土木工程材料复习资料

第一部分

1.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2.1的砂。改砂后的混凝土的配合比不变，发现混凝土坍落度明显变小，试解释其原因。

解：因砂粒径变细后，砂的总表面积增大，当水泥浆量不变，包裹砂表面的水泥浆层变薄，流动性就变差，即坍落度变小。

2.某单位宿舍的内墙采用石灰砂浆抹面，数月后，墙面上出现了许多不规则的网状裂纹，同时还在个别部位发现了部分凸出的放射状裂纹，试分析产生上述现象的原因。

解:石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂纹,引发的原因很多,但最主要的原因在于石

灰在硬化过程中,蒸发大量的游离水而引起体积收缩的结果.

墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹,是由于配制石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火石灰.这部分过火石灰在消解,陈伏阶段中未完全熟化,以致于在砂浆硬化后,过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化,造成体积膨胀.从而出现上述现象.

3.我国民间对使用木材有句谚语：“干千年，湿千年，干干湿湿两三年”。你能用科学道理说明吗？

4.某些体积安定性不良的水泥，在存放一段时间后变为合格，为什么？

解：某些体积安定性轻度不合格水泥,在空气中放置2~4周以上,水泥中的部分游离氧化钙可吸收空气中的水蒸汽而水化(或消解),即在空气中存放一段时间后由于游离氧化钙的膨胀作用被减小或消除,因而水泥的体积安定性可能由轻度不合格变为合格.。

5.前苏联某钢铁厂仓库运输廊道为焊接钢结构，于某日倒塌，经过检查，所用钢材为沸腾钢，且碳含量超过焊接标准，另外式样硫含量也超过标准。试分析钢结构倒塌的原因。

6.为什么配置混凝土的时候水泥强度不宜过高或过低？

7.石膏粘贴饰条半小时，完成后几天脱落

解：其原因有两个方面，可有针对性地解决。

建筑石膏拌水后一般于数分钟至半小时左右凝结，后来粘贴石膏饰条的石膏浆已初凝，粘结性能差。可掺入缓凝剂，延长凝结时间；或者分多次配制石膏浆，即配即用。

在光滑的天花板上直接贴石膏条，粘贴难以牢固，宜对表面予以打刮，以利粘贴。或者在粘结的石膏浆中掺入部分粘结性强的粘结剂

四、问答题(4*5')

1.石灰在土木工程中有哪些应用？

解：（1）制石灰乳，砂浆（石灰乳用于内墙和顶栅刷白）

（2）诗会土和三合土（用作墙体，建筑物基础，路面和地面的垫层或简易路面）

（3）生产硅酸盐制品

（4）用来生产无熟料水泥，制造碳化石灰板，加固含水软土地基，制造静态破碎剂和膨胀剂）

2.水泥细度对水泥性质有何影响？国家标准对水泥细度有何要求？

解：水泥细度越小，与水反应表面积就越大，水化较快且完全，早期强度和后期强度都较高，但在空气中的硬化收缩性较大，成本也较高，颗粒过粗，不利于水泥活性的发挥

按照国标《硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥》（GB175-1999）规定，硅酸盐水泥比表面积应大于300m^2/kg。

3.与普通硅酸盐水泥相比，掺有大量混合材料的硅酸盐水泥有哪些共同技术特点？

4.下列情况下均可导致混凝土产生裂缝，试解释混凝土产生裂缝的原因，并提出防止措施。（1）水泥化热过大；（2）混凝土碳化；（3）混凝土养护时缺水

5.简述混凝土初步配合比的设计步骤

答：a．计算混凝土配制强度:fcu.h=fcu.d+1.645σ

b．根据配制强度和耐久性要求计算水灰比。

1）根据强度要求计算水灰比。fcu.h=Afcu(C/W-B) 由式：fcu.h=Afcu(C/W-B)，则有：

W/C=Afcu/(fcu.h+ABfcu)；2）根据耐久性要求查表4-18，得最大水灰比限值；3）比较强度要求水灰比和耐久性要求水灰比，取两者中的最小值。

c．根据施工要求的坍落度和骨料品种、粒径、由表4-12选取每立方米混凝土用水量W0。d．计算每立方米混凝土的水泥用量（C0）:C0=W0/(W/C)查表4-18，复核是否满足耐久性要求的最小水泥用量，取两者中的较大值。

e．确定合理砂率（Sp）:可根据骨料品种、粒径及W/C查表4-13选取。实际选用时可采用内插法，并根据附加说明进行修正。在有条件时，可通过试验确定最优砂率。

f．计算砂、石用量（S0、G0），并确定初步计算配合比。

1）重量法：C0+W0+S0+G0=ρch；Sp=S0/（S0+G0）；

2）体积法：C0/ρc+W0/ρw+S0/ρs+G0/ρg+10α=1000；Sp=S0/（S0+G0）

6.何谓碱——骨料反应，发生这一反应的必要条件是什么？防止措施怎样？

碱骨料反应是指混凝土中的碱性物质与骨料中的活性成分发生化学反应,引起混凝土内部自膨胀应力而开裂的现象.发生碱骨料反应需要具有三个条件:首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加剂和水中含碱量高；第二是骨料中有相当数量的活性成分；第三是潮湿环境，有充分的水分或湿空气供应。防止措施：1、控制水泥含碱量2、控制混凝土中含碱量3、对骨料选择使用4、掺混合材5、隔绝水和湿空气的来源

7.沥青技术性质，指标，测定方法

8.为何说屈服点、抗拉强度和伸长率是建筑用钢材的重要技术性能指标？

解：屈服点(σs)是结构设计时取值的依据,表示钢材在正常工作时承受应力不超过σs值;屈服点与抗拉强度的比值(σs/σb)称为屈强比.它反映钢材的利用率和使用中的安全可靠程度;

伸长率(δ)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,可以使缺陷处应力超过σs时,随着发生塑性变形使应力重分布,而避免结构物的破坏.

9.混凝土砌块的应用

10.恒用水量法则，混凝土用水量如何确定？

11.普通混凝土的主要优点有哪些？存在哪些主要缺点？

12.为什么新建房屋的墙体保温性能差？

五、计算题（3题20分）

1.从进货的一批钢筋中抽样，并截取一根钢筋作拉伸试验，测的如下结果：屈服下限荷载为4

2.4kN；抗拉极限为62.0kN，钢筋公称直径为12mm，标距为60mm，拉断时长度为71.1mm，试计算它们的屈服强度、极限强度和伸长率，说明其利用率及使用中安全可靠程度如何？

2.建筑材料实验室对一普通硅酸盐水泥试样进行了检测，测试结果如下表，试确定其强度等级。

抗折强度破坏荷载/kN 抗压强度破坏荷载/kN

3d 28d 3d 28d

1.42

2.93 23，29 75，71

1.51 3.01 29，28 70，68

1.60

2.87 28，27 69，70

3.碎石的近似密度分别为2.60、2.70g/cm^3。（1）试计算1m^3混凝土的各材料用量（含气量按1%计）；（2）如不进行配合比换算，直接把实验配合比用在现场施工，则混凝土的实际配合比如何变化？对强度有何影响？（42.5硅酸盐水泥28天强度为48mpa）？

4.现场质量检测取样一组边长为100mm的混凝土立方体试件,将它们在标准养护条件下养

护至28天,测得混凝土试件的破坏荷载分别为360, 356, 348kN.试确定该组混凝土的标准立方体抗压强度,立方体抗压强度标准值,并确定其强度等级(假定抗压强度的标准差为

4.0MPa).

5.现有甲乙两种相同组成的材料，密度为2.70g/cm^3。甲材料的绝干表观密度为

1.40g/cm^3，质量吸水率为17%；乙材料吸水饱和后的表观密度为1.862g/cm^3，体积吸水率46.2%试求（1）甲材料的孔隙率和体积吸水率；（2）乙材料的绝干表观密度和空隙率；

（3）评价甲乙两种材料，指出哪种材料更宜作为外墙材料，为什么？

6.试证明O

H m V W W 20ρρ=

7.某种材料试样，其形状不规则，要求测定其体积密度。现已知材料的干燥质量为m ，表面涂以密度为 的石蜡后，称的质量为 m1。将涂以石蜡的石子放入水中称得在水中的质量为m2。试求该材料的体积密度（水的密度为）。

8.10m2的240mm 厚砖墙需用烧结普通砖的块数及砂浆用量。

第二部分

1．对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的密度 不变 ，吸水性 增强 , 抗冻性 降低 ,导热性 降低 ,强度 降低 。

2．与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热低 ,耐软水能力 好（或强） ,干缩 大 .

3．保温隔热材料应选择导热系数 小 ,比热容和热容 大 的材料.

4．硅酸盐水泥的水化产物中胶体为 水化硅酸钙 和 水化铁酸钙 .

5. 普通混凝土用砂含泥量增大时,混凝土的干缩 大 ,抗冻性 小 .

6．普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为 水灰比 砂率 单位用水量 .

7．钢材中元素S 主要会使钢的 热脆性 增大，元素P 主要会使钢的 冷脆性 增大.

8．含水率为1%的湿砂202克，其中含水为 2.02 克,干砂 199.98 克.

9．与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度 快 ，硬化后体积 膨胀 .

10．石油沥青中油分的含量越大，则沥青的温度感应性 越大 ，大气稳定性 越好 .

11．按国家标准的规定，硅酸盐水泥的初凝时间应满足 大于 45分钟 。

12．相同条件下，碎石混凝土的和易性比卵石混凝土的和易性 差 。

13．石灰的陈伏处理主要是为了消除 过火石灰 的危害。

14．钢的牌号Q235-AF 中A 表示 质量等级 。

15．结构设计时，硬钢的强度按条件屈服点取值。

16.选择建筑物围护结构的材料时，应选用导热系数较__小___________、热容量较_____大________的材料，保证良好的室内气候环境。

17.钢筋混凝土结构用热轧钢筋中光圆钢筋用__HPB________符号表示，带肋钢筋用___HRB ______符号表示。

18.钢结构设计时，钢材强度的取值依据为__屈服强度_。σ0.2中，0.2表示的意义为残余变形为原标距长度的0.2%时所对应的应力值。

19.用连续级配骨料配制的砼拌合物工作性良好，不易产生___离析____现象，所需要的水泥用量比采用间断级配时_____多______。

20.建筑石膏的化学成分为_______________；生石灰的化学成分为_____cao__________；熟石灰的化学成分为_____ca(oh)__________的。

21.某建筑物基础采用砖基础，应选用___实心烧结砖_砌体材料和_______水泥________砂浆。

22.生产硅酸盐水泥时掺入适量石膏的目的是起__缓凝______作用，但当掺量过多时，易导致水泥的___体积安定性（性能）不合格。

23.大理石不宜用于室外，是因为抗____酸雨__________性能较差，而花岗岩抗___抗火

______性能较差。

24.烧结普通砖属于________脆性_______材料，承受冲击荷载的构件一般选用______韧性_________材料。

25. 当材料的体积密度与密度相同时，说明该材料相对密实。

26. 生石灰熟化的特征为放热和__体积膨胀___。

27. 硅酸盐水泥的水化产物是水化硅酸钙；氢氧化钙；水化铝酸钙；铁酸钙；水化硫铝酸钙晶体

。

28. 砂浆试件尺寸采用70.7 mm立方体试件。

29. 沥青由固态转变为具有一定流动性膏体的温度，称为软化点

30. 纤维饱和点是木材物理学性质发生变化的转折点。

1.材料的孔隙率增加时，材料的保温性增强。

2.国标规定，硅酸盐水泥的初凝时间不早于45分钟。

3.引气剂可显著改善混凝土拌合物的和易性（或流动性或保水性）。

4.APP改性沥青特别适用于高温地区（或炎热地区）。

5.砂浆试件的标准尺寸是7.07cm×7.07cm×7.07cm(70.7mm×70.7mm×

70.7mm)。

6.木材的含水率小于纤维饱和点的情况下继续干燥，则其强度提高。

7.沥青的标号是根据针入度划分的。

8.国标规定，用煮沸（或雷氏或饼）法检验水泥体积安定性。

9.建筑石膏具有微膨胀特点，因此制品表面光滑且不开裂。

10.在大气因素作用下，石油沥青各组分会逐渐递变，其递变的顺序是油分→树脂→地沥青质。

11.建筑石油沥青随牌号的减小，针入度减小，延度减小，软化点提高。

12. 含碳量小于0.8%的碳素钢，随着含碳量的增加，强度提高，而塑性、韧性降低。

1、石油沥青的主要组丛有油分、树脂、地沥青质。

2、防水卷材按材料的组成不同，分为氧化沥青卷材、高聚物改性沥青卷材、合成高分子卷材。

3、低碳钢受拉直至破坏，经历了弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段。

4、抹灰砂浆和砌筑砂浆不同，对它的主要技术要求不是强度，而是和易性。

5、石灰膏和熟石灰在砂浆中的主要作用是使砂浆具有良好的和易性，所以也称外掺料。

6、强度等级为C30的混凝土，其立方体抗压强度标准值为30MP。

7、硅酸盐水泥的水化热主要由铝酸三钙和硅酸三钙产生，其中铝酸三钙水化热最大。

8、材料抵抗渗透的性质称为抗渗性，其大小可用渗透系数表示，也可用抗渗等级表示。

9、烧结普通砖的标准尺寸为240㎜*115㎜*53㎜，如果计划砌筑10M3砌体需用该砖约5120匹。10．材料的亲水性与憎水性用润湿边角来表示，材料的吸湿性用含水率来表示。材料的吸水性用吸水率来表示。

2．石膏的硬化时体积是（膨胀的），硬化后孔隙率较（大）。

3．石灰浆体在空气中硬化，是由结晶作用和（碳化）作用同时进行的过程来完成，故石灰属于（气硬性)胶凝材料。

4．硅酸盐水泥熟料中四种矿物成分的分子式是(C3A ）、（C2S）、（C3S）、（C4AF）。

5．混凝土的合理砂率是指在用水量和水泥用量一定的情况下，能使混凝土获得最大的流动性，并能获得良好粘聚性和保水性的砂率。

6．砌筑砂浆的流动性用（沉入度）表示，保水性用（分层度）来表示。

7．钢结构设计时碳素结构钢以（屈服）强度作为设计计算取值的依据。

8、石油沥青按三组分划分分别为（油分）、（树脂）、（地沥青质）。

1．对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的密度不变，吸水性增强, 抗冻性降低 ,导热性降低,强度降低。

2．与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热（低）,耐软水能力（好或强）,干缩（大）.

3．保温隔热材料应选择导热系数（小）,比热容和热容（大）的材料.

4．硅酸盐水泥的水化产物中胶体为（水化硅酸钙）和（水化铁酸钙）.

5. 普通混凝土用砂含泥量增大时,混凝土的干缩（增大）,抗冻性（降低）.

6．普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为（水灰比）、（砂率）和（单位用水量）.

7．钢材中元素S主要会使钢的（热脆性）增大，元素P主要会使钢的（冷脆性）增大.

8．含水率为1%的湿砂202克，其中含水为(2）克,干砂（200 ）克.

9．与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度（快），硬化后体积（膨胀）.

10．石油沥青中油分的含量越大，则沥青的温度感应性（越大），大气稳定性（越好）.

11．按国家标准的规定，硅酸盐水泥的初凝时间应满足（不早于45min）。

12．相同条件下，碎石混凝土的和易性比卵石混凝土的和易性（差）。

13．石灰的陈伏处理主要是为了消除（过火石灰）的危害。

14．钢的牌号Q235-AF中A表示（质量等级为A级）。

15．结构设计时，硬钢的强度按（条件屈服点）取值。

16.选择建筑物围护结构的材料时，应选用导热系数较（小）、热容量较（大）的材料，保证良好的室内气候环境。

17.钢筋混凝土结构用热轧钢筋中光圆钢筋用HPB符号表示，带肋钢筋用HRB符号表示。

18.钢结构设计时，钢材强度的取值依据为（屈服强度）。σ0.2中，0.2表示的意义为(残余变形为原标距长度的0.2%时所对应的应力值)。

19.用连续级配骨料配制的砼拌合物工作性良好，不易产生离析现象，所需要的水泥用量比采用间断级配时多

20.建筑石膏的化学成分为___GaSO4?H2O ；生石灰的化学成分为CzO；熟石灰的化学成分为Ca(OH)2的。

21.某建筑物基础采用砖基础，应选用实心烧结砖砌体材料和水泥砂浆砂浆。

22.生产硅酸盐水泥时掺入适量石膏的目的是起缓凝作用，但当掺量过多时，易导致水泥的体积安定性不合格。

23.大理石不宜用于室外，是因为抗__酸雨__性能较差，而花岗岩抗火性能较差。

24.烧结普通砖属于_脆性材料，承受冲击荷载的构件一般选用韧性材料。

25. 当材料的体积密度与密度相同时，说明该材料（绝对密实）。

26. 生石灰熟化的特征为放热和体积膨胀。

27. 硅酸盐水泥的水化产物是水化硅酸钙__， _氢氧化钙，水化铝酸钙，铁酸钙_和水化硫铝酸钙晶实。

28. 砂浆试件尺寸采用70.7X70.7X70.7 mm立方体试件。

29. 沥青由固态转变为具有一定流动性膏体的温度，称为软化点。

30. 纤维饱和点是木材物理学性质发生变化的转折点。

1当材料的孔隙率增大时，则其密度 _不变___，松散密度 _减小___，强度 _降低___，吸水率 _增大___，抗渗性 _降低___，抗冻性 _降低___。

2建筑石膏硬化后，在潮湿环境中，其强度显著 _下降___，遇水则 _破坏___，受冻后 _破坏___。

3混凝土配合比设计中Ｗ/Ｃ由 _强度___和 _耐久性___确定。

4砌筑多孔砌体的砂浆的强度取决于 _水泥强度___和 _水泥用量___。

5配制混凝土需用 _合理___砂率，这样可以在水泥用量一定的情况下，获得最大的 _流动性___，或者在 _坍落度___一定的情况下， _水泥用量___最少。

6炼钢过程中，由于脱氧程度不同，钢可分为 _沸腾__钢， _镇静___钢和 _半镇静___钢三种。其中 _镇静___钢脱氧完全， _沸腾___钢吸氧很不完全。

7评定石油沥青塑性的指标是 _延度___，评定沥青粘滞性的指标是 _针入度

___；评定沥青耐热性的指标是 _软化点___。

1．密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量；表观密度是材料在自然状态下单位体积的质量。

2．材料强度的大小主要取决于材料本身的成份，结构及构造。

3．材料在外力作用下产生变形，如果取消外力，仍保持变形后的形状尺寸，这种不能消失得变形称为塑性变形。

4．不同材料的硬度测定方法不同，按刻划法，矿物硬度分为十级。

5．材料的耐水性用软化系数表示，通常软化系数大于__0.8___的材料可以认为是耐水的。

6．材料的热导率的定义是：单位厚度的材料，当两侧温差为_1K____时，在单位时间内通过单位面积的热量。

7．矿渣硅酸盐水泥用代号 P.O 表示。

复合硅酸盐水泥用代号 P.S 表示。

8．按岩石地质形成条件的不同，岩石可以分火成岩, 沉积岩，变质岩三大类。

9．国标GB/T17670－1999《天然石材统一编号》将天然石材分为（a）花岗岩，代号_G__,(b)大理石，代号__M___(c)板石，代号__S___三大类。

10．烧结普通砖为矩形体，标准尺寸为__240mm*150mm*53mm__,__512____块砖连同10mm 灰缝可砌1m3的砖砌体。根据国标《烧结普通砖》GB/5101-1998规定，砖的等量等级按_抗压_强度和_抗风化性能__性能判定；烧结多孔状的规格有__M190*190*90mm__和

__P240*115*90mm_两种规格。

11．在建筑陶瓷的生产中，按照坯体的烧结程度可分为_瓷质__,_炻质_,__陶质_____

三大类。

12．生石灰中氧化镁含量小于5％时，称为_钙____质生石灰，氧化镁含量大于5％时，称为__镁质生石灰；生石灰熟化时，放出热量，体积膨胀0.5－1.5__倍。

13．建筑石膏是一种凝结硬化快的胶凝材料，在常温下，达到完全水化的时间为__5－15__分钟；石膏产品标记为“建筑石膏2.5GB9776 ”，表示此种石膏的抗折强度为

___2.5___MPa。

14．水玻璃的模数是指水玻璃中二氧化硅和氧化钠摩尔数之比。常用水玻璃的模数为_2.6－2.8__。

15．高分子化合物分子量按分子几何结构形态来分可分为__线型____,__支链型___,__体型_____三种。

16．材料的结构是指物质内部的__质点_____所处的形态特征。

17．国家标准规定，水泥熟料中游离氧化镁的含量不得超过__5____%，三氧化硫的含量不得超过___3.5____％，以控制水泥的体积安定性。

18．普通硅酸盐水泥的细度要求为80微米方孔筛筛余不得超过_10__%。

19．膨胀水泥膨胀值的大小，主要取决于膨胀剂中___石膏_____的含量。

20．混凝土拌和物的和易性，是施工操作时，所表现出来的综合性能，它包含着_流动性,粘聚性,保水性三个方面。

21．砂浆中砂子的的最大粒径受灰缝厚度的限制，一般不超过灰缝厚度的1／4－1／5。

22．建筑钢材的硬度指标常用布氏硬度表示。

23．在建筑企业，通常对钢筋和钢丝采取的冷加工措施是冷拉和冷拔。

24．木材的含水率中，是否影响木材强度和收缩性能的转折点，被称为木材的纤维饱和点。

25．划分石油沥青牌号的主要依据是沥青的针入度,延度和软化点。

26．塑料门窗的主要原料是聚氯乙烯树脂，加入适量添加剂，按适当比例配合，经挤出机形成各种型材。

27．绝热材料的表观密度通常小于_500_______kg/m3,热导率小于

__0.23______W/(m.k)。

28．对于一种吸声材料，假如入射声能的60％被吸收，其余40％被反射，则该材料的吸声系数为___0.6_____。

29．《建筑设计防火规范》(GBJ16)和《高层建筑设计防火规范》GB50045,根据建筑材料的燃烧性能，将建筑材料和建筑构件分为不燃，难燃,可燃三大类。

30．在熟干性油中，加入颜料、溶剂、催干剂等调和而成的油漆被称作调和漆。

1.桥梁用水泥混凝土的主要力学指标是( )；路面混凝土的主要力学指标是( )。

2.新拌混凝土工作性的含义包括( )、( )、( )、( )。

3.试验室配合比设计中，应采用三组不同w/c进行水泥混凝土强度检验。一组为计算w/c，其余两组应较计算w/c增减( )。

4.目前沥青混合料高温稳定性的试验方法主要有( ) 、( )。

5.我国现行规范采用( )、( )、( )指标表征沥青混合料的耐久性。

6.马歇尔模数是( )与( )的比值，该值可以间接的反映沥青混合料的( )能力。

7.无机结合料灰剂量的确定与路面结构层位和( )有关。

答案：1．抗压强度、抗折强度2．流动性、可塑性、稳定性、易密性3． 0.5 4．车辙试验、马歇尔试验5．空隙率、饱和度、残留稳定度

6．稳定度、流值、7．强度标准