(2025年)土木工程材料测试题(附答案)

(2025年)土木工程材料测试题(附答案)一、单项选择题（每题2分，共30分）1.硅酸盐水泥初凝时间不得早于（），终凝时间不得迟于（）。A.30min；6hB.45min；6.5hC.60min；7hD.90min；10h2.混凝土拌和物的和易性不包括（）。A.流动性B.保水性C.黏聚性D.抗渗性3.钢材经冷加工（如冷拉、冷拔）后，其（）提高，（）降低。A.屈服强度；塑性B.抗拉强度；弹性模量C.冲击韧性；硬度D.疲劳强度；耐腐蚀性4.用于道路沥青混凝土的沥青，其针入度值应（），延度值应（）。A.较小；较小B.较小；较大C.较大；较小D.较大；较大5.测定混凝土立方体抗压强度时，标准试件的尺寸为（）。A.100mm×100mm×100mmB.150mm×150mm×150mmC.200mm×200mm×200mmD.70.7mm×70.7mm×70.7mm6.下列材料中，属于气硬性胶凝材料的是（）。A.硅酸盐水泥B.普通水泥C.石灰D.硫铝酸盐水泥7.混凝土中掺入减水剂后，若保持用水量不变，则可提高混凝土的（）。A.强度B.和易性C.耐久性D.抗冻性8.钢材的屈强比（σs/σb）越小，说明（）。A.结构安全性越高，但钢材利用率越低B.结构安全性越低，但钢材利用率越高C.结构安全性和钢材利用率均越高D.结构安全性和钢材利用率均越低9.测定沥青软化点的试验方法是（）。A.针入度试验B.延度试验C.环球法试验D.马歇尔试验10.普通混凝土的强度等级由（）确定。A.立方体抗压强度平均值B.立方体抗压强度标准值C.轴心抗压强度平均值D.轴心抗压强度标准值11.下列因素中，对水泥体积安定性影响最大的是（）。A.细度B.石膏掺量C.游离氧化钙含量D.混合材种类12.混凝土徐变是指（）。A.混凝土在短期荷载作用下的变形B.混凝土在长期荷载作用下的变形C.混凝土因温度变化产生的变形D.混凝土因干湿交替产生的变形13.冷弯性能是钢材的重要工艺性能，主要用于检验钢材的（）。A.强度B.塑性变形能力C.耐腐蚀性D.疲劳性能14.沥青的“老化”是指（）。A.沥青因温度升高而软化B.沥青因长期暴露在空气中，性能逐渐劣化C.沥青与骨料的黏附性降低D.沥青因水分侵入而乳化15.配制高强度混凝土时，应优先选用（）。A.普通硅酸盐水泥B.矿渣硅酸盐水泥C.火山灰质硅酸盐水泥D.粉煤灰硅酸盐水泥二、填空题（每空1分，共20分）1.水泥的强度等级是根据（）天和（）天的抗折强度与抗压强度确定的。2.混凝土的水灰比是指（）与（）的质量比。3.钢材的主要力学性能指标包括（）、（）、（）和冷弯性能。4.沥青的三大技术指标是（）、（）和（）。5.普通混凝土的组成材料包括（）、（）、（）和水。6.水泥石的腐蚀类型主要有（）、（）和（）。7.混凝土的耐久性主要包括（）、（）、（）和抗碳化性。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述混凝土配合比设计的基本步骤。2.分析水泥石产生体积安定性不良的原因及预防措施。3.比较钢材冷加工强化与时效处理的异同点。4.为什么道路沥青需要较高的延度和较低的软化点？5.简述骨料的颗粒级配和粗细程度对混凝土性能的影响。四、计算题（共20分）1.某工程需配制C30混凝土，已知所用水泥为P·O42.5（实测28d抗压强度45MPa），碎石最大粒径31.5mm（回归系数αa=0.53，αb=0.20），施工要求坍落度30-50mm（查表得用水量185kg/m³），砂率取35%。试计算混凝土的初步配合比（水灰比保留两位小数，各材料用量保留整数）。（6分）2.一组水泥胶砂试件（40mm×40mm×160mm）进行抗折试验，测得破坏荷载分别为2.8kN、3.2kN、3.0kN；抗压试验测得破坏荷载分别为62kN、65kN、68kN、70kN、72kN、75kN。计算该水泥的抗折强度和抗压强度（结果保留两位小数）。（6分）3.某钢材试件原始标距为50mm，拉伸断裂后标距为62mm，屈服荷载为18kN，最大荷载为25kN，试件截面面积为150mm²。计算该钢材的伸长率、屈服强度和抗拉强度（结果保留整数）。（4分）4.某沥青软化点试验中，两个试样的软化点温度分别为48.5℃和50.0℃，计算该沥青的软化点（结果保留一位小数）。（4分）答案一、单项选择题1.B2.D3.A4.B5.B6.C7.B8.A9.C10.B11.C12.B13.B14.B15.A二、填空题1.3；282.水；水泥3.屈服强度；抗拉强度；伸长率4.针入度；延度；软化点5.水泥；砂；石子（骨料）6.软水腐蚀；硫酸盐腐蚀；镁盐腐蚀（或其他合理答案）7.抗渗性；抗冻性；抗侵蚀性三、简答题1.混凝土配合比设计的基本步骤：（1）确定配制强度：fcu,0=fcu,k+1.645σ；（2）计算水灰比：根据强度公式W/C=αa·fce/(fcu,0+αa·αb·fce)；（3）确定用水量：根据坍落度和骨料种类查表确定；（4）计算水泥用量：C=W/(W/C)；（5）确定砂率：根据骨料种类和水灰比查表或经验确定；（6）计算砂石用量：采用质量法或体积法，联立方程求解砂（S）和石子（G）的用量；（7）调整配合比：通过试配调整和易性，确定基准配合比；再检验强度，确定试验室配合比。2.水泥石体积安定性不良的原因：主要是水泥中含有过量的游离氧化钙（f-CaO）、游离氧化镁（f-MgO）或石膏（CaSO4·2H2O）。其中f-CaO和f-MgO在水泥硬化后缓慢水化，提供体积膨胀的产物（Ca(OH)2和Mg(OH)2），导致水泥石开裂；石膏过量时，会与水泥石中的水化铝酸钙反应提供钙矾石（3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O），体积膨胀约1.5倍。预防措施：（1）控制水泥中f-CaO、f-MgO和石膏的含量；（2）提高水泥的粉磨细度，促进f-CaO提前水化；（3）采用沸煮法、压蒸法等试验检测安定性，不合格水泥禁止使用。3.冷加工强化与时效处理的异同点：相同点：均为提高钢材强度的工艺；均会导致钢材塑性和韧性降低。不同点：（1）工艺不同：冷加工是在常温下对钢材进行拉、拔、轧等机械加工；时效处理是将冷加工后的钢材在常温（自然时效）或加热（人工时效）下放置一段时间。（2）强化机理不同：冷加工通过塑性变形使钢材内部位错密度增加，阻碍滑移，提高强度；时效处理通过碳原子、氮原子向位错线聚集，形成“柯氏气团”，进一步阻碍位错运动。（3）效果不同：冷加工主要提高屈服强度；时效处理可同时提高屈服强度和抗拉强度，且人工时效效果更显著。4.道路沥青需要较高延度和较低软化点的原因：（1）延度反映沥青的塑性，较高的延度可使沥青在车辆荷载作用下产生一定变形而不脆裂，提高路面抗开裂能力；（2）软化点反映沥青的高温稳定性，较低的软化点（相对于建筑沥青）可使沥青在常温下保持适当的柔韧性，避免因过硬导致低温开裂；但软化点也不能过低，否则高温下易软化泛油，需根据使用地区气候条件调整。5.骨料颗粒级配和粗细程度对混凝土性能的影响：（1）颗粒级配：良好的级配（大、中、小颗粒搭配）可减少骨料间的空隙，降低水泥浆用量，提高混凝土密实度、强度和耐久性；级配不良会导致空隙率大，需更多水泥浆填充，增加成本且降低强度。（2）粗细程度：粗骨料（石子）粒径较大时，比表面积小，需水量少，可提高混凝土流动性；但粒径过大会降低与水泥浆的黏结力，影响强度。细骨料（砂）过细（细度模数小）时，比表面积大，需水量增加，混凝土易开裂；过粗（细度模数大）时，砂粒间空隙大，需更多水泥浆填充，经济性差。四、计算题1.混凝土初步配合比计算：（1）配制强度：fcu,0=30+1.645×5=38.225MPa（假设σ=5MPa）；（2）水灰比：W/C=(0.53×45)/(38.225+0.53×0.20×45)=23.85/(38.225+4.77)=23.85/42.995≈0.55；（3）水泥用量：C=185/0.55≈336kg/m³；（4）砂石总质量（质量法，假设混凝土密度2400kg/m³）：S+G=2400-185-336=1879kg；（5）砂用量：S=1879×35%≈658kg；石子用量：G=1879-658=1221kg；初步配合比（水泥:砂:石子:水）=336:658:1221:185。2.水泥强度计算：（1）抗折强度：单块强度=(1.5×F×L)/b³=(1.5×F×160)/(40³)=(240F)/64000=0.00375F（F单位N）；三块平均值：(2.8+3.2+3.0)/3=3.0kN；抗折强度=0.00375×3000=11.25MPa（注：F=3.0kN=3000N）。（2）抗压强度：单块面积=40×40=1600mm²=0.0016m²；单块强度=F/A（F单位N，A单位m²）；六块强度分别为：62/0.0016=38.75MPa，65/0.0016=40.63MPa，68/0.0016=42.50MPa，70/0.0016=43.75MPa，72/0.0016=45.00MPa，75/0.0016=46.88MPa；平均值=(38.75+40.63+42.50+43.75+45.00+46.88)/6≈42.9