1、1土木工程材料模拟试题（1）一名词解释(每小题 2 分,共 10 分) 1、材料的软化系数2、木材的纤维饱和点3、钢材的冷加工强化4、水泥体积安定性不良5、热固性塑料1、材料在吸水饱和状态下的抗压强度与其在干燥状态下的抗压强度之比称为材料的软化系数。2、当木材中无自由水，而细胞壁内吸附水达到饱和时的木材含水率称为木材的纤维饱和点。3、在常温下对钢材进行冷加工，使其产生塑性变形，从而提高屈服强度，但塑性和韧性相应降低，这一过程称为钢材的冷加工强化。4、水泥在凝结硬化过程中产生了不均匀的体积变化，会导致水泥石膨胀开裂，降低建筑物质量，甚至引起严重事故，这一现象称为水泥体积安定性不良。5、经初次加热
2、成型并冷却固化后，其中的高分子聚合物发生聚合反应，再受热则不软化或改变其形状的塑料称为热固性塑料。六、简答题（4、5 两题任选一题，共 23 分。 ）1、影响混凝土强度的主要因素是什么?(5 分)2、 生产水泥时,常掺入哪几种活性混合材料?掺入的目的是什么?( 5 分)3、 建筑钢材的主要检验项目有哪些?反映钢材的什么性质?(5 分)4、 掺活性混合材料的水泥的共性与特性是什么?(8 分)5、 混凝土的体积变形主要有哪几种?如何减小其变形?(8 分)1、影响混凝土强度的主要因素有：（1）水泥强度等级与水胶比；（2）骨料的质量、级配、形状及表面特征；（3）混凝土的龄期；（4）养护温度与湿度；（5
3、）试验条件，包括试件形状、尺寸、表面状态及加荷速度等。2、常掺入粒化高炉矿渣、火山灰质材料及粉煤灰等活性混合材料。掺入的目的是改善水泥性能，扩大应用范围；调节水泥强度等级，提高产量，降低成本；并可利用工业废料，减少水泥熟料用量，有利于节省资源和保护环境。3、建筑钢材的主要检验项目有：（1）拉伸试验，包括测定钢材的屈服点，抗拉强度和伸长率，反映钢材的力学强度和塑性；（2）冲击试验，测定钢材的冲击功，反映钢材的冲击韧性；（3）冷弯试验，反映钢材的冷弯性能（即在常温下承受弯曲变形的能力） ，是对钢材塑性更严格的检验。4、掺活性混合材料的水泥的共性：（1）水化热小；（2）硬化慢，早期强度低，后期强度高
4、；（3）对温度敏感性大，适合于蒸养；（4）抗化学腐蚀性好；（5）抗冻性、抗碳化性较差。特性：（1）矿渣水泥泌水性大，干缩率大，抗渗性差；耐热性好；（2）火山灰水泥干缩率大；耐磨性差；抗渗性好；（3）粉煤灰水泥干缩率小，抗裂性高；耐磨性差。5、混凝土的体积变形主要有：（1）化学收缩；（2）温度变形；（3）干湿变形；（4）徐变；（5）弹塑性变形（短期荷载作用下的变形） 。减小混凝土变形的主要措施有：（1）合理选择水泥品种（如：硅酸盐水泥和普通水泥的水化热较大；高强度等级水泥或早强型水泥由于细度较大而导致混凝土的收缩较大；掺混合材料的水泥干缩率较大：P.PP.SP.O） ；(2)尽可能地降低水泥用量
5、，减小水胶比，如用活性掺和料粉煤灰等取代部分水泥，掺减水剂等，这是控制和减少混凝土变形的最有效的措施；（3）增加骨料含量和采用刚度较大的骨料；（4）加强养护，提高水泥水化产物的结晶程度。模拟试题（2）2一、名词解释(每小题 2 分,共 10 分) 1.材 料 的 耐 水 性 2.减 水 剂 3.混 凝 土 的 碱 -骨 料 反 应 4.钢 材 的 脆 性 临 界 温 度5.合 成 高 分 子 防 水 卷 材1. 材料长期在饱和水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质称为材 料 的 耐 水 性 。 2. 在保持混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂称为减 水 剂 。 3. 水泥中
6、的碱与骨料中的活性二氧化硅发生反应，在骨料表面生成复杂的碱-硅酸凝胶，凝胶吸水膨胀从而导致混凝土产生膨胀开裂而破坏的现象称为混 凝 土 的 碱 -骨 料 反 应 。 4. 钢材的冲击韧性随温度的降低而下降，当达到一定温度范围时，突然下降很多而呈脆性，此时的温度称为钢材的脆性临界温度。5.以 合 成 橡 胶 、 合 成 树 脂 或 两 者 的 共 混 体 为 基 础 ， 加 入 适 量 的 助 剂 和 填 充 料 等 ， 经 特 定 的 工序 所 制 成 的 防 水 卷 材 称 为 合 成 高 分 子 防 水 卷 材 。五、简答题（每小题 5 分，共 25 分）1.建 筑 石 膏 、 水 玻 璃
7、 及 硅 酸 盐 水 泥 的 凝 结 硬 化 条 件 有 什 么 不 同 ?2.矿 渣 硅 酸 盐 水 泥 与 普 通 硅 酸 盐 水 泥 相 比 较 ， 其 强 度 发 展 有 何 不 同 ?为 什 么 ? 3.为 节 约 水 泥 用 量 ， 降 低 混 凝 土 造 价 ， 在 配 制 混 凝 土 时 应 采 取 哪 些 措 施 ?4.在 配 制 混 凝 土 时 ， 为 什 么 不 能 随 意 增 大 水 胶 比 ?5.(1)碳 素 结 构 钢 的 牌 号 与 其 性 能 有 何 关 系 ?(2)钢 结 构 用 钢 的 钢 种 和 牌 号 主 要 根 据 什 么 因 素来 选 择 ?1、建筑
8、石膏和水玻璃的凝 结 硬 化 需在干燥条件下进行，对于水玻璃，为加快其凝结硬化速度，需加促硬剂，如氟硅酸钠。硅酸盐水泥的凝 结 硬 化 需在潮湿条件或水中进行。以上材料的凝 结 硬化 均需在适宜的温度下进行。2、矿渣硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥相比，其强度发展早期较慢，强度低，但后期发展快，强度高，甚至超过同等级的 PO。其原因是矿渣水泥的水化分两步进行，第一步是水泥熟料水化；第二步是矿渣混合材料的水化（矿渣在熟料水化后析出的 Ca(OH)2 和掺入的石膏激发下，发生水化反应） 。由于熟料比 PO 少，故早期强度低，但二次水化反应使后期强度发展较快。3、 （1）采用较大粒径的骨料；（2）掺入减水
9、剂；（3）掺入活性掺合料取代部分水泥；（4）尽可能减小砂率，有利于提高砼质量，节约水泥。4、水胶比是影响混凝土拌合物的和易性、硬化砼的强度、变形性质以及耐久性的重要因素。如水胶比增大，拌合物的流动性增大，粘聚性和保水性降低，硬化后强度降低，变形增大，耐久性降低。因此；在配制混凝土时，不能随意改变水胶比。5、 （1）碳素结构钢牌号越大，其含碳量越大，强度、硬度越高，塑性、韧性越低，冷弯性能和可焊性越差。 （2）主要根据结构所需强度，结构与构件的重要性，荷载的性质（静荷或动荷） ，连接方法（焊接或非焊接） ，工作温度等因素进行选择。模拟试题(3)一、名词解释(每小题 2 分,共 10 分) 1 木
10、 材 的 纤 维 饱 和 点2 钢 材 的 时 效 处 理3 混 凝 土 的 徐 变4 水 泥 石 的 软 水 腐 蚀5 高 聚 物 改 性 沥 青 防 水 卷 材1 当木材细胞壁中的吸附水达到饱和，而细胞腔和细胞间隙中尚无自由水时的含水率称为木3材 的 纤 维 饱 和 点 。2 将经过冷加工强化后的钢材在常温下存放 1520d，或加热至 100200C 并保持一定时间，其强度和硬度进一步提高，塑性和韧性进一步降低，这一过程称为时效处理。前者称为自然时效，后者称为人工时效。3 混凝土在长期荷载作用下，沿着作用力的方向的变形会随着时间不断增长，这种长期荷载作用下产生的变形称为徐变。4 水 泥 石
11、 长 期 处 于 重 碳 酸 盐 含 量 较 少 的 流 水 及 压 力 水 中 ， 使 其 氢 氧 化 钙 不 断 溶 出 流 失 ， 会引 起 其 它 水 化 产 物 的 分 解 ， 从 而 导 致 水 泥 石 结 构 的 破 坏 ， 这 种 现 象 称 为 水 泥 石 的 软 水 腐 蚀 。5 以 合 成 高 分 子 聚 合 物 改 性 沥 青 浸 渍 胎 基 并 作 为 涂 盖 层 而 制 成 的 防 水 卷 材 称 为 高 聚 物 改 性沥 青 防 水 卷 材五、简答题（每小题 5 分，共 25 分。 ）1. 石灰是气硬性胶凝材料，其耐水性很差，为什么用它配制的灰土、三合土可用于建筑
12、物基础或道路的垫层或基层?2.水泥石易受腐蚀的基本原因是什么?如何提高水泥石的耐腐蚀性？3简要说明普通混凝土实验室配合比设计的主要步骤。4混凝土的和易性与硬化后的混凝土的性质（强度、耐久性、变形）有何关系？5. 建筑用钢筋经冷拉及时效处理后其力学性能有何变化？钢材冷加工强化处理的目的是什么?1、石灰土和三合土经压实后，在潮湿的环境中，粘土颗粒表面少量活性 Si02、 A1203 与Ca(OH)2 发生化学发应，生成水硬性水化硅酸钙和水化铝酸钙，使粘土的抗渗能力，抗压强度和耐久性得到改善。2、水泥石易受腐蚀的基本原因有：（1）外部存在腐蚀介质；（2）水泥石存在易受腐蚀的成分 Ca(OH)2，水化
13、铝酸钙；（3）水泥石不密实，存在许多毛细孔道，腐蚀性介质容易进入水泥石内部。 提高耐腐蚀性的措施有：（1）掺活性混合材料；（2）提高混凝土的密实度，如降低水胶比、掺入减水剂等。3、普通砼的实验室配合比的设计主要步骤是：（1）确定初步配合比。可根据工程要求和原材料条件计算或查表得出各种材料用量，也可以根据经验确定；（2）试配、调整后确定实验室配合比。首先试配并检验初步配合比的和易性，若不合要求时进行调整；在此基础上适当改变水胶比，用水量不变，做三个不同水胶比的强度检验，通过三组实验结果，用作图法（或计算法）求出与混凝土配制强度对应的水胶比，从而确定实验室配合比。4、 （1）混凝土的和易性好，则混
14、凝土易于成型，且成型混凝土内部密实、均匀，无过多连通孔隙，混凝土的强度和耐久性高；(2)当混凝土的和易性较差时，如流动性差，则混凝土不易成型密实，内部有较多的孔隙或孔洞，不利于强度和耐久性；如粘聚性、保水性差，则混凝土易产生分层、离析、泌水，质量不均匀，且会在钢筋或粗骨料下部形成较多孔穴，并在混凝土内形成较多连通孔隙。因此，也对混凝土的强度和耐久性不利；（3）当混凝土的流动性太大时，往往水胶比较大或水泥用量较大，因而混凝土的干缩和徐变较大。5、建筑用钢筋经冷拉后，产生塑性变形, 屈服点提高，塑性、韧性和弹性模量明显降低，若再经过时效处理，则其屈服点进一步提高，抗拉强度也有所提高，而塑性，韧性则
15、进一步降低，而弹性模量得以恢复。钢材冷加工强化处理的目的是：提高钢材的强度（或利用率） ，节省钢材。模拟试题(4)一、名词解释(每小题2分,共10分) 1.混 凝 土 的 耐 久 性 42.材 料 的 比 强 度 3.绝 热 材 料 4.石灰的陈伏 5.沥 青 的 温 度 敏 感 性1.混 凝 土 抵 抗 环 境 介 质 作 用 并 长 期 保 持 其 良 好 的 使 用 性 能 和 外 观 完 整 性 ， 从 而 维 持 混 凝 土 结构 的 安 全 和 正 常 使 用 的 能 力 称 为 混 凝 土 的 耐 久 性 。 2.材 料 的 强 度 与 其 体 积 密 度 的 比 值 称 为 材
16、 料 的 比 强 度 。 3.导热系数（热导率）小于0.23W/(mk)的材料称为绝 热 材 料 。 4.为了消除过火石灰的危害，将石灰浆在储灰坑中存放 2 周以上的过程称为石灰的陈伏。 5.沥青的粘性和塑性等性质随温度升降而变化的性能称为沥 青 的 温 度 敏 感 性 。五、简答题（每小题 5 分，共 25 分。 ）1.试 分 析 普 通 混 凝 土 作 为 结 构 材 料 的 主 要 优 缺 点 是 什 么 ?2.今 有 三 种 外 观 相 同 的 白 色 粉 末 状 材 料 ， 只 知 道 其 中 有 白 水 泥 、 石 膏 粉 和 磨 细 生 石 灰 粉 ， 应如 何 用 简 便 方
17、法 将 它 们 区 别 开 来 ?3.试 分 析 水 胶 比 对 普 通 混 凝 土 的 重 要 性 。4.如 何 解 决 混 凝 土 的 流 动 性 和 强 度 对 拌 合 用 水 量 要 求 相 反 的 矛 盾 ?5.对 于 低 温 下 承 受 较 大 动 荷 载 的 焊 接 钢 结 构 ， 应 对 所 用 钢 材 中 的 哪 些 元 素 含 量 加 以 控 制 ?为 什 么 ？ 可 否 使 用 沸 腾 钢 ?1、普 通 混 凝 土 作 为 结 构 材 料 的 主 要 优 点 ： （ 1） 凝 结 硬 化 前 具 有 良 好 的 可 塑 性 ， 易 于 成 型 ；（ 2） 与 钢 筋 粘
18、结 力 好 ， 有 相 近 的 热 膨 胀 系 数 ； （ 3） 抗 压 强 度 高 ， 耐 水 性 与 耐 久 性 好 ； （ 4）原 材 料 丰 富 ， 来 源 广 泛 ， 并 可 利 用 工 业 废 料 。缺 点 在 于 ： （ 1） 自 重 大 ， 比 强 度 小 ； （ 2） 抗 拉 强 度 低 ； （ 3） 收 缩 变 形 大 ， 易 产 生 裂 缝 。2、各取一定量水，与三种粉末材料分别拌成浆体，观察中发现放热量最大的（有气泡产生）是生石灰，30 分钟内凝结硬化的是石膏，45 分钟后开始初凝的是白水泥。3、普通混凝土的各种性能都与其结构有关，而水胶比是影响混凝土结构的最重要因素。
19、如水胶比增大，拌合物的流动性增大，粘聚性和保水性降低，硬化后强度降低，变形增大，耐久性降低。若水胶比减小，则相反。因此；在配制混凝土时，必须严格控制水胶比，从而控制好混凝土的质量。4、 （1）选用粒径较大、级配良好的粗细骨料（或比表面小，空隙率小的骨料） ，可使水泥浆包裹骨料润滑层增厚而增加流动性，而骨料的紧密堆积又使混凝土的强度提高；（2）减少骨料中的粘土、粉尘等杂质含量，减少针片状骨料含量，可在流动性不变时减少用水量，提高混凝土强度；（3）采用机械搅拌和振捣，可减少拌合水用量，提高强度；（4）掺入减水剂和优质矿物掺合料等，可提高混凝土的流动性和强度；（5）必要时，保持水胶比不变，同时增加水
20、泥和水的用量。上述措施可获得流动性不降低，强度还可以提高的效果。5、应控制磷、硫、氮、氧、碳等元素，尤其是磷元素，它能显著降低钢材的冷脆性和可焊性；硫使钢材的热脆性增加，降低可焊性；氮、氧使钢的时效敏感性增大，韧性与可焊性降低；含碳量增大，可焊性、韧性下降，脆性增大。题中所列条件下不能用沸腾钢。模拟试题（5）三、简答题(本大题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分)1.普通碳素结构钢的牌号如何确定？牌号与其性能的关系如何？52.混凝土配合比设计时必须首先确定的几项参数是什么？从经济的角度出发，确定这几项参数的基本原则是什么？3.简述混凝土中使用减水剂的主要技术经济效果。4.影响材料强度测试
21、结果的试验条件包括哪些方面？5.沥青材料的主要组分是什么？各自含量多少对沥青性能的影响如何？6.生产硅酸盐类水泥时，掺混合材料的作用是什么？1、答：普通碳素结构钢的牌号主要根据结构所需强度，结构与构件的重要性，荷载的性质（静荷或动荷） ，连接方法（焊接或非焊接） ，工作温度等因素进行选择。碳素结构钢牌号越大，其含碳量越大，强度、硬度越高，塑性、韧性越低，冷弯性能和可焊性越差。2、答：混凝土配合比设计时必须首先确定的三个参数是：水胶比、砂率、单位用水量。确定这三个参数的基本原则是：在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水胶比；在满足混凝土施工和易性要求的基础上，根据粗骨料的种类和规格，确
22、定混凝土的单位用水量；以砂填充石子的空隙后稍有富余的原则，确定砂率。3、答：混凝土中使用减水剂的主要技术经济效果是：（1）用水量不变时可提高拌合物的流动性；（2）减水而不减水泥时可提高混凝土的强度；（3）减水同时适当减少水泥可节省水泥；（4）提高混凝土的密实度，改善耐久性。4、答：影响材料强度测试结果的试验条件包括：（1）试件的形状和尺寸；（2）试验环境的温度、湿度；（3）试件表面状况（如表面平整度、是否有油污等） ；（4）试验加荷速度（加荷速度过大会使测得的强度偏高）等。5、答：沥青材料的主要组分是油分、树脂和（地）沥青质。 （1）油分赋予沥青以流动性，其含量增大时，沥青的粘性下降，便于施工
23、；（2）树脂赋予沥青以良好的粘结性和塑性，其含量增加时，沥青的塑性增大；（3）沥青质决定沥青的耐热性、粘性和脆性，其含量增加时，沥青的粘度和温度稳定性提高，脆性增大。6、答：生产硅酸盐类水泥时，常掺入粒化高炉矿渣、火山灰质材料及粉煤灰等混合材料，掺入的目的是：（1）改善水泥性能，扩大应用范围；（2）调节水泥强度等级，提高产量，降低成本；（3）并可利用工业废料，减少水泥熟料用量，有利于节省资源和保护环境。四、分析题(本大题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分)1.试分析配制混凝土时，下列哪些措施可以节约水泥？哪些不可以？简述理由。（1）采用合理砂率；（2）采用流动性较大的混凝土拌合物；（3
24、）采用粗砂。2.现场浇灌混凝土时，严禁施工人员随意向混凝土拌合物中加水，试从理论上分析加水对混凝土质量的危害。这与混凝土成型后的浇水养护有无矛盾？为什么？3.试分析硅酸盐水泥石中水化产物 Ca(OH)2含量对钢筋混凝土结构性能的影响。1、答：(1）、(3）可以节约水泥，(2）不可以。采用合理砂率，能使混凝土的和易性良好而水泥用量为最少；粗砂的总表面积较小，采用粗砂可使包裹砂粒表面的水泥浆较少，节省水泥；混凝土拌合物的流动性与水泥浆量成正比，采用流动性较大的混凝土拌合物，需要较多的水泥，故不能节约水泥。2、答：现场浇灌砼时，严禁施工人员随意向砼拌合物中加水，因为这会增大混凝土的水灰比，导致混凝土
25、拌合物的粘聚性、保水性降低，硬化混凝土的孔隙率增大、结构变坏、强度降低、变形增大以及耐久性变差。这与混凝土成型后的浇水养护并无矛盾，因为混凝土成型后必须在一定时间内保持足够的湿度，以保证水泥能够充分水化。3、答：（1）适量 Ca(OH)2 可维持混凝土碱度，防止混凝土碳化使钢筋生锈；（2）Ca(OH) 2含量高时，混凝土的耐化学腐蚀性差；（3）在混凝土内从粗集料表面到硬化水泥浆体之间有一厚度约为 20100m 的弱结合的区域范围，通常称为过渡层或界面过渡区，主要富集有氢氧化钙晶6体，且孔隙率大，因此结构比较疏松、密度小、强度低以及抗渗性差。所以，当 Ca(OH)2 含量高时，混凝土的界面过渡层
26、结构比较薄弱，导致混凝土的强度低、耐久性差。模拟试题（6）三、简答题（每小题 5 分，共 25 分）1.随含碳量变化，碳素结构钢的性能如何变化？2.何谓碱-骨料反应？简述混凝土发生碱-骨料反应必须具备的三个条件。3.简述细集料表观密度测定的全过程（从称量至数据处理） 。4.何谓石油沥青的老化？沥青老化后的性能将如何变化？5.矿渣水泥与普通水泥相比，有哪些特性？1、答：碳素结构钢随着含碳量增大，其性能的变化为：（1）强度、硬度增大；（2）塑性、韧性降低，脆性增大；（3）冷弯性能和可焊性降低；（4）时效敏感性增大；（5）耐大气锈蚀性下降。2、答：碱-骨料反应是指混凝土中的碱性氧化物（氧化钠、氧化钾
27、等）与骨料中的活性二氧化硅发生化学反应，生成碱-硅酸凝胶，其吸水后产生体积膨胀（可达 3 倍以上） ，导致混凝土开裂破坏的现象。混凝土发生碱-骨料反应的必要条件是：（ 1）水泥中碱含量大于 0.6（以等当量 Na2O 计） ；（2）骨料中含有活性二氧化硅；（3）有水存在。3、答：细集料表观密度测定的全过程如下：（1）将缩分至约 650g 的试样在 1055的温度下烘干至恒重，在干燥器中冷却至室温后，分为大致相等的两份备用。（2）称取烘干试样 300g（m 0）,精确至 1g，装入盛有半瓶冷开水的容量瓶中，摇动容量瓶使试样充分搅动以排除气泡，塞紧瓶盖。(3)静置 24h 后打开瓶盖，用滴管小心加
28、水至容量瓶 500ml 刻度处，塞紧瓶盖，擦干瓶外水分，称其质量（m 1） ，精确至 1g。(4)倒出瓶内水和试样，清洗瓶内外，再注入与上项水温相差不超过 2的冷开水至瓶颈刻线。塞紧瓶盖，擦干瓶外水分，称其质量（m 2） ，精确至 1g。（5）细集料的表观密度按下式计算，精确至 10kg/m3： 021sm以两次测定结果的算术平均值作为测定值。4、答：在大气因素（热、阳光，空气和水分等）综合作用下，沥青中的低分子量组分会向高分子量组分转化递变，油分和树脂逐渐减少，而地沥青质逐渐增多，这一过程称为石油沥青的老化。沥青老化后，其流动性、粘性和塑性将逐渐减小，硬脆性逐渐增大，直至脆裂，使沥青失去防水
29、、防腐功能。5、答：矿渣水泥与普通水泥相比，有下列特性：（1）水化热小；（2）硬化慢，早期强度低，后期强度高；（3）抗化学腐蚀性高；（4）抗冻性及抗碳化能力较差；（5）泌水性大，抗渗性差；（6）耐热性好；（7）干缩率大。四、分析题（第 1、2 小题各为 6 分，第 3 小题 5 分，共 17 分）1.试分析下列各措施，是否可以在不增加水泥用量的情况下提高混凝土的强度？简述理由。（1）尽可能增大粗骨料最大粒径；（2）采用较细的砂；7（3）改善骨料级配。2.试分析材料的孔隙率及孔隙特征对材料的性质有何影响？3.分析建筑石膏与石灰在性能上的相同点与不同点。1、答：（1）、（3）可以，（2）不能。因为
30、骨料的粒径越大，其表面积相应减小，因而包裹其表面所需的水泥浆量减少，在一定和易性和水泥用量条件下，可减少用水量而提高强度。但当粗骨料最大粒径大于 40mm 后，由于减少用水量获得的强度提高，被较少的粘结面积及大 粒径骨料造成不均匀性的不利影响所抵消，因而并没有好处；改善骨料级配，可减小混凝土的孔隙率，提高密实度，因而可提高强度；细砂的总表面积较大，需要更多的水泥浆来包裹其表面，因而采用较细的砂不能提高混凝土的强度。2、答：材料的孔隙率及孔隙特征对材料的体积密度、强度、吸水性、吸湿性、抗渗性、抗冻性、导热性及吸音性等性质均会产生影响，其影响分析如下：（1）孔隙率越大，其体积密度越小；（2）孔隙率
31、越大其强度越低；（3）孔隙率较大 且具有开口连通孔的亲水性材料吸水性与吸湿性较强；（4）孔隙率较大且为开口连通孔时，材料的抗渗性较差；（5）孔隙率小及具有闭口孔的材料抗冻性较好；（6）孔隙率较大且具有细小闭口孔的材料的导热性较小，绝热性较好；（7）孔隙率较大且为细小连通孔时，材料的吸音性较好。3、答：建筑石膏与石灰在性能上的相同点如下：（1）它们同为气硬性胶凝材料，只能在空气中硬化，不能在水中硬化；（2）耐水性、抗冻性较差，不能用于潮湿环境；（3）与其它胶凝材料相比，强度较低。建筑石膏的抗压强度一般只有35MPa，石灰则更低，只有 0.20.5 MPa。它们的不同点为：（1）建筑石膏凝结硬化很
32、快，而石灰硬化缓慢；（2）建筑石膏硬化时产生微膨胀，而石灰则产生收缩；（3）建筑石膏具有绝热与吸声性好、防火性好、装饰性好以及可调节室内温湿度等特点，而石灰则没有这些特性。模拟试题（7）三、简答题(每小题 4 分，共 24 分)1.简述防止钢筋混凝土结构中的钢筋发生腐蚀的至少四种措施。2.简述如何通过调整混凝土配合比以改善混凝土的抗渗性（不掺加任何外加剂）？3.何谓混凝土的徐变？考虑混凝土的徐变在结构工程中有何实际意义？4.石油沥青的牌号如何确定？牌号与沥青性能之间的关系如何？5.为什么说屈服点、抗拉强度和伸长率是建筑工程用钢的重要性能指标？6.过火石灰对常用建筑材料性能有何影响？如何避免其危
33、害？1、答：防止钢筋混凝土结构中的钢筋发生腐蚀的措施有：（1）混凝土设置适当的保护层，防止过早碳化；（2）掺减水剂降低混凝土的水灰比，提高混凝土的密实度，提高抗碳化性；（3）限制混凝土原材料中的 Cl-含量；（4）掺活性掺合料，降低混凝土的水化热，防止早期开裂，改善孔结构及界面结构，提高耐久性；（5）加强振捣、养护，保证混凝土的施工质量；（6）混凝土中掺加防锈剂（如重铬酸盐等） ；（7）钢筋涂覆环氧树脂或镀锌、镀镍等。 （其中任意四条）2、答：通过调整混凝土配合比（不掺加任何外加剂）以改善混凝土的抗渗性的方法有：（1）采用收缩性较小的水泥，避免使用早强型水泥，有条件时可使用膨胀水泥（收缩补偿型
34、水泥），以减小混凝土的收缩变形；（2）尽量减小水胶比，以提高混凝土的强度和密实度；（3）采用级配良好的骨料，采用中砂及合理砂率，尽量采用碎石，提高混凝土的密实度。3、答：混凝土在长期荷载作用下，沿着作用力的方向的变形会随着时间不断增长，这种长期荷载作用下的变形称为徐变。由于徐变会导致预应力混凝土中的预应力损失，因此，在结构工程中必须考虑混凝土的徐变对预应力的影响。4、答：石油沥青的牌号主要是根据针入度、延度和软化点等指标划分的，并以针入度值表示。同一品种石油沥青牌号与其性能之间的关系是：牌号越大，针入度越大，则沥青越软（即粘性和脆性小） ，延度越大（即塑性好） ，软化点越低（即温度敏感性大）
35、，使用寿命越长。85、答：屈服点 s表示钢材在正常工作时承受应力不超过该值，是结构设计时取值的依据 。屈服点与抗拉强度的比值 s/ b 称为屈强比，反映钢材的利用率和使用中的安全可靠程度。伸长率 表示钢材的塑性变形能力。钢材在使用中，为避免正常受力时在缺陷处产生应力集中发生脆断，要求其塑性良好，即具有一定的伸长率，可以使缺陷处应力超过 s 时，随着发生塑性变形使应力重新分布，以避免结构物的破坏。6、答：（1）水泥混合砂浆或石灰砂浆的抹灰层中含有过火石灰颗粒时，它会吸收空气中的水分缓慢熟化，体积膨胀，致使墙面隆起、开裂，严重影响施工质量；（2）水泥中如含有过火石灰，会导致安定性不良。因此，对于砂
36、浆中使用的石灰膏，必须经过“陈伏”处理。由于过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆，熟化很慢。若未经充分陈伏，当石灰已经硬化后，过火石灰才开始熟化，并产生体积膨胀，极易引起鼓包隆起和开裂。而对于含有过火石灰而导致安定性不良的水泥，要避免用于工程。四、分析题（每小题 6 分，共 18 分）1.混凝土在下述情况下，均能导致裂缝，试分析裂缝产生原因，并说明主要防止措施。（1）发生碱集料反应；（2）混凝土早期受冻；（3）混凝土养护时缺水。2.何谓材料的耐久性？建筑材料的耐久性内容（或项目）主要有哪些？为什么材料要有耐久性要求？3.试分析影响硅酸盐水泥水化、硬化和强度大小的主要因素。1、（1）
37、碱集料反应导致裂缝是由于水泥中的碱与骨料中的活性 SiO2发生反应，生成碱-硅酸凝胶，吸水，产生体积膨胀从而导致混凝土开裂的。防止措施为控制水泥和混凝土的总含碱量、选用非活性骨料、掺入火山灰质混合材料等；（2）混凝土早期受冻后由于混凝土中的水结冰，产生体积膨胀，而此时混凝土强度较低，易导致裂缝。防止措施为掺早强剂、低温下混凝土成型后采取保温措施等；（3）混凝土养护时缺水，会使水泥水化不充分，还会导致混凝土结构疏松，形成干缩裂缝。防止措施为混凝土成型后表面应覆盖，在养护期内保持足够的湿度，浇水保湿天数应符合规定。2、答：材料的耐久性是指材料在使用过程中抵抗环境的各种不利因素的长期作用，保持其原有
38、性质的能力。材料的耐久性是材料的一项综合性质，建筑材料种类不同，其耐久性内容（或项目）各有不同。无机非金属材料主要有：抗渗性、抗冻性、抗风化性、抗化学侵蚀性、耐溶蚀性及耐磨性等；金属材料主要有耐腐蚀性与抗碳化性；木材等材料主要有耐腐朽性；有机材料主要有抗老化性、耐热性等。材料的耐久性直接影响到土木工程建筑物或构筑物的经久耐用和安全，为了延长建筑物或构筑物的使用寿命，节约资源、保护环境，必须对材料提出一定的耐久性要求。3、答：影响硅酸盐水泥水化、硬化和强度大小的主要因素有：（1）水泥熟料的矿物组成与细度：水泥熟料的矿物组成不同，水化速度也不同。当硅酸三钙、铝酸三钙含量高时，水化反应速度就快，水泥
39、的早期强度也高。水泥越细，凝结硬化速度越快，强度也越高。（2）温度、湿度及养护时间：水泥的水化反应随着温度的升高而加快，强度增长也快；保持足够的湿度，有利于水泥的水化反应正常进行和强度的发展；水泥的水化程度随时间而增大，因此养护时间越长，其强度越高。（3）石膏掺量：掺入适量的石膏可延缓水泥的凝结硬化速度；当不掺石膏或掺量较少时，凝结硬化速度很快，但水化并不充分；掺量过多则会引起体积安定性不良。9（4）水灰比：水泥的水化速率随加水量的增加而提高，但拌合水量多即水灰比较大时，水化后形成的浆体稀，水泥的凝结硬化变慢，且孔隙率大，强度较低。模拟试题（8）三、简答题(每小题 4 分，共 24 分)1.影
40、响材料强度测试结果的试验条件有哪些？2.现有甲、乙两厂生产的硅酸盐水泥熟料，其矿物组成如下表所示，试估计和比较这两厂生产的硅酸盐水泥的强度增长速度和水化热等性质上有何差异?为什么？ 生产厂 熟料矿物组成（%）C3S C2S C3A C4AF甲厂 52 20 12 16乙厂 45 30 7 183.在混凝土中，骨料级配良好的标准是什么？为什么？4.影响混凝土拌合物和易性的主要因素有哪些？5.钢材锈蚀的主要原因和防止方法有哪些？6.石油沥青延度指标反映了沥青的什么性质?沥青的延度偏低，用于屋面防水工程上会产生什么后果?1、答：影响材料强度测试结果的试验条件包括：（1）试件的形状和尺寸；（2）试验环
41、境的温度、湿度；（3）试件表面状况（如表面平整度、是否有油污等） ；（4）试验加荷速度（加荷速度过大会使测得的强度偏高）等。2、强度增长速度：28d 之前甲乙，28d 之后甲乙；水化热：甲乙。因为水泥强度的增长，早期取决于 C3S 的含量，28 天以后取决于 C2S 的含量；水化热取决于 C3S 和 C3A 的含量。3、答：骨料级配是指骨料中不同粒径颗粒的组配情况。骨料级配良好的标准是骨料的空隙率和总表面积均较小。使用良好级配的骨料，不仅所需水泥浆量较少，经济性好，而且还可提高混凝土的和易性、密实度和强度。因为，石子的空隙是由砂浆所填充的，砂子的空隙是由水泥浆所填充的。砂子的空隙率愈小，则填充
42、的水泥浆量越少，达到同样和易性的混凝土混合料所需水泥量较少，因此可以节约水泥。砂粒的表面是由水泥浆所包裹的。在空隙率相同的条件下，砂粒的比表面积愈小，则所需包裹的水泥浆也就愈少，达到同样和易性的混凝土混合料的水泥用量较少。4、答：影响混凝土拌合物和易性的主要因素有：（1） （1）水泥浆数量与水胶比；（2）砂率；（3）水泥、骨料等原材料的品种及性质；（4）外加剂（如减水剂、引气剂等） ；（5）时间及温度；（6）施工工艺（如搅拌与振捣方法等） 。5、答：钢材锈蚀的主要原因是：（1）化学锈蚀：钢材表面直接与周围介质（如 O2、CO 2、SO 2和水等）发生化学反应，生成疏松的氧化物而引起的锈蚀。 （
43、2）电化学锈蚀：钢材由不同的晶体组织构成，并含有杂质，由于这些成分的电极电位不同，当有电解质溶液（如溶有 CO2、SO 2的水）存在时，就会形成微电池，使钢材锈蚀。其中以电化学锈蚀为主。防止方法为：（1）合金法：在钢中加入能提高抗腐蚀能力的合金元素铬、镍、钛和铜等，制成不锈钢。 （2）保护层法：可分为金属覆盖（如镀锌、镀铬、镀铜、镀银等）和非金属覆盖（如刷防锈漆、喷涂塑料涂层等） 。 （3）电化学保护法：在钢结构上接一块较钢铁更为活泼的金属（如锌、镁）作为牺牲阳极来保护钢结构。 ，6、石油沥青延度指标反映了沥青的塑性，即沥青在外力作用下产生不可恢复的变形而不破坏的能力。塑性大的沥青防水层能随建
44、筑物变形而变形，一旦破裂，具有较强的自愈合能力。若沥青的延度偏低，用于屋面防水工程上，由于自愈合能力较低，容易产生裂缝，导致屋面渗漏。10四、分析题(每小题 6 分，共 12 分)1.何谓混凝土的碳化?碳化对钢筋混凝土的性能有何影响？2.碳素结构钢的牌号如何表示？为什么 Q235 号钢被广泛用于建筑工程中？试比较 Q235-AF、Q235-Bb、Q235-C 和 Q235-D 在性能和应用上有什么区别？1、答：混凝土的碳化是指空气中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作用，生成碳酸钙和水。碳化又叫中性化。碳化对钢筋混凝土的性能影响为：（1）使混凝土的碱度降低，减弱对钢筋的保护作用。在硅酸盐水泥混凝土
45、的碱性环境中，钢筋表面生成一层钝化膜，保护钢筋免于锈蚀。碳化降低了混凝土的碱度，当碳化深度超过钢筋的保护层时，钢筋表面钝化膜破坏，导致钢筋锈蚀。（2）引起混凝土的收缩，使混凝土表面碳化层产生拉应力，可能产生微细裂缝，从而降低混凝土的抗拉、抗折强度及抗渗能力。（3）使混凝土的抗压强度有所提高。2、答：碳 素 结 构 钢 的 牌 号 由 四 部 分 组 成 ： 屈 服 点 字 母 （ Q） 、 屈 服 点 数 值 、 质 量 等 级 （ 根 据P、 S 杂 质 由 多 到 少 划 分 为 A、 B、 C、 D 四 级 ） 和 脱 氧 程 度 （ F 为 沸 腾 钢 ， Z 为 镇 静 钢 ， TZ 为 特殊 镇 静 钢 ， Z、 TZ 可 省 略 ） 。Q235 号钢既有较高的强度，又有良好的塑性、韧性与可焊性，综合性能好，故被广泛用于建筑工程中。Q235-A 仅适用于承受静荷载的结构；Q235-B、Q235-C 和 Q235-D 均具有较高的冲击韧性，B 级适用于承受动荷载的普通焊接结构， C 级适用于承受动荷载的重要焊接结构，D 级适用于低温下承受动荷载的重要焊接结构。
