2025年混凝土試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.下列混凝土組成材料中，對早期強度增長貢獻(xiàn)最大的是（）。A.粉煤灰B.礦渣粉C.硅灰D.石灰石粉答案：C解析：硅灰的比表面積大（約20000m2/kg），活性SiO?含量高（＞90%），能與水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)?快速發(fā)生火山灰反應(yīng)，提供C-S-H凝膠，顯著提高混凝土早期強度。其他摻合料活性較低，早期強度貢獻(xiàn)有限。2.根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55-2021，C50混凝土配制強度（f_cu,0）的最小計算值（保證率95%）為（）。A.50MPaB.58.2MPaC.60MPaD.63.7MPa答案：B解析：配制強度公式f_cu,0≥f_cu,k+1.645σ，C50混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差σ取5.0MPa（規(guī)范中C50~C55對應(yīng)σ=5.0），則f_cu,0≥50+1.645×5=58.225MPa，取58.2MPa。3.混凝土碳化的本質(zhì)是（）。A.氫氧化鈣與CO?反應(yīng)提供碳酸鈣B.水泥熟料礦物與水反應(yīng)提供水化產(chǎn)物C.氯離子滲透導(dǎo)致鋼筋銹蝕D.硫酸鹽與水化鋁酸鈣反應(yīng)提供鈣礬石答案：A解析：碳化是大氣中CO?通過混凝土孔隙進(jìn)入內(nèi)部，與水泥水化產(chǎn)物（主要是Ca(OH)?）發(fā)生中和反應(yīng)，提供CaCO?和水，導(dǎo)致混凝土堿度降低，可能引發(fā)鋼筋脫鈍銹蝕。4.下列措施中，最有利于提高混凝土抗凍性的是（）。A.降低水膠比至0.35B.摻入10%早強劑C.增加砂率至45%D.引入含氣量5%的封閉微氣泡答案：D解析：抗凍性主要取決于混凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)。引入5%左右的封閉微氣泡（氣泡直徑0.05~0.2mm）可緩解凍融循環(huán)中孔隙水結(jié)冰膨脹產(chǎn)生的壓力，是提高抗凍性最直接有效的措施。降低水膠比雖能減少連通孔隙，但對已存在的毛細(xì)孔無改善作用；早強劑和砂率調(diào)整與抗凍性無直接關(guān)聯(lián)。5.某工地采用P·O42.5水泥（實測28d抗壓強度45.0MPa）配制C30混凝土，若膠凝材料用量為400kg/m3，水膠比0.45，按鮑羅米公式計算的混凝土28d抗壓強度約為（）。（α_a=0.53，α_b=0.20）A.32.5MPaB.35.8MPaC.38.2MPaD.41.1MPa答案：B解析：鮑羅米公式f_cu=α_af_ce(C/Wα_b)，其中f_ce=γ_cf_ce,g=1.0×45.0MPa（無實測值時γ_c取1.13，但本題給出實測值，故取45.0），C/W=1/0.45≈2.222，代入得f_cu=0.53×45×(2.222-0.20)=0.53×45×2.022≈35.8MPa。6.大體積混凝土施工中，為控制內(nèi)部最高溫度不超過70℃，優(yōu)先采用的措施是（）。A.提高水泥用量至500kg/m3B.使用5~31.5mm連續(xù)級配碎石C.摻入30%Ⅰ級粉煤灰D.混凝土入模溫度控制在35℃答案：C解析：大體積混凝土溫控核心是減少水化熱。摻入粉煤灰可替代部分水泥，降低膠凝材料水化熱總量；同時粉煤灰的火山灰反應(yīng)滯后，延緩放熱峰值。連續(xù)級配碎石可降低骨料空隙率，減少膠凝材料用量，但效果弱于摻合料；提高水泥用量會增加水化熱；入模溫度35℃過高，應(yīng)控制在25℃以下。7.自密實混凝土與普通混凝土的關(guān)鍵差異在于（）。A.水膠比更低B.必須使用膨脹劑C.高流動性與抗離析性D.抗壓強度更高答案：C解析：自密實混凝土（SCC）要求在自重下無需振搗即可填充模板并包裹鋼筋，核心性能是高流動性（坍落擴展度≥650mm）和抗離析性（通過J環(huán)試驗、L箱試驗評價）。其水膠比可能與普通混凝土相近（0.35~0.45），不一定使用膨脹劑，強度等級覆蓋C20~C80，與普通混凝土無必然差異。8.混凝土電通量（ASTMC1202）測試值越小，表明（）。A.抗氯離子滲透能力越強B.抗碳化能力越強C.抗凍融能力越強D.早期強度越高答案：A解析：電通量反映混凝土中氯離子遷移的難易程度，單位時間內(nèi)通過的電量越小，說明混凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)更致密，氯離子滲透阻力越大，抗氯離子侵蝕能力越強。9.下列混凝土裂縫類型中，由溫度收縮引起的是（）。A.塑性沉降裂縫B.干縮裂縫C.溫差裂縫D.堿骨料反應(yīng)裂縫答案：C解析：溫差裂縫是混凝土內(nèi)外溫差過大（如大體積混凝土內(nèi)部水化熱高、表面散熱快）或環(huán)境溫度驟降時，內(nèi)部膨脹與表面收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力超過抗拉強度所致。塑性沉降裂縫由骨料下沉、漿體上浮受阻引起；干縮裂縫由水分蒸發(fā)導(dǎo)致體積收縮；堿骨料反應(yīng)裂縫由堿-硅酸凝膠吸水膨脹引發(fā)。10.2025年最新研究中，用于制備低碳混凝土的關(guān)鍵技術(shù)是（）。A.提高水泥用量B.采用3D打印成型C.摻加50%以上固廢基膠凝材料D.增加粗骨料最大粒徑至40mm答案：C解析：低碳混凝土的核心是降低水泥用量（水泥生產(chǎn)占全球CO?排放8%）。2025年研究重點為利用工業(yè)固廢（如鋼渣、煤矸石、赤泥）制備膠凝材料，替代50%以上水泥，同時通過激發(fā)劑（如NaOH、石膏）提升其活性，實現(xiàn)強度與耐久性達(dá)標(biāo)。二、填空題（每空1分，共15分）1.混凝土的和易性包括流動性、粘聚性和（保水性）三個方面。2.標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件為溫度（20±2℃）、相對濕度（≥95%）。3.混凝土立方體抗壓強度試驗中，C60~C80試件的加荷速率應(yīng)為（0.8~1.0MPa/s）。4.配制高強混凝土?xí)r，粗骨料的最大粒徑宜不大于（25mm），以減少界面過渡區(qū)缺陷。5.混凝土徐變是指在（持續(xù)荷載）作用下，應(yīng)變隨時間增長的現(xiàn)象。6.堿骨料反應(yīng)的三要素是（水泥中堿含量高）、（骨料含活性成分）和（有水存在）。7.噴射混凝土常用的速凝劑類型包括（粉狀）和（液體），其主要作用是加速（水泥水化），使混凝土快速凝結(jié)。8.2025年《預(yù)拌混凝土》GB/T14902-202X修訂中，新增了（碳足跡）標(biāo)識要求，需標(biāo)注每立方米混凝土的CO?排放量。9.混凝土抗?jié)B等級P8表示能承受（0.8MPa）的水壓力而不滲透。10.再生混凝土中，再生粗骨料的取代率超過（30%）時，需通過試驗驗證其抗凍性和收縮性能。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述減水劑在混凝土中的作用機理。答案：減水劑主要通過以下機制改善混凝土性能：①吸附-分散作用：減水劑分子（如聚羧酸類）通過極性基團(tuán)（-COOH、-SO?H）吸附在水泥顆粒表面，形成帶同性電荷的吸附層，產(chǎn)生靜電斥力，使水泥顆粒分散，釋放被包裹的自由水，增加流動性；②空間位阻效應(yīng)：長側(cè)鏈（如聚氧乙烯基）在水泥顆粒表面形成立體屏障，阻礙顆粒靠近，增強分散穩(wěn)定性；③潤濕作用：降低固-液界面張力，增加水泥顆粒的潤濕面積，促進(jìn)水化反應(yīng)。2.分析影響混凝土強度的主要因素。答案：影響混凝土強度的因素包括：①膠凝材料性能：水泥強度等級越高、活性摻合料（如硅灰）活性越高，強度越高；②水膠比：水膠比越小，水泥石孔隙率越低，強度越高（符合鮑羅米公式）；③骨料質(zhì)量：粗骨料強度高（壓碎指標(biāo)小）、表面粗糙（如碎石）、級配良好（減少空隙率）可提高界面粘結(jié)強度；④養(yǎng)護(hù)條件：標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)（溫濕度適宜）促進(jìn)水化，高溫高濕養(yǎng)護(hù)加速早期強度發(fā)展，干燥或低溫養(yǎng)護(hù)導(dǎo)致強度增長緩慢；⑤齡期：強度隨齡期增長（28d前增長快，后期趨緩）；⑥施工質(zhì)量：振搗密實度（減少內(nèi)部缺陷）、澆筑工藝（如自密實混凝土需保證流動性）。3.大體積混凝土溫控方案應(yīng)包含哪些關(guān)鍵措施？答案：大體積混凝土溫控需從“降熱、散熱、保溫”三方面入手：①降低水化熱：選用低熱水泥（如中熱硅酸鹽水泥）、摻加粉煤灰/礦渣粉（替代30%~50%水泥）、使用緩凝型減水劑（延緩放熱峰值）；②控制入模溫度：對骨料遮陽/灑水降溫、使用冰水或液氮拌制混凝土（入模溫度≤25℃）；③內(nèi)部散熱：預(yù)埋冷卻水管（循環(huán)水帶走熱量，水溫與混凝土溫差≤20℃）、監(jiān)測內(nèi)部溫度（埋設(shè)熱電偶，控制內(nèi)外溫差≤25℃）；④表面保溫：覆蓋保溫材料（如草簾、泡沫板）或噴灑養(yǎng)護(hù)劑，減緩表面散熱，避免驟冷；⑤配合比優(yōu)化：降低膠凝材料用量（≤450kg/m3）、采用5~31.5mm連續(xù)級配骨料（降低空隙率）。4.如何通過試驗判定混凝土是否發(fā)生堿骨料反應(yīng)？答案：判定方法包括：①快速砂漿棒法（ASTMC1260）：將骨料與高堿水泥（堿含量≥1.2%）制成砂漿棒，在80℃、100%RH條件下養(yǎng)護(hù)14d，若膨脹率＞0.10%，判定為潛在活性；②混凝土棱柱體法（ASTMC1567）：模擬實際混凝土環(huán)境，養(yǎng)護(hù)1年，膨脹率＞0.04%則存在風(fēng)險；③微觀分析：通過掃描電鏡（SEM）觀察骨料周邊是否有堿-硅酸凝膠（呈網(wǎng)狀或蜂窩狀），或用X射線衍射（XRD）檢測凝膠成分（如Na?O·SiO?·nH?O）；④現(xiàn)場檢測：取芯觀察裂縫形態(tài)（網(wǎng)狀、地圖狀），測定混凝土孔溶液堿含量（＞3.0mmol/L時風(fēng)險高）。5.簡述2025年混凝土技術(shù)的三大發(fā)展趨勢。答案：2025年混凝土技術(shù)趨勢：①低碳化：推廣固廢基膠凝材料（如鋼渣-礦渣復(fù)合膠凝材料）、碳捕捉混凝土（利用CO?養(yǎng)護(hù)加速碳化，固定CO?）、低熟料水泥（熟料含量＜50%）；②智能化：開發(fā)自感知混凝土（摻碳納米管/光纖傳感器，監(jiān)測應(yīng)力、裂縫）、自修復(fù)混凝土（內(nèi)置微生物/膠囊，釋放修復(fù)劑填充裂縫）；③高性能化：超高性能混凝土（UHPC，抗壓強度＞150MPa，抗折強度＞20MPa）在大跨度橋梁、核廢料容器中的應(yīng)用擴展，以及超早強混凝土（4h強度＞20MPa）用于快速修復(fù)工程。四、計算題（共20分）某工程需配制C40泵送混凝土，設(shè)計坍落度180±20mm，采用以下原材料：P·O52.5水泥（實測28d抗壓強度56.0MPa）Ⅰ級粉煤灰（需水量比95%，摻量20%，按等量取代法計算）中砂（細(xì)度模數(shù)2.8，表觀密度2650kg/m3）碎石（5~25mm連續(xù)級配，表觀密度2700kg/m3，含泥量0.8%）聚羧酸減水劑（減水率25%，摻量1.2%）拌合水（自來水，無雜質(zhì)）已知：①配制強度f_cu,0=48.2MPa（保證率95%）；②膠凝材料中水泥:粉煤灰=8:2；③基準(zhǔn)混凝土（未摻減水劑）水膠比0.42，用水量205kg/m3；④砂率β_s=42%；⑤混凝土表觀密度實測值2450kg/m3。要求：計算該混凝土的試驗室配合比（水泥、粉煤灰、水、砂、碎石、減水劑用量，單位kg/m3）。答案：步驟1：計算膠凝材料總量（C+F）基準(zhǔn)用水量W0=205kg/m3，減水率25%，則實際用水量W=W0×(1-25%)=205×0.75=153.75kg/m3≈154kg/m3。水膠比W/(C+F)=0.42（基準(zhǔn)水膠比，減水劑不改變水膠比），故膠凝材料總量B=C+F=W/0.42=154/0.42≈366.67kg/m3≈367kg/m3。步驟2：計算水泥（C）和粉煤灰（F）用量水泥:粉煤灰=8:2，故C=367×80%=293.6kg/m3≈294kg/m3；F=367×20%=73.4kg/m3≈73kg/m3。步驟3：計算砂石總用量（S+G）混凝土表觀密度ρ=2450kg/m3，故S+G=ρ(C+F+W+外加劑)=2450(294+73+154+外加劑)。減水劑摻量=1.2%×(C+F)=1.2%×367≈4.40kg/m3，故S+G=2450(294+73+154+4.40)=2450-525.4≈1924.6kg/m3≈1925kg/m3。步驟4：計算砂（S）和碎石（G）用量砂率β_s=42%，即S/(S+G)=42%，故S=1925×42%=808.5kg/m3≈809kg/m3；G=1925-809=1116kg/m3。步驟5：校正配合比（因表觀密度實測值與計算值一致，無需調(diào)整）最終試驗室配合比：水泥294kg/m3，粉煤灰73kg/m3，水154kg/m3，砂809kg/m3，碎石1116kg/m3，減水劑4.4kg/m3。五、案例分析題（共15分）某沿海地區(qū)港口工程（設(shè)計使用年限50年），采用C45混凝土澆筑沉箱，施工后3個月發(fā)現(xiàn)部分沉箱表面出現(xiàn)網(wǎng)狀細(xì)裂縫，深度約2~5mm，同時檢測到混凝土電通量為2500C（規(guī)范要求≤2000C）。經(jīng)調(diào)查：①施工時環(huán)境溫度32℃，風(fēng)速5m/s；②混凝土配合比中水膠比0.38，水泥用量420kg/m3（P·O42.5），粉煤灰摻量10%；③未采用覆蓋養(yǎng)護(hù)，僅灑水2次/d，持續(xù)5d；④骨料含泥量2.5%（規(guī)范≤2.0%）。問題：1.分析裂縫產(chǎn)生的主要原因。2.提出提高混凝土抗氯離子滲透性能的改進(jìn)措施。答案：1.裂縫產(chǎn)生原因分析：①塑性收縮裂縫：施工環(huán)境高溫（32℃）、高風(fēng)速（5m/s）導(dǎo)致混凝土表面水分蒸發(fā)速率＞泌水速率（水分蒸發(fā)速率=0.5×風(fēng)速×(溫度-露點)，本例中蒸發(fā)過快），表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，形成網(wǎng)狀細(xì)裂縫；②干縮裂縫：養(yǎng)護(hù)不足（僅灑水2次/d，持續(xù)5d），混凝土內(nèi)部水分遷移至表面蒸發(fā)，水泥石干縮（干縮率約300×10??），受內(nèi)部約束產(chǎn)生拉應(yīng)力；③骨料含泥量超標(biāo)（2.5%＞2.0%）：泥粉吸附水分，增加需水量，同時泥粉在骨料表面形成弱界面層，降低混凝土抗拉強度（抗拉強度約為抗壓強度的1/10~1/15，C45混凝土抗拉強度約3.5~