土木工程材料試題及答案

土木工程材料試題及答案名詞解釋（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(xì)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(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護(hù)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(qiáng)度總體分布中具有不低于95％保證率的抗壓強(qiáng)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℃條件下，以規(guī)定重量100g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(qiáng)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[2S9O"w3q答：該石材軟化系數(shù)kr=fb∕fg=165∕178=0.93:??,該石材的軟化系數(shù)為0.93>0.85,為耐水石材???可用于水下工程。：L6S:M'^8W'J1W例5-1混凝土中，骨料級配良好的標(biāo)準(zhǔn)是什么？答：骨料級配是指骨料中不同粒徑顆粒的組配情況。骨料級配良好的標(biāo)準(zhǔn)是骨料的空隙率和總表面積均較小。使用良好級配的骨料，不僅所需水泥漿量較少，經(jīng)濟(jì)性好，而且還可提高混凝土的和易性、密實度和強(qiáng)度。&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(]$S4A)\6F%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的強(qiáng)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。7e-`'p5Yq: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(qiáng)度等級為c30,施工要求混凝土擁落度為30?50mm,根據(jù)施工單位歷史資料統(tǒng)計，混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ=5mpa?？晒?yīng)以下原材料：水泥：p.o42.5普通硅酸鹽水泥，水泥密度為Pc=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P0s=2.60g∕cm3;石子：5?30mm碎石，級配合格，石子表觀密度P0g=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(qiáng)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。；^*y)H;B(g1）確定混凝土配制強(qiáng)度fcu,ofcu,o=fcu,k+1.645σ=30+1.645×5=38.2mpa2）確定水灰比（w/c）fce=γcfce,k=1.08×42.5=45.9mpa2Y,A5e2\!U;Dw/c=0.53???框架結(jié)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。3）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30?50mm時，查表得：lm3混凝土的用水量可選用185kg。4）計算水泥用量mcomco=mw0∕（w∕c）=185/0.53=349kg∕m3查表，對于干燥環(huán)境的鋼筋混凝土，最小水泥用量為260kg∕m3，取mco=349kg∕m305）確定砂率βS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βs=35%o6）計算砂、石用量mso、mgo用體積法計算，得：mso=641kg,mgo=l192kgo7）該混凝土計算配合比為水泥：砂：石子二1：1.84：3.42,w∕c=0.53o（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×(l+3%)=660kg石子mg=mgo(1+1%)=1192×(1+1%)=1204kg水mw=mwo-mso×3%-mω×1%=185-641×3%-1192×1%=154kg【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)定所有混凝土在配合比設(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(yùn)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 ，松散密度 ，強(qiáng)度 ，吸水率 ，抗?jié)B性 ，抗凍性 。2建筑石膏硬化后，在潮濕環(huán)境中，其強(qiáng)度顯著 ，遇水則 ，受凍后 。3混凝土配合比設(shè)計中W/C由—和―確定。4砌筑多孔砌體的砂漿的強(qiáng)度取決于 和 。5配制混凝土需用 砂率，這樣可以在水泥用量一定的情況下，獲得最大的 ，或者在 一定的情況下， 最少。6煉鋼過程中，由于脫氧程度不同，鋼可分為 鋼， 鋼和 鋼三種。其中 鋼脫氧完全， 鋼吸氧很不完全。7評定石油瀝青塑性的指標(biāo)是 ，評定瀝青粘滯性的指標(biāo)是 ；評定瀝青耐熱性的指標(biāo)是 。1、不變，減小，降低，增大，降低，降低2、下降，破壞，破壞3、強(qiáng)度、耐久性4、水泥強(qiáng)度、水泥用量5、合理、流動性，坍落度，水泥用量6、沸騰鋼、鎮(zhèn)靜、半鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)靜，沸騰7、延度，針入度，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1025g，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2400kg/m3計，求各材料用量。（6分）今有軟化點分別為95℃和25℃的兩種石油瀝青。某工程的屋面防水要求使用軟化點為75℃的石油瀝青，問應(yīng)如何配制？.解：孔隙率P=（1-P0∕P）×100%=（11.8/2.7）×100%=33%；重量吸水率mw=（m水/m）×100%=［（1020—920)/920]×100%=11%；開口孔隙率=V開/V0=[(1020-920)/ (920/1.8) ]×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).解：設(shè)水泥的質(zhì)量為CKg,則W=0.62CKg；S=2.43CKg；G=4.71CKg；按假定表觀密度法有：C+S+G+W=ρ0h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；G = 1290Kg。(6分)3、解：軟化點為 95℃ 的石油瀝青用量 = (95℃-75℃)/(95 ℃-25°C)×100%=28.6%軟化點為25℃的石油瀝青用量=100%-28.6%=71.4%所以，軟化點為95℃的石油瀝青用量為28.6%；軟化點為25℃的石油瀝青用量為71.4％。 （7分）一、填空題（每空1分，共計20分）1．材料的親水性與憎水性用（）來表示，材料的吸濕性用（）來表示。材料的吸水性用（ ）來表示。2．石膏的硬化時體積是（），硬化后孔隙率較（）。3．石灰漿體在空氣中硬化，是由（ ）作用和（ ）作用同時進(jìn)行的過程來完成，故石灰屬于（）膠凝材料。4．硅酸鹽水泥熟料中四種礦物成分的分子式是（）、（ ）、（ ）、（ ）。5．混凝土的合理砂率是指在（）和（ ）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（）表示，保水性用（ ）來表示。7．鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時碳素結(jié)構(gòu)鋼以（ ）強(qiáng)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（）、（ ）、（ ）。二、判斷題（正確的在題干括號內(nèi)劃'√’,錯誤的劃'×'。每小題2分，。共16分）1．材料的吸水性用含水率來表示。（）2．氣硬性膠凝材料，既能在空氣中硬化又能在水中硬化。（）3.硅酸鹽水泥熟料礦物成分中，水化速度最快的是CA0（）34．有抗?jié)B性要求的混凝土不宜選用礦渣硅酸鹽水泥。（）5．混凝土的流動性用沉入度來表示。（）6、相對濕度越大，混凝土碳化的速度就越快。（ ）7．伸長率越大，鋼材的塑性越好。（）8．石油瀝青的溫度敏感性用針入度表示。（）三、名詞解釋（每小題4分，共20分）1．表觀密度2．普通硅酸鹽水泥3．堿骨料反應(yīng)4．鋼的冷彎性能5．瀝青的溫度敏感性四、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CS（%）3CS（%）2CA（%）3CAF（%）4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(qiáng)度發(fā)展速度、水化熱、耐腐蝕性、28d齡期強(qiáng)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？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,45Mno5、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？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240×115×53mm，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。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。2、計算某大橋混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級為C40,強(qiáng)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(qiáng)度為58.5Mpa,已知水泥密度PC=3.10g/cm3，中砂，砂子表觀密度POS=3.10g∕cm3，碎石，石子表觀密度POG=27884;m3。自來水。已知：A=0.46,B=0.07,單位用水量為195kg∕m3,砂率5=0.32含氣量百分?jǐn)?shù)為α=1,求該混凝土的初步配合比？（W/C最p大水灰比為0.60，水泥最小用量為280kg/m3）土木工程材料試題答案一、填空題（每空1分，共計20分）1、潤濕邊角含水率吸水率2、膨脹的大3、結(jié)晶碳化氣硬性4、CACSCSCAF323 45、用水量水泥用量6、沉入度分層度7、屈服8、油分樹脂地瀝青質(zhì)二、（正確的在題干括號內(nèi)劃'√’,錯誤的劃‘x’。每小題2分，。共16分）1、X 2、X3、J 4、J 5、X6、X7、J8、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%—15%混材料和適量石膏磨細(xì)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、由上表可知甲廠硅酸鹽水泥熟料配制的硅酸鹽水泥的強(qiáng)度發(fā)展速度、水化熱、28d時的強(qiáng)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(yùn)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）、提高的混凝土的抗?jié)B性、抗凍性。（3）、降低了混凝土的強(qiáng)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%較高含錳量的鋼。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、解：(1)根據(jù)1?P0=m∕v=2500∕240×Π5×53=1.7g/cm3(2)、P=1-P0∕p=1-1.7∕2.7=37%(3)、Wv=WmP0=(2900-2500)∕2500?1.7=27%2、解：(1)fcu,t=fcu,k+1.645σfcu,t=40+1.645×6=49.87MpaW∕C=