(2025年)土木工程材料期末复习题含答案

(2025年)土木工程材料期末复习题含答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.硅酸盐水泥熟料中，水化速度最快、早期强度最高的矿物是（）。A.C3S（硅酸三钙）B.C2S（硅酸二钙）C.C3A（铝酸三钙）D.C4AF（铁铝酸四钙）答案：A2.混凝土拌合物的和易性不包括（）。A.流动性B.保水性C.黏聚性D.抗渗性答案：D3.钢材的屈强比（σs/σb）越小，说明（）。A.强度利用率越高，安全性越低B.强度利用率越低，安全性越高C.强度利用率越高，安全性越高D.强度利用率越低，安全性越低答案：B4.用于道路路面的沥青，应优先选择（）。A.针入度小、软化点高、延度大的沥青B.针入度大、软化点低、延度小的沥青C.针入度小、软化点低、延度大的沥青D.针入度大、软化点高、延度小的沥青答案：A5.普通混凝土中，对强度起决定性作用的因素是（）。A.骨料强度B.水胶比C.养护条件D.砂率答案：B6.下列材料中，属于气硬性胶凝材料的是（）。A.硅酸盐水泥B.石灰C.普通水泥D.铝酸盐水泥答案：B7.测定混凝土立方体抗压强度时，标准试件的尺寸是（）。A.100mm×100mm×100mmB.150mm×150mm×150mmC.200mm×200mm×200mmD.70.7mm×70.7mm×70.7mm答案：B8.钢材经冷加工强化后，其（）。A.屈服强度提高，塑性降低B.屈服强度降低，塑性提高C.抗拉强度提高，塑性提高D.抗拉强度降低，塑性降低答案：A9.混凝土的碳化会导致（）。A.抗压强度降低B.钢筋锈蚀风险增加C.抗冻性提高D.收缩减小答案：B10.用于配制高强度混凝土的水泥，宜选用（）。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：A11.下列指标中，反映沥青温度敏感性的是（）。A.针入度B.软化点C.延度D.闪点答案：B12.石灰熟化过程中会（）。A.放热、体积膨胀B.吸热、体积膨胀C.放热、体积收缩D.吸热、体积收缩答案：A13.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.抗冻性答案：B14.建筑钢材的主要成分是（）。A.铁、碳B.铁、硅C.铁、锰D.铁、硫答案：A15.下列材料中，抗冻性最好的是（）。A.普通混凝土B.加气混凝土C.密实花岗岩D.烧结多孔砖答案：C二、填空题（每空1分，共20分）1.水泥的体积安定性不良主要是由于熟料中（游离氧化钙）、（游离氧化镁）或（石膏）含量过多引起的。2.混凝土的耐久性包括（抗渗性）、（抗冻性）、（抗侵蚀性）、（碳化）和（碱骨料反应）等性能。3.钢材的力学性能指标主要有（屈服强度）、（抗拉强度）、（伸长率）和（冲击韧性）。4.沥青的三大技术指标是（针入度）、（软化点）和（延度）。5.普通混凝土的组成材料包括（水泥）、（水）、（砂）、（石子）和（外加剂/掺合料）。6.石灰的熟化过程是指（生石灰与水反应提供氢氧化钙）的过程，其反应式为（CaO+H₂O=Ca(OH)₂）。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述硅酸盐水泥的主要矿物成分及其对水泥性能的影响。答：硅酸盐水泥的主要矿物成分包括：（1）硅酸三钙（C3S）：含量约50%-60%，水化速度快，早期强度高，是决定水泥早期强度的主要成分；（2）硅酸二钙（C2S）：含量约20%-30%，水化速度慢，后期强度增长显著，对水泥后期强度起关键作用；（3）铝酸三钙（C3A）：含量约5%-10%，水化速度最快，水化热高，但强度贡献小，过多会导致水泥体积安定性不良；（4）铁铝酸四钙（C4AF）：含量约10%-15%，水化速度介于C3A和C2S之间，强度较低，但能改善水泥的易磨性和抗冲击性能。2.影响混凝土和易性的主要因素有哪些？如何改善混凝土的和易性？答：影响因素包括：（1）水泥浆的数量和稠度（水胶比）；（2）骨料的种类、粒径、级配和表面特征；（3）外加剂（如减水剂、引气剂）；（4）砂率；（5）环境温度和时间（坍落度损失）。改善措施：（1）合理选择水胶比和水泥用量；（2）选用级配良好、粒形圆润的骨料；（3）掺入减水剂或引气剂；（4）调整砂率至合理范围；（5）施工中控制运输时间，必要时添加缓凝剂。3.钢材冷加工强化和时效处理的区别是什么？各自对钢材性能有何影响？答：冷加工强化是指在常温下对钢材进行冷拉、冷拔或冷轧，使其产生塑性变形，从而提高屈服强度但降低塑性和韧性的过程；时效处理是指将冷加工后的钢材在常温下存放（自然时效）或加热至100-200℃（人工时效），使钢材内部晶格缺陷逐渐调整，进一步提高强度（尤其是屈服强度）并降低塑性的过程。冷加工强化主要提高屈服强度，塑性显著下降；时效处理在冷加工基础上进一步提高强度，塑性继续降低，但强度利用率更高。4.简述沥青老化的概念及延缓老化的措施。答：沥青老化是指沥青在长期使用过程中，受光照、温度、氧气、水分等因素影响，发生氧化、缩合等化学反应，导致针入度减小、软化点升高、延度降低，逐渐变硬变脆的现象。延缓措施：（1）选用抗老化性能好的沥青（如高含蜡量沥青或改性沥青）；（2）添加抗老化剂（如紫外线吸收剂、抗氧化剂）；（3）施工中控制加热温度和时间，避免过度氧化；（4）表面覆盖保护层（如沥青混凝土面层加铺封层）。5.为什么配置混凝土时要控制最大水胶比和最小水泥用量？答：（1）水胶比是影响混凝土强度和耐久性的关键因素。水胶比过大，水泥浆过稀，骨料间粘结力不足，强度降低；同时多余水分蒸发形成孔隙，抗渗性、抗冻性等耐久性下降。（2）最小水泥用量是为了保证混凝土的和易性和密实度。若水泥用量过少，浆体不足以包裹骨料表面并填充空隙，混凝土易出现离析、蜂窝等缺陷，影响强度和耐久性。因此，规范中对不同环境等级的混凝土规定了最大水胶比和最小水泥用量限值。四、计算题（共20分）某工程需配制C30混凝土，采用普通硅酸盐水泥（强度等级42.5，富余系数1.13），碎石（表观密度2650kg/m³，堆积密度1500kg/m³），中砂（表观密度2630kg/m³，堆积密度1450kg/m³）。已知混凝土的配制强度为38.2MPa，回归系数αa=0.53，αb=0.20，单位用水量取190kg/m³，砂率取35%。试计算混凝土的初步配合比（水泥:水:砂:石）。解：（1）计算水胶比（W/B）：根据鲍罗米公式：fcu,0=αa·fce·(B/W-αb)其中fcu,0=38.2MPa，fce=γc·fce,g=1.13×42.5=48.025MPa代入公式得：38.2=0.53×48.025×(B/W-0.20)解得：B/W=38.2/(0.53×48.025)+0.20≈1.5+0.20=1.70因此，水胶比W/B=1/1.70≈0.59（需验证是否符合规范限值，C30混凝土最大水胶比通常≤0.55，此处可能需调整，假设题目允许则继续）（2）计算单位水泥用量（B）：单位用水量W=190kg/m³，W/B=0.59，故B=W/(W/B)=190/0.59≈322kg/m³（3）计算砂石总用量（S+G）：混凝土假定表观密度ρ0=2400kg/m³（普通混凝土通常取值2350-2450kg/m³），则：B+W+S+G=ρ0→S+G=2400-322-190=1888kg/m³（4）计算砂用量（S）和石用量（G