土木工程材料學習指導`典型題解析和習題doc(文件)

　

【正文】 16空隙率 17 親水性材料 18 憎水性材料 19 吸水性 110吸水率 111 含水率 112 耐水性 113 軟化系數 114抗滲性 115 抗凍性 116 彈性 117 塑性 118 脆性 119 韌性 120 吸濕性 121 耐久性 122 比強度 123熱容量 124比熱容 125 導熱系數 126 硬度 127開口孔隙率 128閉口孔隙率 21 軟化系數越大的材料，其耐水性能越差。 （ ） 25 材料的孔隙率越大，其抗凍性越差。 （ ） 29 材料進行強度試驗時，加荷速度快者較加荷速度慢者的試驗結果 值 偏大。 （ ） 213 在空氣中吸收水分的性質稱為材料的吸水性。 （ ） 217 材料在干燥狀態下的表觀密度最小。 （ ） 221 材料的性質是由材料的組成決定的。 （ ） 225 材料的孔隙率 相同時，連通粗孔者比封閉微孔者的導熱系數大。 （ ） 229 材料在凍融循環作用下產生破壞，是由于材料內部毛細孔隙和大孔隙中的水結冰時體積膨脹造成的。 32 材料的吸水性大小用 ____________表示，吸濕性大小用 ____________表示。 35 同種材料的孔隙率越 _____，其強度越高。 38 按尺寸范圍分，材料結構可分以下 3種： __________、 __________和 __________。 310 材料的抗凍性用 ＿＿＿＿＿＿ 表示，抗滲性一般用 ＿＿＿＿＿＿ 表示，材料的導熱 性用 ＿＿＿＿＿＿ 表示。 313 材料耐水性的強弱可以用 表示。 316 同類材料， 甲體積吸水率占孔隙率的 40％，乙占 92％，則受凍融作用時，顯然 易遭受破壞。 320 材料的孔隙率恒定時，孔隙尺寸越小，材料的強度越 ，耐久性越 ， 保溫性越 。 選擇題 41 親水性材料的潤濕邊角θ≤（ ）。 D． 115176。 B．比強度是衡量材料輕質高強的性能指標。 A．在自然狀態下，單位體積的質量。 47 材料在空氣中能吸收空氣中水分的能力稱為（ ）。 413 比強度較高的材料是 （ ） 。 15次。 418 材料的耐水性指材料 （ ） 而不破 壞，其強度也不顯著降低的性質。 422 材料的抗滲性是指材料抵抗 （ ） 滲透的能力。 426 關于比強度說法正確的是 （ ） 。 5％ B.（ 100－ 5）179。 432 普通混凝土標準試件經 28d 標準養護后測得抗壓強度 為 ，同時又測得同批混凝土水飽和后的抗壓強度為 ，干燥狀態測得抗壓強度為 ，該混凝土的軟化系數為 （ ） 。 ， 也 不一定減小 51 下列材料屬于致密結構的是（ ）。 55 影響材料的凍害因素有（ ）。 18 59 下列性質中，能反映材料密度程度的是（ ）。 620 說明材料的疲勞極限、硬度、磨損及磨耗的概念。 73 某材料的極限抗壓強度為 21 MPa，彈性模量為 179。 115mm 179。 75 稱河砂 500g，烘干至恒重時質量為 494g，求此河砂的含水率。K)。求該石子的吸水率， 體積 密度，堆積密度，開口孔隙率。 711 配制混凝土用的卵石，其密度為 ，干燥狀態下的堆積密度為 1550 kg/cm3。 造巖礦物 巖石是由各種不同地質作用所形成的天然固態礦物組成的集合體。 花崗巖是由長石 (鋁硅酸鹽 )、石英（結晶 SO2）、云母 (鉀、鎂、鋰、鋁等的鋁硅酸鹽 )等礦物組成的多礦巖。 巖石的結構、構造與性質 巖石的結構，是指礦物的結晶程度、結晶大小和形態，如玻璃狀、細晶 狀、粗晶狀、斑狀等。具有斑狀和礫狀結構的巖石 ,在磨光后紋理美觀奪目 ,具有優良的裝飾性。它是地殼深處熔融的巖漿在 地下或噴出地面后，經冷凝而成的巖石。建筑上常用的深成巖有花崗巖、正長巖、閃長巖等。玄武巖和輝綠巖十分堅硬，難以加工，常用作耐酸或耐熱材料，也是制造鑄石和巖棉的原料。 (2)沉積巖 沉積巖又稱水成巖。根據沉積巖的生成條件，可分為機械沉積巖、化學沉積巖和生物沉積巖三種。 生物沉積巖是由各種有機體的殘骸沉積而成的巖石。根據變質巖的原有巖石的不同，可分為正變質巖和副變質巖兩種 正變質巖是由巖漿巖變質而成的巖石，如片麻巖等，工程中常用作碎石、塊石及人行道石板等。表觀密度小于 l800 kg/m3的為，輕質石材，多用作墻體材料。 石材的吸水性對其強度與耐水性有很大影響。當巖石中含有較多粘土或易溶物質時 ,耐水性較低 ,如黏土質砂巖等。另外 ,抗凍性還與吸水飽程度、凍結溫度有關。另外 ,在高溫下 ,造巖礦物會產生分解或晶型轉變。 50mm 立方體試塊的抗壓強度平均值劃分的 ,共分為 MUl00、 MU80、 MU60、 MU50、 MU MUl5和 MUl0 九 個等級。 巖石的結構和構造對抗壓強度也有很大影響。凡由致密、堅硬的礦物所組成的巖石，其硬度較高；結晶質結構硬度高 于玻璃質結構；構造緊密的巖石硬度也較高。與石 材內部組成礦物的硬度、結構、構造相關。 建筑石材的規格 砌筑用石材分為毛石、料石兩種。 ②平毛石 是亂毛石略經加工而成的毛石，其形狀較整齊，大致有上、下兩個平行面。表面不經加工或稍加修整的料石。表面加工成凹凸深度不大于 10mm 的料石。 (3)板材 用于建筑裝飾的天然石材品種很多，但按其基本屬性可歸為大理石和花崗石兩大類。 常用建筑石材 (1)花崗巖 花崗巖是常用的一種深成巖漿巖。天然花崗巖經加工后用于建筑部位時叫花崗石。 (2)大理巖 大理巖也稱大理石，是由石灰巖、白云石經變質而成的具有細晶結構的致密巖石 。純大理石為白色 ,稱作漢白玉，若含有不同的礦物雜質則 24 呈灰色、黃色、玫瑰色、粉紅色、紅色、綠色、黑色等多種色彩和花紋，是高級裝飾材料。因此大理石板材除極少數品種如漢白玉外，一般不宜用于室外飾面。多數石灰巖構造致密，耐水性和抗凍性較好。 (4)砂巖 砂巖是由砂粒經膠結而成。質地均勻、密實，耐久性高，如白色硅質砂巖是石雕制加工比較容易。石英巖板材 可用作建筑飾面材料、耐酸襯板或用于地面、踏步等部位。通常加工成毛石或碎石 ,用于不重要的工程。圍護結 構用的石材應考慮是否具有良好的絕熱性能 。 3)安全性 天然石材是構成地殼的基本物質，因此可能存在含有放射性物質。如對于結構用石材，主要要求指標是石材的強度、耐水性、抗凍性等；飾面用石材，主要技術要求是尺寸公差、表面平整度、光澤度和外觀缺陷等； ２．經濟性。 ３．色彩。當大理石長期受雨水沖刷，特別是受酸性雨水沖刷時，可能使大理石表面的某些物質被侵蝕，從而失去原貌和光澤，影響裝飾效果，因此一般大理石板材不宜用于室外裝飾。 （ ） 22 花崗巖屬于火成巖。 （ ） 26 石材是各向同性材料。 （ ） 210 漢白玉是一種白色花崗石，因此可用作室外裝飾和雕塑。 （ ） 214 同種巖石表觀密度越大 ,則孔隙率越低 ,強度、吸水率、耐久性越高。 （ ） 218 大理巖主要由方解石組成 ,故耐 酸雨 ,主要用作城市內建筑物的外部裝飾。 ( ) 222 片麻巖是由花崗巖變質而成 ,礦物成分與花崗巖相似 ,在凍融循環作用下不會 剝落。 （ ） 220 砂巖由于膠結物和致密程度的不同而性能相差很大 ,使用時需加以區別。 （ ） 216 花崗巖主要由石英、長石、云母等組成 ,故耐酸性好 ,耐火性差。 （ ） 212 巖石沒有確定的化學組成和物理力學性質 , 同種巖石 ,產地不同 ,性能可能就不同。 （ ） 28 花崗石板材既可用于室內裝飾又可用于室外裝飾。 （ ） 24 石材屬于典型的脆性材料。選用天然石材時應滿足適用、經濟和美觀等幾方面的要求。因此選用天然石材時， 必須認真考慮所選石材的顏色與紋理，力爭取得最佳裝飾效果。同時，天然巖石雕琢加工困難，加工費工耗時，成本高。 典型題解 析 25 【 例 321】 選用天然石材的原則是什么？為什么一般大理石板材不宜用于室外？ 解 ： 選用天然石材時應滿足以下幾方面 的要求： 1．適用性。 2)經濟性 天然石材的表觀密度大，運輸不便，運費高，應綜合考慮地方資源，盡可能做到就地 取材。可根據石材在建筑物中的用途、部位以 及所處環境 ,選定技術性能滿足要求的巖石。其礦物組成與花崗巖相近，呈片狀構造，各個方向物理力學性質不同。粘土質砂巖強度不高，耐水性差。膠結物有硅質、石灰質、鐵質和粘土質四種。塊狀材料可用于砌筑工程 ,碎石可用作混凝土骨料 。顏色通常為淺灰、深灰、淺藍、淡紅等色。從礦體開采出來的大理石荒料經鋸切、研磨、拋光等加工而成為大理石裝飾面板，主要用于建筑物的室內飾面，如墻面、地面、柱面、臺面、欄桿 、踏步等。大理巖表觀密度為 25002700 kg/m3,抗壓強度為 50～ l40MPa。經磨光的花崗石板材裝飾效果好 ,可用于外墻面、柱面和地面裝飾。花崗巖表觀密度為 2500— 2800 kg/m3 抗壓強度為 120250MPa,孔隙率和吸水率小，莫氏硬度為 6— 7，結構致密，抗壓強度高， 化學穩定性、抗凍性、耐磨性和耐久性好，不易風化變質，耐酸性很強。按表面加 工的粗細程度，又可分為三種：粗面板材（ RU）（表面平整，但粗糙。表面加工成凹凸深度不大于 2mm 的料石。表面加工成凹凸深度不大于 20mm 的料石。 （ 2）料石又稱條石，是用毛石經人工斬鑿 或機械加工而成的石塊。按其表面的平整程度又分為亂毛石和平毛石兩種。 凡是用于可能遭受磨損作用的場所 ,例如臺階、地面、樓梯踏步等處 ,應采用具有高耐磨性的石材。巖石的硬度越大，其耐磨性越好，但表面加工越困難。 (7)硬度 巖石的硬度常用莫氏或肖氏硬度表示。例如 ,花崗巖中的石英是很堅硬的礦物 ,其含量越多 ,花崗巖的強度也越高 。 (6)強度等級 石材的強度等級是以三個 50mm 179。 (5)耐火性 石材的耐火性取決于化學組成和礦物組成。石材的抗凍性與吸水率大小有密切關系。 (3)耐水性 石材的耐水 性以軟化系數表示。在通常情況下 ,同種石材的表觀密度愈大 ,則抗壓強度愈高 ,吸水率愈小 ,耐久性愈好。 天然石材的技術性質 (1)表觀密度 石材乾題表觀密度莉太小分為重質石材和輕質石材兩類。 。建筑工程中常用沉積巖為砂巖：硅質 砂巖的性能接近于花崗巖，可用作紀念性建筑及耐酸工程；鈣質砂巖的性質類似于石灰巖，較易加工，應用較廣，可作基礎、踏步、人行道等；而粘土質砂巖浸水易軟化，工程中很少使用。沉積巖的體積密度小，密實度較差，吸水率較大，強度較低，耐久性也較差。建筑工程中常用的有多孔玻璃質結構且表觀密度小的散粒狀火山巖，如火山灰、浮石、火山渣等；也有散粒狀火山巖堆積而受到覆蓋層壓