土木工程材料期末模擬試題及答案1

1、名詞解釋(每題2分，共12分)1.堆積密度是指粉狀或粒狀材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。2、水泥活性混合材料 是指磨成細粉后，與石灰或與石灰和石膏拌和在一起，并加水后，在常溫下，能生成具有膠凝性水化產(chǎn)物，既能在水中，又能在空氣中硬化的混和材料。3.砂漿的流動性是指砂漿在自重或外力的作用下產(chǎn)生流動的性質(zhì)。4、混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值 是指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護的邊長為150mm的立方體試件，在28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的強度總體分布中具有不低于95 %保證率的抗壓強度值。5、鋼材的冷彎性是指剛才在常溫下承受彎曲變形的能力。6、石油瀝青的針入度 是指在規(guī)定溫度25 C條件下，以規(guī)定重量 10

2、0g的標(biāo)準(zhǔn)針，經(jīng)歷規(guī)定時間 5s貫 入試樣中的深度。例1-2某石材在氣干、絕干、水飽和情況下測得的抗壓強度分別為174, 178, 165mpa,求該石材的軟化系數(shù)，并判斷該石材可否用于水下工程。：P1 2 S9 O w3 q答：該石材軟化系例4-2 石灰不耐水，但為什么配制的石灰土或三合土卻可以用于基礎(chǔ)的墊層、道路的基層等潮濕部位？ / D( $ S4 A) 6 F% s V* a) p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，加適量的水充分拌合后，經(jīng)碾壓或夯實，在潮濕環(huán)境中石灰與粘土表面的活性氧化硅或氧化鋁反應(yīng)，生成具有水硬性的水化硅酸鈣或水化鋁酸鈣，所以石灰土或三合土

3、的強度和耐水性會隨使用時間的延長而逐漸提高，適于在潮濕環(huán)境中使用。7 e-、p5 丫 q: j. e原因2.由于石灰的可塑性好，與粘土等拌合后經(jīng)壓實或夯實，使其密實度大大提高，降低了孔隙率，水的侵入大為減少。因此，灰土或三合土可以用于基礎(chǔ)的墊層、道路的基層等潮濕部位例5-5 某框架結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，混凝土設(shè)計強度等級為c30,施工要求混凝土擁落度為3050mm根據(jù)施工單位歷史資料統(tǒng)計，混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差b =5mpa可供應(yīng)以下原材料：水泥： p.o42.5普通硅酸鹽水泥，水泥密度為p c=3.log/cm3 ,水泥的富余系數(shù)為1.08;中砂：級配合格，砂子表觀密度p 0s=2.60g/c

4、m3 ;石子：530mm卒石，級配合格，石子表觀密度P 0g=2.65g/cm3。設(shè)計要求：(1)混凝土計算配合比；(2)若經(jīng)試配混凝土的工作性和強度等均符合要求，無需作調(diào)整。又知現(xiàn)場砂子含水率為 3%,石子含水率為1%,試計算混凝土施工配合比。.解：(1)求混凝土計算配合比。；A* y) H; B( g1)確定混凝土配制強度fcu,ofcu,o = fcu,k + 1.645 (r = 30 + 1.645 X5 = 38.2 mpa2)確定水灰比(w/c)fce = T c?fce,k = 1.08 X42.5 = 45.9 mpa2 Y, A5 e2 ! U; Dw/c =0.53框架結(jié)

5、構(gòu)混凝土梁處于干燥環(huán)境，查表得容許最大水灰比為0.65，:可確定水灰比為 0.53 o3)確定用水量 mw0對于最大粒徑為30mm的碎石混凝土，當(dāng)所需擁落度為3050mm寸，查表得：lm3混凝土的用水量可選用 185kgo4)計算水泥用量mcomco = mw0/(w/c)= 185/0.53 = 349 kg/m3查表，對于干燥環(huán)境的鋼筋混凝土，最小水泥用量為260 kg/m3 ,取mco=349kg/m3o5)確定砂率0 s對于采用最大粒徑為 40mm的碎石，當(dāng)水灰比為 0.53時，查表得砂率值可選取 32%37%取0 s=35%6)計算砂、石用量mso. mgo用體積法計算，得：mso=

6、 641kg , mgo =l192kg。7)該混凝土計算配合比為水泥：砂：石子=1 : 1.84 : 3.42, w/c=0.53。(2)確定施工配合比現(xiàn)場砂子含水率為3%石子含水率為1%,則施工配合比為水泥 mc = mco=349kg砂 ms = mso(1+3%) = 641 x(l+3%)=660kg石子 mg = mgo(1+1%) =1192X (1+1%)=1204kg水 mw = mwo- msox3% - m 3X1% = 185 -641X3% - 1192X 1% = 154kgi.【評注】耐久性問題是混凝土的一個重要性能指標(biāo)，所有混凝土均應(yīng)考慮。因此，國家規(guī)范規(guī)定所有

7、混凝士在配合比設(shè)計時都應(yīng)當(dāng)按該混凝土使用時所處的環(huán)境條件，考慮其滿足耐久性要求所必要的水灰比及水 泥用量值。3.硅酸鹽水泥的凝結(jié)時間有何規(guī)定？對施工方面的意義又哪些？答：硅酸鹽水泥的初凝時間不得小于45min,終凝時間不得大于 390min。意義：對保證水泥在施工時有充足的時間完成攪拌、運輸、振搗、成型等及施工完畢后希望水泥盡快硬化，有利于下一步工序的開展有重要的意義。填空題（每題1分，共25分）1當(dāng)材料的孔隙率增大時，則其密度不變 ，松散密度 減小 ，強度 降低 ，吸水率 增大,抗?jié)B性 降低，抗凍性 降低 。2建筑石膏硬化后，在潮濕環(huán)境中，其強度顯著一下降_，遇水則 破壞，受凍后 破壞。3混

8、凝土配合比設(shè)計中W /C由 強度一和 _耐仄性確定。4砌筑多孔砌體的砂漿的強度取決于_水泥強度和 水泥用量 。5配制混凝土需用合理砂率，這陣可以在水泥用量一定的情況下，獲得最大的 _流動性，或者在 坍落度一定而情況下，水泥用量最少。6煉鋼過程中，由于脫氧程度不同，鋼可分為沸騰 鋼， 鎮(zhèn)靜 鋼和 半鎮(zhèn)靜鋼三種。其中鎮(zhèn)靜一鋼脫氧完全，沸騰 鋼吸氧很不完全。7評定石油瀝青塑性的指標(biāo)是延度 ，評定瀝青粘滯性的指標(biāo)是針入度；評定瀝青耐熱性的指標(biāo)是 _軟化點。計算題（共18分）某材料的密度為2.78g/cm3 ,干表觀密度為1680Kg/m3,現(xiàn)將一重930g的該材料浸入水中，吸水飽和后取出稱重為1025

9、g,試求該材料的孔隙率、重量吸水率、開口孔隙率及閉口孔隙率。（5分）某混凝土配合比為1 ： 2.43: 4.71 , W/C = 0.62 ,設(shè)混凝土表觀密度為 2400 kg / m 3 計，求各材料用量。（6分）今有軟化點分別為95c和25c的兩種石油瀝青。某工程的屋面防水要求使用軟化點為75c的石油瀝青，問應(yīng)如何配制？1.解：孔隙率P =(1 P 0/ p ) X 100 %= 11-1.8/2.7)X100 %=33%；重量吸水率mw =(m水/m)X 100 %=(1020-920)/920X100% =11%；開口孔隙率=V 開/V0=(1020-920)/( 920/1.8) X

10、 100% =19.6%閉口孔隙率=33 % 19.6%=13.4%所以，該材料的孔隙率、重量吸水率、開口孔隙率及閉口孔隙率分別為：33 %;11%;19.6%;13.4%。（5 分）2.解：設(shè)水泥的質(zhì)量為CKg，貝UW =0.62CKg; S =2.43CKg ; G = 4.71CKg ;按假定表觀密度法有：C+S+G+W= p 0h所以， C +0.62C +2.43C+ 4.71C= 2400由上式可得：C= 274Kg ; W = 170Kg ; S = 666Kg ; G = 1290Kg 。所以，各種材料的用量為：C= 274Kg ; W = 170Kg ; S = 666Kg

11、; G = 1290Kg3、解：軟化點為 =28.6%軟化點為25 C所以，軟化點為為 71.4%。（6分）95 C的石油瀝青用量=（95 -75 ）/（95-25） X 100%的石油瀝青用量=100 %-28.6%=71.4%95C的石油瀝青用量為28.6%;軟化點為25c的石油瀝青用量（7分）填空題（每空1分，共計20分）1 .材料的親水性與憎水性用（潤濕邊角）來表示，材料的吸濕性用（ 含水率 ）來表示。材料的吸水 性用（ 吸水率 ）來表示。2 .石膏的硬化時體積是（ 膨脹的 ），硬化后孔隙率較（ 大 ）。3 .石灰漿體在空氣中硬化，是由（ 結(jié)晶 ）作用和（ 碳化）作用同時進行的過程來完

12、成，故石灰屬于（氣硬性）膠凝材料。4 .硅酸鹽水泥熟料中四種礦物成分的分子式是（C3A ）、（ GS ）、（ C3S ）、（ CAF ）。5 .混凝土的合理砂率是指在（ 用水量 ）和（ 水泥用量 ）一定的情況下，能使混凝土獲得最 大的流動性，并能獲得良好粘聚性和保水性的砂率。6 .砌筑砂漿的流動性用（ 沉入度）表示，保水性用（ 分層度 ）來表示。7 .鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時碳素結(jié)構(gòu)鋼以（ 屈服 ）強度作為設(shè)計計算取值的依據(jù)。8、石油瀝青按三組分劃分分別為（油分）、（樹脂）、（ 地瀝青質(zhì)）。2分，。共16分）二、判斷題（正確的在題干括號內(nèi)劃，錯誤的劃X。每小題1 .材料的吸水性用含水率來表示。（ X ）2

13、 .氣硬性膠凝材料，既能在空氣中硬化又能在水中硬化。（ X ）3 .硅酸鹽水泥熟料礦物成分中，水化速度最快的是CA。（，）4 .有抗?jié)B性要求的混凝土不宜選用礦渣硅酸鹽水泥。（ V ）5 .混凝土的流動性用沉入度來表示。（ X ）6、相對濕度越大，混凝土碳化的速度就越快。（ X ）7 .伸長率越大，鋼材的塑性越好。（ V ）8 .石油瀝青的溫度敏感性用針入度表示。（X ）三、名詞解釋（每小題 4分，共20分）1 .表觀密度：材料在自然狀態(tài)下，單位體積內(nèi)的質(zhì)量。2 .普通硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、6%H 15%昆材料和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱普通硅酸鹽水泥。3 .堿骨料反應(yīng)：水泥混

14、凝土中水泥的堿與某些堿活性骨抖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可引起混凝土產(chǎn)生膨脹、開裂甚 至破壞，這種化學(xué)反應(yīng)稱為堿一骨料反應(yīng)。4 .鋼的冷彎性能：冷彎性能是鋼材在常溫條件下承受的彎曲變形的能力。5 .瀝青的溫度敏感性：瀝青的粘性和塑性隨溫度的升降而變化的性能。四、問答題（每小題 5分，共25分）1、現(xiàn)有甲、乙兩水泥廠生產(chǎn)的硅酸鹽水泥熟料，其礦物成分如下：生產(chǎn)廠C3S(%)C2S(為C3A(為CAF (%甲54201016乙4528720若用上述熟料分別制成硅酸鹽水泥，試估計它們的強度發(fā)展速度、水化熱、耐腐蝕性、28d齡期強度有何差異？2、什么是混凝土的和易性？和易性包括哪幾方面內(nèi)容？影響和易性的因素有哪些？

15、3、簡述引氣劑加入到混凝土中，混凝土性能的變化？4、說明下列鋼材牌號的含義：Q235Ab , 45Mn o5、表征石油瀝青性能的三大技術(shù)指標(biāo)是什么？分別表征瀝青的什么性能？答：1、由上表可知甲廠硅酸鹽水泥熟料配制的硅酸鹽水泥的強度發(fā)展速度、水化熱、28d時的強度均高于由乙廠的硅酸鹽水泥，但耐腐蝕性則低于由乙廠的硅酸鹽水泥。2、和易性：混凝土易于施工操作（攪拌、運輸、澆筑、搗實），并獲是質(zhì)量均勻，成型密實的混凝 土的性能。和易性包括三方面內(nèi)容：流動性、粘聚性、保水性。影響和易性的因素：（1）水泥漿的數(shù)量和水灰比（2）砂率（3）溫度和時間性（4）組成材料3、（ 1）、改善混凝土拌合物的工作性；（2

16、）、提高的混凝土的抗?jié)B性、抗凍性。（3）、降低了混凝土的強度。4、Q235Ab表示屈服點等級為 235Mpa,質(zhì)量等級為A級的半鎮(zhèn)靜鋼。45Mn表示含碳量為0.45%較 高含鎰量的鋼。5、針入度、延度，軟化點。粘性、塑性、溫度敏感性五、計算題（其中1題9分，2題10分，共計19分）1、一塊標(biāo)準(zhǔn)的普通粘土磚，其尺寸為240X 115 X 53mm已知密度為2.7g/cm3,干燥時質(zhì)量為2500g，吸水飽和時質(zhì)量為2900g o求：（1）材料的干表觀密度。（2）材料的孔隙率。（3）材料的體積吸水率。解：（1 ）根據(jù) 1、p 0=m/v=2500/240 X 115X53=1.7 g/cm3（2）、

17、P=1- p 0/ p =1-1.7/2.7=37%（3）、Wv= Wp 0=（2900-2500）/2500- 1.7=27%2、計算某大橋混凝土設(shè)計強度等級為C4Q強度標(biāo)準(zhǔn)差為6.0Mpa,用52.5級硅酸鹽水泥，實測 28d的抗壓強度為58.5 Mpa ,已知水泥密度 Pc = 3.10 g/cm3,中砂，砂子表觀密度P os= 3.10 g/cm3,碎石，石子表觀密度 p og= 278g/c m3o自來水。已知： A=0.46, B=0.07 ,單位用水量為 195kg/ m3, 砂率&=0.32含氣量百分數(shù)為a =1,求該混凝土的初步配合比？ （ WC最大水灰比為0.60,水泥最小 用量為280 kg/ m3）解：（1） f w =fcu,k+1.645 af cu,t =40+1.645 X 6= 49.87Mpa(2) W/C=Afce/f