土木工程材料

一、 填空題（1X10）1、 水可以在材料表面展開，即材料表面可以被水浸潤，這種性質(zhì)稱為殊水性2、混凝土和易性包括流動(dòng)性 、粘聚性 和 保水性三方面的含義。3、硅酸鹽水泥的四種礦物中，對(duì)前期強(qiáng)度起決定性影響的是 C3S，水化放熱最大最快的是 C3A。4、目前所用的墻體材料有磚、砌塊和 板材三大類。5、低碳鋼拉力試驗(yàn)中可明顯地劃分為彈性階段、屈服階段和強(qiáng)化階段。二、 單選題（1X15）1、 下列材料中，凝結(jié)硬化最快的是（D）A、生石灰B、水泥C、粉煤灰D、建筑石膏2、 （D）瀝青在高溫時(shí)有較好的穩(wěn)定性，在低溫時(shí)又有較好的變形能力。A、凝膠型B、溶膠型C、懸浮密實(shí)型D、溶一凝膠型3、 材料隨其孔隙率增加而增大的性能是（B）A、強(qiáng)度B、保溫性C、抗凍性D、密實(shí)度4、 下列鋼材中可焊性最差的是（A）A、沸騰鋼B、半鎮(zhèn)靜鋼C、鎮(zhèn)靜鋼D、特殊鎮(zhèn)靜鋼5、 對(duì)混凝土流動(dòng)性起決定性作用的是（C）A、水泥用量B、水灰比C、用水量D、砂率6、 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼隨鋼號(hào)地增加，鋼材地（D）A、強(qiáng)度增加，塑形增加B、強(qiáng)度降低，塑形增加C、強(qiáng)度降低，塑形降低D、強(qiáng)度增加，塑形降低7、 砌筑有保溫要求的六層以下建筑物的稱重墻宜選用（D）A、燒結(jié)空心磚B、空心砌塊C、燒結(jié)普通磚D、燒結(jié)多孔磚8、 大體積混凝土施工中常用的外加劑是（C）A、減水劑B、早強(qiáng)劑C、緩凝劑D、引氣劑9、 在抹面砂漿中摻入纖維材料可以改善砂漿的（B）A、抗壓強(qiáng)度B、抗拉強(qiáng)度C、保水性D、流動(dòng)性10、 木材的含水率中，引起木材物理力學(xué)性質(zhì)變化的含水率轉(zhuǎn)折點(diǎn)是（D）A、平衡含水率B、標(biāo)準(zhǔn)含水率成風(fēng)十含水率D、纖維飽和點(diǎn)11、 關(guān)于加氣混凝土砌塊性能，以下說法錯(cuò)誤的是（C）A、輕質(zhì)B、加工性能好C、十縮變形小D、保溫隔聲性好12、 普通混凝土的抗壓強(qiáng)度測(cè)定，若采用100x100x100mm的立方體試件，則試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)乘以換算系數(shù)（B）A、0.90B、0.95C、1.0513、 為了達(dá)到保溫隔熱的目的，在選擇墻體材料時(shí)，要求（B）A、導(dǎo)熱系數(shù)小，熱容量小B、導(dǎo)熱系數(shù)小，熱容量大C、導(dǎo)熱系數(shù)大，熱容量小D、導(dǎo)熱系數(shù)大，熱容量大14、 相同標(biāo)號(hào)時(shí)，下列水泥中3d強(qiáng)度最高的是（D）A、礦渣水泥B、粉煤灰水泥^火山灰水泥D、普通硅酸鹽水泥15、 相同樹種木材強(qiáng)度中，強(qiáng)度最大的是（B）A、順紋抗壓B、順紋抗拉C、橫^抗拉D順紋抗剪三、多選題（2x10）1、引起水泥安定性不良的原因有（）A、游離CaO含量過多B、游離MgO含量過多C、SiO2含量過多。、加入石膏量過多2、材料的以下性質(zhì)中受含水率影響的有（ACD）A、抗壓強(qiáng)度B、密度C、表觀密度D、堆積密度3、 設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)，為保證其耐久性，必須符合（BD）限值要求A、最大用水量B、最大水灰比C、最小砂率D、最小水泥用量4、 瀝青的針入度越大，則（AD）A、延度越大B、軟化點(diǎn)越高C、粘滯性越大D、溫度穩(wěn)定性越小5、 鋼材經(jīng)過冷拉及時(shí)效處理后，（AB）可得到提高。A、屈服強(qiáng)度B、極限抗拉強(qiáng)度成塑形。、硬度四、判斷題（1x10）1、 鋼材伸長率6是衡量鋼材塑形的一個(gè)指標(biāo)，其數(shù)值愈大，表示鋼材塑形愈好。（-）2、 木材的含水率增大時(shí)，體積一定膨脹；含水率減少時(shí)，體積一定收縮。（X）3、 炎熱地區(qū)屋面防水可以選用100號(hào)石油瀝青。（X）4、 鋼筋的比強(qiáng)度大于混凝土比強(qiáng)度。（-）5、 在空氣中吸收水分的性質(zhì)稱為材料的吸水性。（X）6、 初凝時(shí)間晚于45分鐘的硅酸鹽水泥為廢品。（V）7、 木材是各向同性材料。（V）8、 多孔磚和空心磚不宜用在有防潮防滲要求的建筑部位。（V）9、 在其他條件相同的的情況下，用卵石代替碎石配置混凝土，可使混凝土強(qiáng)度提高，但流動(dòng)性有所下降。（V）10、煤瀝青與礦質(zhì)材料的粘接力，有毒性和臭味，可用于地下防水工程和防滲工程。（/）五、問答題（30）1、 生產(chǎn)材料時(shí)，在組成一定的情況下，可采取什么措施來提高材料的強(qiáng)度和耐久性？答：主要有以下兩個(gè)措施：（1）降低材料內(nèi)部的孔隙率，特別是開口孔隙率。降低材料內(nèi)部裂紋的數(shù)量和長度；使材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)均質(zhì)化。（2）對(duì)多相復(fù)合材料應(yīng)增加相界面間的粘結(jié)力。如對(duì)混凝土材料，應(yīng)增加砂、石與水泥石間的粘結(jié)力。2、 使用石灰膏時(shí)，為什么陳伏后才能使用？生石灰中含有欠火石灰和過火石灰，欠火石灰降低石灰的利用率。過火石灰密度較大，表面常被雜質(zhì)融化形成的玻璃釉狀物包裹，熟化很慢。當(dāng)石灰已經(jīng)硬化后，其中的過火顆粒才開始熟化，體積膨脹，引起隆起和開裂。為了消除過火石灰的危害，石灰漿應(yīng)在儲(chǔ)灰坑中保存兩星期以上，稱為”陳伏”，”陳伏”期間，石灰表面應(yīng)保有一層水分，與空氣隔絕，以免碳化。3、 配置砂漿時(shí)，為什么除水泥外常常還要加入一定量的其它膠凝材料？因使用水泥配制砂漿時(shí)，一般水泥的標(biāo)號(hào)遠(yuǎn)大于砂漿的強(qiáng)度等級(jí)，因而用少量的水泥即可滿足強(qiáng)度要求。但水泥用量較少時(shí)（如少于350kg時(shí)），砂漿的流動(dòng)性和保水性往往很差，特別是保水性。因此，嚴(yán)重地影響砂漿的施工質(zhì)量，故常加入一些廉價(jià)的其它膠凝材料來提高砂漿的流動(dòng)性，特別是保水性。4、 試述混凝土中四種基本組成材料在混凝土中所起的作用。答：普通混凝土的主要組成材料有：水、水泥、集料（包括砂和石），水泥和水形成水泥漿，填充砂子空隙并包裹砂粒，形成砂漿，砂漿又填充石子空隙并包裹石子顆粒?；炷聊Y(jié)硬化之前，水泥漿在砂石顆粒之間起著潤滑作用，使混凝土拌和物具有一定的流動(dòng)性，而混凝土凝結(jié)硬化后水泥漿主要的是起膠結(jié)作用。把砂石骨料牢固的膠結(jié)成一整體，砂石：一般不與水泥漿起化學(xué)反應(yīng)，起骨架作用，可以大大的節(jié)省水泥；在混凝土硬化前可以降低總體的水化熱，硬化后大大減少混凝土由于水泥漿硬化而產(chǎn)生的收縮，抑制裂縫的擴(kuò)展。5、 為何屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和伸長率是建筑用鋼材的重要技術(shù)性能指標(biāo)。答：屈服點(diǎn)（6s）是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)取值的依據(jù)，表示鋼材在正常工作承受的應(yīng)力不超過6s；屈服點(diǎn)與抗拉強(qiáng)度的比值（6s/6b）稱為屈強(qiáng)比。它反應(yīng)鋼材的利用率和使用中安全可靠程度；伸長率（6）表示鋼材的塑性變形能力。鋼材在使用中，為避免正常受力時(shí)在缺陷處產(chǎn)生應(yīng)力集中發(fā)生脆斷，要求其塑性良好，即具有一定的伸長率，可以使缺陷處超過6s時(shí)，隨著發(fā)生塑性變形使應(yīng)力重分布，而避免鋼材提早破壞。同時(shí)，常溫下將鋼材加工成一定形狀，也要求鋼材要具有一定塑性。但伸長率不能過大，否則會(huì)使鋼材在使用中超過允許的變形值。6、 什么是混凝土的和易性？影響和易性的主要因素有哪些？一般采用哪些措施來改善混凝土的和易性？答：和易性是指混凝土拌合物易于施工，包括拌合、運(yùn)輸、澆灌、搗實(shí)等操作并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能。和易性是一個(gè)綜合性指標(biāo)，至少包含了流動(dòng)性、粘聚性和保水性三項(xiàng)獨(dú)立的性能。影響混凝土拌合物和易性的主要因素有：單位體積用水量（單位體積混凝土中水泥漿與集料的相對(duì)比例，水灰比）、原材料的特性（水泥的品種，集料形狀、表面特征）、砂率、時(shí)間、溫度、外加劑，攪拌條件等。答：和易性是指混凝土拌合物易于施工，包括拌合、運(yùn)輸、澆灌、搗實(shí)等操作并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能。和易性是一個(gè)綜合性指標(biāo)，至少包含了流動(dòng)性、粘聚性和保水性三項(xiàng)獨(dú)立的性能。影響混凝土拌合物和易性的主要因素有：單位體積用水量（單位體積混凝土中水泥漿與集料的相對(duì)比例，水灰比）、原材料的特性（水泥的品種，集料形狀、表面特征）、砂率、時(shí)間、溫度、外加劑，攪拌條件等。六、計(jì)算題（25）1、某工地要使用42.5普通硅酸鹽水泥，實(shí)驗(yàn)室取樣制備了標(biāo)準(zhǔn)水泥膠砂試件（40mmX40mmX160mm）兩組，分別于3天和28天齡期進(jìn)行抗折抗壓試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1，表2為普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度要求，試分析該水泥強(qiáng)度是否合格？表1試驗(yàn)結(jié)果抗折強(qiáng)度（Mpa）抗壓破壞最大負(fù)載（KN）3d28d3d28d4.16.924.871.228.975.53.96.829.070.328.467.63.86.526.569.426.568.8表2普通硅酸鹽的強(qiáng)度強(qiáng)度要求強(qiáng)度等級(jí)抗折強(qiáng)度(Mpa)抗壓強(qiáng)度(Mpa)3d28d3d28d42.53.56.51742.542.5R46.52242.552.5472352.552.5R572752.5解：受彎截面為正方形的標(biāo)準(zhǔn)試件，抗折強(qiáng)度計(jì)算公式為R(F)1|^，把試件截面寬度b=0.04m,兩支點(diǎn)距離L=0.1m和各抗折破壞荷載代入上式得：各試件3d抗折強(qiáng)度分別為4.10MPa、3.89Mpa，3.80Mpa各試件28d抗折強(qiáng)度分別為6.89MPa、6.80Mpa，6.49Mpa3d抗折強(qiáng)度平均值二(4.10+3.89+3.80)/3=3.93Mpa，平均值與最大最小值之差均小于平均值10%，3個(gè)數(shù)據(jù)均有效，3d抗折強(qiáng)度為3.9Mpa，大于表2中42.5級(jí)水泥3d抗折強(qiáng)度要求的3.5Mpa，符合強(qiáng)度要求；28d抗折強(qiáng)度平均值二(6.89+6.80+6.49)/3=6.73Mpa，平均值與最大最小值之差均小于平均值10%，3個(gè)數(shù)據(jù)均有效，28d抗折強(qiáng)度為6.7Mpa>6.5Mpa，符合要求；3d抗壓破壞荷載6個(gè)數(shù)據(jù)的平均值二(24.2+28.9+29.0+28.4+26.5+26.5)/6=27.2kN，最大值與平均值之差=29-27.25=1.75<27.25x10%=2.73kN最小值與平均值之差=27.25-24.2=3.05>27.25x10%=2.73kN，剔除此數(shù)據(jù)，取其余5個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,平均值二(28.9+29.0+28.4+26.5+26.5)/5=27.86kN,與最大最小值之差均小于10%的平均值，5個(gè)數(shù)據(jù)均有效，抗壓強(qiáng)度二抗壓破壞荷載/受力面積，即f=F/A3d抗壓強(qiáng)度=27.86x1000/(0.04x0.04)=17.4x106N/m2=17.4Mpa>17.0Mpa，符合要求28d抗壓破壞最大荷載平均值二(71.2+75.5+70.3+67.6+69.4+68.8)/6=70.47Mpa，平均值與最大最小值之差均小于平均值10%，6個(gè)數(shù)據(jù)均有效，28d抗壓強(qiáng)度二70.47x1000/(0.04x0.04)=70.47x106N/m2=44.0Mpa>42.5Mpa，符合要求結(jié)論：該水泥強(qiáng)度合格。2、某建筑工地需配制一混凝土，通過試件和調(diào)整后得該混凝土的實(shí)驗(yàn)室配合比為水泥：砂：石=1:2.1:4,W/C=0.60，混凝土的表觀密度為2410kg/m3。求1m3混凝土各材料(干燥)用量。工地現(xiàn)場(chǎng)砂子含水量為5%,石子含水量為2%。求拌制一盤200升該混凝土，各種材料的下料量。解：因四種材料的質(zhì)量之和等于混凝土拌合物的表觀密度x1m3，有：C+S+G+W=2410kgC+2.1C+4.0C+0.6C=2410kgC=2410/7.7=313kgW=