土木工程材料整理版.docx

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土木工程材料整理版

名词解释 （每题2分，共12分） 

1.堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下，单位体积的质量。

2、水泥活性混合材料是指磨成细粉后，与石灰或与石灰和石膏拌和在一起，并加水后，在常温下，能生成具有胶凝性水化产物，既能在水中，又能在空气中硬化的混和材料。

3.砂浆的流动性是指砂浆在自重或外力的作用下产生流动的性质。

4、混凝土立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm 的立方体试件，在28d 龄期，用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95 ％保证率的抗压强度值。

5、钢材的冷弯性是指刚才在常温下承受弯曲变形的能力。

6、石油沥青的针入度是指在规定温度25 ℃条件下，以规定重量100g 的标准针，经历规定时间5s 贯入试样中的深度。

例1-2某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174，178，165mpa，求该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。

:

P1[2S9O"w3q

答：

该石材软化系

例4-2石灰不耐水，但为什么配制的石灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？

/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，加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，所以石灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高，适于在潮湿环境中使用。

7e-`'p5Yq:

j.e

原因2.由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，使其密实度大大提高，降低了孔隙率，水的侵入大为减少。

因此，灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位

例5-5某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为c30，施工要求混凝土拥落度为30～50mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差σ=5mpa。

可供应以下原材料：

水泥：

p.o42.5普通硅酸盐水泥，水泥密度为ρc=3.log/cm3，水泥的富余系数为1.08；中砂：

级配合格，砂子表观密度ρ0s=2.60g/cm3；石子：

5～30mm碎石，级配合格，石子表观密度ρ0g=2.65g/cm3。

设计要求：

（1）混凝土计算配合比；

（2）若经试配混凝土的工作性和强度等均符合要求，无需作调整。

又知现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%，试计算混凝土施工配合比。

.解：

（1）求混凝土计算配合比。

;^*y）H;B（g

1）确定混凝土配制强度fcu,o

fcu,o=fcu,k+1.645σ=30+1.645×5=38.2mpa

2）确定水灰比（w/c）

fce=γc•fce,k=1.08×42.5=45.9mpa2Y,A5e2\!

U;D

w/c=0.53

∵框架结构混凝土梁处于干燥环境，查表得容许最大水灰比为0.65，∴可确定水灰比为0.53。

3）确定用水量mw0

对于最大粒径为30mm的碎石混凝土,当所需拥落度为30～50mm时，查表得：

lm3混凝土的用水量可选用185kg。

4）计算水泥用量mco

mco=mw0/（w/c）=185/0.53=349kg/m3

查表，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260kg/m3，取mco=349kg/m3。

5）确定砂率βs

对于采用最大粒径为40mm的碎石，当水灰比为0.53时，查表得砂率值可选取32%～37%，取βs=35%。

6）计算砂、石用量mso、mgo

用体积法计算，

得：

mso=641kg，mgo=l192kg。

7）该混凝土计算配合比为水泥：

砂：

石子=1：

1.84：

3.42，w/c=0.53。

（2）确定施工配合比

现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%，则施工配合比为

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

【评注】耐久性问题是混凝土的一个重要性能指标，所有混凝土均应考虑。

因此，国家规范规定所有混凝土在配合比设计时都应当按该混凝土使用时所处的环境条件，考虑其满足耐久性要求所必要的水灰比及水泥用量值。

3.硅酸盐水泥的凝结时间有何规定？

对施工方面的意义又哪些？

答：

硅酸盐水泥的初凝时间不得小于45min，终凝时间不得大于390min。

意义：

对保证水泥在施工时有充足的时间完成搅拌、运输、振捣、成型等及施工完毕后希望水泥尽快硬化，有利于下一步工序的开展有重要的意义。

填空题（ 每题1分，共25分） 

1当材料的孔隙率增大时，则其密度 _不变___，松散密度 _减小___，强度 _降低___，吸水率 _增大___，抗渗性 _降低___，抗冻性 _降低___。

2建筑石膏硬化后，在潮湿环境中，其强度显著 _下降___，遇水则 _破坏___，受冻后 _破坏___。

3混凝土配合比设计中Ｗ/Ｃ由 _强度___和 _耐久性___确定。

4砌筑多孔砌体的砂浆的强度取决于 _水泥强度___和 _水泥用量___。

5配制混凝土需用 _合理___砂率，这样可以在水泥用量一定的情况下，获得最大的 _流动性___，或者在 _坍落度___一定的情况下， _水泥用量___最少。

6炼钢过程中，由于脱氧程度不同，钢可分为 _沸腾__钢， _镇静___钢和 _半镇静___钢三种。

其中 _镇静___钢脱氧完全， _沸腾___钢吸氧很不完全。

7评定石油沥青塑性的指标是 _延度___，评定沥青粘滞性的指标是 _针入度___；评定沥青耐热性的指标是 _软化点___。

计算题 （共18分） 

某材料的密度为2.78g/cm3，干表观密度为1680Kg/m3，现将一重930g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称重为1025g，试求该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。

 （5分） 

某混凝土配合比为 1∶ 2.43 ∶ 4.71 ， W/C ＝ 0.62 ，设混凝土表观密度为 2400 kg / m 3 计，求各材料用量。

 （6分） 

今有软化点分别为95℃和25℃的两种石油沥青。

某工程的屋面防水要求使用软化点为75℃的石油沥青，问应如何配制？

1.解：

孔隙率 P ＝（ 1 － ρ0/ρ ）× 100 ％＝（ 1-1.8/2.7 ）× 100 ％ =33 ％；

重量吸水率 mw ＝（ m水/m ）× 100 ％＝ [（1020-920）/920] × 100 ％ =11 ％； 

开口孔隙率＝ V开/V0 =[ （1020-920）/ （ 920/1.8 ） ] × 100 ％＝ 19.6 ％ 

闭口孔隙率＝ 33 ％－ 19.6 ％＝ 13.4 ％ 

所以，该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率分别为：

 33 ％； 11 ％； 19.6 ％； 13.4 ％。

 （5分） 

2.解：

设水泥的质量为CKg ，则 W ＝ 0.62CKg ； S ＝ 2.43CKg ； G ＝ 4.71CKg ； 

按假定表观密度法有：

 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，各种材料的用量为：

 C= 274Kg ； W ＝ 170Kg ； S ＝ 666Kg ； G ＝ 1290Kg 。

（6分） 

3、解：

软化点为 95℃ 的石油沥青用量 = （95℃－75℃）/（95 ℃－ 25℃）× 100 ％ 

＝ 28.6 ％ 

软化点为 25℃ 的石油沥青用量 =100 ％－ 28.6 ％＝ 71.4 ％ 

所以，软化点为 95℃ 的石油沥青用量为 28.6 ％；软化点为 25℃ 的石油沥青用量为 71.4 ％。

 （7分）

一、填空题（每空1分，共计20分）

1．材料的亲水性与憎水性用（润湿边角）来表示，材料的吸湿性用（含水率）来表示。

材料的吸水性用（吸水率）来表示。

2．石膏的硬化时体积是（膨胀的），硬化后孔隙率较（大）。

3．石灰浆体在空气中硬化，是由（结晶）作用和（碳化）作用同时进行的过程来完成，故石灰属于（气硬性）胶凝材料。

4．硅酸盐水泥熟料中四种矿物成分的分子式是（C3A）、（C2S）、（C3S）、（C4AF）。

5．混凝土的合理砂率是指在（用水量）和（水泥用量）一定的情况下，能使混凝土获得最大的流动性，并能获得良好粘聚性和保水性的砂率。

6．砌筑砂浆的流动性用（沉入度）表示，保水性用（分层度）来表示。

7．钢结构设计时碳素结构钢以（屈服）强度作为设计计算取值的依据。

8、石油沥青按三组分划分分别为（油分）、（树脂）、（地沥青质）。

三、名词解释（每小题4分，共20分）

1．表观密度：

材料在自然状态下，单位体积内的质量。

2．普通硅酸盐水泥：

由硅酸盐水泥熟料、6%—15%混材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称普通硅酸盐水泥。

3．碱骨料反应：

水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性骨抖发生化学反应，可引起混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏，这种化学反应称为碱一骨料反应。

4．钢的冷弯性能：

冷弯性能是钢材在常温条件下承受的弯曲变形的能力。

5．沥青的温度敏感性：

沥青的粘性和塑性随温度的升降而变化的性能。

四、问答题（每小题5分，共25分）

1、现有甲、乙两水泥厂生产的硅酸盐水泥熟料，其矿物成分如下：

生产厂

C3S（%）

C2S（%）

C3A（%）

C4AF（%）

甲

54

20

10

16

乙

45

28

7

20

若用上述熟料分别制成硅酸盐水泥，试估计它们的强度发展速度、水化热、耐腐蚀性、28d龄期强度有何差异？

2、什么是混凝土的和易性？

和易性包括哪几方面内容？

影响和易性的因素有哪些？

3、简述引气剂加入到混凝土中，混凝土性能的变化？

4、说明下列钢材牌号的含义：

Q235Aｂ，45Ｍｎ。

5、表征石油沥青性能的三大技术指标是什么？

分别表征沥青的什么性能？

答：

1、由上表可知甲厂硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥的强度发展速度、水化热、28d时的强度均高于由乙厂的硅酸盐水泥，但耐腐蚀性则低于由乙厂的硅酸盐水泥。

2、和易性：

混凝土易于施工操作（搅拌、运输、浇筑、捣实），并获是质量均匀，成型密实的混凝土的性能。

和易性包括三方面内容：

流动性、粘聚性、保水性。

影响和易性的因素：

（1）水泥浆的数量和水灰比

（2）砂率（3）温度和时间性（4）组成材料

3、

（1）、改善混凝土拌合物的工作性；

（2）、提高的混凝土的抗渗性、抗冻性。

（3）、降低了混凝土的强度。

4、Q235Aｂ表示屈服点等级为235Mpa，质量等级为A级的半镇静钢。

45Ｍｎ表示含碳量为0.45%较高含锰量的钢。

5、针入度、延度，软化点。

粘性、塑性、温度敏感性

五、计算题（其中1题9分，2题10分，共计19分）

1、一块标准的普通粘土砖，其尺寸为240×115×53mm，已知密度为2.7g/cm3，干燥时质量为2500g，吸水饱和时质量为2900g。

求：

（1）材料的干表观密度。

（2）材料的孔隙率。

（3）材料的体积吸水率。

解：

（1）根据1、ρ0=m/v=2500/240×115×53=1.7g/cm3

（2）、P=1-ρ0/ρ=1-1.7/2.7=37%

（3）、Wv=Wmρ0=（2900-2500）/2500·1.7=27%

2、计算某大桥混凝土设计强度等级为C40，强度标准差为6.0Mpa，用52.5级硅酸盐水泥，实测28d的抗压强度为58.5Mpa，已知水泥密度ρC＝3.10ｇ/cｍ3，中砂，砂子表观密度ρOS＝3.10ｇ/cｍ3，碎石，石子表观密度ρOG＝278g/cｍ3。

自来水。

已知：

A=0.46，B=0.07，单位用水量为195kg/ｍ3，砂率Sp=0.32含气量百分数为ɑ=1，求该混凝土的初步配合比？

（W／C最大水灰比为0.60，水泥最小用量为280kg/ｍ3）

解：

（1）fcu,t=fcu,k+1.645σ

fcu,t=40+1.645×6=49.87Mpa

（2）W/C=Afce/fcu,t+ABfce

W/C=0.46×58.5/49.87+0.46×0.07×58.5=0.52

（3）因为0.52<0.60，所以C0=W0/W/C=195/0.52=375kg，因为375>280，所以C0=375kg

（4） 根据体积法求砂、石用量

C0/ρC+W0/ρW+S0/ρos+G0/ρoG+0.01α=1

S0/S0+G0=SP

所以

375/3100+195/1000+S0/3100+G0/2780+0.01=1

S0/S0+G0=0.32

所以S0=616G0=1310

所以该混凝土的初步配合比：

水泥：

375kg砂子：

616kg石子：

1310kg水：

195kg

土木工程材料模拟试题

（1）

一名词解释（每小题2分,共10分）

1、材料的软化系数

2、木材的纤维饱和点

3、钢材的冷加工强化

4、水泥体积安定性不良

5、热固性塑料

三、计算题（每小题8分，共24分）

1、某材料的体积为100mm×100mm×100mm的立方体,其在室内长期放置后测得的质量为2400g，吸水饱和后的质量为2500g，烘干后的质量为2300g。

试求该材料的体积密度、含水率、体积吸水率、质量吸水率和开口孔隙率。

2、已知某工程所用混凝土的计算配合比为水泥：

砂：

石=1：

2.20：

4.50，W/C=0.60，不掺含气型外加剂；所用水泥的密度为：

ρc=3.0g/cm3；砂、石的表观密度分别为：

ρos=2.60g/cm3，ρog=2.65g/cm3；砂含水率为2%，石子含水率为1%。

求：

（1）每m3混凝土的各项材料用量；

（2）该混凝土的施工配合比。

3、用两根直径为16mm的热轧钢筋做拉伸试验，达到屈服点的荷载分别为68.9kN、70.9KN，拉断时的荷载分别为105.6kN、106.4KN。

试件标距长度为80mm，拉断后的长度分别为96mm、94mm。

问该批钢筋是否达到了HRB335级钢筋的要求（σs≥335MPa，σb≥455MPa，δ5≥17%）？

四、填空题（每空1分，共15分）

1、建筑石膏的耐水性与抗冻性_________，故不宜用于_____________环境。

2、石灰浆陈伏的目的是_________，石灰的耐水性_____，不宜用于________环境。

3、当混凝土的水胶比增大时，其孔隙率________，强度_____，耐久性_________。

4、钢材抗拉性能的三项主要技术指标是____，______、_____，结构设计中一般以___作为强度取值的依据。

5、建筑石油沥青的牌号越大，则沥青的粘（滞）性_______、塑性______、温度敏感性_______。

五、单项选择题（从下列各题4个备选答案中选出正确答案，并将其代号填在空白处。

每小题1分，共18分。

）

1、低温季节，采用自然养护的混凝土工程，不宜选用。

A．硅酸盐水泥；B.粉煤灰水泥；C.普通水泥；D.高铝水泥

2、砌筑有保温要求的非承重墙体时，宜选用。

A．烧结普通砖；B.烧结多孔砖；C.烧结空心砖；D.（A+B）

3、试配混凝土时，若拌和物的流动性不足，宜采取措施改善。

A．增大水灰比，直接加水；B.增大砂率；C.减小砂率；D.保持水灰比不变，增加水泥浆

4、冷底子油主要用作。

A.作屋面防水层；B.嵌缝材料；C.涂刷防水工程的底层；D.粘贴防水卷材

5、建筑石油沥青牌号的数值表示的是。

A.针入度平均值；B.软化点平均值；C.延度值；D.沥青中的油分含量

6、随碳素结构钢的牌号增大，则其。

A.σs、σb增大，δ减小；B.可焊性降低；C.δ增大；D.（A+B）

7、屋面防水材料主要要求其性质。

A．粘性；B.粘性和温度稳定性；C.大气稳定性；D.（B+C）

8、进行混凝土配合比设计时，水胶比是根据确定的。

A.强度；B.耐久性；C.（A+B）；D.和易性

9、严寒地区受动荷载作用的焊接结构钢宜选用____牌号钢材。

A.Q235-AF；B.Q275-D；C.Q235-B；D.Q235-D

10.针片状骨料含量多，会使混凝土的。

A．用水量减少；B.流动性提高；C.强度降低；D.节约水泥

11．试配混凝土时，发现混凝土的粘聚性较差，为改善粘聚性宜采取措施。

A增加砂率；B减小砂率；C增大W／B；D掺粗砂

12.保温要求高的非承重墙体应优先选用.

A加气混凝土；B轻骨料混凝土；C烧结普通砖；D普通混凝土大板。

13．乳化石油沥青由沥青与组成。

A．水；Ｂ乳化剂；Ｃ.有机溶剂；Ｄ.（Ａ＋Ｂ）

14.建筑石油沥青的牌号越大，则沥青。

A.粘性越大；B.塑性越小；C.使用年限越长；D.软化点越高

15．材料吸水后，将使材料的提高。

A.耐久性；B.强度和导热系数；C.密度；D.体积密度和导热系数

16.含量增加,将显著增大钢材的冷脆性.

A.硫（S）；B.磷（P）；C.碳（C）；D.锰（Mn）

17．对于木材，实际应用中主要使用其。

A.顺纹抗压强度；B.抗弯强度；C.顺纹抗拉强度；D.（A+B）

18．当木材的含水率小于纤维饱和点，继续干燥木材时，则其。

A．强度提高；B.干缩增大；C.强度不变，体积不变；D.（A+B）。

六、简答题（4、5两题任选一题，共23分。

）

1、影响混凝土强度的主要因素是什么?

（5分）

2、生产水泥时,常掺入哪几种活性混合材料?

掺入的目的是什么?

（5分）

3、建筑钢材的主要检验项目有哪些?

反映钢材的什么性质?

（5分）

4、掺活性混合材料的水泥的共性与特性是什么?

（8分）

5、混凝土的体积变形主要有哪几种?

如何减小其变形?

（8分）

模拟试题

（2）

一、名词解释（每小题2分,共10分）

1.材料的耐水性

2.减水剂

3.混凝土的碱-骨料反应

4.钢材的脆性临界温度

5.合成高分子防水卷材

二、填空题（每空1分，共15分）

1.新拌制的砂浆应具有良好的流动性和保水性，分别用和表示。

。

2.材料的孔隙率恒定时，孔隙尺寸愈小，材料的强度愈，耐久性愈，保温性愈。

3.石膏制品的耐水性、防火性。

4.通用硅酸盐水泥中水泥的抗渗性较好。

5.水泥强度发展的规律是早期、后期。

6.钢材的δ5表示。

7.以边长为100mm的立方体试件，测得受压破坏荷载为234kN，若混凝土的强度标准差σ＝4.OMPa，则该混凝土的抗压强度标准值为MPa。

8.混凝土的徐变值较大时，带来的主要危害是使。

9.在低强度等级的混合砂浆中，使用石灰的主要目的和作用是。

10.水玻璃在硬化后具有较高的性。

四、单项选择题（从下列各题4个备选答案中选出正确答案，并将其代号填在空白处。

每小题1分，共20分。

）

1.矿渣水泥适合于混凝土工程。

A.与海水接触的；B.低温施工的；C.寒冷地区与水接触的；D.抗碳化要求高的

2.在凝结硬化过程中，会产生很大的变形，以致产生开裂。

A建筑石膏；B火山灰质硅酸盐水泥；C石灰；D水玻璃

3.材料吸水后，将使材料的降低。

A体积密度；B强度和保温性；C导热性和热容量D体积密度和导热系数

4.高铝水泥与硅酸盐水泥或石灰混合使用。

Ａ可以；Ｂ不可以；Ｃ在低温下可以；　Ｄ在一定量以内可以

5.露天施工的混凝土工程，当处于低温条件下气温＜5℃时不宜选用。

Ａ硅酸盐水泥；Ｂ粉煤灰水泥；Ｃ普通水泥；Ｄ高铝水泥

6.下列四种岩石中，耐火性最差的是。

Ａ石灰岩；Ｂ大理岩；　Ｃ玄武岩；　Ｄ花岗岩

7.不属于合成高分子材料的特点是。

Ａ比强度高；Ｂ弹性模量高Ｃ耐热性差；　Ｄ耐腐蚀性好

8.粉煤灰水泥耐腐蚀性较强，其主要原因是水泥石中。

Ａ.Ca（OH）2含量少；B.Ca（OH）2含量多；C.水化铝酸钙含量少；D（A+B）

9.施工所需的混凝土拌合物流动性的大小，主要由来选取。

A水胶比和砂率；B水胶比和捣实方式；C骨料的性质、最大粒径和级配；D构件的截面尺寸大小、钢筋疏密、捣实方式

10.配制混凝土时，水胶比（W／B）过大，则。

A.混凝土拌合物的保水性变差；B.混凝土拌合物的粘聚性变差；C.混凝土的耐久性和强度下降；D.（A+B+C）

11.下列四种外墙涂料中，哪一种不属于溶剂型的涂料。

Ａ苯乙烯焦油涂料；Ｂ丙烯酸乳液涂料；Ｃ过氯乙烯涂料；Ｄ聚乙烯醇缩丁醛涂料

12.试拌调整混凝土时，发现拌合物的保水性较差。

应采用的措施来改善。

A.增大砂率；B.减小砂率；C.增加水泥；D.减小水胶比

13．屋面保温层应优先选用下列材料中的。

A.加气混凝土；B.轻骨料混凝土；C.普通混凝土；D.烧结多孔砖

14．随着热轧钢筋的强度级别的提高，则其。

A.σs与σb提高；B.σs与σb提高、δ下降；C.δ提高、ak下降；D.σs与σb以及冷弯性提高

15．钢材经冷加工时效后，其。

A.σs与σb提高，且δ和ak也提高；B.σs与σb提高，但δ和ak下降；c.弹性模量降低；D.（B+C）

16．针叶类木材特别适合于结构。

A.高温条件下承重；B.干燥环境中承受压力；C.潮湿环境中的承重；D.主要承受拉力的承重

17．木材在使用前应使其含水率达到。

A.纤维饱和点；B.平衡含水率；C.饱和含水率；D.绝干状态含水率

18.砌筑烧结普通砖用砂浆，其强度可用表示。

A.f28=Afce（C/W–B）；B.f28=Afce（W/C–B）；C.f28=AfceQc/1000+B；D.f28=AfceQc×1000+B

19.热用沥青胶的组成材料为沥青和。

A.粉状或纤维状填料；B.有机溶剂；C.纤维状填料和砂；D.（A+B）

20．配制高强度混凝土时，应选用。

A.早强剂；B.高效减水剂；C.引气剂；D.膨胀剂

五、简答题（每小题5分，共25分）

1.建筑石膏、水玻璃及硅酸盐水泥的凝结硬化条件有什么不同?

2.矿渣硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥相比较，其强度发展有何不同?

为什么?

3.为节约水泥用量，降低混凝土造价，在配制混凝土时应采取哪些措施?

4.在配制混凝土时，为什么不能随意增大水胶比?

5.

（1）碳素结构钢的牌号与其性能有何关系?

（2）钢结构用钢的钢种和牌号主要根据什么因素来选择?

六、计算题（共15分）

1.某立方体岩石试件，测得其外形尺寸为50×50×50mm，并测得其在绝干、自然状态及吸水