《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、力學、環保等知識;這是一門承上啟下的課程,涉及土木、建筑學、材料等專業。下面為同學們整理了三份《土木工程材料》試題及參考答案，幫助大家更好復習《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.燒結普通磚具有_____，_____，_____和_____等缺點。
2.自重大體積小生產能耗高施工效率低
3.巖石由于形成條件不同，可分為_____，_____和_____三大類。
3.巖漿巖沉積巖變質巖
4.木材隨環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.沸騰鋼鎮靜鋼半鎮靜鋼特殊鎮靜鋼
6.根據分子的排列不同，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，必須具備適當的水分、空氣和溫度等條件。
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，結構的安全性愈高。
5.對
6.石料的軟化系數越小，耐水性能越好。
6.錯
7.細度模數越大，表示細集料越粗。
7.對
8.過火石灰用于建筑結構物中，使用時缺乏粘結力，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 抗滲性 C 和易性 D 抗腐蝕性
1. ABD
2.利用媒矸石和粉媒灰等工業廢渣燒磚，可以__。
A 減少環境污染 B 節約大片良田粘土
C 節省大量燃料煤 D 大幅提高產量
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系怎樣?為什么?
1.答：密度>表觀密度>堆積密度
自然狀態下的體積=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性質是什么?各用什么指標表示?
2.答：石油瀝青的主要技術性質有：
1) 粘滯性：又稱粘結性。粘滯性應以絕對粘度表示，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。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，稱為大氣穩定性，也是瀝青材料的耐久性。石油瀝青的大氣穩定性的評價指標：加熱蒸發損失百分率、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構設計時取值的依據?
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力。在結構設計中，要求構件在彈性變形范圍內工作，即使少量的塑性變形也應力求避免，所以規定以鋼材的屈服強度作為設計應力的依據。抗拉強度在結構設計中不能完全利用，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，結構的安全性越高。
4.何謂燒結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)，隨著磚內水分蒸發而在磚表面產生的鹽析現象，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晶膨脹會造成磚砌體表面粉化及剝落，內部孔隙率增大，抗凍性顯著下降。
當原料土中夾雜有石灰質時，燒磚時將被燒成過燒狀態的石灰留在磚中，石灰有時也由摻入的內燃料(煤渣)帶入。這些石灰在磚體內吸水消化時產生體積膨脹，導致磚發生脹裂破壞，這種現象稱為石灰爆裂。
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性質。
5. 答：瀝青混凝土的技術性質主要有：
1)高溫穩定性：瀝青混合料的高溫穩定性是指在夏季高溫條件下，瀝青混合料承受多次重復荷載作用而不發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，能抵抗高溫而不產生車轍和波浪等破壞現象的為高溫穩定性符合要求。
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、瀝青用量和礦質集料的微表面性質等因素有關。面層集料應選用質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，如當地氣溫、施工條件以及混合料性質等。單純從混合料材料性質而言，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。
導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過過燒，結構致密，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反應生成鈣礬石，體積增大約1.5倍，也導致水泥石開裂。
體積安定性不良的水泥，會發生膨脹性裂紋使水泥制品或混凝土開裂，造成結構破壞。因此體積安定性不良的水泥，應判為廢品，不得在工程中使用。
7.某住宅樓的內墻使用石灰砂漿抹面，數月后墻面上出現了許多不規則的網狀裂紋，同時在個別部位還發現了部分凸出的放射狀裂紋，試分析原因。
7.答：引發石灰砂漿墻面出現不規則網狀裂紋的原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化過程中，水的大量蒸發而引起體積收縮的'結果。
墻面上個別部位出現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，導致在砂漿硬化后，過火石灰吸收空氣中的水蒸氣繼續熟化，造成體積膨脹的結果。
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，即要有適當的水分、空氣和溫度。但木材的含水率在35%～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:設水泥用量為C，則有：S=2.1C，G=4.0C，W=0.6C
因四種材料的質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