《土木工程材料》考試復(fù)習(xí)題(附答案)一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.硅酸鹽水泥熟料中，水化速度最快、早期強(qiáng)度最高的礦物成分是（）A.C?S（硅酸三鈣）B.C?S（硅酸二鈣）C.C?A（鋁酸三鈣）D.C?AF（鐵鋁酸四鈣）2.混凝土拌合物的和易性不包括以下哪個指標(biāo)？（）A.流動性B.保水性C.黏聚性D.抗?jié)B性3.以下哪種鋼材的性能指標(biāo)表示鋼材抵抗沖擊荷載的能力？（）A.屈服強(qiáng)度B.抗拉強(qiáng)度C.伸長率D.沖擊韌性4.用于道路瀝青混凝土的瀝青，其最關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)是（）A.針入度B.延度C.軟化點D.閃點5.普通混凝土中，骨料（砂、石）的體積約占混凝土總體積的（）A.30%-40%B.40%-50%C.50%-60%D.60%-70%6.下列材料中，屬于氣硬性膠凝材料的是（）A.硅酸鹽水泥B.石灰C.普通水泥D.粉煤灰水泥7.衡量鋼材塑性的主要指標(biāo)是（）A.屈服強(qiáng)度B.抗拉強(qiáng)度C.伸長率D.冷彎性能8.混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（f_cu,k）是指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長為（）的立方體試件，在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度。A.100mmB.150mmC.200mmD.250mm9.以下哪種因素會降低瀝青的溫度敏感性？（）A.增加瀝青中的油分含量B.增加瀝青中的樹脂含量C.增加瀝青中的地瀝青質(zhì)含量D.提高瀝青的針入度10.建筑石膏的主要成分是（）A.無水硫酸鈣（CaSO?）B.半水硫酸鈣（CaSO?·0.5H?O）C.二水硫酸鈣（CaSO?·2H?O）D.碳酸鈣（CaCO?）二、填空題（每空1分，共20分）1.硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于______分鐘，終凝時間不得遲于______小時。2.混凝土的強(qiáng)度等級是根據(jù)______抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定的，符號為______。3.鋼材的冷加工強(qiáng)化是指將鋼材在常溫下進(jìn)行______或______，使其屈服強(qiáng)度提高、塑性降低的現(xiàn)象。4.瀝青的三大技術(shù)指標(biāo)是______、______和______。5.普通混凝土的組成材料包括______、______、______和______（按比例由大到小排列）。6.石灰的熟化過程是指生石灰（CaO）與水反應(yīng)生成______的過程，該過程會______（釋放/吸收）大量熱量。7.混凝土的耐久性主要包括______、______、______和抗碳化性等性能。8.建筑鋼材中，碳含量增加會使鋼材的強(qiáng)度______（提高/降低），但塑性和韌性______（提高/降低）。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述硅酸鹽水泥的水化過程及其對強(qiáng)度發(fā)展的影響。2.混凝土拌合物的和易性如何測定？影響和易性的主要因素有哪些？3.為什么說鋼材的屈強(qiáng)比（屈服強(qiáng)度/抗拉強(qiáng)度）是衡量鋼材安全性的重要指標(biāo)？4.簡述建筑石膏的特性及其主要用途。5.與普通瀝青相比，改性瀝青的性能有哪些提升？常見的改性劑有哪些？四、計算題（15分）某工程需配制C30混凝土，采用普通硅酸鹽水泥（強(qiáng)度等級42.5，富余系數(shù)1.13），中砂（表觀密度2.65g/cm3），碎石（表觀密度2.70g/cm3，最大粒徑20mm），施工要求坍落度為35-50mm。已知：混凝土配制強(qiáng)度f_cu,0=38.2MPa，回歸系數(shù)α_a=0.46，α_b=0.07，水灰比計算值為0.45，單位用水量m_w0=180kg/m3，砂率β_s=35%。試計算混凝土的初步配合比（水泥、水、砂、石的單位用量，保留整數(shù)）。五、論述題（15分）論述影響混凝土強(qiáng)度的主要因素，并結(jié)合工程實際提出提高混凝土強(qiáng)度的措施。參考答案一、單項選擇題1.A2.D3.D4.A5.D6.B7.C8.B9.C10.B二、填空題1.45；6.5（或390分鐘）2.立方體；C3.冷拉；冷拔4.針入度；延度；軟化點5.骨料（砂、石）；水泥；水；外加劑（或摻合料）6.熟石灰（Ca(OH)?）；釋放7.抗?jié)B性；抗凍性；抗侵蝕性8.提高；降低三、簡答題1.硅酸鹽水泥的水化過程及對強(qiáng)度的影響：硅酸鹽水泥的水化分為四個階段：（1）初始反應(yīng)期（0-15分鐘）：水泥顆粒表面的C?A、C?S等礦物與水快速反應(yīng)，生成少量水化產(chǎn)物，放熱速率高但時間短。（2）誘導(dǎo)期（1-2小時）：水化產(chǎn)物在顆粒表面形成保護(hù)膜，反應(yīng)速率顯著降低，此階段為混凝土的“初凝”階段。（3）加速期（3-6小時）：保護(hù)膜破裂，水化反應(yīng)加速，C?S大量水化生成C-S-H凝膠（主要強(qiáng)度來源）和Ca(OH)?，放熱速率達(dá)到峰值，對應(yīng)混凝土“終凝”并開始硬化。（4）穩(wěn)定期（6小時后）：水化速率逐漸減慢，水化產(chǎn)物不斷填充孔隙，混凝土強(qiáng)度持續(xù)增長（28天內(nèi)增長最快，后期增速變緩）。2.和易性的測定及影響因素：測定方法：坍落度試驗（適用于流動性較大的混凝土，坍落度≥10mm）或維勃稠度試驗（適用于干硬性混凝土，坍落度<10mm）。影響因素：（1）水泥漿用量：用量過多易泌水，過少流動性差；（2）水灰比：水灰比增大，流動性提高但保水性降低；（3）骨料特性（粒徑、級配、表面粗糙度）：級配好、粒徑大、表面光滑的骨料可減少摩擦，改善和易性；（4）外加劑（如減水劑）：能顯著提高流動性或保水性；（5）環(huán)境溫度：溫度升高會加速水分蒸發(fā)，降低和易性。3.鋼材屈強(qiáng)比的意義：屈強(qiáng)比是屈服強(qiáng)度（f_y）與抗拉強(qiáng)度（f_u）的比值。若屈強(qiáng)比過小（如<0.6），說明鋼材強(qiáng)度利用不充分，經(jīng)濟(jì)性差；若屈強(qiáng)比過大（如>0.9），則鋼材在屈服后很快達(dá)到抗拉強(qiáng)度，破壞前無明顯變形（脆性破壞），安全性低。工程中通常希望屈強(qiáng)比在0.6-0.85之間，既保證強(qiáng)度利用效率，又有足夠的塑性儲備（屈服后產(chǎn)生較大變形以警示破壞），提高結(jié)構(gòu)安全性。4.建筑石膏的特性及用途：特性：（1）凝結(jié)硬化快（初凝約10分鐘，終凝約30分鐘）；（2）硬化后體積微膨脹（不易開裂）；（3）孔隙率高（表觀密度小、保溫隔熱性好、吸聲性強(qiáng)）；（4）耐水性差（遇水強(qiáng)度顯著降低）；（5）防火性好（結(jié)晶水蒸發(fā)吸熱，形成水蒸氣隔層）。用途：建筑石膏主要用于室內(nèi)裝飾材料（如石膏板、石膏線）、建筑模殼、雕塑模型，以及水泥緩凝劑等。5.改性瀝青的性能提升及常見改性劑：性能提升：與普通瀝青相比，改性瀝青的高溫穩(wěn)定性（抗車轍）、低溫抗裂性、耐老化性、黏附性均顯著提高。常見改性劑：（1）高聚物類（如SBS苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、APP無規(guī)聚丙烯）；（2）橡膠類（如天然橡膠、丁苯橡膠）；（3）樹脂類（如環(huán)氧樹脂）；（4）填料類（如炭黑、硫磺）。四、計算題步驟1：計算水泥用量（m_c0）由水灰比（W/C）=0.45，單位用水量m_w0=180kg/m3，得：m_c0=m_w0/(W/C)=180/0.45=400kg/m3步驟2：計算砂石總質(zhì)量（m_s0+m_g0）混凝土假定表觀密度取2400kg/m3（普通混凝土常用值），則：m_c0+m_w0+m_s0+m_g0=2400代入m_c0=400kg，m_w0=180kg，得：m_s0+m_g0=2400-400-180=1820kg步驟3：計算砂和石的用量（m_s0、m_g0）砂率β_s=35%，即：β_s=m_s0/(m_s0+m_g0)×100%=35%代入m_s0+m_g0=1820kg，得：m_s0=1820×35%=637kgm_g0=1820-637=1183kg初步配合比（水泥:水:砂:石）=400:180:637:1183（kg/m3）五、論述題影響混凝土強(qiáng)度的主要因素：（1）水泥強(qiáng)度與水灰比：水泥強(qiáng)度越高，混凝土強(qiáng)度越高；在一定范圍內(nèi)，水灰比越?。ㄋ酀{越稠），混凝土強(qiáng)度越高（符合鮑羅米公式f_cu=α_af_ce(C/W-α_b)）。（2）骨料特性：骨料強(qiáng)度高（如碎石比卵石強(qiáng)度高）、級配好（孔隙率?。?、表面粗糙（與水泥漿黏結(jié)力強(qiáng)）時，混凝土強(qiáng)度更高。（3）養(yǎng)護(hù)條件：溫度升高（20℃±3℃最佳）、濕度足夠（避免水分蒸發(fā)）可加速水泥水化，提高強(qiáng)度；早期養(yǎng)護(hù)不足會導(dǎo)致強(qiáng)度增長緩慢甚至降低。（4）齡期：混凝土強(qiáng)度隨齡期延長而增長，28天前增長最快，28天后仍緩慢增長（可達(dá)數(shù)年）。（5）施工質(zhì)量：攪拌均勻、振搗密實（減少內(nèi)部孔隙）可顯著提高強(qiáng)度；若漏振或過振，會導(dǎo)致蜂窩、離析等缺陷，降低強(qiáng)度。提高混凝土強(qiáng)度的工程措施：（1）選用高強(qiáng)度等級水泥（如42.5級以上），并控制水灰比（一般C30混凝土水灰比≤0.55，C50≤0.40）。（2）采用優(yōu)質(zhì)骨料（如碎石替代卵石，選擇級配良好的中砂和連續(xù)級配的石子）。（3）添加減水劑（如聚羧酸系減水劑），在不增加用水量的前提下提高流動性，或降低水灰比以提高強(qiáng)度。（4）加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)（如覆蓋薄膜、灑水養(yǎng)護(hù)），保證混凝土在7-14天內(nèi)處于潮濕環(huán)境，冬季可采用蒸汽養(yǎng)護(hù)加速水化。（5）優(yōu)化施工工藝（如采用高頻振搗器充分密