土木工程材料考试知识点Word文件下载.docx
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19、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。
20、石油沥青的针入度:
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。
21、弹性模量：
钢材受力初期，应力与应变正比例地增长，应力与应变之比为常数，称为弹性模量，即E=ɗε
22、硬度：
表示钢材表面局部体积内抵抗变形的能力。
二、论述题
（
1、论述沥青主要技术性质
（1）粘滞性
石油沥青的粘滞性是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的一种特性。
工程上，液体石油沥青的粘滞性用粘度指标表示，它表示了液体沥青在流动时的内部阻力；
对固体和半固体石油沥青用针入度表示，它反映了石油沥青剪切变形的能力。
一般地，沥青质含量高，有适量的树脂和较少的油份时，石油沥青粘滞性越大，温度升高，其粘性降低
（2）塑性
塑性是指石油沥青在外力作用是产生变形而不破坏，除去外力后仍保持变形不变的性质。
一般地，沥青中油分和地沥青质适量，树脂含量越多，延度越大，塑性越好。
温度升高，沥青的塑性随之增大
（3）温度敏感性
温度敏感性是指石油沥青的粘滞和塑性随温度升降而变化的性能。
石油沥青温度敏感性与地沥青质含量和蜡含量密切相关。
沥青中含蜡量多时，其温度敏感性大
（4）大气稳定性
;
大气稳定性是指石油沥青在热，阳光和潮湿等因素长期综合作用下抵抗老化的性能。
2、论述混凝土的和易性和砂浆的和易性有什么联系和区别
答：
混凝土的拌合物的和易性是一项综合的技术措施，包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义。
流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下，能产生流动，并均匀密实的填满模板的性能。
粘聚性是指混凝土拌合物在施工过程中，其组成材料之间有一定的粘聚力，不知发生分层和离析的现象。
保水性是指混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保水能力，不致产生秘水现象。
新拌砂浆具有良好的和易性，使它能成为均匀的薄层，且与地面紧密连接；
新拌砂浆的和易性可有流动性和和保水性两方面做综合评定。
（1）流动性
<
砂浆的流动性也叫稠度，是指在自重或外力的作用下流动的性能，用砂浆稠度测定仪测定，用沉入度表示，沉入度越大，流动性越好。
（2）保水性
新拌砂浆保持其内部水分不秘出流失的能力，称为保水性。
保水性不良的砂浆在存放、运输和施工过程中容易产生离析秘水现象。
其可用砂浆分层度筒测定
3、某施工队使用某立窑水泥厂生产的普通水泥铺筑停车场。
该水泥颜色为较深的灰黑色，据了解是以煤渣作混合材，混凝土的水灰比为。
完工后一个月发现混凝土强度正常，边部切割后观察，混凝土基本无大的孔洞。
但表面耐磨性差，且在局部低凹表面的颜色为明显不同的灰黑色，其耐磨性更差。
水泥经检验强度及安定性等合格，但烧失量为％。
请分析原因。
该水泥烧失量不合格。
造成烧失量高有几种可能：
a.熟料烧不透；
b.石膏杂质多；
c.混合材本身烧失量大，且掺量高。
从现象来看，最后一点的问题估计是主要的。
在局部低凹表面灰黑色的水泥浆含较多烧失量高的煤渣，而这些煤渣的耐磨性较差，使该停车场混凝土耐磨性差。
另外，该混凝土水灰比过大，亦有利于混凝土的离析，煤渣的富集。
从切割边部混凝土观察知混凝土基本无大孔洞，这可知混凝土的流动性较大，且振捣已相当充分。
但对于水灰比较大的混凝土若振捣过度，更易离析、泌水，使煤渣在表面富集，使混凝土表面不耐磨。
4、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？
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。
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
5、钢筋混凝土开裂 某钢筋混凝土基墩使用5年后出现大量裂纹。
经
'
检查混凝土环境水，其pH=；
SO42-含量为6000mg/L；
Cl-含量为400mg/L。
该混凝土采用普通硅酸盐水泥。
请讨论此钢筋混凝土开裂的原因。
此混凝土产生裂纹的关键原因为硫酸盐腐蚀，所使用的水泥不当。
该环境水pH=，对于钢筋混凝土属弱腐蚀（pH=～6为弱腐蚀）；
Cl-含量<
500mg/L，环境水无氯离子腐蚀；
而SO42-含量>
4000mg/L，属强硫酸腐蚀。
而仅使用普通硅酸盐水泥，这是选用水泥不当所致。
应选用高抗硫酸盐硅酸盐水泥。
6、上海某新村四幢六层楼1989年9～11月进行内外墙粉刷，1990年4月交付甲方使用。
此后陆续发现内外墙粉刷层发生爆裂。
至5月份阴雨天，爆裂点迅速增多，破坏范围上万平方米。
爆裂源为微黄色粉粒或粉料。
该内外墙粉刷用的“水灰”，系宝山某厂自办的“三产”性质的部门供应，该部门由个人承包。
对爆裂采集的微黄色爆裂物作X射线衍射分析，证实除含石英、长石、CaO、Ca（OH）2、CaCO3外，还含有较多的MgO、Mg（OH）2以及少量白云石。
该“水灰“含有相当数量的粗颗粒，相当部分为CaO与MgO，这些未
分消解的CaO和MgO在潮湿的环境下缓慢水化，生成Ca（OH）2，Mg（OH）2，固相体积膨胀约2倍，从而产生爆裂破坏。
7、某工人用建筑石膏粉拌水为一桶石膏浆，用以在光滑的天花板上直接粘贴，石膏饰条前后半小时完工。
几天后最后粘贴的两条石膏饰条突然坠落，请分析。
答、①建筑石膏拌水后一般于数分钟至半小时左右凝结，后来粘贴石膏饰条的石膏浆已初凝，粘结性能差。
可掺入缓凝剂，延长凝结时间；
或者分多次配制石膏浆，即配即用。
[
②在光滑的天花板上直接贴石膏条，粘贴难以牢固，宜对表面予以打刮，以利粘贴。
或者，在粘结的石膏浆中掺入部分粘结性强的粘结剂。
8、简述石子的连续级配及间断级配的特点
解石子的连续级配是将石子按其尺寸大小分级，其分级尺寸是连续的。
连续级配的混凝土一般和易性良好，不易发生离析现象，是常用的级配方法。
石子的间断级配是有意剔除中间尺寸的颗粒，使大颗粒与小颗粒间有较大的“空档”。
按理论计算，当分级增大时，骨料空隙率降低的速率较连续级配大，可较好地发挥骨料的骨架作用而减少水泥用量。
但容易产生离析现象，和易性较差。
9、影响混凝土强度的主要因素有哪些怎样影响
解：
影响混凝土抗压强度的主要因素有：
（1）水泥强度等级和水灰比。
水泥强度等级越高，混凝土强度越高；
在能保证密实成型的前提下，水灰比越小强度越高。
（2）骨料品种、粒径、级配、杂质等。
采用粒径较大、级配较好且干净的碎石和砂时，可降低水灰比，提高界面粘结强度，因而混凝土的强度高。
（3）养护温度、湿度。
温度、湿度对混凝土强度的影响是通过影响水泥的水化凝结硬化来实现的。
温度适宜、湿度较高时，强度发展快，反之，不利于混凝土强度的增长。
（4）龄期。
养护时间越长，水化越彻底，孔隙率越小，混凝土强度越高。
（5）施工方法。
主要指搅拌、振捣成型工艺。
机械搅拌和振捣密实作用强烈时混凝土强度较高。
10、试述混凝土的受压变形破坏特征及其破坏机理。
解混凝土在外力作用下的变形和破坏过程，也就是内部裂缝的发生和发展过程。
混凝土的受压变形破坏特征如下：
Ｉ阶段：
荷载到达“比例极限”（约为极限荷载的３０％）以前、界面裂缝无明显变化，荷载与变形比较接近直线关系。
.
II阶段：
荷载超过“比例极限”以后，界面裂缝的数量、长度和宽度都不断增大，界面借摩阻力继续承担荷载，但尚无明显的砂浆裂缝。
此时，变形增大的速度超过荷载增大的速度，荷载与变形之间不再为线性关系。
三、简答题
1、石灰的性质
（1）可塑性和保水性好
（2）生石灰水化时水化热大，体积增大
（3）硬化缓慢
（4）硬化时体积增大（5）硬化时强度降低（6）耐水性差
2.何谓陈伏，后期有何作用
、
生石灰常含有过火石灰，水化极慢，当石灰变硬后才开始熟化，产生体积膨胀，引起已变硬石灰体的隆起鼓包和开裂。
为了消除过火石灰的危害，需要石灰浆置于消化池中2-3周，即所谓陈伏。
陈伏期间，石灰浆表面应保持一层水，隔绝空气，防止Ca（OH）2与CO2反应
3.混凝土组成材料有哪些，各个成分间的作用
混凝土材料的组成主要是水泥、水、细骨料和粗骨料。
有时还常包括适量的掺合料和外加剂。
混凝土的各组成材料在混凝土中起着不同的作用，沙、石对混凝土起着骨架作用，水泥和水组成水泥浆，包裹在骨料的表面并填充在骨料的空隙中。
在混凝土搅拌物中，水泥浆起着润滑作用，赋予混凝土拌合物流动性，便于施工：
在混凝土中硬化后起胶结作用，把砂、石骨料胶结成为整体，使混凝土产生强度，成为坚硬的人造石材。
4、混凝土配合比的基本要求包括哪四个方面
（1）满足结构设计要求的混凝土强度等级
（2）满足施工时要求的混凝土拌合物的和易性
（3）满足环境和使用条件要求的混凝土耐久性
（4）通过各种方法以降低混凝土成本，符合经济性原则
5、混凝土中，骨料级配良好的标准是什么
骨料级配是指骨料中不同粒径颗粒的组配情况。
骨料级配良好的标准是骨料的空隙率和总表面积均较小。
使用良好级配的骨料，不仅所需水泥浆量较少，经济性好，而且还可提高混凝土的和易性、密实度和强度。
6、简述引气剂加入到混凝土中，混凝土性能的变化
（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。
7、为什么硅酸盐水泥的抗侵蚀性差
因为硅酸盐水泥孰料含量高，所以水化产物中氢氧化钙和水化铝酸钙的含量多，因此抗蚀性差，不宜在有腐蚀性的介质的环境中使用。
8、生石灰熟化时为什么必须进行“陈伏”。
%
生石灰常含有过火石灰，水化极慢当石灰变硬后才开始熟化，产生体积膨胀，引起已变硬石灰体的隆起鼓包和开裂。
为了消除过火石灰的危害，需将石灰置于消化池中2-3周，即陈伏。
9、为什么要限制砂、石中活性氧化硅的含量，它对混凝土的性质有什么不利作用解：
混凝土用砂、石必须限制其中活性氧化硅的含量，因为砂、石中的活性氧化硅会与水泥或混凝土中的碱产生碱骨料反应。
该反应的结果是在骨料表面生成一种复杂的碱一硅酸凝胶，在潮湿条件下由于凝胶吸水而产生很大的体积膨胀将硬化混凝土的水泥石与骨料界面胀裂，使混凝土的强度、耐久性等下降。
碱骨料反应往往需几年、甚至十几年以上才表现出来。
故需限制砂、石中的活性氧化硅的含量。
10、什么是混凝土的和易性它包括有几方面涵义
和易性是指混凝土拌合物能保持其组成成分均匀，不发生分层离析、泌水等现象，适于运输、浇筑、捣实成型等施工作业，并能获得质量均匀、密实的混凝土的性能。
和易性包括流动性、粘聚性和保水性三方面的涵义。
1、流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振捣力的作用下，能产生流动并均匀密实地充满模型的性能。
2、粘聚性是指混凝土拌合物内部组分间具有一定的粘聚力，在运输和浇筑过程中不致发生离析分层现象，而使混凝土能保持整体均匀的性能。
3、保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致产生严重的泌水现象的性能。
11、提高混凝土强度的主要措施有哪些
提高混凝土强度主要有以下措施：
（１）采用高强度等级水泥；
（２）尽量降低水灰比（Ｗ／Ｃ）；
`
（３）采用级配良好且干净的砂和碎石。
高强混凝土宜采用最大粒径较小的石子。
（4）掺加高效减水剂和掺合料。
若要提高早期强度也可以掺加早强剂。
（5）加强养护，保证有适宜的温度和较高的湿度。
也可采用湿热处理（蒸汽养护）来提高早期强度（对掺活性混合材料多的水泥还可提高后期强度）。
（6）加强搅拌和振捣成型。
12、建筑石膏的技术特性
①凝结硬化快。
②硬化后孔隙率大、强度较低。
建筑石膏孔隙率可高达40％～60％。
③体积稳定。
④不耐水。
⑤防火性能良好。
⑥具有一定调湿作用。
⑦装饰性好。
13、为什么屈服点作为钢材性能最好标准
屈服点是钢材力学性质的最重要的指标。
如果钢材超过屈服点以上工作，虽然没有断裂，但会产生不允许的结构变形，一般不能满足使用上的要求，因此，在结构设计时，屈服点是确定钢材容许应力的主要依据。
14、，
15、屈强比能反映钢材的利用率和结构安全可靠程度。
屈强比越小，其结构的安全可靠程度越高，不易因局部超载而造成脆性断裂而破坏；
但屈强比过小，又说明钢材强度的利用率偏低，造成钢材浪费。
屈服点、屈服强度和抗拉强度作为决定钢材料性能的指标
15、伸长率、断面收缩率也可能考在书上70-71页看看。
四、计算题
1、砂的粗细程度用细度模数表示（Mx），公式如下：
Mx=（A2+A3+A4+A5+A6）-5A1÷
（100-A1）细度模数越大，表示砂度越粗。
普通混凝土用砂的细度范围一般为～；
其中～为中砂；
～为细砂；
～为特细砂。
例：
某工程用砂，经烘干、称量、筛分析，测得各号筛上的筛余量列于下表。
试评定该砂的粗细程度（Mx）和级配情况。
>
"
①计算分计筛余率和累计筛余率。
②计算细度模数：
4.
2、耐水性用软化系数表示：
Kr=Fb÷
FgKr-----材料软化系数Fb-----材里料在饱和吸水状态下的抗压强度，Mpa，Fg------材料在干燥状态下的抗压强度，Mpa一般材料吸水后，强度有所降低越多，软化系数越小。
说明耐水性越差。
材料在Kr在0-1之间，工程中将Kr大于的材料，成为耐水材料，长期处于潮湿或水中，所用材料必须在大于,用于受潮或较轻结构材料，其值也不能小于
孔隙率：
。
体积吸水率：
Wv=Wmρ
例1、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。
该石材软化系数kr=fb/fg=165/178=:
∵该石材的软化系数为＞，为耐水石材
∴可用于水下工程。
例2、一块标准的普通粘土砖，其尺寸为240×
115×
53mm，已知密度为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。
（1）根据1、ρ0=m/v=2500/240×
53=g/cm3
（2）、P=1-ρ0/ρ==37%
（3）、Wv=Wmρ0=（2900-2500）/2500·
=27%
3、混凝土的配比
（1）确定配置强度（Fcu,t）=Fcu,k+*＆
（2）确定水灰比（W\C）=A*Fce\Fcu,t+ABFce
（3）确定用水量（Wo）
（4）#
（5）确定水泥用量（Co）=Wo\W÷
C
（6）确定砂率（Sp）
（7）确定1m3混凝土砂，石用量（So,Go）采用体积法：
例1、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：
普通硅酸盐水泥，水泥密度为ρc=cm3，水泥的富余系数为；
中砂：
级配合格，砂子表观密度ρ0s=cm3；
石子：
5～30mm碎石，级配合格，石子表观密度ρ0g=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+σ=30+×
5=mpa
2）确定水灰比（w/c）
fce=γc•fce,k=×
=mpa2Y,A5e2\!
U;
D
w/c=
/
∵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，∴可确定水灰比为。
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/=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：
：
，w/c=。
（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
例2、计算某大桥混凝土设计强度等级为C40，强度标准差为，用级硅酸盐水泥，实测28d的抗压强度为Mpa，已知水泥密度ρC＝ｇ/cｍ3，中砂，砂子表观密度ρOS＝ｇ/cｍ3，碎石，石子表观密度ρOG＝278g/cｍ3。
自来水。
已知：
A=，B=，单位用水量为195kg/ｍ3，砂率Sp=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，水泥最小用量为280kg/ｍ3）
（1）fcu,t=fcu,k+σ
fcu,t=40+×
6=
（2）W/C=Afce/fcu,t+ABfce
W/C=×
+×
×
=
（3）因为<
，所以C0=W0/W/C=195/=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+α=1
S0/S0+G0=SP
375/3100+195/1000+S0/3100+G0/2780+=1
S0/S0+G0=
所以S0=616G0=1310
所以该混凝土的初步配合比：
375kg砂子：
616kg石子：
1310kg水：
195kg
练习题：
某高层全现浇框架结构柱（不受雨雪影响，无冻害）用混凝土的设计强度等级为C30，施工要求的坍落度为35～50mm，若采用机械搅拌和机械振捣时，施工单位以往统计的混凝土强度标准差为，所用原材料性能如下：
普通水泥：
强度等级（fce=47.1MPa），ρc=3100kg/m3；
河砂：
ρ0s=2640kg/m3，ws=3％，级配为Ⅱ区，中砂（Mx=）；
碎石：
ρ0g=2680kg/m3，wg=1％，级配为连续粒级5～40mm，Dmax=40mm；
自来水：
ρw=1000kg/m3。
试设计该混凝土的配合比（以干燥状态集料为基准），并进行施工配合比换算。
为什么石膏不能用于室外与潮湿地方
熟悉硅酸盐水泥的矿物组成，了解其硬化机理，熟练掌握硅酸盐水泥等几种通用水泥的性能特点，相应的检测方法及选用原则。
与硅酸盐水泥性能特点对照，了解特性水泥和专用水泥的主要性能及使用特点。
为何矿渣水泥、火山灰水泥的耐腐蚀性优于硅酸盐水泥
为何铝酸盐水泥不宜在高于30℃的温度条件下养护
为何不是水泥越细，强度一定越高
测定水泥凝结时间和安定性前为何必须作水泥标准稠度用水量
普通混凝土的组成材料有哪几种在混凝土硬化前后各起何作用
何谓集料级配如何判断某集料的级配是否良好
简述减水剂的作用机理，并综述混凝土掺入减水剂可获得的技术经济效果。
普通混凝土的和易性包括哪些内容知何测定
影响混凝土耐久性的关健是什么怎样提高混凝土的耐久性
经过初步计算所得的混凝土配合比，为什么还要试拌调整（从混凝土的基本要求：
强度、耐久性、和易性及经济四个方面分析）
理解钢材的分类、钢材脱氧程度对性能的影响。
熟练掌握建筑钢材的力学性能（包括强度、弹性及塑性变形，耐疲劳性）的意义，测定方法及影响因素；
着重理解低碳钢在受拉过程中各阶段的应力-应变特征；
σp、σs及σb的位置；
σs、σb及σ的实用意义；
理解伸长率与塑性的关系；
冲击韧性的定义、表示方法及低温冷脆性；
理解钢材的耐疲劳性。
熟悉建筑钢材的强化机理及强化方法；
理解冷加工强化及时效处理的概念；
一般性了解热处理工艺。
初步懂得钢材的几种基本组织；
掌握钢材含碳量对钢材组织和性能的影响。
掌握土木工程中常用的建筑钢材的分类及其选用原则。
理解碳素结构钢牌号的表示方法，结合实例掌握其在工程中选用的条件；
了解钢筋在工程中的应用。
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