2025年水利水电工程材料考试试题及答案

2025年水利水电工程材料考试试题及答案1.单项选择题（每题1分，共20分）1.1水工混凝土中，对水泥氯离子含量的限制主要是为了抑制A.碱骨料反应 B.钢筋锈蚀 C.干缩开裂 D.碳化答案：B1.2在土石坝防渗体材料选择中，塑性指数Ip一般要求A.Ip＜7 B.7≤Ip≤17 C.Ip＞20 D.Ip＞40答案：B1.3碾压混凝土单位用水量通常比常态混凝土A.高10%～20% B.低10%～20% C.高30%以上 D.基本相同答案：B1.4水工沥青混凝土骨料的最大粒径不宜大于A.10mm B.15mm C.20mm D.25mm答案：C1.5钢材Q355B的“355”指A.抗拉强度≥355MPa B.屈服强度≥355MPa C.伸长率≥35.5% D.冲击功≥35.5J答案：B1.6土工膜在坝内铺设时，其接缝最常用的现场连接方法是A.溶剂粘接 B.热楔焊接 C.胶带搭接 D.缝合答案：B1.7水玻璃（Na₂O·nSiO₂）作为灌浆材料时，其模数n一般控制在A.1.5～2.0 B.2.2～2.8 C.3.0～3.5 D.3.8～4.2答案：B1.8下列外加剂中，对延缓混凝土凝结时间最有效的是A.糖钙 B.萘系减水剂 C.松香热聚物 D.三乙醇胺答案：A1.9水工混凝土抗冻等级F100表示A.100次冻融循环后质量损失≤5% B.100次冻融循环后动弹性模量损失≤40%C.100次冻融循环后抗压强度损失≤25% D.100次冻融循环后抗渗等级下降≤1级答案：B1.10高土石坝壳料压实度指标常用A.相对密度Dr B.孔隙比e C.压实度Pc D.干密度ρd答案：A1.11用于抗冲磨部位的混凝土，其胶凝材料总量不宜低于A.200kg/m³ B.250kg/m³ C.300kg/m³ D.350kg/m³答案：D1.12水泥细度检验采用勃氏法时，结果以A.比表面积m²/kg表示 B.80μm筛余%表示 C.45μm筛余%表示 D.颗粒平均粒径μm表示答案：A1.13下列哪种材料不属于水工高分子止水带常用胶种A.三元乙丙橡胶 B.氯丁橡胶 C.丁苯橡胶 D.聚硫橡胶答案：D1.14水工混凝土配合比设计强度保证率P一般取A.80% B.85% C.90% D.95%答案：D1.15碾压式沥青混凝土心墙坝，其沥青含量（油石比）通常控制在A.4%～6% B.6%～8% C.8%～10% D.10%～12%答案：B1.16钢材在40℃下进行冲击试验，其合格指标为A.Akv≥27J B.Akv≥34J C.Akv≥47J D.Akv≥60J答案：B1.17水工混凝土中掺粉煤灰超过30%时，为补偿早期强度不足，宜复掺A.硅灰 B.矿渣粉 C.石灰石粉 D.偏高岭土答案：A1.18土料压实试验中，最优含水率wop对应的是A.最大干密度ρdmax B.最大饱和度Srmax C.最小孔隙率nmin D.最大强度τmax答案：A1.19水工混凝土限制膨胀率试验，试件尺寸为A.100mm×100mm×400mm B.100mm×100mm×515mmC.150mm×150mm×600mm D.200mm×200mm×800mm答案：B1.20下列哪种检测方法可用于现场快速测定碾压混凝土压实度A.核子密度仪 B.环刀法 C.灌水法 D.砂锥法答案：A2.多项选择题（每题2分，共20分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）2.1下列属于水工混凝土耐久性指标的有A.抗渗等级 B.抗冻等级 C.抗冲磨等级 D.抗压强度 E.碱骨料反应膨胀率答案：ABCE2.2影响土工织物垂直渗透系数k的主要因素有A.孔隙率 B.厚度 C.法向压力 D.水温 E.织物颜色答案：ABCD2.3水工沥青混凝土骨料级配设计需满足A.密实级配 B.间断级配 C.足够矿粉含量 D.骨料棱角性良好 E.最大粒径≤25mm答案：ACDE2.4用于大坝接缝的铜止水带，其性能要求包括A.伸长率≥30% B.抗拉强度≥200MPa C.冷弯180°无裂纹 D.厚度≥1.0mm E.表面镀锡防腐蚀答案：ABCD2.5下列属于活性掺合料的有A.Ⅰ级粉煤灰 B.硅灰 C.磨细石灰石粉 D.矿渣粉 E.天然火山灰答案：ABDE2.6碾压混凝土VC值（振动压实值）与下列因素有关A.用水量 B.砂率 C.外加剂品种 D.骨料最大粒径 E.气温答案：ABCDE2.7水工混凝土碱骨料反应发生条件包括A.水泥碱含量＞0.6% B.骨料含活性SiO₂ C.水灰比＞0.5 D.潮湿环境 E.温度＞40℃答案：ABD2.8下列试验可用于评价钢材焊接性能的有A.冷弯试验 B.冲击试验 C.斜Y坡口焊接裂纹试验 D.碳当量计算 E.拉伸试验答案：CD2.9高土石坝过渡区材料需满足A.连续级配 B.渗透系数介于防渗体与壳料之间 C.压实后内摩擦角≥35° D.细粒含量≤5% E.最大粒径≤300mm答案：ABCD2.10水工混凝土温度裂缝控制措施包括A.预埋冷却水管 B.采用低热水泥 C.表面保温 D.设置伸缩缝 E.掺膨胀剂答案：ABCDE3.填空题（每空1分，共20分）3.1水工混凝土配合比设计应满足强度、耐久性、________、________四项基本要求。答案：和易性；经济性3.2土石坝防渗体压实度要求：黏性土不小于________%，砂性土不小于________%。答案：95；983.3水工沥青混凝土马歇尔稳定度试验温度控制在________℃±1℃。答案：603.4水泥初凝时间不得早于________min，终凝时间不得迟于________h。答案：45；6.53.5Ⅰ型硬质聚氨酯泡沫塑料用于面板坝保温，其密度不小于________kg/m³，导热系数不大于________W/(m·K)。答案：40；0.0243.6水工钢材碳当量CEV计算公式为CEV=________。答案：C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/153.7土工膜厚度≥1.5mm时，其极限拉伸强度应≥________N/mm，断裂伸长率应≥________%。答案：20；4003.8碾压混凝土VC值现场检测采用________仪，测试指标为________s。答案：维勃稠度；VC3.9水工混凝土抗冲磨试验采用________法，磨耗率以________表示。答案：水下钢球；kg/(m²·h)3.10大坝接缝止水带接头现场焊接搭接长度不小于________mm，焊接温度控制在________℃±10℃。答案：80；1804.判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）4.1水工混凝土掺硅灰可显著提高抗冻性，但会增大干缩。答案：√4.2土石坝壳料压实度越高，其渗透系数一定越小。答案：×4.3水工沥青混凝土骨料宜采用碱性岩石，以增强与沥青黏附性。答案：√4.4铜止水带在0℃以下仍可进行现场焊接施工。答案：×4.5粉煤灰取代水泥量超过50%时，混凝土早期强度下降幅度大于后期。答案：√4.6土工膜厚度越大，其抗穿刺强度一定越高。答案：√4.7水玻璃灌浆固结体强度可达20MPa以上，故可用于大坝主防渗帷幕。答案：×4.8钢材冲击试验中，试样缺口方向垂直于轧制方向时吸收能量更高。答案：×4.9碾压混凝土采用粉煤灰掺量60%时，其绝热温升可降低约30%。答案：√4.10水工混凝土限制膨胀率≥0.02%即可完全补偿收缩。答案：×5.简答题（每题6分，共30分）5.1简述水工混凝土碱骨料反应机理及三项抑制措施。答案：机理：水泥中Na₂O、K₂O水化生成NaOH、KOH，与骨料中活性SiO₂反应生成吸水性硅酸钠凝胶，凝胶吸水膨胀导致混凝土开裂。抑制措施：①使用低碱水泥（Na₂Oeq＜0.6%）；②掺30%以上优质粉煤灰或10%以上硅灰稀释碱浓度；③选用非活性骨料（14d砂浆棒膨胀率＜0.10%）。5.2说明高土石坝过渡区材料级配设计原则。答案：①连续级配，d₁₅/d₈₅≤5～10，防止内部管涌；②渗透系数k过渡：防渗体k＜10⁻⁶cm/s，过渡区10⁻⁴～10⁻³cm/s，壳料＞10⁻²cm/s，形成顺畅排水；③最大粒径≤300mm，细粒含量≤5%，保证压实后内摩擦角≥35°；④压实后压缩性低，与相邻区变形模量差异小于5倍，避免水力劈裂。5.3列举水工沥青混凝土心墙施工质量控制三项关键指标及检测方法。答案：①油石比：每日每台班抽提试验，误差±0.3%；②孔隙率：现场取芯，蜡封法测定，≤3%；③渗透系数：变水头试验，≤1×10⁻⁷cm/s。5.4简述铜止水带现场焊接工艺流程。答案：①切平端面，铣刀坡口30°；②预热至180℃±10℃；③搭接80mm，氩弧焊打底，铜焊丝填平；④焊缝冷却至60℃以下进行10%渗透探伤；⑤弯曲180°无裂纹，抗拉强度≥母材80%。5.5说明碾压混凝土VC值对层间结合的影响规律。答案：VC值＜5s时浆体富余，易泌水，层间铺浆过厚，抗剪强度低；VC值15～25s时，骨料嵌挤充分，浆体均匀，层间抗剪强度最高；VC值＞30s时过于干硬，界面浆体不足，出现冷缝，抗剪强度下降20%以上。6.计算题（共30分）6.1水工混凝土配合比计算（12分）某大坝水位变动区C30W8F100混凝土，强度保证率95%，标准差σ=4.0MPa，水泥富余系数γc=1.10，采用P·O42.5水泥，实测强度48MPa，Ⅰ级粉煤灰掺量25%，用水量165kg/m³，砂率38%，假定密度2400kg/m³，减水剂掺量1.0%，含固量40%。求初步配合比各材料用量。解：①配制强度fcu,0=30+1.645×4=36.6MPa②胶水比计算：fb=48×1.10×(10.25)=39.6MPa  fcu,0=0.53fb(B/W0.20)→36.6=0.53×39.6×(B/W0.20)→B/W=1.94③胶材总量B=1.94×165=320kg/m³  水泥C=320×0.75=240kg/m³，粉煤灰F=80kg/m³④减水剂溶液=320×1%=3.2kg，其中水=3.2×0.6=1.92kg  净用水=1651.92=163kg⑤集料总量=2400320163=1917kg  砂S=1917×0.38=729kg，石G=1917729=1188kg答案：水泥240kg，粉煤灰80kg，水163kg，砂729kg，石1188kg，减水剂溶液3.2kg。6.2土石坝过渡料渗透系数估算（8分）过渡料级配：d₁₀=0.8mm，d₆₀=8mm，孔隙率n=0.30，水温20℃。用Hazen公式估算k值，并判断是否满足10⁻³cm/s要求。解：Hazen：k=C(d₁₀)²，C=100（均匀系数Cu=d₆₀/d₁₀=10，取C=100）k=100×(0.08cm)²=0.64cm/s=6.4×10⁻¹cm/s结论：6.4×10⁻¹cm/s＞10⁻³cm/s，满足排水要求。6.3铜止水带焊缝强度验算（10分）铜止水带厚1.2mm，宽300mm，焊缝搭接80mm，焊接后实测抗拉强度σb=195MPa，母材σb=220MPa。接缝承受最大拉应力N=180kN，验算焊缝是否安全（安全系数K≥2.0）。解：焊缝有效面积A=1.2×80=96mm²焊缝承载力P=σb×A=195×96=18.72kN需承载180kN，单面焊缝不足，应采用双面焊，总有效面积192mm²P总=195×192=37.44kN安全系数K=37.44/18.0=2.08＞2.0，安全。7.综合分析题（共20分）7.1某混凝土面板堆石坝最大坝高110m，面板厚0.3m+0.003H，位于严寒地区，年温差65℃，设计要求面板混凝土抗冻等级F200，极限拉伸值≥1.0×10⁻⁴，施工期最高温升≤18℃。现有胶材体系：P·O42.5水泥、Ⅰ级粉煤灰、硅灰、膨胀剂。请提出材料选择与温控综合技术方案，并说明理由。答案要点：①胶材体系：水泥220kg/m³，粉煤灰25%，硅灰5%，膨胀剂6%，降低水化热并补偿