土木工程材料試題(卷）與答案解析

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(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(dòng)性是指砂漿在自重或外力的作用下產(chǎn)生流動(dòng)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(zhǎng)為150mm的立方體試件，在28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)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100

2、g的標(biāo)準(zhǔn)針，經(jīng)歷規(guī)定時(shí)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(cè)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 2 S9 O w3 q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0.930.85，為耐水石材 可用于水下工程。: L6 S: M 8 W J1 w例5-1 混凝土中，骨料級(jí)配良好的標(biāo)準(zhǔn)是什么？答：骨料級(jí)配是指骨料中不同粒徑顆粒的組配情況。骨料級(jí)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(jí)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

3、和易性、密實(shí)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( $ 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(shí)，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(huì)隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸提高，適于在潮濕環(huán)境中使用。7 e- p5 Y 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(shí)或夯實(shí)，使其密實(shí)度大大提高，降低了孔隙率，水的侵入大為減少。因此，灰土

4、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(jì)強(qiáng)度等級(jí)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(jì)，混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差=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c=3.log/cm3，水泥的富余系數(shù)為1.08；中砂：級(jí)配合格，砂子表觀密度0s=2.60g/cm3；石子：530mm碎石，級(jí)配合格，石子表觀密度0g=2.65g/cm3。設(shè)計(jì)要求：(1) 混凝土計(jì)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(wú)需作調(diào)整。又知現(xiàn)場(chǎng)砂子含水率為 3%，石子含水率為1%，試計(jì)算混凝

5、土施工配合比。.解：(1) 求混凝土計(jì)算配合比。; * y) H; B( g1) 確定混凝土配制強(qiáng)度f(wàn)cu,ofcu,o = fcu,k + 1.645= 30 + 1.6455 = 38.2 mpa2) 確定水灰比 (w/c)fce =cfce,k = 1.0842.5 = 45.9 mpa2 Y, A5 e2 ! 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(duì)于最大粒徑為30mm的碎石混凝土,當(dāng)所需擁落度為3050mm時(shí)，查表得：lm3混凝土的用水量可選用185kg。4) 計(jì)算水泥用量 mcomc

6、o = mw0/(w/c)= 185/0.53 = 349 kg/m3查表，對(duì)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/m3。5) 確定砂率s對(duì)于采用最大粒徑為40mm的碎石，當(dāng)水灰比為0.53時(shí)，查表得砂率值可選取32%37%，取s=35%。6) 計(jì)算砂、石用量mso、mgo用體積法計(jì)算，得：mso= 641kg，mgo =l192kg。7) 該混凝土計(jì)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(chǎng)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

7、(1+3%) = 641(l+3%)=660kg石子 mg = mgo(1+1%) =1192(1+1%)=1204kg水 mw = mwo-mso3% - m1% = 185-6413% - 11921% = 154kg【評(píng)注】耐久性問(wèn)題是混凝土的一個(gè)重要性能指標(biāo)，所有混凝土均應(yīng)考慮。因此，國(guó)家規(guī)X規(guī)定所有混凝土在配合比設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)當(dāng)按該混凝土使用時(shí)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(shí)間有何規(guī)定？對(duì)施工方面的意義又哪些？答：硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間不得小于45min，終凝時(shí)間不得大于390min。意義：對(duì)保證水泥在施工時(shí)有充足的時(shí)間完成攪拌、運(yùn)輸、

8、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(kāi)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(shí)，則其密度_不變_，松散密度_減小_，強(qiáng)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(qiáng)度顯著_下降_，遇水則_破壞_，受凍后_破壞_。 3混凝土配合比設(shè)計(jì)中/由_強(qiáng)度_和_耐久性_確定。 4砌筑多孔砌體的砂漿的強(qiáng)度取決于_水泥強(qiáng)度_和_水泥用量_。 5配制混凝土需用_合理_砂率，這樣可以在水泥用量一定的情況下，獲得最大的_流動(dòng)性_，或者在_坍落度_一定的情況下，_水泥用量_最少。 6煉鋼過(guò)程中，由于脫氧程度不同，鋼

9、可分為_(kāi)沸騰_鋼，_鎮(zhèn)靜_鋼和_半鎮(zhèn)靜_鋼三種。其中_鎮(zhèn)靜_鋼脫氧完全，_沸騰_鋼吸氧很不完全。 7評(píng)定石油瀝青塑性的指標(biāo)是_延度_，評(píng)定瀝青粘滯性的指標(biāo)是_針入度_；評(píng)定瀝青耐熱性的指標(biāo)是_軟化點(diǎn)_。 計(jì)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(kāi)口孔隙率及閉口孔隙率。（5分） 某混凝土配合比為12.434.71，W/C0.62，設(shè)混凝土表觀密度為2400kg/m3計(jì)，求各材料用量。（6分） 今有軟化點(diǎn)分別為95和25的兩種石油瀝青。某工程的屋面防水要求

10、使用軟化點(diǎn)為75的石油瀝青，問(wèn)應(yīng)如何配制？ 1.解：孔隙率P（10/）100（1-1.8/2.7）100=33； 重量吸水率mw（m水/m）100(1020-920)/920100=11； 開(kāi)口孔隙率V開(kāi)/V0=(1020-920)/（920/1.8）10019.6 閉口孔隙率3319.613.4 所以，該材料的孔隙率、重量吸水率、開(kāi)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，則W0.62CKg；S2.43CKg；G4.71CKg； 按假定表觀密度法有：C+S+G+W=0h 所以，C0.62C2.43C4.71C2400 由上式可得：C=

11、274Kg；W170Kg；S666Kg；G1290Kg。 所以，各種材料的用量為：C=274Kg；W170Kg；S666Kg；G1290Kg。（6分） 3、解：軟化點(diǎn)為95的石油瀝青用量=(9575)/(9525)100 28.6 軟化點(diǎn)為25的石油瀝青用量=10028.671.4 所以，軟化點(diǎn)為95的石油瀝青用量為28.6；軟化點(diǎn)為25的石油瀝青用量為71.4。（7分）一、 填空題（每空 1分，共計(jì)20分）1材料的親水性與憎水性用（ 潤(rùn)濕邊角 ）來(lái)表示，材料的吸濕性用（ 含水率 ）來(lái)表示。材料的吸水性用（ 吸水率 ）來(lái)表示。2石膏的硬化時(shí)體積是（ 膨脹的 ），硬化后孔隙率較（ 大 ）。3石灰

12、漿體在空氣中硬化，是由（ 結(jié)晶 ）作用和（ 碳化 ）作用同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程來(lái)完成，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 ）、（ C2S ）、（C3S）、（ C4AF ）。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(dòng)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(dòng)性用（ 沉入度 ）表示，保水性用（ 分層度 ）來(lái)表示。7鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)碳素結(jié)構(gòu)鋼以（ 屈服 ）強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)計(jì)算取值的依據(jù)。8、石油瀝青按三組分劃分分別為（ 油分）、（ 樹(shù)脂）、（ 地瀝青質(zhì) ）。二、判斷題（正確的在題干括號(hào)內(nèi)劃，錯(cuò)誤的劃。每

13、小題2分，。共16分）1材料的吸水性用含水率來(lái)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C3A。（）4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(dòng)性用沉入度來(lái)表示。（）6、相對(duì)濕度越大，混凝土碳化的速度就越快。（）7伸長(zhǎng)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：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

14、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(kāi)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(wèn)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（%）C3A（%）C4AF（%）甲54201016乙4528720若用上述熟料分別制成硅酸鹽水泥，試估計(jì)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(jiǎn)述引氣劑加

15、入到混凝土中，混凝土性能的變化？4、說(shuō)明下列鋼材牌號(hào)的含義：Q235A，45。5、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(qiáng)度發(fā)展速度、水化熱、28d 時(shí)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(shí)），并獲是質(zhì)量均勻，成型密實(shí)的混凝土的性能。和易性包括三方面內(nèi)容：流動(dòng)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(shí)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

16、性。（3）、降低了混凝土的強(qiáng)度。4、Q235A表示屈服點(diǎn)等級(jí)為235Mpa，質(zhì)量等級(jí)為A級(jí)的半鎮(zhèn)靜鋼。45表示含碳量為0.45%較高含錳量的鋼。5、針入度、延度，軟化點(diǎn)。粘性、塑性、溫度敏感性五、計(jì)算題（其中1題9分，2題10分，共計(jì)19分）1、一塊標(biāo)準(zhǔn)的普通粘土磚，其尺寸為24011553mm，已知密度為2.7g/cm3，干燥時(shí)質(zhì)量為2500g，吸水飽和時(shí)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。解： (1）根據(jù)1、0=m/v=2500/24011553=1.7 g/cm3(2)、P=1-0/=1-1.7/2.7=37%(3)、Wv= Wm0=(2900-2500)/25001.7=27%2、計(jì)算某大橋混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C40，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差為6.0Mpa，用52.5級(jí)硅酸鹽水泥，實(shí)測(cè)28d的抗壓強(qiáng)度為58.5 Mpa，已知水泥密度C3.10/c3，中砂，砂子表觀密度 OS3.10/c3，碎石，石子表觀密度OG278g/c3。自來(lái)水。已知：A=0.46，B=0.07，單位用水量為195kg/3，砂率Sp=0.32 含氣量百分?jǐn)?shù)為=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/3）解：（1） fcu,t=fcu,k+1.645fcu,t=40+1.6456= 49.