土木工程材料习题-第五版201102-答案

土木工程材料复习提纲

一、土木工程材料的基本性质

一、填空题 (请把答案填在题目的横线上，共20空)

1.材料的密度是指在绝对密实状态下，单位体积的质

量。

2.一般情况下，若材料孔隙率越大，则其表观密度越

小，

强度越低。

3.材料的空隙率是指散粒材料在堆积体积中，固体颗粒之间

的空隙体积占堆积体积所占的比例。

4.随含水率的增加，材料的密度不变，导热系数增

加。

5.同一组成材料，其孔隙率大，则强度低、保温

好、表观密度小。

6.材料的孔隙水饱和系数是指材料的吸水饱和的孔隙体积

与材料的孔隙体积之比，其值越大，则抗冻性越

差。

7.材料的耐久性是指材料在物理、化学、生物等因素作用下，

能经久不变质不破坏，而尚能保持原有的性能。

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页脚内容 8. 材料的耐水性是指材料在 长期水的（吸水饱和） 作用下不破坏， 强度 也不明显下降的性质。

9. 材料的耐水性以 软化 系数表示，其数值越大，则

材料的耐水性越 好 。 10. 材料的抗冻性是指材料在 吸水饱和状态

下 ，经受多次冻融循环作用而不破坏，强

度也不明显下降的性质。

11. 若提高材料的抗冻性，应增加 闭口 孔隙，减少 开口 孔

隙。

12. 材料的抗渗性是指材料在 压力水 作用下抵抗渗透的能

力。

13. 憎水材料与亲水材料相比，更适宜做 防水 材料。

二、单项选择题：(请把选择的答案填在题目题干的横线上，共10空)

1. 材料密度ρ、表观密度0ρ、堆积密度0ρ'存在下列关系

A 。

A) ρ＞0ρ＞0ρ' B) 0ρ'＞ρ＞0ρ C) ρ＞0ρ'＞0ρ

2. 表观密度是指材料在 B 状态下，单位体积的质量。

A ）绝对密实

B ）自然

C ）堆积

D ）饱和面

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干

3.粉状或散粒状材料的堆积密度是以材料的重量除以材料 A

体积求得的。

A) 堆积态状下的B) 绝对密实的

C) 放入水中排开水的D) 自然状态下的

4.对相同品种，不同表观密度的材料进行比较时，一般表观密度

小者 A 。

A) 强度较低B) 强度提高C) 比较密实D) 空隙率较小

5.同种材料，在孔隙率增大时，以下 C 增强。

A）抗冻性能B）耐久性能C）吸音性能D）隔音性能

6.材料的孔隙率越大，则 A 。

A) 表观密度一定小B) 吸水率一定大

C) 导热系数一定小D) 强度一定大

7.孔隙水饱和系数K B = 1时说明 B 。

A) 孔隙全部为封闭的B) 孔隙全部为开口的

C) 孔隙中封闭与开口各占一半

8.材料的软化系数越大，则其 A 。

A) 耐水性越好B) 耐水性越差C) 抗冻性越好D) 抗冻性

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越差

9.通常，材料的软化系数为 A 时，可以认为是耐水的材

料。

A) > 0.85 B) < 0.85 C) = 0.75

10.当材料的润湿边角 为 A 时，称为憎水性材料。

A）> 900 B）≤ 900C）00

五、计算题（第一题10分，第二题和第三题各5分）

1.干燥的石材试样重500g，浸入水中吸水饱和后排出水的体

积为190cm3，取出后抹干再浸入水中排开水的体积是

200cm3，求此石材的表观密度、体积吸水率和重量吸水率。表观密度＝500/190＝2.63g/ cm3

吸水体积=200-190=10 cm3

体积吸水率=10/200*100%=5%

按水的密度为1.0g/cm3算，则吸水重量为10/1.0=10g

重量吸水率=10/500*100%=2%

2.已知混凝土用卵石的表观密度0＇= 2.7g/cm3,干燥状态下的

堆积密度1580kg/m3，试求卵石的空隙率。

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P’=（1 - ρ3/ρ2）*100%=（1 –1580/2.7*1000）*100% = 41.5%

3.干燥的石材试样重964g，浸入水中吸水饱和后排出水的体积

为370 cm3，取出后称得重量为970g，磨细后烘干再浸入水中排出水的体积是356cm3。求：(1) 该石材的密度和表观密

度；(2) 开口孔隙率和闭口孔隙率。

（1）密度=964/356=2.71g/cm3

表观密度=964/370=2.61 g/cm3

（2）吸水质量为970-964=6g

按水的密度为1.0 g/cm3计算，

则开口孔体积为6 cm3

闭口孔体积为370-356=14 cm3

故开口孔隙率为：6/（370+6）*100%=1.6%

闭口孔隙率为：14/（370+6）*100%=3.7%

二、无机胶凝材料

一、填空题 (请把答案填在题目的横线上，共80空)

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1.水硬性胶凝材料不但能在空气中硬化，而且能在水中

硬化，并保持和发展其强度。

2.气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气

中保持或继续发展其强度，如石膏、石灰和

水玻璃是属于气硬性胶凝材料。

3.石灰浆体在空气中硬化是由干燥（结晶）和碳化

两个过程来完成的。

4.为保证石灰完全熟化，石灰膏必须在储灰坑中保存两星期以

上，这个过程称为陈伏。

5.石灰消解后要陈伏14 天以上,这是为了消除过火石灰的危

害。

6.石灰熟化时释放出大量热，体积发生显著膨

胀；石灰硬化时放出大量水分，体积产生明显收缩。

7.建筑石膏一般用作内墙板是因为它的绝热保温、吸音

防火性能好。由于耐水性和抗冻性性能差，不宜用作外墙装修。

8.建筑石膏的化学成分是β- CaSO4·0.5H2O ,凝结硬

化后的石膏具有孔隙率大,表观密度小,导热性差,凝结时间短,凝结时体积略有膨胀

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等性质。

9.生产水泥时掺入石膏是为了调节水泥的凝结时

间。

10.硅酸盐水泥的熟料矿物组成是硅酸三钙、硅酸二

钙、

铝酸三钙和铁铝酸四钙。

11.硅酸盐水泥熟料的水化产物有水化硅酸钙、氢氧化

钙、

水化铝酸钙、水化铁酸钙凝胶、水化硫铝酸

钙，其中能引起溶出性侵蚀是氢氧化钙。

12.硅酸盐水泥主要熟料矿物放热量及放热速度的顺序(由大到

小)依次为C3A 、C3 S 、

C4AF 和C2 S 。

13.降低硅酸盐水泥水化物中的水化铝酸钙和氢氧化钙

可提高硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀的性能。

14.降低硅酸盐水泥矿物组成中的C3A 、C3

S ，提高硅酸盐水泥矿物组成中的C2

S 、C4AF ，可制得低热大坝水泥。

15.水泥粉磨得越细，水泥的水化速度越快，强度越

高，放热量越大，在空气中硬化时体积收缩

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越大。

16.硅酸盐水泥的水化热，主要由其C3A 和C3S

矿物产生，其中C3A 矿物的单位放热量最大。17.硅酸盐水泥体积安定性不良是因为游离

CaO 、

游离MgO 和石膏掺量过多引起的。

18.硅酸盐水泥从加水拌合至水泥净浆开始失去塑性

所需的时间，为初凝时间,初凝时间不早于

45min ；而从加水拌合至水泥净浆完全

失去塑性所需的时间为终凝时间，终凝时间不迟于

390min 。

19.水泥强度测定，其标准试件尺寸为40×40×160

mm，在标准养护温度20±1℃的水中养护至规定的龄期，测定其抗折强度和抗压强度确定

之。

20.水泥活性混合材料主要有粒化高炉矿渣、粉煤灰

和火山灰质混合材三大类，它们能与石灰或石膏在常温下起化学反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙和水化铝酸

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钙。

21.与硅酸盐水泥相比较，矿渣硅酸盐水泥在性能上有如下特

点：

强度发展早期低，后期高，耐腐蚀性和耐水性

好，水化热低，耐热好，抗碳化能力差。

22.火山灰质硅酸盐水泥的抗渗性较好，水化热较

小，抗碳化能力差，干缩大。

23.掺活性混合材料的硅酸盐水泥抗碳化能力均较差，其

原因是氢氧化钙含量

少。

二、单项选择题：(请把选择的答案填在题目题干的横线上，共30空)

1.下列材料中， C 不是气硬性胶凝材料。

A) 石膏B) 石灰C) 水泥D) 水玻璃

2.石灰消解后要陈伏14天以上，是为了 A 。

A) 使过火石灰充分消解B) 使欠火石灰充分消解

C) 降低水化热D) 使它预先发生碳化反应

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3.石灰的碳化反应方程式是 C 。

A) Ca(OH)2 + CO2—→CaCO3 + H2O

B) CaO + CO2—→CaCO3

C) Ca(OH)2 + CO2 + nH2O—→CaCO3 + (n+1)H2O

4.石灰浆在空气逐渐硬化，是由于 D 。

A) 碳化作用B) 结晶作用C) 陈伏作用D) 结晶和碳化作用

5.石灰在硬化过程中，体积产生 D 。

A）微小收缩B）不收缩也不膨胀C）膨胀D）较大收缩

6.要保持石灰膏不变质，应把它置于 A 。

A) 水中B) 干燥的空气中

C) 潮湿的空气中D) 含二氧化碳的空气中

7.石膏板可做内墙板，而不能做外墙板的主要原因是

C 。

A）强度较低B）使用过程中体积膨胀，使墙板开裂

C）耐水性和抗冻性能差D）孔隙率小，保温隔热性能差

8.为了调节硅酸盐水泥的凝结时间，生产水泥时应掺入适量的

B 。

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页脚内容 A) 石灰 B) 石膏 C) 水玻璃 D) 火山灰

9. 硅酸盐水泥熟料中，对强度贡献最大的组分是

A 。

A ）C 3S

B ）

C 3A C ）C 2S

D ）C 4AF

10. 硅酸盐水泥熟料 A 的水化热最大， B 的水化热最

小。

A) C 3A B) C 2S C) C 3S D) C 4AF

11. 欲制得低热水泥，应限制硅酸盐水泥熟料中 D 矿物含

量。

a) C 3S b) C 2S c) C 3A d) C 4AF

A) a + b B) b + c C) c + d D) a + c

12. 水泥安定性不良是由于 A 引起的。

A) f CaO -和f MgO - 过量 B) Ca(OH)2过量

C) 粉煤灰过量 D) 矿渣粉过量

13. 某批硅酸盐水泥，经检验体积安定性不良，则该水泥

A 。

A) 不得使用 B) 可用于次要工程

C) 可降低标号使用 D) 可用于工程中，但必须提高用量

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14.硅酸盐水泥熟料中的水化物 D 才会引起溶出性侵蚀。

A）水化硅酸钙B）水化铝酸钙C）水化铁酸钙D）氢氧化钙

15.硅酸盐水泥优先用于 A 工程。

A）预应力混凝土B）大体积混凝土

C）有耐热要求的混凝土D）受软水侵蚀的混凝土

16.P.O 42.5R的含义是指 B 。

A）早强型42.5 MPa硅酸盐水泥

B）早强型42.5MPa普通硅酸盐水泥

C）42.5硅酸盐水泥28f> 42.5MPa

D）42.5MPa普通硅酸盐水泥

17. A 是属于水泥混合材料中的非活性混合材料。

A）慢冷矿渣B）粒化高炉矿渣C）粉煤灰D）火山灰质混合材

18.矿渣水泥的强度发展规律是 B 。

a) 早期强度低b) 后期强度增长率大c) 早期强度高

d) 后期强度增长率小e) 早期强度与后期强度的增长率

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相同

A) a + c B) a + b C) c + d D) e

19.矿渣水泥早期强度低的主要原因是 B 硅酸盐水

泥。

A) 细度低于B) 水泥熟料含量小于

C) 石膏掺量多于D) 需水量大于

20.火山灰质硅酸盐水泥不得用于 A 混凝土工程。

A）高强度的B）有抗渗要求的C）大体积的D）蒸气养护的

21.下列工程中优先选用哪种水泥：1)）受硫酸盐及软水侵蚀的混凝

土 C ；2）受热的混凝土 C ；3)冬季施工的混凝土

A ；4）遭受反复冻融的混凝土A ；5）抗渗要求较

高的混凝土 B ；6)在干燥环境中现浇的混凝土

A ；7)厚大体积的混凝土

B 。

A) 硅酸盐水泥B) 火山灰水泥C) 矿渣水泥

22.受海水、矿物水作用的混凝土工程应优先采用

B ，不得使用 D 。

A）硅酸盐水泥B）矿渣硅酸盐水泥

C）普通硅酸盐水泥D）掺烧粘土的火山灰水泥

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23.优先选用火山灰质硅酸盐水泥的混凝土是 C 。

A）干燥环境中的混凝土B）早期强度要求高的混凝土

C）有抗渗要求的混凝土D）有耐磨要求的混凝土三、岩石与集料

一、填空题 (请把答案填在题目的横线上，共30空)

1.岩石根据地质条件不同可分为三类：岩浆岩、沉积

岩和变质岩。其中花岗岩属于岩浆

岩，石灰岩属于沉积岩。

2.花岗岩不耐火的原因是花岗岩含有大量的石英，石英在高

温下

会产生晶体转变，产生体积膨胀。

3.粗细集料的界限通常是

4.75 mm。

4.除了卵石和碎石外，慢冷矿渣、废弃混凝土等也

可破碎成粗骨料。

5.集料中的有害物质主要包括云母、轻物

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质、

有机物、硫化物和硫酸盐、氯化

物、

含泥量、泥块含量、石粉

等。

6.碱集料反应是指混凝土组成物及环境中的碱与集料中碱活

性矿

物在潮湿环境下缓慢发生的反

应，

这种反应因膨胀而导致混凝土开裂破坏。

7.混凝土用骨料中针状颗粒是指长度大于该颗粒所属相应的

粒级的平均粒径2.4倍的颗粒，片状颗粒是指厚度小于平均粒径0.4倍的颗粒。

8.砂子的筛分曲线表示砂子的颗粒级配，

细度模数表示砂子的粗细程度。

9.细度模数越大，表示砂越粗。按细度模数，可将砂子分为粗

砂、中砂和细砂，其中中砂的细度模数为 2.3-3.0 。10.选取石子最大粒径时，应尽可能选用大的粒径，但又不能大

于构件截面最小尺寸的1/4 ,

且不得超过钢筋间最小净距的3/4 ，混凝土实心板

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页脚内容 板厚的1/3且不超过40mm 。

11. 集料含水状态可分为烘干状态、风干状态、饱和面干状态和

湿润状态。在一般工业和民用建筑中，进行混凝土配合比设计时，常以 风干状态 为基准。在水利工程中，常以 饱和面干状态 为基准。

二、单项选择题：(请把选择的答案填在题目题干的横线上，共10空)

1. 含水率为4 %的湿砂100kg ，此湿砂所含水的重量G 水是用

C 公式来计算。

A) G 水=100×0.04 B) G 水=(100-4)×0.04

C) G 水=04.004.01100?+ D) G 水=04

.01100- 2. 骨料的大小颗粒搭配合理能使骨料的 B 。

A ）空隙率增大

B ）空隙率减小

C ）总表面积增大

D ）总表面积减少

3. 两批砂子，如果 C 。

A) 细度模数相同，则级配必相同

B) 细度模数相同，则级配必然不相同

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C) 级配相同，则细度模数必然相同

D) 级配不相同，则细度模数必然不相同

4.砂子的细度模数越大，表示砂子 A 。

A) 越粗B) 越细C) 级配越好D) 级配越差

5.混凝土细骨料级配及颗粒粗细是根据 B 来评定的。

a) 细度模数b) 筛分曲线c) 砂率

A) a + c B) a + b C) b + c D) a

6.能不能说Ⅰ砂区是粗砂区，Ⅱ砂区是中砂区，Ⅲ砂区是细砂区？

你选择的答案是 B 。

A）能B）不能C）有时候能D）有时候不能

7.某砂的累计筛余百分数如下表：

则其细度模数为 B 。

A）2.30 B）2.49 C）3.58 D）2.40 8.混凝土用砂级配区曲线的纵坐标是分计筛余还是累计筛余？

纵坐标的大小方向与常规的方向是否相同？你选择的答案是

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C 。

A）分计筛余，相同B）分计筛余，不相同

C）累计筛余，不相同D）累计筛余，相同

9.确定细骨料级配的根据 B 。

A) 细度模数B) 筛分曲线C) 砂率D) 平均粒径

五、水泥混凝土

一、填空题 (请把答案填在题目的横线上，共50空)

1.混凝土组成材料中，水泥浆起润滑、填充和胶

结作用，砂石起骨架作用。

2.砂石中所含的粉尘及泥块可使混凝土的强度和耐久性降

低。

3.砂子的粗细程度以细度模数表示，其值愈大则砂子愈

粗，总面积越小，在配制混凝土时可达到节约水泥用量的目的。

4.混凝土用砂如级配良好则表明其空隙率小，细度模数

大表明总面积小，在配制混凝土时可节省水泥用量，并能提高混凝土的密实度和强

度。

页脚内容

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5.砂率是指每立方混凝土中的砂重与砂、石总重

之比。

6.合理砂率是指在用水量及水泥用量一定情况下，能使混凝土

获得最大的流动性，或能使混凝土拌合物获得所要求的流动性时，使水泥用量最少的砂

率。

7.钢筋混凝土构件的断面尺寸是300mm×500mm，钢筋的最小

净距是40mm，则粗骨料的最大粒径应选用30

mm。

8.骨料级配良好，使骨料的空隙率小，因此配制混凝

土时可节省水泥,并能提高混凝土的强度。

9.混凝土的原材料除了水泥、砂石和水外，还包括外加剂

和矿物掺和料。

10.最常用的矿物掺合料包括粒化高炉矿渣粉、粉煤

灰和硅灰等三种。

11.混凝土和易性是一项综合性指标，它包括流动性、粘

聚性和保水性三方面的含义。

12.混凝土拌和物坍落度的选择，主要根据结构截面大

小、

钢筋疏密和捣实方法来确

页脚内容

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页脚内容 定。

13. 若混凝土拌和物的流动性太小，可在保证 水灰比 不

变的条件下，增加 水和水泥用量 的方法

来调整。

14. 可用 添加外加剂 、 合理的砂石级配

和 保持水胶比不变，增加水和水泥用量

的方法来改善混凝土拌和物的和易性。

15. 混凝土根据坍落度的不同，可将其分为 低塑性混凝

土 、

塑性混凝土 、 流动性混凝土 、 大流动性混凝

土 。

16. 常用的混凝土强度公式是 )(,B w c Af f ce o cu -= ，

式中ce f 表示 水泥28d 实际抗压强度 。

17. 混凝土强度与其灰水比呈 正比 关系，与其

水灰比呈 反比 关系变化。

18. 混凝土强度中，以 抗压 强度最大，故混凝土主要用

于承受 压力 。目前我国以 立方体抗压强度标准值 作为混凝土强度等级值。

19. 混凝土配合比设计时应使之满足 施工和易性 、

强度 、 耐久性 和节省水泥降低成本

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的基本要求。

20.在混凝土拌合物中掺入减水剂，若保持坍落度不变，水泥用

量不变可达到提高混凝土强度的目

的。

21.在混凝土拌合物中掺入减水剂，若保持坍落度、强度不变，

可达到节约水泥用量的经济效果,若保持用水量不变，则可提高混凝土和易性的技术效果。

二、单项选择题：(请把选择的答案填在题目题干的横线上，共20空)

1.普通混凝土所用的胶凝材料是 D 。

A）沥青B）石灰C）树脂D）水泥

2.混凝土中的水泥浆，在混凝土硬化前和硬化后起 A 作

用。

A) 填充、润滑和胶结B) 润滑C) 填充D) 胶结

3.混凝土细骨料级配及颗粒粗细是根据 B 来评定

的。

a) 细度模数b) 筛分曲线c) 砂率

页脚内容

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