土木工程材料练习题

土木工程材料

判断题

1.导热系数小的材料适合做保温材料。对 2.材料吸水后，将使材料的强度提高。错

3.材料的孔隙率越大，吸水率越大。错 4.某材料的软化系数为0.83，可用于建筑物的底层。错 5.材料的孔隙率恒定时，孔隙尺寸越小，强度越高。对 6.石膏浆、石灰浆和水泥浆三种胶凝材料浆体硬化时收缩最大的是水泥浆。错

7.一般建筑石膏适用于室外。错

选择题

1.材料的比强度是体现材料哪方面性能的（d ） A.强度 B.耐久性 C.抗渗性D.轻质高强

2.软化系数是衡量材料什么性能的指标（d ） A.强度B.耐久性C.抗渗性D.耐水性

3.当材料的润湿角θ为（ a ）时，称为憎水性材料。 A.＞90oB.≤90oC.＝0o

4.含水率是表示材料（a ）大小的指标。

A.吸湿性B.耐水性C.吸水性D.抗渗性

8.石灰陈伏是为了消除过烧石灰的危害。对 5. 以下哪一项不是冻融破坏的表现（c ）

9.石膏浆体的水化、凝结和硬化实际上是碳化作用。错 剥落 B.裂纹C.密度减小D.强度降低 A.10.在水泥中，石膏加入的量越多越好。错 6、下列不属于低温煅烧石膏的产品的是（a ）。 11、水泥强度等级的选择应与混凝土的设计强度等级A.人造大理石板B.建筑石膏 C.模型石膏 D.强度石相适应。对 膏 12、砂浆的强度与初始水灰比有重要关系。错 13、细度模数越大,砂越粗。错

14、砼的流动性都可用坍落度实验测定,并以坍落度表示。错

15、砼流动性不足,增加加水量即可解决。错

16水泥强度等级的选择应与混凝土的设计强度等级相适应。对

17配置C60混凝土所使用的碎石仅作压碎指标值即可。错

18细度模数越大，表示砂越粗。对

19.混凝土流动性不足，增加用水量即可解决。错 20.粗骨料的压碎指标值越大，其抵抗压碎能力越强。错

21.下列三项措施都能提高混凝土的早期强度：采用较小的水灰比；掺入40%的粉煤灰；掺入0.5%早强剂硫酸钠。错

22.水泥浆量一定，减少砂率必定可增加混凝土的流动性及粘聚性。错

23.混凝土抗压试验时，时间受压表面加润滑剂，测试结果会降低。对

24.混凝土拌合物粘聚性较差，有少量泌水，塌落度太大，可增大砂率。对

26.沥青的针入度越小，表示沥青越软，粘度越小。错 27.沥青延度值越小，表示其塑性越好。错

28.大气稳定性是指沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素长期综合作用下抵抗老化的性能。对

29.高聚物沥青防水卷材与传统沥青防水卷材相比，温度稳定性较好，延伸率较大，拉伸强度较高。对 30.选用屋面石油沥青软化点应与本地区屋面最高温度相同。错

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7、对石灰的技术要求不包括（a ）。

A. 细度 B.未消化残渣含量 C.CO2含量 D.产浆量

8、对石膏的技术要求主要不包括（ c ）。 A.细度 B.强度 C.有效CaO、MgO含量 D. 凝结时间

9、生产石膏的主要原料（c ）

A.CaCO3 B.Ca（OH）2 C.CaSO4·2H2O ? D.CaO? 10、生产石灰的主要原料是（d ）

A.CaCO3 ? B.Ca（OH）2 C.CaSO4·2H2O D.CaO? 11.有硫酸盐腐蚀的混凝土工程应优先选择（c ）水泥 。 A.硅酸盐B.普通C.矿渣D.快硬水泥 12. 有耐热要求的混凝土工程，应优先选择 ( b）水泥。 A.硅酸盐B.矿渣C.火山灰D.粉煤灰

13.有抗渗要求的混凝土工程，应优先选择（d ）水泥。 A.硅酸盐B.矿渣粉C.火山灰D.粉煤灰 14.下列材料中，（a ）属于非活性混合材料。 A.石灰石粉B.矿渣C.火山灰D.粉煤灰

15.为了延缓水泥凝结时间，在生产水泥时须掺入适量（b）。 A.石灰B.石膏C.助磨剂D.水玻璃

16.对于通用水泥，下列性能中（c ）不符合标准规定为废品。

A.终凝时间B.混合材料掺量C.体积安定性D.包装标志 17.通用水泥的储存期不宜过长，一般不超过（d ）。 A.一年B.六个月C.一个月D.三个月 18.对于大体积混凝土工程，应选择（c )水泥。 A.硅酸盐B.普通C.矿渣D.高铝

19.硅酸盐水泥熟料矿物中，水化热最高的是（a）

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A.C3S B .C2S C.C3A D.C4AF

20有抗冻要求的砼工程，应优先选择下列d( )硅酸盐水泥。

A.矿渣B.火山灰C.粉煤灰D.普通 21、普通混凝土用砂应选择（ d ）较好。 A.空隙率小 B. 尽可能粗 C.越粗越好 D.在空隙率小的条件下尽可能粗

22混凝土的水灰比值在一定范围内越大，则其强度（ a）。 A.越低 B.越高 C.不变 D.无影响

23、普通混凝土用砂的细度模数范围为（ c ）。 A.3.7～3.1 B.3.7～2.3 C.3.7～1.6 D.3.7～0.7

24混凝土的砂率越大，则混凝土的流动性越（ a ）。 A.越差 B. 越好 C. 不变

25提高混凝土拌合物的流动性，可采取的措施是（ d）。 A增加单位用水量 B.提高砂率 C.增大水灰比

D.在保持水灰比一定的条件下，同时增加水泥用量和用水量

26. 同一品种的石油沥青材料，牌号越高，则（b）。 A.针入度、延度均越大，软化点越高。 B.针入度、延度均越大，软化点越低。 C.针入度小、延度均越大，软化点越低。 27石油沥青的牌号主要根据其（ a ）划分。 A.针入度B.延度C.软化点

28.三元乙丙橡胶（EPDM）防水卷材属于（ a ）防水卷材。

A.合成高分子B.沥青C.高聚物改性沥青

29.为避免夏季流淌，一般屋面用沥青材料软化点应比本地区屋面最高温度高（b ）。 A.10度以上B.15度以上C.20度以上

30下列不宜用于屋面防水工程中的沥青是（ b ）

A. 建筑石油沥青B.煤沥青C.SBS改性沥青

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简答题

1孔隙率越大，材料的抗冻性是否越差？

答：材料的孔隙包括开口孔隙和闭口孔隙两种，材料的孔隙率则是开口孔隙率和闭口孔隙率之和。材料受冻融破坏主要是因其孔隙中的水结冰所致。进入孔隙的水越多，材料的抗冻性越差。水较难进入材料的闭口孔隙中。若材料的孔隙主要是闭口孔隙，即使材料的孔隙率大，进入材料内部的水分也不会很多。在这样的情况下，材料的抗冻性不会差。 2石灰抹面裂纹比较和分析：

答：在煅烧过程中，如果煅烧时间过长或温度过高，将生成颜色较深、块体致密的“过烧石灰”。过烧石灰水化极慢，当石灰变硬后才开始熟化，产生体积膨胀，引起已变硬石灰体的隆起鼓包和开裂。为了消除过烧石灰的危害，保持石灰膏表面有水的情况下，在贮存池中放置2周，这一过程称为陈伏。陈伏期间，石灰浆表面应保持一层水，隔绝空气，防止Ca(OH)2与CO2发生碳化反应。石灰砂浆A为凸出放射性裂纹，这是由于石灰浆的陈伏时间不足，致使其中部分过烧石灰在石浆砂浆制作时尚未水化，导致在硬化的石灰砂浆中继续水化成Ca(OH)2，产生体积膨胀，从而形成膨胀性裂纹。

石灰砂浆B为网状干缩性裂纹，是因石灰砂浆在硬化过程中干燥收缩所致。尤其是水灰比过大，石灰过多，易产生此类裂纹。

3既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土或三合土却可以 用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？ 解：石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的。加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，所以灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高，适于在潮湿环境中使用。

再者，由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，使灰土或三合土的密实度大大提高，降低了孔隙率，使水的侵入大为减少。因此灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位。 4某工地急需配制石灰砂浆。当时有消石灰粉、生石灰粉及生石灰材料可供选用。因赶工期加水配制石灰膏，再配制石灰砂浆。使用数日后，石灰砂浆出现众多凸出的膨胀性裂缝，请分析原因。

答：该石灰的陈伏时间不够。数日后部分过火石灰在已硬化的石灰砂浆中熟化，体积膨胀，以致产生膨胀性裂纹。因工程时间，若无现成合格的石灰膏，可选用消石灰粉或生石灰粉。消石灰粉在磨细过程中，把

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过火石灰磨成细粉，克服了过火石灰在熟化时造成的体积安定性不良的危害。故可不必陈伏可直接使用，且生石灰熟化时放出的热可大大加快砂浆的凝结硬化，加水量亦较少，硬化后的砂浆强度亦较高。 5.请观察建筑石膏粉，并分析是否宜用此石膏粉作粘结或制作石膏制品（结块）

答:从图可见该建筑石膏粉已吸潮结粒，对凝结硬化性能及强度均有影响，已不宜使用。

由于建筑石膏粉易吸潮，影响其以后使用时的凝结硬化性能和强度，长期储存也会降低强度，因此建筑石膏粉存贮时必须防潮，储存时间不得过长，一般不得超过三个月。

6.某工人用建筑石膏粉拌水为一桶石膏浆，用以在光滑的天花板上直接粘贴，石膏饰条前后半小时完工。几天后最后粘贴的两条石膏饰条突然坠落，请分析原因。

答：①建筑石膏拌水后一般于数分钟至半小时左右凝结，后来粘贴石膏饰条的石膏浆已初凝，粘结性能差。可掺入缓凝剂，延长凝结时间；或者分多次配制石膏浆，即配即用。②在光滑的天花板上直接贴石膏条，粘贴难以牢固，宜对表面予以打刮，以利粘贴。或者在粘结的石膏浆中掺入部分粘结性强的粘结剂 7某立窑水泥厂生产的普通水泥游离氧化钙含量较高，加水拌和后初凝时间仅40 min，本属于废品。但后放置1个月，凝结时间又恢复正常，而强度下降，请分析原因。

答：①该立窑水泥厂的普通硅酸盐水泥泥游离氧化钙含量较高，该氧化钙相当部分的煅烧温度较低。加水拌和后，水与氧化钙迅速反应生成氢氧化钙，并放出水化热，使浆体的温度升高，加速了其它熟料矿物的水化速度。从而产生了较多的水化产物，形成了凝聚－结晶网结构，所以短时间凝结。②水泥放置一段时间后，吸收了空气中的水汽，大部分氧化钙生成氢氧化钙，或进一步与空气中的二氧化碳反应，生成碳酸钙。故此时加入拌和水后，不会再出现原来的水泥浆体温度升高、水化速度过快、凝结时间过短的现象。但其它水泥熟料矿物也会和空气中的水汽反应，部分产生结团、结块，使强度下降。

8熟料矿物组成对早期强度及水化热的影响

以下是A、B两种硅酸盐水泥熟料矿物组成百分比含量，请分析A、B两种硅酸盐水泥的早期强度及水化热的差别。

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答:硅酸盐水泥熟料矿物各具特性。C3S在最初四个星期内强度发展迅速，它实际上决定着硅酸盐水泥四个星期以内的强度；C3S的水化热较多，其含量也最多，故它放出的热量最多；但其耐腐蚀性较差。 C2S的硬化速度慢，在大约4个星期后才发挥其强度作用，约一年左右达到C3S四个星期的发挥程度；而其水化热少；耐腐蚀性好。C3A硬化速度最快，但强度低，其对硅酸盐水泥在1～3d或稍长的时间内的强度起到一定作用；C3A的水化热多；耐腐蚀性最差。C4AF的硬化速度也较快，但强度低，其对硅酸盐水泥的强度贡献小；其水化热和耐腐蚀性均属中等。

A水泥的C3S及C3A含量高，而C3S及C3A的早期强度及水化热都较高，故A硅酸盐水泥的早期强度与水化热高于B水泥。

过烧的氧化钙与水的反应更加缓慢，且体积膨胀，会在水泥硬化几个月后导致水泥石开裂。②石膏掺量过多。当石膏掺量过多时，水泥硬化后，在有水存在的情况下，它还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙（俗称钙矾石，简写成AFt），体积约增大1.5倍，引起水泥石开裂。③熟料中游离氧化钙过多。水泥熟料中含有游离氧化钙，其中部分过烧的氧化钙CaO在水泥凝结硬化后，会缓慢与水生成Ca(OH)2。该反应体积膨胀，使水泥石发生不均匀体积变化。因为氧化镁和三氧化硫已作定量限制，而游离氧化钙对安定性的影响不仅与其含量有关，还与水泥的煅烧温度有关，故难以定量。沸煮可加速氧化钙的熟化，故需用沸煮法检验水泥的体积安定性，测试方法可以用试饼法也可用雷氏法。

9某大体积的混凝土工程，浇注两周后拆模，发现挡12某些体积安定性不合格的水泥，在存放一段时间墙有多道贯穿型的纵向裂缝。该工程使用某立窑水泥后变为合格，为什么？ 厂生产42.5Ⅱ型硅酸盐水泥，其熟料矿物组成如下： 答： 某些体积安定性轻度不合格水泥，在空气中放置 C3S 61％ C2S 14％ C3A 14％ ２~4周以上，水泥中的部分游离氧化钙可吸收空气中C4AF 11％ 的水蒸汽而水化（或消解），即在空气中存放一段时间答：由于该工程所使用的水泥C3A和C3S含量高，导致该水泥的水化热高，且在浇注混凝土中，混凝土的整体温度高，以后混凝土温度随环境温度下降，混凝土产生冷缩，造成混凝土贯穿型的纵向裂缝。 防治措施：首先，对大体积的混凝土工程宜选用低水化热，即C3A和C3S的含量较低的水泥。其次，水泥用量及水灰比也需适当控制。

10某工地使用某厂生产的硅酸盐水泥，加水拌和后，水泥浆体在短时间内迅速凝结。后经剧烈搅拌，水泥浆体又恢复塑性，随后过三小时才凝结。请讨论形成这种现象的原因。

答：此为水泥假凝现象。假凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。假凝与快凝不同，前者放热量甚微，且经剧烈搅拌后浆体可恢复塑性，并达到正常凝结，对强度无不利影响。 假凝现象与很多因素有关，一般认为主要是由于水泥粉磨时磨内温度较高，使二水石膏脱水成半水石膏的缘故。当水泥拌水后，半水石膏迅速水化为二水石膏，形成针状结晶网状结构，从而引起浆体固化。另外，某些含碱较高的水泥，硫酸钾与二水石膏生成钾石膏迅速长大，也会造成假凝。

瞬凝：石膏掺量不足，水泥矿物中的水化吕酸三钙很快水化，生成很粗糙、非塑性的混合物，并放出大量的热量。

11引起水泥安定性不良的原因是什么？

答:①熟料中游离氧化镁过多。水泥中的氧化镁（MgO）在水泥凝结硬化后，会与水生成Mg(OH)2。该反应比

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后由于游离氧化钙的膨胀作用被减小或消除，因而水泥的体积安定性可能由轻度不合格变为合格。 [评注] 必须注意的是，这样的水泥在重新检验并确认体积安定性合格后方可使用。若在放置上段时间后体积安定性仍不合格则仍然不得使用。安定性合格的水泥也必须重新标定水泥的标号，按标定的标号值使用。 13既然硫酸盐对水泥石具有腐蚀作用，那么为什么在生产水泥时掺入的适量石膏对水泥石不产生腐蚀作用？

答：硫酸盐对水泥石的腐蚀作用，是指水或环境中的硫酸盐与水泥石中水泥水化生成的氢氧化钙Ca（OH）2、水化铝酸钙C3AH6反应，生成水化硫铝酸钙（钙矾石C3AS3H31），产生1.5倍的体积膨胀。由于这一反应是在变形能力很小的水泥石内产生的，因而造成水泥石破坏，对水泥石具有腐蚀作用。生产水泥时掺入的适量石膏也会和水化产物水化铝酸钙C3AH6反应生成膨胀性产物水化硫铝酸钙C3AS3H31，但该水化物主要在水泥浆体凝结前产生，凝结后产生的较少。由于此时水泥浆还未凝结，尚具有流动性及可塑性，因而对水泥浆体的结构无破坏作用。并且硬化初期的水泥石中毛细孔含量较高，可以容纳少量膨胀的钙矾石，而不会使水泥石开裂，因而生产水泥时掺入的适量石膏对水泥石不产生腐蚀作用，只起到了缓凝的作用。

14为何矿渣水泥、火山灰水泥的耐腐蚀性优于硅酸盐水泥？

答：因为矿渣和火山灰与硅酸盐水泥熟料的水化产物

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氢氧化钙反应，生成水化硅酸钙等水化产物，使水泥石中的氢氧化钙含量大为降低，而氢氧化钙的耐腐蚀性较差。另一方面，形成较多的水化产物使水泥石结构更为致密，亦提高了水泥石的抗腐蚀能力。 15为何粉煤灰水泥的干缩性小于火山灰水泥？

答：粉煤灰多为表面致密的圆形颗粒，且比表面积小，故标准稠度用水量小，而火山灰是表面多孔形状不规则的颗粒。一般来说，在水泥浆体达到相同的流动度时，粉煤灰的需水量较少，使硬化后的水泥石干缩较小，抗裂性好，但由于球型颗粒的保水性差，泌水大、若施工时处理不当，会引起失水裂纹。

16工程上不宜用高强度等级水泥配制低强度等级的混凝土，也不宜用低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土？

答：采用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土时，只需少量的水泥或较大的水灰比就可满足强度要求，但却满足不了施工要求的良好的和易性，使施工困难，并且硬化后的耐久性较差。因而不宜用高强度等级水泥配制低强度等级的混凝土。用低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土时，一是很难达到要求的强度，二是需采用很小的水灰比或者说水泥用量很大，因而硬化后混凝土的干缩变形和徐变变形大，对混凝土结构不利，易于干裂。同时由于水泥用量大，水化放热量也大，对大体积或较大体积的工程也极为不利。此外经济上也不合理。所以不宜用低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土。

17在拌制混凝土时，砂的用量应按质量计，还是以体积计量，为什么？

解:砂子的体积和堆积密度与其含水状态紧密相关。小颗粒为水膜吸附着，难以滑移至大颗粒间的空隙中，使颗粒间的距离增大，引起砂体积增大，堆积密度减小。当砂的含水率为５％～８％时，其体积最大而堆积密度最小，砂的体积可增加20％～30％。若含水率继续增大，砂表面水膜增厚，由于水的自重超过砂粒表面对水的吸附力而产生流动，并迁入砂粒间的空隙中，于是砂粒表面的水膜被挤破消失，砂体积减小。当含水率达２０％左右时，湿砂体积与干砂体积相近；含水率继续增大，则砂粒互相挤紧，这时湿砂的体积可小于干砂。

18某糖厂建宿舍，以自来水拌制混凝土，浇注后用曾装食糖的麻袋覆盖于混凝土表面，再淋水养护。后发现该水泥混凝土两天仍未凝结，而水泥经检验无质量问题，请分析此异常现象的原因。

答：由于养护水淋于曾装食糖的麻袋，养护水已成糖水，而含糖份的水对水泥的凝结有抑制作用，故使混凝土凝结异常。

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19某工程使用等量的42.5普通硅酸盐水泥粉煤灰配制C25混凝土，工地现场搅拌，为赶进度搅拌时间较短。拆模后检测，发觉所浇筑的混凝土强度波动大，部分低于所要求的混凝土强度指标，请分析原因。 答:该混凝土强度等级较低，而选用的水泥强度等级较高，故使用了较多的粉煤灰作掺合剂。由于搅拌时间较短，粉煤灰与水泥搅拌不够均匀，导致混凝土强度波动大，以致部分混凝土强度未达要求。

20混凝土的流动性如何表示？工程上如何选择流动性的大小？

答:混凝土拌合物的流动性以坍落度或维勃调度作为指标.坍落度适用于流动性较大的混凝土拌合物，维勃稠度适用于干硬的混凝土拌合物。 工程中选择混凝土拌合物的坍落度，主要依据构件截面尺寸大小、配筋疏密和施工捣实方法等来确定。当截面尺寸较小或钢筋较密，或采用人工插捣时，坍落度可选择大些。反之，如构件截面尺寸较大，钢筋较疏，或采用振动器振捣时，坍落度可选择小些。《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）列出关于坍落度选择的规定。

21请讨论是否水泥浆量增加，混凝土拌和物的和易性越好。

答：在一定范围内，胶凝材料浆量增多，混凝土拌和物流动性越大；这是因包裹集料的水泥浆层由薄变厚，有利于流动性；但当浆量过多，不仅流动性无明显增大，而且粘聚性降低，保水性变差。因包裹集料的浆层厚度达一定值后，再增厚已无助于改善流动性，反而影响了粘聚性和保水性。

22现场浇灌混凝土时，施工人员能否向混凝土拌合物中加水，改变拌合混凝土的和易性。

解：现场浇灌混凝土时，施工人员向混凝土拌合物中加水，虽然增加了用水量，提高了流动性，但是将使混凝土拌合料的粘聚性和保水性降低。特别是因水灰比Ｗ／Ｃ的增大，增加了混凝土内部的毛细孔隙的含量，因而会降低混凝土的强度和耐久性，并增大混凝土的变形，造成质量事故。故现场浇灌混凝土时，必须严禁施工人员随意向混凝土拌合物中加水。 23混凝土搅拌站原混凝土配方均可生产出性能良好的泵送混凝土。后因供应的问题进了一批针片状多的碎石。当班技术人员未引起重视，仍按原配方配制混凝土，后发觉混凝土坍落度明显下降，难以泵送，临时现场加水泵送。请对此过程予以分析。

答：①混凝土坍落度下降的原因。因碎石针片状增多，表面积增大，在其它材料及配方不变的条件下，其坍落度必然下降。

②当坍落度下降难以泵送，简单地现场加水虽可

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