土木工程材料试题和答案(三).doc

土木工程材料》试题和答案（三）
专业 班级 学号 姓名_________
题号
一
二
三
四
五
总分
得分

一.填空题（每空1分，共20分）
1.材料的吸湿性是指材料在空气中吸收＿＿＿＿＿的性质。
1.水分

2.水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为＿＿＿＿＿。
2.亲水性

3.按冶炼时脱氧程度分类钢可以分成：＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿和特殊镇静钢。
3.镇静钢 沸腾钢 半镇静钢

4.混凝土的三大技术性质指＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。
4.工作性 力学性质 耐久性

5.根据粒径的大小可将水泥混凝土用集料分为两种:凡粒径小于＿＿＿＿＿者称为细集料，大于＿＿＿＿＿者称为粗集料。
5.5mm 5mm

6.石灰的主要化学成分是＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。
6.氧化钙 氧化镁

7.土木工程中通常使用的五大品种硅酸盐水泥是＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。
7.硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐泥 粉煤灰硅酸盐水泥

8.目前所用的墙体材料有＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿三大类。
8.砖 砌块 板材

二.判断题（每小题1分，共10分）
1.砂浆的流动性是用分层度表示的。
1.对

2.白色大理石由多种造岩矿物组成。
2.错

3.粘土质砂岩可用于水下建筑物。
3.错

4.在空气中贮存过久的生石灰，不应照常使用。
4.对

5.针叶树材强度较高，表观密度和胀缩变形较小。
5.对

6.普通混凝土的强度与其水灰比成线性关系。
6.错

7.普通水泥混凝土配合比设计计算中，可以不考虑耐久性的要求。
7.错

8.石膏浆体的凝结硬化实际上是碳化作用。
8.错

9.木材的持久强度等于其极限强度。
9.错

10.沥青混合料是一种复合材料，由沥青、粗集料、细集料和矿粉以及外加剂所组成。
10.对

三.选择题（每小题2分，共10分）
1.在混凝土拌合物中，如果水灰比过大，会造成＿＿。
A 拌合物的粘聚性和保水性不良　　　　　　B 产生流浆
C 有离析现象　　　　　　　　　　　　 D 严重影响混凝土的强度
1.ABCD

2 为工程使用方便，通常采用（ ）确定沥青胶体结构的类型。
a、针入度指数法 b、马歇尔稳定度试验法 c、环与球法 d、溶解-吸附法
2.A

3. 下面哪些不是加气混凝土砌块的特点＿＿。
A 轻质　　B 保温隔热 　　C 加工性能好　　　　D 韧性好
3.D

4.（ ）属于水硬性胶凝材料，而（ ）属于气硬性胶凝材料。
a、石灰 石膏 b、水泥 石灰 c、水泥 石膏 d、石膏 石灰
4.BC

5.砂浆的保水性是采用（ ）来表示的。
a、稠度 b、坍落度 c、维勃时间 d、分层度
5.D

四.简答题（每小题5分，共40分）
1.石灰不耐水，但为什么配制的石灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？
1. 答：原因1.石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成，加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，所以石灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高，适于在潮湿环境中使用。
原因2.由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，使其密实度大大提高，降低了孔隙率，水的侵入大为减少。因此，灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位。

2.何谓钢的冷加工强化及时效处理？冷拉并时效处理后的钢筋性能有何变化？
2. 答：冷加工强化是指在常温下将钢材进行机械加工，使其产生塑性变形，以提高其屈服强度的过程。机械加工方法主要是对钢筋进行冷拉和冷拔。冷轧主要在钢厂进行。
时效处理是将经过冷加工的钢材，在常温下存放15～20d（自然时效），或者加热到100～200℃，并保持在2h以内（人工时效），这个过程称为时效处理。
冷拉并时效处理后的钢筋，屈服点可提高20%～25%, 抗拉强度也有所提高，塑性和韧性降低较大，弹性模量基本恢复。

3.为什么需要规定水泥的细度？
3.答：水泥颗粒细度影响水化活性和凝结硬化速度，水泥颗粒太粗，水化活性越低，不利于凝结硬化；
虽然水泥越细，凝结硬化越快，早期强度会越高，但是水化放热速度也快，水泥收缩也越大，对水泥石性能不利；水泥越细，生产能耗越高，成本增加；水泥越细，对水泥的储存也不利，容易受潮结块，反而降低强度。

4.为什么不宜用高强度等级水泥配制低强度等级的混凝土？也不宜用低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土？
4.答：采用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土时，只需少量的水泥或较大的水灰比就可满足强度要求，但却满足不了施工要求的良好的和易性，使施工困难，并且硬化后的耐久性较差。因而不宜用高强度等级水泥配制低强度等级的混凝土。
用低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土时，一是很难达到要求的强度，二是需采用很小的水灰比或者水泥用量很大，因而硬化后混凝土的干缩变形和徐变变形大，对混凝土结构不利，易于干裂。同时由于水泥用量大，水化放热量也大，对大体积或较大体积的工程也极为不利。此外经济上也不合理。所以不宜用低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土。

5.为何说屈服点（бs）、抗拉强度（бb）和伸长率（δ）是建筑用钢材的重要技术性能指标。
5.答：屈服点（бs）是结构设计时取值的依据，表示钢材在正常工作承受的应力不超过бs；屈服点与抗拉强度的比值（бs∕бb）称为屈强比。它反应钢材的利用率和使用中安全可靠程度；伸长率（δ）表示钢材的塑性变形能力。钢材在使用中，为避免正常受力时在缺陷处产生应力集中发生脆断，要求其塑性良好，即具有一定的伸长率，可以使缺陷处超过бs时，随着发生塑性变形使应力重分布，而避免钢材提早破坏。同时，常温下将钢材加工成一定形状，也要求钢材要具有一定塑性。但伸长率不能过大，否则会使钢材在使用中超过允许的变形值。

6.有不少住宅的木地板使用一段时间后出现接缝不严，但亦有一些木地板出现起拱。请分析原因。
6.答：木地板接缝不严的成因是木地板干燥收缩。若铺设时木板的含水率过大，高于平衡含水率，则日后特别是干燥的季节，水份减少、干缩明显，就会出现接缝不严。但若原来木材含水率过低，木材吸水后膨胀，或温度升高后膨胀，亦就出现起拱。接缝不严与起拱是问题的两个方面，即木地板的制作需考虑使用环境的湿度，含水率过高或过低都是不利的，应控制适当范围，此外应注意其防潮。对较常见的木地板接缝不严，选企口地板较平口地板更为有利。

7.配制混凝土时掺入减水剂，可取得那些效果？
7.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。

8.水泥生产中为什么掺加石膏？
8.答：C3A在水中溶解度大，反应很快，引起水泥浆闪凝；
水泥的凝结速度取决于水泥浆体中水化物凝胶微粒的聚集，Al3＋对凝胶微粒聚集有促进作用；
石膏与C3A反应形成难溶的硫铝酸钙水化物，反应速度减缓，并减少了溶液中的Al3＋浓度，延缓了水泥浆的凝结速度。

五.计算题（每小题10分，共20分）
1.某工地质检员从一堆碎石料中取样，并将其洗净后干燥，用一个10升的金属桶，称得一桶碎石的净质量是13.50Kg；再从桶中取出1000g的碎石，让其吸水饱和后用布擦干，称其质量为1036g；然后放入一广口瓶中，并用水注满这广口瓶，连盖称重为1411g，水温为25°C，将碎石倒出后，这个广口瓶盛满水连同盖的质量为791g；另外从洗净完全干燥后的碎石样中，取一块碎石磨细、过筛成细粉，称取50g，用李氏瓶测得其体积为18.8毫升。请问？
1）该碎石的密度、表观密度和堆积密度？
2）该碎石的孔隙率？
3）该碎石的密实度、空隙率和填充率？
1.解：1）∵ V’o=10L, m’2=13.5kg; ρ0’ =（m2’/V0’）= 13.5/10 = 1.35
∵ m’=1000g, 吸水后质量=1036g. 设水的密度＝1。
则， Vo = 791－(1411－1036) = 416mL
∴ ρ0 =（m’/V0）= 1000/416 = 2.404
∵ V=18.8mL, m=50g; ∴ ρ=(m/V)= 50/18.8=2.66
2) P = [1－ρ0/ρ] ×100% =(1－2.404/2.66)=9.624%
3) D=1－P=90.376%
P’=[1－ρ0’/ρ0] ×100% =(1－1.35/2.404)=43.8%
D’=1－ (责任编辑：admin)转载请注明本文地址：
P’=1－43.8%=56.2%
2.某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30，施工采用机拌机振，混凝土坍落度要求为30-50mm，并根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差为5MPa。所用原材料如下：
水泥：42.5级矿渣水泥，密度3g/cm3，水泥强度等级标准值的富余系数为1.08；
砂：中砂，级配合格，砂子表观密度2.65 g/cm3;
石：5-30mm碎石，级配尚可，石子表观密度2.70 g/cm3;
求：1.混凝土计算配合比；
2.若试配混凝土的和易性和强度符合要求，又知砂子含水率为3%，石子含水率1%，试计算混凝土施工配合比。
单位用水量选用表
拌合物稠度
卵石最大粒径 (㎜)
碎石最大粒径 (㎜)
项目
指标
10
20
31.5
40
16
20
31.5
40
坍落度(㎜)
10~30
190
170
160
150
200
185
175
165
30~50
200
180
170
160
210
195
185
175
50~70
210
190
180
170
220
205
195
185
70~90
215
195
185
175
230
215
205
195
2.解：1.求混凝土的初步（计算）配合比
1）确定混凝土配制强度
2）确定水灰比
0.53<0.65 符合耐久性要求
3）确定用水量
查表得用水量可为185Kg
4）计算水泥用量
大于最小水泥用量260Kg，符合耐久性要求
5）确定砂率
用插值法得砂率为35%
6）计算砂、石质量。用体积法
S0=655Kg，G0=1219Kg
7）确定配合比
1m3混凝土中：水泥349Kg；水185Kg；砂655Kg；
石子：1219Kg
水泥:砂:石=1:1.87:3.49，水灰比：0.53
8）施工配合比
水泥：349Kg；
砂：655•（1+3%）=674Kg
石：1219•（1+1%）=1231Kg
水：185-655•3%-1219•1%=153Kg