练习-土木工程材料试题及答案.pdf
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1、土木工程材料第 1 页 共 27 页 土木工程材料综合复习资料 第一章 一、选择题 1、孔隙率增大,材料的降低。A 密度 B 表观密度 C 憎水性 D 抗冻性 2、材料在水中吸收水分的性质称为。A 吸水性 B 吸湿性 C 耐水性 D 渗透性 3、材料的耐水性一般可用来表示.A 渗透系数 B 抗冻性 C 软化系数 D 含水率 4、弹性材料具有的特点。A 无塑性变形 B 不变形 C 塑性变形小 D 恒定的弹性模量 5、材料的比强度是.A 两材料的强度比 B 材料强度与其表观密度之比 C 材料强度与其质量之比 D 材料强度与其体积之比 二、是非判断题 1、某些材料虽然在受力初期表现为弹性,达到一定程
2、度后表现出塑性特征,这类材料称为塑性材料。2、某材料含大量开口孔隙,直接用排水法测定其体积,该材料的质量与所测得的体积之比即为该材料的表观密度。3、材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。4、在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。5、材料的抗渗性与材料的开口孔隙率关系不大。6、材料的冻融破坏主要是由于材料的水结冰造成的。三、填空题 1、材料的质量与其自然状态下的体积比称为材料的。2、材料的吸湿性是指材料在的性质。3、材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的来表示.4、水可以在材料表面展开,即材料表面可以被水浸润,这种性质称为。5、孔隙率越大,材料的导热系数越,其材料的绝热性能越。
3、土木工程材料第 2 页 共 27 页 四、名词解释 1、密度 2、材料的空隙率 3、堆积密度 4、表观密度 5、材料的弹性 五、问答题 1、某水泥厂生产普通硅酸盐水泥,现改产火山灰硅酸盐水泥,原包装袋未变,客户投诉水泥重量不够,请分析原因。2、生产材料时,在组成一定的情况下,可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性?3、决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么?4、北方某住宅楼冬季施工,使用了尿素作混凝土的防冻剂。住户入住后闻到一股氨味,请分析原因。六、计算题 1、质量为 3.4kg,容积为 10L 的容量筒装满绝干石子后的总质量为 18.4kg。若向筒内注入水,待石子吸水饱和后,为注满此筒功注入水 4
4、。27kg.将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为 18.6kg(含筒重)。求该石子的吸水率,表观密度,堆积密度,开口孔隙率。2、某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为 172、178、168MPa。该岩石可否用于水下工程.3、某岩石的密度为 2.75g/cm3,孔隙率为 1.5;今将该岩石破碎为碎石,测得碎石的堆积密度为 1560kg/m3.试求此岩石的表观密度和碎石的空隙率。第一章 参考答案 一、选择题 1、B 2、A 3、C 4、AD 5、B 二、是非判断题 1、错 2、错 3、对 4、错 5、错 6、对 三、填空题 1、表观密度 2、空气中吸收水分 3、冻融循环次数
5、4、亲水性 5、小 好四、名词解释 1、是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。土木工程材料第 3 页 共 27 页 2、指散粒状材料堆积体积(V)中,颗粒间空隙体积所占的百分率。3、是指材料在自然状态下单位体积的质量。4、是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。5、材料在外力作用下产生变形,当外力去除后能完全恢复到原始形状的性质。五、问答题 1、答:火山灰硅酸盐水泥的堆积密度较普通硅酸盐水泥小,由于包装袋的容积一定,因而质量变小。2、答:主要有以下两个措施:(1)降低材料内部的孔隙率,特别是开口孔隙率.降低材料内部裂纹的数量和长度;使材料的内部结构均质化。(2)对多相复合材料应增加相界
6、面间的粘结力。如对混凝土材料,应增加砂、石与水泥石间的粘结力。3、答:决定材料耐腐蚀的内在因素主要有:(1)材料的化学组成和矿物组成。如果材料的组成成分容易与酸、碱、盐、氧或某些化学物质起反应,或材料的组成易溶于水或某些溶剂,则材料的耐腐蚀性较差.(2)非晶体材料较同组成的晶体材料的耐腐蚀性差。因前者较后者有较高的化学能,即化学稳定性差。(3)材料内部的孔隙率,特别是开口孔隙率.孔隙率越大,腐蚀物质越易进入材料内部,使材料内外部同时受腐蚀,因而腐蚀加剧。(4)材料本身的强度.材料的强度越差,则抵抗腐蚀的能力越差。4、答:混凝土所加入的尿素含量较高,其氨气缓慢透放,污染环境。六、计算题 1、石子
7、的质量为 m18.43.415。0(kg)石子的堆积体积为 Vo10L,石子所吸水的量为 mw18.6-18。40.2(kg),水的体积为 0.2L 开口孔隙体积为石子吸收水的量,即 Vk0.2L 注入筒内的水的体积为 Vw=4。27L,该体积等于石子间空隙的体积与石子开口孔隙之和.Vs+Vk4。27L 故,石子的质量吸水率为 Wmmw/m0。2/15100=1。3 石子的体积吸水率为 Vv=Vk/Vo=0。2/(104。27+0。2)100=3.4 土木工程材料第 4 页 共 27 页 石子的堆积密度为 od=m/Vo=15/10=1500(kg/m3)石子的表观密度为 odm/Vo=15/
8、(10-4。27+0。2)=2530(kg/m3)石子的开口孔隙率为 PkVk/Vo=0.2/(104.27+0。2)100%=3。4 2、该岩石的软化系数为 其软化系数大于 0。85,所以该岩石可用于水下工程。3、因为 解:可得 g/cm3 kg/m3 可得 第二章 一、选择题 1、钢材伸长率10表示。A 直径为 10mm 钢材的伸长率 B 10mm 的伸长 C 标距为10 倍钢筋直径时的伸长率、钢材抵抗冲击荷载的能力称为.A 塑性 B 冲击韧性 C 弹性 D 硬度 3、钢的含碳量为。A 2。06%B 3.0%C 2.06 二、是非判断题 1、屈强比愈小,钢材受力超过屈服点工作时的可靠性愈大
9、,结构的安全性愈高。2、一般来说,钢材硬度愈高,强度也愈大.3、钢材是各向异性材料.4、钢材的腐蚀与材质无关,完全受环境介质的影响.5、淬火对钢的塑性和韧性影响不大。6、镇静钢可用于承受冲击荷载的重要构件。三、填空题 土木工程材料第 5 页 共 27 页 1、和是衡量钢材强度的两个重要指标。2、钢材的腐蚀分为:和。3、钢材热处理的工艺有:,正火,,。4、按冶炼时脱氧程度分类钢可以分成:,,和特殊镇静钢.四、名词解释 1、弹性模量 2、屈服强度 五、问答题 1、某厂钢结构层架使用中碳钢,采用一般的焊条直接焊接。使用一段时间后层架坍落,请分析事故的可能原因。2、东北某厂需焊接一支承室外排风机的钢架
10、.请对下列钢材选用。并简述理由。Q235AF 价格较便宜 Q235-C 价格高于 3、为何说屈服点(s)、抗拉强度(b)和伸长率()是建筑用钢材的重要技术性能 指标.4、工地上为何常对强度偏低而塑性偏大的低碳盘条钢筋进行冷拉。5、铝材从用于装饰材料发展应用到窗框、幕墙以及结构材料,请展望其于我国建筑上的应用。六、计算题 1、从新进货的一批钢筋中抽样,并截取两根钢筋做拉伸试验,测得如下结果:屈服下限荷载分别为 42。4kN,41。5kN;抗拉极限荷载分别为 62.0kN,61。6kN,钢筋公称直径为 12mm,标距为 60mm,拉断时长度分别为 66。0mm,67.0mm。计算该钢筋的屈服强度,
11、抗拉强度及伸长率.第二章 参考答案 一、选择题 1、C 2、B 3、A 二、是非判断题 1、对 2、对 3、错 4、错 错 对 三、填空题 土木工程材料第 6 页 共 27 页 1、屈服强度 极限抗拉强度 2、化学腐蚀 电化学腐蚀 3、退火 淬火 回火 4、镇静钢 沸腾钢 半镇静钢 四、名词解释 1、钢材受力初期,应力与应变成比例地增长,应力与应变之比为常数,称为弹性模量。2、当应力超过弹性极限后,变形增加较快,此时除了产生弹性变形外,还产生部分塑性变形。当应力达到 B 点后,塑性应变急剧增加,曲线出现一个波动的小平台,这种现象称为屈服.这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于
12、下屈服点的数值较为稳定,因此以它作为材料抗力的指标,称为屈服点或屈服强度。五、问答题 1、答:A.钢材选用不当.中碳钢塑性、韧性差于低碳钢,且焊接时温度高,热影响区的塑性及韧性下降较多,从而易于形成裂纹.B。焊条选用及焊接方式亦有不妥。中碳钢由于含碳较高,焊接易产生裂缝,最好采用铆接或螺栓连接。若只能焊接,应选用低氢型焊条,且构件宜预热。2、答:选用。因为沸腾钢,其抗冲击韧性较差,尤其是在低温的条件下,且排风机动荷载不宜选用沸腾钢.再者,沸腾钢焊接性能也是较差的。而应选用质量较好的镇静钢。3、答:屈服点(s)是结构设计时取值的依据,表示钢材在正常工作承受的应力不超过 s;屈服点与抗拉强度的比值
13、(sb)称为屈强比。它反应钢材的利用率和使用中安全可靠程度;伸长率()表示钢材的塑性变形能力。钢材在使用中,为避免正常受力时在缺陷处产生应力集中发生脆断,要求其塑性良好,即具有一定的伸长率,可以使缺陷处超过 s 时,随着发生塑性变形使应力重分布,而避免钢材提早破坏。同时,常温下将钢材加工成一定形状,也要求钢材要具有一定塑性。但伸长率不能过大,否则会使钢材在使用中超过允许的变形值。4、答:对钢筋冷拉可提高其屈服强度,但塑性变形能力有所降低,工地上常对强度偏低而塑性偏大的低碳盘条钢筋进行冷拉.5、展望:随着建筑物向轻质和装配化方向发展,铝合金在我国建筑上的应用必然会有相当大的发展.如应用于建筑结构
14、、窗框、顶棚、阳台、扶手、室内装修等。国际上亦已看出这方面的发展,如美国 1970 年建筑用铝约 100 多万吨,经过 4 年,增长了 4 倍,占全国铝消耗量 1/4 以上。国际上不少建筑以铝合金建成,如美国用铝合金建成一个跨度为 66m 的飞机库,全部建筑重量仅为钢结构的 1/7。加拿大多伦多的球面铝网壳电影院采用 2438 根铝管建成。铝材在我国建筑方面将会有更大的发展。六、计算题 土木工程材料第 7 页 共 27 页 钢筋的屈服强度 钢筋的抗拉强度 钢筋的伸长率 第三章 一、选择题 1、水泥熟料中水化速度最快,28 天水化热最大的是。A C3S B C2S C C3A D C4AF 2、
15、以下水泥熟料矿物中早期强度及后期强度都比较高的是.A C3S B C2S C C3A D C4AF 3、引起安定性不良的原因有.A 熟料中游离氧化钙过多 B 熟料中游离氧化镁过多 C 二氧化硅含量过量 D 加入的石膏量过多 4、以下工程适合使用硅酸盐水泥的是。A 大体积的混凝土工程 B 受化学及海水侵蚀的工程 C 耐热混凝土工程 D 早期强度要求较高的工程 二、是非判断题 1、石膏浆体的水化、凝结和硬化实际上是碳化作用。2、为加速水玻璃的硬化,常加入氟硅酸钠作为促硬剂,加入越多效果越好。3、在水泥中,石膏加入的量越多越好.4、初凝时间不符合规定的硅酸盐水泥为废品。5、对早期强度要求比较高的工程
16、一般使用矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥.三、填空题 1、过火石灰引起的主要危害有。2、石灰的特性有:可塑性、硬化、硬化时体积和耐水性等。3、建筑石膏具有以下特性:凝结硬化、孔隙率、表观密度,强度凝结硬化时体积、防火性能等。4、在硅酸盐水泥熟料矿物 C3S、C2S、C3A、C4AF 中,干缩性最大的是:.土木工程材料第 8 页 共 27 页 5、国家标准规定:硅酸盐水泥的初凝时间不得早于,终凝时间不得迟于。四、名词解释 1、胶凝材料 2、气硬性胶凝材料 五、问答题 1、建筑石膏制品为何一般不适于室外?2、在维修古建筑时,发现古建筑中石灰砂浆坚硬,强度较高。有人认为是古代生产的石灰质量优于现代石
17、灰。此观点对否?为什么?3、有.两种钙质生石灰,其中有关指标如下。请分析。两石灰生产及其性能的差别?-石灰 石灰 未消化残渣含量(5mm 圆孔筛筛余量)16%16%CO2含量 10%2 4、为何石灰除粉刷外一般不单独使用石灰浆?5、在天然石材、粘土砖、混凝土和硅酸盐制品表面涂一层水玻璃,可提高制品表面的密实性和抗风化能力。水玻璃是否亦可涂于石膏制品表面?为什么?6、某住宅工程工期较短,现有强度等级同为 42。5 硅酸盐水泥和矿渣水泥可选用。从有利于完成工期的角度来看,选用哪种水泥更为有利.7、某工地需使用微膨胀水泥,但刚好缺此产品,请问可以采用哪些方法予以解决?8、高铝水泥制品为何不易蒸养?六
18、、计算题 第 3 章 参考答案 一、选择题(多项选择)1、C 2、A 3、ABD 4、D 二、是非判断题 1、错 2、错 3、错 4、对 5、错 三、填空 1、隆起和开裂 2、好 缓慢 收缩大 差 3、快 高 小 低 略膨胀 好 土木工程材料第 9 页 共 27 页 4、C3A 5、45min 6。5h 四、名词解释 1、凡能在物理、化学作用下,从浆体变为坚固的石状体,并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质错.2、只能在空气中硬化,并保持和继续发展强度的胶凝材料 五、问答题 1、答:因建筑石膏制品化学成分主要为 CaSO42H2O,微溶于水;且建筑石膏制品内部含大量毛细孔隙、水或水蒸汽易进入
19、建筑石膏制品内部,加快二水石膏晶体溶解于水的速度,特别是晶体间搭接处易受溶液破坏,强度大为下降。正因为其耐水性差、吸水率高、抗渗性及抗冻性差,故不宜用于室外。2、答:错误.因为石灰的硬化包括干燥结晶硬化过程及碳化过程。但由于碳化作用是一个很缓慢的过程,表层生成的 CaCO3 膜层阻碍空气中 CO2 的渗入,此过程相当漫长.古建筑所用的石灰年代久远,碳化过程较充分,故其强度较高。3、答:虽然.两石灰未消化残渣含量相等,但本质是不同的。石灰 CO2 含量高,含较多未分解的碳酸盐,属“欠火石灰,其胶结性较差。而石灰 CO2 含量已相当低,含较多消化过程中未消化的“过烧”石灰颗粒或未燃尽之煤渣等.过烧
20、石灰不仅影响胶结性能,且字消化速度慢,较迟才消化,若陈伏期不足,会使已变硬的石灰体隆起、鼓包和开裂.4、答:因石灰的干燥收缩大,氢氧化钙颗粒可吸附大量水分,在凝结硬化中不断蒸发,并产生大的毛细管压力,使石灰浆体产生大的收缩而开裂.故除粉刷外,一般不单独使用石灰浆。5、答:不可以。因石膏制品会与水玻璃反应生成体积膨胀的硫酸钠,使制品膨裂。6、答:相同强度等级的硅酸盐水泥与矿渣水泥其 28 天强度指标是相同的,但 3 天的强度指标是不同的。矿渣水泥的 3 天抗压强度、抗折强度低于同强度等级的硅酸盐水泥,硅酸盐水泥早期强度高,若其它性能均可满足需要,从缩短工程工期来看选用硅酸盐水泥更为有利.7、答:
21、若有石膏,可多掺石膏粉于普通硅酸盐水泥中,水化可形成较多的钙矾石而产生微膨胀,加入量应作试验,且必须搅拌均匀。8、答:高铝水泥的水化在环境温度20时主要生成 CAH10;在温度 2030会转变微 C2AH8及 A(OH)3 凝胶;温度30使再转变为 C3AH6 及 A(OH)3 凝胶 CAH10、C2AH8 等为介稳态水化产物,C3AH6 是稳定态的,但强度低,当蒸养时就直接生成 C3AH6 这类强度低的水化产物,故高铝水泥制品不宜蒸养。第四章 土木工程材料第 10 页 共 27 页 一、选择题 1、在混凝土拌合物中,如果水灰比过大,会造成。A 拌合物的粘聚性和保水性不良 B 产生流浆 C 有
22、离析现象 D 严重影响混凝土的强度 2、以下哪些属于混凝土的耐久性?A 抗冻性 B 抗渗性 C 和易性 D 抗腐蚀性 二、是非判断题 1、在拌制混凝土中砂越细越好。2、在混凝土拌合物水泥浆越多和易性就越好.3、在水泥浆用量一定的条件下,砂率过小和过大都会使混合料的流动性变差。4、混凝土可通过减水剂与水泥发生化学反应来减少用水量。三、填空题 1、普通混凝土中起骨架作用。2、混凝土拌合物的和易性包括、和三个方面等的含义.3、测定混凝土拌合物和易性的方法有法或法。4、以无水石膏或工业氟石膏作调凝剂的水泥,当使用减水剂时会出现异常凝结现象。四、名词解释 1、砂率 2、徐变 五、问答题 1、某市政工程队
23、在夏季正午施工,铺筑路面水泥混凝土。选用缓凝减水剂。浇注完后表面未及时覆盖,后发现混凝土表面形成众多表面微细龟裂纹,请分析原因。2、某工程队于 7 月份在湖南某工地施工,经现场试验确定了一个掺木质素磺酸钠的混凝土配方,经使用一个月情况均正常。该工程后因资金问题暂停 5 个月,随后继续使用原混凝土配方开工。发觉混凝土的凝结时间明显延长,影响了工程进度。请分析原因,并提出解决办法。3、某混凝土搅拌站原使用砂的细度模数为 2.5,后改用细度模数为 2。1 的砂。改砂后原混凝土配方不变,发觉混凝土坍落度明显变小.请分析原因。4、豫西水利枢纽工程”进水口、洞群和溢洪道”标段(标)为提高泄水建筑物抵抗黄河
24、泥沙及高速水流的冲刷能力,浇筑了 28 天抗压强度达 70MPa 的混凝土约 50 万 m3。但都出现了一定数量的裂缝。裂缝产生有多方面的原因,其中原材料的选用是一个方面.请就其胶凝材料的土木工程材料第 11 页 共 27 页 选用分析其裂缝产生的原因。水泥:采用了早强型普通硅酸盐水泥 5、为什么混凝土在潮湿条件下养护时收缩较小,干燥条件下养护时收缩较大,而在水中养护时却几乎不收缩?6、配制砂浆时,为什么除水泥外常常还要加入一定量的其它胶凝材料?7、某工地现配 C20 混凝土,选用 42.5 硅酸盐水泥,水泥用量 260kg/m3,水灰比 0。50,砂率 30,所用石 2040mm,为间断级配
25、,浇注后检查其水泥混凝土,发现混凝土结构中蜂窝、空洞较多,请从材料方面分析原因.六、计算题 1、取 500g 干砂,经筛分后,其结果见下表.试计算该砂的细度模数,并判断该砂是否属于中砂。筛孔尺寸 mm)5。0 2.5 1.25 0.63 0。315 0。16 0.16 筛余量(g)8 82 70 98 124 106 14 2、某混凝土的实验室配合比为 12。14。0,W/C=0.60,混凝土的体积密度为 2410kg/m3。求 1m3混凝土各材料用量。3、某工地采用刚出厂的 42。5 级普通硅酸盐水泥和碎石配制混凝土.其施工配合比为:水 泥 340kg、石子 1260kg、砂 685kg、水
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