土木工程實(shí)驗(yàn)方法試題及答案

土木工程實(shí)驗(yàn)方法試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種方法不屬于測(cè)定混凝土抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)方法（）A.立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)B.圓柱體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)C.棱柱體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)D.劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)答案：D。劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)主要是測(cè)定混凝土的抗拉強(qiáng)度，并非抗壓強(qiáng)度測(cè)定方法，而立方體、圓柱體、棱柱體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)都是常見(jiàn)的測(cè)定混凝土抗壓強(qiáng)度的方法。2.在鋼筋拉伸試驗(yàn)中，屈服強(qiáng)度是指（）A.鋼筋開(kāi)始產(chǎn)生塑性變形時(shí)的應(yīng)力B.鋼筋達(dá)到最大承載能力時(shí)的應(yīng)力C.鋼筋彈性變形范圍內(nèi)的最大應(yīng)力D.鋼筋在破壞前的平均應(yīng)力答案：A。屈服強(qiáng)度是鋼筋開(kāi)始產(chǎn)生明顯塑性變形時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力，鋼筋達(dá)到最大承載能力時(shí)的應(yīng)力是極限抗拉強(qiáng)度，彈性變形范圍內(nèi)的最大應(yīng)力是彈性極限，鋼筋在破壞前的平均應(yīng)力并非屈服強(qiáng)度的定義。3.土的液塑限聯(lián)合測(cè)定法中，以入土深度（）mm所對(duì)應(yīng)的含水量為液限。A.10B.15C.17D.20答案：C。土的液塑限聯(lián)合測(cè)定法規(guī)定，以入土深度17mm所對(duì)應(yīng)的含水量為液限，入土深度2mm所對(duì)應(yīng)的含水量為塑限。4.對(duì)于普通黏土磚，進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，其受壓面應(yīng)為（）A.條面B.頂面C.側(cè)面D.任意面答案：A。普通黏土磚抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，受壓面為條面，這樣能更符合實(shí)際工程中磚的受力情況。5.測(cè)定水泥安定性的方法有雷氏法和試餅法，當(dāng)兩種方法的測(cè)定結(jié)果有爭(zhēng)議時(shí)，應(yīng)以（）為準(zhǔn)。A.雷氏法B.試餅法C.兩者平均值D.重新測(cè)定答案：A。當(dāng)雷氏法和試餅法測(cè)定水泥安定性結(jié)果有爭(zhēng)議時(shí)，以雷氏法測(cè)定結(jié)果為準(zhǔn)，因?yàn)槔资戏ㄏ鄬?duì)更能準(zhǔn)確反映水泥中游離氧化鈣等物質(zhì)對(duì)體積安定性的影響。6.采用貝克曼梁法測(cè)定路基路面回彈彎沉?xí)r，測(cè)試車(chē)的后軸標(biāo)準(zhǔn)荷載為（）kN。A.60B.80C.100D.120答案：C。貝克曼梁法測(cè)定路基路面回彈彎沉?xí)r，測(cè)試車(chē)的后軸標(biāo)準(zhǔn)荷載為100kN，輪胎充氣壓力為0.70MPa。7.混凝土拌合物的坍落度試驗(yàn)，適用于坍落度不小于（）mm的混凝土。A.10B.20C.30D.50答案：A。混凝土拌合物的坍落度試驗(yàn)適用于坍落度不小于10mm的混凝土，對(duì)于坍落度小于10mm的干硬性混凝土，通常采用維勃稠度試驗(yàn)來(lái)測(cè)定其稠度。8.在進(jìn)行巖石抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，試件的高徑比一般為（）A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1答案：B。巖石抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，試件的高徑比一般為2:1，這樣能保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性。9.測(cè)定土的含水量時(shí)，烘干法的烘干溫度一般為（）℃。A.100105B.105110C.110115D.115120答案：B。烘干法測(cè)定土的含水量時(shí)，烘干溫度一般為105110℃，在此溫度下能使土中的水分充分蒸發(fā)，又不會(huì)使土中的有機(jī)質(zhì)等成分發(fā)生分解。10.鋼筋的冷彎試驗(yàn)是檢驗(yàn)鋼筋的（）A.強(qiáng)度B.韌性C.塑性變形能力D.彈性模量答案：C。鋼筋的冷彎試驗(yàn)主要是檢驗(yàn)鋼筋在常溫下承受彎曲變形而不破裂的能力，即塑性變形能力，而不是直接檢驗(yàn)強(qiáng)度、韌性和彈性模量。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.以下屬于土工試驗(yàn)中物理性質(zhì)試驗(yàn)的有（）A.含水量試驗(yàn)B.密度試驗(yàn)C.顆粒分析試驗(yàn)D.壓縮試驗(yàn)答案：ABC。含水量試驗(yàn)、密度試驗(yàn)、顆粒分析試驗(yàn)都屬于土工試驗(yàn)中的物理性質(zhì)試驗(yàn)，而壓縮試驗(yàn)主要是測(cè)定土的壓縮性，屬于力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)。2.影響混凝土強(qiáng)度的主要因素有（）A.水泥強(qiáng)度B.水灰比C.骨料質(zhì)量D.養(yǎng)護(hù)條件答案：ABCD。水泥強(qiáng)度越高，混凝土強(qiáng)度越高；水灰比越小，混凝土強(qiáng)度越高；骨料質(zhì)量好，能提高混凝土的強(qiáng)度；養(yǎng)護(hù)條件良好，有利于水泥的水化反應(yīng)，從而提高混凝土強(qiáng)度。3.水泥的技術(shù)性質(zhì)主要包括（）A.細(xì)度B.凝結(jié)時(shí)間C.安定性D.強(qiáng)度答案：ABCD。水泥的細(xì)度影響水泥的水化速度和強(qiáng)度發(fā)展；凝結(jié)時(shí)間對(duì)混凝土的施工有重要影響；安定性不良會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫等問(wèn)題；強(qiáng)度是水泥的重要指標(biāo)之一。4.測(cè)定路基壓實(shí)度的方法有（）A.灌砂法B.環(huán)刀法C.核子密度儀法D.貝克曼梁法答案：ABC。灌砂法、環(huán)刀法、核子密度儀法都是測(cè)定路基壓實(shí)度的常用方法，而貝克曼梁法主要用于測(cè)定路基路面的回彈彎沉。5.鋼材的力學(xué)性能指標(biāo)主要有（）A.屈服強(qiáng)度B.抗拉強(qiáng)度C.伸長(zhǎng)率D.冷彎性能答案：ABCD。屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度反映了鋼材的強(qiáng)度性能，伸長(zhǎng)率體現(xiàn)了鋼材的塑性變形能力，冷彎性能檢驗(yàn)鋼材的韌性和加工性能。三、判斷題（每題2分，共10分）1.混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度一般比立方體抗壓強(qiáng)度高。（）答案：錯(cuò)誤?；炷恋妮S心抗壓強(qiáng)度一般比立方體抗壓強(qiáng)度低，因?yàn)榱⒎襟w試件在受壓時(shí)，上下表面受到摩擦力的約束，會(huì)使強(qiáng)度有所提高，而軸心抗壓試件的受力狀態(tài)更接近實(shí)際工程中的情況。2.土的飽和度是指土中孔隙水的體積與土的總體積之比。（）答案：錯(cuò)誤。土的飽和度是指土中孔隙水的體積與孔隙體積之比，而不是與土的總體積之比。3.水泥的終凝時(shí)間是從水泥加水拌合起至水泥漿完全失去可塑性并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。（）答案：正確。這是水泥終凝時(shí)間的準(zhǔn)確定義。4.用回彈儀測(cè)定混凝土強(qiáng)度時(shí)，回彈值越大，混凝土強(qiáng)度越高。（）答案：正確?；貜梼x測(cè)定混凝土強(qiáng)度的基本原理是，回彈值與混凝土表面的硬度相關(guān)，回彈值越大，表明混凝土表面硬度越高，一般情況下混凝土強(qiáng)度也越高。5.鋼筋的屈標(biāo)比（屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值之比）越大，鋼筋的可靠性越高。（）答案：錯(cuò)誤。鋼筋的屈標(biāo)比不宜過(guò)大，屈標(biāo)比過(guò)大說(shuō)明鋼筋實(shí)際屈服強(qiáng)度遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)值，可能會(huì)導(dǎo)致鋼筋在使用過(guò)程中過(guò)早進(jìn)入強(qiáng)化階段，降低結(jié)構(gòu)的延性和可靠性。四、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本步驟。答：混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本步驟如下：（1）初步配合比設(shè)計(jì)階段：①根據(jù)混凝土配制強(qiáng)度公式確定配制強(qiáng)度。②根據(jù)強(qiáng)度公式和耐久性要求，確定水灰比。③根據(jù)骨料的品種和規(guī)格以及施工要求的坍落度，確定單位用水量。④根據(jù)水灰比和單位用水量，計(jì)算單位水泥用量，并根據(jù)耐久性要求進(jìn)行校核。⑤根據(jù)砂率計(jì)算公式或經(jīng)驗(yàn)圖表，確定砂率。⑥根據(jù)單位用水量、單位水泥用量和砂率，計(jì)算砂和石子的用量，從而得到初步配合比。（2）基準(zhǔn)配合比設(shè)計(jì)階段：對(duì)初步配合比進(jìn)行試拌，檢驗(yàn)拌合物的和易性。若和易性不符合要求，通過(guò)調(diào)整砂率、用水量等方法進(jìn)行修正，直到和易性滿足要求，得到基準(zhǔn)配合比。（3）實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)階段：對(duì)基準(zhǔn)配合比進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，根據(jù)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果，調(diào)整水灰比，確定滿足強(qiáng)度和耐久性要求的實(shí)驗(yàn)室配合比。（4）施工配合比設(shè)計(jì)階段：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)砂、石的實(shí)際含水率，將實(shí)驗(yàn)室配合比換算為施工配合比，以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)混凝土的配制。2.說(shuō)明土的壓實(shí)原理及影響壓實(shí)效果的主要因素。答：土的壓實(shí)原理是：土是三相體，土粒為骨架，顆粒之間的孔隙被水和氣體所占據(jù)。壓實(shí)的目的是通過(guò)夯擊、振動(dòng)或碾壓等方法，使土顆粒重新排列，彼此擠緊，減少孔隙，提高土的密實(shí)度。影響壓實(shí)效果的主要因素有：（1）含水量：土的含水量對(duì)壓實(shí)效果影響顯著。在一定的壓實(shí)功能下，存在一個(gè)最優(yōu)含水量，此時(shí)土的干密度最大。當(dāng)含水量小于最優(yōu)含水量時(shí)，土粒間的潤(rùn)滑作用不足，顆粒移動(dòng)困難，壓實(shí)效果不佳；當(dāng)含水量大于最優(yōu)含水量時(shí)，土中孔隙被水占據(jù)，不易排出，壓實(shí)效果也不好。（2）壓實(shí)功能：壓實(shí)功能越大，土的最大干密度越大，最優(yōu)含水量越小。但當(dāng)壓實(shí)功能增加到一定程度后，再增加壓實(shí)功能對(duì)提高壓實(shí)效果的作用不明顯。（3）土的種類和級(jí)配：不同種類的土，其壓實(shí)性能不同。一般來(lái)說(shuō)，級(jí)配良好的土，壓實(shí)后密實(shí)度較高，壓實(shí)效果較好；而級(jí)配不良的土，壓實(shí)效果較差。（4）壓實(shí)方法：不同的壓實(shí)方法對(duì)壓實(shí)效果也有影響。如碾壓法、夯實(shí)法和振動(dòng)法等，每種方法適用于不同的土類和工程條件。3.簡(jiǎn)述水泥安定性不良的原因及危害。答：水泥安定性不良的原因主要有：（1）熟料中含有過(guò)多的游離氧化鈣（fCaO）。游離氧化鈣在水泥硬化后才開(kāi)始水化，產(chǎn)生體積膨脹，導(dǎo)致水泥石開(kāi)裂。（2）熟料中含有過(guò)多的游離氧化鎂（fMgO）。游離氧化鎂的水化速度比游離氧化鈣更慢，在水泥硬化后才發(fā)生水化反應(yīng)，產(chǎn)生體積膨脹，引起水泥石破壞。（3）石膏摻量過(guò)多。石膏在水泥硬化后會(huì)與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成鈣礬石，體積膨脹，導(dǎo)致水泥石開(kāi)裂。水泥安定性不良的危害：如果水泥安定性不良，在水泥混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件硬化后，由于水泥中的游離氧化鈣、游離氧化鎂或石膏等物質(zhì)繼續(xù)水化，產(chǎn)生體積膨脹，會(huì)使已硬化的水泥石產(chǎn)生裂縫、翹曲甚至破壞，嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性，降低結(jié)構(gòu)的承載能力，縮短結(jié)構(gòu)的使用壽命。五、計(jì)算題（每題12.5分，共25分）1.已知混凝土的初步配合比為水泥:砂:石子=1:2.1:4.0，水灰比為0.6，單位水泥用量為300kg/m3?，F(xiàn)測(cè)得施工現(xiàn)場(chǎng)砂的含水率為3%，石子的含水率為1%，試計(jì)算施工配合比。解：（1）根據(jù)初步配合比和單位水泥用量，計(jì)算初步配合比中各材料的用量：水泥用量\(m_{c0}=300kg/m3\)砂用量\(m_{s0}=300×2.1=630kg/m3\)石子用量\(m_{g0}=300×4.0=1200kg/m3\)水用量\(m_{w0}=300×0.6=180kg/m3\)（2）計(jì)算施工配合比中各材料的用量：水泥用量不變，\(m_{c}=m_{c0}=300kg/m3\)砂用量\(m_{s}=m_{s0}(1+w_{s})=630×(1+0.03)=630×1.03=648.9kg/m3\)石子用量\(m_{g}=m_{g0}(1+w_{g})=1200×(1+0.01)=1200×1.01=1212kg/m3\)水用量\(m_{w}=m_{w0}m_{s0}w_{s}m_{g0}w_{g}=180630×0.031200×0.01\)\(=18018.912=149.1kg/m3\)所以，施工配合比為水泥:砂:石子:水=300:648.9:1212:149.1。2.一組邊長(zhǎng)為150mm的混凝土立方體試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天后，測(cè)得其抗壓破壞荷載分別為720kN、750kN、780kN，試計(jì)算該組試件的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。解：（1）根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式\(f_{cu}=\frac{F}{A}\)，其中\(zhòng)(F\)為破壞荷載，\(A\)為試件承壓面積。試件承壓面積\(A=150×150=22500mm2=0.0225m2\)（2）分別計(jì)算三個(gè)試件的抗壓強(qiáng)度：\(f_{cu1}=\frac{720×1000}{0.0225}=32×10^{6}Pa=32MPa\)\(f_{cu2}=\frac{750×1000}{0.0225}\approx33.3×10^{6}Pa=33.3MPa\)\(f_{cu3}=\frac{780×1000}{0.0225}\approx34.7×10^{6}Pa=34.7MPa\)（3）判斷數(shù)據(jù)的有效性：三個(gè)試件強(qiáng)度的最大值與最小值之差分別為：\(\vertf_{cu3}f_{cu1}\vert=\vert34.732\vert=2.7MPa\)\(\vertf_{cu3}f_{cu2}\vert=\vert34.733.