1、 土木工程材料习题 （第 五 版） 班级 学号 组别 姓名 华南理工大学 土木 工程系 2011年 2 月 目 录 第一章 土木工程材料的基本性质 1 第二章 无机胶凝材料 6 第三章 岩石与集料 16 第四章 地基处理材料和无机结合料稳定材料 20 第五章 水泥混凝土 22 第六章 聚合物混凝土 35 第七章 沥青与沥青混合料 36 第八章 建筑砂浆 41 第九章 砌体材料和屋面材料 46 第十章 建筑钢材 49 第十一章 木材 53 第十二章 合成高分子材料 56 第十三章 建筑功能材料 58 1 第一章 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
2、. 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。 8. 材料的耐水
3、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2 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 、表观密度 0 、堆积密度 0 存在下列关系 A 。
4、 A) 0 0 0 0 0 0 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
5、度一定小 B) 吸水率一定大 3 C) 导热系数一定小 D) 强度一定大 7. 孔隙水饱和系数 KB = 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) 900 B） 900 C） 00 三、名词解释 1.材料的密度 2.材料的 表观密度 3.材料的 堆积密度 4.材料的密实度 5.材料的孔 隙率 6.材料的填充率 7.材料的空隙率 8.材料的含水率
6、 9.材料的耐水性 10.材料的软化系数 11.材料的抗渗性 12.材料的抗冻性 13.材料的亲水性 14.材料的憎水性 15.材料的强度 16.材料的耐久性 17.材料的弹性变形 18.材料的塑性变形 19.材料的塑性变形 20.材料的脆性 四、问答题： 4 1. 简述孔隙率和孔隙特征对材料性能的影响。 2. 什么是材料的亲水性和憎水性？它们在土木工程中各有何用途？ 3. 材料在不同受力方式下的强度有几种？各有何功用？ 4. 为什么材料的实际强度较理论强度低许多？ 5. 脆性材料、韧性材料有何特点？各适合承受那种外力？ 6. 在有冲击、振动荷载的部位宜使用那些性质的材料？为什么？ 7. 什么
7、是材料的耐久性？为什么对材料要有耐久性要求？ 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% 5 2. 已知混凝土用卵石的 表观 密度 0 = 2.7g/cm3,干燥
8、状态下的堆积密度 1580kg/m3， 试求卵石的空隙率。 P=（ 1 - 3/2） *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
9、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% 6 第二章 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 ) 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
10、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 - 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 ,7 凝结时间 短 ,凝结时体积略有 膨胀 等性质。 9. 生产水泥时掺入石膏是为了调节水
11、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
12、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 越大 。 16. 硅酸盐水泥的水化热，主要由其 C3A 和 C3 S 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。 8 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
13、，其标准试件尺寸为 4040160 mm，在标准养护温度 20 1 20. 21. 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。 22. 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 水化铝酸钙 。 23. 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 。 24. 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 。 25. 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 。
