考试大纲练习题土木工程材料.docx
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考试大纲练习题土木工程材料
《土木工程材料》考试专业：
结构工程、防灾减灾工程及防护工程、岩土工程
●硕士研究生入学考试大纲
（一）土木工程材料的基本性质
理论复习土木工程材料的组成、结构和构造及其以材料基本性质的关系；熟练掌握土木工程材料的基本物理性质与材料的基本力学性质和耐久性概念，问题举例。
（二）建筑钢材
理论复习建筑钢材的微观结构及其与性质的关系；熟练掌握建筑钢材的力学性质的意义及影响因素；熟悉建筑钢材的强化机理及强化方法；掌握土木工程中常用建筑钢材的分类及其选用原则；了解建筑钢材的防火及防锈措施，课件举例。
（三）无机胶凝材料
理论复习石膏、石灰、水玻璃等气硬性胶凝材料的硬化机理、性质及使用要求与主要用途；熟练掌握硅酸盐水泥及掺混和材料硅酸盐水泥的矿物组成、硬化机理以及各种水泥的性质、检测方法、选用原则等，熟悉其他水泥品种的性质和使用特点。
问题与解决方法举例
（四）混凝土与砂浆
理论复习掌握普通混凝土组成材料（砂、石、水泥、外加剂、水和掺合料）的品种、技术要求及选用，测定方法及对混凝土性能的影响；熟练掌握混凝土拌合物的性质及其测定和调整方法；熟练掌握硬化混凝土的力学性质、变形性质和耐久性及其影响因素；熟练掌握普通混凝土的配合比设计方法；了解混凝土技术的新进展及其发展趋势；掌握砂浆的性质、组成、检测方法。
问题与解决方法举例。
（五）沥青和沥青混合料
理论复习沥青材料的基本组成、技术性质及测定方法，了解沥青的改性方法；掌握沥青混合料的组成及其性质，了解沥青混合料的配合比设计方法。
（六）实验
理论复习，同时举例说明有关问题与解决方法。
1、水泥：
测定标准稠度用水量、凝结时间、安定性和胶砂强度，判定水泥质量。
2、砂：
测定表观密度、堆积密度、级配，计算空隙率、细度模数，绘制级配曲线。
3、卵（碎）石：
测定针片状含量、表观密度、堆积密度、级配，计算空隙率。
4、水泥混凝土：
根据所测定的水泥、砂、石性能指标和给定的混凝土强度等级，进行配合比设计计算、试配、调整、测定抗压强度，给出实验室混凝土配合比。
5、钢材实验方法与数据处理。
●硕士研究生入学考试参考教材
宋少民、孙凌主编《土木工程材料》第2版，武汉理工出版社
●硕士研究生入学考试参考样题
试题内容：
一、选择题（20分，每空1分）
1.含水率为5%的砂420g，其干燥后的质量为（）。
A.399g B.441g C.400g D.451g
2.材料随着其开孔量的增加而增大的性能是（）。
A.强度 B.吸水率 C.抗湿性 D.密实度
3.保温效果好的材料，其（）。
A.热传导性要小，热容量要小 B.热传导性要大，热容量要小
C.热传导性要小，热容量要大 D.热传导性在大，热容量在大
4. 拌制水泥胶砂强度时，水泥和标准砂的比按（）。
A.1：
2 B.1：
2.5 C.1：
3D.1：
4
5.钢材伸长率δ10表示（）。
A.直径为10mm钢材的伸长率 B.10mm标距的伸长率
C.标距为10倍钢筋直径时的伸长率D.每10mm伸长率的平均值
6.下面的混合材料中，属于非活性混合材料的是（）。
A.水淬矿渣 B.石灰石粉
C.粉煤灰 D.煤渣
7.测得混凝土28d龄期的抗压强度分别为22.5MPa、25.0MPa、29.0MPa，其强度代表值为（）MPa。
A.22.5 B.25.0 C.25.5 D.25.6
8.不可恢复的混凝土变形是（）。
A.弹塑性变形 B.化学收缩 C.干湿变形 D.温度变形
9.材料的耐水性用（）来表示。
A.渗透系数 B.抗冻性 C.软化系数 D.含水率
10.混凝土拌合物的粘聚性差，改善方法可采用（）。
A.增大砂率 B.减少砂率 C.增加水灰比 D.增加用水量
11.粉煤灰水泥抗腐蚀性能优于硅酸盐水泥是因其水泥石中（）。
A.Ca（OH）2含量较高，结构较致密B.Ca（OH）2含量较低，结构较致密
C.Ca（OH）2含量较高，结构不致密D.不能确定
12.优先选用火山灰质硅酸盐水泥的混凝土是（）。
A.干燥环境中的混凝土B.早期强度要求高的混凝土
C.有抗渗要求的混凝土D.有耐磨要求的混凝土
13.蒸汽养护效果最好的水泥是（）。
A.硅酸盐水泥 B.早强型硅酸盐水泥
C.矿渣水泥 D.普通水泥
14.抹灰砂浆中掺入麻刀纤维材料，是为了（）。
A.提高强度 B.提高保温性
C.节约水泥 D.减少收缩开裂
15.矿渣硅酸盐水泥中，粒化高炉矿渣的掺量应控制在（）。
A.10%~20% B.20%~70%
C.20%~30% D.30%~40%
16.施工保水性好的砂浆，其分层度应为（ ）cm。
A.≤1 B.≤2 C.≤3D.≤4
17.关于混凝土配合比设计时砂率选用的说法不正确的是（ ）。
A.采用粗砂时应适当减小砂率B.采用单粒级碎石配制时应适当增大砂率
C.提高坍落度时应适当增大砂率D.采用卵石时的砂率比采用碎石时的小
18.装饰用石材的抗压强度采用边长为（ ）mm立方体试件来测试。
A.80 B.50 C.100D.70
19.若混凝土拌和物中坍落度偏小，调整时一般采用适当增加（）。
A.水泥B.砂子 C.水泥浆（W/C不变）D.水
20.钢材冷拉强化处理后，其性质的改变是（）。
A.抗拉强度提高，塑性降低B.屈服强度降低，塑性提高
C.屈服强度提高，塑性提高D屈服强度提高，塑性降低
二、填空题（30分，每题1分）
1.砂中含泥量大将严重降低混凝土的__________和耐久性，增大混凝土的__________。
2.若提高材料的抗冻性，应增加__________孔隙，减少__________孔隙。
3.用连续级配骨料配制的混凝土拌合物工作性，所需要的水泥用量比采用间断级配时。
4.水泥石是由凝胶体._________、_________和毛细孔组成的。
5.建筑石膏的原材料化学成分为；水化产物化学成分为。
6.普通混凝土中骨料主要起和作用。
7.生产硅酸盐水泥时掺入适量石膏的目的是起作用，但当掺量过多时，易导致水泥的（性能）不合格。
8.徐变主要是由混凝土中__________所引起的，它产生于__________和__________，故在其它条件相同时，水泥用量越多，徐变值__________；水灰比愈大，徐变值越__________。
9.砂浆的和易性包括__________和__________两方面的内容。
10.石灰膏在砌筑砂浆中的主要作用是使是砂浆具有良好的__________。
11.某工地浇筑混凝土构件，原计划采用机械振捣，后因故改用人工振捣，此时混凝土拌合物的用水量应，W/C应。
12.砌筑砂浆的实际强度与所砌筑材料的吸水率有关，根据所砌筑材料可分为砌砖砂浆和__________砂浆。
13.混凝土试件的标准养护条件为温度20±2℃.湿度；若测得某标准试件混凝土的极限荷载值分别为650kN、510kN、625kN，则该组混凝土的强度评定值为MPa。
14.拌制混凝土选用细骨料时应是级配好.颗粒大，这样使骨料的__________和__________均较小，不仅节约__________用量，又有利于硬化后混凝土的性能。
三、判断题（10分，每题1分）
1.建筑石膏最突出的技术性质是凝结时间慢，并且在硬化时体积略有膨胀。
（）
2.某材料含大量开口孔隙，直接用排水法测定其体积，该材料的质量与所测得的体积之比即为该材料的表观密度。
（）
3.试拌混凝土时，发现混凝土拌合物的保水性差，应采用增加砂率的措施来改善。
（）
4.当沥青中树脂（沥青脂胶）组分含量较高时，沥青的延度大。
（）
5.卵石拌制的混凝土，比同条件下拌制的碎石混凝土的流动性好，但强度低。
（）
6.线型结构的合成树脂可反复加热软化，冷却硬化，故称热塑性树脂。
（）
7.在混凝土内部结构中，当混凝土没有受到外力作用时内部结构就可能产生了裂纹。
（）
8.中碳钢的焊接性能优于低碳钢。
（）
9.硅酸盐水泥不能与石灰混用，因多余的CaO会使水泥体积安定性不良。
（）
10.为加速水玻璃的硬化，常加入氟硅酸钠作为促硬剂，加入越多效果越好。
（）
四、简答题（20分，每题4分）
1.混凝土用砂为什么要提出级配和细度要求？
2.玻璃体的定义与特点？
3.影响混凝土弹性模量的因素有哪些？
4.什么是粉煤灰效应？
5.碱-骨料反应条件有哪些？
五、问答题（42分）
1.混凝土中钢筋锈蚀的原因有哪些，如何预防钢筋锈蚀？
（12分）
2.有下列混凝土构件，试分别选用合适的水泥品种，并简要说明选用的理由：
（8分）
①现浇混凝土楼板、梁、柱；
②采用蒸汽养护混凝土预制构件；
③紧急抢修的工程或紧急军事工程；
④大体积混凝土坝或大型设备基础。
3.试述混凝土拌合料和易性的影响因素与特点。
（10分）
4.试述
（1）减水剂的减水机理；
（2）引气剂对混凝土性能的影响？
（12分）
六、计算题（28分）
1.某实验室试配混凝土，各材料用量为：
42.5硅酸盐水泥4.5kg，水2.7kg，砂9.9kg，碎石18.9kg，经试拌达到设计要求，并测得混凝土拌合物表观密度为2360kg/m3，若水泥强度的富余系数为1.10，水泥密度为3000Kg/m3，砂表观密度为2600Kg/m3，石表观密度为2650Kg/cm3。
（1）请计算每m3混凝土的各材料用量，并估计混凝土28天标准抗压强度；
（2）当施工现场实测砂的含水率为3.5%,石子的含水率为1%时，试求施工配合比。
（11分）
2.取500g干砂，经筛分后，其结果见下表：
筛孔尺寸mm）
5.0
2.5
1.25
0.63
0.315
0.16
<0.16
筛余量（g）
8
82
70
98
124
106
14
试计算该砂的细度模数，并判断该砂属于何种砂。
（6分）
3.某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174MPa、178MPa、165MPa，求该石材的软化系数，并判断石材可否用于水下工程。
（5分）
4.一组边长为100mm的混凝土试块，经标准养护28d，送实验室检测，抗压破坏荷载分别为：
220kN、200kN、150kN。
计算这组试件的立方体抗压强度。
（6分）
●考研辅导复习题
第一章土木工程材料的基本性质
一、判断题
1.材料的组成是决定材料性质的决定性因素。
（）
2.将某种含孔材料分别置于不同湿度的环境中，所测得密度值中以干燥状态下的密度值为最小。
（）
3.具有粗大或封闭孔隙的材料，其吸水率较小，而具有细小或连通孔隙的材料其吸水率较大。
（）
4.材料的软化系数愈大，材料的耐水性愈好。
（）
5.吸水率小的材料，其孔隙率一定小。
（）
6.材料的孔隙率越大，其抗冻性能就越差。
（）
7.相同种类的材料，其孔隙率越大，强度越低。
（）
8.材料的孔隙率越大，吸水率越高。
（）
9.凡是含孔的材料，其体积吸水率都不能为零。
（）
10.软化系数越大的材料，长期受水作用后，其强度降低越多。
（）
11.材料的抗冻性与材料的孔隙特征有关，而与材料的吸水饱和程度无关。
（）
12.混凝土中掺入引气剂时，使混凝土的密实度降低，因而使混凝土的抗冻性降低。
（）
13.材料受潮后，其保温隔热性能降低。
（）
14.材料的比强度值愈小，说明该材料愈是轻质高强。
（）
二、填空题
1.材料的结构分为__________、__________和__________三个层次。
2.材料的吸水性用________表示，耐水性用_________表示，抗渗性用________表示。
3.当材料的孔隙率一定时，孔隙尺寸愈小，材料的强度愈__________，保温性能愈__________，耐久性__________。
4.材料的孔隙率增大时（假定均为闭口孔）密度_______、吸水率_______、强度______、抗渗性_____、抗冻性_______、表观密度_______、导热性________。
5.软化系数K大于__________的材料认为是耐水的。
6.质量为100kg，含水率为4％的中砂，其干燥后干砂的质量为__________kg。
7.一般来说，材料含水时比其干燥时的强度__________。
8.材料的吸水性主要取决于__________及__________。
__________较大，且具有__________而又__________孔隙的材料其吸水率往往较大。
9.材料的强度的确定视材料的种类不同而不同，对于脆性材料常以__________作为该材料的强度；对于韧性材料而言则以__________作为该材料的强度。
10.材料在使用环境中，除受荷载作用外，还受到__________、__________和__________等周围自然因素的作用而影响其耐久性。
三、单项选择题
1.保温效果好的材料，其（）。
A.热传导性要小，热容量要小 B.热传导性要大，热容量要小
C.热传导性要小，热容量要大 D.热传导性在大，热容量在大
2.材料的耐水性一般可用（）来表示。
A.渗透系数 B.抗冻性 C.软化系数 D.含水率
3.材料的比强度是指（）。
A.两材料的强度比 B.材料强度与表观密度之比
C.材料强度与质量之比 D.材料强度与其体积之比
4.当材料的润湿边角为（）时，材料称为憎水性材料。
A.大于90° B.小于或等于90° C.等于0° D.大于0°
5.承受冲击荷载的结构选用（）。
A.塑性材料 B.韧性材料 C.弹性材料 D.弹塑性材料
6.能对冻融破坏起到缓冲作用的是（）。
A.开口孔隙 B.闭口孔隙 C.毛细孔隙 D.粗大孔隙
7.对于某材料来说无论环境怎样变化，其（ ）都是一个定值。
A.ρ0 B.ρ C.λ D.平衡含水率
8.某材料其含水率与大气平衡时的抗压强度为40.0MPa，干燥时抗压强度为42.0MPa，则材料的软化系数和耐水性（ ）。
A.0.95、耐水 B.0.90、耐水 C.0.952、耐水 D.0.90、不耐水
9.相同组成的材料，导热系数存在如下关系（ ）。
A.结晶结构＞微晶结构＞玻璃体结构
B.结晶结构＞玻璃体结构＞微晶结构
C.玻璃体结构＞结晶结构＞微晶结构
D.微晶结构＞结晶结构＞玻璃体结
10.降低同一种材料的密实度，则其抗冻性（ ）。
A.提高 B.不变 C.降低 D.不一定降低
11.下列叙述中正确的是（）
A.孔隙率越大，则吸水率越大B.软化系数越大，则耐水性越好
C.材料的含水率越低，则强度就低D.材料的渗透系数越大，则抗渗性越好
四、计算题
1.某材料的质量吸水率为10%，密度为3.0g/cm3，吸水饱和时的体积密度为1650kg/m3。
求该材料的体积吸水率、孔隙率、开口孔隙率、并估计该材料的抗冻性如何？
2.某石子试样的绝干质量为200g。
将其放入水中，其吸水饱和排开水的体积为100cm3。
取出该石子试样并擦干表面后，再次将其投入水中，此时排开水的体积为130cm3。
求该石子的体积密度、体积吸水率、质量吸水率、开口孔隙率、表观密度。
3.有一石材试样，质量为256g，把它浸水，吸水饱和排出水体积115cm3，将其取出后擦干表面，再次放入水中，排出水体积为118cm3，若试样体积无膨胀，求此石材的表观密度、体积密度、质量吸水率和体积吸水率。
4.一块普通粘土砖尺寸为240mm×115mm×53mm，烘干后质量为2420g，吸水饱和后为2640g，将其烘干磨细后取50g，用李氏瓶测其体积为19.2cm3，求该砖的开口孔隙率及闭口孔隙率。
5.用容积为10L，质量为6.20kg的标准容器，用规定的方法装入卵石并刮平，称得质量为21.30kg，向容器内注水不能超过平满，使卵石吸水饱和后，称得总质量为25.90kg，求该卵石的表观密度、堆积密度、空隙率。
6.某材料密度为2.60g/cm3，干燥体积密度为1600kg/m3，现将一重为954g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称重为1086g，试求该材料的孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率和闭口孔隙率。
7.某100mm×100mm×100mm的混凝土试件，称得重量为2424g，将其浸水饱和后，称得重量为2448g，再将其烘干，称得重量为2400g，求此混凝土的体积密度、自然状态含水率、质量吸水率、体积吸水率。
五、问答题
1．影响材料强度测试结果的试验条件有哪些？
答案：
一、×√√√××√×××××√×
二、宏观结构、细观结构、微观结构；吸水率、软化系数、渗透系数；高、好、好；不变、不变、降低、提高、提高、减小、提高；
三、CCBABBBCADB
四、
1.①设V0＝1m3
则吸水饱和后材料的的质量m′stc=V0×ρ0stc=1×1650=1650kg
因材料的绝干质量m=m′stc－mstc＝m′stc－m×Wm
所以m=m′stc/（1+Wm）=1650/（1+0.10）=1500kg/m3
材料所吸水的质量为mstc＝m′stc－m=1650－1500=150kg
该材料的体积吸水率WV＝（Vstc/V0）×100%=（0.15/1.0）×100%=15%
绝干体积密度ρ0＝m/V0=1500/1.0=1500kg/m3
孔隙率P＝（1-ρ0/ρ）×100%=（1－1.5/3.0）×100%=50%
开口孔隙率Pk=（Vk/V0）×100%=（Vstc/V0）×100%=（0.15/1.0）×100%=15%
水饱和度KB=WV/P=0.15/0.50=0.30
因水饱度KB小于0.80,因而该材料的抗冻性良好。
2.①绝干体积密度为ρ0＝m/V0=260/130=2.00g/cm3=2000kg/m3
水饱时所吸水的体积VSW=VK=（V0－V′）＝（130－100）=30cm3
②体积吸水率WV＝（VSW/V0）×100%=（30/130）×100%=23.1%
③质量吸水率Wm=（mSW/m）×100%=（30/260）×100%=11.5%
④开口孔隙率PK＝WV＝23.1%
⑤表观密度ρ′＝m/V′＝260/100=2.60g/cm3
3.表观密度
g/cm3
体积密度
g/cm3
饱和吸水时，
m水＝V水·ρW=Vk·ρW=（V0－V′）·ρW＝（118－115）×1＝3g
Wm＝m水/m×100%＝3/256×100%＝1.2%
Wv＝m水/v×100%=3/118×100%＝2.54%
4.吸水饱和时有：
cm3
∴
g/cm3
g/cm3
∴
PB=P－Pk=36.5%－15%=21.5%
5．
kg/L3=1.51×103 kg/m3
g/cm3
6．该材料的孔隙率为
质量吸水率为
1kg克中含水138ml，1kg材料自然状态下的体积为1/1600m3
∴开口孔隙率为
闭口孔隙率为Pb=P－Pk=38.5%－22.08%=16.42%
7．混凝土的体积密度为
g/cm3
自然状态含水率为
质量吸水率为
体积吸水率为
五、答案：
（1）试件的尺寸越大，测得的强度越小。
（2）加荷速度越快，所测得的强度越高。
（3）温度越高，湿度越大，所测得的强度越低。
（4）材料表面不平整，所测定的结果偏小。
（5）试件表面有润滑剂，所得结果偏小
第二章建筑钢材
一、判断题
1.钢材的抗拉强度是钢结构设计的强度取值依据。
（）
2.钢材冷加工时效处理可以提高钢材的抗拉强度。
（）
3.钢是铁、碳合金，所以叫合金钢。
（）
4.伸长率大的钢材，冷弯性能必然好。
（）
5.钢材的韧性随温度降低而下降。
（）
6.钢材的弹性模量越大，越不容易变形。
（）
7.脆性临界转变温度越低，钢材的低温冲击性能越好。
（）
8.负温下使用钢结构应当选用脆性临界温度较使用温度低的钢材。
（）
9.时效敏感性越大的钢材，经时效以后，其冲击韧性降低越显著。
（）
10.钢中含碳量高，珠光体随之增多，故强度、硬度随之相应提高。
（）
11.含碳量较高的钢材屈服现象不明显。
（）
12.钢的含碳量增加，可焊性降低，增加冷脆性的时效敏感性，降低抗大气腐蚀性。
（）
13.硅在低合金钢中的作用主要是提高钢的强度。
（）
14.冷加工强化使钢的弹性模量降低。
（）
15.钢筋与混凝土的线膨胀系数基本相同，故二者可以共同工作。
（）
16.钢材的疲劳极限与抗拉强度有关，一般抗拉强度高，其疲劳极限也较高。
（）
1.×2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.√ 7.√ 8.√ 9.√ 10.√ 11.√ 12.√ 13.√ 14.√ 15.√ 16.√
二、填空题
1.按冶炼时脱氧程度分类钢可以分成：
_沸腾钢_、_半镇静钢_、_镇静钢_和特殊镇静钢。
2.牌号为Q235-C的钢较Q235-A的韧性___好_______。
3.钢材的屈强比越大，则其利用率越高，安全性越__差________。
4.沸腾钢与镇静钢相比，其可焊性__差________，其时效敏感性____大______。
5.Q235-A·F的钢的屈服强度为__235___MPa，质量等级为__A__级，按脱氧程度分类为__沸腾钢________。
6.Q195、Q215、Q235、Q255、Q275，含碳量越大，强度、硬度越___大_______，塑性越_____差_____。
7.随时间而增长，钢材的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象称为钢材的_冷脆性_。
8.钢筋冷弯试验规定弯曲角度为__90度____或__180度_，经规定的弯曲角度后，观察弯曲处外面及侧面有无_起层__、_裂缝__和_断裂____来评定。
9.屈强比是反映钢材_安全性__和__利用率_的指标。
结构设计时屈服强度是确定钢材__容许应力___的主要依据。
10.钢材锈蚀的原因主要有两种__化学锈蚀___、_电化学锈蚀____。
11.钢材的可焊性，主要受_含炭量__及其__杂质成分___的影响，当含碳量超过__0.3%_或含有较多的_S_时，可焊性变差。
同时杂质含量的增大及_P_元素含量较高时可焊性同样降低。
12.P和S被认为是钢中的有害元素，在钢材加工中P常使钢材__冷脆性__增加，而S的增加会使钢材产生__热脆___性。
13.在受振动冲击荷载作用下的重要结构选用钢材时要注意选用_冲击韧性__较大，时效敏感性____小______的钢材。
三、选择题
1.普通碳素结构钢随钢号的增加，钢材的（B）。
A.强度增加，塑性增加 B.强度增加，塑性降低
C.
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