工程材料答案全、

2020-01-12 来源：客趣旅游网

思考题与习题：

一、填空

土木工程材料概述及基本性质

1、建筑材料按化学成分可分为有机材料、无机材料、复合材料三大类。 2、建筑材料按使用功能可分为结构材料、功能材料两大类。

3、我国建筑材料标准分为：国家标准、部委行业标准、地方标准、企业标准四类，国家标准代号为： GB ，企业标准代号为 QB 。

4、材料标准表示由标准名称，标准分类，标准编号，实施年份四部分组成。 5、《蒸压加气混凝土砌块》（GB/T11969－1997）中，各字母和数字的含意为：GB : 国家标准， T : 推荐标准，11969 : 标准编号，1997 : 实施年份。 6、某材料的密度为2.5，表观密度为1.8，该材料的密实度为 0.72 ，孔隙率为 0.28 。7、水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为材料的亲水性。 8、材料的吸水性大小用吸水率表示，吸湿性大小用含水率表示。 9、含水率为5％的湿砂1000g中，含干砂 952.38 g，水 47.62 g。 10、材料的耐水性用软化系数表示，耐水材料的KR≥ 0.85 。 11、一般来说，材料含水时比其干燥时的强度低。

12、墙体受潮后，其保温隔热性会明显下降，这是由于材料受潮后导热系数明显增大的缘故。 13、当某材料的孔隙率增大时，下表中的性质将如何变化。（增大 ↑，下降 ↓，不变－，不定？）孔隙率 ↑ 密度－表观密度 ↓ 强度 ↓ 吸水率？抗冻性？导热性 ↓ 14、某钢材直径10mm，拉伸破坏荷载为31.5KN，该钢材的抗拉强度为 401.07MPa 。 15、材料的弹性模量反映了材料抵抗变形的能力。

16、材料在使用环境中，除受荷载作用外，还会受到物理作用、化学作用和生物作用等周围自然因素的作用影响其耐久性。二、是非判断题（对的打∨，错的打×）

1、含水率为2％的湿砂重100g，其中水的重量为2g。（×） 2、热容量大的材料导热性大，受外界气温影响时室内温度变化较快。（×） 3、材料的孔隙率相同时，连通粗孔比封闭微孔的导热系数大。（√ ） 4、同一种材料，其表观密度越大，则其孔隙率越大。（×） 5、吸水率小的材料，其孔隙率小。（×）

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6、材料在进行强度试验时，大试件较小试件的试验结果值偏小。（√） 7、材料在进行强度试验时，加荷速度快者较加荷速度慢者的试验结果值偏小。（×） 8、材料的孔隙率越大，则其抗冻性越差。（×） 9、软化系数越大的材料，长期受水作用后，其强度降低越多。（×） 10、材料的比强度值越小，说明该材料愈是轻质高强。（×）三、名词解释

1、表观密度：材料在自然状态下单位体积的质量。

2、堆积密度：散粒状材料在自然堆积状态下单位体积的质量。

3、空隙率：散粒状材料颗粒间的体积占堆积体积的百分率。

4、比强度：材料强度与其表观密度之比。

5、吸湿性：材料在潮湿环境中吸收水分的性质。

6、抗冻性：材料在吸水饱和状态下能经受多次冻融循环作用而不破坏、同时也不严重降低强度的性质。

四、选择题（单选）

1、对于同一材料，各种密度参数的大小排列为（2 ）。

①、密度＞堆积密度＞表观密度 ②、密度＞表观密度＞堆积密度 ③、堆积密度＞密度＞表观密度 ④、表观密度＞堆积密度＞密度 2、憎水性材料的润湿角（2 ）。

①、90 ②、＞90 ③、0 3、当某材料的孔隙率增大时，其吸水率（4 ）。

①、增大 ②、减小 ③、不变化 ④、不一定 4、材料的耐水性指材料（3 ）而不破坏，其强度也不显著降低的性质。

①、在水作用下 ②、在压力水作用下 ③、长期在饱和水作用 ④、长期在潮湿环境下

5、某混凝土标准试件经28d标准养护后测得其抗压强度为22.6Mpa，同时又测得同批混凝土水饱和后的抗压强度为21.5Mpa，干燥状态下测得的抗压强度为24.5Mpa，该混凝土的软化系数为（4 ）。 ①、0.95 ②、0.92 ③、0.13 ④、0.88 6、材料的抗渗性是指材料抵抗（3 ）渗透的性质。

①、水 ②、潮气 ③、压力水 ④、饱和水

7、在寒冷地区环境中的结④构设计和材料选用，必须考虑材料的（4 ）。

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①、吸水性 ②、耐水性 ③、抗渗性 ④、抗冻性 8、一块砖重2625g，其含水率为5％，该砖所含水量为（4 ）。 ①、131.25g ②、129.76g ③、130.34g ④、125g 9、含水率为5％的砂220g，将其干燥后的重量为（3 ）。 ①、209g ②、200g ③、209.52g ④、210g 10、关于材料的导热系数，以下哪个不正确？（3 ）

①、表观密度小，导热系数小 ②、含水率高，导热系数大 ③、孔隙不连通，导热系数大 ④、固体比空气导热系数大 11、评价建筑材料保温隔热性能好坏的主要指标是（4 ）。

①、体积、比热 ②、形状、容重 ③、含水率、空隙率 ④、导热系数、热阻

12、材质相同的A、B两种材料，若A的表观密度大于B的表观密度，则A的保温效果比B (2 )。 ①、好 ②、差 ③、差不多 13、材料吸水后，将使材料的（4 ）提高。

①、耐久性 ②、强度及导热系数 ③、密度 ④、表观密度和导热系数 14、对于某材料来说，无论环境怎么变化，其（1 ）都是一个定值。 ①、密度 ②、表观密度 ③、导热系数 ④、平衡含水率 15、材料的抗弯强度与试件的以下哪个条件无关？（2 ）

①、受力情况 ②、材料质量 ③、截面形状 ④、支承条件 16、选择承受动荷载作用的结构材料时，应选择（ 4 ）的材料。 ①、弹性 ②、塑性 ③、脆性 ④、韧性 17、下列材料中，（ 2 ）属于韧性材料。

①、烧结普通砖 ②、钢材 ③、混凝土 ④、石材五、计算

1、某材料的干质量为105g，自然状态下的体积为40cm，绝对密实状态下的体积为33cm，计算其密

度、表观密度、密实度和孔隙率。

解：密度＝105/33=3.18g/cm 表观密度＝105/40＝2.625 g/cm

D=2.625/3.18=0.825 P=1-D=0.175

2、一块普通烧结砖的外形尺寸为240mm×115mm×53mm，吸水饱和后重2940g，烘干至恒重为2580g。

将该砖磨细并烘干后取50g，用李氏瓶测得其体积为18.58cm。试计算该砖的密度、表观密度、孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。

解：密度＝50/18.58=2.69g/cm 表观密度＝2580/(24×11.5×5.3)＝1.76g/cm

孔隙率P=1-1.76/2.69=0.3457=34.57％

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质量吸水率Wm＝（2940－2580）/2580＝13.95％开口孔隙体积VK=（2940－2580）/1=360cm 开口孔隙率PK＝360/(24×11.5×5.3)＝24.61％闭口孔隙率PB＝P－PK＝34.57％－24.61％＝9.96％

3、某石灰岩石的密度为2.62g/cm，孔隙率为1.2％。将该岩石破碎成碎石，碎石的堆积密度为

1580kg/m,计算此碎石的表观密度和空隙率。

解：表观密度＝2.62×（1－1.2％）＝2.59 空隙率＝1－1.58/2.59＝40％

4、某混凝土配合比中，需干砂660kg，干石子1240kg，施工现场砂含水率为4％，石子含水率为1％。

计算施工中砂、石子的用量。

解：砂：S＝660×（1＋4％）＝686.4Kg 石子：G＝1240×（1＋1％）＝1252.4Kg

5、已知碎石的表观密度为2.65g/cm，堆积密度为1500kg/m，砂子的堆积密度为1550kg/m，求2.5m

松散状态的碎石至少需要多少重量的砂子才能填满其空隙。

解：空隙率p＝1－1.5/2.65＝43.4％

2.5m碎石中空隙体积V=43.4％×2.5=1.085m砂质量m=1.085×1550=1681.75Kg

气硬性胶凝材料

思考题与习题：

一、填空

1、建筑工程中将散粒状或块状材料胶结为整体，并具有一定机械强度的材料称为胶凝材料。 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并发展强度，只适用于地上或干燥环境中的工程；水硬性胶凝材料不仅能在空气中硬化，而且能更好的在水中凝结硬化，保持并发展强度，适用于地上、地下或水中的工程。 3、半水石膏的晶体有 型和型两种。

4、建筑石膏一般用作内墙板，这是因为其制品绝热保温、防火吸声好。但由于其耐水性性能差，不宜用作外墙板。

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5、按消防要求我们尽可能用石膏板代替木质板，这是由于石膏板的防火性能好。 6、生石灰在建筑工程中一般加工成为石灰膏、生石灰粉、消石灰粉三种产品。 7、石灰的熟化是将氧化钙加水消解成氢氧化钙，熟化过程中放出大量热，体积产生明显膨胀。

8、石灰浆体的硬化包括结晶和碳化两个交叉进行过程。 9、石灰不能单独应用是因为其硬化后体积收缩大。二、是非判断题（对的打∨，错的打×）

1、气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。（ × ） 2、石膏浆体的凝结硬化实际上是碳化作用。（ × ） 3、建筑石膏最突出的技术性质是凝结硬化慢，并且硬化时体积略有膨胀。（ × ） 4、建筑石膏板因为其强度高，所以在装修时可以用在潮湿环境中。（ × ） 5、生石灰熟化时，石灰浆流入储灰池中需要“陈伏”两周以上，其主要目的是为了制得和易性很好的

石灰膏，以保证施工质量。（ × ） 6、在空气中贮存过久的生石灰，可以照常使用。（ × ） 7、欠火石灰用于建筑结构物中，使用时缺乏粘结力，但危害不大。（ × ）三、选择题（单选）

1、（ 2 ）浆体在凝结硬化过程中，其体积发生微小膨胀。 ①、石灰 ②、石膏 ③、水玻璃 2、石膏制品防火性能好的原因是（ 2 ）。

①、空隙率大 ②、含有大量结晶水 ③、吸水性强 ④、硬化快 3、石灰的“陈伏”是为了（ 1 ）。

①、消除过火石灰的危害 ②、沉淀成石灰膏 ③、消除欠火石灰的危害 ④、有利于结晶

4、将石灰膏掺入水泥砂浆中制成的混合砂浆比纯水泥砂浆具有更好的（ 3 ）。 ①、装饰性 ②、耐水性 ③、可塑性 ④、抗压强度 5、为了保持石灰膏的质量，应将石灰贮存在（ 3 ）。 ①、潮湿空气中 ②、干燥环境中 ③、水中 6、用于拌制石灰土的消石灰粉，其主要成分是（ 4 ）。

①、碳酸钙 ②、氧化钙 ③、碳化钙 ④、氢氧化钙 7、石灰在建筑工程中的应用，以下哪种用途是错误的？（ 3 ）。

①、硅酸盐建筑制品 ②、灰土和三合土 ③、烧土制品 ④、砂浆和石灰乳五、问答题

1、建筑石膏的特性及其应用。

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答：建筑石膏具有：硬化速度快，硬化时体积微膨胀，硬化后孔隙率较大，表观密度和强度低，隔热、

吸声、防火性能好，具有一定的调温调湿性，加工性能好，耐水性和抗冻性差等特点。石膏主要用于调制粉刷砂浆，制作建筑装饰配件，生产石膏制品。 2、简述石灰的特性和应用。

答：石灰具有可塑性和保水性好，硬化缓慢，硬化后强度低，硬化时体积收缩大，耐水性差等特点。在工程中可用于制作石灰乳涂料，配制砂浆，伴制石灰土或石灰三合土，生产石灰硅酸盐制品。 3、某建筑物室内墙面抹灰采用石灰砂浆，交付使用后墙面出现鼓包开裂和网状裂纹，试分析产生的原

因及其防止方法。

答：墙面鼓包开裂主要是用于石灰砂浆中的过火石灰引起的，使用前应将石灰膏充分陈伏。网状裂纹主要是由于石灰干燥收缩造成的，可以减少石灰用量或掺加纤维质材料。 4、解释石灰、建筑石膏不耐水的原因。

答：石灰的炭化硬化较慢，强度主要由干燥硬化产生，石灰受潮后，氢氧化钙吸水软化导致强度下降。石膏吸水后，石膏晶体间的粘合力降低，二水石膏在水中溶解而引起石膏溃散，由于石膏孔隙率

较大，石膏中的水分冻结后引起石膏崩裂。

5、在没有检验仪器的条件下，如何采用简易方法鉴别生石灰的质量？

答：将生石灰加入适量的水，让其充分水化，若水化产物细度高，残渣少，则质量好。

水泥

思考题与习题：

一、填空

1、硅酸盐系列水泥的主要品种有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。

2、硅酸盐水泥熟料主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙四种矿物组成，分别简写成 C3S 、 C2S 、 C3A 、 C4AF 。

3、硅酸盐水泥熟料矿物组成中，硅酸三钙是决定水泥早期强度的组分，硅酸二钙是保证水泥后期强度的组分，铝酸三钙矿物凝结硬化速度最快。

4、国家标准规定：硅酸盐水泥的初凝时间不得早于 45min ，终凝时间不得迟于 390min 。 5、水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。

6、水泥胶砂强度试件的灰砂比为 1：3 ，水灰比为 0.5 ，试件尺寸为 160 × 40 × 40 mm。 7、硅酸盐水泥分为 6 个强度等级，其中有代号R表示早强型水泥。

8、防止水泥石腐蚀的措施主要有合理选用水泥品种、提高水泥石密实度、加做保护层。

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9、掺混合材硅酸盐水泥的水化首先是熟料矿物的水化，然后水化生成的氢氧化钙与掺入的石膏和活性混合材发生二次水化反应。

10、掺混合材的硅酸盐水泥与硅酸盐水泥相比，早期强度低，后期强度高，水化热低，耐蚀性好，蒸汽养护效果好，抗冻性差，抗碳化能力差。二、是非判断题（对的打∨，错的打×）

1、因为水泥是水硬性胶凝材料，故在运输和储存时不怕受潮和淋雨。（ × ） 2、硅酸盐水泥的细度越细越好。（× ） 3、活性混合材料掺入石灰和石膏即成水泥。（× ） 4、水泥的凝结时间不合格，可以降级使用。（× ） 5、水泥水化放热，使混凝土内部温度升高，这样更有利于水泥水化，所以工程中不必考虑水化热造成的影响。（× ） 6、水泥中的Ca(OH)2与含碱高的骨料反应，形成碱－骨料反应。（× ）

7、凡溶有二氧化碳的水均对硅酸盐水泥有腐蚀作用。（√ ） 8、水泥是碱性物质，因此其可以应用于碱性环境中而不受侵蚀。（× ） 9、有抗渗要求的混凝土不宜选用矿渣硅酸盐水泥。（√） 10、粉煤灰水泥由于掺入了大量的混合材，故其强度比硅酸盐水泥低。（× ）

11、因为火山灰水泥的耐热性差，故不适宜采用蒸汽养护。（× ）

三、选择题（单选）（多选）

1、为了调节水泥的凝结时间，常掺入适量的（2 ）。 ①、石灰 ②、石膏 ③、粉煤灰 ④、MgO 2、硅酸盐水泥熟料中对强度贡献最大的是（ 1 ）。

①、C3S ②、C2S ③、C3A ④、C4AF

3、水泥是由几种矿物组成的混合物，改变熟料中矿物组成的相对含量，水泥的技术性能会随之改变，主要提高（ 1 ）含量可以制备快硬高强水泥。

①、C3S ②、C2S ③、C3A ④、C4AF 4、硅酸盐水泥水化时，放热量最大且放热速度最快的是（ 3 ）。 ①、C3S ②、C2S ③、C3A ④、C4AF 5、影响硅酸盐水泥强度的主要因素包括（ 1 2 3 4 ）。 ①、熟料组成 ②、细度 ③、养护条件 ④、龄期

6、经沸煮法测定，水泥体积安定性不良，其产生的原因是由于（ 1）引起的。 ①、fCaO过多 ②、MgO过多 ③、CaSO4过多 7、硅酸盐水泥腐蚀的基本原因是（ 2 3 ）。

①、含有过多的游离CaO ②、水泥石中存在Ca(OH)2 ③、水泥石不密实 ④、掺石膏过多

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8、硅酸盐水泥的下列性质和应用中何者不正确？（ 4 ）

①、强度等级高，常用于重要结构 ②、含有较多的氢氧化钙，不易用于有水压作用的工程 ③、凝结硬化快，抗冻性好，适用于冬季施工 ④、水化时放热大，宜用于大体积混凝土工程 9、紧急抢修工程宜选用（ 4 ）。

①、硅酸盐水泥 ②、普通硅酸盐水泥 ③、硅酸盐膨胀水泥 ④、快硬硅酸盐水泥 10、建造高温车间和耐热要求的混凝土构件，宜选用（ 3 ）。

①、硅酸盐水泥 ②、普通水泥 ③、矿渣水泥 ④、火山灰水泥 11、一般气候环境中的混凝土，应优先选用（ 2 ）。

①、粉煤灰水泥 ②、普通水泥 ③、矿渣水泥 ④、火山灰水泥 12、火山灰水泥（ 1 ）用于受硫酸盐介质侵蚀的工程。 ①、可以 ②、不可以 ③、适宜 13、采用蒸汽养护加速混凝土硬化，宜选用（ 3 ）水泥。 ①、硅酸盐 ②、高铝 ③、矿渣 ④、粉煤灰四、简述

1、硅酸盐水泥的主要特性。

答：①、凝结硬化快，强度高，尤其是早期强度高；②、水化热大；③、耐腐蚀性差；

④、抗冻性好，干缩小；⑤、耐热性差。 2、影响水泥性能的主要因素。

答：①、水泥组成成分；②、水泥细度；③、养护条件（温度、湿度）；④、龄期；

⑤、水灰比； ⑥、水泥贮存条件。

3、工地仓库中存有一种白色胶凝材料，可能是生石灰粉、白水泥、石膏粉，请用简便方法区别。

答：将三种材料分别加入适量的水，放出大量热的是石灰，凝结硬化较快的是石膏，另一种是白水泥。

4、为什么矿渣水泥的早期强度低，而后期强度却超过同强度等级的普通水泥？

答：矿渣水泥中水泥熟料含量较少，掺加的活性混合材水化慢，因此早期强度低，但水泥水化过程中产生的氢氧化钙与活性混合材发生二次水化反应，生成的水化硅酸钙凝胶逐渐增多，因此后期强度高。

5、简述软水对水泥石的腐蚀作用。

答：水泥水化过程中产生的氢氧化钙在软水环境中逐步溶解，造成水泥石中的碱度降低，进一步引起其他水化物的分解或溶解，导致水泥石强度降低。

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五、计算

进场42.5号普通硅酸盐水泥，检验28d强度结果如下：抗压破坏荷载：62.0KN，63.5KN，61.0KN，65.0KN，61.0KN，64.0KN。抗折破坏荷载：3.38KN，3.81KN，3.82KN。问该水泥28d试验结果是否达到原强度等级？若该水泥存放期已超过三个月可否凭以上试验结果判定该水泥仍按原强度等级使用？

333801007.92MPa；同理：Rf28.93MPa、Rf38.95MPa 222bh24040 则Rf8.6MPa，单值无超过平均值±10％。

解：抗折强度：Rf13FfL 抗压强度：Rc1Fc6200038.75MPa；同理： Rc239.69MPa、Rc338.13MPa、A4040Rc440.63MPa、Rc538.13MPa、Rc640MPa，

则Rc39.22MPa，单值无超过平均值±10％。

该水泥28d强度没有达到原强度等级的要求。

若该水泥存放期超过三个月，该水泥应重新检验其强度。

实习与实踐：参观水泥厂，了解水泥的生产工程，产品检验方法。

混凝土

思考题与习题：

一、填空

1、在混凝土中，水泥浆在硬化前起包裹和润滑作用，硬化后起胶结作用；砂、石在混凝土中主要起骨架作用，并不发生化学反应。

2、配制普通混凝土时，水泥强度一般为混凝土强度等级的 1.5～2.0 倍。

3、混凝土所用的骨料，粒径大于等于4.75mm 的称为粗骨料，粒径小于4.75mm 称为细骨料。 4、砂的筛分试验，砂样质量为 500 g，按 0.6 mm筛孔的累计筛余百分率，分成 3 个级配区。 5、砂的细度模数MX在3.1-3.7为粗砂，在3.0-2.3为中砂，在2.2-1.6为细砂，在1.5-0.7为特细砂。6、混凝土中粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的 1/4 ，且不得大于钢筋最小净距的 3/4 ；对于混凝土实心板，不得超过板厚的 1/3 ，且不得超过 40 mm；对于泵送混凝土，骨料最大粒径与输送管内径之比，碎石不宜大于 1/3 ，卵石不宜大于 1/2.5 。

7、粗骨料的强度可用岩石的抗压强度或压碎指标两种方法表示，压碎值的大小反映了粗骨料抵抗受压破坏的能力，骨料的坚固性用硫酸钠溶液法来测定。

8、级配良好的骨料，其空隙小，因此配制混凝土时可以节约水泥，并能提高混凝土的强度。 9、新拌混凝土的和易性包括流动性、粘聚性、保水性三个方面。

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10、在混凝土拌合物中加入减水剂：在配合比不变时，可提高拌合物的流动性；在保持混凝土强度和坍落度不变的情况下，可减少用水量及节约水泥；在保持流动性和水泥用量不变的情况下，可减少水灰比和提高强度。

11、混凝土抗压强度标准试件为边长 150 mm的立方体，标准养护条件为（温度 20 ℃± 1 ℃, 相对湿度 95 ％以上），养护时间为 28 天。

12、边长为100mm的立方体试件的强度折算系数为 0.95 ，边长为200mm的立方体试件的折算系数为 1.05 。

13、我国将普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为 16 个强度等级，强度符号为 C 。 14、在混凝土配合比设计中，通过最大水灰比、最小水泥用量两个方面控制混凝土的耐久性。 15、P5表示混凝土的抗渗标号，5表示试件在0.5MPa压力水作用下不渗漏。 16、F100表示混凝土的抗冻标号，100表示经100次冻融循环试件符合规范要求。

17、混凝土的碳化是指环境中的二氧化碳和水与混凝土中的氢氧化钙反应，生成碳酸钙和水，从而使混凝土的碱度降低的现象。二、是非判断题（对的打∨，错的打×）

1、两种砂子的细度模数相同，它们的级配也一定相同。 (× ) 2、混凝土用砂的细度模数越大，则该砂的级配越好。 (× ) 3、卵石拌制的混凝土比同条件下碎石拌制的混凝土的流动性好，但强度低。 (√ ) 4、在结构尺寸及施工条件允许的情况下，选用较大粒径的粗骨料可以节约水泥。（√ ） 5、影响混凝土拌合物流动性的主要因素是总用水量的多少，增大流动性的方法是多加水。（× ） 6、流动性大的混凝土比流动性小的混凝土强度低。（× ） 7、在常用水灰比范围内，水灰比越小，混凝土强度越高，质量越好。（√ ） 8、普通混凝土的强度与水灰比成线性关系。 (× ) 9、级配良好的卵石骨料，其空隙率小，表面积大。（× ） 10、混凝土中掺入早强剂，可提高混凝土的早期强度，但对后期强度无明显影响。 (√ ) 11、普通水泥混凝土配合比设计计算中，可以不考虑耐久性的要求。 (× ) 12、混凝土的强度平均值和标准差，都是说明混凝土质量的离散程度的。 (× ) 13、高性能混凝土就是指高强度的混凝土。 (× ) 三、选择题（单选）

1、混凝土中细骨料最常用的是（ 2 ）

①、山砂 ②、海砂 ③、河砂 ④、人工砂 2、配制混凝土用砂的要求是尽量采用（ 4 ）的砂。

①、空隙率小 ②、总表面积小 ③、总表面积大 ④、空隙率和总表面积均较小 3、碎石的颗粒形状对混凝土的质量影响甚为重要，下列何者的颗粒形状最好？（ 3 ） ①、片状 ②、针状 ③、小立方体状 ④、棱锥状 4、（ 4 ）不可用于混凝土拌和及养护用水。

①、市政自来水 ②、一般饮用水 ③、洁净天然水 ④、海水

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5、混凝土拌合物塌落度试验只适用于粗骨料最大粒径（ 3 ）mm者。 ①、≤80 ②、≤60 ③、≤40 ④、≤25

6、坍落度小于（ 3 ）的新拌混凝土，采用维勃稠度仪测定其工作性。 ①、20mm ②、15mm ③、10mm ④、5mm 7、在原材料一定的条件下，影响混凝土强度的决定性因素是（ 2 ） ①、水泥用量 ②、水灰比 ③、水泥标号 ④、骨料强度

8、混凝土养护应注意夏天保持必要湿度、冬天保持必要温度，其主要原因是（ 4 ） ①、增加混凝土中的游离水 ②、增加混凝土的抗渗能力 ③、延缓混凝土的凝结时间 ④、使水泥水化作用正常进行 9、混凝土徐变是指混凝土在（ 1 ）作用下沿受力方向产生的塑性变形。 ①、长期荷载 ②、瞬时荷载 ③、交变荷载 ④、冲击荷载 10、设计混凝土配合比时，选择水灰比的原则是（ 4 ）。

①、混凝土强度要求 ②、小于最大水灰比 ③、大于最大水灰比 ④、强度要求与最大水灰比的规定 11、试配混凝土，经计算砂石总质量是1880kg，砂率是30%，则石子用量为（ 2 ）kg。 ①、1016 ②、1316 ③、564 ④、654 12、防止混凝土中钢筋锈蚀的主要措施是（ 3 ）。

①、钢筋表面刷油漆 ②、钢筋表面用碱处理 ③、提高混凝土的密实度 ④、加入阻锈剂 13、在下列因素中，影响混凝土耐久性最重要的是（ 3 ）

①、单位用水量 ②、骨料级配 ③、混凝土密实度 ④、孔隙特征四、名词解释

1、颗粒级配：骨料中不同粒径颗粒的分布情况。 2、细度模数：砂的粗细程度。

3、和易性：混凝土拌合物在一定的施工条件下易于各工序施工操作，并能获得质量稳定、整体均匀、

成型密实的性能。

4、水灰比：水泥浆中拌和水与水泥的质量比。

5、徐变：材料在长期荷载作用下产生的不可恢复的塑性变形。五、简述

1、水泥混凝土的优缺点。

答：①、改变混凝土的组成材料的比例可配制成不同性能的混凝土；②、可浇注成不同形状的构件；

③、可与钢筋共同工作，制成钢筋混凝土；④、耐久性好；⑤、可浇注成整体结构，提高抗震性能；⑥、成本较低；⑦、抗拉性能差；⑧、自重大。 2、影响混凝土强度的主要因素有哪些？

答：①、水泥强度等级；②、水灰比；③、骨料级配、形状、强度等；④、养护温度及湿度；

⑤、龄期；⑥、试验条件。

3、当混凝土拌合物的流动性太小或太大时，一般采用什么方法进行调整？

《土木工程材料》学习指导书答案宿迁学院建筑工程系

答：当混凝土的流动性较小时，应保持水灰比不变的前提下，增加水泥浆的用量；当混凝土流动性较

大时，应保持砂率不变的前提下，增加砂子、石子的用量。

4、混凝土在下列情况下均能导致产生裂缝，试解释裂缝产生的原因，并提出主要防止措施。（1）水泥水化热过大（2）水泥体积安定性不良（3）大气温度变化较大（4）混凝土养护缺水答：（1）水泥水化热过大：水泥水化放出的热量较多，而混凝土导热性差，水化热积聚在混凝土内部筛孔直径（㎜）筛余质量（g）分计筛余 a（％）累计筛余 A（％） 4.75 15 3 3 2.36 70 14 17 1.18 105 21 38 0.60 120 24 62 0.30 90 18 80 0.15 85 17 97 <0.15 15 3 100 使混凝土内外温差较大，造成混凝土产生内胀外缩的变形，使混凝土表面产生较大的拉应力，导致混凝土表面开裂。

防止措施：在混凝土中掺加矿物掺和料、减少水泥用量、使用低碱水泥等。

（2）水泥体积安定性不良：使混凝土结构产生不均匀的体积膨胀性破坏，导致混凝土变形、开裂。

防止措施：使用安定性合格的水泥。

（3）大气温度变化较大：混凝土硬化后的热胀冷缩变形，使混凝土开裂。

防止措施：通常每隔一定距离设置一道伸缩缝，或在结构中设置温度钢筋等。

（4）混凝土养护缺水：水泥水化反应不能顺利进行，使混凝土强度降低，并导致混凝土结构疏松，

形成干缩裂缝。

防止措施：浇注成型后加强保水养护。

六、计算

1、某砂样筛分试验结果如下,试画出其级配曲线，判断其粗细和级配状况。

0 20 40 60 80 100 0.15

0.30 0. 60 1.18 2.36 4.75 9.5 Ⅰ区 Ⅱ区 Ⅲ区细度模数MX =（17+38+62+80+97-5×3）/（100-3）=2.88

《土木工程材料》学习指导书答案宿迁学院建筑工程系

该砂为中砂，属第 Ⅱ 级配区，级配情况良好。

2、某工地采用52.5普通水泥和卵石配制混凝土，其施工配合比为：水泥336kg、水129kg、砂698kg、石子1260kg。已知施工现场砂含水率为3.5％，石子含水率为1％。问该混凝土是否满足C30强度等级要求（ζ＝5.0Mpa）。

解： C=336kg，W’=129kg，S’=698kg，G’=1260kg. 则S=698/(1+3.5%)=674.4kg，G=1260/(1+1%)=1247.5kg W=129+674.4×3.5%+1247.5×1％=165kg

C/W=336/165=2.04 fcu=0.48×52.5×1.13×(2.04-0.33)=48.7（MPa） fcu.t=30+1.645×5=38.23、某组边长为150mm 的混凝土立方体试件，龄期28d，测得破坏荷载分别为540KN、580KN、560KN，试计算该组试件的混凝土立方体抗压强度。若已知该混凝土是用强度等级42.5（富余系数1.10）的普通水泥和碎石配制而成，试估计所用的水灰比。解：Rc1Pc154000024MPa，同理：RC2=25.78MPa， RC3=24.89MPa A150150 则RC=24.89MPa 单值未超过平均值±10％。

fcu.t=0.46×42.5×1.1×(C/W-0.07)=24.89 C/W=1.227 W/C=0.81

4、某混凝土的设计强度等级为C25，塌落度要求30－50mm，采用机械搅拌和振捣。所用材料为：水泥：42.5普通水泥，ρc＝3.1g/cm，堆积密度1300kg/m,富余系数1.13；碎石：5－20mm,连续级配，ρ

＝2700kg/m，堆积密度1500kg/m，含水率1.2％；中砂：MX＝2.6，ρS＝2650kg/m,堆积密度1450kg/m,含水率3.5％。试求：（1）、混凝土初步配合比；（2）、混凝土施工配合比（初步配合比符合要求）。解：fcu.t=25+5×1.645=33.225 33.225=0.46×42.5×1.13×(C/W-0.07) C/W=1.574 W/C=0.64

W=195 C=195/0.64=305 SP=37%

(1)、体积法：305/3100+195/1000+S/2650+G/2700+0.01=1 S/(S+G)=0.37

S=691kg G=1178kg

(2)、体积密度法：假定混凝土表观密度为2400Kg/m. 305+195+S+G=2400

S/(S+G)=0.37

S= 703kg G=1197kg

施工配合比：C’=305， S’=691×(1+3.5%)=715 G’=1178×(1+1.2%)=1192

W’=195-691×3.5%-1178×1.2%=157

C’:S’:G’=305:715:1192=1:2.34:3.91 W’/C’=0.515

《土木工程材料》学习指导书答案宿迁学院建筑工程系

每盘（100Kg水泥）各种材料用量：砂子234Kg，石子391Kg，水51.5Kg。

实习与实踐：参观施工现场，了解混凝土在工程中的应用，现场拌制、浇注、养护方法。

砂浆

思考题与习题：

一、填充

1、新拌砂浆的和易性包括流动性、保水性，分别用沉入度、分层度表示。 2、测定砂浆强度的标准试件尺寸为边长 70.7 mm的立方体，每组试件 6 块。

3、砌筑砂浆的强度等级分为 M20 、 M15 、 M10 、 M7.5 、 M5 、 M2.5 六个等级。 4、水泥砂浆采用的水泥强度等级一般不大于 42.5MPa ，混合砂浆中的水泥强度等级一般不大于 52.5MPa 。

5、砌筑砂浆中的砂子，用于砌筑毛石砌体时，宜采用粗砂，最大粒径不得大于灰缝厚度的1/4－1/5 ，用于砌筑砖砌体时，宜采用中砂，最大粒径不得大于 2.5mm 。

6、在水泥砂浆中加入石灰膏制成水泥混合砂浆，这是为了改善砂浆的和易性和节约水泥。二、简述

1、影响砂浆粘结力的因素有哪些？

答：①砂浆强度；②基层材料的表面状态、清洁程度、湿润情况；③施工养护条件。 2、改善砂浆和易性的措施。

答：增加水泥用量；选择级配良好的砂子；掺入石灰膏或微沫剂。

3、用于吸水底面和不吸水底面的砂浆强度各受哪些因素的影响？强度如何计算？答：吸水底面：砂浆强度与水泥强度和水泥用量有关；

不吸水底面：砂浆强度与水泥强度、水泥用量、水灰比有关。 4、抹面砂浆的作用和要求。

答：作用：保护结构主体免遭各种侵蚀，提高结构的耐久性，改善结构的外观。

要求：具有良好的和易性，足够的粘结力。

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三、计算

某工地要配制用于砌筑砖墙的水泥石灰混合砂浆，设计强度等级为M7.5，稠度70－90mm，施工水平一般。原料的主要参数：水泥：42.5普通硅酸盐水泥；砂子：中砂，堆积密度1450kg/m，含水率2％；石灰膏：稠度110mm。试计算其配合比。

解：1、试配强度： fm.o＝7.5+0.645×1.88＝8.7MPa

2、计算水泥用量： QC＝1000(fm.o-B)/(Afce)=1000*(8.7+4.25)/(1.5*42.5*1.13) =180kg (取200kg) 3、计算石灰膏用量：QD=300-200=100kg

4、计算砂子用量： QS＝1450×1×（1＋2％）＝1479kg 5、确定用水量： QW＝300kg

金属材料

思考题与习题：

一、填充

1、钢材按化学成分分为碳素钢、合金钢；按脱氧程度分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢。 2、钢材的塑性通常用拉伸试验时的伸长率或断面收缩率表示。 3、δ5表示标距长度为5倍钢筋直径的伸长率，δδ

100

表示标距长度为10倍钢筋直径的伸长率，

表示标距长度为100mm的伸长率。

4、钢材试件的标距长度是16cm，受力面积是200mm,达到屈服点时的拉力是45kN，拉断时的拉力是75kN，拉断后的标距长度是18.9cm，则钢材的屈服强度是 225MPa ，极限抗拉强度是 375MPa ，伸长率是 18.1% 。

5、0.2表示：钢筋残余应变为0.2%时所对应的应力值。

6、在我国北方地区选用钢材时，必须对钢材的冲击韧性性能进行检验，确保选用的钢材的脆性临界温度比环境温度低。

7、钢材中主要的有害杂质元素有 P 、 S 、 N 、 O 、 H 。 8、钢材的冷加工方法主要有冷拉、冷轧、冷拔、冷扭、冷冲。 9、钢材牌号Q235-A-b，Q235表示屈服强度235MPa ，A表示质量等级为A级，b表示半镇静钢。 10、钢材牌号40Si2Mn，40表示含碳量0.4% ，Si2表示 Si含量在1.5-2.5%之间，Mn表示 Mn含量在1.5%以下。

11、钢材牌号HRB400，HRB表示热轧带肋钢筋，400表示屈服强度≥400Mpa ；

CRB800中CRB表示冷轧带肋钢筋，800表示抗拉强度≥800Mpa 。

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12、普通碳素钢的牌号越大，含碳量增加，强度提高，塑性下降，韧性下降，可焊性降低。

13、型钢20Ia中，I表示工字钢，20表示型钢高度为20cm ，a表示型号为a型。 14、型钢L45×60×8表示不等肢角钢，肢长分别为45、60mm，肢厚8mm 。 15、钢材的腐蚀分为化学腐蚀、电化学腐蚀两种。

二、是非判断题（对的打∨，错的打×）

1、材料的屈强比越大，反应结构的安全性高，但钢材的有效利用率低。（× ） 2、所有钢材都会出现屈服现象。（× ） 3、抗拉强度是钢材开始丧失对变形的抵抗能力时所承受的最大拉应力。（× ） 4、钢材的伸长率表明钢材的塑性变形能力，伸长率越大，钢材的塑性越好。（√ ） 5、与伸长率一样，冷弯性能也可以表明钢材的塑性大小。（√ ） 6、钢材冲击韧性越大，表示钢材抵抗冲击荷载的能力越好。（√ ） 7、锰对钢的性能产生一系列不良的影响，是一种有害元素。（× ） 8、钢材中的磷使钢材的热脆性增加，钢材中的硫使钢材的冷脆性增加，（× ） 9、钢材冷拉是指在常温下将钢材拉断，以伸长率作为性能指标。（× ） 10、钢材的腐蚀主要是化学腐蚀，其结果是钢材表面生成氧化铁等而失去金属光泽。（× ）

三、选择题（单选）

1、钢和铁是以含碳量（ 4 ）为界，小于该数值的是钢，大于该数值的是铁。 ①、0.25 ②、0.60 ③、0.80 ④、2.0 2、下列钢质量的排列次序正确的是（ 2 ）

①、沸腾钢＞镇静钢＞半镇静钢 ②、镇静钢＞半镇静钢＞沸腾钢 ③、半镇静钢＞沸腾钢＞镇静钢 3、钢结构设计时，碳素结构钢以（ 1 ）强度作为设计计算取值的依据。 ①、ζs ②、ζb ③、ζ0.2 ④、ζp

4、甲钢伸长率为δ5，乙钢伸长率为δ10，试验条件相同。若二者数值相等，则（ 2 ） ①、甲钢的塑性比乙钢好 ②、乙钢的塑性比甲钢好 ③、二者塑性一样 ④、不能确定 5、对承受冲击及振动荷载的结构不允许使用（ 1 ）。 ①、冷拉钢筋 ②、热轧钢筋 ③、热处理钢筋

6、在建筑工程中大量应用的钢材，其力学性质主要取决于（ 1 ）的含量多少。 ①、锰 ②、磷 ③、氧 ④、碳 7、钢材随着含碳量的增加( 4 )。

①、强度、硬度、塑性都提高 ②、强度提高，塑性降低 ③、强度降低，塑性提高 ④、强度、塑性都降低 8、钢结构设计时，对直接承受动力荷载的结构应选用（ 2 ）

《土木工程材料》学习指导书答案宿迁学院建筑工程系

①、镇静钢 ②、半镇静钢 ③、沸腾钢

9、从便于加工、塑性和焊接性能的角度出发应选择（ 1 ）钢筋 ①、HPB235 ②、HRB335 ③、HRB400 10、热轧钢筋的级别高，则其（ 1 ）

①、屈服强度、抗拉强度高且塑性好 ②、屈服强度、抗拉强度高且塑性差 ③、屈服强度、抗拉强度低且塑性好 ④、屈服强度、抗拉强度低且塑性差 11、预应力混凝土配筋用钢绞线是由（ 3 ）根圆形截面钢丝绞捻而成的。 ①、5 ②、6 ③、7 ④、8

12、钢筋表面锈蚀的原因，以下何者是主要的？（ 2 ）

①、钢铁本身杂质多 ②、电化学作用 ③、外部电解作用 ④、经冷加工存在内应力 13、下列关于铝的性能，（ 3 ）不正确。

①、密度仅为钢的1/3 ②、延伸性好 ③、强度高 ④、在大气中有良好的抗蚀能力

四、名词解释

1、强度：在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力。 2、屈强比：钢材的屈服强度与抗拉强度之比。

3、钢材的冷加工：在常温下对钢材进行机械加工，使其产生塑性变形，从而提高屈服强度的过程。 4、伸长率：钢筋拉断后原标距的塑性变形与原标距的比值，反映钢筋的塑性大小或变形能力。 5、抗拉强度：钢筋拉断时的应力最高点。五、简述

1、钢材的特点及其应用。

答：优点：强度高，塑性和韧性好，能承受冲击和震动荷载，易于加工和装配；

缺点：易腐蚀，耐火性差。

应用：广泛应用于建筑钢结构，钢筋混凝土结构，制作钢门窗等。

2、碳元素对钢材性能的影响。

答：碳是决定钢材性能的主要元素，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度增加，塑性和韧性下降，

可焊性和耐腐蚀性降低，冷脆性和时效倾向增大。当含碳量超过1％时，钢材的强度反而降低。

3、钢材的冷加工和时效对钢材性能的影响。

答：钢材通过冷加工，屈服点明显提高，塑性、韧性、弹性模量明显降低。冷加工变形越大，强化越

明显。钢材经冷加工后，屈服强度和极限强度随着时间而提高，塑性和冲击韧性逐步降低，弹性模量逐步恢复。

《土木工程材料》学习指导书答案宿迁学院建筑工程系

4、简述钢材拉伸试验过程中经历的几个阶段，应力和变形特点，画出应力应变曲线。答：弹性阶段：应力和应变成直线关系，去除荷载后无残余变形。最大应力值称为弹性极限。

屈服阶段：当应力增加到某一值时，变形急剧增加，曲线出现一个波动的小平台。下屈服点的应

力称为屈服极限。

强化阶段：钢材超过屈服点后，内部晶粒重新排列，抵抗变形的能力进一步提高，应力和应变继

续提高。应力的最大值称为强度极限。

颈缩阶段：应力超过强度极限后，钢材抵抗变形的能力明显下降，在最薄弱处发生较大的塑性变

形，此处截面迅速缩小，出现径缩现象，直至试件断裂。

5、各种钢筋混凝土用钢筋的适用范围。

答：①热轧钢筋中的HPB235级钢筋可用于小型钢筋混凝土中的受力钢筋，其他钢筋混凝土结构的分

布钢筋，箍筋。HRB335、HRB400级钢筋主要用于大、中型钢筋混凝土结构中的受力钢筋。 ②冷轧带肋钢筋中的CRB550级钢筋宜用作普通钢筋混凝土结构中的受力钢筋、架立钢筋、箍筋。CRB650级和CRB800级钢筋可用于中小型预应力钢筋混凝土结构中的受力钢筋。 ③预应力结构中的受力钢筋宜采用预应力混凝土用钢筋、钢丝、钢绞线。

6、与碳素结构钢相比，低合金高强度结构钢有何优点？建筑上常用哪些牌号？

答：低合金高强度结构钢具有强度高，塑性和低温冲击韧性好、耐腐蚀，可焊性好等特点。广泛使用

于钢结构，钢筋混凝土结构中，特别是大型结构、重型结构、答跨度结构、高层建筑、桥梁工程、承受动力荷载和冲击荷载的结构。常用牌号Q345，Q390。

7、钢材不耐火的原因以及防火方法。

答：钢材在温度超过300℃以后，强度、弹性模量显著下降，达到600℃时已失去承载能力。钢材防火措施：在钢材表面涂刷防火涂料、在钢材表面增加防火板材、将钢结构用混凝土或砂浆

包裹起来。

8、钢材防腐措施。

答：①、采用耐候钢；②、金属覆盖；③、非金属覆盖；④、混凝土用钢筋中限制原料中氯的含量，

增加钢筋保护层厚度，对钢筋采用环氧树脂涂覆或镀锌。

9、某寒冷地区的某一钢结构厂房，于某日突然发生倒塌，当时气温为负22度，事后经调查认为与钢材性质有很大关系。试从钢材性质方面分析事故发生的可能原因。

答：环境温度对钢材的冲击韧性影响很大。当结构的使用温度低于脆性临界温度时，冲击韧性下降很

多，冷脆性不好，导致结构断裂。

三、计算

直径为12mm的热轧钢筋，截取两根试样，测得的屈服荷载为42.4KN、41.1KN；断裂荷载为64.3KN、63.1KN。试件标距为60mm，断裂后的标距长度分别为71.3mm、71.8mm。试确定该钢筋的牌号。

《土木工程材料》学习指导书答案宿迁学院建筑工程系

解：屈服强度：s14240041100375MPa363MPa，则s369MPa ；、s2122/4122/46430063100569MPa558MPa，则b564MPa；抗拉强度：b1、b2122/4122/451＝（71.3-60）/60=18.8%、

伸长率：δ δ

52＝（71.8-60）/60=19.7%，则δ5＝19.3%。

该钢筋为HRB335级钢。

实习与实踐：参观施工现场，了解钢材的品种、规格以及在工程中的应用，钢材的现场加工方法。

无机烧结材料

思考题与习题：

一、填充

1、烧结普通砖的尺寸为 240 mm× 115 mm× 53 mm，每立方米砌体用砖量为 512 块。 2、烧结普通砖按抗压强度分为 MU30 、 MU25 、 MU20 、 MU15 、 MU10 五个强度等级。 3、烧结多孔砖的主要用于砌筑6层以下建筑物的承重墙或高层框架结构的填充墙，烧结空心砖主要用于砌筑填充墙。

4、泛霜的原因是砖中的可溶性盐类随砖内水分蒸发而沉积于砖的表面。二、选择题（不定项）

1、红砖砌筑前，一定要浇水湿润，其目的是（ 3 ）。 ①、把砖冲洗干净 ②、保证砌筑砂浆的稠度 ③、增加砂浆对砖的胶结力 ④、减小砌筑砂浆的用水量 2、普通粘土砖评定强度等级的依据是（ 1 3 ）。

①、抗压强度的平均值 ②、抗折强度的平均值 ③、抗压强度的单块最小值 ④、抗折强度的单块最小值

3、粘土空心砖与普通砖相比所具备的特点，下列那条是错误的？（ 4 ） ①、缩短焙烧时间、节约燃料 ②、减轻自重、改善隔热吸声性能

③、少耗粘土、节约耕地 ④、不能用来砌筑5层、6层建筑物的承重墙 4、砌筑有绝热要求的六层以下建筑物的承重墙应选用（ 2 ）。

①、烧结粘土砖 ②、烧结多孔砖 ③、烧结空心砖 ④、烧结粉煤灰砖 5、砌筑有保温要求的非承重墙时宜选用（ 3 ）。

①、烧结粘土砖 ②、烧结多孔砖 ③、烧结空心砖 ④、①+② 三、简述

《土木工程材料》学习指导书答案宿迁学院建筑工程系

1、烧结砖的泛霜和石灰爆裂对工程质量的影响。

答：泛霜：影响建筑物的外观，而且结晶体的体积膨胀会引起砖表层的酥松，破坏砖与砂浆间的粘结。

石灰爆裂：砖坯内夹杂的石灰石经焙烧生成生石灰，生石灰吸水熟化产生体积膨胀，导致砖表面的剥落、脱皮，严重时造成建筑结构的破坏。

2、简述烧结多孔砖和空心砖的优点和用途。

答：优点：烧结多孔砖和空心砖比普通粘土砖可使建筑物的自重减轻30％左右；节约粘土20－30％；

节省燃料10－20％；提高墙体施工效率40％；改善砖的隔声隔热性能，在相同的热工性能要求下，可减少墙体厚度，增加使用面积，降低单位造价。

用途：烧结多孔砖主要用于砌筑6层以下建筑物的承重墙或高层框架结构的填充墙；烧结空心砖

主要用于砌筑填充墙。

3、某工地的备用红砖，在储存2个月后，尚未砌筑施工就发现有部分砖自裂成碎块，试解释原因。答：这是因为石灰爆裂导致的。生产粘土砖的原料中含有石灰石，焙烧砖时石灰石煅烧成生石灰留在砖内，这些生石灰在砖内吸收外界的水分，消化并体积膨胀，导致砖发生膨胀性破坏。

四、试计算砌筑4000M的240mm厚砖墙，需标准烧结普通砖多少块（考虑2％的材料损耗）。

解：墙体体积为：4000×0.24=960m

每立方米的砖墙体需用512块砖，并考虑2％的材料损耗，

则需要烧结普通砖的总块数为：960×512×（1＋2％）＝501351（块）

实习与实踐：网上调查国家限制生产、使用实心粘土砖的政策，新型墙体材料的发展现状，新型墙

体材料的品种、性能及其应用。

合成高分子材料

思考题与习题：

一、填充

《土木工程材料》学习指导书答案宿迁学院建筑工程系

1、塑料按受热时发生的变化不同可分为热塑性塑料、热固性塑料两大类。 2、聚合物结构分为线型结构、支链型结构和体型结构。 3、聚合反应分为加聚聚合、缩聚聚合两大类。

4、塑料中的主要添加剂有填料及增强剂、增塑剂、稳定剂、着色剂。 5、建筑中常用的聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯均属于热塑性塑料，而酚醛塑料、尿醛塑料、有机硅塑料为热固性塑料。二、选择题（单选）

1、线形结构的高分子材料不具备（ 1 ）特点。

①、不能反复使用 ②、可塑性好、易加工 ③、能溶于有机溶剂 ④、弹性较低、易热熔 2、橡胶再生处理的目的主要是（ 3 ）。

①、综合利废 ②、使橡胶硫化 ③、脱硫 ④、加速硫化 3、关于塑料的特性，以下哪个不正确？（ 2 ）

①、密度小，材质轻 ②、耐热性高，耐火性强 ③、耐腐蚀性好 ④、电绝缘性好 4、下列制品中不属于塑料制品的是（ 4 ）。

①、有机玻璃 ②、PVC管材 ③、玻璃钢 ④、镜面玻璃 5、土木建筑工程中所用的胶黏剂不必具备下列（ 4 ）性质。 ①、足够的流动性、粘结强度高 ②、老化现象少、胀缩小 ③、硬化速度及粘结性等容易调整 ④、防火性能好三、简述

1、塑料的优缺点。

答：优点：表观密度小；比强度高；加工性能好；耐化学腐蚀性好；抗震、吸声和保温性能好；耐水

性好；装饰性好；电绝缘性能好。缺点：弹性模量低、刚度差、易老化、不耐高温。

2、热固型塑料与热塑型塑料的区别。

答：热固性塑料在加工时受热软化，产生化学变化，形成交链聚合物而逐渐硬化成型，再受热后不再恢复可塑状态；热塑性塑料加热后软化，冷却后硬化，可重复进行。

3、塑料添加剂的类型及其作用。

答：①、填料及增强剂：改进塑料的物理、力学性能；降低塑料的成本；

②、增塑剂：改善塑料的韧性和揉顺性等机械加工性能； ③、硬化剂：使合成树脂具有热固性； ④、稳定剂：提高塑料的耐久性、耐老化性能；

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⑤、润滑剂：防止塑料在加工过程中发生粘模现象。

4、聚氯乙稀（PVC）用于建筑工程的主要制品及其性能。

答：硬质聚氯乙稀具有力学强度高，耐风化、耐腐蚀性能好等特点，广泛用于制作给排水管道，门窗、装饰板、建筑零配件等。

软质聚氯乙稀可挤压、注射成薄板、薄膜、管道、壁纸、墙布、地板砖、防水涂料、泡沫塑料等。

综合练习（一）

一、填空：（20分，每题2分）

1、我国建筑材料标准分为：国家标准、行业标准、地方标准，企业标准四类，代号分别为： GB 、 JC 、 DB 、 QB 。

2、某材料的密度为2，表观密度为1.5，该材料的密实度为 75% ，孔隙率为 25% 。 3、硅酸盐水泥熟料主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙四种矿物组成，分别简写成 C3S 、 C2S 、 C3A 、 C4AF 。

4、新拌混凝土的和易性包括流动性、粘聚性、保水性三个方面。

5、混凝土中粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的 1/4 ，同时不得大于钢筋最小净距的 3/4 ；对于混凝土实心板，不得超过板厚的 1/3 ，且不得超过 40 mm；对于泵送混凝土，骨料最大粒径与输送管内径之比，碎石不宜大于 1：3 ，卵石不宜大于 1：2.5 。

6、钢材牌号Q235-A-b，Q235表示屈服强度235MPa ，A表示质量等级A ，b表示半镇静钢。 7、沥青的组分有油分、树脂、地沥青质。 8、烧结普通砖的尺寸为 240 mm× 115 mm× 53 mm，每立方米砌体用砖量为 512 块。 9、钢材的塑性通常用拉伸试验时的伸长率或断面收缩率表示。

10、塑料按受热时发生的变化不同可分为热塑性塑料、热固性塑料两大类。二、是非判断题将答案填写在下表内（对的打∨，错的打×）（10分，每题1分）

题号答案 1 × 2 3 × 4 × 5 √ 6 × 7 √ 8 √ 9 10 × 1、含水率为2％的湿砂重100g，其中水的重量为2g。 ×

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2、材料在进行强度试验时，大试件较小试件的试验结果值偏小。 √

3、建筑石膏最突出的技术性质是凝结硬化慢，并且硬化时体积略有膨胀。 × 4、因为水泥是水硬性胶凝材料，故在运输和储存时不怕受潮和淋雨。 × 5、在常用水灰比范围内，水灰比越小，混凝土强度越高，质量越好。 √

6、钢材的屈强比越大，反映钢材的安全性高，但钢材的有效利用率低。 × 7、钢材的伸长率表明钢材的塑性变形能力，伸长率越大，钢材的塑性越好。 √ 8、沥青的牌号是以针入度值来划分的。 √

9、木材体积的变化是由于木材含水率变化引起的。× 10、烧结多孔砖主要用于砌筑填充墙，烧结空心砖主要用于砌筑承重墙。 × 三、选择题将答案填写在下表内（10分，每题1分） 1、材料的抗渗性是指材料抵抗（3 ）渗透的性质。 ①、水 ②、潮气 ③、压力水 ④、饱和水 2、一块砖重2625g，其含水率为5％，该砖所含水量为（4 ）。 ①、131.25g ②、129.76g ③、130.34g ④、125g 3、材料吸水后，将使材料的（ 4 ）提高。

①、耐久性 ②、强度及导热系数 ③、密度 ④、表观密度和导热系数

4、材质相同的A、B两种材料，若A的表观密度大于B的表观密度，则A的保温效果比B (2 )。 ①、好 ②、差 ③、差不多 ④、不一定 5、为了保持石灰膏的质量，应将石灰膏贮存在（3 ）。 ①、潮湿空气中 ②、干燥环境中 ③、水中 6、采用蒸汽养护加速混凝土硬化，宜选用（ 3 ）水泥。 ①、硅酸盐 ②、高铝 ③、矿渣 ④、粉煤灰 7、设计混凝土配合比时，选择水灰比的原则是（ 4 ）。

①、混凝土强度要求 ②、小于最大水灰比 ③、大于最大水灰比 ④、强度要求与最大水灰比 8、牌号为HRB400的钢筋是（ 3 ）。

①、碳素结构钢 ②、热轧光面钢筋 ③、冷轧带肋钢筋 ④、热轧带肋钢筋 9、钢结构设计时，碳素结构钢是以（ 1 ）强度作为设计计算取值的依据。 ①、ζs ②、ζb ③、ζ

0.2

④、ζp

10、沥青的流动性主要是由沥青中的（1 ）决定的。 ①、油分 ②、树脂 ③、地沥青质四、名词解释（15分，每题3分） 1、空隙率：

堆积材料空隙体积占总堆积体积的百分率 2、屈强比：

钢材的屈服强度与抗拉强度的比 3、水灰比：

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拌和水与水泥的质量比 4、钢材的冷加工时效：

经冷加工的钢材随时间强度逐步提高，塑性下降的现象 5、石油沥青的温度敏感性：

石油沥青的粘性和塑性随着温度升降而变化的性质

五、简述题（15分，每题3分）

1、工地仓库中存有三种白色粉末状胶凝材料，可能是生石灰粉、白水泥或石膏粉，请用简便方法区别。答：加入适量水拌和，放出大量热的是生石灰粉，凝结硬化快的是石膏粉，另一种是白水泥

2、当混凝土拌合物的流动性太小时，能否用添加水的方法进行调整？为什么？怎样调整？答：不能，改变水灰比，强度降低，

调整措施：在保持水灰比不变的前提下，增加水泥浆

3、影响砂浆粘结力的因素有哪些？

答：砌块材料表面粗糙程度、砂浆和易性、水泥用量、砌块材料湿润程度

4、碳元素对钢材性能的影响。

答:碳是决定钢材性能的主要元素，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度增加，塑性和韧性下降，可焊性和耐腐蚀性降低，冷脆性和时效倾向增大。当含碳量超过1％时，钢材的强度反而降低。

5、木材产生腐朽的原因及其防止方法。

答：木材的腐朽是由真菌在木材中寄生而引起的。

防止方法：①破坏真菌生存的条件，例：降低木材中的水分、涂料覆盖；②、将木材变成有毒的物质，如化学处理。

六、计算题（30分，每题5分）

1、一块普通烧结砖的外形尺寸为240mm×115mm×53mm，吸水饱和后重3000g，烘干至恒重为2500g。将该砖磨细并烘干后取50g，用李氏瓶测得其体积为20cm。试计算该砖的密度、表观密度、孔隙率、重量吸水率。

解：密度ρ=50/20=2.5g/cm 表观密度ρ0=2500/(24×11.5×5.3)=1.71g/cm

孔隙率P=1-1.71/2.5=31.6% 重量吸水率Wm=（3000-2500）/2500=20%

2、试计算砌筑2000M的370mm厚砖墙，需标准烧结普通砖多少块（考虑2％的材料损耗）。

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解：墙体体积为：2000×0.37=740m

每立方米的砖墙体需用512块砖，并考虑2％的材料损耗，则需要烧结普通砖的总块数为：740×512×（1＋2％）＝386458（块）

3、直径20mm的热轧钢筋，截取两根试样，测得的屈服荷载为122KN、125KN,断裂荷载为200KN、190KN，试件标距长度200mm，断裂后的标距长度为236mm、242mm。试确定该钢筋的牌号。解：屈服强度：s13

122000125000388MPa398MPa，则s393MPa ；、s22220/420/4200000190000637MPa605MPa，则b621MPa；抗拉强度：b1、b22220/420/451＝（236-200）/200=18.0%、

伸长率：δ δ

52＝（242-200）/200=21.0%，则δ5＝19.5%。

该钢筋为HRB335级钢。

4、烧结粘土砖进行抗压试验，干燥状态下的破坏荷载为200KN，饱和水状态下的破坏荷载为140KN，砖的受压面积均为115×120mm。试问该砖能否用于水中结构。

解：软化系数KR2

140/A1400.70.85 该砖不能用于水中结构。

200/A2005、某组边长为150mm 的混凝土立方体试件，龄期28d，测得破坏荷载分别为540KN、550KN、560KN，试计算该组试件的混凝土立方体抗压强度。若已知该混凝土是用强度等级32.5（富余系数1.10）的普通水泥和碎石配制而成，试估计所用的水灰比。（计算参数: A=0.46，B=0.07）解：Rc1Pc154000024MPa，同理：RC2=24.44MPa， RC3=24.89MPa A150150 则RC=24.44MPa 单值未超过平均值±10％。

fcu.t=0.46×32.5×1.1×(C/W-0.07)=24.44 C/W=1.554 W/C=0.64

6、某混凝土的设计强度等级为C30，塌落度要求30－50mm，采用机械搅拌和振捣。所用材料为：水泥：42.5普通水泥，ρc＝3.1g/cm，堆积密度1300kg/m,富余系数1.13；碎石：5－20mm,连续级配，ρ

W=195 C=195/0.64=305 SP=37%

(1)、体积法：305/3100+195/1000+S/2650+G/2700+0.01=1 S/(S+G)=0.37

S=691kg G=1178kg

(2)、体积密度法：假定混凝土表观密度为2400Kg/m.

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305+195+S+G=2400

S/(S+G)=0.37

S= 703kg G=1197kg

施工配合比：C’=305， S’=691×(1+3.5%)=715 G’=1178×(1+1.2%)=1192

W’=195-691×3.5%-1178×1.2%=157

C’:S’:G’=305:715:1192=1:2.34:3.91 W’/C’=0.515

每盘（100Kg水泥）各种材料用量：砂子234Kg，石子391Kg，水51.5Kg。

综合练习（二）

一、填空：（20分，每题2分）

1、建筑材料按化学成分可分为无机材料，有机材料，复合材料三大类。 2、《蒸压加气混凝土砌块》（GB/T11969－1997）中，各字母和数字的含意为：GB : 国家标准， T : 推荐标准 ,11969 : 标准编号 ,1997 : 实施年份。

3、钢材牌号40Si2Mn，40表示含碳量0.4% ，Si2表示 Si 含量在1.5%——2.5% 之间。 4、HPB235级热轧钢筋外形为光面，图纸中直径用 φ 表示，Ⅱ级钢筋外形为月牙肋。 5、型钢L45×60×5，表示不等肢角钢，肢长为45，60mm，肢厚度5mm 。

6、硅酸盐水泥的强度主要来自于硅酸二钙和硅酸三钙两种熟料矿物的水化、凝结、硬化，其中，早强低后强高的矿物是硅酸三钙。

7、钢材中主要的有害杂质元素有 P 、 S 、 O 、 N 、 H 。 8、高分子聚合反应分为加聚聚合、缩聚聚合两大类。 9、木材中的水分分为自由水、吸附水、化合水。 10、石油沥青的塑性用延度表示，用延度仪测定，以 cm 为单位。二、是非判断题将答案填写在下表内（对的打∨，错的打×）（10分，每题1分） 1、含水率为2％的湿砂重100g，其中水的重量为2g。× 2、耐水材料的软化系数KR≥0.85。√

3、材料在进行强度试验时，加荷速度快的加荷比速度小的的试验结果值偏小。×

4、测定砂浆强度的标准试件尺寸为边长150mm的立方体，每组试件6块。× 5、烧结普通砖按抗压强度分为6个强度等级，强度等级代号为M。×

6、钢材冷拉是指在常温下将钢材拉断，以伸长率作为性能指标。× 7、钢材的屈强比越大，钢材的安全储备越高，钢材的强度利用率越低。×

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8、石油沥青的流动性用针入度表示，单位为mm。 ×

9、同一种木材的各种强度值中，顺纹抗拉强度最大，横纹抗拉强度最小。√ 10、道路石油沥青和建筑石油沥青的牌号是按其软化点划分的。× 三、选择题将答案填写在下表内（10分，每题1分） 1、一块砖重2625g，其含水率为5％，该砖所含水量为（ 4 ）。 ①、131.25g ②、129.76g ③、130.34g ④、125g 2、含水率为5％的砂220g，将其干燥后的重量为（ 3 ）。 ①、209g ②、200g ③、209.52g ④、210g 3、当某材料的孔隙率增大时，其吸水率（ 4 ）。

①、增大 ②、减小 ③、不变化 ④、不一定 4、（ 2 ）浆体在凝结硬化过程中，其体积发生微小膨胀。 ①、石灰 ②、建筑石膏 ③、水玻璃 5、硅酸盐水泥熟料中对强度贡献最大的是（ 2 ）。 ①、C3A ②、C3S ③、C4AF ④、石膏 6、混凝土拌合物塌落度试验只适用于粗骨料最大粒径（3 ）mm者。 ①、≤80 ②、≤60 ③、≤40 ④、≤25 7、钢材随着含碳量的增加( 2 )。

①、强度、塑性都提高 ②、强度提高，塑性降低 ③、强度降低，塑性提高 ④、强度、塑性都降低 8、钢结构设计时，对直接承受动力荷载的结构应选用（1 ） ①、镇静钢 ②、半镇静钢 ③、沸腾钢 9、沥青的塑性和粘结性主要是由（ 1 ）赋予的。 ①、油分 ②、树脂 ③、地沥青质 10、防止混凝土中钢筋锈蚀的主要措施是（3 ）。

①、钢筋表面刷油漆 ②、钢筋表面用碱处理 ③、提高混凝土的密实度四、名词解释（10分，每题2分）

1、颗粒级配：骨料中不同粒径颗粒之间的搭配程度 2、水灰比：拌和水与水泥的质量比

3、钢材的冷加工：在常温下对钢材进行机械加工，使之产生塑性变形，从而提高其强度的方法 4、石油沥青的温度敏感性：沥青的塑性和流动性随着温度升降而变化的性质 5、木材的纤维饱和点：木材纤维中水分达到饱和时的含水率五、简述题（15分，每题3分）

1、气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料有何区别？

答：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持并发展强度，而水硬性胶凝材料不仅能在空气中硬化，而且能更好的在水中凝结硬化，保持并发展强度。

2、钢材中的碳元素对钢材性能的影响。

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3、混凝土塌落度过大或过小时如何调整。

答：当混凝土的流动性较小时，应保持水灰比不变的前提下，增加水泥浆的用量；当混凝土流动性较

大时，应保持砂率不变的前提下，增加砂子、石子的用量。

4、冬季浇注楼房结构混凝土时应选择何种水泥品种配制混凝土，采取何种措施保证混凝土结构质量？答：选择硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，因为它们早期强度高、水化热大、耐冻性好。加强养护，如蓄热法、蒸汽加热法、电热法等。

5、画出低碳钢拉伸试验过程的应力应变曲线，说明拉伸试验经历的几个阶段，在曲线上标出各阶段的极限应力。

ζ 答：弹性阶段：应力和应变成直线关系，去除荷载后无残余变形。最大应力值称为弹性极限。

屈服阶段：当应力增加到某一值时，变形急剧增加，曲线

出现一个波动的小平台。下屈服点的应力称为屈服极限。

强化阶段：钢材超过屈服点后，内部晶粒重新排列，抵抗变形的能力进一步提高，应力和应变继

续提高。应力的最大值称为强度极限。

颈缩阶段：应力超过强度极限后，钢材抵抗变形的能力明显下降，在最薄弱处发生较大的塑性变

形，此处截面迅速缩小，出现径缩现象，直至试件断裂。

六、计算题（20分，每题5分）

1、已知碎石的表观密度为2.7g/cm，堆积密度为1550kg/m，砂子的堆积密度为1450kg/m，求3m松散状态的碎石需要多少重量的砂子填充其空隙。解：空隙率p＝1－1.55/2.7＝42.6％

3m碎石中空隙体积V=42.6％×3=1.28m砂质量m=1.28×1450=1856Kg

2、某混凝土实验室配合比为C：S：G ＝ 1：2：4，W/C＝0.5，水泥用量为300kg/m3。若施工现场砂含水3％，石子含水1％，试求此混凝土的施工配合比。

解：1m混凝土中C=300×1=300kg， W=300×0.5=150kg， S=300×2=600kg， G=300×4=1200kg

则S’=600×1.03=618kg G’=1200×1.01=1212kg W’=150-18-12=120kg

3、某组边长为200mm 的混凝土立方体试件，龄期28d，测得破坏荷载分别为540KN、580KN、560KN，试计算该组试件的混凝土立方体抗压强度。若已知该混凝土是用强度等级32.5（富余系数1.15）的

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矿渣水泥和碎石配制而成，试估计所用的水灰比。解：Rc1Pc154000024MPa，同理：RC2=25.78MPa， RC3=24.89MPa A150150 则RC=24.89MPa 单值未超过平均值±10％。

fcu.t=0.46×32.5×1.15×(C/W-0.07) ×1.05=24.89 C/W=1.449 W/C=0.69

4、直径为18mm的热轧钢筋，截取两根试样，测得的屈服荷载为100KN、105KN；断裂荷载为120KN、125KN。试件标距为90mm，断裂后的标距长度分别为105mm、107mm。试确定该钢筋的屈服强度、抗拉极限强度、伸长率。解：屈服强度：s1100000105000393MPa413MPa，则s403MPa ；、s2182/4182/4120000125000472MPa491MPa，则b482MPa；抗拉强度：b1、b2182/4182/451＝（105-90）/90=16.7%、

伸长率：δ

52＝（107-90）/90=18.9%，则δ5＝17.8%。

八、工程应用与工程案例分析（15分，每题5分）

1、某室内钢筋混凝土梁，设计混凝土标号为C30，截面尺寸及配筋如图所示，试选择水泥品种，水泥标号，石子的最大粒经。

解：水泥品种：普通硅酸盐、硅酸盐水泥，标号42.5。

石子最大粒径：构件截面最小尺寸的1/4：≤75mm；

钢筋最小净距的3/4：[（300－25×2－25×5）÷4]×3/4＝23.4mm。取石子最大粒径20mm。

2、某建筑物室内墙面抹灰采用石灰砂浆，交付使用后墙面出现鼓包开裂和网状裂纹，试分析产生的原因及其防止方法。

解：鼓包开裂原因是由于过火石灰造成，采用陈伏4周以上的石灰膏

网状裂纹是由于石灰干燥收缩造成的，采用减少石灰用量，增加纤维材料处理。

3、某施工队使用以火山灰水泥配制混凝土铺筑路面，混凝土设计强度C30。使用两年后，道路表面出现起砂，部分出现露石，且表面有微裂缝。试分析事故原因。

解：①、水泥品种选择不当，火山灰水泥耐磨性差 ②、早期养护不够，混凝土表面强度不足。 ③、车辆超载。

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综合练习（三）

一、单项选择题（每题只有1个答案正确，共40分，每题2分） 1、《烧结普通砖》(GB 5101-2003 )是（ A）标准。

A．国家 B. 行业 C.地方 D.企业

2、材料的密度为5g／cm，表观密度为4g／cm，该材料的孔隙率为（A ）。

A．20% B. 80% C. 0.2 D. 0.8 3、空隙率是表示（ C ）空隙体积占总体积的百分率。

A．密实材料 B. 多孔材料 C.散粒和粉末材料 D.任意材料 4、f=3PL/(2bh)是计算（ C ）强度的公式。

A．抗压 B. 抗拉 C.抗弯 D.抗剪 5、在砼中，水泥浆在硬化前后分别起（ C ）作用。

A．胶结、润滑 B. 骨架、胶结 C.润滑、胶结 D.润滑、骨架 6、砂浆的和易性包括（B ）。

A．流动性、粘聚性、保水性 B. 流动性、保水性 C.沉入度、分层度D.塌落度、分层度 7、混凝土抗压强度标准试件为边长( B )mm的立方体。

A．100 B. 150 C.200 D.70.7

8、用烧结普通砖砌筑240mm厚砖墙，1平方米需用（C ）块（考虑5%的损耗率）。

A．128 B. 256 C. 134.4 D. 268.8 9、烧结空心砖主要用于砌筑（ B ）墙体。

A．承重 B.非承重 C.地下 D. 所有 10、钢材的（B ）值是确定许用应力值的主要依据。

A．比例极限 B. 屈服极限 C.弹性极限 D. 强度极限 11、伸长率反映了钢材的（ A ）性能。

A．塑性 B. 韧性 C. 强度 D. 硬度 12、钢材中的碳含量在1%以内增加时，钢材的（ B ）下降。

A．强度 B. 塑性 C. 硬度 D. 韧性 13、牌号Q235的钢材是（ A）。

A．碳素钢 B. 合金钢 C. 耐候钢 D. 铸铁 14、牌号HRB335的钢材是（ B ）。

A．碳素钢 B. 合金钢 C. 耐候钢 D. 光面圆钢 15、牌号HRB335的钢材是（ C）。

A．热轧光面钢筋 B. 冷轧光面钢筋 C. 热轧带肋钢筋 D. 冷轧带肋钢筋 16、热固性塑料的结构是（ C ）。

A．线型结构 B. 支链型结构 C. 体型结构 D. 前3种都有可能 17、石油沥青的流动性是由（A ）赋予的。

A．油分 B. 树脂 C. 地沥青质 D. 前3种都有可能 18、针入度是反映（ D ）石油沥青的粘滞度指标。

A．固体 B. 液体 C. 半固体 D. 固体和半固体 19、木材的含水率在（D ）变化时，对木材的湿涨干缩影响最大。

A．标准含水率以上 B. 标准含水率以下 C. 纤维饱和点以上 D. 纤维饱和点以下 20、在同一木材的各种强度中，（ A ）强度最大。

A．顺纹抗拉 B. 横纹抗拉 C. 顺纹抗压 D. 横纹抗压

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21、石灰硬化的理想环境是在( B )中进行。

A．水 B.潮湿环境 C.干燥环境 D.氧气 22、紧急抢修工程中应优先采用的水泥品种是（ A ）。

A．硅酸盐水泥 B．普通硅酸盐水泥 C．矿渣水泥 D．高铝水泥 23、在试拌砼时，发现砼拌合物的流动性偏小，应采取( C )。

A.加适量水泥 B．加混合材料 C．保持W／C不变增加水泥浆 D．保持砂率不变增加砂石用量 24、砼的试配强度fcu,td的计算公式为（A ）。

A．fcu,k+1.645ζ B．fcu,k+0.645ζ C．fcu,k+ζ D．1.645ζ 25、石灰熟化后的主要成份是( D )。

A.CaO B.MgO C. CaCO3 D.Ca(OH)2 26、影响混凝土强度最大的因素是（ B ）。

A．砂率 B. W／C C.骨料的性能 D.施工工艺27、两种砂的细度模数相同，则它们的级配 ( C )。

A．必然相同 B．必然不同 C．不一定

28、含水率为5％的砂200 g，将其干燥后的质量是（B ）g。

A. 190.0 B. 190.48 C. 210 D. 9.52

29、塌落度法适用于石子粒径 ( A ) 的混凝土流动性指标的测定。

A．≥40mm B．≤40mm C．≥50mm D．≤50mm 30、大体积混凝土工程宜选用( B )水泥。

A. 硅酸盐水泥 B. 矿渣水泥 C. 膨胀水泥 D. 高铝水泥 31、混凝土在冬季施工时，优先选用的外加剂为（ B ）。 A.减水剂 B.抗冻剂 C.引气剂 D.缓凝剂

32、配制普通混凝土时，在一般情况下，水泥强度等级应是混凝土强度等级的（ B ）倍。 A. 1 B. 1.5-2 C. 3 D. 4 33、符合砂浆强度等级表示方法的是（ B ）。 A. C20 B. M20 C. MU20 D. Q235 34、水泥的强度是以（ D ）抗压、抗折强度值划分的。

A．3天 B．28天 C．3天或28天 D．3天和28天 35、塌落度是表示混凝土（ B ）的指标。

A. 强度 B.流动性 C. 粘聚性 D. 保水性 36、水泥的安定性是指水泥浆在硬化时（ B ）的性质。

A. 体积不变化 B. 体积变化均匀一致 C. 体积缩小 D. 体积膨胀 37、为了调节水泥的凝结时间，常掺入适量的（ B ）。

A、石灰 B、石膏 C、粉煤灰 D、MgO 38、采用蒸汽养护加速混凝土硬化，宜选用（ C ）水泥。

A、硅酸盐 B、高铝 C、矿渣 D、普通硅酸盐水泥 39、钢材中的硫含量增加，可增加钢材的（ B ）。

A、冷脆性 B、热脆性 C、塑性 D、韧性 40、混凝土配合比设计中的3个重要参数是（ B ）。

A. W、C、S B. W/C、W、Sp C. W/C、C 、Sp D. W、C、Sp

二、是非题（正确的打√，错误的打× 共20分，每题1分）

《土木工程材料》学习指导书答案宿迁学院建筑工程系

1、含水率为5％的湿砂重1000g，其中水的重量为50g。× 2、材料密度与材料的孔隙率无关。√ 3、流动性大的砼比流动性小的砼强度低。×

4、两种砂子细度模数相同，它们的级配状况也相同。× 5、对能充分捣实的普通砼，水灰比越小其强度越高。√

6、因为水泥是水硬性胶凝材料，故运输和储存时不怕受潮和淋湿。×

7、砌筑砂浆的强度，无论其底面是否吸水，砂浆的强度主要取决于水泥强度及水灰比。× 8、同一种材料在进行强度试验时，小试件较大试件的试验结果值偏小。× 9、在混凝土拌和物中，保持W/C不变增加水泥浆量，可增加拌和物的流动性。√

10、砼施工中，统计得出的砼强度标准差ζ越大，则表明砼施工质量越稳定，施工水平越高。× 11、软化系数低的材料，耐水性好。×

12、任何水泥在凝结硬化过程中都会发生体积收缩。

13、卵石混凝土比同条件配合比拌制的碎石混凝土的流动性高一些，但强度低一些。√ 14、钢材屈强比越大，表示结构使用安全度越高。

15、在结构尺寸及施工条件允许的情况下，应尽量采用大粒径的骨料配制混凝土，可节约水泥。√ 16、与沸腾钢比较，镇静钢的冲击韧性和焊接性较差，特别是低温冲击韧性的降低更为显著。× 17、碳素结构钢的牌号越大，其强度越高塑性越好。×

18、当木材的含水率在纤维饱和点以下时，随着含水率的增大木材的湿胀变形也随着增大。√ 19、烧结多孔砖和空心砖都具有自重较小的优点，故它们均适合用来砌筑建筑物的承重内外墙。× 20、软化点小的沥青，其抗老化能力较好。×

三、多选题（每题有2个或2个以上答案正确，共20分，每题2分）

1、相同种类的几种材料进行比较，一般表观密度大者，其（ BC ）。 A. 强度低 B. 强度高 C. 比较密实 D. 孔隙率大 2、随着材料孔隙率的增大，下列性质将（ ABC ）。

A. 表观密度减小 B. 密度不变 C. 强度降低 D. 保温隔热性能降低 3、硅酸盐水泥熟料中含有以下矿物成分（ ABCD ）。 A. C3S B. C2S C. C3A D. C4AF E. CaO

4、进行混凝土抗压强度试验时，（ AD ）情况下所测得的试验值偏小。 A. 试件尺寸加大 B. 试件尺寸减小 C. 加载速度加快 D. 加载速度降低 5、混凝土配合比设计的主要计算参数是（ ABD ）。

A. 水灰比 B. 砂率 C. 水泥用量 D. 单位用水量 E.砂石用量 6、下列钢号中，属于低合金结构钢的有（ BD ）。 A.Q235 B. Q345 C. 20MnSi D. HRB335 7、钢号为HRB400的钢筋是（ BC ）。

A．碳素钢 B. 合金钢 C. 热轧带肋钢筋 D. 冷轧带肋钢筋 8、防止钢筋锈蚀的方法有（ ABCD ）。

A. 镀锌 B. 刷油漆 C. 提高混凝土的密实度 D. 在混凝土中添加阻锈剂

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9、聚氯乙烯是（ AC ）。

A. 热塑性塑料 B. 热固性塑料 C. 线型结构 D. 体型结构 10、石油沥青的塑性是（ CD ）。

A. 用针入度表示 B. 用软化点表示 C. 用延度表示 D. 单位cm E. 单位℃ 四、计算题（共20分，每小题1分）

1、某材料的干质量为150g，吸水饱和后的质量为160g，自然状态下的体积为50cm，绝对密实状态下

的体积为30cm。

（1）该材料的密度是（ D ）g/cm。

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 （2）表观密度是（ B ）g/cm。

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 （3）密实度是（ B ）% 。

A. 50 B. 60 C. 70 D. 80 （4）孔隙率是（ B ）% 。

A. 50 B. 40 C. 30 D. 20 （5）开口孔隙率是（ B ）% 。

A. 10 B. 20 C. 30 D. 40

2、用500克干砂做筛分析试验，筛分情况如下表，试评定此砂的粗细程度。筛孔尺寸(mm) 筛余量(g) 分计筛余（％）累计筛余（％） 9.5 0 0 0 4.75 15 3 3 2.36 60 12 15 1.18 105 21 36 0.60 120 24 60 0.30 100 20 80 0.15 85 17 97 0．15以下 15 3 100 （6） 0.3mm筛孔上的分计筛余是（ B ）%

A. 0.2 B. 20 C. 0.8 D. 80 （7） 0.6mm筛孔上的累计筛余是（ B ）%

A. 0.6 B. 60 C. 0.24 D. 24 （8）该砂的细度模数是（ A ）。

A. 2.81 B. 2.65 C. 2 D. 3 （9）该砂是（ B ）。

A. 粗砂 B. 中砂 C. 细砂 D. 特细砂

3、某混疑土实验室配合比为；水泥(C′)：砂(S′)：石(C′)；水(W′)＝1：2.2：4.26：0.6，每立方米混凝土中水泥用量为300kg，实测施工现场砂的含水率为3％，碎石的含水率为1％，采用250升混凝土搅拌机进行搅拌。

（10）该混凝土的施工配合比是（ C ）。

A. 1:2.2:4.26 B. 1:2.23:4.27 C. 1：2.27：4.3 D. 1：2.3：4.26 （11）每搅拌一次水泥的用量为（ D ）。 A. 300kg B. 200kg C. 100kg D. 75kg （12）每搅拌一次砂的用量为（ A ）。

《土木工程材料》学习指导书答案宿迁学院建筑工程系

A. 170.0kg B. 165.0kg C. 660.0kg D. 681.0kg （13）每搅拌一次石子的用量为（ A ）。

A. 322.7kg B. 319.5kg C. 1278.0kg D. 1290.0kg （14）每搅拌一次水的用量为（ C ）。

A. 45.0kg B. 36.0kg C. 36.9kg D. 40.1kg

4、直径为20mm的热轧钢筋，截取两根试样，测得的屈服荷载为100KN、105KN；断裂荷载为145KN、142KN。试件标距长度为100mm，断裂后的标距长度分别为127mm、123mm。（15）该钢筋的屈服强度是（ B ）。

A. 318Mpa B. 326Mpa C. 334Mpa D. 452Mpa （16）该钢筋的抗拉强度是（ C）。

A. 318Mpa B. 462Mpa C. 457Mpa D. 452Mpa （17）该钢筋的伸长率是（ C ）。 A. 27% B. 23% C. 25% D. 20%

5、某组边长为150mm 的混凝土立方体试件，龄期28d，测得破坏荷载分别为540KN、550KN、560KN，已知该混凝土是用强度等级32.5（富余系数1.10）的普通水泥和碎石配制而成（计算参数: A=0.46，B=0.07，ζ=5Mpa）。

（18）该混凝土的强度为(B )Mpa。 A. 24 B. 24.4 C. 24.9 D. 25 （19）该混凝土的强度等级为( B )。 A. C15 B. C20 C. C24.4 D. C25 （20）该混凝土的水灰比为（ C ）。 A. 0.59 B. 0.6 C. 0.64 D. 0.6

什么叫材料的耐久性？在工程结构设计时应如何考虑材料的耐久性? 1.材料的耐久性：材料在长期使用过程中，抵抗各种自然因素及有害介质的作用，保持其原有性能不变质和不被破坏的能力，称为材料的耐久性。 2.首先要考虑影响耐久性的因素，作用于材料的自然因素和有害介质概括为三方面：

物理作用：受干湿冷热冻融变化等，材料体积收缩或膨胀或产生内应力而开裂破坏。

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化学作用：材料在大气和环境水中的酸碱盐等溶液侵蚀下，逐渐发生质变而破坏。生物作用：昆虫，菌类的侵害建筑材料中的砖石、混凝土物理破坏为主；金属材料化学作用引起腐蚀为主；木材等天然建材，生物作用破坏为主。

为提高材料耐久性，可根据实际情况和材料的特点采取相应的措施。以防为主。比如合理选用材料，减轻环境破坏的作用，提高材料的密实度，采用表面覆盖层等，从而达到目的。

11、试述硅酸盐水泥的主要矿物成分及其对水泥性能的影响？

参考答案：硅酸盐水泥熟料中，C3A的水化和凝结硬化速度最快，但水化铝酸钙的强度不高；C3S和C4AF的水化速度较快，凝结硬化速率也较快，C3S的水化产物强度高，C4AF的水化产物强度不高；C2S水化反应速度最慢，凝结硬化速率也慢，强度早期低，后期高。

12、硅酸盐水泥的主要水化产物有哪几种？水泥石的结构如何？

参考答案：主要水化产物是：水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶、氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。水泥石主要由固体（水泥水化产物及未水化的残存水泥内核）和孔隙组成。凝胶是由尺寸很小的凝胶微粒与位于胶粒之间的凝胶孔组成，胶粒的比表面积大，可强烈地吸附一部分水分，此水分与填充胶孔的水分称为凝胶水；毛细孔中的水分称为毛细水，毛细水的结合力较弱，脱水温度较低，脱水后形成毛细孔。

13、试述水泥细度对水泥性质的影响？怎样检验？

参考答案：水泥细度直接影响到水泥的水化和凝结硬化。水泥颗粒越细，比表面积越大，则使水泥熟料的化学活性发挥得越快，表现为水泥的水化反应速度快，凝结硬化也快，但过细的水泥不宜久存，硬化时收缩比较大。细度的检验方法通常用筛分法或比表面积法来测定，筛分法以80um方孔筛的筛余量表示，比表面积法以1kg质量材料所具有的总表面积（m2/kg）来表示。 10、生产硅酸盐水泥为什么要掺入适量石膏？

参考答案：水泥熟料中的硅酸三钙与水反应十分迅速，使得水泥熟料加水后迅速凝结，导致来不及施工。所以为调节水泥的凝结时间，通常在水泥中加入适量石膏，这样，水泥加水后石膏迅速溶解与水化铝酸钙发生反应，生产针状的晶体（3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O，又称为钙钒石）沉积在水泥颗粒表面形成保护膜，延缓了水泥凝结时间。

14、造成硅酸盐水泥体积安定性不良的原因有哪几种？怎样检验？

参考答案：造成水泥体积安定性不良，一般是由熟料中所含游离氧化钙游离氧化镁过多或掺入石膏过多等原因所造成。国家标准规定，由游离的氧化钙过多引起的水泥体积安定性不良可用雷氏法或试饼法检验。试饼法是用标准

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稠度的水泥净浆做成试饼，经恒沸3小时后用肉眼观察未发现裂纹，用直尺检验没有弯曲；雷氏法是用雷氏夹中的水泥浆经沸煮三小时后的膨胀值。

例3-1 现有一批砂样欲配制水泥混凝土，经筛分试验结果列于下表，试计算：筛孔尺寸（mm）存留量（g）分计筛余ai （%）累积筛余Ai （%）通过率Pi （%） 5 20 4 4 96 2.5 25 5 9 91 1.25 85 17 26 74 0.63 115 23 49 51 0.315 130 26 75 25 0.16 100 20 95 5 筛底 25 5 100 0

《土木工程材料》学习指导书答案宿迁学院建筑工程系级配范围要求（%） 90～75～100 100 (1) 计算级配的三个参数？ (1) 计算砂的细度模数？ (3) 评定该砂的工程适应性？解：(1) 级配的三个参数见上表。 (2)

砂

的

细

度

模

数

50～90 30～59 8～30 0～10 — MX(A2.5A1.25A0.63A0.315A0.16)5A5(926497595)542.44100A51004属于中砂。

(3) 该砂符合配制混凝土的级配要求，可以用于配制混凝土。

【评注】根据细度模数，该砂属中砂。在级配区内画出该砂的筛分曲线。该曲线落在Ⅱ区 (MX=2.3～3.0)内，说明该砂为中砂；MX=3.1～3.7为粗砂，MX=1.6～2.2为细砂。

例5-5 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30，施工要求混凝土拥落度为30～50mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差ζ=5MPa。可供应以下原材料：

水泥：P.O42.5普通硅酸盐水泥，水泥密度为ρc=3.lOg/cm，水泥的富余系数为1.08；中砂：级配合格，砂子表观密度ρ0s=2.60g/cm；

石子：5～30mm碎石，级配合格，石子表观密度ρ0g=2.65g/cm。设计要求：

(1) 混凝土计算配合比；

(2) 若经试配混凝土的工作性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为 3%，石子含水率为1%，试计算混凝土施工配合比。

解：(1) 求混凝土计算配合比。 1) 确定混凝土配制强度fcu,o

fcu,o = fcu,k + 1.645ζ= 30 + 1.645×5 = 38.2 MPa 2) 确定水灰比 (W/C)

fce =γc·fce,k = 1.08×42.5 = 45.9 MPa

W/C =

afce0.4645.90.53fcu,oabfce38.20.460.0745.9

∵框架结构混凝土梁处于干燥环境，查表得容许最大水灰比为0.65，∴可确定水灰比为 0.53。 3) 确定用水量 mW0

对于最大粒径为30mm的碎石混凝土,当所需拥落度为30～50mm时，查表得：lm混凝土的用水量可选用185kg。

4) 计算水泥用量 mco

《土木工程材料》学习指导书答案宿迁学院建筑工程系

mco = mW0/(W/C)= 185/0.53 = 349 kg/m

查表，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260 kg/m，取mco=349kg/m。 5) 确定砂率β

对于采用最大粒径为40mm的碎石，当水灰比为0.53时，查表得砂率值可选取32%～37%，取βS=35%。 6) 计算砂、石用量mSO、mgo

mc0mW0ms0mg0cpms0100%sms0mg0 用体积法计算，

得：mso= 641kg，mgo =l192kg。

7) 该混凝土计算配合比为水泥：砂：石子 = 1：1.84：3.42，W/C=0.53。 (2) 确定施工配合比

现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%，则施工配合比为水泥 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% - mω×1% = 185-641×3% - 1192×1% = 154kg

【评注】耐久性问题是混凝土的一个重要性能指标，所有混凝土均应考虑。因此，国家规范规定所有混凝土在配合比设计时都应当按该混凝土使用时所处的环境条件，考虑其满足耐久性要求所必要的水灰比及水泥用量值。

例1-1 材料的密度、表观密度、堆积密度有何区别？材料含水后的影响？答：三者均表示材料单位体积的质量。但测定方法不同，计算时采用的体积不同。

密度：采用材料的绝对密实体积；表观密度：采用材料的表观体积（实体体积+闭口孔隙体积）；堆积密度：采用材料的堆积体积（材料总体积+颗粒间空隙体积）。

含水对密度、表观密度无影响，因密度、表观密度均指绝对干燥状态下的物理常数。对堆积密度的影响则较为复杂，一般含水后堆积密度增大。

【评注】本题目主要考查密度、表现密度、堆积密度的基本概念。相同点在于三者都是表示材料单位体积的质量，不同点在于计算时三者的体积概念不同。

材料密实体积——绝于状态，绝对密实，不含任何孔隙。材料表观体积——自然状态，含闭口孔隙，不含开口孔隙。材料堆积体积——绝干或含水状态，自然堆积状态，含颗粒间空隙。

8．某地红砂岩，已按规定将其磨细，过筛。烘干后称取50g，用李氏瓶测得其体积为18.9cm3。另有卵石经过清洗烘干后称取1000g，将其浸水饱和后用布擦干。又用广口瓶盛满水，连盖称得其质量为790g，

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然后将卵石装入，再连盖称得其质量为1409g，水温为25℃，求红砂岩及卵石的密度或视密度，并注明哪个是密度或视密度。

502.646(g/cm3)18.9参考答案：红砂岩的密度： 79010001409V381(cm3)1 卵石的视密度：

10002.625(g/cm3)381

9．某多孔材料的密度为2.59g/cm3。取一块称得其干燥时质量为873g，同时量得体积为480cm3。浸水饱和后取出擦干表面水分称得质量为972g。求其质量吸水率、闭口孔隙率及开口孔隙率。

参考答案：质量吸水率：

m1m972873100%100%11.34%m873

V密实体积：

873337.0(cm3)2.59

3(cm) 孔隙体积：480337143397287399(cm) 开口孔隙体积：

31439944(cm) 闭口孔隙体积：

99100%20.6%开口孔隙率：480

44100%9.17%闭口孔隙率：480

24．已知实验室配合比为1：2.5：4，W/C＝0.60，混凝土混合物的表观密度ρ0＝2400kg/cm3,工地采用800L搅拌机，当日实际测得卵石含水率为2.5％，砂含水率为4％。为每次投料量应为多少？参考答案：总材料用量为：0.8*2400＝1920Kg

11920237Kg12.540.6水泥用量为：

河砂用量为：237*2.5（1＋4％）＝616.2Kg 卵石用量为：237*4（1＋2.5％）＝971.7Kg

用水量：237*0.6－237*2.5*4％－237*4*2.5％＝94.8Kg

25．某实验室按初步配合比称取15L混凝土的原材料进行试拌，水泥5.2kg，砂8.9kg，石子18.1kg，W/C=0.6。试拌结果坍落度小，于是保持W/C不变，增加10％的水泥浆后，坍落度合格，测得混凝土拌和物表观密度为2380 kg/m3，试计算调整后的基准配合比。

参考答案：增加后水泥量为5.2+5.2*10％＝5.72Kg，水为：5.2*0.6(1+10%)=3.432Kg

调整后材料总用量为：5.72+3.432+8.9+18.1＝36.152Kg 则每立方米混凝土实际所需的各项材料用量为：

5.722380376.6Kg水泥：36.152 水：376.60.6226Kg

《土木工程材料》学习指导书答案宿迁学院建筑工程系

8.918.12380585.9Kg23801191.6Kg36.15236.152砂：石：

配合比为：水泥：砂：石：水＝1：1.56：3.16：0.6

32、今欲配置一结构用轻骨料混凝土，混凝土的强度等级为CL25，坍落度要求30～50mm。原材料如下：32.5级矿渣水泥；粘土陶粒，堆积密度为760 Kg/m3，颗粒表观密度为1429 Kg/m3，1h吸水率为8.1％；普通中砂，堆积密度为1470 Kg/m3，视密度为2.50 Kg/m3，试设计该轻骨料混凝土的配合比。参考答案：注：设计过程要参照旧版的建筑材料书

根据试配强度，查表确定水泥用量：390～490Kg/m，取490 Kg/m3。

fcufcu,k1.645251.645533.225(MPa)净用水量根据坍落度查表：165～200 Kg/m3，取200 Kg/m3。

X8.1%设附加用水量为X，则X200，X＝17.6 Kg/m3。

砂率根据骨料品种查表：35～45％，取40％

根据绝对体积法确定骨料用量，设骨料总用量为y Kg/m3，则陶粒用量为0.6y，砂用量为0.4y。矿渣水泥的密度取为2.8 g/cm3。

49020017.60.6y0.4y133142925002.81010，y＝1047 Kg/m3

则陶粒用量：1047*0.6＝628.2 Kg/m3，砂用量：418.8 Kg/m3。

4、今拟配制砌筑在干燥环境下的基础用水泥石灰混合砂浆，设计要求强度为5MPa。所用材料为：（1）水泥。32.5级矿渣水泥，堆积密度为1300kg/m3（2）石灰膏。二级石灰制成，稠度为120mm，表观密度为1350 kg/m3。（3）砂子。中砂，含水率2％时，堆积密度为1500 kg/m3。求调制1 m3砂浆需要各种材料的数量及其配合比。

参考答案：按照基底为吸水材料的水泥砂浆设计,施工水平为优良。

fm,0f20.64550.64515.645(MPa)Qc1000(fm,0B)Afce

3QQQ350210.56139.44(Kg/m) DAc

Qc1s,0115001500(Kg/m3)1000(5.64515.09)210.56(Kg/m3)3.0332.5

砂浆的质量配合比为：水泥：石灰膏：砂＝210.56:139.44:1500＝1:0.66:7.12

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