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1、土木工程材料材料科学与物质结构基础知识大纲要求：材料的组成：化学组成、矿物组成及其对材料性质的影响；材料的 微观结构及其对材料性质的影响：原子结构、离子键、金属键、共价键和范德华 力、晶体与无定 形体（玻璃体）； 材料的宏观结构及其对材料性质的影响； 建筑材料的基本性质：密度、 表观密度与堆积密度、孔隙与孔隙率特征、亲水性 与憎水性、吸水性与吸湿性、耐水性、抗 渗性、抗冻性、导热性、强度与变形性 能、脆性与韧性。1. 两种元素化合形成离子化合物，其阴离子将（）. 单选题 *A. 获得电子（正确答案）B失去电子C. 既不获得电子也不失去电子D. 与别的阴离子共用自由电子答案解析:两种元素化合形成
2、离子化合物，其阴离子获得电子，带负电荷，阳离子 失去电子，带正电荷。2. 下列矿物中仅含有碳元素的是（）. 单选题 *A. 石膏B. 芒硝C. 石墨（正确答案）D. 石英答案解析:石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结着另外三个碳 原子（排列方式呈蜂巢式的多个六边形）以共价键结合，构成共价分子。A项，石 膏是单斜晶系矿物，是主要化学成分为硫酸钙（CaSO4）的水合物；B项，芒硝是 由一种分布很广泛的硫酸盐矿物经加工精制而成的结晶体；D项，石英的主要成分 是 SiO2。3. 在组成一定时，为了是材料的导热系数降低，应（） . 单选题*A. 提高材料的孔隙率（正确答案）B. 提高材料的
3、含水量C. 增加开口的比例D. 提高材料的密实度答案解析:孔隙率是指材料中孔隙体积占总体积的比率；由于密闭空气的导热系数 很小，材料的孔隙率较大时，其导热系数越小。4. 弹性体受拉应力时，所受应力与纵向应变之比称为（）. 单选题 *A. 弹性模量（正确答案）B. 泊松比C体积模量D.剪切模量答案解析:考察弹性模量的概念，在弹性状态下，材料的应力与应变之间是线性变 化，其比值就是弹性模量；泊松比是指的材料横向应变与纵向应变的比值的绝对 值；剪切模量是构件在剪切变形时切应力与切应变的比值：体积模量用来反映材料 的宏观特性，即物体的体应 变与平均应力（某一点三个主应力的平均值）之间的 关系的一个物理
4、量。5. 材料在绝对密实状态下，单位体积的质量称为（）. 单选题 *A. 密度（正确答案）B. 表观密度C. 密实度D. 堆积密度答案解析:密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量，也称实际密度；表 观密度是指材料在自然状态下，单位体积的质量；堆积密度是指散粒状材料（粉 状、粒状或纤维状等）在自然堆积状态下，单位体积的质量；密实度是指材料的固 体私质部分的体积占总体积的比例，说明材料体积内被固体物廣所充填的程度，即 反映了材料的致密程度。6. 对于同一种材料，各种密度参数的大小排列为（）. 单选题 *A. 密度堆积密度表观密度B. 密度表观密度堆积密度（正确答案）C. 堆积密度密度表观密度
5、D. 表观密度堆积密度密度答案解析:密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量；表观密度是指材料在 自然状 态下单位体积的质量，其计算所用体积为实际体积+内部闭口孔隙体积；堆 积密度是指散粒材料在堆积状态下单位体积的质量，其计算所用体积为实际体积+ 内部孔隙体积+外部空隙体积；所以对于同一种材料，各种密度参数的排列为：密 度表观密度堆积密度。7. 脆性材料的断裂强度取决于（）. 单选题*A. 材料中的最大裂纹长度（正确答案）B. 材料的最小裂纹长度C. 材料中的裂纹数量D. 材料中的裂纹密度答案解析:在外力作用下，任意一个结构单元上主应力面的拉应力足够大时，尤其 在高应力集中的特征点（如内部和
6、表面的缺陷和裂纹）附近的单元上，所受到的局 部拉应力为平均应力的数倍时，此时过分集中的拉应力如果超过材料的临界拉应力 值。将会产生裂纹或缺陷 的扩展，导致脆性断裂。材料开裂越大，可承受拉应力 的受力面积越小，此时应力集中越严重，材料越容易发生脆性断裂，因此材料中的 最大裂纹长度决定了脆性材料的断裂强度。8. 下列材料中属于韧性材料的是（）. 单选题*A烧结普通砖B. 石材C. 高强混凝土D. 木材（正确答案）答案解析:韧性材料是指，在断裂前有较大形变、断裂时断面常呈现不能恢复的外 延形变，其应力-应变关系成非线性，且需消耗大量断裂能的材料，如木材、建筑 钢材（软钢）等。与之对应的是脆性材料，它
7、是指当外力达到一定限度后，材料突 然破坏且无明显塑性变形，如烧结普通砖、石材、高强混凝土、玻璃等。9. 土木工程中使用的大量无机非金属材料，叙述错误的是（）. 单选题 *A. 亲水性材料B. 脆性材料C. 主要用于承压构件D. 完全弹性材料（正确答案）答案解析:材料在外力作用下产生变形，当外力除去后，变形能完全消失的性质称 为弹性，材料的这种可恢复的变形称为弹性变形；当外力除去后，有一部分变形不 能恢复，这种性质称为材料的塑性，材料的这种不能恢复的变形称为塑性变形。D 项，完全的弹性材料是没有的，大部分固体材料在受力不大时，表现为弹性变形， 当外力达一定值时，则出现塑性变形。10. 一般来说，
8、同一组成、不同表观密度的无机非金属材料，表观密度大者的是（）. 单选题 *A. 强度咼（正确答案）B. 强度低C. 孔隙率大D. 空隙率大答案解析：表观密度指材料在自然状态下单位体积的质量。同一组成、不同表观密 度的无机非金属材料，表观密度越大，强度越咼，孔隙率越小，空隙率越小。11. 脆性材料的特征是（）. 单选题*A. 破坏前无明显变形（正确答案）B. 抗压强度与抗拉强度均较高C. 抗冲击破坏时吸收能量大D. 受力破坏时，外力所做的功大答案解析:脆性与韧性的区别在于破坏前没有或有明显变形、受力破坏吸收的能量 低或高。12. 材料的孔隙率增加，特别是开口孔隙率增加时，会使材料的性能发生如下变
9、化（）. 单选题 *A. 抗冻性、抗渗性、耐腐蚀性提高B. 抗冻性、抗渗性、耐腐蚀性降低（正确答案）C密度、导热系数、软化系数提高D密度、导热系数、软化系数降低答案解析:孔隙率是指材料中孔隙体积占总体积的比例。AB两项，孔隙率相同的 情况下，材料的开口孔越多，其抗冻性越差，在材料的内部引人适量的闭口孔隙可 增强其抗冻性；材料抗渗性的好坏，与材料的孔隙率及孔隙特征有关，当孔隙率增 加时，其抗渗性降低。CD两项，密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质 量，与孔隙率无关；材料的孔隙率较大时，其导热系数较小，但若孔隙粗大或贯 通，由于对流作用的影响，材料的导热系数反而提高。一般来说，材料的孔隙率越
10、 大，其体积密度、强度越小，耐磨性、抗冻性、抗渗性、耐腐蚀性、耐水性及其 它耐久性越差。而保湿性、吸声性、吸水性与吸湿性等越强。13. 下列与材料的孔隙率没有关系的是（）. 单选题*A. 强度B. 绝热性C. 密度（正确答案）D. 耐久性答案解析:密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量，与孔隙率无关。A 项，材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度，孔隙率对强度有很大 的影响，孔隙率越大，强度越低。B项，绝热性是指物体本身能阻止热量的传递、 散失和对流，使得某个密闭区域内温度或者热量不受外界影响而保持自身稳定或者 独立发生变化的过程和作用，导热系数或热阻是评定材料保温绝热性能的主要
11、指 标，通常孔隙率越大、表观密度越小，导热系数越小。D项，耐久性是指材料抵抗 自身和自然环境长期破坏作用的能力。材料的耐久性中的抗渗性和抗冻性与孔隙 率、孔隙大小、特征等有很大关系。14. 材料的孔隙率降低，则其（）. 单选题*A. 密度增大而强度提高B. 表观密度增大而强度提高正确答案）C. 密度减小而强度降低D. 表观密度减小而强度降低答案解析：材料的密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。表观密度是指 材料在自然状态下单位体积的质量。所以密度与孔隙率无关；孔隙率降低，即材料 的密实度增大，表观密度增大，而强度提高。15.密度为2.6g/cm3的岩石具有10%的孔隙率，其表观密度为（）
12、单选题*A. 2340kg/m3正确答案）B. 2680kg/m3C. 2600kg/m3D. 2364kg/m3答案解析：密度的公式为：P=m/V,孔隙率的公式为：P=1-p0/p则表观密度 p0=（4 P）p = g 10%）x2.6=2.34g/cm3=2340kg/m316. 材料吸水率越大，则（）. 单选题*A. 强度越低B. 含水率越低C. 孔隙率越大D. 毛细孔越多正确答案）答案解析：如果材料具有较多细微连通孔隙的材料，其吸水率较大；而具有粗大孔 隙的材料，虽水分容易渗入也仅能润湿孔壁表面，不易在孔内存留，其吸水率并不 高；致密材料和仅有闭口孔是不吸水的。17. 某种多孔材料密度
13、2.4g/cm3表观密度1.8g/cm3该多孔材料的孔隙率？（）单选题*A. 20%18密度为2.6g/cm3的岩石具有10%的孔隙率，其表观密度为（）.单选题* 孔隙率P=1-表观密度/密度，表观密度=（1-P） x密度=（1-10%） x2.6=2.34g/cm3=2340kg/cm3。A. 2340kg/cm3（正确答案）B. 2680kg/cm3C. 2600kg/cm3D. 2364kg/cm3答案解析:孔隙率P=1-表观密度/密度，表观密度=（1-P）x密度=（1-10%） x2.6=2.34g/cm3=2340kg/cm3。19. 材料在绝对密实状态下，单位体积的质量称为（） .
14、 单选题*A. 密度（正确答案）B. 表观密度C. 密实度D. 堆积密度答案解析:材料在绝对密实状态下，单位体积的质量称为密度；材料在自然状态 下，单位体积的质量称为表观密度；散粒材料在堆积状态下，单位体积的质量称为 堆积密度。材料中固体体积占自然状态体积的百分比称为密实度。20. 吸声材料的孔隙特征应该是（）. 单选题 *A. 均匀而密闭B. 小而密闭C. 小而连通、开口 （正确答案）D. 大而连通、开口答案解析:吸声材料凭借自身的多孔性、薄膜作用或共振作用而对人射声能具有吸 收作用。靠从表面至内部许多细小的敞开孔道使声波衰减的多孔材料的构造特征 是：内部有大量的微孔和间隙，而且这些微孔应尽
15、可能细小并在材料内部是均匀分 布的。材料内部的微孔应该是互相贯通的，而不是密闭的，单独的气泡和密闭间隙 不起吸声作用。微孔向外敞开，使声波易于进入微孔内。21. 轻质无机材料吸水后，该材料（）. 单选题 *A. 密实度增加B. 绝热性提高C. 导热系数增大（正确答案）D. 孔隙率降低答案解析:轻质无机材料是一种新型复合材料，它以耐碱玻璃纤维作增强材，硫铝 酸盐低碱度水泥为胶结材并掺入适宜集料构成基材，通过喷射、立模浇铸、挤出、 流浆等工艺制成的新型无机复合材料，以取代石子、沙子等，可以大大减轻重量。A项，密实度是指材料的固体物质部分的体积占总体积的比例，吸水后总体积几乎 不变，因此密实度不变；B项，吸水后，材料绝热性能降低；C项，因为水的导热 系数比空气大，所以吸水后材料的导热系数增大；D项，孔隙率指材料中孔隙体积 与材料在自然状态下总体的百分比，吸水后孔隙率不变。22. 憎水材料的润湿角（）. 单选题 *A. 90（正确答案）B. 90C45。D.180答案解析：材料表面与水或空气中的水汽接触时
