2025年《土木工程材料》期末考試試題含答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.以下哪種膠凝材料屬于氣硬性膠凝材料？A.硅酸鹽水泥B.普通硅酸鹽水泥C.石灰D.鋁酸鹽水泥答案：C2.測定普通混凝土立方體抗壓強度時，標(biāo)準(zhǔn)試件的尺寸為（）。A.100mm×100mm×100mmB.150mm×150mm×150mmC.200mm×200mm×200mmD.70.7mm×70.7mm×70.7mm答案：B3.鋼材的屈強比（σs/σb）越小，說明（）。A.鋼材的安全性越高B.鋼材的強度利用率越高C.鋼材的塑性越差D.鋼材的冷加工性能越差答案：A4.瀝青的針入度越大，表明其（）。A.粘性越大B.塑性越好C.溫度敏感性越低D.硬度越高答案：B5.以下哪種礦物摻合料可顯著提高混凝土的抗硫酸鹽侵蝕能力？A.粉煤灰B.硅灰C.礦渣粉D.石灰石粉答案：B6.木材的纖維飽和點是指（）。A.木材細(xì)胞腔中的自由水完全蒸發(fā)時的含水率B.木材細(xì)胞壁中的吸附水達(dá)到飽和，而細(xì)胞腔中無自由水時的含水率C.木材中自由水和吸附水均達(dá)到飽和時的含水率D.木材干燥至與環(huán)境濕度平衡時的含水率答案：B7.普通硅酸鹽水泥的終凝時間不得遲于（）。A.45minB.600minC.390minD.10h答案：B8.混凝土的水膠比是指（）。A.水與水泥的質(zhì)量比B.水與膠凝材料（水泥+摻合料）的質(zhì)量比C.水與骨料的質(zhì)量比D.水泥與骨料的質(zhì)量比答案：B9.以下哪種因素會降低鋼材的可焊性？A.碳含量降低B.硫含量增加C.錳含量增加D.硅含量適當(dāng)答案：B10.用于道路瀝青混凝土的瀝青，應(yīng)優(yōu)先選擇（）。A.針入度小、軟化點高、延度大的瀝青B.針入度大、軟化點低、延度小的瀝青C.針入度適中、軟化點較高、延度較大的瀝青D.針入度適中、軟化點較低、延度較小的瀝青答案：C11.以下哪種材料不屬于活性混合材料？A.?；郀t礦渣B.火山灰質(zhì)材料C.粉煤灰D.石灰石答案：D12.混凝土的抗凍性主要取決于（）。A.水膠比和含氣量B.水泥強度等級C.骨料粒徑D.養(yǎng)護(hù)溫度答案：A13.鋼材經(jīng)冷加工（如冷拉、冷拔）后，其（）。A.屈服強度提高，塑性降低B.屈服強度降低，塑性提高C.抗拉強度降低，塑性提高D.抗拉強度提高，塑性不變答案：A14.建筑石膏的主要成分是（）。A.無水硫酸鈣（CaSO4）B.半水硫酸鈣（CaSO4·0.5H2O）C.二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O）D.碳酸鈣（CaCO3）答案：B15.以下哪種措施不能有效提高混凝土的耐久性？A.降低水膠比B.增加水泥用量C.摻入引氣劑D.采用優(yōu)質(zhì)骨料答案：B二、填空題（每空1分，共20分）1.通用硅酸鹽水泥按混合材料的品種和摻量分為硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和______。答案：復(fù)合硅酸鹽水泥2.混凝土的和易性包括流動性、粘聚性和______三方面。答案：保水性3.鋼材的主要力學(xué)性能指標(biāo)有屈服強度、抗拉強度、伸長率和______。答案：沖擊韌性（或冷彎性能）4.瀝青的三大技術(shù)指標(biāo)是針入度、______和延度。答案：軟化點5.氣硬性膠凝材料只能在______中硬化并保持或發(fā)展強度。答案：空氣（或干燥環(huán)境）6.木材的強度中，______強度最大（填“順紋抗拉”“順紋抗壓”或“橫紋抗壓”）。答案：順紋抗拉7.混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值是指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm的立方體試件，在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的具有______保證率的抗壓強度。答案：95%8.水泥的體積安定性不良主要是由于熟料中______、氧化鎂含量過高或石膏摻量過多引起的。答案：游離氧化鈣（或f-CaO）9.再生骨料混凝土中，再生粗骨料的來源主要是______。答案：廢棄混凝土（或建筑廢棄物）10.鋼材的冷彎性能是指鋼材在常溫下承受______的能力。答案：彎曲變形11.建筑石膏硬化后孔隙率高，因此具有______、保溫性好、吸聲性強等優(yōu)點。答案：隔熱性好（或防火性好）12.混凝土的徐變是指混凝土在長期______作用下產(chǎn)生的塑性變形。答案：荷載（或應(yīng)力）13.用于配制高強混凝土?xí)r，通常需摻入______（如硅灰、粉煤灰等）以改善其性能。答案：礦物摻合料14.瀝青的溫度敏感性用______表示，該值越小，溫度敏感性越低。答案：針入度指數(shù)（PI）15.木材的平衡含水率是指木材中水分與周圍空氣濕度達(dá)到______時的含水率。答案：平衡16.普通混凝土的強度主要取決于______的強度和界面過渡區(qū)的粘結(jié)強度。答案：水泥石（或膠凝材料）17.鋼材的銹蝕分為化學(xué)銹蝕和______銹蝕兩種類型。答案：電化學(xué)18.石灰的熟化過程是指生石灰（CaO）與水反應(yīng)提供______的過程。答案：熟石灰（或Ca(OH)2，氫氧化鈣）19.混凝土中摻入引氣劑后，可顯著提高其______性，但會降低強度。答案：抗凍20.建筑用鋼按化學(xué)成分分為碳素鋼和______兩大類。答案：合金鋼三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述氣硬性膠凝材料與水硬性膠凝材料的主要區(qū)別。答案：氣硬性膠凝材料只能在空氣中硬化并發(fā)展強度，如石灰、石膏，不能在水中長期保持強度；水硬性膠凝材料既能在空氣中硬化，又能在水中繼續(xù)硬化并發(fā)展強度，如水泥。兩者的硬化環(huán)境和強度保持條件不同。2.混凝土耐久性包括哪些主要內(nèi)容？提高混凝土耐久性的主要措施有哪些？答案：耐久性主要包括抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性、抗碳化性、堿骨料反應(yīng)等。提高措施：①降低水膠比；②選用優(yōu)質(zhì)骨料；③摻入礦物摻合料或外加劑（如引氣劑）；④保證足夠的水泥用量和良好的施工養(yǎng)護(hù)；⑤采用防腐涂層或表面處理。3.鋼材冷加工強化的原理是什么？冷加工對鋼材性能有何影響？答案：原理：鋼材在冷加工（如冷拉、冷拔）過程中，內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生滑移，位錯密度增加，阻礙晶體進(jìn)一步變形，導(dǎo)致屈服強度提高。影響：冷加工后，鋼材的屈服強度和抗拉強度提高，但塑性（伸長率）和韌性降低；若冷加工后經(jīng)時效處理（自然或人工時效），強度進(jìn)一步提高，塑性繼續(xù)降低。4.瀝青的三大技術(shù)指標(biāo)各反映其什么性能？答案：①針入度：反映瀝青的粘稠度（粘性），針入度越大，瀝青越軟；②軟化點：反映瀝青的溫度敏感性，軟化點越高，瀝青耐熱性越好，溫度敏感性越低；③延度：反映瀝青的塑性，延度越大，瀝青在低溫下的抗裂性越好。5.木材的濕脹干縮對木結(jié)構(gòu)工程有何影響？如何防治？答案：影響：木材吸濕膨脹會導(dǎo)致構(gòu)件變形、凸起或開裂；干燥收縮會導(dǎo)致接縫張開、結(jié)構(gòu)松動。防治措施：①使用前將木材干燥至與使用環(huán)境濕度相適應(yīng)的平衡含水率；②采用防腐、防蟲處理；③設(shè)計時預(yù)留收縮縫；④采用指接、膠合等工藝減少單塊木材的尺寸變化影響。四、計算題（每題10分，共20分）1.某C30混凝土設(shè)計要求：坍落度30-50mm，采用普通硅酸鹽水泥（強度等級42.5，富余系數(shù)1.13），中砂（細(xì)度模數(shù)2.6，表觀密度2650kg/m3），碎石（最大粒徑20mm，表觀密度2700kg/m3），自來水。已知混凝土的水膠比為0.45，單位用水量180kg/m3，砂率35%。試計算混凝土的初步配合比（水泥、水、砂、石子的單位用量，精確到整數(shù)）。答案：（1）膠凝材料用量（水泥，無摻合料時膠凝材料=水泥）：m_b=m_w/水膠比=180/0.45=400kg/m3（2）砂、石總質(zhì)量：m_s+m_g=2400（假定混凝土表觀密度為2400kg/m3）-m_b-m_w=2400-400-180=1820kg/m3（3）砂率β_s=m_s/(m_s+m_g)=35%，故：m_s=1820×35%=637kg/m3m_g=1820-637=1183kg/m3初步配合比：水泥:水:砂:石子=400:180:637:11832.某水泥膠砂試件（40mm×40mm×160mm）進(jìn)行抗折和抗壓強度試驗，抗折破壞荷載分別為2.8kN、3.0kN、3.2kN；抗壓破壞荷載分別為65kN、68kN、70kN、72kN、75kN、78kN。計算該水泥的抗折強度和抗壓強度（結(jié)果保留1位小數(shù)）。答案：（1）抗折強度計算：抗折強度公式：f_f=1.5F_L/(b3)，其中F為破壞荷載（N），L=100mm，b=40mm。單塊試件強度：第一塊：1.5×2800×100/(403)=1.5×2800×100/64000=6.56MPa第二塊：1.5×3000×100/64000=7.03MPa第三塊：1.5×3200×100/64000=7.50MPa平均值：(6.56+7.03+7.50)/3≈7.0MPa（舍去超過平均值±10%的情況，此處無異常）（2）抗壓強度計算：單塊試件面積：40×40=1600mm2=0.0016m2單塊強度：65/0.0016=40.6MPa；68/0.0016=42.5MPa；70/0.0016=43.8MPa；72/0.0016=45.0MPa；75/0.0016=46.9MPa；78/0.0016=48.8MPa平均值：(40.6+42.5+43.8+45.0+46.9+48.8)/6≈44.6MPa（舍去超過平均值±10%的情況，此處無異常）五、論述題（每題10分，共20分）1.結(jié)合“雙碳”目標(biāo)，論述低碳混凝土的技術(shù)路徑及其工程應(yīng)用意義。答案：“雙碳”目標(biāo)下，混凝土作為碳排放大戶（約占全球碳排放8%），發(fā)展低碳混凝土是關(guān)鍵。技術(shù)路徑包括：①降低水泥用量：采用大摻量礦物摻合料（如粉煤灰、礦渣粉、鋼渣粉）替代部分水泥，減少熟料消耗；②使用低碳膠凝材料：開發(fā)硫鋁酸鹽水泥、堿激發(fā)膠凝材料等低熟料或無熟料膠凝材料；③優(yōu)化混凝土配合比：通過降低水膠比、提高骨料利用率、使用再生骨料（如廢棄混凝土破碎的再生粗骨料）減少天然資源消耗；④采用碳捕捉技術(shù)：在混凝土制備或養(yǎng)護(hù)過程中吸收CO2（如碳酸化養(yǎng)護(hù)），實現(xiàn)碳封存。工程應(yīng)用意義：降低混凝土生產(chǎn)過程中的碳排放，推動建材行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型；減少對天然資源（如石灰石、砂石）的依賴，緩解資源短缺；提升混凝土的可持續(xù)性，滿足綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)，助力“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)。2.分析再生混凝土的性能特點，并論述其在工程應(yīng)用中的關(guān)鍵問題及解決措施。答案：再生混凝土性能特點：①力學(xué)性能：再生骨料表面附著舊砂漿，孔隙率高、吸水率大，導(dǎo)致再生混凝土的抗壓強度、彈性模量較普通混凝土低；②耐久性：抗?jié)B性、抗凍性較差，因界面過渡區(qū)更薄弱，易受外界侵蝕；③收縮