1、土木工程材料考試知識點一、名詞解釋1 、表觀密度 材料在自然狀態下單位體積的質量。包括材料實體積和內部孔隙的外觀幾何形狀的體積。 2、 堆積密度 散粒材料在自然狀態下單位體積的重量。既包含了顆粒自然狀態下的體積既又包含了顆粒之間的空隙體積3、孔隙率：是指材料內部孔隙體積（Vp）占材料總體積（Vo）的百分率 4、空隙率：散粒材料顆粒間的空隙體積（Vs）占堆積體積的百分率5、比強度：是指單位體積質量的材料強度，它等于材料的強度與其表觀密度之比6、潤濕邊角：水滴表面切線與材料和水接觸面的夾角。 7、吸濕性：親水材料在潮濕空氣中吸收水分的性質。 8、耐水性：材料長期在飽和水作用下不被破壞，強度也無明顯

2、下降的性質 9、膠凝材料：指能將散粒材料、塊狀材料或纖維材料粘結成為整體，并經物理、化學作用后可由塑性漿體逐漸硬化而成為人造石材的材料。 10、過火石灰：若煅燒溫度過高或高溫持續時間過長，則會因高溫燒結收縮而使石灰內部孔隙率減少，體積收縮，晶粒變得粗大，這種石灰稱為過火石灰；其結構較致密，與水反應時速度很慢，往往需要很長時間才能產生明顯的水化效果。11、廢品：國家標準規定，凡氧化鎂，三氧化硫，安定性、初凝時間中任一不符合標準規定時，均為廢品。12、不合格品：其他要求任一項不符合合格標準規定時為不合格品13、陳伏：指石灰乳（或石灰膏）在儲灰坑中放置14d以上的過程。14、堿骨料反應：當水泥或混凝

3、土中含有較多的強堿（Na2O，K2O）物質時，在潮濕環境下可能與含有活性二氧化硅的集料反應，在集料表面生成一種復雜的堿-硅酸凝膠體。 15、徐變：混凝土承受持續載荷時，隨時間的延長而增加變形。16、水泥活性混合材料:指磨成細粉后，與石灰或與石灰和石膏拌和在一起，并 加水后，在常溫下，能生成具有膠凝性水化產物，既能在水中，又能在空氣中硬化的混和材料。17、砂漿的流動性:指砂漿在自重或外力的作用下產生流動的性質。18、水泥的體積安定性：指水泥在凝結硬化過程中體積變化的均勻性。19、鋼的冷彎性能：冷彎性能是鋼材在常溫條件下承受的彎曲變形的能力。20、石油瀝青的針入度:指在規定溫度25 條件

4、下，以規定重量100g 的標準 針，經歷規定時間5s 貫入試樣中的深度。21、彈性模量：鋼材受力初期，應力與應變正比例地增長，應力與應變之比為常數，稱為彈性模量，即E=22、 硬度：表示鋼材表面局部體積內抵抗變形的能力。二、論述題1、論述瀝青主要技術性質（1）粘滯性 石油瀝青的粘滯性是反映瀝青材料內部阻礙其相對流動的一種特性。工程上，液體石油瀝青的粘滯性用粘度指標表示，它表示了液體瀝青在流動時的內部阻力；對固體和半固體石油瀝青用針入度表示，它反映了石油瀝青剪切變形的能力。一般地，瀝青質含量高，有適量的樹脂和較少的油份時，石油瀝青粘滯性越大，溫度升高，其粘性降低（2）塑性 塑

5、性是指石油瀝青在外力作用是產生變形而不破壞，除去外力后仍保持變形不變的性質。一般地，瀝青中油分和地瀝青質適量，樹脂含量越多，延度越大，塑性越好。溫度升高，瀝青的塑性隨之增大（3）溫度敏感性溫度敏感性是指石油瀝青的粘滯和塑性隨溫度升降而變化的性能。石油瀝青溫度敏感性與地瀝青質含量和蠟含量密切相關。瀝青中含蠟量多時，其溫度敏感性大（4）大氣穩定性大氣穩定性是指石油瀝青在熱，陽光和潮濕等因素長期綜合作用下抵抗老化的性能。2、論述混凝土的和易性和砂漿的和易性有什么聯系和區別？答：混凝土的拌合物的和易性是一項綜合的技術措施，包括流動性、粘聚性和保水性等三方面的含義。流動性是指混凝土拌合物在自重或機械振搗

6、作用下，能產生流動，并均勻密實的填滿模板的性能。粘聚性是指混凝土拌合物在施工過程中，其組成材料之間有一定的粘聚力，不知發生分層和離析的現象。保水性是指混凝土拌合物在施工過程中，具有一定的保水能力，不致產生秘水現象。新拌砂漿具有良好的和易性，使它能成為均勻的薄層，且與地面緊密連接；新拌砂漿的和易性可有流動性和和保水性兩方面做綜合評定。（1）流動性砂漿的流動性也叫稠度，是指在自重或外力的作用下流動的性能，用砂漿稠度測定儀測定，用沉入度表示，沉入度越大，流動性越好。（2）保水性 新拌砂漿保持其內部水分不秘出流失的能力，稱為保水性。保水性不良的砂漿在存放、運輸和施工過程中容易產生離析秘水現象。其可用砂

7、漿分層度筒測定3、某施工隊使用某立窯水泥廠生產的普通水泥鋪筑停車場。該水泥顏色為較深的灰黑色，據了解是以煤渣作混合材，混凝土的水灰比為0.55。完工后一個月發現混凝土強度正常，邊部切割后觀察，混凝土基本無大的孔洞。但表面耐磨性差，且在局部低凹表面的顏色為明顯不同的灰黑色，其耐磨性更差。水泥經檢驗強度及安定性等合格，但燒失量為6.3。請分析原因。 答：該水泥燒失量不合格。造成燒失量高有幾種可能：a.熟料燒不透；b.石膏雜質多；c.混合材本身燒失量大，且摻量高。從現象來看，最后一點的問題估計是主要的。在局部低凹表面灰黑色的水泥漿含較多燒失量高的煤渣，而這些煤渣的耐磨性較差，使該停車場混凝土耐磨性差

8、。另外，該混凝土水灰比過大，亦有利于混凝土的離析，煤渣的富集。從切割邊部混凝土觀察知混凝土基本無大孔洞，這可知混凝土的流動性較大，且振搗已相當充分。但對于水灰比較大的混凝土若振搗過度，更易離析、泌水，使煤渣在表面富集，使混凝土表面不耐磨。 4、石灰不耐水，但為什么配制的石灰土或三合土卻可以用于基礎的墊層、道路的基層等潮濕部位？ 答：原因1.石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成，加適量的水充分拌合后，經碾壓或夯實，在潮濕環境中石灰與粘土表面的活性氧化硅或氧化鋁反應，生成具有水硬性的水化硅酸鈣或水化鋁酸鈣，所以石灰土或三合土的強度和耐水性會隨使用時間的延長而逐漸提高，適于在潮濕環境中使

9、用。原因2.由于石灰的可塑性好，與粘土等拌合后經壓實或夯實，使其密實度大大提高，降低了孔隙率，水的侵入大為減少。因此，灰土或三合土可以用于基礎的墊層、道路的基層等潮濕部位5、鋼筋混凝土開裂某鋼筋混凝土基墩使用5年后出現大量裂紋。經檢查混凝土環境水，其pH=5.5；SO42-含量為6000 mg/L；Cl-含量為400 mg/L。該混凝土采用普通硅酸鹽水泥。請討論此鋼筋混凝土開裂的原因。 答：此混凝土產生裂紋的關鍵原因為硫酸鹽腐蝕，所使用的水泥不當。該環境水pH=5.5，對于鋼筋混凝土屬弱腐蝕(pH=4.56為弱腐蝕)；Cl-含量<500 mg/L，環境水無氯離子腐蝕；而SO42-含量&g

10、t;4 000 mg/L，屬強硫酸腐蝕。而僅使用普通硅酸鹽水泥，這是選用水泥不當所致。應選用高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。6、上海某新村四幢六層樓1989年911月進行內外墻粉刷，1990年4月交付甲方使用。此后陸續發現內外墻粉刷層發生爆裂。至5月份陰雨天，爆裂點迅速增多，破壞范圍上萬平方米。爆裂源為微黃色粉粒或粉料。該內外墻粉刷用的“水灰”，系寶山某廠自辦的“三產”性質的部門供應，該部門由個人承包。對爆裂采集的微黃色爆裂物作X射線衍射分析，證實除含石英、長石、CaO、Ca(OH)2、CaCO3外，還含有較多的MgO、Mg(OH)2以及少量白云石。答：該“水灰“含有相當數量的粗顆粒，相當部分為CaO與

11、MgO，這些未分消解的CaO和MgO在潮濕的環境下緩慢水化，生成Ca(OH)2，Mg(OH)2，固相體積膨脹約2倍，從而產生爆裂破壞。7、某工人用建筑石膏粉拌水為一桶石膏漿，用以在光滑的天花板上直接粘貼，石膏飾條前后半小時完工。幾天后最后粘貼的兩條石膏飾條突然墜落，請分析。 答、建筑石膏拌水后一般于數分鐘至半小時左右凝結，后來粘貼石膏飾條的石膏漿已初凝，粘結性能差。可摻入緩凝劑，延長凝結時間；或者分多次配制石膏漿，即配即用。在光滑的天花板上直接貼石膏條，粘貼難以牢固，宜對表面予以打刮，以利粘貼。或者，在粘結的石膏漿中摻入部分粘結性強的粘結劑。8、簡述石子的連續級配及間斷級配的特點？解石子的連續

12、級配是將石子按其尺寸大小分級，其分級尺寸是連續的。連續級配的混凝土一般和易性良好，不易發生離析現象，是常用的級配方法。石子的間斷級配是有意剔除中間尺寸的顆粒，使大顆粒與小顆粒間有較大的“空檔”。按理論計算，當分級增大時，骨料空隙率降低的速率較連續級配大，可較好地發揮骨料的骨架作用而減少水泥用量。但容易產生離析現象，和易性較差。9、影響混凝土強度的主要因素有哪些？怎樣影響？解：影響混凝土抗壓強度的主要因素有：（1）水泥強度等級和水灰比。水泥強度等級越高，混凝土強度越高；在能保證密實成型的前提下，水灰比越小強度越高。（2）骨料品種、粒徑、級配、雜質等。采用粒徑較大、級配較好且干凈的碎石和砂時，可降

13、低水灰比，提高界面粘結強度，因而混凝土的強度高。（3）養護溫度、濕度。溫度、濕度對混凝土強度的影響是通過影響水泥的水化凝結硬化來實現的。溫度適宜、濕度較高時，強度發展快，反之，不利于混凝土強度的增長。（4）齡期。養護時間越長，水化越徹底，孔隙率越小，混凝土強度越高。（5）施工方法。主要指攪拌、振搗成型工藝。機械攪拌和振搗密實作用強烈時混凝土強度較高。10、試述混凝土的受壓變形破壞特征及其破壞機理。解混凝土在外力作用下的變形和破壞過程，也就是內部裂縫的發生和發展過程。混凝土的受壓變形破壞特征如下：階段：荷載到達“比例極限”（約為極限荷載的）以前、界面裂縫無明顯變化，荷載與變形比較接近直線關系。I

14、I階段：荷載超過 “比例極限”以后，界面裂縫的數量、長度和寬度都不斷增大，界面借摩阻力繼續承擔荷載，但尚無明顯的砂漿裂縫。此時，變形增大的速度超過荷載增大的速度，荷載與變形之間不再為線性關系。三、簡答題1、 石灰的性質？答：（1）可塑性和保水性好 （2）生石灰水化時水化熱大，體積增大 （3）硬化緩慢 （4）硬化時體積增大（5）硬化時強度降低（6）耐水性差2. 何謂陳伏，后期有何作用？答：生石灰常含有過火石灰，水化極慢，當石灰變硬后才開始熟化，產生體積膨脹，引起已變硬石灰體的隆起鼓包和開裂。為了消除過火石灰的危害，需要石灰漿置于消化池中2-3周，即所謂陳伏。陳伏期間，石灰漿表面應保持一層水，隔絕

15、空氣，防止Ca(OH)2與CO2反應3. 混凝土組成材料有哪些，各個成分間的作用?答：混凝土材料的組成主要是水泥、水、細骨料和粗骨料。有時還常包括適量的摻合料和外加劑。混凝土的各組成材料在混凝土中起著不同的作用，沙、石對混凝土起著骨架作用，水泥和水組成水泥漿，包裹在骨料的表面并填充在骨料的空隙中。在混凝土攪拌物中，水泥漿起著潤滑作用，賦予混凝土拌合物流動性，便于施工：在混凝土中硬化后起膠結作用，把砂、石骨料膠結成為整體，使混凝土產生強度，成為堅硬的人造石材。4、混凝土配合比的基本要求包括哪四個方面？答：（1）滿足結構設計要求的混凝土強度等級 （2）滿足施工時要求的混凝土拌合物的和易性 （3）滿

16、足環境和使用條件要求的混凝土耐久性 （4）通過各種方法以降低混凝土成本，符合經濟性原則 5、混凝土中，骨料級配良好的標準是什么？答：骨料級配是指骨料中不同粒徑顆粒的組配情況。骨料級配良好的標準是骨料的空隙率和總表面積均較小。使用良好級配的骨料，不僅所需水泥漿量較少，經濟性好，而且還可提高混凝土的和易性、密實度和強度。6、簡述引氣劑加入到混凝土中，混凝土性能的變化？ 答：（1）、改善混凝土拌合物的工作性；（2）、提高的混凝土的抗滲性、抗凍性。（3）、降低了混凝土的強度。7、為什么硅酸鹽水泥的抗侵蝕性差？ 答：因為硅酸鹽水泥孰料含量高，所以水化產物中氫氧化鈣和水化鋁酸鈣的含量多，因此抗蝕性差，不宜

17、在有腐蝕性的介質的環境中使用。8、生石灰熟化時為什么必須進行“陳伏”。答：生石灰常含有過火石灰，水化極慢當石灰變硬后才開始熟化，產生體積膨脹，引起已變硬石灰體的隆起鼓包和開裂。為了消除過火石灰的危害，需將石灰置于消化池中2-3周，即陳伏。9、為什么要限制砂、石中活性氧化硅的含量，它對混凝土的性質有什么不利作用？解：混凝土用砂、石必須限制其中活性氧化硅的含量，因為砂、石中的活性氧化硅會與水泥或混凝土中的堿產生堿骨料反應。該反應的結果是在骨料表面生成一種復雜的堿一硅酸凝膠，在潮濕條件下由于凝膠吸水而產生很大的體積膨脹將硬化混凝土的水泥石與骨料界面脹裂，使混凝土的強度、耐久性等下降。堿骨料反應往往需

18、幾年、甚至十幾年以上才表現出來。故需限制砂、石中的活性氧化硅的含量。 10、什么是混凝土的和易性？它包括有幾方面涵義？ 解：和易性是指混凝土拌合物能保持其組成成分均勻，不發生分層離析、泌水等現象，適于運輸、澆筑、搗實成型等施工作業，并能獲得質量均勻、密實的混凝土的性能。和易性包括流動性、粘聚性和保水性三方面的涵義。1、 流動性是指混凝土拌合物在自重或機械振搗力的作用下，能產生流動并均勻密實地充滿模型的性能。2、粘聚性是指混凝土拌合物內部組分間具有一定的粘聚力，在運輸和澆筑過程中不致發生離析分層現象，而使混凝土能保持整體均勻的性能。3、保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持內部水分的能力，在施工過

19、程中不致產生嚴重的泌水現象的性能。11、提高混凝土強度的主要措施有哪些？解：提高混凝土強度主要有以下措施：（）采用高強度等級水泥；（）盡量降低水灰比（）；（）采用級配良好且干凈的砂和碎石。高強混凝土宜采用最大粒徑較小的石子。（4）摻加高效減水劑和摻合料。若要提高早期強度也可以摻加早強劑。（5）加強養護，保證有適宜的溫度和較高的濕度。也可采用濕熱處理（蒸汽養護）來提高早期強度（對摻活性混合材料多的水泥還可提高后期強度）。（6）加強攪拌和振搗成型。12、建筑石膏的技術特性 凝結硬化快。硬化后孔隙率大、強度較低。建筑石膏孔隙率可高達4060。體積穩定。不耐水。防火性能良好。具有一定調濕作用。裝飾性好

20、。13、為什么屈服點作為鋼材性能最好標準？ 答：屈服點是鋼材力學性質的最重要的指標。如果鋼材超過屈服點以上工作，雖然沒有斷裂，但會產生不允許的結構變形，一般不能滿足使用上的要求，因此，在結構設計時，屈服點是確定鋼材容許應力的主要依據。14、 屈強比能反映鋼材的利用率和結構安全可靠程度。屈強比越小，其結構的安全可靠程度越高，不易因局部超載而造成脆性斷裂而破壞；但屈強比過小，又說明鋼材強度的利用率偏低，造成鋼材浪費。屈服點、屈服強度和抗拉強度作為決定鋼材料性能的指標15、伸長率、斷面收縮率也可能考在書上70-71頁看看。四、計算題1、砂的粗細程度用細度模數表示（Mx），公式如下：Mx=(A2+A3

21、+A4+A5+A6)-5A1÷（100-A1）細度模數越大，表示砂度越粗。普通混凝土用砂的細度范圍一般為3.71.6；其中3.02.3為中砂；2.21.6為細砂；1.50.7為特細砂。例：某工程用砂，經烘干、稱量、篩分析，測得各號篩上的篩余量列于下表。試評定該砂的粗細程度（Mx）和級配情況。篩分析試驗結果篩孔尺寸（mm）52.51.250.6300.3150.160底 盤合 計篩余量（g）28.557.673.1156.6118.555.510.3500解： 計算分計篩余率和累計篩余率。 分計篩余和累計篩余計算結果分計篩余率（%）a1a2a3a4a5a65.7111.5314.633

22、1.3523.7211.11累計篩余率（%）A1A2A3A4A5A65.7117.2431.8763.2286.9498.05 計算細度模數：4. 2、耐水性用軟化系數表示：Kr=Fb÷FgKr-材料軟化系數Fb-材里料在飽和吸水狀態下的抗壓強度，Mpa ，Fg-材料在干燥狀態下的抗壓強度，Mpa一般材料吸水后，強度有所降低越多，軟化系數越小。說明耐水性越差。材料在Kr在0-1之間，工程中將Kr大于0.85的材料，成為耐水材料，長期處于潮濕或水中，所用材料必須在大于0.85,用于受潮或較輕結構材料，其值也不能小于0.75孔隙率： 體積吸水率：Wv= Wm例1、某石材在氣干、絕干、水飽

23、和情況下測得的抗壓強度分別為174，178，165mpa，求該石材的軟化系數，并判斷該石材可否用于水下工程。答：該石材軟化系數kr=fb/fg=165/178=0.93: 該石材的軟化系數為0.930.85，為耐水石材 可用于水下工程。 例2、一塊標準的普通粘土磚，其尺寸為240×115×53mm，已知密度為2.7g/cm3，干燥時質量為2500g，吸水飽和時質量為2900g。求：（1）材料的干表觀密度。 （2）材料的孔隙率。 （3）材料的體積吸水率。解： (1）根據1、0=m/v=2500/240×115×53=1.7 g/cm3(2)、P=1-0/=

24、1-1.7/2.7=37%(3)、Wv= Wm0=(2900-2500)/2500·1.7=27%3、混凝土的配比(1) 確定配置強度（Fcu,t）=Fcu,k+1.645*(2) 確定水灰比（WC）=A*FceFcu,t+ABFce(3) 確定用水量（Wo）(4) 確定水泥用量（Co）=WoW÷C(5) 確定砂率（Sp）(6) 確定1m3混凝土砂，石用量（So,Go）采用體積法： 例1、某框架結構工程現澆鋼筋混凝土梁，混凝土設計強度等級為c30，施工要求混凝土擁落度為3050mm，根據施工單位歷史資料統計，混凝土強度標準差=5mpa。可供應以下原材料：水泥：p.o42.5

25、普通硅酸鹽水泥，水泥密度為c=3.log/cm3，水泥的富余系數為1.08；中砂：級配合格，砂子表觀密度0s=2.60g/cm3；石子：530mm碎石，級配合格，石子表觀密度0g=2.65g/cm3。設計要求：(1) 混凝土計算配合比；(2) 若經試配混凝土的工作性和強度等均符合要求，無需作調整。又知現場砂子含水率為 3%，石子含水率為1%，試計算混凝土施工配合比。.解：(1) 求混凝土計算配合比。; * y) H; B( g1) 確定混凝土配制強度fcu,ofcu,o = fcu,k + 1.645= 30 + 1.645×5 = 38.2 mpa2) 確定水灰比 (w/c)fce

26、 =cfce,k = 1.08×42.5 = 45.9 mpa2 Y, A5 e2 ! U; Dw/c =0.53框架結構混凝土梁處于干燥環境，查表得容許最大水灰比為0.65，可確定水灰比為 0.53。3) 確定用水量 mw0對于最大粒徑為30mm的碎石混凝土,當所需擁落度為3050mm時，查表得：lm3混凝土的用水量可選用185kg。4) 計算水泥用量 mcomco = mw0/(w/c)= 185/0.53 = 349 kg/m3查表，對于干燥環境的鋼筋混凝土，最小水泥用量為260 kg/m3，取mco=349kg/m3。5) 確定砂率s對于采用最大粒徑為40mm的碎石，當水灰比

27、為0.53時，查表得砂率值可選取32%37%，取s=35%。6) 計算砂、石用量mso、mgo用體積法計算，得：mso= 641kg，mgo =l192kg。7) 該混凝土計算配合比為 水泥：砂：石子 = 1：1.84：3.42，w/c=0.53。(2) 確定施工配合比現場砂子含水率為3%，石子含水率為1%，則施工配合比為水泥 mc = mco=349kg砂 ms = mso(1+3%) = 641×(l+3%)=660kg石子 mg = mgo(1+1%) =1192×(1+1%)=1204kg水 mw = mwo-mso×3% - m×1% = 18

28、5-641×3% - 1192×1% = 154kg 例2、計算某大橋混凝土設計強度等級為C40，強度標準差為6.0Mpa，用52.5級硅酸鹽水泥，實測28d的抗壓強度為58.5 Mpa，已知水泥密度C3.10/c3，中砂，砂子表觀密度 OS3.10/c3，碎石，石子表觀密度OG278g/c3。自來水。已知：A=0.46，B=0.07，單位用水量為195kg/3，砂率Sp=0.32 含氣量百分數為=1，求該混凝土的初步配合比？（WC最大水灰比為0.60，水泥最小用量為280 kg/3）解：（1） fcu,t=fcu,k+1.645 fcu,t=40+1.645×6

29、= 49.87Mpa (2) W/C=Afce/fcu,t+ABfce W/C=0.46×58.5/49.87+0.46×0.07×58.5=0.52 (3) 因為0.52<0.60，所以C0=W0/W/C=195/0.52=375kg，因為375>280，所以C0=375kg(4) 根據體積法求砂、石用量C0/C+W0/W+S0/os+G0/oG+0.01=1S0/ S0+G0=SP 375/3100+195/1000+ S0/3100+G0/2780+0.01 =1S0/ S0+G0=0.32所以S0=616 G0=1310 所以該混凝土的初步配合比：水泥：375kg 砂子：616kg 石子：1310kg 水：195kg練習題：某高層全現澆框架結構柱（不受雨雪影響，無凍害）用混凝土的設計強度等級為C30，施工要求的坍