第四节　水泥混凝土和砂浆

单项选择题（下列选项中，只有一项符合题意）

1在混凝土配合比设计中，选用合理砂率的主要目的是（　　）。

A．提高混凝土的强度

B．改善拌合物的和易性

C．节省水泥

D．节省粗骨料

【答案】B

【解析】混凝土配合比是指混凝土中各组成材料数量之间的比例关系。常用的表示方法有两种：①以每1m³混凝土中各项材料的质量表示；②以各项材料间的质量比表示（以水泥质量为1）。砂率是指细骨料含量（重量）占骨料总量的百分数。试验证明，砂率对拌合物的和易性有很大影响。在保持水和水泥用量一定的条件下，砂率对拌合物坍落度的影响存在极大值。因此，砂率有一合理值，采用合理砂率时，在用水量和水泥用量不变的情况下，可使拌合物获得所要求的流动性和良好的黏聚性与保水性。而和易性是一项综合性能，包括：流动性、黏聚性、保水性。所以其主要目的为改善拌合物的和易性。

2施工所需的混凝土拌合物坍落度的大小主要由（　　）来选取。

A．水灰比和砂率

B．水灰比和捣实方式

C．骨料的性质，最大粒径和级配

D．构件的截面尺寸大小，钢筋疏密，捣实方式

【答案】D

【解析】坍落度试验是将搅拌均匀的混凝土拌合物分三层装入一上口内径为100mm、下底内径200mm、高度为300mm的圆锥形坍落度筒内，每层用弹头棒均匀地捣插25次，将上口表面混凝土抹平，然后垂直提起坍落度筒，测试混凝土在自重作用下克服内摩阻力所坍落的高度（以mm为单位）。坍落度越大，则拌合物的流动性越好。施工所需的混凝土拌合物坍落度的大小主要由构件的截面尺寸大小，钢筋疏密，捣实方式来选取。

3减水剂能够使混凝土在保持相同坍落度的前提下，大幅减小其用水量，因此能够提高混凝土的（　　）。

A．流动性

B．强度

C．黏聚性

D．捣实性

【答案】B

【解析】B项，混凝土中掺入减水剂，在保持坍落度不变的情况下，可减少用水量10%～15%，混凝土强度可提高10%～20%，特别是早期强度提高更显著。A项，混凝土流动性是指混凝土搅拌物在本身自重或机械振捣作用下产生流动，能均匀密实流满模板的性能，反映了混凝土搅拌物的稀稠程度及充满模板的能力，是坍落度指标反映出的一种性能；C项，黏聚性也是由坍落度反映出的和易性中的一种性能；D项，捣实性是指混凝土拌合物易于振捣密实、排出所有被挟带空气的性能。

4普通混凝土的强度等级是根据（　　）划分的。

A．立方体抗压强度的平均值

B．立方体抗压强度的标准值

C．棱柱体抗压强度的平均值

D．棱柱体抗压强度和抗折强度的平均值

【答案】B

【解析】根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）第4.1.1条的规定，混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值是混凝土各种力学指标的基本代表值，是指按标准方法制作、养护的边长为150mm的立方体试件，在28d或设计规定龄期以标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度值。

5普通混凝土的立方体抗压强度f_cu与轴心抗压强度f_cp之间的关系是（　　）。

A．f_cp＞f_cu

B．f_cp＜f_cu

C．f_cp＝f_cu

D．不一定

【答案】B

【解析】轴心抗压强度也称为棱柱体抗压强度。采用150mm×150mm×（300～450）mm的棱柱体试件，经标准养护到28d测试而得的单位面积所能承受的极限抗压荷载，其测试和计算方法与立方体抗压强度类似。同一材料的轴心抗压强度f_cp小于立方体强度f_cu，其比值大约为f_cp＝（0.7～0.8）f_cu。

6欲增大混凝土拌合物的流动性，下列措施中最有效的为（　　）。

A．适当加大砂率

B．加水泥浆（W/C不变）

C．加大水泥用量

D．加减水剂

【答案】D

【解析】无论是水泥浆的多少，还是水泥浆的稀稠。实际上对混凝土拌合物流动性起决定作用的是用水量的多少。因为无论是提高水灰比或增加水泥浆用量最终都表现为混凝土用水量的增加。加入减水剂等外加剂是最有效的提高混凝土拌合物的流动性的方法。

7在下列混凝土的技术性能中，正确的是（　　）。

A．抗剪强度大于抗压强度

B．轴心抗压强度小于立方体抗压强度

C．混凝土不受力时内部无裂纹

D．徐变对混凝土有害无利

【答案】B

【解析】由于环箍效应的影响，混凝土的轴心抗压强度小于立方体抗压强度。A项，混凝土的抗剪强度小于抗压强度；C项，由于水化收缩、干缩等使得混凝土在不受力时内部存在裂缝；D项，徐变可以消除大体积混凝土因温度变化所产生的破坏应力，但会使预应力钢筋混凝土结构中的预加应力受到损失。

8混凝土的徐变是指（　　）。

A．在冲击荷载作用下产生的塑性变形

B．在震动荷载作用下产生的塑性变形

C．在瞬时荷载作用下产生的塑性变形

D．在长期静荷载作用下产生的塑性变形

【答案】D

【解析】混凝土在长期荷载作用下，沿作用力方向产生的变形，会随时间的增大而不断增长。这种随时间而产生的变形，称徐变。混凝土的徐变，是由于在长期荷载作用下，水泥凝胶体的黏性流动以及凝胶粒子上的吸附水向毛细孔迁移的结果。

9抗冻等级是指混凝土28d龄期试件在吸水饱和后所能承受的最大冻融循环次数，其前提条件是（　　）。

A．抗压强度下降不超过5%，质量损失不超过25%

B．抗压强度下降不超过10%，质量损失不超过20%

C．抗压强度下降不超过20%，质量损失不超过10%

D．抗压强度下降不超过25%，质量损失不超过5%

【答案】D

【解析】混凝土的抗冻等级是指标准养护条件下28d龄期的立方体试件，在水饱和后，进行冻融循环试验，其抗压强度下降不超过25%，质量损失不超过5%时的最大循环次数。

10影响混凝土拌合物和易性的最根本的因素是（　　）。

A．水灰比

B．水泥浆数量

C．水泥浆稠度

D．单位体积用水量

【答案】D

【解析】和易性（又称工作性）是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇筑、振捣）并达到质量均匀、成型密实的性能。和易性是一项综合性能，包括：流动性、黏聚性、保水性。影响混凝土拌合物的主要因素包括单位体积用水量、砂率、组成材料的性质、时间和温度等。单位体积用水量决定水泥砂浆的数量和稠度，它是影响混凝土和易性的最主要因素。无论是水灰比、水泥浆数量还是水泥浆稠度，对混凝土和易性的影响最终都体现为用水量的多少。

11下列（　　）性能不是混凝土的和易性的内容。

A．黏聚性

B．可泵性

C．保水性

D．流动性

【答案】B

【解析】和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实）并能获致质量均匀，成型密实的性能，也称工作性。和易性是一项与施工工艺密切相关，且具有综合性技术性质，包括有流动性、黏聚性和保水性等三方面的含义。

12在试拌混凝土时，发现混凝土拌合物的流动性偏大，应采取（　　）。

A．直接加水泥

B．保持砂率不变，增加砂石用量

C．保持W/C不变，加水泥浆

D．加混合材料

【答案】B

【解析】在混凝土配合比设计中，选择合理砂率的主要目的是改善混凝土拌合物的和易性。在用水量和水泥用量不变的情况下，采用合理砂率，可使拌合物获得所要求的流动性。可以通过增加砂石用量来改善水灰比，控制流动性偏大。

13测定混凝土强度用的标准试件是（　　）mm³。

A．70.7×70.7×70.7

B．100×100×100

C．150×150×150

D．200×200×200

【答案】C

【解析】根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081—2002）规定，将混凝土拌合物按标准方法制作成标准尺寸为150mm×150mm×150mm的立方体试件，在温度为（20±2）℃、相对湿度大于95%的空气（或不流动的Ca（OH）₂饱和溶液中）的标准养护条件下养护至龄期为28d时，测得的单位面积上所能承受的抗压极限荷载，称为混凝土立方体抗压强度。

14C30表示混凝土的（　　）等于30MPa。

A．立方体抗压强度值

B．设计的立方体抗压强度值

C．立方体抗压强度标准值

D．强度等级

【答案】C

【解析】混凝土的牌号中数字表示其立方体抗压强度标准值。混凝土立方体抗压标准强度（或称立方体抗压强度标准值）系指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95%保证率的抗压强度值，以f_cu，k表示。

15下列关于测定混凝土强度的叙述，不合理的是（　　）。

A．同一混凝土，受力面积相同时轴心抗压强度小于立方体抗压强度

B．棱柱体试件比立方体试件能更好地反映混凝土的实际受压情况

C．混凝土的抗拉强度很低，约为抗压强度的一半

D．当采用边长为100mm的立方体试件测混凝土立方体抗压强度，应乘以0.95的折算系数

【答案】C

【解析】C项，混凝土是典型的承压材料，混凝土抗拉强度很低，只有其抗压强度的1/10～1/20，而且这个比值随着混凝土强度等级的提高而降低。

16配制M7.5的水泥石灰混合砂浆，已知砂浆现场强度标准差为1.88N/mm²，则砂浆配制强度为（　　）N/mm²。

A．8.52

B．8.57

C．8.62

D．10.59

【答案】D

【解析】按照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ/T 55—2011）的规定，当混凝土的设计强度等级小于C60时，砂浆的配制强度可以按下式确定：f_cu，0＝f_cu，k＋1.645σ＝7.5＋1.645×1.88＝10.59N/mm²。

17初步计算混凝土配合比的第一步工作是（　　）。

A．确定用水量

B．求水泥用量

C．求配制强度

D．求砂石用量

【答案】C

【解析】按照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ/T 55—2011）的规定，初步计算混凝土配合比的步骤是：①求配制强度；②确定用水量；③求水泥用量；④选取砂率；⑤求砂石用量。

18在某混凝土配合比设计中，已知单位用水量为180kg，水灰比为0.5，砂率为30%，按重量法计（假定混凝土拌合物的体积密度为2400kg/m³），则石子用量为（　　）kg。

A．558

B．1200

C．1302

D．1400

【答案】C

【解析】由水灰比可知，水泥用量为：C＝180/0.5＝360kg，由于表观密度为2400kg/m³，所以集料用量为2400－180－360＝1860kg，故由S_P＝30%得：S/（S＋G）＝S/1860＝30%，解得S＝558kg，由此可知：G＝1860－558＝1302kg。

19已知混凝土的砂率为0.35，则砂石比为（　　）。

A．0.35

B．0.54

C．0.89

D．1.86

【答案】B

【解析】由于砂率的计算公式为：S_p＝S/（S＋G）。转化公式得：S/G＝S_p/（1－S_p），由题意得：S/G＝0.35/0.65＝0.54。

20混凝土的应力与应变的关系曲线是（　　）。

A．一条直线，E_c值固定

B．一条曲线，σ↑则E_c逐渐降低

C．一条曲线，σ↑则E_c逐渐增大

D．一条曲线，E_c值不变

【答案】D

【解析】混凝土是一种弹塑性体，它在受力时，既会产生弹性变形，又会产生塑性变形，其应力σ与应变ε之间的关系是曲线关系。随着应变的增加，应力先逐渐增大，最后趋于稳定。E_c是弹性模量，是指弹性阶段应力与应变的比值，随着σ逐渐增加，E_c不变，而曲线的斜率减小。

21掺入引气剂，对混凝土抗渗性的影响是（　　）。

A．提高

B．降低

C．无影响

D．不确定

【答案】A

【解析】提高混凝土抗渗性的途径是增大混凝土的密实度和改变混凝土中的孔隙结构，减少连通孔隙。提高混凝土的抗渗性的有效措施包括：①掺入引气剂；②减小水灰比；③在混凝土中掺入减水剂、优质粉煤灰；④保证混凝土施工质量等。

22下列反应中，属于混凝土碱-集料反应的是（　　）。

A．水泥中碱性氧化物与集料中活性氧化硅之间的反应

B．水泥中C₂S与集料中CaCO₃之间的反应

C．水泥中Ca（OH）₂与集料中活性氧化硅之间的反应

D．水泥中C₂S与集料中活性氧化硅之间的反应

【答案】A

【解析】碱-集料反应是指混凝土内水泥中的碱性氧化物（Na₂O、K₂O）与集料中的活性氧化硅发生化学反应，生成碱-硅酸凝胶。该凝胶吸水后会产生很大的体积膨胀，导致混凝土膨胀开裂而破坏。这种碱性氧化物和活性氧化硅之间的化学反应通常称为碱-集料反应。

23重要工程对粗骨料应进行碱活性的检验，其理由是（　　）。

A．石子会被碱液腐蚀

B．防止碱骨料反应引起的破坏

C．防止引起抗冻性降低

D．检验石子中K₂O和Na₂O含量是否超标

【答案】B

【解析】当粗骨料中夹杂着活性氧化硅时，如混凝土中所用的水泥又含有较多的碱，就可能发生碱骨料破坏，生成硅酸凝胶，由于硅酸凝胶吸水后会膨胀，导致混凝土开裂。因此，主要工程的混凝土使用的骨料应进行碱活性检验。经判定骨料有潜在危害时，应遵守有关规定使用。

24混凝土的碱-骨料反应是内部碱性孔隙溶液和骨料中的活性成分发生了反应，因此以下措施中对于控制工程中碱-骨料反应最为有效的是（　　）。

A．控制环境温度

B．控制环境湿度

C．降低混凝土含碱量

D．改善骨料级配

【答案】C

【解析】碱-骨料反应是指混凝土内水泥中的碱性氧化物（Na₂O、K₂O）与集料中的活性二氧化硅发生化学反应，生成碱硅酸凝胶。这种碱性氧化物和活性氧化硅之间的化学反应通常称为碱-骨料反应。为控制碱-骨料反应，应严格控制水泥中碱（Na₂O、K₂O）的含量，禁止使用含有活性氧化硅（如蛋白石）的骨料。对骨料应进行碱-骨料反应检验，还可在混凝土配制中加入活性混合材料，以吸收Na^＋、K^＋，使反应不集中于骨料表面。

25对于混凝土的收缩，下列叙述正确的是（　　）。

A．水泥强度等级越高，配制的混凝土收缩越小

B．水泥用量愈多，收缩愈小

C．养护环境湿度大，温度高，收缩大

D．骨料的弹性模量愈高、所占体积比愈大，收缩愈小

【答案】D

【解析】骨料的弹性模量愈高、所占体积比愈大，收缩愈小。AB两项，混凝土的收缩与水泥的强度无关，与水泥的用量有关，水泥的用量愈多，收缩愈大；C项，混凝土在潮湿的空气或水中养护，会产生膨胀，但养护环境湿度大，温度高，混凝土的收缩不一定大。

26下列关于混凝土早强剂的叙述正确的是（　　）。

A．硫酸钠早强剂会降低混凝土的抗侵蚀能力

B．掺了早强剂的混凝土应加快施工，否则易凝结

C．氯化钙早强剂会降低混凝土的抗硫酸盐侵蚀性

D．硫酸钠早强剂会抑制混凝土中的碱集料反应

【答案】C

【解析】早强剂可以加速混凝土硬化速度，但凝结速度不变。氯化钙早强剂的主要成分为三乙醇胺，由它提供的钙离子，更易于混凝土生成膨胀性的侵蚀产物钙矾石，致使混凝土的抗硫酸盐侵蚀性降低。

27下列选项中，关于混凝土受力发生变形的叙述错误的是（　　）。

A．混凝土在短期荷载作用下的变形是可以完全恢复的

B．徐变可导致预应力结构中的预应力受到损失

C．混凝土的徐变是不可以完全恢复的

D．徐变可消除钢筋混凝土内部的应力集中

【答案】A

【解析】A项，混凝土属于弹塑性材料，在短期荷载作用下的变形通常同时包括弹性变形和塑性变形两部分，弹性变形部分在短期荷载作用下的变形是可以完全恢复的，而卸载后的塑性变形是不能恢复的。

281m³混凝土中各材料用量为：水泥349kg，水186kg，砂641kg，碎石1192kg。由于施工现场砂的含水率为3%，石子的含水率为1%，则该混凝土的施工配合比是（　　）。

A．水泥∶砂∶石子＝1∶1.84∶3.42

B．水泥∶砂∶石子＝1∶1.89∶3.45

C．水泥∶砂∶石子＝1∶1.80∶3.48

D．水泥∶砂∶石子＝1∶1.94∶3.60

【答案】B

【解析】水泥质量为349kg，砂的质量为：641×（1＋3%）＝660.23kg，石子的质量为：1192×（1＋1%）＝1203.92kg，则该混凝土的施工配合比为：水泥∶砂∶石子＝1∶1.89∶3.45。

29表示砂浆流动性的指标为（　　）。

A．坍落度

B．分层度

C．沉入度

D．维勃稠度

【答案】C

【解析】流动性指砂浆在重力或外力作用下流动的性能。砂浆流动性用“稠度值”表示，通常用砂浆稠度测定仪测定。稠度值大的砂浆表示流动性较好。工程中砂浆的流动性可根据经验来评价、控制。实验室中可用砂浆稠度仪来测定其稠度值（沉入度），进而评价控制其流动性。

30砂浆的和易性可表现在（　　）。

A．流动性、保水性

B．坍落度、稠度

C．黏聚性、保水性

D．黏度、分层度

【答案】A

【解析】新拌砂浆的和易性是指新拌砂浆是否便于施工并保证质量的综合性质。新拌砂浆的施工和易包括流动性和保水性两方面的性能。砂浆流动性也称为稠度，是指其在重力或外力作用下流动的性质。砂浆流动性用砂浆稠度测定仪测定。

31影响于不吸水基面（如致密的石材），砂浆强度的因素主要为（　　）。

A．流动性、水泥用量

B．水泥强度、水灰比

C．水泥用量、水泥强度

D．水泥强度、水泥品种

【答案】B

【解析】砂浆的强度与其组成材料、配合比以及砌体材料等很多因素有关。对于不吸水基面（如致密的石材），砂浆强度的影响因素与混凝土相似，主要为水泥的强度和水灰比。对于吸水基面（如烧结砖），无论砂浆拌和时用多少水，基底吸水后保留在砂浆中的水量基本相同。砂浆强度主要与水泥强度和水泥用量有关。