河南城建学院土木工程材料习题集及答案.docx

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1、土木工程材料习题集第一章材料的基本性质一、填空1、当材料的体积密度与密度相同时，说明该材料绝对密实。2、材料的耐水性用软化系数表示。3、对于开口微孔材料，当其孔隙率增大时，材料的密度不变。4、软化系数大于0.85材料认为是耐水的。5、对于开口微孔材料，当其孔隙率增大时，材料的吸水性增强。6、评价材料是否轻质高强的指标为 比强度。7、对于开口微孔材料、当其孔隙率增大时，材料抗冻性降低。8、脆性材料最宜承受压力。9、材料的亲水性与憎水性用润湿边角来表示。10、当材料的孔隙率一定时，孔隙尺寸愈小，保温性能愈好。11、材料的吸湿性用含水率来表示。12、材料的弹性模量反映材料的抵抗变形的能力。13、含水

2、率为1%的湿砂202克，其中含水为2克。14、材料的强度确实定视材料的种类的不同面而不同，对于韧性材料是以J/mni2作为指标的。15、选择建筑物围护结构的材料时，应选用导热系数较”的材料，保证良好的室内气候环境。16、材料的强度确实定视材料的种类的不同面而不同，对于脆性材料是以抗压强度 作为强度的。17、保温隔热材料应选择导热系数小的材料。18、一般来说，材料含水时比其于燥时的强度低。19、比强度是衡量材料轻质高强的指标。20、材料的开口孔隙率越大，那么材料的吸声性 越好。二、名词解释1、密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量。2、表观密度材料在自然状态下，单位体 积内的质量。3

3、、堆积密度是指粉状、粒状或纤维状材料在堆积状态下，单位体积所具有的质量。4、孔 隙率指材料孔隙体积占自然状态下总体积的百分比。5、密实度指与孔隙率对应的概念，即材料的实体体 积占自然状态下总体积的百分比。6、空隙率是指散粒材料在某容器的堆积中，颗粒之间的空隙体积所占 的比例。7、吸湿性指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。8、吸水性指材料与水接触时吸收水分的性质。 9、耐水性指材料长期在水的作用下不破坏，而且强度也不显著降低的性质。10、软化系数饱和吸水状态 下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比。11、抗渗性材料抵抗压力水或液体渗透的性质。12、抗冻 性材料在吸水饱和状态下，能经受屡次冻结和融化

4、作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性质。23、 气干状态骨料的含水率与大气湿度相平衡，但未到达饱和状态。三、判断1、对于任何一种材料，其密度都大于其体积密度。（X ）2、将某种含孔材料分别置于不同的环境中，所测得密度值中以干燥状态下的密度值最小。（X ）3、材料的含水率越高，其表观密度越大。（X ）4、具有粗大或封闭孔隙的材料，其吸水率小，而具有细小或连通孔隙的材料吸水率大。（V ）5、材料的孔隙率越大，吸水率越高。（X ）6、但凡含孔材料其体积吸水率都不能为零。（X ）7、孔隙率相同、成分相同的材,料，具有粗大开口孔隙的较具有细小开口孔隙的吸水率大。（X ）8、材料的吸湿性用含水率来表示。

5、（V ）9、孔隙率大的材料，其耐水性不一定不好。（V ）10、材料的抗渗性主要决定于材料的密实度和孔隙特征。（V ）11、同种材料，其孔隙率越大，抗冻性越差。（X ）10、试述高强佐的配制途径。答：（1）改善原材料性能，如采用高品质水泥；选用致密坚硬、级配良好的骨料；掺高效减水剂、掺超 细活性掺合料。优化配合比，普通混凝土配合比设计的强度与水灰比关系式在这不再适用，必须通过试 配优化后确定。加强生产质量管理，严格控制每个生产环节。11、混凝土立方体抗压强与碎轴心抗压强度是否相同？为什么？答：不同；实际工程中钢筋碎结构形式极少是立方体的，大局部是棱柱体型和圆柱体型。为了使测得的 碎强度接近于碎结

6、构的实际情况，在钢筋碎结构计算中，计算轴心受压构件（如柱子、桁架的腹杆等） 时，都采用硅的轴心抗压强度作为设计依据。轴心抗压强度采用150nmi义150mm义300mm棱柱体标准试块。 轴心抗压强度值比同截面的立方体抗压强度值小，在立方体抗压强度为10-55Mpa范围内，轴心抗强度为 立方体抗压强度70-80%o12、轻骨料碎与普通硅相比有何特点，其应用情况如何？答：轻骨料碎的表观密度比普通碎减少1/4T/3；强度稍低；弹性模量较小，收缩、徐变较大；热膨胀系 数较小；抗渗、抗冻和耐火性能良好；保温性能优良。主要用于保温围护结构或热工构筑物；承重又保 温的围护结构；承重结构或构筑物。13、如何采

7、取措施减少大体积混凝土体积变形而引起的开裂现象？答：（1）用低水化热水泥和尽量减少水泥用量；（2）尽量减少用水量，提高混凝土强度；（3）选用热膨 胀系数低的骨料，减小热变形；（4）预冷原材料；（5）合理分缝、分块，减轻约束；（6）在混凝土中埋 冷却水管；（7）外表绝热，调节外表温度的下降速率。14、试述聚合物混凝土特性和应用情况。答：聚合物浸渍混凝土：聚合物填充混凝土内部的孔隙和微裂缝，提高了混凝土的密实度，因此其抗渗、 抗冻、耐蚀、耐磨性及强度均有明显提高，目前主要用于一些特殊场合，如隧道衬砌、海洋构筑物、桥 面板。聚合物胶结混凝土：它用聚合物完全取代水泥而引入混凝土，与普通硅相比，具有强度

8、高和耐化 学腐蚀性、耐磨性、耐水性、抗冻性好等优点，因其本钱高，仅限于要求高强、高腐蚀的特殊工程和修 补工程。聚合物水泥混凝土：是以水溶性树脂和水泥共为胶结材料，与普通碎相比，具有较好的耐久性、 耐化学腐蚀性、耐磨性和耐冲击性，目前主要用于地面、路面、桥面及修补工程。15、影响碎的和易性的因素有哪些？答：（1）水泥品种和水泥细度；（2）单位用水量；（3）水泥浆量；（4）水灰比；（5）骨料的品种,粒径, 级配，含泥量等；（6）砂率；（7）掺合料和外加剂；（8）搅拌；（9）温度和时间16、纤维混凝土与普通碎相比有何特点，其应用情况如何？答：普通碎抗拉、抗弯、抗冲击及韧性等性能较差，面纤维混凝土在混

9、凝土中掺入纤维后能有效降低混 凝土的脆性，提高其抗拉、抗弯、抗冲击、抗裂等性能。目前纤维混凝土已用于路面、桥面、飞机跑道、 管道、屋面板、墙板、水坝覆面、桩头、军事工程等方面。17、影响水泥混凝土强度的因素有哪些？答：（1）水泥标号与水灰比影响；（2）骨料的影响；（3）龄期的影响；（4）养护温度及湿度的影响；（5） 试验条件对碎强度测定值的影响。18、多孔混凝土有哪哪两种？各有何异同？答：加气碎：用钙质材料（水泥、石灰）、硅质材料（石英砂、粉煤灰、粒化高炉矿渣）和发气剂作为原 料，经过磨细、配料、搅拌、浇注、成型、切割和压蒸养护等工序生产而成。一般预制成砌块或条板。其孔隙率大、吸水率高、强度较

10、低、便于加工，保温性能好。泡沫碎：是产将水泥与泡沫剂拌合后成型、硬化而成的一种多孔碎。其在性能和应用上与加气硅大体相 同，其可现场直接浇筑。19、什么是混凝土的碱一骨料反响？对混凝土有什么危害？答：水泥中的强碱（氧化钠和氧化钾）在有水的条件下与骨料中的活性氧化硅反响，在骨料外表生成碱硅 酸凝胶，产物吸水膨胀，导致混凝土的强度降低，甚至开裂，破坏。20、混凝土的质量控制三个过程包括哪些？答：（1）混凝土生产前的初步控制；主要包括人员配备、设备调试、组成材料的检验及配合比确实定与 调整等项内容；（2）混凝土生产中的控制；包括控制称量、搅拌、运输、浇注、振捣及养护等项内容；（3）混凝土生产后的合格控

11、制；包括批量划分，确定批取样数，确定检测方法和验收界限等项内容。六、计算题1、混凝土试拌调整合格后各材料用量为：水泥5. 72kg,砂子9.0kg,石子为18.4kg,水为4.3kg。并测得拌合物表观密度为2400kg/m3, (1)试求其基准配合比(以lm3混凝土中各材料用量表示)。(2)假设采用实测强度为45MPa的普通水泥，河砂，卵石来配制，试估算该混凝土的28天强度(A=0.46,B=0. 07) o解：(1)基准配合比混凝土试拌调整合格后材料总量为：5. 72+9. 0+18. 4+4. 3=37.42 kg2400配合比校正系数3 =% =64.14Vo37.42 00lm3混凝土

12、中各材料用量水泥:C = 5x型2 V =366.86依Vo 37.42 砂子:s = 9：0 fcl（ t = 332Mpei到达了设计要求（3）混凝土的实际水灰比：C:几=Ax/“ （讨-8）即 34.2=0.48x43x（C/W-0.33），W/C=0.505、某工程设计要求混凝土强度等级为C30,现场施工拟用原料如下：水泥：42. 5普通水泥，P c=3. Ig/cm3, 水泥实际强度为46.8Mpa；中砂，Ps=2620kg/m3,砂的含水率为3%；碎石，P g=2710kg/m3,石子的含 水率为1虬 混凝土单位用水量为160kg/m3,砂率为33%。（1）试计算混凝土的初步配合比

13、；（2）设初步 配合比就是试验室配合比度求施工配合比。解：（1 ）初步计算配合比的计算确定配制强度（力“，）：f t =30 + L645x。=30+ 1.645x5 = 38.2MPq / c U,/B = 0.07B = 0.07W确定水灰比（一）：碎石 A = 0.46= 0.54C c 儿Ax 九（讨-B） = 38.2WRzC fcul + ABfce 38.2 + 0.46x0,07x46.8计算水泥用量（C ）：计算水泥用量（C ）：叱）二 160W/C - 0?54296kg计算粗、细骨料用量（G。）及（S。）： 用体积法计%+区+区+ 0.0以=1Pc Pw Pg Ps296

14、160G0 50_13100 1000 2710 2620S = = 0.33 So+G解得：Go =1322俄S =678版那么初步计算配合比为：水泥=296kg,砂=678kg,石子二1322kg,水=160kg（2）施工配合比：C = 296S =678（1+ 3%） = 698/G =1322（1 + 1%） = 1335依W =160-678x3%-1322x1% = 126 依6、实验室搅拌混凝土，已确定水灰比为0.5,砂率为0.32,每m3混凝土用水量为180kg,新拌混凝土的 体积密度为2450 kg/m3。试求（1）每m3混凝土各项材料用量。（2）假设采用水泥标号为42. 5

15、级，采用碎 石，试估算此混凝土在标准条件下，养护28天的强度是多少？解：（1）每一混凝土各项材料用量W 1 20计算水泥用量（c（）： c0 = ”；c）= 67 = 36。依计算粗、细骨料用量（G。）及（S。）：用质量法计Co+Wo+Go+S。=245036O + 18O + Go +S0 = 2450= = 0.32S+G。解得：Go = 1200kg50 = 610 依配合比为： 水泥=360kg,砂=610kg,石子二1299kg,水=180kgC1（2）混凝土28d强度：fcut = Ax fce（B） = 0.46x42.5x1.13（0.07） = 42.6MPa7、某试样经调整

16、后，各种材料用量分别为水泥3. 1 kg,水1.86 kg,砂6. 24 kg,碎石12.8 kg,并测 得混凝土拌合物的体积密度为2400 kg/m3,假设现场砂的含水率为4%,石子的含水率为1%。试求其施工配 合比。解：（1）基准配合比混凝土试拌调整合格后材料总量为：3. 1+1.86+6. 24+12.8=24 kg2400配合比校正系数3 =% =100volm3混凝土中各材料用量水泥：c = 2dxl00% =310依匕6 24砂子：5=义100% =624依K）2 8石子：G =xlOOV。=1280依 %水：卬=曹义100% =186依(2)施工配合比C =310 小S =624

17、(1+ 4%) = 649依G =1280(1 + 1%) = 1293/W =186 624x4% 1280x1% = 148 依8、某砂做筛分试验，分别称取各筛两次筛余量的平均值如下表所示:方孔筛径(mm)9. 54. 752. 361. 180. 600. 300. 150. 15合计筛余量(g)02460809511410522500分计筛余率累计筛余率计算各号筛的分计筛余率和累计筛余率、细度模数，绘制筛分曲线，并评定砂的粗细程度。 解：(1)计算各号筛的分计筛余率和累计筛余率(3分)筛孔尺寸(mm)4. 752. 361. 180.60.30. 150. 15筛水里(g)246080

18、9511410522分计筛余%aia2a3Hia5364.812161922.8214.4累计筛余%AiA2A3AiA5Ae4.816.832.851.874.695.6100(2)计算细度模数M A? + A3 +- 5 A16.8 + 32.8 + 51.8 + 74.6 + 95.6 5 x 4.8“-100-A,-100-4.8一 .(3)绘制筛分曲线(略)(4)评定砂的粗细程度(略)9、今欲配制C40混凝土，试件尺寸为100X100X100 (mm),三组试件的抗压强度值分别为(1) 48. 6 Mpa；47. 2 Mpa； 45. 7 Mpa； (2) 49. 0 Mpa； 51.

19、 2 Mpa； 58. 5 Mpa； (3) 54. 0 Mpa； 53. 0 Mpa； 55. 0 Mpa；要求强度保证率为95%标准差为。=6. 0 Mpao试求哪个组强度值满足设计强度等级要求。解：（1）混凝土配制强度/“ =30 + L645xcr =40 + L645x6 = 49.9/P第一组强度值：于1J CW ,1第一组强度值：于1J CW ,148.6 + 47.2 + 45.7100x100x100xO.95 = 44.8MP。第二组强度值：/J C 14 , X49 + 51.2 + 58.5100x100x100x0.95 = 50.3MPa第三组强度值：，,3 =第三

20、组强度值：，,3 =54 + 53 + 55100x100x100x0.95 = 5L3M&第二组和第三组强度值满足设计强度等级要求 10、现有甲、乙两种砂，各取干砂500g做筛分试验，其结果如下:筛孔尺寸（mm）4. 752. 361. 180.60.30. 150. 15筛余量（g）甲005010015015050乙50200150100000（1）计算甲、乙两种砂的细度模数，属何种砂。（2）假设两种砂配成细度模数为2. 7时，甲、乙两种砂各占多少?解：（1）细度模数计算筛孔尺寸（mm）4. 752. 361. 180.60.30. 150.85,为耐水石材，可用于水下工程。六、计算题1、

21、某石灰岩的密度为2. 68 g/cm3,孔隙率为1. 5%,今将石灰岩破碎成碎石，碎石的堆积密度为1520kg/m3, 求此碎石的表观密度和空隙率。解：（1）碎石的表观密度P =（l勺 xlOO% = 1.5% PpQ = /7-1.5%/j = 2.64/cm3（2）碎石的空隙率 P= （1 些）xlOO% = （1 -）x100% = 42.42% p2.642、料的密度为2.68g/cm3,表观密度为2. 34 g/cm3, 720克绝干的该材料浸水饱和后擦干外表并测得质 量为740克。求该材料的孔隙率、质量吸水率、体积吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率。（假定开口孔全 可充满水）解：(1)

22、孔隙率：尸=(1 %)*100% = (1 出)X100% = 12.7% p2.68740 - 720(2)质量吸水率：W =-xl00% = 2.8%,720(3)体积吸水率：Wv = Wm = 2.34x 2.8% = 6.6%开孔孔隙率：P.=Wv = 6.6%(5)闭口孔隙率：Pw =P P开=12.7%-6.6% = 6.1%3、将卵石洗净并吸水饱和后，用布擦干外表称1005g,将其装入广口瓶内加满水称其总重为2475g,广 口瓶盛满水重为1840Gr,经烘干后称其重为1000g,试问上述条件可求得卵石的哪些相关值？各是多少？ 解：（1）可求得卵石的表观密度和吸水率。（2分）（2）

23、卵石的表观密度：p（）=10001840-(2475-1000)=2.74g/cm3I w 1005-1000八0/卵石的吸水率：W = 0.5%10004、某材料的密度为2. 50g/cm3,表观密度为2. 00g/cm3,材料质量吸水率为9%o试求该材料的孔隙率、 开口孔隙率和闭口孔隙率。解：(1)孔隙率：P = (l-)xl00% = (l-)x100% = 20% p2.5(2)开口孔隙率：Wv = p()= 2.0x9% = 18%=的=18%（3）闭口孔隙率：%=P信=2% 5、一块普通标准粘土砖，烘干后质量为2420g,吸水饱和后为2640g,将其烘干磨细后取50g用李氏瓶 测其

24、体积为19.2 cm3,求该砖的开口孔隙率和闭口孔隙率。解：（1）粘土砖的密度：0二幽 =2.6g/CT?/19.2粘土砖的表观密度：夕。=2420&=1.65g/cm粘土砖的孔隙率：P = l-xl00% = 36.5% P2640 2420开口孔隙率：尸开二/。三，-xlOO% = 15%2420闭口孔隙率：弓二尸一号=21.5% 6、一块普通标准粘土砖，烘干后质量为2500g,吸水饱和湿重为2900g,其密度为2. 7 cm3,求该砖的表 观密度、孔隙率、质量吸水率和体积吸水率。解：（1）砖的体积密度:Po 二2500=1.71g/cm3（2）砖的孔隙率：P = （1 -）x 100% = （1 -x 100% = 36.7%p2.72900 - 2500（3）砖的质量吸水率：叱xl00% = 16%机 2500（4）砖的体积吸水率：Wv = /7（）Wm = 1.37x 16% = 27.36%第二章气硬性胶凝材料一、填空1、与建筑石灰相比，建