土木工程材料學(xué)習(xí)指導(dǎo)`典型題解析和習(xí)題doc(留存版)

　　

【正文】 1500kg/m3 的干砂 200g 裝入廣口瓶中，再把瓶中注滿水，這時(shí)稱重為 377g，則該砂的體積密度為 ，空隙率為 。 D．在材料的體積不考慮開口孔隙在內(nèi)時(shí)，單位體積的質(zhì)量。 421 材料的實(shí)際強(qiáng)度 （ ） 材料理論強(qiáng)度。 . 435 當(dāng)某一建筑材料的孔隙率曾大時(shí)，其吸水率 （ ） 。試求此巖石的 體積 密度和碎石的空隙率。將上述吸水飽和的石子擦干表面后稱得總質(zhì)量為 kg (含筒重 )。建筑工程中常用巖石的造巖礦物主要有石英、長石、角閃石、輝綠石、橄欖石、方解石、白云石、黃鐵礦和云母等。建筑上常用的噴出巖有玄武巖、輝綠巖、安山巖等。 (3)變質(zhì)巖 變質(zhì)巖是由原有巖石在地殼運(yùn) 動(dòng)過程中，受到地殼內(nèi)部高溫、高壓的作用，使巖石原有的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生熔融再結(jié)晶作用而形成的巖石。一般吸水率大的石材 ,抗凍性能較差。它主要取決于組成巖石的礦物硬度、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造。按料石表面加工的平整程度可分為以下四種： ①毛料石。由于其所含石英在 573℃時(shí)會(huì)發(fā)生晶形轉(zhuǎn)變，所以耐火性差 .遇高溫時(shí)將因不均勻膨脹而崩裂。表觀密度為 2022～2600 kg/m3,抗壓強(qiáng)度為 20— 120MPa。垂直于片理方向抗壓強(qiáng)度為 120— 200MPa，沿片理方向易于開采和加工。一些名貴石材，價(jià)格高昂，因此選材時(shí)必須予以慎重考慮。 （ ） 29 大理石板材既可用于室內(nèi)裝飾又可用于室外裝飾。 ( ) 221 黏土質(zhì)砂巖可用于水工建筑物。 （ ） 25 石材的抗壓強(qiáng)度測(cè)試必須在干燥條件下測(cè)試。是指在選用建筑石材時(shí)，應(yīng)針對(duì)建筑物不同部位，選用滿足技術(shù)要求的石材。 (5)石英巖 石英巖是硅質(zhì)砂巖變質(zhì)而成，質(zhì)地均勻致密，硬度大，抗壓強(qiáng)度高達(dá) 250— 400MPa，加工困難，耐久性高。當(dāng)用于室外時(shí)，由于大理石抗風(fēng)化能力差，易受空氣中二氧化硫的腐蝕，而失去表面光澤，變色并逐漸破壞。具有較規(guī)則的加工紋理，如機(jī)刨板、剁斧板、錘擊板等）、細(xì)面板材（ RB）（表面平整且光滑）、鏡面板材（ PL）（表面平整，并具有鏡面光澤）。 ①亂毛石 其形狀極不規(guī)則。而云母為片狀礦物 ,易于分裂成柔軟薄片 ,其含量越多 ,則花崗巖的強(qiáng)度也越低。軟化系數(shù)大于 的為高耐水性 ,軟化系數(shù)在～ 之間的為中耐水性 ,軟化系數(shù)在 之間的為低耐水性 ,軟化系數(shù)小于 。 化學(xué)沉積巖是由溶解于水中的礦物質(zhì)經(jīng)聚積、反應(yīng)、重結(jié)晶等形成的巖石，如石膏巖、白云巖等。其特點(diǎn)是體積密度大、孔隙率及吸水率小、抗壓強(qiáng)度高、抗凍性及耐磨性好。由兩種或更多種礦物構(gòu)成的巖石稱為多礦巖（如花崗巖）。K)，而普通混凝土的λ = W/(m 611 影響材料腐蝕性的內(nèi)在因素是什么？ 612 什么是材料的耐久性 ?材料的耐久性都包括哪些內(nèi)容？ 材料為什么必須具有一定的耐久性 ? 613 材料的親水性、憎水性、吸水性、吸濕性、耐水性、抗?jié)B性及抗凍性的定義、表示方法及其影響因素是什么 ? 614 什么是材料的導(dǎo)熱性 ?導(dǎo)熱性的大小如何表示 ?影響材料導(dǎo)熱性的因素有哪些 ? 615 何謂材料的彈性與塑性 ?彈性變形與塑性變形相同嗎 ? 616 當(dāng)某種材料的孔隙率增大時(shí)，下表內(nèi)其他性質(zhì)如何變化 ?（用符號(hào)表示： ↑ 增大、↓ 下降、 — 不變、 ?不定） 孔隙率 密度 表觀密度 強(qiáng)度 吸水率 抗凍性 導(dǎo)熱性 ↑ 617 試驗(yàn)條件對(duì)材料強(qiáng)度有無影響 ?影響怎樣 ?為什么 ? 618 什么是材料的強(qiáng)度等級(jí)、比強(qiáng)度 ?強(qiáng)度等級(jí)與強(qiáng)度有何關(guān)系與區(qū)別？ 619 說明材料的脆性與韌性的區(qū)別。 材 431 同一種建筑材料構(gòu)造越密實(shí)，越均勻，它的 （ ） 。 E越小，材料受力變形 （ ） 。 45 材料在吸水后，將使材料的何種性能增強(qiáng)？（ ） Ⅰ．強(qiáng)度 Ⅱ．密度 Ⅲ 體積 密度 Ⅳ．導(dǎo)熱系數(shù) Ⅴ．強(qiáng)度 A．Ⅰ、Ⅳ B．Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ C．Ⅲ、Ⅳ D．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 46 材料的密度指的是 （ ）。 319 材料的孔隙率越 ，材料的強(qiáng)度越高；當(dāng)材料的孔隙率一定時(shí)，孔 隙越多，材料的絕熱性越 。 37 水可以在材料表面展開，即材料表面可以被水浸潤，這種性質(zhì)稱為 ____________。 （ ） 224 熱容量大的材料導(dǎo)熱性大，受外界氣溫影響室內(nèi)溫度變化比較大。 （ ） 28 在材料抗壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，小試件較大試件的實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大。 【 例 225】 選擇題：選擇正確的答案填在括號(hào)內(nèi)。 ②降低濕度 ,排除侵蝕性物質(zhì)。將土 木工程材料劃分若干等級(jí)、對(duì)掌握材料性質(zhì) ,合理選用材料 ,正確進(jìn)行設(shè)計(jì)和控制工程質(zhì)量都是非常重要的。用公式表示如下： )12 TTm Qc ?? （ 式中 c—— 材料的比熱， J/（ kg材料的抗 凍性取決于其孔隙率、孔隙特征及充水程度。 不同材料的 K 軟 值相差較大 ,如粘土 K 軟 ＝ O,而金屬 K 軟 ＝ 1工程中將 K 軟 ＞ 0. 85的材料 ,稱為耐水的材料。 (2)吸濕性 材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)稱為吸濕性。 散粒材料的空隙率與填充率的關(guān)系為： P′＋ D′= 1。 在測(cè)定有孔隙材料的密度時(shí) ,應(yīng)把材料磨成細(xì)粉 ,干燥后 ,用李氏瓶測(cè)定其密實(shí)體積。 SiO2)含量高 ,則水泥硬化速度較快 ,強(qiáng)度較高。 ⑤相應(yīng)的功能性 ,如隔熱、防水 ,隔聲等。土木工程對(duì)材料一般有如下要求 : ①必須具備足夠的強(qiáng)度 ,能安全地承受設(shè)計(jì)荷載 。 ④提高經(jīng)濟(jì)效益。 4— 2簡述土木工程材料課程學(xué)習(xí)的基本方法與要求 ,實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)的意義。對(duì)鋼鐵可分為鐵素體、滲 碳 體、珠光體。用下式表示 : 孔隙率 ％）％＝（）（ 10011001%100 0000 ???????? ??VVV VVP 00 Vm?? 7 即 D+P＝ 1或密實(shí)度 +孔隙率＝ l 材料內(nèi)部孔隙的構(gòu)造 ,可分為連通的與封閉的 2 種。用公式表示如下 ： ％＝干干濕 100m ??m mmW 式中 Wm—— 材料的質(zhì)量吸水率， %； m 濕 —— 材料在飽和水狀態(tài)下的質(zhì)量， g； m 干 —— 材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量， g。材料吸水后會(huì)導(dǎo)致其自身質(zhì)量 增大 ,絕熱性降低 ,強(qiáng)度和耐久性將產(chǎn)生不同程度的下降?？?jié)B性也是檢驗(yàn)防水材料質(zhì)量的重要指標(biāo)。 材料的導(dǎo)熱系數(shù)愈小 ,表示其絕熱性能愈好。 一般孔隙率越大的材料強(qiáng)度越低 ,其強(qiáng)度與孔隙率具有近似直線的比例關(guān)系。 在沖擊、振動(dòng)荷載作用下 ,材料能夠吸收較大的能量 ,同時(shí)也能產(chǎn)生一定的變形而不致破 壞的性質(zhì)稱為韌性 (沖擊韌性 )。 解 ： 該磚的吸水率為 %1002550 25 5 02900%100 ?????? ggbm M MMW 該磚的密度為 表觀密度為 300 / 2550 cmgVm ?????? 孔隙率為 % 0 ????? ??P 【 評(píng) 】 質(zhì)量吸水率是指材料在吸水飽和時(shí)，所吸水量占材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量百分比。 習(xí) 題 11 密度 12體積 密度 13 堆積密度 14 密實(shí)度 15 孔隙率 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(shù) 114抗?jié)B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(qiáng)度 123熱容量 124比熱容 125 導(dǎo)熱系數(shù) 126 硬度 127開口孔隙率 128閉口孔隙率 21 軟化系數(shù)越大的材料，其耐水性能越差。 （ ） 217 材料在干燥狀態(tài)下的表觀密度最小。 32 材料的吸水性大小用 ____________表示，吸濕性大小用 ____________表示。 313 材料耐水性的強(qiáng)弱可以用 表示。 D． 115176。 413 比強(qiáng)度較高的材料是 （ ） 。 426 關(guān)于比強(qiáng)度說法正確的是 （ ） 。 55 影響材料的凍害因素有（ ）。 115mm 179。 711 配制混凝土用的卵石，其密度為 ，干燥狀態(tài)下的堆積密度為 1550 kg/cm3。具有斑狀和礫狀結(jié)構(gòu)的巖石 ,在磨光后紋理美觀奪目 ,具有優(yōu)良的裝飾性。 (2)沉積巖 沉積巖又稱水成巖。表觀密度小于 l800 kg/m3的為，輕質(zhì)石材，多用作墻體材料。另外 ,在高溫下 ,造巖礦物會(huì)產(chǎn)生分解或晶型轉(zhuǎn)變。與石 材內(nèi)部組成礦物的硬度、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造相關(guān)。表面加工成凹凸深度不大于 10mm 的料石。 (2)大理巖 大理巖也稱大理石，是由石灰?guī)r、白云石經(jīng)變質(zhì)而成的具有細(xì)晶結(jié)構(gòu)的致密巖石 。 (4)砂巖 砂巖是由砂粒經(jīng)膠結(jié)而成。圍護(hù)結(jié) 構(gòu)用的石材應(yīng)考慮是否具有良好的絕熱性能 。當(dāng)大理石長期受雨水沖刷，特別是受酸性雨水沖刷時(shí)，可能使大理石表面的某些物質(zhì)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。 （ ） 214 同種巖石表觀密度越大 ,則孔隙率越低 ,強(qiáng)度、吸水率、耐久性越高。 （ ） 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。選用天然石材時(shí)應(yīng)滿足適用、經(jīng)濟(jì)和美觀等幾方面的要求。 2)經(jīng)濟(jì)性 天然石材的表觀密度大，運(yùn)輸不便，運(yùn)費(fèi)高，應(yīng)綜合考慮地方資源，盡可能做到就地 取材。膠結(jié)物有硅質(zhì)、石灰質(zhì)、鐵質(zhì)和粘土質(zhì)四種。大理巖表觀密度為 25002700 kg/m3,抗壓強(qiáng)度為 50～ l40MPa。表面加工成凹凸深度不大于 2mm 的料石。 凡是用于可能遭受磨損作用的場所 ,例如臺(tái)階、地面、樓梯踏步等處 ,應(yīng)采用具有高耐磨性的石材。 (6)強(qiáng)度等級(jí) 石材的強(qiáng)度等級(jí)是以三個(gè) 50mm 179。在通常情況下 ,同種石材的表觀密度愈大 ,則抗壓強(qiáng)度愈高 ,吸水率愈小 ,耐久性愈好。沉積巖的體積密度小，密實(shí)度較差，吸水率較大，強(qiáng)度較低，耐久性也較差。 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。 天然石材具有很高的抗壓強(qiáng)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(yùn)藏量豐富 ,便于就地取材 ,所以得到廣泛的應(yīng)用。今將該磚磨細(xì)并烘干后去取 50g，用李氏瓶測(cè)得其體積為 ㎝ 3。 57 建筑材料的力學(xué)性質(zhì)主要有（ ）。 428 含水率為 5％的濕砂 100g，其中所含水的質(zhì)量為 （ ） 。 50％左右 B. 工程總造價(jià)的 60％左右 C. 工程總造價(jià)的 70％左右 D. 工程直接費(fèi)的 60％左右 415 衡量材料輕質(zhì)高強(qiáng)性能的主要指標(biāo)是 （ ） 。 A．＞ B．＞ C．＞ D．＞ 1 43 對(duì)于同一材料，各種密度參數(shù)的大小排列為（ ）。 314 憎水性材料比親水性材料適宜做 材料。 34 材料的耐水性可以用 ___________系數(shù)表示， 其值為 ______________________。 （ ） 219 軟化系數(shù)≧ 1。 （ ） 23 材料受潮或冰凍后，其導(dǎo)熱系數(shù)都降低。 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。用作路面、橋