下，可以增大混凝土的流动性，若采用高效减水剂可制备大流动性混凝土；

（3）在保证混凝土工作性和强度不变的情况下，可节省水泥用量。

22、用于吸水基面和不吸水基面的两种砂浆，影响其强度的决定性因素各是什么？

答:

用于吸水基面的砂浆，其强度主要取决于水泥强度和水泥用量，与水灰比无关；而用于不吸水密实基底的砂浆强度服从水灰比定则，主要受水泥强度和水灰比控制。

23、试述沥青延性的含义及其测定方法。

答:

沥青的延度是当其受到外力的拉伸作用时所能承受的塑变形的总能力；延度试验方法是将沥青试样制成8字型标准试件（最小断面lcm2，在规定拉伸速度和规定温度下拉断，测量此时的沥青试样长度（以cm计）。

测量仪器是沥青延度仪。

24、ｐｈ.普费的针入度指数为什么要修正？

有哪几种修正方法？

答:

ph普费的针入度指数的基本思想是：

沥青针入度值的对数与温度具有线形关系。

在计算针入度指数时是假设沥青在软化点时的针入度值为800（1/10mm）。

实际上，沥青软化点时的针入度可波动于600～1000（l/l0mm）之间，因此必须修正软化点温度，然后再按修正软化点温度提出修正的针入度指数。

修正的针入度指数法两种方法；诺模图法和计算法。

25、试比较煤沥青和石油沥青在路用性能上的差异。

答:

石油沥青和煤沥青相比，在路用技术性质上主要有三点差异：

（1）石油沥青温度稳定性较好，煤沥青温度稳定性差；

（2）石油沥青气候稳定性较好。

煤沥青气候稳定性差；

（3）石油沥青与矿质集料的粘附性差，而煤沥青的较好。

26、试述乳化沥青的形成机理。

答:

沥青在有乳化剂一稳定剂的水中，经机械力的作用分裂为微滴，而形成稳定的沥青一水分散系，其形成机理是：

（l）乳化剂在沥青粒子外的定向排列可使沥青与水的界面张力大大降低，因而使沥青一水体系形成稳定的分散系。

（2）乳化剂在沥青周围形成"界面膜"此膜具有一定的强度，对沥青微滴起保护作用，使其在相互碰撞时不至产生"聚结"现象。

（3）乳化剂的定向排列使每一沥青微滴界面都带有相同电荷，并有扩散双电层的作用，故水一沥青体系成为稳定体系。

27、沥青混合料按其组成结构可分为哪几种类型，各种结构类型的特点是什么？

答:

沥青混合料按其组成结构可分为3类：

（l）悬浮一密实结构。

这种结构的沥青混合料采用连续型密级配矿质混合料，其各级集料均为次级集料所隔开，不能直接靠拢而形成骨架，犹如悬浮在次级集料和沥青胶浆中，因而具有较高的粘聚力，但摩阻角较低，因此高温稳定性较差；

（2）骨架一空隙结构。

这种结构的沥青混合料采用连续型开级配矿质混合料；这种矿质混合料递减系数较大，粗集料所占比例较高，但细集料少，甚至没有，粗集料可以互相靠拢形成骨架，但由于细料数量过少，不足以填满粗集料之间的空隙；

（3〕密实一骨架结构。

这种结构的沥青混合料采用间断型密级配矿质混合料。

由于这种矿质混合料断去了中间尺寸粒径的集料，既有较多数量的粗集料可形成空间骨架。

同时又有相当数量的粗集料可填密骨架的空隙。

28、简述沥青含蜡量对沥青路用性能的影响。

答:

沥青中蜡的存在在高温中会使沥青容易发软，导致沥青路面高温稳定性降低，出现车辙；同样在低温时会使沥青变得硬脆；导致路面低温抗裂性降低，出现裂缝。

此外，蜡会使沥青与石料的粘附性降低，在有水的条件下会使路面石子产生剥落现象，造成路面破坏，更严重的是含蜡沥青会使沥青路面的抗滑性降低，影响路面的行车安全。

29、试述路面沥青混合料应具备的主要技术性质。

答:

路面沥青混合料直接承受车辆荷载的作用，首先应具备一定的力学强度，除了交通的作用外，还受到各种自然因素的影响，因此还必须具备抵抗各种自然因素作用的耐久性，如高温稳定性、低温抗裂性等。

为保证行车安全舒适，沥青混合料应具备优良的抗滑性，此外还有易于施工的和易性。

30、聚合物浸渍混凝土、聚合物胶结混凝土和聚合物水泥混凝土在组成和工艺上有何不同？

答:

聚合物浸渍混凝土是己硬化的混凝土（基材）经干燥后漫入有机单体，用加热和辐射等方法使混凝土空隙内的单体聚合而成的一种混凝土。

其主要工艺是干燥、浸渍和聚合等流程。

聚合物水泥混凝土是以聚合物（或单体）和水泥共同起胶结作用的一种混凝土。

它是在搅拌混凝土时掺入聚合物或单体而制成的。

而聚合物胶结混凝土是完全以聚合物为胶结材的混凝土，由聚合物胶结材、集料和填料所组成，没有使用水泥。

31、何谓高聚物材料？

并简述其特征。

答:

高聚物材料是指组成单元相互重复连续而构成的物质，通常包括塑料、橡胶和纤维三类。

其特点是；

（1）具有巨大的分予量；

（2）复杂的链结构；（3）晶态和非晶态共存；（4）用同一种高聚物可以加工成不同性质的材料；（5）高的品质系数。

32、桥梁建筑用钢有哪些技术要求？

答:

用于桥梁建筑中的钢材，根据工程使用条件和特点，应具备下列技术要求：

（1）良好的综合力学性能，包括具有较高的屈服点和抗拉强度；

（2）良好的焊接性，焊接部分强而韧，其强度和韧性不低于或略低于焊件本身，以防止出现硬化脆裂和内应力过大等现象。

（3）良好的抗腐蚀性。

33、说明下列钢材牌号的含义：

q235aｂ，16ｍｎ，45si2n。

答:

q235ab-屈服点为235mpa的a级半镇静钢

16mn-含碳量为0.16%，主加元素锰含量小于1.5%的低合金结构钢；

45si2n-含碳量为0.45%，主加元素硅平均含量等于或大于1.5%而小于2.5%，附加元素氮含量小于1.5%的低合金结构钢。

34、间述硫、磷、锰对碳钢性能的影响。

答:

硫几乎不溶于铁，而与铁化合成fes，在950℃时fes与fe形成共晶体，这些低熔点共晶体在结晶时总是分布在晶界处，在钢材加热至1000℃以上时，由于晶体已经溶化，而导致钢材在加工时产生裂纹，所以硫的存在导致钢材有热脆性，为有害物质。

磷会在组织中析出脆性很大的fe3p，而使室温下屈服点和屈强比显著提高，而塑性和冲击韧性明显降低，故磷也是有害杂质。

锰具有很强的脱氧、硫能力，因此能够消除钢中的氧、硫，大大改善钢的热加工性能，同时锰在钢中，具有一定的强化作用，故为有益的元素。

35、木材的水分有哪几种？

何谓纤维饱和点含水率和平衡含水率？

答:

木材中的水分分为：

自由水、吸着水和化合水。

纤维饱和点含水率指湿材放置在空气中干燥，当自由水蒸发完，而吸着水仍为饱和状态时的含水率。

纤维饱和点含水率是木材的固有性质，与外界环境无关；而平衡含水率是指木材中水分与周围空气的相对湿度达到平衡时的含水率，它随空气温度和相对湿度而变化。