为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划土木工程材料第五版答案 土木工程材料习题集与参考答案 第一章土木工程材料的基本性质 1.试述材料成分、结构和构造对材料性质的影响？ 参考答案：材料的成分对性质的影响：材料的组成及其相对含量的变 化，不仅会影响材料的化学性质，还会影响材料的物理力学性质材料的成分不同，其物理力学性质有明显的差异值得注意的是，材料中某些成分的改变，可能会对某项性质引起较大的改变，而对其他性质的影响不明显 材料的结构对性质的影响：材料的结构是决定材料物理性能的重要因素可分为微观结构和细观结构材料在微观结构上的差异影响到材料的强度、硬度、熔点、变形、导热性等性质，可以说材料的微观结构决定着材料的物理力学性能 材料的构造对性质的影响：材料的构造主要是指材料的孔隙和相同或不同材料间的搭配不同材料适当搭配形成的复合材料，其综合性能优于各个单一材料材料的内部孔隙会影响材料的强度、导热性、水渗透性、抗冻性等 总之，材料的组成、结构与构造决定了材料的性质材料的组成、 结构与构造的变化带来了材料世界的千变万化。
2．试述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系密度与视密度的区别何在？ 参考答案：密度?：是指材料在密实状态下单位体积的质量测定方 法：将材料磨细成粒径小于的粉末，再用排液法测得其密实体积用此法得到的密度又称“真密度” 表观密度?：是指材料在自然状态下单位体积的质量测定方法：对于外形规则的块体材料，测其外观尺寸就可得到自然体积对于外观不规则的块体材料，将其加工成规则的块体再测其外观尺寸，或者采用蜡封排液法 孔隙率P：材料中的孔隙体积与总体积的百分比 ??相互关系：P????1????100%00 ??? 密度与视密度区别：某些散粒材料比较密实，其内部仅含少量微 小、封闭的孔隙，从工程使用角度来说，不需磨细也可用排液法测其近似的密实体积，这样测得的密度称为“视密度” 3．孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响？ 参考答案：对表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的 表观密度就小而且材料的孔隙在自然状态 下可能含水，随着含水量的不同，材料的质 量和体积均会发生变化，则表观密度会发生 变化 对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材 料的强度，且应力在孔隙处的分布会发生变化， 如：孔隙处的应力集中。
对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的 孔隙，水无法进入当孔隙率大，且孔隙多为开口、 细小、连通时，材料吸水多 对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材 料具有较高的渗透性；如果孔隙率小，孔隙封闭不 连通，则材料不易被水渗透 对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差 对导热性的影响：如果材料内微小、封闭、均匀分布的孔隙多，则导 热系数就小，导热性差，保温隔热性能就好如果 材料内孔隙较大，其内空气会发生对流，则导热系 数就大，导热性好 4．材料的耐水性、吸水性、吸湿性、抗冻性、导热性、热容、抗渗 性的含义是什么？ 参考答案：耐水性：材料抵抗水破坏作用的能力称为耐水性，即材 料经水浸泡后，不发生破坏，同时强度也不显著降低的 性质指标：软化系数 吸水性：材料与水接触时其毛细管会吸收水分的性质指标：吸水率 吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质指标：平衡含水率抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不 被破坏，强度也不严重降低的性质指标：抗冻等级， 其划分取决于材料在一定条件下经受冻融而不被破坏 的次数。
导热性：当材料两面存在温度差时，热量会从温度较高的一面传 导到温度较低的一面的性质指标：导热系数 热容：某块材料在温度升降1K时所放出或吸收的热量指标：C＝c?m 抗渗性：材料抵抗压力水或液体渗透的性质指标：渗透系数 5．材料的导热系数、比热容和热容与建筑物的使用功能有什么关系？参考答案：材料的导热系数小，建筑物的保温隔热性能就好如果建 筑物围护结构的热容越大，则在气温变化较大时，能较好地保持室内温度 6．试述材料的弹性、朔性、脆性和弹性磨量的意义？ 参考答案：弹性：当撤去外力或外力恢复到原状态，材料能够完全恢复原来形状的性质 塑性：当撤去外力或外力恢复到原状态，材料仍保持变形后的 形状和尺寸，并不产生裂缝的性质 脆性：是材料在外力作用下不产生明显变形而突然发生破坏的一种性能 弹性模量：晶体材料如金属材料表现为线弹性，一些非晶体材料 如玻璃等也表现为线弹性，其应力与应变之比为常数， 比值称为弹性模量，它是衡量材料抵抗外力使其变形 能力的一个指标 7．影响材料强度试验结果的因素有哪些？强度与强度等级是否不同， 试举例说明 参考答案：试验条件对材料强度试验结果有较大的影响，其中主要 有试件的形状和尺寸、试验机的加载速度、试验时的温度和湿度，以及材料本身的含水状态等。
强度与强度等级不一样强度是一个具体值，而强度等级是一 个等级范围如：混凝土的强度等级为C30，那么属于C30强度等级的混凝土的实际强度值有可能是30MPa或与30MPa接近的强度值 8．某地红砂岩，已按规定将其磨细，过筛烘干后称取50g，用李氏瓶测得其体积为另有卵石经过清洗烘干后称取1000g，将其浸水饱和后用布擦干又用广口瓶盛满水，连盖称得其质量为790g， 然后将卵石装入，再连盖称得其质量为1409g，水温为25℃，求红砂岩及卵石的密度或视密度，并注明哪个是密度或视密度参考答案：红砂岩的密度：??50?(g/cm)3 卵石的视密度：V?790?1000?1409?381(cm3)1 ??1000?(g/cm3)381 9．某多孔材料的密度为/cm3取一块称得其干燥时质量为873g，同时量得体积为480cm3浸水饱和后取出擦干表面水分称得质量为972g求其质量吸水率、闭口孔隙率及开口孔隙率 参考答案：质量吸水率：??m?m?100%?972?873?100%?%1 m873 密实体积：V?873?(cm3) 3孔隙体积：480?337?143(cm) 开口孔隙体积：972?873?99(cm) 闭口孔隙体积：143?99?44(cm)开口孔隙率：99?100%?%33480 闭口孔隙率：44?100%?%480 第二章无机胶凝材料 1、什么是气硬性胶凝材料？什么是水硬性胶凝材料？ 参考答案：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且只能在空气中保 持或发展其强度，如石膏、石灰等；水硬性胶凝材料则不仅能在空气中而且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度，如水泥。
2、为什么说石膏是有发展前途的建材？ 参考答案：石膏的主要优点是原料丰富、生产能耗低、不污染环境等， 作为一种绿色建材已大量用于室内的空间分隔和装饰；建筑石膏硬化时体积略有膨胀，这一性能使得石膏制品表明光滑细腻线条清晰，具有很好的装饰艺术效果；建筑石膏还具有隔热、保温、不燃、不蛀、隔声、可锯、可钉、污染小等良好性能，所以石膏是很有发展前途的建材 3、石膏制品有哪些？ 参考答案：建筑石膏制品的种类较多，主要有：纸面石膏板、空心石 膏条板、纤维石膏板、石膏砌块和装饰石膏制品等 4、过火石灰、欠火石灰对石灰性能有什么影响？如何消除？ 参考答案：欠火石灰的产浆量较低，质量较差；欠火石灰的密度较大， 表面常被黏土杂质溶化时所形成的玻璃釉状物包覆，因而消解很慢，在工程中过火石灰颗粒往往会在正常石灰硬化后继续吸湿消解而发生体积膨胀，降低石灰品质，影响工程质量消除方法有：将石灰经陈伏处理后再使用于工程，控制煅烧温度在1000℃～1200℃之间，岩块尺寸不宜过大 5、水玻璃的模数、浓度与性能有何关系？ 参考答案：水玻璃中氧化硅和氧化钠的分子数比称为水玻璃的模数， 模数愈大，水玻璃的黏度和粘结力愈大，也愈难溶解于水；同一模数水玻璃溶液浓度越高，则粘结力也越大。
6、水玻璃的硬化有何特点？ 参考答案：水玻璃能与空气中的二氧化碳反应生产无定形的硅酸凝胶，随着水分的挥发干燥，无定形硅酸脱水转变成二氧化硅而硬化由于空气中二氧化碳较少，反应进行很慢，因此水玻璃在实际使用时常加入促硬剂以加速硬化 7、为什么菱苦土在使用时不能单独用水拌和？ 参考答案：菱苦土是以天然菱镁矿为主要原料， 经煅烧后磨细而得到的以氧化镁为主要成分的白色或浅黄色粉末，当其单独与水拌和时会生产不溶于水的氢氧化镁，而且氧化镁也不溶于水，一般常用氯化镁水溶液作为调和剂，掺量为菱苦土的50％～60％，生成一种易溶于水的氧氯化镁复盐(xMgO·yMgCl2·8H2O)和氢氧化镁 8、判断石膏、石灰、水玻璃与镁氧水泥是气硬性胶凝材料的理由是什么？ 参考答案：石膏、石灰、水玻璃与镁氧水泥的硬化过程只能在空气中 完成，并且也只能在空气中保持或发展其强度 9、生产硅酸盐水泥的主要原料有哪些？ 参考答案：主要原料有：石灰质原料、黏土质原料、少量铁粉、适量石膏 10、生产硅酸盐水泥为什么要掺入适量石膏？ 参考答案：水泥熟料中的硅酸三钙与水反应十分迅速，使得水泥熟料 第1章土木工程材料的基本性 当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是 不变？ 答：当材料的孔隙率增大时，各性质变化如下表： 答： 材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？ 答：P指材料体积内，孔隙体积所占的百分比： P′指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比： 了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。
亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？ 答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料；材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性 例如：钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性 普通粘土砖进行搞压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183KN，干燥状态的破坏荷载为207KN，问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？ 答： 塑性材料和塑性材料在外国作用下，其变形性能有何改变？ 答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形 材料的耐久性应包括哪些内容？ 答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用 建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？ 答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性 第2章天然石材 岩石按成因可分为哪几类？举例说明。
答：可分为三大类： 1)岩浆岩，也称火成岩，是由。