2025年混凝土工(高級)考試實操試卷及解析一、混凝土配合比設計與試配驗證1.某C50P8抗凍管廊工程，設計坍落度180±20mm，使用P·O42.5水泥、Ⅱ級粉煤灰、S95礦粉、5～25mm連續(xù)級配碎石、天然中砂、聚羧酸減水劑（減水率28%）。現場砂含水率4.2%，碎石含水率1.5%，實測減水劑含固量12%。試計算每方混凝土各材料用量，并寫出試配28d強度預測公式。答案：①基準配合比（干燥狀態(tài)）水泥380kg，粉煤灰80kg，礦粉60kg，水145kg，砂680kg，碎石1080kg，減水劑4.2kg。②現場濕料調整砂680×(1+4.2%)=708.6kg，碎石1080×(1+1.5%)=1096.2kg，拌合水145680×4.2%1080×1.5%=14528.616.2=100.2kg。③28d強度預測fce,28=0.48×fce×(C+0.75F+0.55K)/W+1.2式中fce=48MPa，C=380，F=80，K=60，W=145，得fce,28=62.4MPa。2.上述配合比試拌35L，測得坍落度210mm，擴展度550mm，倒置坍落度筒排空時間6s，含氣量4.8%，7d強度42.7MPa。判斷工作性是否合格，并估算28d強度。答案：工作性：坍落度210mm超出上限190mm，但擴展度550mm與排空時間6s匹配，含氣量4.8%＜5.5%，可判定為“高流態(tài)合格”。強度估算：lg(f28/f7)=0.68→f28=42.7×10^(0.68)=42.7×4.79=204MPa（經驗系數0.68偏高，取0.55修正），f28=42.7×3.55=51.6MPa，滿足C50要求。二、特殊性能混凝土施工控制3.某大劇院殼體采用C60自密實混凝土，鋼筋凈距45mm，泵送高度58m，要求擴展度700±50mm，T5003～7s，離析率≤10%。試驗室給出砂率42%，漿體體積38%，試計算最小膠材用量并選擇骨料最大粒徑。答案：最小漿體體積38%，假定容重2400kg/m3，漿體質量=0.38×2400=912kg；水膠比0.32，則膠材=912/(1+0.32)=690kg；骨料最大粒徑≤鋼筋凈距×3/4=45×0.75=33.8mm，取20mm連續(xù)級配。4.現場泵送出現“壓力突升—驟降”循環(huán)，壓力表在8～18MPa波動，出料呈“活塞狀”間斷。列出三項最可能原因并給出對應排除操作。答案：原因①骨料粒徑超限堵閥——停機反泵→拆檢S管閥，測得最大粒徑38mm＞泵送限制31mm，更換篩網；原因②減水劑與水泥適應性突變——取樣拌合物做Marsh時間試驗，由35s突增至65s，補摻0.2%保塑劑，Marsh降至40s；原因③泵管內壁失潤導致“粘活塞”——用1∶1水泥漿潤管，壓力降至5MPa穩(wěn)定。三、大體積混凝土溫控防裂5.某3m厚筏板，C40P8，膠材320kg，水泥280kg，礦粉40kg，入模溫度28℃，氣溫日平均32℃，采用φ50mm循環(huán)冷卻水管，水平間距1.0m，豎向三層。用“一維差分法”估算第3天最高溫升，并判斷是否需要調整保溫層。答案：絕熱溫升Tad=280×330/(0.96×2400)=40.1℃；散熱系數η=0.85（水管+表面），第3天溫升T3=40.1×(1e^(0.38×3))×0.85=40.1×0.68×0.85=23.2℃，最高溫度28+23.2=51.2℃，規(guī)范限值Tmax≤65℃，表面與中心溫差ΔT≤25℃。實測表面35℃，ΔT=16.2℃＜25℃，可不調整保溫層。6.現場測溫曲線顯示第60h溫升速率由0.8℃/h突降至0.2℃/h，但2h后又反彈至0.7℃/h。分析異常原因并給出處置。答案：原因：冷卻水泵短暫跳閘，導致水管內滯留熱水層，復泵后冷水沖入，形成“熱脈沖”。處置：①立即切換備用泵，保證流量≥18L/min；②在出水口增設0.5m3緩沖水箱，抑制水溫突變；③采用PID溫控，設定溫差≥1℃即報警。四、預應力混凝土張拉與壓漿7.后張法箱梁，C50混凝土，強度達設計90%時張拉，鋼絞線φ15.2mm，fpk=1860MPa，張拉控制應力0.75fpk，彈性模量Ep=1.95×10?MPa，孔道摩擦系數μ=0.17，偏差系數k=0.0015，曲線包角θ=0.32rad，長度24m。計算單端張拉錨下控制拉力與跨中有效預應力。答案：錨下拉力Pcon=0.75×1860×140=195.3kN；摩擦損失σl1=σcon(μθ+kx)=1395×(0.17×0.32+0.0015×24)=1395×0.0904=126MPa；跨中有效應力σpe=1395126=1269MPa；有效拉力Pe=1269×140=177.7kN。8.壓漿料試拌，水膠比0.27，流動度初始320mm，30min后280mm，自由膨脹率2h1.8%，24h2.1%，泌水率0.2%。判斷是否符合JTG/T36502020要求，并給出調整方案。答案：要求：30min流動度≥260mm，自由膨脹率1～3%，泌水率≤1%。試拌結果均合格，但2h～24h膨脹率增量僅0.3%，略低。調整：增摻0.015%鋁粉，2h膨脹率提至2.2%，24h穩(wěn)定在2.4%，滿足持續(xù)膨脹要求。五、高性能混凝土耐久性檢測9.某C60海工混凝土，膠材400kg，硅酸鹽水泥70%，粉煤灰20%，S95礦粉10%，水膠比0.30，試件尺寸φ100×200mm，快速氯離子遷移系數RCM法28d測得DRCM=5.2×10?12m2/s。推算自然擴散系數Dn，并預測100年氯離子侵入深度。答案：換算系數k=0.32，Dn=k×DRCM=1.66×10?12m2/s；侵入深度x=2√(Dn×t)=2√(1.66×10?12×3.15×10?)=0.145m=145mm。保護層設計80mm，需增至150mm或表面涂覆硅烷。10.抗凍性試驗，C50P8，經300次快凍循環(huán)，相對動彈性模量降至82%，質量損失率1.4%。按GB/T500822009判定等級，并分析可繼續(xù)提升措施。答案：規(guī)范：300次相對模量≥80%且質量損失≤5%為F300，結果合格。提升：①引氣劑摻量由0.8/萬提至1.0/萬，含氣量5.5%；②采用玄武巖碎石，壓碎指標≤8%，降低吸水率；③蒸汽養(yǎng)護后恒濕養(yǎng)護14d，可提升至F350。六、冬期與高溫期施工11.某項目12月施工，室外8℃，C40墻體，最小截面400mm，采用綜合蓄熱法，模板50mm酚醛保溫板，導熱系數0.035W/(m·K)，混凝土入模溫度15℃，水泥320kg，水膠比0.45。計算48h中心溫度是否低于0℃，并給出臨界保溫厚度。答案：M=A/V=2/0.4=5m?1，K=0.035/0.05=0.7W/(m2·K)，綜合系數α=KM=3.5，T(t)=Tair+(T0Tair)e^(αt/Cρ)=8+23e^(3.5×48×3600/(0.96×2400))指數項e^(0.262)=0.77，T48=8+17.7=9.7℃＞0℃，安全。臨界厚度：令T48=0℃，解得Kcr=1.02，δcr=0.035/1.02=34mm，現有50mm滿足。12.高溫35℃環(huán)境，C30路面混凝土，要求初凝≥3h，摻緩凝劑0.4%，實測初凝2.2h。調整方案中，若改用白色硅酸鹽水泥，估算初凝延長值。答案：白色水泥反射率由0.25提至0.65，太陽輻射吸收下降40%，等效溫度降6℃，Arrhenius模型：ln(t2/t1)=Ea/R(1/T11/T2)，Ea=40kJ/mol，T1=308K，T2=302K，t2/t1=e^(40000/8.314×0.00064)=e^3.08=1.36，新初凝2.2×1.36=3.0h，達標。七、混凝土缺陷無損檢測與修補13.某C45梁，拆模后發(fā)現腹板距支座1.5m處出現0.3mm斜裂縫，長度450mm，超聲波平測法聲時由52μs增至68μs。計算裂縫深度并選擇修補工藝。答案：裂縫深度d=(Δt×v)/2=(16×10?6×4200)/2=33.6mm，梁腹板厚200mm，裂縫深約34mm，屬淺層裂縫；采用“壁可”法：注入低黏度環(huán)氧，0.1MPa恒壓，注漿嘴間距250mm，24h后鉆芯測得粘結強度2.8MPa＞2.5MPa，合格。14.沖擊回波法檢測C50疊合面，厚度250mm，實測主頻7.8kHz，波速4200m/s。判斷是否存在脫空，并給出閾值。答案：理論厚度f=vp/2T=4200/(2×0.25)=8.4kHz，實測7.8kHz，偏移7.1%，規(guī)范允許±5%，超出5%，判定局部脫空；需取芯驗證，芯樣疊合面粘結強度1.2MPa＜2.0MPa，采用“界面釘+聚合物砂漿”修復。八、3D打印混凝土與數字化施工15.采用硫鋁酸鹽水泥+硅灰體系，打印條寬30mm，層高15mm，要求層間間隔≤30min，初凝≥45min。試驗測得靜屈服應力τ0=450Pa，塑性黏度μ=35Pa·s，計算可打印最大高度，并給出泵送壓力估算。答案：最大高度H=τ0/(ρg)=450/(2300×9.81)=0.020m=20mm，實際層高15mm＜20mm，可穩(wěn)定堆積；泵送壓力ΔP=8μQL/(πR?)=8×35×0.0005×10/(π×0.015?)=2.1MPa，考慮彎頭損失，設計泵壓3.0MPa。16.打印路徑出現“拉絲”缺陷，寬度2～3mm，深度1mm。分析成因并給出打印參數修正。答案：成因：噴嘴回抽距離不足，材料觸變恢復慢；修正：①回抽量增加1.5mm至3mm；②打印速度由30mm/s降至20mm/s，保證擠出不中斷；③噴嘴溫度由25℃升至30℃，降低黏度10%，拉絲消失。九、預制裝配式節(jié)點灌漿17.套筒灌漿C60，流動度初始320mm，30min260mm，0MPa靜置3h膨脹率0.2%，豎向自由膨脹率0.3%。判斷是否符合JG/T4082019，并給出現場檢驗批次。答案：要求：30min流動度≥260mm，0MPa3h膨脹率≥0.1%，豎向0.1～3.0%。結果合格。現場檢驗：每工作班留置1組40×40×160mm試件，28d強度≥60MPa，同條件養(yǎng)護。18.灌漿飽滿度檢測采用Xray法，套筒長480mm，鋼筋直徑25mm，測得灰度值在220～240區(qū)間長度420mm，低灰度段60mm。判定是否合格，并給出補灌方案。答案：飽滿度=420/480=87.5%＜90%，不合格；補灌：在套筒中部鉆孔φ8mm，采用0.8MPa壓力二次注漿，直至出漿口溢漿，復測飽滿度93%，合格。十、綠色低碳與碳排放核算19.某C30基礎，原配合比水泥280kg，水175kg，砂720kg，石1180kg；優(yōu)化后水泥200kg，粉煤灰60kg，礦粉40kg，水150kg，砂735kg，石1205kg。計算單方碳排放降低值（水泥0.87tCO?e/t，粉煤灰0.04，礦粉0.02，骨料0.005）。答案：原碳排放=0.28×0.87+0.72×0.005+1.18×0.005=0.2436+0.0036+0.0059=0.253tCO?e；優(yōu)化后=0.2×0.87+0.06×0.04+0.04×0.02+0.735×0.005+1.205×0.005=0