《建筑材料》期中练习卷及答案

《建筑材料》期中练习卷及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.材料在绝对密实状态下的体积为$V$，开口孔隙体积为$V_{k}$，闭口孔隙体积为$V_{b}$，材料在干燥状态下的质量为$m$，则材料的表观密度$\rho_{0}$为（）A.$m/V$B.$m/(V+V_{k}+V_{b})$C.$m/(V+V_{b})$D.$m/(V+V_{k})$答案：B解析：表观密度是指材料在自然状态下，单位体积的质量。材料在自然状态下的体积等于绝对密实状态下的体积$V$、开口孔隙体积$V_{k}$和闭口孔隙体积$V_{b}$之和，即$V_{0}=V+V_{k}+V_{b}$，所以表观密度$\rho_{0}=m/V_{0}=m/(V+V_{k}+V_{b})$。2.材料吸水后，将使材料的（）提高。A.耐久性B.强度和导热系数C.密度D.导热系数和体积密度答案：D解析：材料吸水后，质量增加，体积一般也会稍有膨胀，所以体积密度会提高；同时，水的导热系数比空气大得多，材料孔隙中有了水分，会使材料的导热系数增大。而材料吸水后会降低其耐久性和强度。密度是材料在绝对密实状态下的质量与体积之比，与材料是否吸水无关。3.石灰熟化过程中的“陈伏”是为了（）。A.有利于结晶B.蒸发多余水分C.消除过火石灰的危害D.降低发热量答案：C解析：过火石灰的熟化速度很慢，当石灰已经硬化后，过火石灰才开始熟化，产生体积膨胀，引起已硬化的石灰体隆起、开裂等破坏现象。“陈伏”是将石灰浆在储灰坑中存放两周以上，使过火石灰充分熟化，从而消除过火石灰的危害。4.硅酸盐水泥适用于（）的混凝土工程。A.大体积B.耐热C.预应力钢筋D.受海水侵蚀答案：C解析：硅酸盐水泥具有强度高、凝结硬化快、抗冻性好等优点，适用于一般建筑工程中的梁、板、柱等结构，特别是预应力钢筋混凝土工程。大体积混凝土工程由于水泥水化热大，易产生温度裂缝，不宜使用硅酸盐水泥；硅酸盐水泥耐热性较差，不适用于耐热混凝土工程；硅酸盐水泥抗软水及化学侵蚀的能力差，不适用于受海水侵蚀的混凝土工程。5.水泥安定性不良的主要原因之一是（）含量过多。A.$Ca(OH)_{2}$B.$3CaO\cdotSiO_{2}$C.$MgO$D.$2CaO\cdotSiO_{2}$答案：C解析：水泥安定性不良的主要原因是熟料中含有过多的游离氧化钙（$fCaO$）、游离氧化镁（$MgO$）或掺入的石膏过多。游离氧化钙和游离氧化镁在水泥硬化后才开始水化，产生体积膨胀，导致水泥石开裂。$Ca(OH)_{2}$是水泥水化产物；$3CaO\cdotSiO_{2}$和$2CaO\cdotSiO_{2}$是硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分。6.混凝土的强度等级是根据（）标准值来确定的。A.立方体抗压强度B.棱柱体抗压强度C.立方体抗拉强度D.棱柱体抗拉强度答案：A解析：混凝土的强度等级是按立方体抗压强度标准值来划分的。立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%。7.混凝土配合比设计时，水灰比是根据（）确定的。A.强度和耐久性B.流动性和强度C.流动性和耐久性D.强度和保水性答案：A解析：水灰比的大小直接影响混凝土的强度和耐久性。根据混凝土强度公式，在其他条件相同的情况下，水灰比越小，混凝土强度越高；同时，水灰比过小，混凝土的耐久性也会受到影响。因此，水灰比应根据混凝土的强度和耐久性要求来确定。8.普通混凝土用砂的细度模数范围一般在（）。A.3.73.1B.3.02.3C.2.21.6D.1.50.7答案：B解析：细度模数是衡量砂的粗细程度的指标。普通混凝土用砂的细度模数范围一般在3.02.3，属于中砂。细度模数在3.73.1为粗砂；2.21.6为细砂；1.50.7为特细砂。9.钢材的屈强比越小，则（）。A.结构的安全性越高，钢材的有效利用率越低B.结构的安全性越高，钢材的有效利用率越高C.结构的安全性越低，钢材的有效利用率越低D.结构的安全性越低，钢材的有效利用率越高答案：A解析：屈强比是指钢材的屈服强度与抗拉强度之比。屈强比越小，说明钢材在超过屈服强度后还有较大的强化阶段，即钢材的塑性变形能力较强，结构在破坏前有明显的预兆，结构的安全性越高。但屈强比过小，钢材的强度不能充分发挥，钢材的有效利用率越低。10.木材的平衡含水率在相对湿度不变的情况下，随温度的升高而（）。A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低答案：B解析：木材的平衡含水率是指木材在一定的空气状态（温度、相对湿度）下，最后达到的吸湿稳定含水率或解吸稳定含水率。在相对湿度不变的情况下，温度升高，木材中的水分蒸发加快，平衡含水率降低。11.石油沥青的粘性是以（）表示的。A.针入度B.延度C.软化点D.闪点答案：A解析：针入度是衡量石油沥青粘性的指标，它反映了沥青抵抗剪切变形的能力。针入度值越小，沥青的粘性越大。延度是衡量沥青塑性的指标；软化点是衡量沥青温度敏感性的指标；闪点是衡量沥青安全性的指标。12.下列材料中，属于有机材料的是（）。A.天然石材B.钢材C.木材D.玻璃答案：C解析：有机材料是以有机物为主要成分的材料，如木材、塑料、橡胶等。天然石材和玻璃属于无机非金属材料；钢材属于金属材料。13.材料的耐水性用（）表示。A.吸水率B.含水率C.软化系数D.渗透系数答案：C解析：软化系数是衡量材料耐水性的指标，它是材料在吸水饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比。软化系数越大，材料的耐水性越好。吸水率是指材料吸收水分的能力；含水率是指材料中所含水分的质量与干燥材料质量之比；渗透系数是衡量材料抗渗性的指标。14.混凝土拌合物的流动性过大，则（）。A.强度降低B.粘聚性变差C.保水性变差D.以上都对答案：D解析：混凝土拌合物的流动性过大，说明用水量过多，会导致水泥浆过稀，从而使混凝土的强度降低；同时，流动性过大也会使混凝土拌合物的粘聚性和保水性变差，容易出现离析和泌水现象。15.下列哪种水泥适用于有抗渗要求的工程（）。A.硅酸盐水泥B.矿渣水泥C.火山灰水泥D.粉煤灰水泥答案：C解析：火山灰水泥的抗渗性较好，适用于有抗渗要求的工程。这是因为火山灰质混合材料在水泥水化过程中，能与水泥熟料水化产生的氢氧化钙反应，生成具有胶凝性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，填充混凝土的孔隙，提高混凝土的密实性，从而增强抗渗性。硅酸盐水泥抗渗性一般；矿渣水泥抗渗性较差；粉煤灰水泥抗渗性也不如火山灰水泥。二、多项选择题（每题3分，共15分）1.下列属于气硬性胶凝材料的有（）。A.石灰B.石膏C.水泥D.水玻璃答案：ABD解析：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且只能在空气中保持或发展其强度，如石灰、石膏、水玻璃等。水泥属于水硬性胶凝材料，既能在空气中硬化，又能在水中更好地硬化并保持和发展其强度。2.影响混凝土强度的主要因素有（）。A.水泥强度与水灰比B.骨料的种类与质量C.养护温度和湿度D.龄期答案：ABCD解析：水泥强度与水灰比是影响混凝土强度的最主要因素，水泥强度越高、水灰比越小，混凝土强度越高；骨料的种类与质量也会影响混凝土的强度，如碎石混凝土的强度一般比卵石混凝土高；养护温度和湿度对混凝土强度发展有重要影响，温度高、湿度大，混凝土强度发展快；龄期越长，混凝土强度越高，一般混凝土在28d后强度仍会继续增长。3.钢材的主要力学性能指标有（）。A.屈服强度B.抗拉强度C.伸长率D.冲击韧性答案：ABCD解析：屈服强度和抗拉强度是衡量钢材强度的指标；伸长率是衡量钢材塑性的指标；冲击韧性是衡量钢材在冲击荷载作用下抵抗破坏能力的指标。这些都是钢材的主要力学性能指标。4.木材的强度包括（）。A.抗压强度B.抗拉强度C.抗弯强度D.抗剪强度答案：ABCD解析：木材具有较高的强度，包括抗压强度（顺纹抗压强度较高）、抗拉强度（顺纹抗拉强度很高）、抗弯强度和抗剪强度等。不同方向的强度有所差异，如顺纹强度和横纹强度不同。5.石油沥青的主要技术性质有（）。A.粘性B.塑性C.温度敏感性D.大气稳定性答案：ABCD解析：石油沥青的粘性用针入度表示；塑性用延度表示；温度敏感性用软化点表示；大气稳定性是指沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素的长期综合作用下，性能不发生显著变化的性质。这些都是石油沥青的主要技术性质。三、判断题（每题1分，共10分）1.材料的孔隙率越大，其吸水率就一定越高。（×）解析：材料的吸水率不仅与孔隙率有关，还与孔隙特征（如开口孔隙和闭口孔隙的比例）有关。即使孔隙率大，但如果闭口孔隙多，吸水率也不一定高。2.石灰的硬化过程是一个快速的过程。（×）解析：石灰的硬化包括干燥硬化和碳化硬化两个过程。干燥硬化速度相对较快，但碳化硬化速度非常缓慢，因为碳化过程需要二氧化碳从空气中扩散到石灰内部，且碳化生成的碳酸钙层会阻碍二氧化碳的进一步扩散，所以石灰的硬化是一个缓慢的过程。3.水泥的终凝时间是从水泥加水拌合起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。（√）解析：这是水泥终凝时间的定义，初凝时间是水泥加水拌合起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间，终凝时间则是完全失去可塑性并开始产生强度的时间。4.混凝土的流动性用坍落度或维勃稠度表示。（√）解析：对于塑性混凝土，其流动性用坍落度表示；对于干硬性混凝土，其流动性用维勃稠度表示。5.钢材的冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形而不破裂的能力。（√）解析：冷弯性能是钢材的一项重要工艺性能，它可以反映钢材的内部组织均匀程度和是否存在内部缺陷等。6.木材的顺纹抗压强度高于横纹抗压强度。（√）解析：木材的顺纹抗压强度较高，因为顺纹方向的纤维排列整齐，能更好地承受压力；而横纹抗压时，纤维容易被压坏，所以横纹抗压强度较低。7.石油沥青的针入度越大，其粘性越小。（√）解析：针入度是衡量石油沥青粘性的指标，针入度值越大，说明沥青越软，抵抗剪切变形的能力越弱，即粘性越小。8.材料的导热系数越大，其保温隔热性能越好。（×）解析：导热系数是衡量材料传导热量能力的指标，导热系数越小，材料传导热量越慢，保温隔热性能越好。9.混凝土中掺入减水剂，若不减少用水量，则可提高混凝土的强度。（×）解析：混凝土中掺入减水剂，若不减少用水量，可增加混凝土拌合物的流动性；若保持流动性不变而减少用水量，则可提高混凝土的强度。10.气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，水硬性胶凝材料只能在水中硬化。（×）解析：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化并保持或发展强度；水硬性胶凝材料既能在空气中硬化，又能在水中更好地硬化并保持和发展强度。四、简答题（每题10分，共30分）1.简述水泥石腐蚀的原因及防止措施。答：原因：（1）水泥石中的氢氧化钙、水化铝酸钙等成分能与侵蚀介质发生化学反应，如软水侵蚀，水中的碳酸会与氢氧化钙反应，使水泥石结构破坏；硫酸盐侵蚀，硫酸根离子会与水泥石中的水化铝酸钙反应生成钙矾石，产生体积膨胀，导致水泥石开裂。（2）水泥石本身存在孔隙，侵蚀介质容易进入内部，加速腐蚀过程。（3）环境因素，如温度、湿度等会影响腐蚀反应的速度。防止措施：（1）根据工程环境，合理选择水泥品种，如在有硫酸盐侵蚀的环境中，可选用抗硫酸盐水泥。（2）提高水泥石的密实度，减少孔隙率，如降低水灰比、采用机械振捣等。（3）在水泥石表面设置保护层，如涂抹沥青、环氧树脂等，阻止侵蚀介质与水泥石接触。（4）控制环境条件，如避免水泥石长期处于高温、高湿度且有侵蚀介质的环境中。2.影响混凝土拌合物和易性的主要因素有哪些？如何改善和易性？答：主要因素：（1）水泥浆的数量和稠度：水泥浆数量越多，流动性越大，但过多会导致粘聚性和保水性变差；水灰比越小，水泥浆越稠，流动性越小。（2）骨料的种类、颗粒形状、级配和粒径：采用级配良好、颗粒形状规则、粒径较大的骨料，可使混凝土拌合物的和易性较好。（3）砂率：砂率过大，会增加骨料的总表面积，使水泥浆相对不足，流动性降低；砂率过小，不能填满粗骨料的空隙，也会影响和易性。（4）外加剂：如减水剂、引气剂等，能显著改善混凝土拌合物的和易性。（5）时间和温度：随着时间的延长，混凝土拌合物的流动性会降低；温度升高，水分蒸发加快，也会使流动性降低。改善措施：（1）调节水泥浆的数量和稠度，在保证强度和耐久性的前提下，合理调整水灰比和用水量。（2）选择合适的骨料，改善骨料的级配和颗粒形状。（3）确定合理的砂率，通过试验找出最佳砂率。（4）掺入外加剂，如减水剂可增加流动性，引气剂可改善粘聚性和保水性。（5）控制搅拌、运输和浇筑时间，尽量缩短时间间隔；在高温时采取降温措施，如在搅拌水中加冰等。3.简述钢材的冷加工强化和时效处理的概念及作用。答：冷加工强化是指在常温下对钢材进行冷拉、冷拔或冷轧等加工，使其产生塑性变形，从而提高钢材的屈服强度，但塑性和韧性相应降低的现象。作用是可以提高钢材的强度，节约钢材，如在建筑工程中，对钢筋进行冷拉处理后，可提高其屈服强度，减少钢筋用量。时效处理是指将经过冷加工后的钢材在常温下存放1520d（自然时效）或加热到100200℃并保持一定时间（人工时效），其强度进一步提高，塑性和韧性继续降低的过程。作用是使钢材的强度更加稳定，消除冷加工产生的内应力，提高钢材的质量和使用性能。例如，对于承受动荷载的结构用钢，时效处理可以提高其疲劳性能。五、计算题