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第1页，共6页东南大学考试卷（B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150分钟一、名词解释（每题2分，共计10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.气硬性胶凝材料：答：只能在空气中硬化，也只能在保持空气中保持或继续提高其强度的胶凝材料。3.陈伏：答：为消除过火石灰的危害，而将生石灰放在消化池中存储2-3周的过程，称为陈伏。4.通过百分率：答：通过百分率位通过某筛的试样质量占试样总质量的百分率。5.标准稠度需水量：答：标准稠度需水量是指水泥拌制成特定的塑性状态（标准稠度）时所需的用水量（以占水泥质量的百分数表示）。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，评定粗集料抗滑性能的主要技术指标是（C）。A.压碎值B.坚固性C.洛杉矶磨耗值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，强度与水灰比成反比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．其化学作用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）。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.石膏对硅酸盐水泥石的腐蚀是一种（C）腐蚀。A．溶解型B．溶出型C．膨胀型D．松散无胶结型13.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14.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.下列材料中可与硅酸盐水泥熟料掺配使用的活性混合材料有（BDE）。A．石灰B．粉煤灰C．石英砂D．粒化高炉矿渣E．火山灰2.为保证混凝土结构的耐久性，混凝土配合比设计应满足（BC）的要求。A．最小水灰比B．最大水灰比C．最小水泥用量D．最大水泥用量3.软化点表示沥青的哪种性能？（ACD）A．耐热性B．延展性C．反映在一定条件下的相对粘度D．温度敏感性4.关于水泥混凝土的减水剂，叙述不正确的是（B）。A．减水剂的主要作用机理为吸附-分散作用、湿润及润滑作用B．可调节混凝土的凝结时间C．在保持用水量与水泥用量不变时，可增大混凝土的流动性D．在保持混凝土工作性和水泥用量不变时，可提高混凝土的强度E．在保证混凝土工作性和强度不变时，可节约水泥的用量5.下列哪些材料属于气硬性胶凝材料（ABDE）。A.石灰B.水玻璃C.硅酸盐水泥D.二水石膏E.脱硫石膏第3页，共6页四、填空题（每空1分，共计15分）1.在四组分分析方法中，可将沥青分为饱和分、芳香分、胶质和沥青质。2.按沥青混合料施工温度分类，根据所用沥青的稠度和沥青混合料摊铺及压实时的温度，沥青混合料可分为热拌沥青混合料、温拌沥青混合料及冷拌沥青混合料。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擦角表征。4.石灰石煅烧后其主要化学成分为CaO。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，则该混合料的沥青用量为6.0％。6.水泥混凝土养生过程中应保持一定的温度、湿度和龄期。7.在AC-16、AC-13级配中，粗集料是指粒径大于2.36mm的矿料颗粒。AC是沥青五、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、请说明普通硅酸盐水泥熟料在水化速度及对水泥硬化体强度贡献方面的差异？（5分）答：C3S：水化速率及凝结硬化速率慢，放热量多。对水泥早期强度增加多、后期强度增加多。C2S：水化速率及凝结硬化速率慢，放热量少。对水泥早期强度增加少、后期强度增加多。C3A：水化速率最快，凝结硬化速率快，放热量最多。对水泥早期强度增加少、后期强度增加少。C4AF：水化速率快且仅次于C3A，凝结硬化速率快，放热量中。对水泥早期强度增加少、后期强度增加少。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。第4页，共6页4、简要说明改善沥青混合料高温稳定性的主要技术措施？（6分）答：1）提高矿质骨料之间的嵌挤力与摩阻力。2）提高沥青与矿料之间的粘聚力。3）采用骨架密实型级配。5、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6、指出下列符号分别代表何种材料（3分）答：C40：立方体抗压强度标准值为40MPa的水泥混凝土AC-16：公称最大粒径为16mm的沥青混凝土42.5#：强度等级为42.5的水泥7、简述沥青组分的含义。（3分）答：将沥青分为化学性质相近，并与其工程性质有一定联系的几个组。六、综合题（7分+8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，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）？（7分）答：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、某沥青混合料的马歇尔试验结果如下，试表述下表中的MS、FL的含义，并确定其最佳沥青用量初始值OAC1。（8分）性能指标毛体积相对密度MS（kN）FL（mm）VV（%）VFA（%）油石比3.5%2.4157.02.26.1604.0%2.4409.02.75.2634.5%2.46511.03.14.5675.0%2.4899.53.63.8705.5%2.4647.54.33.074技术要求/≥82~43~665~75答：MS:马歇尔稳定度FL：流值a1=5.0%a2=4.5%a3=4.5%a4=5.0%OAC1=(a1+a2+a3+a4)/43、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）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（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：,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、试阐述沥青混合料孔隙率与沥青混合料高温性能及疲劳性能之间的关系。（3分）为取得最佳的沥青混合料高温性能，存在一最佳的孔隙率。随着气候条件的不同，较好满足各项路用性能的沥青混合料的最佳孔隙率略有不同。相同条件下，孔隙率越大，沥青混合料的疲劳性能越差。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。