《土木工程材料》期末复习题.doc

成教土木工程材料复习题
2013年宁波工程学院成教
《土木工程材料》期末复习题
一．名词解释：
1、气硬性胶凝材料：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或发展其强度的胶凝材料。
2、徐变：混凝土在长期不变的荷载作用下，除产生瞬时的弹性变形和塑性变形，还会产生随时间而增长的非弹性变形。这种在长期荷载作用下，随时间而增长的变形就是徐变。
3、高强混凝土：指强度在60MPa以上的混凝土。
4、沥青的老化：指沥青中各组分在热、空气、阳光等因素作用下，密度小的
组丛可以逐渐变成密度大的组丛，使塑性逐渐降低，硬脆性增加。
5、材料的抗冻性：是指材料在水饱和状态下能够抵抗多次冻融循环作用不破坏，强度也不显著降低的性质。
6、塑性：在外力作用下材料产生变形，如果取消外力，仍保持变形后的形状尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑性。
二、选择题：
1.随着时间的延长，石油沥青中三大组分逐渐递变的顺序是(   A   )。
A.油分→树脂→地沥青质              B.树脂→油分→地沥青质
C.油分→地沥青质→树脂              D.树脂→地沥青质→油分
2.材质相同的A、B两材料，已知它们的表观密度ρ0A＞ρ0B，则A、B材料的实际密度ρA、ρB关系为（ C ）
A. ρA＞ρB B. ρA＜ρB C. B. ρA＝ρB D.无法判定
3.如果两种砂子的细度模数Mx相同，则它们的颗粒级配（　B ）
A. 一定相同 B. 不一定不同
C. 绝对不同 D. 细度模数、颗粒级配毫无关系
4.欲制得低热高强度水泥，应限制硅酸盐水泥熟料中_______矿物含量。（ C ）
A.C3S B.C2S
C.C3A D.C4AF
5.喷射混凝土施工中通常须加入的外加剂是（ A ）
A.早强剂 B.减水剂
C.引气剂 D.缓凝剂
6.石灰熟化过程中的“陈伏”是为了（ C ）
A.有利于结晶 B.蒸发多余水分
C.消除过火石灰的危害 D.降低发热量
7.吸水性基层的砌筑砂浆强度主要取决于（ B ）
A.水泥强度和水灰比 B.水泥强度和水泥用量
C.水灰比和骨料强度 D.水灰比和水泥用量
8.人工鉴别过火砖与欠火砖的常用方法是（ B ）
A.根据砖的强度 B.根据砖颜色的深浅及打击声音
C.根据砖的外形尺寸 D.根据砖的表面状况
9.设计混凝土配合比时，单位用水量的确定原则是（ A ）
A.根据流动性和粗骨料种类规格 B.根据和易性和耐久性要求
C.根据和易性和强度要求 D.根据强度和耐久性要求
10.含水率为6％的湿砂100g，其中所含水重为（ C ）
A.水重＝100×6％＝6g B.水重＝(100-6)×6％＝5.6g
C.水重＝100-＝5.7g D.水重＝(100+6)×6％=6.36g
11.使钢材产生冷脆性的有害元素是（ C ）
A.Mn B.S
C.P D.C
12.混凝土配合比设计的三个主要技术参数是（C　）。
A.单方用水量、水泥用量、砂率 B.水灰比、水泥用量、砂率
C.单方用水量、水灰比、砂率 D.水泥强度、水灰比、砂率
13.当材料的润湿边角为______时，称为憎水性材料。（ A ）
A.＞90° B.＜90°
C.＝0 D.≥90°
14.石材的硬度常用_______表示。（ B ）
A.洛氏或布氏硬度 B.莫氏或肖氏硬度
C.莫氏或邵氏硬度 D.洛氏或维氏硬度
15.下列______水泥需水量大，干缩大，抗冻性差，抗渗性好。（ B ）
A.矿渣水泥 B.火山灰水泥
C.粉煤灰水泥 D.普通水泥
16.普通混凝土抗压强度测定时，若采用100×100×100mm的试件，试验结果应乘以尺寸换算系数（ B ）
A.0.90 B.0.95
C.1.05 D.1.00
17.颗粒材料的密度为ρ，表观密度为ρ0，堆积密度为，则存在下列关系（ C ）
A.ρ＞＞ρ0 B.ρ0＞ρ＞
C.ρ＞ρ0＞ D.＞ρ＞ρ0
18.使钢材产生热脆性的有害元素是（ B ）
A.Mn和Si B.S和O
C.P和S D.C
19.石油沥青的三大技术性质是（ D ）
A.流动性、粘聚性和保水性 B.流动性、塑性和强度　
C.粘性、塑性和强度 D.粘性、塑性和温度敏感性
20.水玻璃中常掺用的硬化剂是（ D ）
A.NaF B.Na2SO4
C.Na2SiO3 D.Na2SiF6
三、计算题：
1．从一批II钢筋中抽样，并截取两根钢筋做拉伸试验，测得如下结果：屈服下限荷载分别为42.4、42.8kN; 抗拉极限荷载分别为62.0kN、63.4kN，钢筋公称直径为12ｍｍ，标距为60ｍｍ，拉断时长度分别为70.6和71.4mm,试分别计算钢筋的屈服强度、抗拉强度及伸长率？并说明其利用率及使用中安全可靠程度如何 ？
解：屈服强度为：

σs =(394+375)÷2 = 385 N/mm2
抗拉强度为：

σb =(548+561)÷2 = 555 N/mm2
伸长率为：

δ=(17.7+19.0)÷2 =18.4%
屈强比为：
σs/σb = 385/555 =0.69
该II级钢筋的屈强比在0.65-0.75范围内，表明其利用率较高，使用中安全可靠度较好。
2．某建筑材料试验室对一普通硅酸盐水泥试样进行了检测，试验结果如下表，试计算该确定其水泥的3D、28D强度

抗折强度破坏荷载（KN）
抗压强度破坏荷载（KN）
3D
28D
3D
28D
1.25
2.90
23
75
29
71
1.60
3.05
29
70
28
68
1.50
2.75
26
69
27
70
解：（1）抗折强度计算：
3d强度破坏荷载为：

(>10%)舍去1.25

3d抗折强度为：

28d强度破坏荷载为：

28d抗折强度为：

（2）抗压强度计算：
3d强度破坏荷载：
（>10%）舍去23

3d抗压强度为：

28d强度破坏荷载：

28d抗压强度为：

3．一块尺寸标准的砖，m=2500g ，mb=2900g；敲碎磨细过筛（0.2mm）烘干后，取样54.02g，测得其排水体积V排水为20.00cm3。求该砖的密度、体积密度、开口孔隙率、闭口孔隙率、孔隙率、体积吸水率。
解：ρ=m/V=54.02/20.00=2.70 g/cm3，
ρ0=m/V0=2500/（24.0×11.5×5.3）=1.71 g/cm3，
P=1—ρ0/ρ=1-1.71/2.70=36.7%，
Wm=（mb－m）/m=（2900-2500）/2500=16.0%
WV=（mb－m）/（V0ρ水）=Wmρ0/ρ水=16.0%×1.71/1.00=27.4%
WV≈PK==27.4%。
PB=P－PK=36.7－27.4=9.3%。
4．一加气砼试块，其ρ=2.30g/cm3，m=500g，将它浸没于水中，吸水饱和后测得，mb=600g，V排水=1000cm3。
（1）求其闭口孔隙率、体积密度和体积吸水率？
（2）若上述材料为加气砼碎块，则其表观密度为多少？

解：（1）PK ≈WV=（mb－m）/（V0ρW）
=（600－500）/[（1000+（600－500）/1.0）×1.0]=9.1%
ρ0=m/V0=500/（1000+（600-500）/1.0）=455 kg/m3，
P=1—ρ0/ρ=1－0.455/2.30=80.2%，
PB =P－ P K=80.2-9.1=71.1%。
（2）ρ’=m/V排水=500/1000=0.50 g/cm3=500 kg/m3。

四、问答题：
1、水泥混凝土和沥青混合料中粗细集料的划分界线是怎样规定的？
答：水泥混凝土中：粗集料是指粒径大于4.75毫米，细集料是指粒径小于4.75毫米。沥青混合物中：一般情况是以2.36毫米为粗细集料分界线，对于粗粒式沥青混凝土是以4.75毫米为分界线的。
2、什么是沥青含蜡量？含蜡量对沥青混合料路面有何影响？
答：沥青含蜡量是以蒸镏法馏出油分后，在规定的溶剂及低温下结晶析出的蜡的含量。以质量百分比表示。
对沥青混合料路面的影响：
1、高温变软，因此沥青混合料也易变软，高温稳定性差。
2、低温变硬变脆，，所以，造成沥青混合料路面低温变形能力差。
3、沥青与集料容易剥落（即粘附性降低）。
4、蜡容易包裹在石料表面，降低了沥青混合料路面的抗滑性能。
5、蜡的存在会导致室内试验数据不准，因而影响沥青混合料路面的质量。
3、水泥的安定性对道路与桥梁工程砼有什么实际意义？
答：水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。各种水泥在凝结硬化过程中几乎都产生不同程度的体积变化，水泥石的轻微变化一般不影响砼的质量。但是水泥含有过量的游离氧化钙、氧化镁或硫酸盐时，水化速度较慢、水泥结硬后仍在继续水化，则引起已结硬的水泥石内部产生张应力，轻者可降低强度，重者可导致开裂或崩溃。
4、水泥砼设计包括哪些内容？在施工时为什么要对配合比进行换算？
答：水泥砼设计包括四方面内容：
1）计算初步配合比。 2）试拌调整提出基准配合比。
3）检查强度，确定试验室配合比。 4）施工配合比换算。
施工配合比换算原因：理论配合比计算是按集料绝干状态计算的。所以施工时要换算。
5、简述沥青路面层用沥青如何选取沥青的标号？
答：沥青路面层用沥青标号宜根据气候条件、施工季节、路面类型、施工方法和矿料类型等进行选用。其他各层的沥青可采用相同的标号，也可采用不同的标号。通常面层 上层宜选用较稠的沥青，下层或连接层宜用较稀的沥青。当沥青标号不符合使用要求时， 可采用不同标号的沥青掺配，但掺配后的技术指标应符合要求。
6、简述水泥抗压、抗折强度试验结果如何处理？
答：抗压强度：6个断块试件抗压强度的算术平均值，精确至0.1MPa。如果6个强度值中有一个值超过平均值±10%的，应剔除后以剩下5个值的算术平均值作为最后结果。如果5个值中再有超过平均值±10%的，则此组试件无效。(Rc=Fc/A)
抗折强度：取三个试件平均值，精确至0.1MPa。当三个强度值中有超过平均值±10%的，应剔除后再平均，以平均值作为抗折强度试验结果。
7、什么是水泥的凝结时间？凝结时间对混凝土施工有什么意义？
答：凝结时间是水泥从加水到水泥失去可塑性的时间。凝结时间对混凝土施工有着重要的意义，初凝时间短，将会影响混凝土拌合物的运输和浇灌。终凝时间太长，则影响混凝土工程的施工速度。
8、碱-集料反应的主要类型有哪些？应采用什么方法鉴定集料与碱发生潜在的有害反应？
答：碱-集料反应的主要类型有：
1、碱-硅反应，是指碱与集料中活性二氧化硅反应。
2、碱-碳酸盐反应（ACR）是指碱与集料中的活性碳酸盐反应。
鉴定方法： 1、岩相法：检验确定哪些集料可能与水泥中的碱发生反应。
2、砂浆长度法：检验集料产生有害反应的可能性。
9．试论述影响混凝土工作性的主要因素有哪些？在工程施工时可以采取哪些措施改善混凝土的工作性？
答：1.材料组成对混凝土强度的影响：①水泥的品种、细度、矿物组成以及混合材料的掺量。②集料的粒径、形状、表面纹理、级配和吸水性。③水灰比的影响。④集浆比的影响。⑤外加剂的影响。⑥砂率的影响。
2.环境和时间的影响：①引起混凝土拌和物工作性降低的环境因素主要有：温度、湿度和风速。②时间的影响：混合物在拌和后，其坍落度随时间的增长而逐渐减少。
可以采取的措施有：①调节混凝土的材料组成。③掺加各种外加剂。③提高振捣机械的效能。
10、什么是沥青的老化？沥青老化的评价方法是什么？
答：沥青老化：指沥青在受到外界自然因素（光、热、水）的作用下，轻质油分变少，外观变硬、变脆，针入度降低，软化点升高的过程。
评价的方法：对于中、轻交通量道路石油沥青，采用沥青蒸发损失试验，对于重交通量道路石油沥青，采用沥青薄膜加热试验。
11、简述沥青混合料配合比设计包括哪几个阶段？如何测定沥青混合料的沥青含量？
答：沥青混合料配合比设计包括四个阶段：
1） 目标配合比的阶段；2）生产配合比设计阶段；3）生产配合比验证阶段；
测定沥青混合料的沥青含量的方法有四种：
1）射线法；2）离心分离法；3）回流式抽提仪；4）脂肪抽提仪
12、什么是水泥的体积安定性？体积安定性不良的原因是什么？水泥的体积安定性评价方法有哪些？
答：水泥的体积安定性是水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。水泥体积安定性试验通常采用试饼法和雷氏夹法。
各种水泥在凝结硬化过程中几乎都产生不同程度的体积变化，水泥石的轻微变化一般不影响混凝土的质量。但是，水泥含过量的游离氧化钙、氧化镁或硫酸盐时，水化速度较慢，水泥结硬后仍在继续水化，则引起已结硬的水泥石内部产生张应力，轻着可降低强度，重着可导致开裂或崩溃。
评价的方法：试饼法和雷氏夹法。
13、水泥混凝土配合比设计中的三个参数四个要求是什么？
答：三个参数：水灰比、砂率、单位用水量。
四个要求：满足新拌混凝土和易性的要求、满足强度的要求、满足耐久性的要求，在此基础上的经济上的要求。
14、做水泥安定性试验以前，应先做何试验？有何意义？
答：在做水泥安定性试验前，要先做标准稠度试验，其目的是：为了进行水泥凝结时间和安定性试验时，对水泥净浆在标准稠度的条件下，使不同的水泥具有可比性。
15、什么是沥青混合料的高温稳定性，评价的依据是什么？
答：沥青混合料在夏季高温条件下（60℃），经车辆荷载重复作用下不产生车辙及波浪的能力，评价的方法：GBJ-92，采用马歇尔稳定度试验来评价高温稳定性。 对于高速和一级公路，还要加做动稳定度试验。
16、现行标准规定标准稠度用水量的两种测定方法是什么，发生争议时以哪种方法为准？
答：现行标准稠度用水量的测定方法有：标准法和代用法；当试验结果有争议是，应以标准法为准。
17．试论述影响混凝土强度的主要因素有哪些？在工程施工时可以采取哪些措施提高混凝土的强度？
答：影响混凝土强的因素是多方面的，归纳起来主要有以下几方面：材料的组成、制备的方法、养生条件和试验条件四大方面。
材料对混凝土强度的影响：1、水泥的强度和水灰比，主要取决于其内部起胶结作用的水泥石的质量，水泥石的质量则取决于水泥的特性和水灰比。2、集料的特性，集料对混凝土的强度有明显的影响，特别是粗集料的形状与表面性质对强度有着直接的影响。3、浆集比对混凝土的强度也有一定的影响，在水灰比相同的条件下，在达到最优浆集比后，混凝土的强度随着浆集比的增加而降低。
养护条件对混凝土强度的影响：1、湿度。2、温度。3、龄期。
试验条件对混凝土强度的影响：影响混凝土力学强度的试验条件有：
试件的形状与尺寸、试验件的湿度、试件的温度、支承条件和加载方式对混凝土强度也有一定的影响。
提高水泥混凝土强度采取的措施：
1、选用高强度水泥和早强水泥。2、采用低水灰比和浆集比。3、掺加混凝土外加剂的掺和量。4、采用湿热处理：蒸气养护和蒸压养护。5、采用机械搅拌和振捣。
18、水泥常规指标有哪些？发生争议时以何种方法为准？
答：1、细度：采用干筛法和负压筛法，发生争议时以负压筛法为准。2、体积安定性：采用试饼法和雷氏夹法，发生争议时以雷氏夹法为准。3、标准稠度用水量：调整水量法和固定水量法，发生争议时以调整水量法为准。4、凝结时间，初凝时间：是指水泥从加水时刻起到水泥失去塑性而经过的时间。终凝时间；是指水泥从加水时刻起到水泥硬化而经过的时间。
19、什么是水泥混凝土的工作性？怎样测定新拌混凝土的工作性？
答：水泥混凝土的工作性包含：流动性、可塑性、稳定性和易密性这四个方面的含义。应该具有：满足运送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、泌水和易于浇捣密致的密实性。
20．某些体积安定性不合格的水泥，在存放一段时间后变为合格，为什么？
答：某些体积安定性轻度不合格水泥，在空气中放置２-4周以上，水泥中的部分游离氧化钙可吸收空气中的水蒸汽而水化（或消解），即在空气中存放一段时间后由于游离氧化钙的膨胀作用被减小或消除，因而水泥的体积安定性可能由轻度不合格变为合格。
21、什么是级配？
答：级配是集料各级粒径颗粒的分配情况，。级配可分为二种形式：1、连续级配：粗细粒径逐级都有，有较好的工作性，施工和易性好，易搅拌，但粗集料之间没有形成骨架，力学指标不好。2、间断级配：缺少一级或几级粒径的料，不易搅拌，不易碾压，工作性不好，粗集料易形成骨架，力学指标好。
22、水煮法和水浸法的区别是什么？
答：1、数量不同：水煮法为5个以上，水浸法为5.5克沥青，100克集料。2、集料的粒径不同：水煮法为13.2-19毫米，水浸法为9.5-13.2毫米。3、冷却时间不同：水煮法室温下冷却15分钟，水浸法室温下冷却1小时。浸泡方法不同：水煮法微沸水中泡3分钟，水浸法80℃水中浸泡30分钟。
23、沥青的三大指标有哪些？沥青的牌号等级是按照划沥青的什么指标划分的？沥青混合料的最主要技术指标有哪几项？
答：沥青的三大指标：针入度、延度、软化点，沥青的标号是按针入度划分的。
沥青混合料的技术指标有：稳定度、流值、空隙率、饱和度、残留稳定度。
24、水泥常规指标主要有哪些？发生争议时以何种方法为准？
答：1、细度：采用干筛法和负压筛法，发生争议时以负压筛法为准。2、体积安定性：采用试饼法和雷氏夹法，发生争议时以雷氏夹法为准。3、标准稠度用水量：调整水量法和固定水量法，发生争议时以调整水量法为准。4、凝结时间，初凝时间：是指水泥从加水时刻起到水泥失去塑性而经过的时间。终凝时间；是指水泥从加水时刻起到水泥硬化而经过的时间。
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