大一土木工程材料复习资料doc.docx

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第一部分土木工程材料的基本性质

一.名词解释:

1.密度、表观密度、堆积密度2.强度等级、比强度3.弹性、塑性4.

脆性、韧性5.耐水性、软化系数6.抗渗性7.抗冻性&热容量、导热性9.耐久性10.亲水性、憎水性

二•填空题：

1、材料的吸水性、耐水性、抗渗性、抗冻性、导热性分别用（吸水率），（软化系数），（抗渗等级或渗透系数），（抗冻等级），（导热系数）表示。

2、当材料的孔隙率一定时，孔隙尺寸越小，材料的强度越（高），保温性能越（好）,耐久性（愈好）O

3、选用墙体材料时，应选择导热系数较（小）、容量较（大）的材料，才能使室内尽可能冬暖夏凉。

4、材料受水作用，将会对其（质量）、（强度）、（保温性能）、（抗冻性能）、及（体积）等性能产牛不良影响。

5、材料的孔隙率较大时（假定均为开口孔），则材料的表观密度（较小）、强度（较低）、吸水率（较大）、抗渗性（较差）、抗冻性（较差）、导热性（较大）、吸声性（较好）。

6、材料的耐水性用（软化系数）表示，其值愈人则材料的耐水性愈（好）。

软化系数k人于（0.85）的材料认为是耐水的。

7、评价材料是否轻质高强的指标为（比强度），它等于（材料的强度与表观密度之比），其值越大，表明材料（越轻质高强）。

8、无机非金属材料一般均属于脆性材料，最宜承受（静压力）o

9、材料的弹性模量反映了材料（抵抗变形）的能力。

10、材料的吸水率主要取决于（孔隙率）及（孔隙特征），（孔隙率）较大，且具有（细小开口）而又（连通）孔隙的材料其吸水率往往较人。

11、材料的耐燃性按耐火要求规定分为（非燃烧材料），（难燃烧材料）和（燃烧材料）三大类。

材料在高温作用下会发生（热变形）和（热变质）两种性质的变化而影响其正常使用。

（不要求）

12、材料在使用环境中，除受荷载作用外，还会受到（物理作用）、（化学作用）和（牛物作用）等周围自然因素的作用而影响其耐久性。

13、材料强度试验值要受试验时试件的（形状），（尺寸），（表面状态），（含水率），（加荷速度）及（温度）等的影响。

14对材料结构的研究，通常可分为（微观），（亚微观），（宏观）三个结构层次。

三•选择题

1.含水率4%的砂100克，其屮十砂重（C）克。

a.96b.95.5c.96.15d.97

2.建筑上为使温度稳定，并节约能源，应选用（C）的材料。

a.导热系数和热容量均小b.导热系数和热容量均大c.导热系数小而热容量大d.导热系数大而热容量小

3.对于组成相同具有下列不同特性的材料一般应有怎样的孔隙结构（均同种材料）：

⑴强度较高的应是（BDF）；⑵吸水率大的应是（ACF）；⑶抗冻性好的应是（BDF）；⑷保温隔热性好的应是（ADF）；⑸吸声性能好的应是（ACF）o

a.孔隙率人b.孔隙率小c.连通孔d.闭口孔e.粗人孔f.微细孔

4.某材料其含水率与人气平衡时的抗压强度为40.OMPa,干燥时抗压强度为42.OMPa,吸水饱和时抗压强度为38.OMPa,则材料的软化系数和耐水性（B）。

а.0.95,耐水b.0.90,耐水c.0.952,耐水d..0.90,不耐水

5.对于某材料来说无论环境怎样变化，其（B）都是一个定值。

a.Pob.Pc.'d..平衡含水率

四•判断题（正确的划“J”，错误的划“X”，并改正）

1.材料的孔隙率越大，吸水率越高。

（X）

2.具有粗大或封闭孔隙的材料，其吸水率较小，而具有细小或连通孔隙的材料，其吸水率较大。

（J）

3.对于任何一种材料，其密度均大于其表观密度。

（X）

4.材料的孔隙越大，其抗冻性就越差。

（X）

5.混凝土掺入引气剂，使混凝土的密实度降低，因而使其抗冻性降低。

（X）

б.耐燃性好的材料耐火性一定好。

（X）

7.材料的含水率越高，其表观密度越人。

（X）

五•简答题：

1.材料的密度、表观密度、堆积密度有何区别？

2.脆性材料与韧性材料有何区别？

在使用时有何不同？

3.材料的耐久性包括哪些内容？

影晌耐久性的因素有哪些？

4.材料的构造（孔隙结构）对材料的哪些性能有影响？

如何影响？

答：

材料的构造（孔隙结构）对材料的表观密度、强度、吸水率、抗渗性、抗冻性、导热性等性质会产牛影响，其影响如下：

（1）P越人，其Po越小

（2）P越人其f越低（3）密实材料及具有闭口孔的材料是不吸水的；具有粗人孔的材料因其水分不易存留，其吸水率常小于孔隙率;而那些孔隙率较大且具有开口连通孔的亲水性材料具有较大的吸水能力;（4）密实的或具有闭口孔的材料是不会发生透水现象的。

具有较大孔隙率且为开口连通大孔的亲水性材料往往抗渗性较差；（5）密实材料及具有闭口孔的材料具有较好的抗冻性；（6）P越大，入越小，导热性越差，绝热性越好。

P相同时，具有较大孔径或连通孔的材料，人偏大，导热性较好，绝热性较差。

%1.计算题

1.一块普通粘土砖尺寸为240X115X53（mm），烘干后重2500g,吸水饱和后为湿重2900g,其密度为2.7g/cm3,求该砖的表观密度、孔隙率和吸水率。

2.—块普通粘土砖尺寸为240X115X53（mm）,烘干后质量为2420g,吸水饱和后为2640g,将其烘干磨细后取50g用李氏瓶测休积为19.2cm,求该砖的开口孔隙率与闭口孔隙率。

3.称取堆积密度为1400kg/m3的干砂200g装入广口瓶中，然后瓶中加满水赶尽气泡，称其质量为500go已知瓶加满水的质量为377go求砂的表观密度与空隙率。

4.用容积为10L、质量为6.2kg的标准容器，用规定的方法装入卵石并刮平，称其质量为21.3kg,向容器内注水至平满，称其总质量为25.9kg,求该卵石的表观密度、堆积密度、空隙率。

%1.答案

2.解：

吸水饱和时有Pk=Wv=Vw/Vo,Vw=Mw/pw=（2640-2420）/I=220（cm3）,

.•.Pk=220/（24X11.5X5.3）X100%=15%P=（1-po/p）X100%

Po=M/Vo=2420/24XH.5X5.3=1.65（g/cm3）,

P=m/v=50/19.2=2.6（g/cm3）.,.P=（1-1,65/2.X100%=36.5%,Pb=P-Pk=36.5%-15%=21.5%

3.解：

砂的质量Mo=200g,试样、水及瓶的总质量Ml=500g,水及瓶的质量M2=377g由砂的表观密度实验中的计算公式

Pos=Mo/（Mo+M2-Ml）=200/（200+277-500）=2.60（g/cm3）

P'=（1-Po'/po）X100%=（1-1.40/2.60）X100%=46%

4.解：

Po'=M/Vo'=（21.30-6.20）/10=1.51（kg/L）=1510（kg/m3）,Po=M/VoVo=10-Vw=10-Mw/Pw=10-（25.90-21.30）/l=5.4（L）

Po=（21.30-6.20）/5.4=2.8（kg/L）=2.80（g/cm3）,

P'=（1-po'/po）X100%=（1-1.51/2.8）X100%=46%

第二部分气硬性胶凝材料

%1.名词解释：

气硬性与水硬性胶凝材料、石灰的熟化、陈伏、过火石灰、钙质生石灰、镁质生石灰

%1.填空题：

1•石膏板不能用作外墙板的主要原因是由于它的（耐水）性差。

2.建筑石膏是（0）型的（半水）石膏，硬化后的石膏的化学成分是（C&S042H20）。

3.建筑石膏具有凝结硬化快，硬化初期具有体积（微膨胀）的特性，故其适于制作模型、塑像等。

4.建筑石膏的孔隙率（大），表观密度（小），故其具有（保温隔热）性好（吸声）性强的特性，其产品冬暖夏凉，吸声效果好。

5.石灰不可以单独应用是因为其硬化后（体积收缩）大，而石膏可以单独应用是由于其硬化过程中具有（体积微膨胀）的特性。

6.石灰熟化时具有两个特点，一是（放热大），二是（体积膨胀）。

7.石灰膏主要用于配制墙体的（砌筑砂浆）和（抹面砂浆），消石灰粉主要用于拌制（石灰土）或（三合土）。

8.石灰浆体的硬化包括（干燥）和（碳化）两个交叉进行的过程，而且（碳化）过程是一个由（表）及（里）的过程，其速度（缓慢）。

9.在石灰应用中，常将石灰与纸筋、麻刀，砂等混合应用，其目的是防止（硬化后的收缩），否则会产生（收缩裂缝）。

10.在水泥砂浆中掺入石灰膏是利用了石灰膏具有（保水性）好的特性，从而提高了水泥砂浆的（和易性）。

11•按消防要求我们尽可能用石膏板代替木质板材，是因为石膏板具有（防火性）好的特性。

三•选择题

1.水玻璃在空气中硬化很慢，通常要加入促硬剂（C）才能正常硬化。

a.NaFb.Na2S04c.Na2SiF6（不要求）

2.试分析下列哪些工程不适于选用石膏制品。

（C）

a.吊顶材料b.影剧院的穿孔贴面板c.冷库内的墙贴面d.非承重隔墙板

3.生石灰使用前的陈伏处理，是为了（C）o

а.消除欠火石灰b.放出水化热c.消除过火石灰危害

四•问答题

1.为什么说石膏特别适用于制作室内装饰材料？

2.为什么块状牛石灰需熟化后才能应用？

3.某民宅内墙抹灰时采用水泥石灰混合砂浆，可过了一段时间，墙体却出现起鼓并伴有放射状的网状裂纹，试分析其原因。

第三部分水泥

一.名词解释：

体积安定性不良、水化热、初凝和终凝、活性混合材

二•填空题：

1.通用水泥中，硅酸盐水泥代号为（P・I）、（P・II）,普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及复合性水泥的代号分别为（P•0）、（P•S）、（P•P）、（P•F）、（P-0o

2.硅酸盐水泥熟料的主要矿物是（硅酸三钙），（硅酸二钙），（铝酸三钙），（铁铝酸四钙），简写为（C3S）,（C2S）,（C3A）,（C4AF）.

3.硅酸盐水泥的主要水化产物是（水化硅酸钙）和（水化铁酸钙）凝胶、（氢氧化钙）、（水化铝酸钙）及（水化硫铝酸钙）晶体，其中（水化硅酸钙）约占70%,（氢氧化钙）约占20%。

4.改变硅酸盐水泥的矿物组成可制得具有不同特性的水泥，如提高（C3S）含量，可制得高强水泥；提高（C3S）和（C3A）的含量，可制得快硬水泥；降低（C3S）和（C3A）的含量，提高（C2S）的含量，可制得中、低热水泥；提高（C4AF）含量，降低（C3A）含量可制得道路水泥；降低（C4AF）含量可制得白水泥。

5.石膏在硅酸盐水泥中起到（缓凝）的作用，在矿渣水泥中起到（缓凝）和（激发活性）的作用。

б.常用的活性混合材为（粒化高炉矿渣）、（火山灰质材料）、（粉煤灰），活性混合材的主要化学成分是（Si02）和（A1203）,这些活性成分能与引起水泥腐蚀的水化产物（Ca（0H）2）反应，生成（水化硅酸钙）和（水化铝酸钙）而参与水泥凝结硬化。

7.在水泥硬化过程中，（3~7）天强度增长幅度较大，（7~14）天强度增长率有所降低，（14〜28）天强度增长率进一步下降。

28天后强度（继续增长）。

&硬化后的水泥石结构主要是由（凝胶体），（晶体），（未水化水泥颗粒），（毛细孔）等组成结构体。

9.引起水泥石腐蚀的內因是水泥结构本身存在（毛细孔），水化产物屮存在（Ca（0H）2）,（水化铝酸三钙）o水泥石腐蚀的类型主要有（软水腐蚀），（盐类腐蚀），（酸类腐蚀），（碱类腐蚀）。

防止腐蚀的措施有（合理选用水泥品种），（提高密实度），（加做保护层）三种方法。

10.硅酸盐水泥的细度用（比表面积）表示，其它品种的通用水泥用（筛析法）表示。

11.水泥初凝时间是指自（水泥加水）起，到水泥浆（开始失去可塑性）为止所需的时间。

初凝的作用是为了（保证搅拌、运输、浇注、振捣等施工过程）。

终凝时间是指自（水泥加水）起，至水泥浆（完全失去可塑性）并开始产生强度所需的时间。

终凝的作用是为了（保证下一步施工）。

12.水泥安定性不良是由于熟料中（f-CaO）、（MgO）或掺入的（石膏）过多引起的。

其基本检验方法为沸煮法，沸煮法又分为（雷氏夹法）和（饼法）两种。

当两种方法测定结果发牛争议时以（雷氏夹法）为准。

沸煮法主要用于测试由于（f-CaO）引起的安定性不良。

13.通用水泥的强度等级是用标准尺寸为（40X40X160mm）的试件，在标准条件即（20±l°C的水中）养护，测定3d及28d的（抗折强度）和（抗压强度）来评定的。

又根据3d强度分为（普通）型和（早强）型两种。

14.水泥的水化热多，有利于（冬季確）施工，而不利于（大体积磴）工程。

15.掺活性混合材的硅酸盐水泥与硅酸盐水泥相比，其具有早期强度（低），后期强度（高），水化热（低），抗淡水、酸性水及硫酸盐腐蚀性（好），其蒸汽养护效果（好），抗冻性

（差），抗碳化能力（差）的特性。

其中矿渣水泥具有（耐热性）好，火山灰水泥具有在干燥条件下（干缩）大，在潮湿条件下（抗渗性）好，粉煤灰水泥具有（干缩）小的特性。

16.高铝水泥具有早期强度（高）、水化热（高）、耐蚀性（好）、耐热性（高）的特性，高铝水泥由于晶型转化，不宜用于长期（承重）结构，同时也不能与硅酸盐水泥等能析出

（Ca（OH）2）的材料混合使用，否则会出现（闪凝）而无法施工，同时高铝水泥不适宜（蒸汽）养护，也不宜于（高温）条件下施工，更不宜用于（商品）混凝土工程。

17.水泥在储存与运输时应防止（受潮），储存过久（超过3个月）的水泥在使用前应（重新检验）。

为了防止使用时水泥强度等级不符合标准，通常新出厂水泥28天抗压强度为标准规定值的（1.1〜1.150）倍，称为水泥的（强度等级富余系数）。

三•选择题

1.水泥的硬化速度与下列那种因素有关（A）。

a细度b.标准稠度用水量c.初凝时间

2.在江河桥梁建设中，不宜采用（A）水泥拌制混凝土。

a普通水泥b.矿渣水泥c.火山灰水泥

3.硅酸盐水泥硬化后，由于环境中含有较高的硫酸盐而引起水泥石开裂，这是由于其生成了（C）oa.CaSOib.MgSOdc.钙矶石

4.为了制造快硬高强水泥，不能采用的措施为（B）。

a.加大水泥的表面积b.提高石膏的掺量c.增加GA和as的含量

5.某工程用普通水泥配制的混凝土产生裂纹，试分析下列原因中哪个不正确（A）a.混凝土因水泥水化后体积膨胀而开裂b.因干缩变形而开裂c.水泥体积安定性不良

6.在（C）条件下，可以选用硅酸盐水泥。

A.流动水b.含碳酸的水c.含重碳酸盐水

7.下列哪种工程宜优先选用硅酸盐水泥（A）a.预应力混凝土b.耐碱混凝土c.地下室混凝土工程

四•问答题

1•生产水泥时，常掺入哪几种活性混合材料？

掺入的目的是什么？

2.水泥为什么要在潮湿条件下养护，而石灰和建筑石膏则要求在干燥空气条件下养护？

3.简述引起水泥体积安定性不良的原因。

4.在生产及控制水泥质量时会采取以下措施或测试，试分析说明其原因：

①生产水泥时加入石膏②水泥体积安定性不良③水泥必须具有一定细度④测定水泥安定性、凝结时间等都必须用标准稠度用水量。

5.试述掺活性混合材的硅酸盐水泥的共性与特性。

五.计算题：

某普通水泥已测得其3d抗折、抗压强度均达为Rf=4.2MPa,Rc=21.5MPa,

现又测得28d抗折破坏荷载为2850、3020、3570（N）,抗压破坏荷载为82.6、83.2、83.2、

87.0、86.4、85.1（KN）。

试评定其强度等级。

（参见P298《水泥胶砂强度试验》）

（强度等级为42.5R）

第四部分.混凝土

一.名词解释：

碱-骨料反应、和易性、徐变、混凝土的耐久性、减水剂、引气剂、掺

合料。

二填空

1•对砂石骨料中杂质的含量要求包括（泥与泥块），（云母），（轻物质），（硫化物和硫酸盐），（有机质），（氯化物），而对骨料的（坚固）性和粗骨料中的（针、片状颗粒）含量也需测定。

2.卵石多为（圆）形，表面（光滑），与水泥粘结（差），但拌制的混凝土拌合物（流动性）好。

而碎石颗粒形状为（多棱角），且表面（粗糙），与水泥石粘结强度（高），但拌制的混凝土拌合物（流动性）差。

3.砂石含泥量大将严重降低混凝土的（强度）和（耐久性），增大混凝土的（干缩）。

4.选用细骨料时应是级配好、颗粒大，这样骨料的（空隙率）和（总表面积）均较小，不仅节约（水泥），又有利于硬化后混凝土的性能。

5.选用粗骨料时粒径较大可节约（水泥），但最大粒径的确定要受到（结构截面尺寸），（钢筋间净距）及（施工条件）限制，规范规定，粗骨料最大粒径不得超过（结构最小截面尺寸的1/4）,且不得大于（钢筋间最小净距的3/4）。

对混凝土实心板，最大粒径不宜超过

（板厚的1/2）,且不得超过（50）mm。

6.石子的最大粒径是指（公称粒级）的上限，如5-31.5mm粒级的骨料其最大粒径为（31.5）。

7.砂的粗细用（细度模数）表示，颗粒级配用（级配区）或（级配曲线）来判定。

骨料级配良好的标准为：

空隙率（小），总表面积（小）。

&粗骨料的强度可用岩石的（抗压强度）和（压碎指标）两种方法表示，压碎值的大小反映了粗骨料（抵抗受压破碎）的能力.而骨料的坚固性用（硫酸钠溶液法）法来测定,它是用来检验（骨料在自然风化或物理化学因素作用下抵抗破裂）的能力。

9.混凝土的和易性包括（流动性），（粘聚性），（保水性）三方面含义，测定方法有（坍落度）法和（维勃稠度）法。

10.影响和易性的主要因素有（水泥浆用量），（水灰比），（砂率），（组成材料），（温度）和（时间）。

在保证混凝土强度不变及水泥用量不增加的条件下，改善和易性最有效的方法是（加外加剂），（调整骨料种类、粗细、级配或砂率），（改善施工工艺）。

11.混凝土立方体抗压强度是用边长（150X150X150mm）试件，在（标准）条件下养护（28）天的（抗压强度）来确定的。

它与混凝土强度等级的差异在于混凝土强度等级是按立方体抗压强度的（标准值）来划分的。

该值仅是抗压强度（总体分布）中的一个值，低于该强度值的百分率不超过（5%）。

12.影响混凝土强度的主要因素有（水泥强度），（水灰比），（骨料），根据此建立的混凝土强度公式为（f28=Afc（c/w-B））o

13.设计混凝土配合比时，水灰比的大小应由（强度）和（耐久性）决定，为保证混凝土的耐久性，在配合比设计中要控制（最人水灰比）和（最小水泥用量）。

三•选择题

1.石子级配中，（B）级配的孔隙率最小。

A.连续b.间断c.单粒

2.坍落度是用来表示塑性混凝土在（B）的指标。

A.和易性b.流动性c.保水性

3.在原材料一定时，影响混凝土强度的决定性因素是（B）。

a.水泥强度等级b.水灰比c.骨料种类d.砂率

4.钢筋混凝土结构中，为防止钢筋锈蚀，常采用的措施是（B）。

a.减小水灰比b.设

置钢筋保护层c.加阻锈剂

5.对混凝土流动性起决定性影响的是（A）。

a.用水量b.水灰比c.水泥浆用量

6.影响混凝土耐久性的关键因素是（B）。

a.水泥用量b.混凝土的密实度c.混凝土的强度

7.大体积混凝土施工常采用的外加剂是（B）。

a.减水剂b.缓凝剂c.早强剂

&测定混凝土强度时，如采用1OOX100X100mm的试件，应采用的折算系数是（A）。

а.0.95b.1c.1.05

9.用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土时，为满足技术经济要求，可采用（B）。

a.提高砂率b.掺适量的混合材c.适当提高粗骨料的粒径

四.判断题

1.混凝土中水泥用量越多，混凝土的密实度及强度越高。

（X）

2.在混凝土中加入减水剂,可提高混凝土的强度，同时还可以增大流动性并节约水泥。

（X）

3.提高混凝土的养护温度，能使其早期强度和后期强度都提高。

（X）

4.混凝土中掺入早强剂，可提高混凝土的早期强度，但对后期强度无影响。

（V）

5.混凝土中掺入引气剂，可使混凝土的强度及抗冻性降低。

（X）

五•问答题

1.影响混凝土强度的主要因素是什么？

提高混凝土强度的主要措施是什么？

2.混凝土的体积变形有哪些？

它们对混凝土有何影响？

减小混凝土变形的主要措施有哪些？

3.混凝土的耐久性包括哪些内容？

如何提高其耐久性？

4.某工地施工人员拟采取下列方法提高混凝土拌和物的流动性，请判断是否可行？

并解释原因

（1）保持水灰比不变，增加用水量

（2）直接多加水（3）调整砂率（4）加入减水剂（5）加入CaCl2（6）加强振搗。

5.混凝土中加入减水剂可获得哪些技术经济效果？

б.混凝土配合比设计应满足那些基本要求（即对混凝土的基本要求）？

7.当混凝土拌合物出现下列情况时，应如何调整？

（1）坍落度太小

（2）坍落度太大，且拌有泌水现象（3）插捣难，粘聚性差，有泌水现象，易产生崩塌现象。

8.对下列混凝土工程和制品，一般选用什么外加剂较为合适？

（1）大体积混凝土（如筏板基础）

（2）现浇普通混凝土（3）混凝土预制构件（4）高强混凝土（5）抢修及喷锚支护混凝土（6）有抗冻要求的混凝土（7）冬季施工用混凝土。

9.粉煤灰用作混凝土掺合料，对其质量有哪些要求？

粉煤灰掺入混凝土中可产生什么作用与效果？

六.计算题

1.32.5级普通水泥制作的卵石混凝土试件一组（尺寸为100X100X100mm）标准养护7

天后，测得其抗压破坏荷载为120、136、142（KN）。

（1）试估算该混凝土的28天抗压强度是多少？

（2）混凝土的强度等级是多少？

（标准差o=4MPa）（3）试估计该混凝土的水灰比为多大?

（Yc取1.13）

2.某构件厂用普通水泥生产钢筋混凝土预制大梁，设计强度等级为C25,要求混凝土必须达到设计强度的70%方可起吊。

试估计需经过几天才能起吊（假定采用标准养护）？

3.某工程设计要求混凝土强度等级为C25,工地一个月内按施工配合比施工，先后取样制备了25组试件，测出28d抗压强度如下表，试计算该批混凝土强度的平均值、标准差、强度保证率，并评定该工程的混凝土能否验收和生产质量水平。

试件组编号12345678910111213

1415fcu,i（MPa）26.526.029.527.524.025.026.725.227.729.52&12&525.626.527.0

试件组编号16171819202122232425feu,i（MPa）24.125.329.427.029.325.126.026.727.72&0

4.已知混凝土的实验室配合比为C：

S：

G=1：

2.4：

4.4,W/C=0.55,普通水泥Pc=3.Ig/cm3,中砂Pos=2.65g/cm3,卵石Pog=2.70g/cm3o试求1立方米混凝土各材料用量。

5.某混凝土工程采用的施工配合比为水泥312kg,砂710kg,碎石1300kg,水130kg,若采用的是42.5级普通水泥，其实测强度为46.5MPa,砂含水率3%,石子含水率1.5%,混凝土强度标准差为4MPa,问：

其配合比能否满足混凝土设计强度等级为C30的要求？

七.答案：