土木工程材料习题答案.docx
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土木工程材料习题答案
土木工程材料复习题
一、填空
1、石油沥青的主要组丛有油分、树脂、地沥青质。
2、防水卷材按材料的组成不同，分为氧化沥青卷材、高聚物改性沥青卷材、合成高分子卷材。
3、低碳钢受拉直至破坏，经历了弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段。
4、抹灰砂浆和砌筑砂浆不同，对它的主要技术要求不是强度，而是和易性。
5、石灰膏和熟石灰在砂浆中的主要作用是使砂浆具有良好的和易性，所以也称外掺料。
6、强度等级为C30的混凝土，其立方体抗压强度标准值为30MP。
7、硅酸盐水泥的水化热主要由铝酸三钙和硅酸三钙产生，其中铝酸三钙水化热最大。
8、材料抵抗渗透的性质称为抗渗性，其大小可用渗透系数表示，也可用抗渗等级表示。
9、烧结普通砖的标准尺寸为240㎜*115㎜*53㎜，如果计划砌筑10M3砌体需用该砖约5120匹。
10．材料的亲水性与憎水性用（润湿边角）来表示，材料的吸湿性用（含水率）来表示。
材料的吸水性用（吸水率）来表示。
2．石膏的硬化时体积是（膨胀的），硬化后孔隙率较（大）。
3．石灰浆体在空气中硬化，是由（结晶）作用和（碳化）作用同时进行的过程来完成，故石灰属于（气硬性）胶凝材料。
4．硅酸盐水泥熟料中四种矿物成分的分子式是（C3A）、（C2S）、（C3S）、（C4AF）。
5．混凝土的合理砂率是指在（用水量）和（水泥用量）一定的情况下，能使混凝土获得最大的流动性，并能获得良好粘聚性和保水性的砂率。
6．砌筑砂浆的流动性用（沉入度）表示，保水性用（分层度）来表示。
7．钢结构设计时碳素结构钢以（屈服）强度作为设计计算取值的依据。
8、石油沥青按三组分划分分别为（油分）、（树脂）、（地沥青质）。
1．对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的密度（不变），吸水性（增强）,抗冻性（降低）,导热性（降低）,强度（降低）。
2．与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热（低）,耐软水能力（好或强）,干缩（大）.
3．保温隔热材料应选择导热系数（小）,比热容和热容（大）的材料.
4．硅酸盐水泥的水化产物中胶体为（水化硅酸钙）和（水化铁酸钙）.
5.普通混凝土用砂含泥量增大时,混凝土的干缩（增大）,抗冻性（降低）.
6．普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为（水灰比）、（砂率）和（单位用水量）.
7．钢材中元素S主要会使钢的（热脆性）增大，元素P主要会使钢的（冷脆性）增大.
8．含水率为1%的湿砂202克，其中含水为
（2）克,干砂（200）克.
9．与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度（快），硬化后体积（膨胀）.
10．石油沥青中油分的含量越大，则沥青的温度感应性（越大），大气稳定性（越好）.
11．按国家标准的规定，硅酸盐水泥的初凝时间应满足（不早于45min）。
12．相同条件下，碎石混凝土的和易性比卵石混凝土的和易性（差）。
13．石灰的陈伏处理主要是为了消除（过火石灰）的危害。
14．钢的牌号Q235-AF中A表示（质量等级为A级）。
15．结构设计时，硬钢的强度按（条件屈服点）取值。
16.选择建筑物围护结构的材料时，应选用导热系数较（小）、热容量较（大）的材料，保证良好的室内气候环境。
17.钢筋混凝土结构用热轧钢筋中光圆钢筋用____HPB___符号表示，带肋钢筋用___HRB__符号表示。
18.钢结构设计时，钢材强度的取值依据为（屈服强度）。
σ0.2中，0.2表示的意义为（残余变形为原标距长度的0.2%时所对应的应力值）。
19.用连续级配骨料配制的砼拌合物工作性良好，不易产生___离析____现象，所需要的水泥用量比采用间断级配时__多___。
20.建筑石膏的化学成分为___CaSO4____½H2O___；生石灰的化学成分为CaO;____；熟石灰的化学成分为____Ca（OH）2___的。
21.某建筑物基础采用砖基础，应选用____实心烧结砖___砌体材料和___水泥砂浆__砂浆。
22.生产硅酸盐水泥时掺入适量石膏的目的是起____缓凝_____作用，但当掺量过多时，易导致水泥的体积安定性（性能）不合格。
23.大理石不宜用于室外，是因为抗__酸雨__性能较差，而花岗岩抗火性能较差。
24.烧结普通砖属于_____脆性_____材料，承受冲击荷载的构件一般选用____韧性____材料。
25.当材料的体积密度与密度相同时，说明该材料（绝对密实）。
26.生石灰熟化的特征为（放热）和____体积膨胀___。
27.硅酸盐水泥的水化产物是__水化硅酸钙__，_氢氧化钙__，__水化铝酸钙__，__铁酸钙__和（水化硫铝酸钙晶实）。
28.砂浆试件尺寸采用70.7X70.7X70.7mm立方体试件。
29.沥青由固态转变为具有一定流动性膏体的温度，称为软化点。
30.（纤维饱和点）是木材物理学性质发生变化的转折点。
二、判断题：
1、将某种含孔的材料置于不同湿度的环境中，分别测定其密度，其中以干燥条件下的密度为最小。
（×）
2、石灰在水化过程中要吸收大量的热量，体积也有较大的收缩。
（×）
3、按规定，硅酸盐水泥的初凝时间不迟于45分钟。
（×）
4、用粒化高炉矿渣加入适量石膏共同磨细，即可制得矿渣水泥。
（×）
5、在其它条件相同时，用卵石代替碎石配置混凝土，可使混凝土强度得到提高，但流动性减小。
（×）
6、用同样配合比的混凝土拌和物作成的不同尺寸的抗压试件，破坏时大尺寸的试件破坏荷载大，故其强度高；小尺寸的试件破坏荷载小，故其强度低。
（×）
7、砂浆的和易性指标是沉入度。
（√）
8、用于多孔吸水基面的砌筑砂浆，其强度大小主要决定于水泥强度和水泥用量，而与水灰比大小无关。
（√）
9、沥青的温度敏感性用软化点表示，软化点越高，则沥青的温度敏感性越大。
（×）
10、屈强比小的钢材，使用中比较安全可靠，但其利用率低，因此屈强比也不宜过小。
（×）
1.塑料的刚度小,因此不宜作结构材料使用。
……（）
2.随含碳量提高，碳素结构钢的强度、塑性均提高。
…………（）
3.设计强度等于配制强度时,混凝土的强度保证率为95%.………（）
4.我国北方有低浓度硫酸盐侵蚀的混凝土工程宜优先选用矿渣水泥.…（）
5.体积安定性检验不合格的水泥可以降级使用或作混凝土掺合料。
…（）
6.强度检验不合格的水泥可以降级使用或作混凝土掺合料。
……………（）
7.材料的抗渗性主要决定于材料的密实度和孔隙特征.……………（）
8.普通混凝土的强度等级是根据3天和28天的抗压、抗折强度确定的。
…（）
9.硅酸盐水泥的耐磨性优于粉煤灰水泥。
……………………………（）
10.高铝水泥的水化热大,不能用于大体积混凝土施工。
…………………（）
11.低合金钢的塑性和韧性较差。
………………………………………（）
12.比强度是材料轻质高强的指标。
………………………………（）
13.随含碳量提高，建筑钢材的强度、硬度均提高,塑性和韧性降低。
…（）
14.在混凝土中加掺合料或引气剂可改善混凝土的粘聚性和保水性.…（）
15.普通水泥的细度不合格时,水泥为废品.………………………（）
16.碳化会使混凝土的碱度降低.……………………………（）
17.提高水泥石的密实度,可以提高抗腐蚀能力.……………………（）
18.普通混凝土的用水量增大,混凝土的干缩增大.………………（）
19.冷拉可以提高钢的抗拉强度.………………………………（）
20.低合金钢比碳素结构钢更适合于高层及大跨度结构.……（）
1．材料的吸水性用含水率来表示。
（）
2．气硬性胶凝材料，既能在空气中硬化又能在水中硬化。
（）
3．硅酸盐水泥熟料矿物成分中，水化速度最快的是C3A。
（）
4．有抗渗性要求的混凝土不宜选用矿渣硅酸盐水泥。
（）
5．混凝土的流动性用沉入度来表示。
（）
6、相对湿度越大，混凝土碳化的速度就越快。
（）
7．伸长率越大，钢材的塑性越好。
（）
8．石油沥青的温度敏感性用针入度表示。
（）
三、问答题：
1、 影响混凝土强度的主要因素有哪些？
p39
2、 为什么生产硅酸盐水泥时掺适量石膏不起破坏作用，而硬化水泥石在存在硫酸盐的环境介质中生成石膏时就有破坏作用。
P20,p21
3、 某建筑内墙面使用石灰砂浆，经过一段时间后发生情况：
（1）墙面出现开花和麻点；
（2）墙面出现不规则的裂纹。
试分析其原因。
P12,p13
4.对普通砖的要求有哪些？
答:
和易性,强度,耐久性,经济性.
5.什么是砖的和易性，其影响因素有哪些？
答:
和易性指混凝土在一定施工条件下,便于各种施工操作,并能获得均匀密实的混凝土的性能.包含流动性,粘聚性和保水性三个方面含义.
影响因素:
（1）水泥品种和水泥细度;
（2）单位用水量;
（3）水泥浆量;
（4）水灰比;
（5）骨料的品种,粒径,级配,含泥量等;
（6）砂率;
（7）掺合料和外加剂;
（8）搅拌;
（9）温度和时间.
6.什么是混凝土的碱—骨料反应？
对混凝土有什么危害？
答：
水泥中的强碱（氧化钠和氧化钾）在有水的条件下与骨料中的活性氧化硅反应,在骨料表面生成碱硅酸凝胶,产物吸水膨胀,导致混凝土的强度降低,甚至开裂,破坏.
7.试述普通混凝土四种组成材料的作用。
答:
水泥浆作用:
填充砂石空隙,包裹砂石颗粒表面,在硬化前起润滑作用,在硬化后起胶结作用.
8、现有甲、乙两水泥厂生产的硅酸盐水泥熟料，其矿物成分如下：
生产厂
C3S（%）
C2S（%）
C3A（%）
C4AF（%）
甲
54
20
10
16
乙
45
28
7
20
若用上述熟料分别制成硅酸盐水泥，试估计它们的强度发展速度、水化热、耐腐蚀性、28d龄期强度有何差异？
答：
由上表可知甲厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥的强度发展速度、水化热、28d时的强度均高于由乙厂的硅酸盐水泥，但耐腐蚀性则低于由乙厂的硅酸盐水泥。
9、什么是混凝土的和易性？
和易性包括哪几方面内容？
影响和易性的因素有哪些？
答：
和易性：
混凝土易于施工操作（搅拌、运输、浇筑、捣实），并获是质量均匀，成型密实的混凝土的性能。
和易性包括三方面内容：
流动性、粘聚性、保水性。
影响和易性的因素：
（1）水泥浆的数量和水灰比
（2）砂率（3）温度和时间性（4）组成材料
10、简述引气剂加入到混凝土中，混凝土性能的变化？
]
答：
（1）、改善混凝土拌合物的工作性；
（2）、提高的混凝土的抗渗性、抗冻性。
（3）、降低了混凝土的强度。
11、说明下列钢材牌号的含义：
Q235Aｂ，45Ｍｎ。
答：
Q235Aｂ表示屈服点等级为235Mpa，质量等级为A级的半镇静钢。
45Ｍｎ表示含碳量为0.45%较高含锰量的钢。
12.表征石油沥青性能的三大技术指标是什么？
分别表征沥青的什么性能？
答：
针入度、延度，软化点。
粘性、塑性、温度敏感性
四、名词解释：
1、 混凝土的耐久性p9
2、硅酸盐水泥p193、泛霜p65
4.表观密度
材料在自然状态下，单位体积内的质量。
5．普通硅酸盐水泥
由硅酸盐水泥熟料、6%—15%混材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称普通硅酸盐水泥。
6．碱骨料反应
水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性骨抖发生化学反应，可引起混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏，这种化学反应称为碱一骨料反应。
7．钢的冷弯性能
冷弯性能是钢材在常温条件下承受的弯曲变形的能力
8．沥青的温度敏感性
沥青的粘性和塑性随温度的升降而变化的性能。
五、计算题
1.欲配制C30混凝土，要求强度保证率95%，则混凝土的配制强度为多少?
若采用普通水泥,卵石来配制,试求混凝土的水灰比.
已知:
水泥实际强度为48MPa,A=0.46,B=0.07
解:
fcu,0=30+1.645×5.0=38.2MPa
fcu=Afce（C/W-B）
即38.2=0.46×48（C/W-0.07）
∴W/C=0.56
2.某材料的密度为2.68g/cm3，表观密度为2.34g/cm3，720克绝干的该材料浸水饱和后擦干表面并测得质量为740克。
求该材料的孔隙率、质量吸水率、体积吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率和视密度（近似密度）。
（假定开口孔全可充满水）
.解:
孔隙率P=（1-2.34/2.68）×100%=12.7%
质量吸水率β=（740-720）/720=2.8%
体积吸水率β’=2.8%×2.34=6.6%
开孔孔隙率P开=β’=6.6%
闭口孔隙率P闭=P-P开=12.7%-6.6%=6.1%
视密度ρ’=m/（V+V闭）=ρ0/（1-P+P闭）
=2.34/（1-12.7%+6.1%）
=2.50g/cm3
3.已知混凝土试拌调整合格后各材料用量为：
水泥5.72kg，砂子9.0kg，石子为18.4kg，水为4.3kg。
并测得拌合物表观密度为2400kg/m3，试求其基准配合比（以1m3混凝土中各材料用量表示）。
若采用实测强度为45MPa的普通水泥，河砂,卵石来配制,试估算该混凝土的28天强度（A=0.46，B=0.07）。
解:
基准配合比为
C=5.72×2400/（5.72+9+18.4+4.3）=367kg
S=9×2400/（5.72+9+18.4+4.3）=577kg
G=18.4×2400/（5.72+9+18.4+4.3）=1180kg
W=4.3×2400/（5.72+9+18.4+4.3）=275kg
fcu=0.46×45×（367/275-0.07）
=26.2MPa
4.已知某材料的密度为2.50g/cm3,视密度为2.20g/cm3,表观密度为2.00g/cm3。
试求该材料的孔隙率、开口孔隙率和闭口孔隙率。
解:
孔隙率P=（1-2/2.5）×100%=20%
开口孔隙率P开=（1-2/2.2）×100%
闭口孔隙率P闭=P-P开
5.已知砼的施工配合比为1:
2.40:
4.40:
0.45，且实测混凝土拌合物的表观密度为2400kg/m3.现场砂的含水率为2.5%，石子的含水率为1%。
试计算其实验室配合比。
（以1m3混凝土中各材料的用量表示，准至1kg）
解:
mc=1×2400/（1+2.4+4.4+0.45）
ms=2.4mc/（1+2.5%）
mg=4.4mc/（1+1%）
mw=0.45mc+2.5%ms+1%mg
6.混凝土的设计强度等级为C25，要求保证率95%，当以碎石、42.5普通水泥、河砂配制混凝土时，若实测混凝土7d抗压强度为20MPa，则混凝土的实际水灰比为多少？
能否达到设计强度的要求？
（A=0.48,B=0.33,水泥实际强度为43MP）
.解:
实际混凝土f28=f7×lg28/lg7
=20×lg28/lg7=34.2MPa
C25混凝土要求:
fcu=25+1.645×5=33.2MPa
∵f28=34.2MPa＞fcu=33.2MPa
∴达到了设计要求.
又fcu=Afce（C/W-B）
即34.2=0.48×43×（C/W-0.33）
∴W/C=0.50
7、一块标准的普通粘土砖，其尺寸为240×115×53mm，已知密度为2.7g/cm3，干燥时质量为2500g，吸水饱和时质量为2900g。
求：
（1）材料的干表观密度。
（2）材料的孔隙率。
（3）材料的体积吸水率。
解：
（1）根据1、ρ0=m/v=2500/240×115×53=1.7g/cm3
（2）、P=1-ρ0/ρ=1-1.7/2.7=37%
（3）、Wv=Wmρ0=（2900-2500）/2500·1.7=27%
8、计算某大桥混凝土设计强度等级为C40，强度标准差为6.0Mpa，用52.5级硅酸盐水泥，实测28d的抗压强度为58.5Mpa，已知水泥密度ρC＝3.10ｇ/cｍ3，中砂，砂子表观密度ρOS＝3.10ｇ/cｍ3，碎石，石子表观密度ρOG＝278g/cｍ3。
自来水。
已知：
A=0.46，B=0.07，单位用水量为195kg/ｍ3，砂率Sp=0.32含气量百分数为ɑ=1，求该混凝土的初步配合比？
（W／C最大水灰比为0.60，水泥最小用量为280kg/ｍ3）
解：
（1）fcu,t=fcu,k+1.645σfcu,t=40+1.645×6=49.87Mpa
（2）W/C=Afce/fcu,t+ABfceW/C=0.46×58.5/49.87+0.46×0.07×58.5=0.52
（3）因为0.52<0.60，所以C0=W0/W/C=195/0.52=375kg，因为375>280，所以C0=375kg
根据体积法求砂、石用量
C0/ρC+W0/ρW+S0/ρos+G0/ρoG+0.01α=1
S0/S0+G0=SP所以
375/3100+195/1000+S0/3100+G0/2780+0.01=1
S0/S0+G0=0.32
所以S0=616G0=1310
所以该混凝土的初步配合比：
水泥：
375kg砂子：
616kg石子：
1310kg水：
195kg
9、某框架结构工程现浇钢筋混凝土，混凝土的设计强度等级为C30，施工要求塌落度为30~50mm（混凝土由机械搅拌机械振捣），根据施工单位历史统计资料，混凝土强度标准差为4.8MP。
采用的原材料为：
普通水泥，强度等级为52.5，密度为3100Kg/m3；中砂，表观密度为2650Kg/m3；碎石，表观密度为2700Kg/m3，最大粒径为20mm。
试计算混凝土的初步配合比。
假设A=0.46，B=0.07，KC=1.13，混凝土的含气量
为1%
砂率选用表（%）
水灰比 卵石最大粒径（mm） 碎石最大粒径（mm）
15 20 40 15 20 40
0.40 30-35 29-34 27-32 26-32 + 24-30
0.50 33-38 32-37 30-35 30-35 29-34 28-33
0.60 36-41 35-40 33-38 33-38 32-37 31-36
0.70 39-44 38-43 36-41 36-41 35-40 34-39
混凝土单位用水量选用表
塔落度（mm） 卵石最大粒径（mm） 碎石最大粒径（mm）
15 20 40 15 20 40
10-30 190 170 160 205 185 170
30-50 200 180 170 215 195 180
50-70 210 190 180 225 205 190
70-90 215 195 185 235 215 200
如果混凝土所处环境条件不受雨雪影响,最大水灰比不做规定,最小水泥用量为225Kg/m3
选择题
1．评价材料抵抗水的破坏能力的指标是（）。
A.抗渗等级B.渗透系数C.软化系数D.抗冻等级
2.炎热夏季大体积混凝土施工时,必须加入的外加剂是（）。
A.速凝剂B.缓凝剂C.CaSO4D.引气剂
3.下列材料中可用作承重结构的为（）。
A加气混凝土B塑料C石膏板D轻骨料混凝土
4．烧结普通砖在墙体中广泛应用，主要是由于其具有下述除（）外的各性能特点。
A一定的强度B高强C耐久性较好D隔热性较好
5.石灰熟化过程中的陈伏是为了（）。
A.利于结晶B.蒸发多余水分C.消除过火石灰的危害D.降低发热量
6.硅酸盐水泥石耐热性差，主要是因为水泥石中含有较多的（）。
A水化铝酸钙B水化铁酸钙C氢氧化钙D水化硅酸钙
7．砌筑砂浆的分层度为（）mm时，该砂浆的保水性和硬化后性能均较好。
A.0-10B.10-20C.30-50D60-80
8.对混凝土早期强度提高作用最大的外加剂为（）。
AM剂B硫酸钠CNaNO3D引气剂
9．砂浆的流动性指标为（）。
A坍落度B分层度C沉入度D维勃稠度
10.干燥环境中有抗裂要求的混凝土宜选择的水泥是（）。
A.矿渣水泥B.普通水泥C.粉煤灰水泥D.火山灰水泥
11.现场拌制混凝土，发现粘聚性不好时最可行的改善措施为（）
A适当加大砂率 B加水泥浆（W/C不变）C加大水泥用量D加CaSO4
12．测试混凝土静力受压弹性模量时标准试件的尺寸为（）。
A150×150×150mmB40×40×160mmC70.7×70.7×70.7mmD150×150×300mm
13．用于吸水基底的砂浆强度,主要决定于（）。
A.石灰膏用量B.水泥用量和水泥强度C.水泥强度和水灰比D.砂的强度
14.砂浆保水性的改善可以采用（）的办法。
A增加水泥用量B减少单位用水量C加入生石灰D加入粉煤灰
15．已知混凝土的砂石比为0.54，则砂率为（）。
A0.35B0.30C0.54D1.86
16．下列水泥中，和易性最好的是（）。
A硅酸盐水泥B粉煤灰水泥C矿渣水泥D火山灰水泥
17.检验水泥中f-CaO是否过量常是通过（）。
A压蒸法B长期温水中C沸煮法D水解法
18.工程中适用的木材主要是树木的（）。
A树根B树冠C树干D树皮
19．石油沥青的粘性是以（）表示的。
A针入度B延度C软化点D溶解度
20．石膏制品的特性中正确的为（）。
A耐水性差B耐火性差C凝结硬化慢D强度高
21．用于炎热地区屋面防水的沥青胶宜采用（）配制。
A10号石油沥青B60号石油沥青C100号石油沥青D软煤沥青
22．低温焊接钢结构宜选用的钢材为（）。
AQ195BQ235-AFCQ235-DDQ235-B
23．材料抗渗性的指标为（）。
A软化系数B渗透系数C抗渗指标D吸水率
24．下列材料中可用于配制耐热混凝土（900℃）的是（）。
A矿渣水泥B硅酸盐水泥C普通水泥D高铝水泥
25.有抗冻要求的混凝土施工时宜选择的外加剂为（）。
A缓凝剂B阻锈剂C引气剂D速凝剂
26．表示砂浆流动性的指标为（）。
A坍落度B分层度C沉入度D维勃稠度
27.表示干硬性混凝土流动性的指标为（）。
A坍落度B分层度C沉入度D维勃稠度
28．欲增大混凝土拌合物的流动性，下列措施中最有效的为（）
适当加大砂率 B加水泥浆（W/C不变）C加大水泥用量D加减水剂
29．对混凝土有利的变形为（）。
A徐变B干缩C湿涨D温度变形
30.地上水塔工程宜选用（）
A火山灰水泥B矿渣水泥C普通水泥D粉煤灰水泥
31．为减小石灰硬化过程中的收缩，可以（）。
A加大用水量B减少单位用水量C加入麻刀、纸筋D加入水泥
32.具有调节室内湿度功能的材料为（）
A石膏B石灰C膨胀水泥D水玻璃
33．已知混凝土的砂率为0.35，则砂石比为（）。
A0.35B0.54C0.89D1.86
34．下列水泥中，耐磨性最好的是（）。
A硅酸盐水泥B粉煤灰水泥C矿渣水泥D火山灰水泥
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