《土木工程材料》試題及答案（三）
《土木工程材料》是一門綜合性的課程,涉及化學(xué)、力學(xué)、環(huán)保等知識;這是一門承上啟下的課程,涉及土木、建筑學(xué)、材料等專業(yè)。下面為同學(xué)們整理了三份《土木工程材料》試題及參考答案，幫助大家更好復(fù)習(xí)《土木工程材料》科目!
《土木工程材料》試題及答案(一)
一.填空題(每空1分，共20分)
1._____和_____是衡量鋼材強度的兩個重要指標。
1.屈服強度極限抗拉強度
2.燒結(jié)普通磚具有_____，_____，_____和_____等缺點。
2.自重大體積小生產(chǎn)能耗高施工效率低
3.巖石由于形成條件不同，可分為_____，_____和_____三大類。
3.巖漿巖沉積巖變質(zhì)巖
4.木材隨環(huán)境溫度的升高其強度會_____。
4.降低
5.按冶煉鋼時脫氧程度分類，鋼材分為___、___、___、___。
5.沸騰鋼鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼
6.根據(jù)分子的排列不同，聚合物可分為_____和_____。
6.線型聚合物體型聚合物
7.硅酸鹽水泥熟料的主要礦物組成有____、____、____和____。
7.硅酸三鈣 硅酸二鈣 鋁酸三鈣 鐵鋁酸四鈣
二.判斷題(每小題1分，共10分)
1.水泥是水硬性膠凝材料，所以在運輸和貯存中不怕受潮。
1.錯
2.一般來說，鋼材硬度愈高，強度也愈大。
2.對
3.真菌在木材中生存和繁殖，必須具備適當?shù)乃帧⒖諝夂蜏囟鹊葪l件。
3.對
4.在拌制混凝土中砂越細越好。
4.錯
5.屈強比愈小，鋼材受力超過屈服點工作時的可靠性愈大，結(jié)構(gòu)的安全性愈高。
5.對
6.石料的軟化系數(shù)越小，耐水性能越好。
6.錯
7.細度模數(shù)越大，表示細集料越粗。
7.對
8.過火石灰用于建筑結(jié)構(gòu)物中，使用時缺乏粘結(jié)力，但危害不大。
8.錯
9.氣硬性膠凝材料只能在空氣中硬化，而水硬性膠凝材料只能在水中硬化。
9.錯
10.道路石油瀝青的標號是按針入度值劃分的。
10.對
三.選擇題(每小題2分，共10分)
1. 以下哪些屬于混凝土的耐久性?
A 抗凍性 B 抗?jié)B性 C 和易性 D 抗腐蝕性
1. ABD
2.利用媒矸石和粉媒灰等工業(yè)廢渣燒磚，可以__。
A 減少環(huán)境污染 B 節(jié)約大片良田粘土
C 節(jié)省大量燃料煤 D 大幅提高產(chǎn)量
2.ABC
3.木材含水率變化對以下哪兩種強度影響較大?
A 順紋抗壓強度 B 順紋抗拉強度 C 抗彎強度 D 順紋抗剪強度
3.AC
4.()是既滿足強度要求又滿足工作性要求的配合比設(shè)計。
a、初步配合比 b、基本配合比 c、試驗室配合比 d、工地配合比
4.C
5.硅酸鹽水泥中最主要的礦物組分是( )。
a、硅酸三鈣 b、硅酸二鈣 c、鋁酸三鈣 d、鐵鋁酸四鈣
5.A
四.簡答題(每小題5分，共40分)
1.對于某一種材料來說，其密度、表觀密度和堆積密度之間的相互關(guān)系怎樣?為什么?
1.答：密度>表觀密度>堆積密度
自然狀態(tài)下的體積=絕對密實體積+孔隙體積;
堆積體積=密實體積+孔隙體積+空隙體積。
2.石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)是什么?各用什么指標表示?
2.答：石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)有：
1) 粘滯性：又稱粘結(jié)性。粘滯性應(yīng)以絕對粘度表示，但為工程上檢測方便，采用條件粘度表示。粘稠石油瀝青的粘結(jié)性指標：用針入度表示;對液體石油：采用粘度表示。
2) 塑性：指在外力作用下瀝青產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力后，仍能保持變形后的形狀的性質(zhì)。石油瀝青的塑性：用延度表示。
3) 溫度敏感性：溫度敏感性是指石油瀝青的粘滯性和塑性隨溫度升降而變化的性能。
表征瀝青溫度敏感性的指標：軟化點、針入度指數(shù)表示瀝青高溫性能指標。瀝青的脆點反映瀝青的低溫變形能力指標。
4) 大氣穩(wěn)定性：石油瀝青在熱、陽光、氧氣和潮濕等大氣因素的長期綜合作用下抵抗老化的性能，稱為大氣穩(wěn)定性，也是瀝青材料的耐久性。石油瀝青的大氣穩(wěn)定性的評價指標：加熱蒸發(fā)損失百分率、加熱后針入度比、加熱后殘渣延度。
3.為什么用材料的屈服點而不是其抗拉強度作為結(jié)構(gòu)設(shè)計時取值的依據(jù)?
3.答：屈服強度和極限抗拉強度是衡量鋼材強度的兩個重要指標。極限抗拉強度是試件能承受最大應(yīng)力。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要求構(gòu)件在彈性變形范圍內(nèi)工作，即使少量的塑性變形也應(yīng)力求避免，所以規(guī)定以鋼材的屈服強度作為設(shè)計應(yīng)力的依據(jù)�？估瓘姸仍诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計中不能完全利用，但屈服強度與抗拉強度之比(屈強比)卻有一定的意義。屈強比越小，結(jié)構(gòu)的安全性越高。
4.何謂燒結(jié)普通磚的泛霜和石灰爆裂?它們對建筑物有何影響?
4.答：泛霜是指粘土原料中的可溶性鹽類 (如硫酸銷等)，隨著磚內(nèi)水分蒸發(fā)而在磚表面產(chǎn)生的鹽析現(xiàn)象，一般為白色粉末，常在磚表面形成絮團狀斑點。泛霜的磚用于建筑物中的潮濕部位時，由于大量鹽類的溶出和結(jié)晶膨脹會造成磚砌體表面粉化及剝落，內(nèi)部孔隙率增大，抗凍性顯著下降。
當原料土中夾雜有石灰質(zhì)時，燒磚時將被燒成過燒狀態(tài)的石灰留在磚中，石灰有時也由摻入的內(nèi)燃料(煤渣)帶入。這些石灰在磚體內(nèi)吸水消化時產(chǎn)生體積膨脹，導(dǎo)致磚發(fā)生脹裂破壞，這種現(xiàn)象稱為石灰爆裂。
石灰爆裂對磚砌體影響較大，輕則影響外觀，重則將使磚砌體強度降低直至破壞。磚中石灰質(zhì)顆粒越大，含量越多，則對磚砌體強度影響越大。
5.簡述瀝青混凝土的技術(shù)性質(zhì)。
5. 答：瀝青混凝土的技術(shù)性質(zhì)主要有：
1)高溫穩(wěn)定性：瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性是指在夏季高溫條件下，瀝青混合料承受多次重復(fù)荷載作用而不發(fā)生過大的累積塑性變形的能力。瀝青混合料路面在車輪作用下受到垂直力和水平力的綜合作用，能抵抗高溫而不產(chǎn)生車轍和波浪等破壞現(xiàn)象的為高溫穩(wěn)定性符合要求。
2)低溫抗裂性：瀝青混合料為彈性-粘性-塑性材料，其物理性質(zhì)隨溫度而有很大變化。瀝青混合料在低溫下抵抗斷裂破壞的能力，稱為低溫抗裂性能。
3)耐久性：瀝青混合料的耐久性是指其在修筑成路面后，在車輛荷載和大氣因素(如陽光、空氣和雨水等)的長期作用下，仍能基本保持原有性能的能力。
4)抗滑性：瀝青混凝土路面的抗滑能力與瀝青混合料的粗糙度、級配組成、瀝青用量和礦質(zhì)集料的微表面性質(zhì)等因素有關(guān)。面層集料應(yīng)選用質(zhì)地堅硬具有棱角的碎石，通常采用玄武巖。采取適當增大集料粒徑，適當減少一些瀝青用量及嚴格控制瀝青的含蠟量等措施，均可提高路面的抗滑性。
5)施工和易性：影響瀝青混合料施工和易性的因素很多，如當?shù)貧鉁亍⑹┕l件以及混合料性質(zhì)等。單純從混合料材料性質(zhì)而言，影響施工難易性的因素有混合料的級配、瀝青用量的多少，礦粉用量等。
6.何謂水泥的體積安定性?引起水泥體積安定性不良的原因是什么?安定性不良的水泥應(yīng)如何處理?
6.答：水泥的體積安定是指水泥漿體硬化后體積變化的均勻性。即水泥硬化漿體能保持一定的形狀，具有不開裂、不變形、不潰散的性質(zhì)。
導(dǎo)致水泥安定不良的主要原因是：
1)熟料中含有過多的游離氧化鈣和游離氧化鎂。
這是一種最為常見，影響也最嚴重的因素。熟料中所含游離氧化鈣或氧化鎂都經(jīng)過過燒，結(jié)構(gòu)致密，水化很慢。加之被熟料中其他成分所包裹，使其在水泥已經(jīng)硬化后才進行熟化，生成六方板狀的Ca(OH)2晶體，使體積膨脹97%以上，從而導(dǎo)致不均勻體積膨脹，使水泥石開裂。
2)摻入石膏過多。
當石膏摻量過多時，在水泥硬化后，殘余石膏與水化鋁酸鈣繼續(xù)反應(yīng)生成鈣礬石，體積增大約1.5倍，也導(dǎo)致水泥石開裂。
體積安定性不良的水泥，會發(fā)生膨脹性裂紋使水泥制品或混凝土開裂，造成結(jié)構(gòu)破壞。因此體積安定性不良的水泥，應(yīng)判為廢品，不得在工程中使用。
7.某住宅樓的內(nèi)墻使用石灰砂漿抹面，數(shù)月后墻面上出現(xiàn)了許多不規(guī)則的網(wǎng)狀裂紋，同時在個別部位還發(fā)現(xiàn)了部分凸出的放射狀裂紋，試分析原因。
7.答：引發(fā)石灰砂漿墻面出現(xiàn)不規(guī)則網(wǎng)狀裂紋的原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化過程中，水的大量蒸發(fā)而引起體積收縮的'結(jié)果。
墻面上個別部位出現(xiàn)凸出的放射狀裂紋的原因，在于配制石灰砂漿時所用的石灰中混入了過火石灰。因其在消解、陳伏階段未完全熟化，導(dǎo)致在砂漿硬化后，過火石灰吸收空氣中的水蒸氣繼續(xù)熟化，造成體積膨脹的結(jié)果。
8.常言道，木材是"濕千年，干千年，干干濕濕二三年"。請分析其中的道理。
8.答：真菌在木材中的生存和繁殖，須同時具備三個條件，即要有適當?shù)乃帧⒖諝夂蜏囟�。但木材的含水率�?5%～50%，溫度在25～30℃，木材中又存在一定量空氣時，最適宜腐朽真菌繁殖，木材最易腐朽。木材完全浸入水中，因缺空氣而不易腐朽;木材完全干燥，亦因缺水分而不易腐朽。相反，在干干濕濕的環(huán)境中，同時滿足了腐朽真菌繁殖的三個條件，木材亦就很快腐朽了。
五.計算題(每小題10分，共20分)
1.某混凝土的實驗室配合比為1∶2.1∶4.0，W/C=0.60，混凝土的體積密度為2 410 kg/m3。求1 m3混凝土各材料用量。
1.解:設(shè)水泥用量為C，則有：S=2.1C，G=4.0C，W=0.6C
因四種材料的質(zhì)量之和等于混凝土拌合物的體積密度，有：
C+S+G+W=ρ
C+2.1C+4.0C+0.6C=2 410
C=313 kg
W=0.6C=188 kg
S=2.1C=657 kg
G=4.0C=1 252 kg
2.從新進貨的一批鋼筋中抽樣，并截取兩根鋼筋做拉伸試驗，測得如下結(jié)果：屈服下限荷載分別為42.4 kN，41.5 kN;抗拉極限荷載分別為62.0 kN，61.6 kN,鋼筋公稱直徑為12 mm，標距為60 mm，拉斷時長度分別為66.0 mm，67.0 mm。計算該鋼筋的屈服強度，抗拉強度及伸長率。
2.解：鋼筋的屈服強度
鋼筋的抗拉強度
鋼筋的伸長率