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第1页，共6页东南大学考试卷（A卷）课程名称土木工程材料考试学期12-13-3得分适用专业道桥渡、交通等专业考试形式闭卷考试时间长度120分钟一、名词解释（每题2分，共计8分）1.矿料间隙率：答：达到规定压实状态的沥青混合料内，矿料以外的体积占试件总体积的百分率。2.水硬性胶凝材料：答：不仅能在空气中硬化，也能在水中硬化，保持并继续提高其强度的无机胶凝材料。3.AC-16：答：公称最大粒径为16mm的沥青混合料级配。4.组分（沥青）：答：将沥青分为化学性质相近，并与路用性能有一定联系的几个组。二、单项选择题（每题1分，共计15分）1.粗集料的颗粒形状对混凝土的质量影响甚为重要，下列颗粒形状最好的是（D）。A．片状B．卵形C．针状D．立方体状2.在公路工程中，评定粗集料强度的主要技术指标是（A）。A.压碎值B.磨光值C.磨耗值D.冲击值3.关于普通水泥混凝土的叙述不正确的是（D）。A．气温越高，硬化速度越快B．抗折强度比抗压强度低C．与钢筋的膨胀系数大致相当D．一般情况下，强度与水灰比成正比4.评价道路石灰性能等级的主要指标是（B）。A.强度B.有效氧化钙＋氧化镁含量C.氧化钙含量D.体积安定性5.关于集料在水泥混凝土中的作用，下列叙述不正确的是（B）。A．起填充作用B．化学作用C．减少水泥用量D．减少混凝土的体积收缩6.工程中常用的石灰岩属于（B），而玄武岩属于（A）。A．岩浆岩B．沉积岩C．变质岩D．深成岩7.水泥混凝土的强度等级划分依据为（B）。学号姓名密封线自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效第2页，共6页A.立方体抗压强度B.立方体抗压强度标准值C.抗折强度D.轴心抗压强度8.在水泥的生产过程中，纯熟料磨细时掺适量石膏，其目的是（A）。A．延缓水泥的凝结时间B．提高水泥的强度C．节约成本D．加快水泥的凝结时间9.沥青混合料马歇尔稳定度试验的实验温度为（A）。A．60℃B．50℃C．70℃D．35℃10.混凝土配合比设计中，为检验强度制作立方体试件时，应校核拌和物的（B）。A．湿表观密度B．坍落度C．粘聚性D．保水性11.沥青老化后，其流动性与脆性变化分别为（C）。A．变大变大B．变大变小C．变小变大D、变小变小12.具有（A）胶体结构的沥青，其自愈性和低温时变形能力较差，但温度敏感性较小。A．凝胶型B．溶-凝胶型C．溶胶型D．固胶型13.在城市交叉路口的沥青路面出现车辙，表明其沥青混合料的（C）不能满足要求。A．抗压强度B．劈裂强度C．高温性能D．低温性能三、多项选择题（每题2分，多选、错选不得分，漏选得1分，共计10分）1.硅酸盐水泥的孰料矿物组成主要有（ABCD）。A．硅酸三钙B．硅酸二钙C．铝酸三钙D．铁铝酸四钙2.水泥混凝土工作性包含下列几个方面的内容（ABCD）。A.流动性B.可塑性C.稳定性D.易密性3.通常沥青混合料的组成结构有（ABC）。A.悬浮－密实结构B．骨架－空隙结构C．骨架－密实结构D．悬浮－空隙结构4.马歇尔试验结果分析得到最佳沥青用量OAC，还应检验（BC）技术性质。A．抗滑性B．水稳定性C．抗车辙能力D．施工和易性5.用于表征新拌普通水泥混凝土工作性的试验指标包括（AB）。A.坍落度B.维勃稠度C.跳桌流动度D.扩散度四、填空题（每空1分，共计18分）1.在四组分分析方法中，可将沥青分为芳香分、饱和分、胶质和沥青质。2.按沥青混合料密实度分类，根据沥青混合料矿物级配组成及空隙率大小分为密级配、半开级配、及开级配沥青混合料。3.根据摩尔-库仑理论，沥青混合料的强度可用参数粘聚力和内摩阻力表征。4.石灰石的主要化学成分为CaCO3，煅烧后其主要成分为CaO，其熟化后主要成分为Ca(OH)2。第3页，共6页5.某沥青拌和厂在生产沥青混凝土时，每盘中添加1880kg矿料和120kg沥青，则该混合料的油石比为6.38％。6.在水泥混凝土中，粗集料是指粒径大于4.75mm的矿料颗粒。7.材料的亲水性与憎水性可用浸润角表示，一般认为＜90°的材料为亲水性材料。根据材料被水润湿的程度，石油沥青属于憎水材料，水泥混凝土属于亲水材料。五、简答题（2分+5分+4分+6分+4分+3分+3分，共计27分）1、测试集料的毛体积密度试验中，为何需用拧干的湿毛巾轻轻擦干试件表面。（2分）答：擦干表面、不影响开口孔中的水分2、请指出在水泥的众多技术性质中，哪两个实验测试前必须知道水泥的标准稠度用水量？为什么不同标号或厂家的水泥标准稠度用水量不尽相同？（5分）答：体积安定性及凝结时间。标准稠度用水量不同是因为：1）不同水泥的细度存在差异；2）不同水泥的熟料组成存在差异；3）水泥熟料中混合材的掺加比例不同。3、仅考虑气候因素，试阐述在选择道路沥青时，我国南、北方对沥青的标号及沥青三大指标的要求有何差异？（4分）答：对于南方地区，一般采用的沥青标号较低，表现为针入度较小、延度适中、软化点较高。对于北方地区，一般采用的沥青标号略高些，表现为针入度大些、延度较大、软化点适中。4、试从施工角度，简要说明水泥凝结时间的分类，设定凝结时间指标的意义？（5分）答：初凝时间、终凝时间。第4页，共6页初凝时间为保证新拌水泥混凝土有足够时间用于施工。终凝时间为保证新拌水泥混凝土摊铺、碾压、成型完毕后仅需较短的时间等待即可进行上覆层的施工。5、试从道路建设者的角度，简要说明沥青混合料的主要路用性能是哪些？（4分）答：1）高温稳定性2）疲劳性能3）低温抗裂性能4）抗滑性及水稳定性5）耐久性（抗冻性及老化）6、简要说明低碳钢在受拉荷载作用下的变形发展情况？（3分）答：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段7、简述在不同条件下使用水泥混凝土减水剂的技术经济效益。（3分）答：增加坍落度、提高强度、降低成本六、综合题（8分+5分+8分，共计23分）1、试阐述水泥混凝土配合比设计的基本参数、基本要求，配合比设计的四个设计阶段是什么？它们分别完成什么设计任务（设计的核心目标）？（8分）答：基本参数：水灰比、单位体积用水量、砂率基本要求：强度、工作性、耐久性、经济性（4分）第5页，共6页四个设计阶段：初步配合比设计、基准配合比设计、实验室配合比设计、工地配合比设计。初步配合比设计的核心目标：基于已有工程实践、工程实际要求及原材料技术性质，获得基于经验的配合比。（1分）基准配合比设计的核心目标：实验验证初步配合比设计的配合比是否满足工作性要求，该配合比配制的水泥混凝土强度及耐久性是否满足要求未知。（1分）实验室配合比设计的核心目标：实验验证并调整得到满足强度、耐久性及工作性的配合比。（1分）工地配合比设计的核心目标：根据工地原材料的含水量等实际情况，对实验室配合比进行适当修正。（1分）2、试阐述沥青混合料马歇尔配合比设计方法的主要设计目标、主要设计参数，配合比设计共分几个阶段？（7分）答：主要设计目标：沥青混合料配合比设计的目标是确定适宜的工程级配范围和最佳沥青用量。马歇尔配合比设计方法的主要设计参数分为：力学参数及体积参数。力学参数：马歇尔稳定度及流值。体积参数：毛体积密度、空隙率、矿料间隙率和沥青饱和度。（4分）配合比设计共分试验室配合比设计阶段、生产配合比设计阶段及生产配合比验证阶段。（3分）3、试根据下述基本资料确定混凝土的配合比。已知混凝土的设计强度等级为C30，现场机械搅拌，机械振捣成型；根据施工单位的技术水平，混凝土强度标准差取4.0MPa。所用原材料及性能如下：水泥：P.O.42.5级，密度3.15t/m3，实际强度为47.6MPa砂：河砂,密度2.65t/m3石子：碎石，Dmax=40mm，连续级配，级配良好，密度2.70t/m3水：自来水根据最大粒径与坍落度要求，确定单位体积用水量mw0=185kg（1）试根据上述资料确定该混凝土所需的水灰比和水泥用量。（3分）（2）若经检验其耐久性满足要求，且根据最大粒径和w/c确定出砂率为36%，试确定该混凝土的砂、石用量。（5分）答：（1）由题知，该混凝土的配置强度为：水灰比公式系数集料种类AB碎石0.460.07卵石0.480.33第6页，共6页,0,301.6454.036.58()cucukfftMPa（1分）本例中集料为碎石，固，A=0.46，B=0.07，根据水灰比定则，,0,00.4647.6()0.57436.580.460.0747.6cecucecuceAfcwfAfBwcfABf（2分）水泥用量为：3185322.3(/)/0.574wcmmkgmwc（1分）（2）由体积法，00000322.31850.011315010002650270036%gsssgmmmmm（2分）3030678.4(/)1206.0(/)sgmkgmmkgm（2分）七、附加题（3分+3分，共计6分，附加题答对加分，答错或未答不扣分，本试卷卷面最终成绩不大于100分）1、试从沥青的物理属性及材料的耐久性方面入手，说明沥青混合料为何必须留有一定的孔隙率。（3分）答：1）由于沥青的热胀冷缩属性，为保证夏天沥青路面不产生泛油现象，沥青混合料需留有一定空隙。2）为保证沥青混合料具有较好的高温稳定性，存在一个最佳空隙率，随气候交通条件不同，约在2%~6%之间波动。3）有一定合适的空隙率可保证沥青混合料具有较好的抗冻性。2、简要阐述水泥可能存在体积安定性的主要原因是什么？评价水泥体积安定性采用什么实验方法？（3分）答：水泥可能存在体积安定性的主要原因是存在游离的CaO或MgO，此两组分均会与水产生化学反应而使其体积膨胀，因两者的反应速度较水泥熟料慢，当存在这些游离的CaO或MgO容易导致水泥在硬化过程中开裂。游离CaO的含量采用沸煮法检验，游离MgO的含量采用压蒸法检验。