(2025年)大學(xué)《土木工程材料》試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)稱為（）。A.吸水性B.吸濕性C.耐水性D.抗?jié)B性2.某石材的密度為2.7g/cm3，表觀密度為2.5g/cm3，其孔隙率為（）。A.7.4%B.8.0%C.9.1%D.10.3%3.硅酸鹽水泥初凝時(shí)間不得早于（）。A.30minB.45minC.60minD.90min4.混凝土拌合物的保水性主要取決于（）。A.水泥品種B.水灰比C.砂率D.骨料級(jí)配5.鋼材的屈強(qiáng)比（σs/σb）越小，說明（）。A.結(jié)構(gòu)安全性越高B.強(qiáng)度利用率越高C.塑性變形能力越差D.冷加工性能越差6.建筑石膏的主要成分是（）。A.CaSO?·2H?OB.CaSO?·0.5H?OC.CaOD.Ca(OH)?7.瀝青的溫度敏感性可用（）表示。A.針入度B.延度C.軟化點(diǎn)D.閃點(diǎn)8.下列材料中，屬于氣硬性膠凝材料的是（）。A.硅酸鹽水泥B.鋁酸鹽水泥C.石灰D.硫鋁酸鹽水泥9.混凝土中摻入減水劑后，若保持強(qiáng)度不變，可（）。A.增加用水量B.減少水泥用量C.提高坍落度D.降低耐久性10.木材在長(zhǎng)期荷載作用下不致引起破壞的最大應(yīng)力稱為（）。A.極限強(qiáng)度B.持久強(qiáng)度C.橫紋強(qiáng)度D.順紋強(qiáng)度二、填空題（每題1分，共10分）1.材料的耐水性用（）表示，其值越大，耐水性越（）。2.水泥石的腐蝕包括（）、（）和鎂鹽腐蝕等類型。3.混凝土的和易性包括（）、（）和保水性三方面。4.鋼材的冷加工強(qiáng)化是指通過（）或（）使鋼材強(qiáng)度提高、塑性降低的現(xiàn)象。5.石油瀝青的三大技術(shù)指標(biāo)是（）、（）和延度。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述石灰“陳伏”的原因及操作要點(diǎn)。2.分析影響混凝土強(qiáng)度的主要因素。3.對(duì)比硅酸鹽水泥與礦渣硅酸鹽水泥的性能差異（至少列出4點(diǎn)）。4.鋼材中硫、磷元素對(duì)性能的影響有何不同？5.簡(jiǎn)述瀝青老化的本質(zhì)及延緩老化的措施。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某碎石試樣的干燥質(zhì)量為2.5kg，將其浸水飽和后質(zhì)量為2.58kg，再放入盛水容器中測(cè)得排水體積為980cm3（碎石體積）。計(jì)算該碎石的表觀密度、體積吸水率及開口孔隙率。（ρ水=1g/cm3）2.某C30混凝土配合比設(shè)計(jì)中，已知單位用水量為180kg，水灰比為0.45，砂率為35%，假設(shè)混凝土表觀密度為2400kg/m3。計(jì)算單位水泥用量、砂用量和石子用量。五、論述題（20分）結(jié)合工程實(shí)際，論述高性能混凝土（HPC）的特性、組成設(shè)計(jì)要點(diǎn)及在超高層建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.A（孔隙率=1-表觀密度/密度=1-2.5/2.7≈7.4%）3.B4.C5.A6.B7.C8.C9.B10.B二、填空題1.軟化系數(shù)；好（或高）2.軟水腐蝕；硫酸鹽腐蝕（順序可互換）3.流動(dòng)性；粘聚性4.冷拉；冷拔（或冷軋）5.針入度；軟化點(diǎn)三、簡(jiǎn)答題1.原因：石灰中含有的過火石灰（結(jié)構(gòu)致密、消解緩慢）若未充分消解，會(huì)在硬化后繼續(xù)吸水膨脹，導(dǎo)致表面鼓包、開裂。操作要點(diǎn)：將石灰漿置于水中密封靜置2周以上，使過火石灰充分消解；陳伏期間需保持表面有水，防止碳化。2.主要因素包括：①水泥強(qiáng)度與水灰比（正比關(guān)系）；②骨料質(zhì)量（強(qiáng)度、表面粗糙度、級(jí)配）；③養(yǎng)護(hù)條件（溫度、濕度、齡期）；④施工質(zhì)量（攪拌均勻性、振搗密實(shí)度）；⑤外加劑與摻合料（如減水劑提高密實(shí)度，礦物摻合料改善界面結(jié)構(gòu)）。3.差異：①水化熱：硅酸鹽水泥＞礦渣水泥；②抗凍性：硅酸鹽水泥＞礦渣水泥；③耐腐蝕性：礦渣水泥＞硅酸鹽水泥；④早期強(qiáng)度：硅酸鹽水泥＞礦渣水泥；⑤干縮性：礦渣水泥＞硅酸鹽水泥（任答4點(diǎn)）。4.硫：熱脆（高溫下硫與鐵形成低熔點(diǎn)FeS，導(dǎo)致熱加工時(shí)開裂）；磷：冷脆（低溫下磷提高鋼材強(qiáng)度但顯著降低塑性和韌性，低溫沖擊韌性差）。5.本質(zhì)：瀝青中的低分子組分（油分、樹脂）逐漸向高分子組分（瀝青質(zhì)）轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致針入度減小、軟化點(diǎn)升高、延度降低，性能變脆。延緩措施：添加抗老化劑（如紫外線吸收劑）、采用改性瀝青（如SBS改性）、施工中控制加熱溫度和時(shí)間、表面覆蓋保護(hù)層（如瀝青混凝土表面封層）。四、計(jì)算題1.解：（1）表觀密度ρ?=干燥質(zhì)量/表觀體積=2500g/980cm3≈2.55g/cm3（2）體積吸水率Wv=（吸水質(zhì)量/表觀體積）×100%=（2580-2500）g/980cm3×100%≈8.16%（3）開口孔隙率P開=Wv×（ρ?/ρ水）=8.16%×（2.55/1）≈20.8%（或直接計(jì)算：開口孔隙體積=吸水質(zhì)量/ρ水=80cm3，P開=80/980×100%≈8.16%，此處需注意體積吸水率與開口孔隙率的關(guān)系：Wv=（開口孔隙體積×ρ水）/表觀體積×100%，因此開口孔隙率=Wv×（ρ水/ρ?）？需核對(duì)公式。正確公式應(yīng)為：開口孔隙體積=吸水質(zhì)量/ρ水=80cm3，表觀體積=980cm3，故開口孔隙率=80/980×100%≈8.16%）（注：可能存在公式理解差異，需根據(jù)教材定義調(diào)整，此處以吸水質(zhì)量對(duì)應(yīng)開口孔隙體積計(jì)算）2.解：（1）水泥用量m_c=用水量m_w/水灰比=180/0.45=400kg（2）設(shè)砂用量為m_s，石子用量為m_g，根據(jù)表觀密度：m_c+m_w+m_s+m_g=2400砂率=m_s/(m_s+m_g)=35%，即m_s=0.35(m_s+m_g)→m_g=(1/0.35-1)m_s≈1.857m_s代入總質(zhì)量：400+180+m_s+1.857m_s=2400→2.857m_s=1820→m_s≈637kgm_g=2400-400-180-637=1183kg五、論述題高性能混凝土（HPC）的特性：①高耐久性（抗?jié)B、抗凍、抗碳化、抗氯離子滲透）；②高工作性（良好的流動(dòng)性、粘聚性，適合泵送和復(fù)雜結(jié)構(gòu)澆筑）；③高強(qiáng)度（抗壓強(qiáng)度通?！?0MPa，部分可達(dá)100MPa以上）；④體積穩(wěn)定性（低收縮、低徐變）。組成設(shè)計(jì)要點(diǎn)：①低水膠比（通常≤0.35），減少孔隙率；②摻加高效減水劑（如聚羧酸系），在低水膠比下保持流動(dòng)性；③使用礦物摻合料（如硅灰、粉煤灰、礦渣粉），改善界面結(jié)構(gòu)，提高密實(shí)度和耐久性；④優(yōu)化骨料級(jí)配（采用連續(xù)級(jí)配碎石，最大粒徑≤25mm），降低空隙率；⑤控制膠凝材料總量（450-550kg/m3），平衡強(qiáng)度與水化熱。在超高層建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：①高強(qiáng)度減少構(gòu)件截面尺寸，增加使用空間；②低收縮徐變避免因長(zhǎng)期荷載導(dǎo)致