土木工程材料學習指導`典型題解析和習題doc-免費閱讀

　　

【正文】 （ ） 219 與大理巖相比 ,花崗巖耐久性更高 ,具有更廣泛的使用范圍。 （ ） 211 石材按其抗壓強度共分為 MU100、 MU80、 MU60、 MU50、 MU MU MUMU1 MU10 九個強度等級。 （ ） 23 軟化系數(shù) 大于 的石材都可用于工程的重要 結(jié) 構(gòu)承重。石材裝飾必須要與建筑環(huán)境相協(xié)調(diào)，其中色彩相融性尤其明顯和重要。在選用四，應有放射性檢驗合格證明或檢測鑒定。 石材的選用原則 l)適用性 主要考慮石材的技術(shù)性能能否滿足使用要求。鐵質(zhì)砂巖性能較石灰質(zhì)砂巖差。石灰?guī)r分布廣、易于開采加工。 大理石主要的化學成分為碳酸鹽類（碳酸鈣或碳酸鎂）。 花崗石主要用于砌筑基礎、勒腳、踏步、擋土墻等。飾面板材要求耐久、耐磨、色澤美觀、無裂縫。 ②粗料石。 （ 1）毛石是在采石場爆破后直接得到的形狀不規(guī)則的石塊。 巖石的硬度與抗壓強度有很好的相關(guān)性，一般抗壓強度高的其硬度也高。 礦物組成對石材抗壓強度于哦一定影響。石材在吸水飽和狀態(tài)下 ,經(jīng)規(guī)定次數(shù)的凍融循環(huán)作用后，若無貫穿裂紋且質(zhì)量損失不超過 5％，強度損失不超過 25％時，則為抗凍性合格。石材吸水后 ,會降低顆粒之間的黏結(jié)力 ,從而使強度降低 ,耐水性降低。副變質(zhì)巖是由沉積巖變質(zhì)而成的巖石，工程中常用的有大理巖、石英巖等。 機械沉積巖是由自然風化而逐漸破碎松散的巖石及砂等，經(jīng)風、雨、冰川、沉積等機械作用而重新壓實或膠結(jié)而成的巖石。 3）火山巖 火山巖是火山爆發(fā)時，巖漿被噴射到空中，經(jīng)急速冷卻后落下而形成的巖石。巖漿巖是組成地殼的主要巖石，占地殼總量的 89%。大多數(shù)巖石屬于結(jié)晶結(jié)構(gòu)，少數(shù)巖石具有玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)。組成巖石的礦物稱為造巖礦物，目前發(fā)現(xiàn)的造巖礦物有 3300 多種。 79 某巖石試樣經(jīng)烘干后其質(zhì)量為 482g，將其投入盛水的量筒中 ，當試樣吸水飽和后水的體積由 452cm3 增為 630cm3。 76 某材料的體積吸水率為 10%，密度為 ㎝ 3，絕干時的表觀密度為 1500 kg/ m3。 104 MPa，利用該材料制成的柱子橫斷面尺寸為 400mm 179。 510 以下說法中不正確的是（ ）。 52 材料的體積密度與下列（ ）因素有關(guān)。 5％ － 100/（ 1＋ 5％） （ 1＋ 5％）－ 100 429 下列材料中抗拉強度最大的是 （ ） 。 423 對甲、乙、丙材料三種進行抗?jié)B性測試，三者的滲水面積和滲水時間都一樣，滲水總量分別是 cm 、 ，試件厚度分別是 ㎝ 、 ㎝ 、 ㎝ ，靜水壓力水頭分別是 300 ㎝ 、 350㎝ 、 250㎝ ，三種材料的抗?jié)B性比較為 。 15℃的水中融 化。 A．吸水性 B．吸濕性 C．耐水性 D．滲透性 48 已知某固體材料的ρ 0 = 1500 kg/m3，ρ = 1800 kg/ m3，則其孔隙率為（ ）。 C．石料可用刻痕法或磨耗來測定其硬度。 A． 45176。 317 當材料的孔隙率增大時，則其密度 ，堆積密度 ，強度 ，吸水率 ，抗?jié)B性 ，抗凍性 。 311 材料的導熱系數(shù)越小，則材料的導熱性越 ＿＿＿＿＿＿ ，保溫隔熱性能越 ＿＿＿＿ 。 當 材料的孔隙一定時， ____________孔隙越多，材料的保溫性能越好。 （ ） 230 材料的抗凍性與材料的孔隙率有關(guān)，與孔隙中的水飽和程度無關(guān)。 （ ） 222 材料的性質(zhì)是由材料的結(jié)構(gòu)決定的。 （ ） 214 材料的導熱系數(shù)越大，其保持隔熱性能越好。 （ ） 26 材料的抗凍性僅與材料的孔隙率有關(guān)，與孔隙中的水飽和程度無關(guān)。 【 評 】 材料的潤濕邊角θ≤ 90186。 【 例 224】 影響材料強度測試結(jié)果的試驗條件有那些？ 解 ： 影響材料強度測試結(jié)果的因素很多。 【 例 222】 有一塊燒結(jié)普通磚，在吸水飽和狀態(tài)下重 2900g，其絕干質(zhì)量為 2550g。 材料的耐久性是一項重要技術(shù)性質(zhì)。 (3)脆性與韌性 當外力達到一定限度后。鋼材則適用于 承受各種外力的構(gòu)件。 根據(jù)外力作用方式的不同，材料強度有抗壓、抗拉 、抗剪、抗彎（抗折）強度等。 10）熱容量 材料容納熱量的能力稱為熱容量，其大小用比熱表示。 材料的導熱性用導熱系數(shù)來表示。 材料抗凍等級的選擇 ,是根據(jù)結(jié)構(gòu)物的種類、使用條件、氣候條件等來決定的。 材料的抗?jié)B性與其孔隙率和孔隙特征有關(guān)。 K 軟 值愈小 ,表示材料吸水飽和后強度下降愈大 ,即耐水性愈差。如木材及某些絕熱材料 ,在潮濕空氣中能吸收很多水分。閉口孔隙水分不能進去 ,而開口大孔雖然水分易進人 ,但不能存留 ,只能潤濕孔壁 ,所以吸水率仍然較小。 8 5）吸水性與吸濕性 （ 1）吸水性 :材料在水中吸收水分的性質(zhì)稱為吸水性。 空隙率的大小反映了散粒狀材料的顆粒互相填充致密程度。按下式計算： 式中： ρ o—— 材料的體積密度 ,kg/m3； m—— 材料的質(zhì)量， kg； Vo—— 材料的自然體積， m3。 1)材料的密度、表觀密度與難積密度 (1)密度 (俗稱比重 ) 密度是指材料在絕對密實狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。 按存在狀態(tài)或構(gòu)造特征分為 :堆聚結(jié)構(gòu)、纖維結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、散粒結(jié)構(gòu)。 礦物組成是指構(gòu)成材料的礦物的種類和數(shù)量。 2— 2在我國 ,技術(shù)標準分為 4級 : 、 、 和 。 ②材料自身的質(zhì)量以輕為宜 ,以減小下部結(jié)構(gòu)和地基的負荷； ③具有與使用環(huán)境相適應的耐久性 ,以減少維修費用 。 ①研制高性能材料。土木工程材料是土木工程的物質(zhì) 基礎。 ⑤相應的功能性 ,如隔熱、防水 ,隔聲等。 其他標準有 :國際標準 (ISO),美國材料試驗學會標準 (ASTM),日本工業(yè)標準 (JIS),德國工業(yè) 標準 (DIN),英國標準 (BS),法國標準 (NF)等。 習題 1— 1隨著加入 WTO,國際標準 lSO也已經(jīng)成為我國的一級技術(shù)標 準。 5 第 2 章 材料的基本性質(zhì) 1)材料的組戒 材料的組成不僅影響材料的化學性質(zhì) ,也是決定材料物理、力學性質(zhì)的重要因素。土木工程材料大多數(shù)是多相固體。可用電子顯微鏡或 X 射線來分析研究該層次上的 結(jié)構(gòu)特征。 表觀密度一般是指材料在氣干狀態(tài) (長期在空氣中干燥 )下的表觀密度。孔隙的大小及其分布對材料的性能影響較大。時，表明材料完全被水潤濕； （ 2） 一般認為 ，當潤濕邊角 θ ≤ 90176。用公式表示如下： ％＝水干濕 10010v ??? ?V mmW 式中 WV—— 材料的體積吸水率， %； Vo—— 干燥材料的總體積， cm3； ρ 水 —— 水的密度， g/cm3。 ％＝ 干 干含含 100??m mmW 式中 W 含 —— 材料的含水率， %； m 含 —— 材料在吸濕狀態(tài)下的質(zhì)量， g； m 干 —— 材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量 ， g。不過利用材料的吸濕可起降濕作用 ,常用于保持環(huán)境的干燥。 7)材料的抗凍性 材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)稱為抗?jié)B性 ,或稱不透水性。稱 為材料的抗凍性。 抗凍性良好的材料 ,對于抵 抗大氣溫度變化、干濕交替等風化作用的能力較強。K)的材料 稱為絕熱材料。比熱大的材料，能在熱流變動或采暖設備供熱不均勻時，緩和室內(nèi)的溫度波動。木材則順紋抗拉強度高于抗壓強度。 單純的彈性 材料是沒有的。用作路面、橋梁、吊車梁以及有抗震要求的結(jié)構(gòu)都要考慮到材 料的韌性。 典型題解 析 2max23 bhLFfw ? 12 【 例 221】 某工地 所用卵石材料的密度為 、表 觀密度為 、堆積密度為 1680 kg/m3，計算此石子的孔隙率與空隙率？ 解 ： 石子的孔隙率 P 為： 石子的空隙率 P，為： 【 評 】 材料的孔隙率是指材料內(nèi)部孔隙的體積占材料總體積的百分率。 解 ： 該石材的軟化系數(shù)為 178165 ??? gbR ffK 由于該石材的軟化系數(shù)為 ，大于 ，故該石材可用于水下工程。 B.≤ 90186。 （ ） 23 材料受潮或冰凍后，其導熱系數(shù)都降低。 （ ） 211 某些材料雖然在受力初期表現(xiàn)為 彈性，達到一定程度后表現(xiàn)出塑性特征，這類材料稱為塑性材料。 （ ） 219 軟化系數(shù)≧ 1。 （ ） 227 開口孔隙是指在常溫常壓下，其孔隙率越大。 34 材料的耐水性可以用 ___________系數(shù)表示， 其值為 ______________________。一般情況下，材料的孔隙率越大，且連通孔隙越多的材料，則其強度越 ＿＿＿＿＿＿ ，吸水性、吸濕性越 ＿＿＿＿＿ 。 314 憎水性材料比親水性材料適宜做 材料。 322 當孔隙率相同時，分布均勻而細小的封閉孔隙含量越大，則材料的吸水率 、 保溫性能 、耐久性能 。 A．＞ B．＞ C．＞ D．＞ 1 43 對于同一材料，各種密度參數(shù)的大小排列為（ ）。 C．在絕對密實狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。 50％左右 B. 工程總造價的 60％左右 C. 工程總造價的 70％左右 D. 工程直接費的 60％左右 415 衡量材料輕質(zhì)高強性能的主要指標是 （ ） 。 ，其吸水率越大 ，其抗?jié)B性能越好 ，其耐水性越好 420 建筑中用于地面、踏步、臺階、路面等處的材料應考慮其 （ ） 性。 428 含水率為 5％的濕砂 100g，其中所含水的質(zhì)量為 （ ） 。 ％ ％ ％ % 434 材料在外力（荷載）作用下，抵抗破壞的能力稱作材料的 （ ） 。 57 建筑材料的力學性質(zhì)主要有（ ）。 120mm），問此磚是否宜用于建筑物中常與水接觸的部位？ 72 某巖石的密度為 g/cm3，孔隙率為 % ；今將該巖石破碎為碎石，測得碎石的堆積密度為 1560 kg/ m3。今將該磚磨細并烘干后去取 50g，用李氏瓶測得其體積為 ㎝ 3。若向簡內(nèi)注入水，待石子吸水飽和后，為注滿此筒共注入水 。 天然石材具有很高的抗壓強度、良好的耐磨性和耐久性 ,經(jīng)加工后表面花紋美觀、色澤艷麗富于裝飾性 ,資源分布廣泛、蘊藏量豐富 ,便于就地取材 ,所以得到廣泛的應用。巖石的性質(zhì)是由其礦物的性質(zhì)及其含量等因素決定的。 巖石的形成與分類 根據(jù)巖石成因，按地質(zhì)分類法，天然巖石可分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三大類。其特點是結(jié)晶不完全，多呈細小結(jié)晶或玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖漿中所含的氣體在壓力聚減 時會在巖石 21 中形成多孔構(gòu)造。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。 。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。石材的抗凍性與吸水率大小有密切關(guān)系。 (6)強度等級 石材的強度等級是以三個 50mm 179。 (7)硬度 巖石的硬度常用莫氏或肖氏硬度表示。 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。 （ 2）料石又稱條石，是用毛石經(jīng)人工斬鑿 或機械加工而成的石塊。表面加工成凹凸深度不大于 2mm 的料石。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(jié)構(gòu)致密，抗壓強度高， 化學穩(wěn)定性、抗凍性、耐磨性和耐久性好，不易風化變質(zhì)，耐酸性很強。大理巖表觀密度為 25002700 kg/m3,抗壓強度為 50～ l40M