《土木工程材料习题课》课件

土木工程材料习题课欢迎参加土木工程材料习题课程！本课程旨在帮助学生系统掌握土木工程材料的基本性质、应用特点与计算方法，为专业课学习和工程实践奠定坚实基础本课程适合土木工程、建筑工程等专业的本科生，尤其是备考期中、期末考试或专业资格考试的学生通过习题讲解与实例分析，帮助学生融会贯通理论知识，提升解题能力与实践应用能力我们将系统讲解各类材料的物理、化学和力学性能，包括水泥、混凝土、金属、木材等传统材料，以及新型功能材料的特性与应用，帮助大家在考试中取得优异成绩！土木工程材料课程体系基础材料模块传统建筑材料模块包括材料基本性质、力学性包括砖石、玻璃陶瓷、水泥、能、物理特性等基础知识，为混凝土、金属、木材等传统建后续专业材料学习打下基础筑材料，这是课程的核心内这部分内容相对抽象，建议结容，也是考试重点每种材料合实验数据和案例理解都有其独特性能和应用领域新型材料模块包括防水材料、保温材料、复合材料和功能材料等这部分内容与工程实践密切相关，学习重点在于掌握新材料的性能优势与应用场景课程学习建议采用理论习题案例三位一体的方法，先理解基本原理，再通--过习题巩固知识点，最后结合工程案例掌握应用水泥和混凝土部分是学习和考试的重中之重，需要特别关注主要考试题型与评分标准客观题主观题单选题题，每题分，重点考察基本概念简答题题，每题分，考察概念理解深度•10-152•3-45-10多选题题，每题分，注意全对才得分计算题题，每题分，重点考察配比计算•8-103•2-310-15判断题题左右，每题分，考察知识点准确性论述题题，每题分，考察综合分析能力•101•1-215-20填空题题，每空分，重点考察专业术语和数值案例分析题，分，应用理论解决实际问题•5-81•115-20评分标准方面，客观题以标准答案为准，而主观题则重点关注解题思路、计算过程和专业表达对于计算题，即使最终结果有误，但计算过程正确也会得到相应分数论述题和案例分析题需系统全面地回答，观点正确且有理有据，术语使用准确复习建议与高频考点第一阶段基础知识梳理建议用两周时间系统复习课本知识，做好知识点归纳，绘制思维导图，夯实基础重点关注材料的物理力学性能和基本概念定义第二阶段针对性习题训练用两周时间做大量习题，覆盖各种题型，特别是计算题和简答题，巩固知识点重点做水泥、混凝土配比计算和性能分析题第三阶段重点难点突破用一周时间专攻高频考点和薄弱环节，如混凝土配合比设计、水泥标准稠度、钢材性能等，做针对性训练第四阶段模拟测试与查漏补缺用天时间做套全真模拟题，检验学习效果，查找不足，及时补救关注新材料部53-5分的新增知识点高频考点包括水泥标准稠度与凝结时间、混凝土配合比设计、钢材力学性能指标、混凝土强度等级与耐久性关系、新型材料性能特点等建议重点关注这些内容，掌握相关计算方法和应用场景材料基本力学性能回顾抗压强度材料在单向受压时抵抗破坏的能力，是混凝土等材料最重要的指标抗拉强度材料在单向拉力作用下抵抗破坏的能力，钢材的关键指标抗弯强度材料抵抗弯曲变形的能力，木材和混凝土梁的重要性能弹性模量应力与应变的比值，反映材料刚度，数值越大材料越刚硬在考试中，压缩强度计算是高频题型，其计算公式为fc=F/A，其中F为破坏荷载，A为受压截面积对于混凝土，常用立方体试块进行测试，标准养护28天后测定不同材料的强度变化规律各异，混凝土强度随时间增长而增加，水泥石硬化后强度不断提高，而木材则受含水率影响较大弹性模量是描述材料刚度的重要参数，定义为弹性变形阶段应力与应变的比值钢材弹性模量约为210GPa，混凝土为20-40GPa，木材沿纤维方向为7-15GPa理解这些基本力学性能是学习后续专业材料的基础材料的物理性质典型题密度与比重吸水率与孔隙率密度是单位体积的质量，常用ρ表示，单位为吸水率是材料饱和吸水后的质量增加量与干燥质kg/m³量的百分比比重是材料密度与水密度的比值，无量纲，通常孔隙率是材料中孔隙体积与总体积的比值用γ表示例题砖块干重为3kg，浸水24小时后重例题某混凝土试块质量为2500g，体积为

3.45kg，计算吸水率1000cm³，计算其密度和比重热学性质线膨胀系数是材料单位温度变化引起的长度相对变化量导热系数表示材料传导热量的能力例题长30m的钢轨，温度升高40℃，线膨胀系数为

1.2×10⁻⁵/℃，计算伸长量在解答物理性质题目时，需注意单位换算例如，体积单位可能出现cm³与m³之间的转换，质量单位可能有g和kg的转换特别是计算密度时，一定要统一单位再进行计算吸水率计算公式为W=m₂-m₁/m₁×100%，其中m₁为干燥质量，m₂为饱和质量材料的热学性质在工程设计中非常重要，如不考虑热胀冷缩，可能导致结构开裂膨胀量计算公式为ΔL=αL₀Δt，其中α为线膨胀系数，L₀为原始长度，Δt为温度变化值不同材料的热膨胀系数差异很大，金属材料通常大于混凝土和砖石材料材料基本性质习题讲解题型典型例题答题要点多选题影响混凝土抗压强度的因素全部选对才得分，注意排除有（）干扰项填空题材料的弹性模量是指确保专业术语准确，单位正，单位为确________________计算题计算试块的表观密度和吸水写出公式，过程清晰，单位率统一简答题简述材料各向异性的概念及定义准确，结合实例，条理其工程意义清晰解答多选题时，需全面分析各选项，并与相关知识点对照例如，混凝土强度影响因素包括水灰比、水泥强度等级、骨料质量、养护条件等，需全部选择才得分填空题要注意专业术语的准确性，如弹性模量是材料在弹性变形阶段应力与应变的比值，单位为或MPa GPa计算题一定要写出计算公式和过程，即使最终结果有误，正确的计算步骤也会得到部分分数简答题应当先给出概念定义，然后结合具体实例进行解释，最后总结其工程意义或应用价值遇到难题时，可从基本定义和原理出发，逐步推导得出答案常用建筑材料概述与分类砖石材料包括粘土砖、混凝土砌块、石材等金属材料木材用于墙体、装饰面层等包括钢材、铝合金、铜等包括原木、胶合板、纤维板等用于结构骨架、连接件、装饰等用于门窗、家具、装饰构件等混凝土材料包括普通混凝土、轻质混凝土、高强混防水保温材料凝土等包括沥青卷材、塑料薄膜、泡沫板等主要用于建筑结构的受力构件，如梁、板、柱用于建筑外围护结构的防水保温层建筑材料可按来源分为天然材料和人工材料；按组成分为无机材料和有机材料；按功能分为结构材料和功能材料不同材料性能各异，如混凝土抗压强度高但抗拉强度低，钢材抗拉抗压性能均佳但易腐蚀，木材重量轻但耐久性差选择建筑材料时需综合考虑其力学性能、耐久性、经济性和施工便利性近年来，新型建筑材料如纤维增强复合材料、超高性能混凝土、光电功能材料等发展迅速，在提高建筑性能、降低能耗、增强安全性等方面发挥重要作用学习建筑材料时，需注重材料性能与工程应用的结合，理解各类材料的优缺点及适用范围砖、石材料基础知识黏土砖混凝土砌块石材通过黏土烧制而成，主要成分为二氧化硅和以水泥为胶凝材料，掺入砂、石、水等材料天然岩石经加工制成，包括花岗岩、大理氧化铝标准砖尺寸为，具制成种类包括普通实心砌块、空心砌块和石、砂岩等具有强度高、耐久性好、装饰240×115×53mm有强度高、耐久性好、隔音防火等特点常轻集料砌块，由于可大型化，施工效率高于性强等特点，但价格较高，主要用于建筑装用于承重墙、隔墙、烟囱等粘土砖饰面层抗压强度，指标越高强度抗压强度，数字表示强度等花岗岩硬度大，抗风化，多用于外墙•MU

7.5-MU25•A

3.5-A15•越大级大理石纹理美观，多用于室内装饰•吸水率一般为，影响耐久性优点尺寸精度高，可降低砂浆用量•8%-20%•砂岩易加工，多用于造型构件•和抗冻性适用非承重墙、隔墙、填充墙等•烧制温度℃，影响砖的质量•950-1050砖石材料的选择应考虑工程需求、气候条件和经济性在北方寒冷地区，应选择吸水率低、抗冻性好的砖材；在南方潮湿地区，应注重防霉和防潮性能砖的等级通常用表示，如表示抗压强度不小于石材的应用需注意与结构的协调性，特别是大理石在潮湿环境下易MU MU1515MPa褪色变形砖石材料考试热点习题MU1520%240mm砖的强度等级砖的最大吸水率标准砖长度表示抗压强度不低于，常用于承重墙一级粘土砖吸水率不应超过此值标准砖规格为15MPa240×115×53mm【例题】计算题某砖试样尺寸为，抗压强度试验破坏荷载为，求该砖的抗压强度及强度等级1230×110×50mm368KN【分析】砖的抗压强度计算公式为，其中为破坏荷载，为受压面积本题中，，因f=F/A FA F=368KN=368000N A=230×110=25300mm²=

0.0253m²此，，对应强度等级为f=368000/

0.0253≈

14.5MPa MU10【例题】多选题影响砖强度的因素有（）2原料成分烧结温度成型压力冷却速度A.B.C.D.【答案】ABCD【例题】判断题花岗岩和大理石的主要矿物成分相同（）3【答案】错误花岗岩主要由石英、长石和云母组成，属于酸性岩；大理石主要由方解石组成，属于变质岩玻璃与陶瓷材料原理玻璃熔制成型原料混合后高温熔融，温度1500-1600℃熔融玻璃通过浮法、压延等工艺成型加工退火切割、磨边、钢化等后处理工序降低内应力，提高稳定性玻璃的主要成分是二氧化硅（），通过添加不同辅助成分可获得不同性能的玻璃如添加氧化钠（）可降低熔点，添加氧化铅（）可提高折射率常见的建SiO₂Na₂O PbO筑玻璃包括普通平板玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃、中空玻璃等钢化玻璃的抗弯强度是普通玻璃的倍，破碎后呈颗粒状，安全性更高3-5陶瓷材料则是以黏土为主要原料，经过成型、干燥和高温烧结而成的无机非金属材料建筑陶瓷主要包括卫生陶瓷、建筑砖瓦和地砖面砖等陶瓷的特点是耐高温、耐腐蚀、硬度高，但脆性大陶瓷生产工艺主要包括原料准备、坯体成型、釉面处理和烧成四个步骤，烧成温度一般在℃之间1000-1300玻璃陶瓷习题精讲/基础知识题掌握概念定义和基本性质性能计算题应用公式计算材料各项指标应用分析题结合工程需求分析材料选择【例题1】填空题玻璃的主要化学成分是_________，其在建筑中的主要功能有_________和_________【答案】二氧化硅（SiO₂）；采光；隔声（也可填保温、装饰等）【例题2】计算题某中空玻璃由两片6mm厚的普通玻璃和12mm的空气层组成，已知普通玻璃的导热系数为

0.76W/m·K，空气层的导热系数为

0.024W/m·K，求该中空玻璃的传热系数【分析】传热系数K=1/1/hi+Σd/λ+1/he，其中hi为内表面换热系数，he为外表面换热系数，d为各层厚度，λ为导热系数本题简化计算，忽略表面换热系数，则K=1/

0.006/

0.76+

0.012/

0.024+

0.006/

0.76=1/

0.0079+

0.5+

0.0079≈

1.94W/m²·K【例题3】判断题钢化玻璃的抗冲击性能比普通玻璃强，但其一旦破碎会形成尖锐碎片，不属于安全玻璃（）【答案】错误钢化玻璃破碎后形成钝角小颗粒，不会产生尖锐碎片，属于安全玻璃防水与保温材料基础防水卷材防水涂料保温材料包括沥青基卷材、高分子卷材和复合卷材包括沥青基涂料、聚合物涂料等涂料施工包括无机保温材料（如玻璃棉、岩棉）和有等沥青基卷材由沥青和增强材料制成，具简便，能适应复杂构造，但厚度控制难度机保温材料（如聚苯乙烯、聚氨酯）关键有较好的防水性和经济性，但耐久性有限；大，涂膜连续性难以保证常用于屋面、地性能指标是导热系数，数值越小保温效果越高分子卷材如聚氯乙烯（）、三元乙丙下室、厨卫等场所的防水处理好，此外还需关注防火性能、吸水性和耐久PVC橡胶（）等，具有优良的延伸性和抗性EPDM固体含量影响成膜厚度和防水效果•老化性导热系数一般在之粘结强度影响与基层的粘结牢固性•

0.02-

0.05W/m·K•耐热度表示卷材在高温下不流淌的能间•不透水性直接决定防水效果•力容重影响材料强度和保温性能•低温柔性表示卷材在低温下不开裂的•燃烧性能关系到建筑安全•能力拉伸强度表示卷材抵抗拉力的能力•在选择防水保温材料时，需综合考虑使用环境、施工条件、使用年限和经济性例如，屋面防水宜选用耐候性好的材料；地下室防水则应选择抗渗性强的材料；外墙保温既要考虑保温效果，也要注重防火安全防水工程质量直接影响建筑使用功能，是建筑工程的关键环节防水材料典型习题改性沥青防水卷材SBS高弹性、低温柔性好防水卷材PVC耐久性好、施工便捷聚合物水泥防水涂料与基层粘结强、无污染【例题1】单选题下列防水材料中，抗老化性能最好的是（）A.沥青油毡B.SBS改性沥青卷材C.PVC防水卷材D.聚氨酯防水涂料【答案】C【解析】PVC防水卷材是一种高分子防水材料，其抗老化性能优于沥青基材料和聚氨酯材料，使用寿命可达25年以上【例题2】计算题某建筑屋面面积为500m²，设计采用SBS改性沥青防水卷材做防水层，卷材宽度为1m，长度为10m/卷，搭接宽度要求为100mm，计算所需卷材的数量【分析】考虑搭接损耗，实际覆盖宽度为1-

0.1=

0.9m，每卷实际覆盖面积为

0.9×10=9m²所需卷数=500÷9=

55.56，取整为56卷【例题3】判断题聚苯板是一种理想的保温材料，其导热系数小，但因易燃，不宜用于外墙外保温系统（）【答案】错误聚苯板确实导热系数小，但通过添加阻燃剂可达到相应的防火要求，适当厚度的抹面层也能提高防火性能，因此经处理的聚苯板可用于外墙外保温系统建筑材料相关案例分析混凝土裂缝案例屋面渗漏案例外墙材料劣化案例某住宅小区外墙大面积出现网状裂缝，经调查发现是混某办公楼雨季屋面多处渗水，检查发现防水层老化开某沿海建筑外墙装饰石材大面积风化剥落，主要原因是凝土收缩和温度应力共同作用导致解决方案应从材料裂、节点处理不当解决方案是重新采用高性能SBS改材料选型不当，未考虑海洋环境腐蚀性改进措施是更配比、施工工艺和养护方式多方面入手，如降低水灰性沥青卷材进行全面防水处理，并对细部节点进行专项换为抗盐雾性能好的材料，如花岗岩或经处理的铝合金比、使用膨胀剂、增强养护等加强，同时建立定期检查维护制度复合板，并加强表面防护处理案例分析题是考查学生综合应用能力的重要题型解答此类题目应注意分析问题的成因、影响因素和解决方案首先要准确识别材料失效的表现形式，如开裂、渗漏、剥落等；然后分析可能的原因，包括材料自身质量、设计选型、施工工艺和使用环境等；最后提出合理的解决方案，应包括应急处理和长效预防措施在实际工程中，材料问题往往是多因素综合作用的结果，需全面分析答题时既要体现专业知识，又要结合工程实际，给出经济合理、技术可行的方案案例分析能力反映学生的实践思维和综合素质，是工程师必备的基本能力水泥发展史与基本分类1年1824英国阿斯普丁发明水泥2年1889中国第一家水泥厂成立3年后1949中国水泥工业快速发展4年后2000绿色环保水泥研发兴起水泥是以石灰石、粘土等为原料，经高温煅烧后形成的硅酸盐类水硬性胶凝材料按照国家标准，水泥主要分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等其中硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥使用最为广泛，前者水化热高、早期强度发展快，后者价格较低、性能适中水泥生产工艺主要包括原料准备、生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨四个环节现代水泥厂多采用新型干法生产工艺，具有能耗低、产量高、污染少等优点水泥强度等级用P·x表示，如P·O

42.5表示28天抗压强度不低于

42.5MPa的普通硅酸盐水泥随着环保要求提高，低碳水泥、生态水泥等新型环保水泥也在逐步推广水泥物理性能题型讲解细度密度安定性表示水泥颗粒的粗细程度，常用比表面积表示，单位为水泥的真密度一般为

3.0-

3.2g/cm³，用于计算水泥的比水泥硬化后体积变化的稳定程度不合格时会导致水泥m²/kg比表面积越大，水泥颗粒越细，水化速度越表面积和混凝土配合比密度异常通常表明水泥质量存石开裂、膨胀测定方法包括沸煮法和压蒸法等快，强度发展也越快，但收缩增大在问题【例题】计算题某水泥样品，经筛分后筛余量为，筛子孔径为，计算该水泥的筛余百分率和比表面积（已知平均颗粒形状系数，平均密度110g

0.8g

0.08mm K=

0.16）ρ=

3.1g/cm³【分析】筛余百分率R=

0.8/10×100%=8%比表面积，其中为平均粒径对于筛，可近似认为平均粒径S=K/ρ×d d80μm d=1+8/2×80μm=360μm=

0.00036m则S=

0.16/

3.1×

0.00036≈

143.5m²/kg【例题】判断题水泥比表面积越大，水泥早期强度发展越快，但后期强度可能反而降低（）2【答案】正确水泥颗粒越细，早期水化速度越快，强度发展快，但完全水化后，过细颗粒会形成较多微孔，后期强度可能不及适当粗细的水泥【例题】分析题某水泥安定性试验结果显示针状物有明显翘起现象，分析可能的原因及处理方法3【分析】针状物翘起表明水泥安定性不合格，主要原因可能是水泥中游离氧化钙或氧化镁含量过高处理方法延长熟料煅烧时间，提高煅烧温度，或适当延f-CaO MgO长熟料存放时间，使充分消化f-CaO水泥胶结性能核心习题水泥标准稠度与初凝终凝水泥标准稠度是指水泥形成一定流动性浆体所需水量与水泥质量的百分比，通常用维卡仪测定当维卡仪带有直径10mm的探针，高度为40mm，释放后能下沉到距底板6±1mm处时的稠度为标准稠度标准稠度水泥浆的水灰比一般在

0.22-

0.30之间，主要受水泥细度、组成和混合材影响【例题1】计算题某水泥样品200g，加水60g，维卡仪测得下沉深度为10mm若要得到标准稠度，应加水多少克？【分析】标准稠度时下沉深度应为6±1mm，当前下沉深度为10mm，说明水量过多应减少水量重测，无法直接计算通常先用经验值w/c=

0.25进行试验，再根据结果调整【例题2】判断题水泥的初凝时间越长越好，终凝时间越短越好（）【答案】错误初凝时间不宜过长，否则会延长施工等待时间；终凝时间不宜过短，否则凝结时间间隔小，施工操作时间短【例题3】多选题影响水泥凝结时间的因素有（）A.温度B.水灰比C.外加剂D.C₃A含量【答案】ABCD水泥混凝土的配比原理确定混凝土强度等级确定水灰比根据结构设计要求，选择适当的混凝土强度等级，如表示根据强度要求、耐久性要求和施工条件，查表或通过经验公式C30立方体抗压强度标准值为确定水灰比值，水灰比是影响混凝土强度的关键因素30MPa确定单位用水量和水泥用量确定砂率和骨料用量根据坍落度要求和骨料最大粒径，确定单位用水量；再根据水根据最大粒径和施工要求确定砂率，然后计算砂和石的用量，灰比计算单位水泥用量确保混凝土的和易性和密实度【例题】计算题设计强度等级为的混凝土，选用水泥，砂率为，水灰比为，单位用水量，砂、石、水泥表观密C30P·O

42.536%

0.5195kg/m³度分别为、和，计算混凝土各材料用量2650kg/m³2700kg/m³3100kg/m³1m³【分析】已知，单位用水量，则单位水泥用量按绝对体积法，骨料总体积骨料w/c=

0.5W=195kg/m³C=W/w/c=195/

0.5=390kg/m³V=1-砂体积骨料砂率，砂用量石体积C/ρc-W/ρw=1-390/3100-195/1000=

0.745m³Vs=V×=

0.745×36%=

0.268m³ms=Vs×ρs=

0.268×2650=710kg骨料，石用量Vg=V-Vs=

0.745-

0.268=

0.477m³mg=Vg×ρg=

0.477×2700=1288kg因此，混凝土配合比为水泥，水，砂，石1m³390kg195kg710kg1288kg水泥相关真题演练考试年份题型主要考点分值2022年多选题水泥安定性不合格原因3分2022年计算题水泥比表面积计算10分2021年简答题水泥强度形成机理10分2021年计算题水泥标准稠度与凝结时间12分2020年论述题水泥水化热控制措施15分【2022真题】多选题下列因素中，会导致水泥安定性不合格的有（）A.游离氧化钙含量过高B.氧化镁含量过高C.水泥细度过大D.三硫铝酸钙含量过高【答案】ABD【解析】游离氧化钙和氧化镁在水化后会发生缓慢的水化反应，体积膨胀导致安定性不良；三硫铝酸钙与石膏反应生成钙矾石，也会导致体积膨胀；而水泥细度主要影响水化速度，与安定性关系不大【2021真题】计算题某水泥凝结时间测定，标准稠度用水量为500g水泥加140g水，初凝为2h10min，终凝为5h15min，判断是否符合普通硅酸盐水泥的要求【分析】首先计算标准稠度140/500×100%=28%根据规范，普通硅酸盐水泥初凝不早于45min，终凝不迟于10h该水泥初凝为2h10min45min，终凝为5h15min10h，因此符合要求水泥材料习题强化训练水泥水化机理题凝结时间控制题水泥储存题水泥水化是一个复杂的物理化学过程，主要矿物C₃S、C₂S、C₃A和水泥凝结时间受多种因素影响，如水泥细度、水灰比、外加剂和水泥在储存过程中会吸收空气中的水分和二氧化碳，导致性能下C₄AF与水反应生成水化产物C₃S和C₂S水化生成C-S-H凝胶和环境温度等在炎热天气施工时，水泥凝结加快，可采取的措施降散装水泥一般储存期不超过3个月，袋装水泥不超过2个月CaOH₂，是强度的主要来源；C₃A水化速度快，释放大量水化包括使用缓凝剂、降低混合物温度、增大水灰比或选用低热水受潮后的水泥会结块，通过手捏试验可判断其是否仍可使用若热；C₄AF水化较慢，对早期强度贡献小泥在寒冷天气，则可使用早强剂或保温措施能被捏碎且无硬核，通常仍可使用；若有硬核则不宜使用【例题1】计算题某水泥样品矿物组成为C₃S=50%，C₂S=25%，C₃A=12%，C₄AF=8%，试估算该水泥的28天抗压强度【分析】根据博格公式，水泥强度R28=

4.0×C₃S+

1.5×C₂S+

0.6×C₃A+

0.3×C₄AF=

4.0×50%+

1.5×25%+

0.6×12%+

0.3×8%=200+

37.5+

7.2+

2.4=

247.1kg/cm²≈

24.7MPa【例题2】判断题水泥中加入石膏主要是为了增加强度（）【答案】错误加入石膏主要是调节水泥凝结时间，防止假凝，而非增加强度【例题3】论述题论述水泥生产过程中熟料煅烧温度对水泥性能的影响混凝土的组成与种类细骨料胶凝材料主要为砂，粒径小于

4.75mm水泥为主，可掺入粉煤灰、矿渣、硅灰等粗骨料碎石或卵石，粒径大于

4.75mm外加剂水改善混凝土性能的化学物质促进水泥水化，提供和易性混凝土按强度等级分为多个等级，数字表示立方体抗压强度标准值按密度分为重混凝土、普通混凝土C15-C80MPa2500kg/m³1800-和轻混凝土按功能可分为普通混凝土、高强混凝土、自密实混凝土、纤维混凝土、防水混凝土等多种特种混凝土2500kg/m³1800kg/m³混凝土组成材料的质量直接影响混凝土性能水泥需选择适当的品种和强度等级；骨料应满足级配要求，含泥量、针片状颗粒含量等指标需符合规范；水应使用清洁水，避免有害物质；外加剂要根据不同需求选择适当种类，如减水剂、引气剂、缓凝剂等在工程实践中，材料的选择和配合比设计是保证混凝土质量的关键混凝土拌合物性质和易性粘聚性与保水性抗离析性与泌水性和易性是指混凝土拌合物在搅拌、运输、浇粘聚性是混凝土组分不分离的能力，保水性抗离析性表示混凝土各组分不分离的能力，筑和振捣过程中的工作性能，是综合性指是混凝土保持拌合物中水分不流失的能力泌水性是指拌合物表面出现水膜的现象两标，包括流动性、粘聚性、保水性等通常二者都影响混凝土的质量和耐久性者都会影响混凝土的均匀性和表面质量用坍落度试验评定混凝土的流动性影响因素水灰比、砂率、骨料级配、过大的水灰比会增加泌水和离析••坍落度塑性混凝土，适用于道路外加剂•1-3cm适当增加细集料比例可改善抗离析性•坍落度略塑性混凝土，适用于测定方法析水率、离析率测定•3-10cm•使用防泌水剂可减少表面泌水•一般结构改善措施调整砂率、使用矿物掺合•坍落度流动性混凝土，适用料、添加引气剂•10-18cm于密集钢筋结构拌合物性质对混凝土的施工质量和硬化后性能有显著影响例如，和易性不足会导致振捣不密实，留下蜂窝麻面；泌水过多会使表面形成水泥浆薄层，降低耐磨性；离析严重则会导致强度不均匀在配合比设计和施工过程中，需要针对具体工程要求，选择合适的拌合物性能指标，并采取相应措施确保其稳定性混凝土原材料分析题【例题1】判断题混凝土中使用的水，只要是饮用水就一定符合要求（）【答案】正确根据规范规定，饮用水不需检验即可直接用于混凝土拌合【例题2】计算题某砂含泥量试验，取样500g，水洗后烘干质量为485g，计算含泥量，并判断是否符合要求（规范要求≤3%）【分析】含泥量=500-485/500×100%=3%，刚好达到规范要求上限，合格但不理想【例题3】简答题简述粗骨料最大粒径对混凝土性能的影响【答案】粗骨料最大粒径影响

①对用水量的影响在相同坍落度下，最大粒径越大，单位用水量越少，有利于提高强度和耐久性

②对混凝土强度的影响适当增大最大粒径，可减少水泥用量，降低水化热，减少收缩，但过大会增加界面过渡区弱点

③对施工的影响最大粒径应不大于结构最小尺寸的1/4，且不大于钢筋最小间距减5cm

④对和易性的影响粒径过大会降低和易性，增加离析倾向【例题4】多选题下列关于混凝土外加剂的说法，正确的有（）混凝土强度与耐久性考点水灰比最重要的影响因素，水灰比越小，强度越高，耐久性越好当水灰比低于

0.38时，不足以完全水化水泥养护条件良好的温度、湿度条件有利于水泥水化，提高强度和耐久性标准养护为温度20±2℃，相对湿度95%以上原材料质量水泥等级高、骨料质量好、级配合理，均有利于提高混凝土性能施工质量包括搅拌均匀性、振捣密实度等，直接影响实际结构性能混凝土强度随时间增长，标准养护条件下，3d强度约为28d的40-60%，7d约为70-80%，90d约为110-120%对于普通混凝土，28d强度与水灰比的关系可通过博列尼公式估算fc,28=A×C/W-

0.5，其中A为系数，与水泥强度等级有关；C/W为胶水比，即水灰比的倒数混凝土耐久性包括抗渗性、抗冻性、抗碳化性、抗腐蚀性等影响耐久性的主要因素有

①水灰比应根据环境条件控制最大水灰比；

②水泥品种不同环境选择适宜水泥；

③掺合料适量掺入粉煤灰、矿渣等可改善耐久性；

④外加剂引气剂可提高抗冻性，阻锈剂可增强抗氯离子腐蚀性；

⑤护面处理表面涂层可增强防护效果混凝土配合比设计题型试配与调整计算初步配合比进行试拌，检验混凝土坍落度、密度和选择材料与确定配合比参数根据绝对体积法计算各材料用量，即水强度等指标，根据结果对配合比进行必确定混凝土性能要求选择水泥品种和强度等级，确定水灰泥、水、砂、石等每立方米混凝土的质要调整根据结构设计确定强度等级、耐久性等比、砂率、单位用水量等参数，可通过量级、坍落度等技术指标，如C

30、经验公式或查表确定、等F200S4【例题】计算题设计混凝土配合比，已知

①水泥强度等级；

②坍落度要求为；

③碎石最大粒径为；

④水灰比取；

⑤砂率为；

⑥水C30P·O

42.550-70mm

31.5mm

0.5336%泥、砂、石表观密度分别为、、计算混凝土各材料用量310026302700kg/m³1m³【分析】首先确定单位用水量根据坍落度和最大粒径，查表得单位用水量W=175kg/m³水泥用量C=W/w/c=175/

0.53=330kg/m³按绝对体积法，砂石总体积=1-C/ρc-W/ρw=1-330/3100-175/1000=

0.768m³砂体积，砂用量VS=

0.768×36%=

0.276m³mS=

0.276×2630=729kg石体积，石用量VG=

0.768-

0.276=

0.492m³mG=

0.492×2700=1328kg因此，混凝土配合比为水泥，水，砂，石1m³330kg175kg729kg1328kg混凝土养护与养护方法自然养护蒸汽养护覆膜养护利用自然环境条件进行养护，适用于一般工程和利用高温蒸汽加速水泥水化，提高早期强度，适在混凝土表面喷涂养护剂形成保护膜，减少水分良好气候条件用于预制构件生产蒸发方法覆盖麻袋、草帘等保湿材料，定期洒水保工艺预养期升温期恒温期降温期适用大面积暴露的混凝土表面，如道路、机场→→→持湿润道面等参数控制升温速率℃，恒温温度≤20/h特点成本低，操作简便，但受气候影响大≤60℃，降温速率≤10℃/h优点不需要频繁洒水，节约人力物力，养护效果稳定【例题】判断题混凝土的养护主要是为了控制水分蒸发，与温度控制关系不大（）1【答案】错误混凝土养护既要控制水分蒸发，保证水化反应正常进行，也要控制温度，防止温度过高导致水分过快蒸发或温度过低导致水化缓慢，以及防止温度梯度过大导致开裂【例题】多选题下列关于混凝土养护的说法，正确的有（）2混凝土初凝后立即开始养护标准养护温度为℃养护时间至少应达到设计强度的高温天气养护时间应适当延长A.B.20±2C.75%D.【答案】ABD【例题】简答题简述蒸汽养护工艺流程及各阶段注意事项3混凝土试块抗压测试题特种混凝土典型题目轻骨料混凝土高强混凝土纤维混凝土自密实混凝土采用密度小于的强度等级的混凝土，通在普通混凝土中掺入钢纤无需振捣即可自行充满模板1900kg/m³≥C60轻骨料制成，具有重量轻、常采用低水灰比、高性能减维、玻璃纤维等增强材料，的高流动性混凝土，通常使保温性好的特点，但强度较水剂和活性掺合料制备，广可提高抗裂、抗冲击和抗弯用高效减水剂和粉体材料，低，常用于非承重结构或保泛用于高层建筑和大跨结性能，适用于道路、隧道等适用于密集钢筋结构温层构工程【例题】判断题预应力混凝土是通过在钢筋上施加预应力，使混凝土处于预压状态，从而提高结构承载能力的一种混凝土结构形式（）1【答案】正确预应力混凝土通过对钢筋施加预拉力，使混凝土产生预压应力，从而提高结构的抗裂性和承载能力【例题】多选题下列关于自密实混凝土的特点，正确的有（）2流动性好，可自行充满模板粘聚性强，不易离析通过性好，可穿过密集钢筋耐久性高于普通混凝土A.B.C.D.【答案】ABC【例题】简答题比较钢纤维混凝土与普通混凝土在性能上的主要区别3【答案】钢纤维混凝土相比普通混凝土主要区别有

①抗拉强度显著提高；

②抗弯强度增加；

③抗冲击和抗疲劳性能改善；

④抗裂性能增强，开裂后仍有较好的韧性；

⑤耐磨性提高但钢纤维混凝土施工难度增加，成本也较高砂浆类型与性能考题按用途分类按胶凝材料分类主要性能指标•砌筑砂浆用于砌筑砖石墙体•水泥砂浆以水泥为胶凝材料•强度等级M5-M20，表示抗压强度•抹面砂浆用于墙面、地面抹灰•混合砂浆水泥与石灰的混合物•和易性表示施工操作性能•装饰砂浆用于表面装饰层•石灰砂浆以石灰为胶凝材料•保水性保持适当稠度的能力•特种砂浆如防水砂浆、保温砂浆等•石膏砂浆以石膏为胶凝材料•粘结强度与基层粘结的牢固程度【例题1】计算题设计M10砌筑砂浆，水泥强度等级为

42.5，砂的表观密度为2650kg/m³，含水率为5%，采用1:3（体积比）配合比，计算1m³砂浆的水泥和砂用量【分析】水泥表观密度通常取1300kg/m³（堆积密度），砂堆积密度约为1500kg/m³按体积比1:3，1m³砂浆中，水泥体积为1/1+3=

0.25m³，砂体积为

0.75m³水泥质量=

0.25×1300=325kg干砂质量=

0.75×1500=1125kg考虑含水率，湿砂质量=1125×1+5%=1181kg【例题2】判断题随着水灰比的增大，砂浆的和易性提高，但强度下降（）【答案】正确水灰比增大，流动性变好，但强度降低，这与混凝土规律相同【例题3】多选题下列影响砂浆强度的因素中，正确的有（）A.水灰比B.水泥强度等级C.砂的细度模数D.养护条件【答案】ABD混凝土与砂浆案例与习题总讲混凝土表面蜂窝麻面混凝土开裂分析砂浆层脱落某混凝土柱浇筑后表面出现大面积蜂窝麻面分析原大体积混凝土结构出现规则网状裂缝分析原因

①水外墙抹灰层大面积脱落分析原因

①基层处理不当；因

①混凝土和易性差；

②振捣不充分；

③模板缝隙漏化热导致的温度应力；

②混凝土收缩；

③养护不当解

②砂浆保水性差；

③配合比不合理；

④养护不足改进浆；

④骨料级配不合理解决方案调整配合比提高和决措施选用低热水泥，控制入模温度，分层浇筑，加措施基层充分湿润和粗化处理，添加适量保水剂，合易性，使用适当外加剂，加强振捣工艺，确保模板严强养护，必要时设置冷却管或膨胀加强筋理配比，确保足够养护时间密【综合习题】某工程需要设计混凝土，要求抗压强度不低于，坍落度为，采用水泥，砂细度模数为，含泥量，石子为连续级配碎石，C3028d30MPa50-70mm P·O

42.

52.53%最大粒径请设计初步配合比，并说明施工中应注意的问题

31.5mm【分析】首先确定水灰比混凝土，按经验取水灰比为左右根据坍落度和最大粒径，查表得用水量约为水泥用量假设砂率为C

300.5175kg/m³=175/

0.5=350kg/m³，则可按绝对体积法计算砂石用量，得到初步配合比为水泥，水，砂约，石约施工中应注意

①控制原材料质量；

②严格按比例计量；35%350kg175kg680kg1250kg

③控制施工环境温度；

④加强养护；

⑤做好质量检测金属材料基础知识钢材土木工程中最重要的金属材料铝合金2轻质、耐腐蚀，用于门窗和装饰铜及铜合金导电导热性好，用于水暖管道钢材是土木工程中应用最广泛的金属材料，主要成分是铁和碳含量以及少量其他元素按用途可分为结构钢、工具钢和特种钢结构钢又可

2.11%分为碳素结构钢如和合金结构钢如钢材的主要力学性能包括

①强度屈服强度和抗拉强度；

②塑性伸长率和断面收缩率；

③硬Q23516Mn度；

④韧性冲击韧性；

⑤疲劳强度铝合金具有密度小、耐腐蚀性好、加工性能优良等特点，主要用于建筑门窗、幕墙、装饰构件等铝合金按加工方法可分为变形铝合金和铸造铝合金，按热处理状态可分为退火状态、冷加工硬化状态和热处理强化状态铜及铜合金具有优良的导电导热性、耐蚀性和加工性能，主要用于水暖管道、电气设备和部分装饰构件选择金属材料时应综合考虑强度、韧性、耐久性、成本等因素钢筋性能与钢筋混凝土构造钢筋按生产工艺可分为热轧钢筋和冷加工钢筋我国现行规范采用强度等级表示钢筋性能，如HPB

300、HRB

400、HRB500等，数字表示屈服强度特征值钢筋混凝土是由混凝土和钢筋组成的复合材料，充分发挥了混凝土抗压性能和钢筋抗拉性能，是现代建筑结构的主要材料【例题1】计算题某HRB400钢筋，原始长度为100mm，拉伸破断后测得最大力为

75.8kN，最终长度为123mm，原始直径为12mm，最小截面直径为

9.3mm，计算其屈服强度、抗拉强度、伸长率和断面收缩率【分析】原始截面积A₀=π×12²/4=

113.1mm²屈服强度fy=屈服力/A₀，无屈服力数据，应按标准取值400MPa抗拉强度fu=

75.8×10³/

113.1=670MPa伸长率δ=123-100/100×100%=23%最小截面积A₁=π×

9.3²/4=

67.9mm²断面收缩率ψ=

113.1-

67.9/

113.1×100%=40%【例题2】简答题简述普通钢筋和预应力钢筋的主要区别【例题3】多选题下列关于钢筋混凝土的说法，正确的有（）A.混凝土和钢筋的线膨胀系数接近B.钢筋主要承担拉力C.保护层厚度影响结构耐久性D.受拉区钢筋不得接头钢筋锈蚀机理与防护题目钝化膜形成钝化膜破坏1钢筋在混凝土碱性环境中形成保护膜碳化或氯离子渗透破坏钝化膜2混凝土开裂钢筋锈蚀锈胀力使混凝土保护层开裂脱落电化学反应导致钢筋体积膨胀3钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构耐久性的主要威胁新浇筑的混凝土呈强碱性pH

12.5，钢筋表面形成致密的氧化膜钝化膜，能有效防止锈蚀但随着使用时间的增加，大气中的CO₂会与混凝土中的CaOH₂反应形成CaCO₃，导致混凝土碱性降低碳化；或者氯离子渗透到钢筋表面破坏钝化膜一旦钝化膜被破坏，在氧气和水的存在下，钢筋开始锈蚀【例题1】计算题某钢筋混凝土结构，保护层厚度为25mm，混凝土碳化速率系数为5mm/年^

0.5，钢筋直径为20mm，估算完全碳化到钢筋表面需要多少年，以及到达钢筋中心需要多少年【分析】混凝土碳化深度计算公式X=K√t，其中X为碳化深度，K为碳化系数，t为时间年碳化到钢筋表面时，X=25mm，则t=25/5²=25年碳化到钢筋中心时，X=25+20/2=35mm，则t=35/5²=49年【例题2】简答题简述钢筋混凝土结构的防腐措施焊接连接及施工考题焊接优缺点主要焊接方法焊缝检测方法优点连接可靠、刚性好、节省材料、适应性手工电弧焊操作简便，适应性强，常用于现外观检查直观判断焊缝表面质量强、密封性好场焊接超声波检测无损检测焊缝内部缺陷缺点易产生应力集中、对钢材性能有一定影气体保护焊焊接质量高，适用于特种钢材射线检测无损检测焊缝内部气孔、夹渣等响、受环境条件限制、检测费工费时埋弧焊效率高，适用于工厂预制【例题】计算题某对接焊缝，设计抗拉强度为，焊缝长，板厚，安全系数取，计算焊缝的承载力1400MPa200mm10mm

1.5【分析】对接焊缝的计算截面为焊缝长度与板厚的乘积设计承载力N=f×A/γ=400×200×10/

1.5=

533.3kN【例题】判断题焊接钢筋连接的强度等级应不低于被连接钢筋的强度等级（）2【答案】正确根据规范要求，焊接连接的抗拉强度不应低于被连接钢筋的抗拉强度标准值，以确保结构安全【例题】简答题简述影响焊接质量的主要因素及控制措施3【答案】影响焊接质量的主要因素有

①焊材和母材的匹配性；

②焊接工艺参数电流、电压、速度等；

③焊接环境条件温度、湿度、风速等；

④焊工技术水平；

⑤焊前准备和焊后处理控制措施包括选用合适的焊接材料，制定科学的焊接工艺，控制施工环境，加强焊工培训，严格质量检验等金属材料非破坏检测超声波检测射线检测磁粉检测原理利用超声波在材料中传播时，遇到缺陷会产生反射原理利用X射线或γ射线穿透材料的能力不同，在底片上原理在磁化的铁磁性材料表面，缺陷处磁力线发生扭的特性，通过分析反射波来检测内部缺陷形成不同密度的影像，从而检测出内部缺陷曲，吸附磁粉形成指示优点操作简便，可检测较深部位的缺陷，对人体无害，优点直观可靠，适用范围广，可形成永久性记录优点简便快捷，成本低，可检测表面和近表面缺陷设备便携缺点辐射危害，设备昂贵，无法检测平行于射线方向的缺点只适用于铁磁性材料，无法检测深部缺陷，需要表缺点对表面粗糙度和材料组织敏感，对检测人员技术要缺陷面清洁求高适用各种焊缝的内部质量检查，特别是重要结构和压力适用检测表面或近表面裂纹、夹杂等缺陷适用检测焊缝内部缺陷，如裂纹、夹渣、未熔合等容器【例题1】多选题下列关于超声波检测的说法，正确的有（）A.可检测材料内部缺陷B.对所有材料均适用C.可测定缺陷的位置和大小D.无法检测垂直于声波方向的缺陷【答案】AC【例题2】判断题射线检测比超声波检测更容易发现材料中的层状裂纹（）【答案】错误射线检测难以发现平行于射线方向的层状裂纹，而超声波检测则更适合检测这类缺陷【例题3】简答题简述金属结构无损检测方法的选择原则木材性能及应用题力学性能各向异性、轻质高强物理性能隔热保温、吸声降噪耐久性防腐处理、防虫防霉木材是一种天然的有机高分子材料，主要成分为纤维素40-50%、半纤维素20-35%和木素15-30%木材具有显著的各向异性，纵向沿纤维方向强度远高于横向垂直于纤维方向强度，这一特性在结构设计中需特别考虑木材的密度一般在400-800kg/m³之间，强度与密度呈正相关木材含水率直接影响其物理和力学性能，含水率增加会降低强度和弹性模量，增加变形，因此在使用前应进行合理干燥【例题1】计算题某木材试件在纵向受压强度试验中，试件尺寸为20mm×20mm×40mm，破坏荷载为16kN，同时测得含水率为25%已知在标准含水率15%时，强度修正系数α=3%，即每增加1%含水率，强度降低3%，求该木材的标准受压强度【分析】实测强度fc25=16000/20×20=40MPa标准强度fc15=fc25×[1+α×w1-w2]=40×[1+3%×25%-15%]=40×[1+3%×10%]=40×

1.3=52MPa【例题2】多选题以下关于木材缺陷的说法，正确的有（）A.节子影响木材外观和强度B.劈裂会导致强度大幅降低C.腐朽是最严重的缺陷D.扭曲会影响加工和使用【答案】ABCD木材防腐与保护相关题压力浸渍法表面处理法阻燃处理将木材置于密闭容器中，先抽真空排除木材中的空气和水分，再在压在木材表面涂刷、喷涂或浸泡防腐剂，简单易行但渗透深度有限，需木材易燃是其主要缺点之一，通过阻燃处理可提高其防火性能常用力下注入防腐剂，使防腐剂深入渗透这种方法效果最好，但设备投定期重复处理常用的表面防腐剂有硼酸盐、木材防腐油等此外，方法包括阻燃剂浸渍和阻燃涂料涂覆阻燃剂主要包括无机盐类（如资大，适用于要求较高的结构材常用防腐剂包括CCA（铬铜砷）、涂刷油漆、清漆等不仅能改善木材外观，还能形成保护膜阻隔水分和磷酸铵、硼酸盐等）和有机阻燃剂阻燃处理后的木材在受热时会形ACQ（铜化四）等水溶性防腐剂氧气，延缓木材降解成炭层，隔绝氧气，抑制燃烧【例题1】判断题所有木材都需要进行防腐处理才能用于建筑结构（）【答案】错误木材的防腐处理需要根据使用环境和要求来决定在干燥、通风良好的室内环境，某些天然耐腐木材（如柏木、红木等）可不经防腐处理直接使用；而在潮湿、易受生物侵害的环境中，则必须进行防腐处理【例题2】多选题下列关于木材防腐处理的说法，正确的有（）A.热处理可提高木材耐腐性B.CCA防腐剂不能用于室内结构C.深度防腐处理会降低木材强度D.防腐木材使用寿命可达30年以上【答案】ABD【例题3】简答题简述木材腐朽的主要条件及防腐原理新型建筑材料简介纤维增强复合材料以合成树脂为基体，加入玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等增强材料制成具有高强度、轻质量、耐腐蚀等特点，广泛用于建筑加固、桥梁、外墙板等领域代表产品包括GFRP（玻璃纤维增强塑料）、CFRP（碳纤维增强塑料）等纳米材料利用纳米技术制备的新型材料，如纳米二氧化钛、纳米二氧化硅等添加到建筑材料中可显著改善性能，如增强强度、提高耐久性、实现自清洁、抗菌等功能纳米混凝土具有超高强度和自修复能力，是未来混凝土发展方向智能材料能够感知外界环境变化并作出响应的新型材料，如形状记忆合金、压电材料、光致变色材料等在建筑中可用于结构监测、智能调光、能源收集等智能混凝土可自我监测应力状态，及时预警结构安全问题生态环保材料低能耗、低污染、可再生的建筑材料，如生物基材料、再生混凝土、绿色保温材料等这类材料符合可持续发展理念，能有效减少建筑全生命周期的环境影响，是建筑材料发展的重要趋势新型建筑材料的应用极大地拓展了建筑的性能边界，提高了建筑的安全性、经济性和环保性相比传统材料，新型材料通常具有更高的强度重量比、更好的耐久性、更多的功能性和更低的环境影响在实际应用中，需要考虑技术成熟度、经济可行性和长期性能稳定性等因素，逐步推广应用新型建筑材料考试题汇总基本概念题主要考察对新材料基本特性、分类和应用范围的理解如简述碳纤维复合材料的主要性能和应用领域、比较传统材料与新型材料的区别等性能分析题考察对新材料性能机理的理解如分析相变材料在建筑节能中的作用原理、解释自修复混凝土的工作机制等解答此类题目需要理解材料的微观结构与宏观性能的关应用案例题3系结合工程实例考察材料选择能力如某高层建筑需选择轻质高强材料，比较几种方案的优缺点、分析某桥梁结构采用CFRP加固的技术经济性等计算与设计题考察对新材料性能参数的应用能力如计算复合材料加固后混凝土梁的承载力提高率、设计纤维织物用量以满足结构加固要求等【例题1】多选题以下关于纳米材料在混凝土中应用的说法，正确的有（）A.纳米二氧化硅可显著提高早期强度B.纳米材料用量一般不超过胶凝材料的5%C.纳米材料可改善混凝土微观结构D.纳米材料可赋予混凝土自清洁功能【答案】ABCD【例题2】判断题相变材料主要用于提高建筑结构的承载力（）【答案】错误相变材料主要用于建筑热调节和节能，通过吸收和释放相变潜热来调节室内温度，与结构承载力关系不大【例题3】简答题简述光催化自清洁建筑材料的工作原理及应用前景专题一力学性能题型汇编专题二材料配比与计算类题水灰比确定用水量计算水泥用量计算骨料用量计算根据强度和耐久性要求选择基于坍落度和骨料特性水泥用量=用水量÷水灰比基于绝对体积法计算砂石用量【例题1】计算题设计一种C25混凝土，要求坍落度为60-80mm，采用普通硅酸盐水泥P·O

42.5，天然砂中砂，表观密度2650kg/m³，碎石5-20mm连续级配，表观密度2700kg/m³已知水灰比取

0.54，砂率38%，单位用水量180kg/m³，计算1m³混凝土的配合比【分析】水泥用量C=W/w/c=180/

0.54=333kg/m³各组分绝对体积之和为1m³，即C/ρc+W/ρw+S/ρs+G/ρg=1其中水泥密度通常取3100kg/m³，水的密度为1000kg/m³骨料总体积Vagg=1-C/ρc-W/ρw=1-333/3100-180/1000=

0.713m³砂体积Vs=Vagg×砂率=

0.713×38%=

0.271m³砂用量ms=Vs×ρs=

0.271×2650=718kg石体积Vg=Vagg-Vs=

0.713-

0.271=

0.442m³石用量mg=Vg×ρg=

0.442×2700=1193kg因此，1m³混凝土配合比为水泥333kg，水180kg，砂718kg，石1193kg【例题2】计算题砌筑砂浆体积配比为1:3水泥:砂，已知水泥用量为320kg/m³，水泥密度3100kg/m³，砂容重1500kg/m³，砂密度2650kg/m³，含水率5%，计算1m³砂浆所需水泥、砂和水用量专题三工艺流程与工序题型原料准备配料与混合选择合适的原材料，进行必要的处理如破碎、清洗、筛分等，确保质量符合要求按设计配比精确计量各组分，采用适当的混合设备和工艺确保均匀性混合质量影材料的质量直接影响最终产品性能响材料的均匀性和稳定性成型与养护质量检验将混合物通过压制、浇筑、挤出等工艺成型，并在适当条件下养护，使其获得预期通过各种试验方法检验材料是否符合设计要求，包括物理、化学和力学性能等质性能成型工艺决定材料的形状和密实度量控制是确保材料性能的关键环节【例题1】判断题水泥生产中，熟料煅烧温度控制不当会导致游离氧化钙过高，从而影响水泥安定性（）【答案】正确水泥熟料煅烧温度过低或停留时间过短，会使CaO未能充分与其他氧化物结合形成硅酸盐矿物，导致游离CaO含量过高，水化后体积膨胀，影响水泥安定性【例题2】简答题简述钢筋生产工艺流程及其对性能的影响【答案】钢筋生产主要工艺流程包括

①炼钢将铁水和废钢等按配比熔炼成所需成分的钢水；

②连铸将钢水浇注成连续铸坯；

③轧制将铸坯加热后通过轧机轧制成所需形状和规格的钢筋；

④处理包括控制冷却、矫直、切断等工艺对性能的影响

①成分控制影响强度和可焊性；

②轧制温度影响晶粒大小和力学性能；

③冷却速率影响组织结构和强度；

④轧制过程中的变形量影响内部组织均匀性【例题3】多选题影响混凝土搅拌质量的因素有（）A.搅拌时间B.搅拌机型号C.投料顺序D.环境温度【答案】ABCD专题四综合案例分析训练外墙面砖脱落案例某高层建筑外墙面砖在使用5年后出现大面积脱落现象调查发现，脱落部位多集中在南侧和西侧墙面，且在季节交替时期尤为严重检测发现面砖粘结砂浆强度达标，但界面粘结强度不足，且无有效的嵌固措施桥梁混凝土腐蚀案例某沿海地区混凝土桥梁建成10年后，多处出现钢筋锈蚀导致的混凝土开裂和剥落调查显示，该桥混凝土强度等级为C30，保护层厚度符合规范，但混凝土水灰比偏高，密实度不足，存在显著的氯离子渗透地面混凝土开裂案例某工业厂房混凝土地面浇筑后一个月内出现大量网状开裂调查发现，混凝土强度符合设计要求，但施工期间气温高达35℃，风速大，且养护不到位裂缝多为表面浅层裂缝，深度约1-3mm，呈不规则网状分布【案例分析题】分析外墙面砖脱落的原因及防治措施【参考答案】原因分析

①温度因素南侧和西侧墙面日照强烈，面砖与基层之间存在热胀冷缩系数差异，季节交替时温差大，产生剪切应力；

②粘结问题虽然砂浆强度合格，但界面处理不当导致粘结强度不足；

③构造因素缺乏有效的机械嵌固措施，完全依靠粘结强度；

④可能存在的施工问题基层处理不充分，砂浆配比或施工方法不当防治措施

①选用合适的面砖和粘结材料，考虑热胀冷缩匹配性；

②加强基层处理，提高界面粘结强度；

③设置可靠的机械固定措施，如锚固件；

④合理设置伸缩缝，释放温度应力；

⑤严格控制施工质量，确保粘结层饱满；

⑥加强后期维护，定期检查，及时修补实践技能与图表分析题讲解【例题1】图表分析题下图为某混凝土龄期-强度发展曲线，请分析曲线特点并判断可能采用的水泥类型【分析】该曲线显示3天强度达到设计强度的65%，7天强度达到80%，28天后强度增长缓慢曲线前期陡峭，后期平缓，表明早期强度发展快据此判断，可能采用的是早强硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥【例题2】实验操作题描述混凝土坍落度测定的正确步骤与注意事项【答案】步骤

①准备工作坍落筒内表面湿润，放置在平整钢板上；

②取样取代表性混凝土样品；

③填充分三层填充坍落筒，每层大致等厚；

④捣实每层用捣棒捣25次，均匀分布；

⑤刮平移除溢出筒顶的混凝土，平整表面；

⑥提筒垂直缓慢提起坍落筒5±2s；

⑦测量测量混凝土最高点与坍落筒顶部的垂直距离作为坍落度值注意事项

①整个操作应在90s内完成；

②若出现塌落或剪切坍落应重新取样测定；

③每次测定应进行两次平行试验，取平均值【例题3】计算题根据骨料筛分试验数据绘制级配曲线，并判断是否满足连续级配要求【分析】将筛分试验数据转换为累计通过百分率，绘制粒径-累计通过率曲线连续级配曲线应平滑连续，无明显平台或陡变比较级配曲线与规范要求的上下限范围，判断是否满足要求多选、判断题专项讲座多选题答题技巧判断题答题技巧常见易错点

1.逐一分析每个选项，判断是否正确，不要先入为主

1.抓住题干的主要观点，不被次要内容干扰

1.混淆相似概念，如标准稠度与塑性稠度

2.利用排除法，先排除明显错误的选项

2.注意绝对化词语，如都、必须、绝对等

2.忽略条件限制，如特定环境下的材料性能

3.注意题干中的限定词，如一定、必然、可能等

3.注意各种定义、公式、数据的准确性

3.忽视数量级，如MPa与KPa的区别

4.记住多选题必须全部选对才得分，不确定时要慎重

4.遇到复合命题，只要有一部分错误，整体即为错误

4.过度推广结论，将特殊情况当作普遍规律【例题1】多选题下列关于水泥性能的说法，正确的有（）A.水泥比表面积越大，早期强度越高B.水泥标准稠度越大，需水量越多C.初凝时间越短越好，终凝时间越长越好D.矿渣硅酸盐水泥抗硫酸盐腐蚀性能优于普通硅酸盐水泥【解析】A正确水泥比表面积增大，与水接触面积增大，水化速度加快，早期强度提高B正确标准稠度表示形成标准稠度浆体所需水量与水泥质量的百分比，标准稠度越大，需水量越多C错误初凝时间过短会影响施工操作时间，过长会延误工期；终凝时间过长会延长养护时间，不经济D正确矿渣硅酸盐水泥中的矿渣可与CaOH₂反应生成水化硅酸钙，减少CH含量，提高抗硫酸盐腐蚀性能【答案】ABD简答题与论述题专项分析应用与措施影响因素机理分析结合工程实际，提出控制或利用的方法和措施如控制混凝土收缩的概念定义分析各种影响因素及其作用机制，表述要有逻辑性和系统性如影响措施

①降低水灰比；

②适当减少水泥用量；

③使用膨胀剂；

④加强解释现象的发生机理或原理，体现对知识本质的理解如干燥收缩主混凝土收缩的因素包括

①水灰比水灰比越大，收缩越大；

②水泥养护；

⑤设置合理的收缩缝首先给出准确、完整的概念定义，表述专业、规范，避免口语化如要是由于水分蒸发导致毛细孔中的表面张力增加，使混凝土体积收用量水泥用量越多，收缩越大；

③骨料特性刚性骨料可抑制收缩混凝土收缩是指混凝土硬化过程中体积减小的现象，主要包括塑性收缩；自收缩则是水泥水化过程中化学收缩的表现缩、干燥收缩、自收缩和碳化收缩四种类型【例题】论述题论述影响混凝土强度的主要因素及提高混凝土强度的措施【参考答案框架】

1.概念引入混凝土强度是指混凝土抵抗外力作用而不破坏的能力，是混凝土最重要的力学性能指标，通常用立方体抗压强度表示

2.影响因素分析

①水灰比最主要的影响因素，水灰比越小，强度越高，符合博莱尼定律

②水泥质量水泥品种、强度等级、细度、矿物组成等直接影响混凝土强度

③骨料特性粒径、级配、表面特性、强度等影响界面过渡区性能和混凝土整体强度

④外加剂减水剂可降低水灰比提高强度；引气剂会略微降低强度；某些外加剂可提高早期强度

⑤养护条件适宜的温度和湿度有利于水泥水化，提高强度发展速率和最终强度

⑥施工质量搅拌均匀度、振捣密实度、接缝处理等影响实际强度

3.提高措施

①优化配合比设计，控制水灰比

②选用高强度等级水泥或复合胶凝材料

③使用高效减水剂降低水灰比

④选用优质骨料，优化级配

⑤加强养护，确保适宜的温湿度条件

⑥严格控制施工质量，确保均匀密实

⑦采用新型技术，如高压蒸养、真空处理等期末复习综合演练题讲解40%30%30%基础知识题比例计算题比例综合题比例单选、多选、填空等基础题型混凝土配比、强度计算等分析、论述、案例等应用题型【综合演练题】某工程需要配制混凝土，要求坍落度为，采用水泥，粗骨料为连续级配碎石，细骨料为中砂细度模数为1C3060-80mm P·O

42.55-

31.5mm通过试验确定水灰比，砂率，单位用水量已知水泥、砂、石表观密度分别为、和

2.

60.5036%185kg/m³3100kg/m³2650kg/m³2700kg/m³要求计算混凝土的配合比；若需要提高混凝土的早期强度，应如何调整配合比；该混凝土若用于寒冷地区的户外结构，应如何保证其耐久11m³23性【综合演练题】某高层建筑工程使用级钢筋，某批钢筋进行力学性能检验，得到以下数据屈服强度，抗拉强度，伸长率，2HRB400425MPa565MPa16%冷弯试验通过要求判断该批钢筋是否合格；分析钢筋与混凝土协同工作的机理；简述钢筋保护层对结构耐久性的影响123【综合演练题】某工程冬季施工，环境温度℃，需浇筑混凝土基础3-5要求分析低温对混凝土性能的影响；提出合理的材料选择和配合比调整方案；制定施工措施和养护方案，确保混凝土质量123课程总结与学习建议基本概念掌握计算方法熟练1理解材料性能的本质灵活应用各类计算公式工程应用结合原理机制理解4理论知识与实践案例结合3把握材料性能形成机理通过本课程的学习，我们系统掌握了土木工程材料的基本性质、技术指标、性能评价方法以及工程应用原则从基础材料性能到具体工程材料如水泥、混凝土、钢材、木材等，我们了解了它们的组成特点、性能规律和应用要点特别是水泥和混凝土作为最重要的建筑材料，我们重点学习了其配合比设计、性能控制和质量评价方法未来学习与工作建议

①建立系统知识框架，注重各材料间的联系与区别；

②重视实验实践，亲身体验材料性能测试过程；

③关注新材料发展，拓展知识面；

④加强工程实例学习，理解材料在实际工程中的应用原则；

⑤培养材料选择与评价能力，为今后工程设计和施工管理奠定基础材料是土木工程的物质基础，深入理解材料性能将使我们在未来的专业道路上走得更远、更稳健祝大家学习进步，在土木工程领域取得优异成绩！。