09工程材料考试题.doc

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特别提示：请诚信应考,考试违纪或作弊将带来严重后果！
成都理工大学工程技术学院
2010－2011学年第一学期
《土木工程材料》09工程管理专业期末试卷A
注意事项：1. 考前请将密封线内的各项内容填写清楚；
2. 所有答案请直接答在试卷上；
3．考试形式：闭卷；
4. 本试卷共四大题，满分100分，考试时间120分钟。

题号
一
二
三
四
总分
分数

阅卷人

一、 单项选择题(1×20=20)
1. 对于同一种材料而言，材料的密度、表观密度以及堆积密度的大小顺序正确的是( C )
A. B.
C. D.
2. 材料的孔隙率增大，材料的( D )降低。
A. 强度、憎水性、吸水性 B密度、强度、抗冻性
C.吸湿性、抗渗性、耐水性 D.表观密度、强度、密实度
3. 欲使建筑物室内尽可能冬暖夏凉的外墙材料应选用导热系数和热容量的大小是( C )
A. 值小，值小 B.值大，值小
C.值小，值大 D.值大，值大
4.含水率为10%的湿砂220g，其中水的质量为( C )
A.19.8g B.22g C.20g D.20.2g
5.在石灰熟化的过程中，对石灰表面覆盖一层水的的目的是( A )
A. 防止生成的氢氧化钙与二氧化碳发生反应
B. 消除过火灰的危害
C. 便于石灰熟化的产物沉淀
D. 以上三者都不对
6.在生产普通硅酸盐水泥的过程中，加入适量石膏的作用是( A )
A. 调节水泥的凝固时间 B.调节水泥的标号
C.减小水泥水化时的水化热 D.改变水泥的品种
7.对于大体积混凝土工程不宜选用的水泥品种( C )
A. 矿渣硅酸盐水泥 B.粉煤灰硅酸盐水泥
C.普通硅酸盐水泥 D.火山灰硅酸盐水泥
8.水泥熟料中28d水化热最大的矿物为( C )
A. C3S B. C2S C. C3A D. C4AF
9.在水泥性能试验后，测定下列哪项指标不合格，水泥即为废品。( B )
A. 水泥细度不合格 B.水泥体积安定性不合格
C.水泥标号不合格 D.水泥终凝时间不合格
10.某种水泥的标号为42.5R，其中R的含义为( B )
A.水泥的品种 B.早强型水泥 C.防腐型水泥 D.抗渗型水泥
11.在混凝土搅拌之前，洗砂以及石子的目的是( D )
A.提高砂石的含水率 B.降低砂石的含泥量
C.降低砂石里面有害杂质的含量 D.B与C都对
12.砂石中的含泥量对混凝土的性能有哪些影响( D )
A. 增加混凝土的拌水量 B.增大混凝土的干缩
C.降低混凝土的强度 D.以上三项都对
13.混凝土发生碱骨料反应的条件是( D )
A. 碱性物质、活性骨料、外加剂
B. 碱性物质、掺合料、外加剂
C. 碱性物质、有害杂质、外加剂、掺合料
D. 碱性物质、活性骨料、水
14.混凝土的和易性包括( A )
A. 流动性、粘聚性、保水性 B.稠度、分层度、保水性
C.泵送性、离析、强度 D.坍落度、维勃稠度、稠度
15.C30表示混凝土的( C )等于30MPa。
A. 立方体抗压强度值 B.设计立方体抗压强度值
C.立方体抗压强度标准值 D.强度等级
16.按经验资料计算出的混凝土配合比，经试拌发现混凝土拌合物的坍落度小于设计要求，应如何调整配合比( B )
A. 增加用水量直至坍落度满足要求
B.保证混凝土的水灰比不变的条件下，增大水泥浆的用量
C.保证混凝土的水灰比不变的条件下，掺入大量的减水剂
D.B与C选项方法都对
17. 下列哪种钢材的性能最优良( D )
A.沸腾钢 B.镇静钢 C.半镇静钢 D.特殊镇静钢
18.碳素钢结构设计时，碳素钢以( A )强度作为设计计算取值的依据。
A. B. C. D.以上都不对
19.钢材的伸长率越 ，截面收缩率越 ，钢材的塑性越好。( A )
A.大，大 B.大，小 C.小，小 D.小，大
20.钢材的冷弯性能衡量指标为( B )
A.钢材的厚度 B.弯曲角度与弯心直径与钢材直径的比值
C.钢材的表面是否起皮 D.弯曲角度与弯曲方向

1
2
3
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5
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20

二、 是非判断题，若该题正确在括号后打“√”，若该题错误在括号后打“×”并改正(2×10=20)
1. 对于材料的比强度越大，材料越轻质高强。( √ )
2. 对于同一种材料，材料的孔隙率越大，材料的吸湿性越强。(× )
改：与材料孔的结构有关。
3. 胶凝材料具有一定的强度，而且都能应用潮湿环境。( × )
改：气硬性胶凝材料不能应用于潮湿环境。
4. 水泥颗粒越细，水泥的水化越快，因此水泥的细度越细越好。( × )
改：水泥细度太小易引起干缩。
5. 间断级配的集料可以降低集料的空隙率，可以节约水泥，但在工程中并不多用，由于间断级配的集料易使混凝土拌合物产生离析。( √ )

6. 在混凝土拌合物中水泥浆的数量越多和易性越好。( × )
改：水泥浆过多易引起流浆。
7. 混凝土的强度随水灰比的增大而降低。( √ )

8.在施工中加强混凝土的振捣有利于混凝土的密实，因此在施工中振捣的时间越长越好。( × )
改：振捣试件太长易引起骨料下沉。
9. 钢材的强屈比越大，钢材的安全性越高，可靠度越大；因此钢材的强屈比越大越好。( × )
改：强屈比太大浪费材料。
10.钢材在应力低于屈服应力的情况下不会出现破坏。( × )
改：疲劳破坏可以发生。

三、 工程实例分析题(10×4=40)
1.某施工对使用以煤渣掺量为30%的火山灰硅酸盐水泥铺设汽车行驶路面。建成使用两年后，路面耐磨性差，已出现一些坑洼，且表面有微裂纹。请分析原因。

答：在混凝土施工中，水泥品种以及强度等级的选择必须与工程环境以及使用条件相适应。对于公路路面对混凝土的耐磨性要求较高，而火山灰硅酸盐水泥耐磨性差，干缩性较大，因此表面会出现坑洼，本工程应选用耐磨性较高的水泥品种。

2.某工地现配制C20的普通混凝土，选用42.5号硅酸盐水泥，水泥用量为250kg/m3，使用石子的粒径为20-40mm，为间断级配，人工现场搅拌。搅拌时发现混凝土拌合物的和易性较差，成型后混凝土结构中的蜂窝以及空洞较多，请从材料方面分析原因。
答：在配制混凝土时水泥的标号选择必须与混凝土的强度等级适应，一般情况下，高强度的混凝土需要高标号的水泥，低强度的混凝土需要低标号的水泥。本例采用了高标号的水泥配制低强度的混凝土，水泥的单位用量小于规范要求的260kg，在拌制混凝土时水泥浆数量不够，而且石子级配为间断级配易造成离析，故和易性较差，和易性差在振捣时不易密实故空洞较多。

3. 某钢结构厂房吊车梁使用中碳钢，采用一般的焊条直接焊接。建成不久后在一次生产中由于吊车紧急刹车，吊车梁发生突然性断裂，造成一定的经济损失。请分析吊车梁断裂的原因。
答：吊车梁使用的中碳钢，含碳量较高。钢材的可焊性以及冲击韧性都较低。由钢材的性质可知：随着含碳量的增加，钢材的可焊性以及冲击韧性都会降低低。因此对于中碳钢应该采用特种焊条焊接，另一方面，由于吊车紧急刹车对吊车梁相当一个冲击荷载，使钢结构发生断裂。

四、 计算题(8+12)
1. 称取密度、绝干体积密度、绝干堆积密度分别为2.68g/cm3、2.6g/cm3、1.5g/cm3的绝干砂子500g，将其放入容量瓶内，加满水并排尽气泡(砂已吸水饱和)，此时称得总质量为997g。将瓶内的砂子倒出，向瓶内重新注满水，此时称得总质量为686g。求该砂的表观密度、空隙率、开口孔隙率、闭口孔隙率。
解：

2. (1)工程条件：某工程的预制钢筋混凝土梁(不受风雪影响)。混凝土的设计强度为C20，要求强度保证率95%。施工要求坍落度为35mm~50mm(混凝土由机械搅拌、机械振捣)，该施工单位无历史统计资料。
(2) 材料：42.5普通硅酸盐水泥，实测28d的抗压强度为48.0MPa，表观密度=3.1g/cm3；中砂，表观密度=2.65g/cm3，堆积密度=1.50g/cm3；碎石，表观密度=2.70g/cm3，堆积密度=1.55g/cm3，最大粒径为20mm；自来水。
试设计该混凝土的初步配合比。(按干燥材料计算，质量法与体积法均需计算)
附表1：混凝土强度标准差值
混凝土强度等级
低于C20
C20~C35
高于C35
/MPa
4.0
5.0
6.0

附表2：混凝土的最大水灰比和最小水泥用量
环境条件
结构物类型
最大水灰比
最小水泥用量/Kg
素混凝土
钢筋混凝土
预应力混凝土
素混凝土
钢筋混凝土
预应力混凝土
干燥环境
正常的居住或办公屋内的构件
无规定
0.65
0.60
200
260
300

附表3：塑性混凝土的单位用水量Kg/m3
拌合物稠度
碎石最大粒径/mm
坍落度/mm
指标
16
20
31.5
40
10-30
200
185
175
165
35-50
210
195
185
175
55-70
220
205
195
185

附表4：混凝土砂率选用表
水灰比
碎石最大粒径/mm
16
20
40
0.40
30~35
29~34
27~32
0.50
33~38
32~37
30~35
0.60
36~41
35~40
33~38
0.70
39~44
38~43
36~41

附公式1：
附公式2：，对于碎石：
答：计算混凝土的初步配合比：
1. 计算配制强度：
=20+1.645×5.0=28.225MPa
2. 计算水灰比：
==0.74>0.65
取水灰比为0.65.
3.该混凝土所用的碎石最大粒径为20mm，坍落度要求为35mm~50mm，查表取单位用水量为mw=195Kg.
4.计算水泥用量
mc=195/0.65=300Kg>260Kg
5. 确定砂率Sp=36%
6. 采用重量法计算
195+300+ms+mg=2400
ms/(ms+mg)=36%
7. 采用体积法计算
300/3100+ms/2650+mg/2700+195/1000+0.01×1=1
ms/(ms+mg)=36%
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