第8章木材
本章学习指导
本章共3个知识点。本章学习目标是一般性了解木材物理力学性能及其应用。重点是木材物理力学性能及其对土木工程应用的影响。难点是木材的湿胀干缩性与防腐。
历史的启迪
应县木塔建于辽清宁二年（公元１０５６年），至今已有近千年，是我国现存最高最古的一座木结构塔式建筑。应县木塔之所以千年不倒，除精巧的结构和当地易于木材保存的独特气候外，对建筑材料的精心选择也是一个关键。
学习本章，就能更深刻地了解木材的性能及应用。
应县木塔千年不倒之谜
基础知识
8.1 木材的分类与构造
8.1.2 木材的结构
8.1.1 木材的分类
8.1.1 木材的分类
木材产自木本植物中的乔木，分为针叶树和阔叶树两大类。大部分针叶树纹理直、木质较软、易加工、变形小，建筑上广泛用作承重构件和装修材料，如杉树、松树等。大部分阔叶树质密、木质较硬、加工较难、易翘裂、纹理美观，适用于室内装修，如水曲柳、核桃木等。8.1.2 木材的结构
1. 木材的宏观构造
2. 木材的微观构造
从木材三个不同切面观察木材的宏观构造可以看出（右图），树干由树皮、木质部、髓心组成。从木材的横切面上看，有许多树种的木材，靠近树皮的部分材色较浅，水分较多，称为边材。在髓心周围部分，材色较深，水分较少，称为心材。
1. 木材的宏观构造
2. 木材的微观构造
木材的微观构造是指借助光学显微镜观察的结构。各种木材的微观构造是各式各样的。针叶树显微构造简单而规则，其木射线一般较细且在肉眼下不可见，年轮界明显，早、晚材区别明显。阔叶树的显微构造较复杂，其细胞主要有导管、木纤维、木射线和轴向薄壁组织等。
观察与讨论
8.1 木材的分类与构造
两种木材的结构与用途
请观察图A和图B所示的A、B两种木材的纹理，何为针叶树？何为阔叶树？并请讨论它们的用途。
两种木材的结构与用途
A木属针叶树，纹理顺直，材质均匀，且其通直高大，易得大材，木质较软且易加工，胀缩变形较小，在土木工程中可作承重构件。B木属阔叶树，纹理图案较多，材质坚硬，通直部分较短，强度高，胀缩变形较大，宜作小尺寸的装修、装修构件或家具。
工程实例分析
8.1 木材的分类与构造
客厅木地板的选用
某客厅采用白松实木地板装修，使用一段时间后多处磨损。
客厅木地板的选用
白松属针叶树材，木质软，硬度低。虽受潮后不易变形，但用于走动频繁的客厅则不妥。可考虑改用质量好的复合木地板，其板面坚硬耐磨，可防高跟鞋、家具的重压、磨刮。
8.2 木材的性能及应用
8.2.2 木材及其制品的应用
8.2.1 木材的性能
基础知识
8.2.1 木材的性能
1. 密度
2. 含水率
3. 湿胀干缩性
4. 强度
1. 密度
木材的实质密度是指构成木材细胞壁物质的密度。约为 1.50～1.56 g／cm3，各材种之间相差不大，实际计算和使用中常取1.53 g/cm3。
2. 含水率
木材的含水率是木材中水分质量占干燥木材质量的百分比。木材中的水分按其与木材结合形式和存在的位置，可分为自由水、吸附水和化学结合水。
当木材中无自由水，而细胞壁内吸附水达到饱和时，这时的木材含水率称为纤维饱和点。木材中所含的水分是随着环境的温度和湿度的变化而改变的，当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中时，木材中的含水量最后会达到与周围环境湿度相平衡，这时木材的含水率称为平衡含水率。
3. 湿胀干缩性
木材具有显著的湿胀干缩性。木材含水率在纤维饱和点以下时吸湿具有明显的膨胀变形现象，解吸时具有明显的收缩变形现象。
木材具有各向异性，各个方向的干缩率不同。木材弦向干缩率最大。木材在干燥的过程中会产生变形、翘曲和开裂等现象，木材的干缩湿胀变形还随树种不同而异。
4. 强度
工程上常利用木材以下几种强度：抗压、抗拉、抗弯和抗剪。由于木材是一种非均质材料，具有各向异性，使木材的强度有很强的方向性。木材在长期荷载作用下不致引起破坏的最大强度，称为持久强度。木材的持久强度比其极限强度小得多，一般为极限强度的50％～60％。
木材强度的影响因素主要有含水率、环境温度、负荷时间、表观密度、疵病等。
观察与讨论
8.2.1 木材的性能
木材的干缩变形
观察湿木材不同位置的干缩变形情况，讨论产生干缩变形的原因。木材为非匀质构造，边材干缩大于心材。
工程实例分析
8.2.1 木材的性能
木地板拼缝不严
某住宅4月份雨季时铺地板，完工后尚满意。但半年后发现部分木地板拼缝不严。
木地板拼缝不严
雨季时木板的含水率较高，至秋季木板干缩，而其干缩程度随方向有明显差别，故会出现部分木板拼缝不严。此外，若芯材向下，裂缝就更为明显。
基础知识
8.2.2 木材及其制品的应用
木材，按供应形式可分为原条、原木、板材和方材。原条是指已经除去皮、根、树梢的木料，但尚未按一定尺寸加工成规定木料。原木是原条按一定尺寸加工而成的规定直径和长度的木料，可直接在建筑中作木桩、格栅、楼梯和木柱等。板材和方材是原木经锯解加工而成的木材，宽度为厚度的3倍和3倍以上的为板材，宽度不足厚度的3倍者为枋材。
1. 胶合板
2. 胶合木
3. 刨花板
4. 木屑板、木丝板、水泥木屑板
1. 胶合板
胶合板是将一组单板按相邻层木纹方向互相垂直组坯胶合而成的板材。
2. 胶合木
用较厚的零碎木板胶合成大型木构件，称为胶合木。胶合木可以使小材大用，短材长用，并可使优劣不等的木材放在要求不同的部位，也可克服木材缺陷的影响。可用于承重结构。3. 刨花板
刨花板是利用施加或未施加胶料的木质刨花或木质纤维材料（如木片、锯屑和亚麻等）压制的板材。
4. 木屑板、木丝板、水泥木屑板
利用木材加工的木屑、木丝、刨花拌以粘结剂压制而成。用于保温绝热和吸音。
观察与讨论
8.2.2 木材及其制品的应用
胶合板构造与木材性能
请观察胶合板的构造。讨论此对改善木材的性能有何好处。
胶合板构造与木材性能
胶合板是由一组单板按相邻层木纹方向互相垂直组坯经垫压胶合而成的板材。它有如下特点：消除木材各向异性的缺点，避免板的翘曲，材质更均匀，强度更高。可将优质木材和劣质木材内外搭配使用，利用纹理美观的优质材作面板，普通材作芯板，增加装饰木材的出产率。能使外层板避免木节和裂缝等缺陷。用小直径的原木可制成宽幅的板。胶合板可用作搁板、地板、天花板、护壁板、家具等，耐水胶合板可用作混凝土的模板。
工程实例分析
8.2.2 木材及其制品的应用
对胶合板等装饰材料含超标有害物质的思考
《室内装饰装修材料有害物质限量》10项强制性国家标准已于2002年正式实施。规定从2002年7月起市场上禁止出售不符合标准限量要求的产品。这10项标准涉及了人造板、内墙涂料、溶剂型木器涂料、胶粘剂、聚氯乙烯卷材地板等多种建筑材料。
然而有关的检测人员于2002年下半年进行检查，发现问题仍相当严重。浙江省林产品质量检测站检测人员在一次专项检查中发现，还有40％的人造板甲醛超标。
基础知识
8.3 木材的防护与防火
8.3.1 木材的腐朽与防腐
8.3.2 木材的防虫
8.3.3 木材的防火
8.3.1 木材的腐朽与防腐
1. 木材的腐朽
木材的腐朽是真菌在木材中寄生引起的。真菌在木材中生存和繁殖，必须同时具备四个条件：①适宜的温度；②木材含水率适当；③有足够的空气；④适当的养料。
2. 木材的防腐
根据木材产生腐朽的原因，木材防腐有两种方法：一种是创造条件，控制温度、含水率和隔绝空气，使木材不适于真菌的寄生和繁殖；另一种方法是在木材中加入一些物质，使其不能作真菌的养料。
8.3.2 木材的防虫
木材除受真菌侵蚀而腐朽外，还会遭受昆虫的蛀蚀。常见的蛀虫有白蚁、天牛等。
木材虫蛀的防护方法，主要是采用化学药剂处理。木材防腐剂也能防止昆虫的危害。
8.3.3 木材的防火
一般木材是可燃性建筑材料。在木材被加热过程中，析出可燃气体，随着温度不同，析出的可燃气浓度也不同，此时若遇火源，析出的可燃气也会出现闪燃、引燃。若无火源，只要加热温度足够高，也会发生自燃现象。对木材及其制品的防火保护有浸渍、添加阻燃剂和覆盖三种方法。
观察与讨论
8.3 木材的防护与防火
木材的腐朽
下图是水中木桩腐朽最严重的一段，它发生在水面上与水交界的部位。请分析原因。
被腐蚀的木桩
木材的腐朽是真菌在木材中寄生引起的。真菌是一种低等植物，可分为破坏性真菌和非破坏性真菌。非破坏性真菌主要以边材细胞中的淀粉、糖类为食，细胞壁并不会被削弱。破坏性真菌分解细胞壁的成分作为养分，造成木材的腐朽败坏。
真菌在木材中生存和繁殖，必须同时具备四个条件：①适宜的温度；②木材含水率适当；
③有足够的空气；④适当的养料。真菌生长最适宜含水率在木材纤维饱和点左右。木材远离水面部分的含水率低于20％，真菌难于生长；在水下，含水率过大，空气难于流通，真菌得不到足够的氧或排不出废气，也难于生长。只有在水面上部位的木材的含水率适合真菌的生长，造成木材的腐朽。
木材的腐朽
工程实例分析
8.3 木材的防护与防火
木地板腐蚀原因分析
某邮电调度楼设备用房于7楼现浇钢筋混凝土楼板上，铺炉渣混凝土50 mm，再铺木地板。完工后设备未及时进场，门窗关闭了1年，当设备进场时，发现木板大部分腐蚀，人踩即断裂。木地板腐蚀原因分析
炉渣混凝土中的水分封闭于木地板内部，慢慢浸透到未做防腐、防潮处理的木格栅和木地板中，门窗关闭使木材含水率较高，此环境条件正好适合真菌的生长，导致木材腐蚀。
创新能力培养
木材的改性
木材具有许多的优点，但同时也存在许多缺点。因而，在木材的应用中，应对木材进行改性。请结合所学的知识进行思考。
①拓宽思维空间，从材料的结构、种类、用途等，对木材进行改性。如木材具有明显的各向异性及缺陷，其使用因此受到诸多限制。因此，将木材制成单板后再通过胶粘剂粘结成胶合板，即可克服木材的这一问题。而目前制成的胶合板所采用的胶粘剂普遍采用脲醛和酚醛等。它们在使用的过程都会或多或少地释放出甲醛。这是一种已被公认的致癌物质。是否可以用不
释放甲醛的粘结剂，如无机胶粘剂用于木材的改性？
②类比思维：通过其他材料的改性思路，移植到木材的改性。
橡胶的改性常采用掺入炭黑和白炭黑来改善其强度等性能。木材的耐磨性较差，将木材表面涂刷或者浸渍某些耐磨性好的材料以提高木材的耐磨性，你认为是否可行？
木材的改性
常见问题及解答
8-1 为何木材多用来做承受顺压和抗弯构件，而不宜做受拉构件？
8-2 为什么在使用木材之前，必须使木材的含水率接近使用环境下的平衡含水率？
8-3 干木材吸收水份后强度会降低，但当含水率大于一定数值，如30％以上时，木材强度为什么不随着含水率增加而降低？
常见问题及解答
8-1 为何木材多用来做承受顺压和抗弯构件，而不宜做受拉构件？
解答：木材的顺纹抗压和抗弯强度比较大，受疵病影响抗拉强度小，故工程上常用来做承受压、弯的构件。木材顺拉强度受木材疵病影响大，往往强度很低；此外，作为拉件的端头往往由于受横压等作用而提前破坏，使受拉构件不能发挥作用，故木材很少用作受拉构件。
常见问题及解答
8-2 为什么在使用木材之前，必须使木材的含水率接近使用环境下的平衡含水率？
解答：主要是为了防止在使用过程中，受环境湿度变化的影响，木材的含水率随之而变化，从而引起木材的变形或强度的降低。
常见问题及解答
8-3 干木材吸收水份后强度会降低，但当含水率大于一定数值，如30％以上时，木材强度为什么不随着含水率增加而降低？
解答：木材的含水率在纤维饱和点以内变化时，含水量增加使细胞壁中的木纤维之间联结力减弱，细胞壁软化，故强度降低。而当木材的含水率超过纤维饱和点时，含水率的变化只限于细胞腔和细胞间隙中的自由水发生变化，含水率的变化对强度几乎无影响。
第8章木材 本章学习指导 本章共3个知识点。本章学习目标是一般性了解木材物理力学性能及其应用。重点是木材物理力学性能及其对土木工程应用的影响。难点是木材的湿胀干缩性与防腐。 历史的启迪 应县木塔建于辽清宁二年（公元１０５６年），至今已有近千年，是我国现存最高最古的一座木结构塔式建筑。应县木塔之所以千年不倒，除精巧的结构和当地易于木材保存的独特气候外，对建筑材料的精心选择也是一个关键。 学习本章，就能更深刻地了解木材的性能及应用。 应县木塔千年不倒之谜 基础知识 8.1 木材的分类与构造 8.1.2 木材的结构 8.1.1 木材的分类 8.1.1 木材的分类 木材产自木本植物中的乔木，分为针叶树和阔叶树两大类。大部分针叶树纹理直、木质较软、易加工、变形小，建筑上广泛用作承重构件和装修材料，如杉树、松树等。大部分阔叶树质密、木质较硬、加工较难、易翘裂、纹理美观，适用于室内装修，如水曲柳、核桃木等。8.1.2 木材的结构 1. 木材的宏观构造 2. 木材的微观构造 从木材三个不同切面观察木材的宏观构造可以看出（右图），树干由树皮、木质部、髓心组成。从木材的横切面上看，有许多树种的木材，靠近树皮的部分材色较浅，水分较多，称为边材。在髓心周围部分，材色较深，水分较少，称为心材。 1. 木材的宏观构造 2. 木材的微观构造 木材的微观构造是指借助光学显微镜观察的结构。各种木材的微观构造是各式各样的。针叶树显微构造简单而规则，其木射线一般较细且在肉眼下不可见，年轮界明显，早、晚材区别明显。阔叶树的显微构造较复杂，其细胞主要有导管、木纤维、木射线和轴向薄壁组织等。 观察与讨论 8.1 木材的分类与构造 两种木材的结构与用途 请观察图A和图B所示的A、B两种木材的纹理，何为针叶树？何为阔叶树？并请讨论它们的用途。 两种木材的结构与用途 A木属针叶树，纹理顺直，材质均匀，且其通直高大，易得大材，木质较软且易加工，胀缩变形较小，在土木工程中可作承重构件。B木属阔叶树，纹理图案较多，材质坚硬，通直部分较短，强度高，胀缩变形较大，宜作小尺寸的装修、装修构件或家具。 工程实例分析 8.1 木材的分类与构造 客厅木地板的选用 某客厅采用白松实木地板装修，使用一段时间后多处磨损。 客厅木地板的选用
简答题 1.简述土木工程材料的主要类型及发展方向。 (1).主要类型：①土木工程材料按使用功能可分为：承重材料、围护材料、保温隔热材料、防水材料和装饰材料等5种；②按化学成分可分为：有机材料、无机材料和复合材料等3种。 (2).发展方向：①从可持续发展出发；②研究和开发高性能材料；③在产品形式方面积极发展预制技术；④在生产工艺方面要大力引进现代技术。 2.简述发展绿色建筑材料的基本特征。 ①建材生产尽量少使用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物；②采用低能耗、无污染环境的生产技术；③在生产过程中不得使用甲醛、芳香族、碳氢化合物等，不得使用铅、镉、铬及其化合物制成的颜料、添加剂和制品；④产品不仅不损害人体健康，而且有益于人体健康；⑤产品具有多功能，如抗菌、灭菌、除霉、除臭、隔热、保温、防火、调温、消磁、防射线、抗静电等功能；⑥产品可循环和回收利用，废弃物无污染排放以防止二次污染。 3.简述石灰的主要特点及用途。 (1).特点：①可塑性和保水性好；②硬化速度慢，强度低；③耐水性差，硬化时体积收缩大。 (2).用途：①配制石灰砂浆和灰浆；②配制石灰土和三合土；③生产硅酸盐制品；④制造碳化制品； ⑤生产无熟料水泥。 4.简述建筑石膏的主要特性及应用。 (1).特性：①凝结硬化快；②硬化时体积微膨胀；③硬化后孔隙率较大，表观密度和强度较低；④防火性能好；⑤具有一定的调温、调湿作用；⑥耐水性、抗冻性和耐热性差。 (2).应用：①制作石膏抹面灰浆；②制作石膏装饰品；③制作各种石膏板制品。 5.简述水玻璃的主要特性及应用。 (1).特性：①黏结性能良好；②耐酸腐蚀性强；③耐热性良好；④抗压强度高。 (2).应用：①涂刷建筑物表面；②用于土壤加固；③配制速凝防水剂；④配制水玻璃矿渣砂浆；⑤配制耐酸、耐热砂浆及混凝土。 6.简述孔隙对材料性质的影响。 ①孔隙率越大材料强度越低、表观密度越小；②密实的材料且为闭口孔隙的材料是不吸水的，抗渗性、抗冻性好；③粗大的孔隙因水不易留存，吸水率常小于孔隙率；④细小且孔隙率大、开口连通的孔隙具有较大的吸水能力，抗渗性、抗冻性差。 7.土木工程材料的基本性质包括哪些？各性质之间有何内在联系及相互影响？ (1).基本性质：①材料的物理性质：密度、表观密度、毛体积密度、堆积密度、密实度、孔隙率、填充率、空隙率、间隙率；②材料的力学性质：强度、比强度、弹性变形和塑性变形、徐变、脆性、韧性、硬度、耐磨性；③材料与水有关的性质：亲水性、憎水性、吸水性、吸湿性耐水性、抗渗性、抗冻性；④材料的热物理性质：导热性、热容量、温度变形；⑤材料的耐久性；⑥材料的安全性。 (2).内在联系及相互影响：（空）
1 第二章土木工程材料练习题 姓名学号班级 （一）判断5*2=10＇ 1、砂是一种常用的砌筑材料。广泛地用于墙体、基础、柱等砌筑工程中。 2、既能在空气中又能在水中硬化的称为气、水硬性胶凝材料，如水泥。 3、功能材料是承受荷载作用的材料。 4、水泥浆体在常温下会逐渐变稠直到开始失去塑性，这一现象称为水泥的凝结。 5、陶瓷是以有机高分子化合物为基本材料，加入各种改性添加剂后，在一定的温度和压力下塑制而成的材料 （二）名词解释题4*6=24＇ 1、土木工程材料； 2、天然砂； 3、硅酸盐水泥； 4、绿色建材。 （三）单项选择题10*2=20＇ 1、水泥浆体在常温下会逐渐变稠直到开始失去塑性，这一现象称为水泥的（）。 A、初凝； B、终凝； C、凝结； D、硬化。 2、按表观密度为（）时称为重混凝土。 A、>2900 kg／m3； B、<1950kg／m3； C、1950~2 600 kg／m3； D、>2600 kg／m3。 3、（）是由胶凝材料、细骨料和水等材料按适当比例配制而成的。 A、混凝土； B、砂浆； C、钢筋混凝土； D、三合土。 4、对建筑物主要起装饰作用的材料称（），其应具有装饰功能、保护等功能 A、装饰材料； B、装饰功能； C、装饰效果； D、建筑材料。 5、只能在空气中硬化的称为（）胶凝材料，如石膏、石灰。 A、水硬性； B、湿硬性； C、气硬性； D、干硬性。 6、建材行业是土木工程产业的基础，建材行业为适应今后经济不断增长和可持续发展战略的需要就必须走（）之路。 A、科技建材； B、高强建材； C、绿色建材； D、高性能建材。 7、将不易传热的材料，即对热流有显著阻抗性的材料或材料复合体称为（）。 A、绝热材料； B、吸声材料； C、装饰材料； D、保温材料。 8、预应力混凝土预应力的产生，按（）可分为机械法、电热法和化学法。 A、张拉钢筋的方法； B、施加预应力的顺序； C、先张法； D、后张法。 9、（）不仅有采光和防护的功能，而且是良好的吸声、隔热及装饰材料。 A、玻璃； B、陶瓷； C、水泥； D、红砖。 10、（）具有很多优点，如轻质高强；易于加工；有较高的弹性和韧性；能承受冲击和振动作用；导电和导热性能低等特点。 A、钢材； B、水泥； C、混凝土； D、木材。 （四）多项选择题6*4=24＇ 1、按其产源不同，天然砂可分为（）。 A、河砂 B、海砂 C、山砂 D、石屑。 2、天然石材。包括：（）。 A、毛石； B、料石； C、饰面石材； D、色石渣； E、石子。 3、影响木材强度的主要因素为（）。 A、含水率； B、温度； C、荷载作用时间； D、木材的缺陷。 4、钢材品质均匀致密，（）强度都很高。 A、抗拉； B、抗压； C、抗弯； D、抗剪切。 5、按施工工艺不同，又分为（）等。 A、喷射混凝土； B、泵送混凝土； C、振动灌浆混凝土； D、高强混凝土。 6、常用的吸声材料有：（）。 A、无机材料； B、有机材料； C、多孔材料； D、纤维材料。 （五）简答题2*11=22＇ 1、特种混凝土有哪些？ 2、绿色建材的基本特征有哪些？
土木工程材料是指土木工程中使用的 各种材料及制品，它是土木工程的奠基石。 在我国现代化建设中，土木工程占有极为重 要的地位。由于组分、结构和构造的不同， 土木工程材料品种繁多、性能各不相同、价 格相差悬殊，同时在土木工程中用量巨大， 因此，正确选择和合理使用土木工程材料， 对整个土木工程的安全、实用、美观、耐久 及造价有着重大意义。 一般的来说，各类土木工程设施都会对它所采用的材料提出种种要求，譬如“坚固、耐久”是对所有材料的共同要求；不同的土木工程设施还会对材料提出“耐火、防水、耐磨、隔热、绝缘、抗冲击”等多种要求；甚至是抗辐射这样的特殊需要。归纳起来，土木工程材料的基本要求是：必须要有足够的强度，能够安全的承受荷载；材料自身的重量以轻为宜（即表观密度较小），以减少下部结构和低级的负载;具有与使用环境相适应的耐久性，以减少维修费用；用于装饰的材料，应能美化建筑，产生一定的艺术效果；用于特殊部位的材料，应具备相应的特殊功能，例如屋面材料能隔热、防水，楼板和内墙材料能隔声。 材料是一切土木工程的物质基础。在材料的选择、生产、储存、保管和检验评定等各个环节中，任何环节的失误都有可能造成土木工程的质量缺陷，甚至造成重大质量事故。所以我们通过物理性质等方面衡量土木工程材料的好坏。这些基本性质是： 1、材料的力学性质： A强度与比强度B材料的弹性与塑性 C脆性和韧性D硬度和耐磨性； 2、材料与水有关的性质： A材料的亲水性与憎水性B材料的含 水状态C材料的吸湿性和吸水性D 耐水性E抗渗性F抗冻性； 3、材料的热性质： A热容性B导热性C热变形性； 4、材料的耐久性，是指用于构筑物的材料在环境的各种因素影响下， 能长久的保持其性能的性质。 土木工程材料是随着人类社会生产力和科学技术水平的提高而逐步发展起 来的。人们最早穴居巢处，后来进入能够制造 简单的石器时代、铁器时代，才开始挖土、凿 石为洞，伐木搭竹为棚，利用天然建材--石块 木材。公元前12~~4世纪前后先后创制了砖和 瓦。人类才有了用人造材料制成的房屋。土木 工程材料有天然材料进入人工生产阶段，围剿 大规模的建造房屋创造了条件。17世纪有了
第八章钢材 沸腾钢\镇静钢\冷脆性\时效\时效敏感性\脆性临界温度 1. Q235-A F的钢较Q235-C的钢比，其塑性、韧性（）。 2.钢材的伸长率越大，则其（）越好。 3、（）含量增加，将显著提高钢材的热脆性。 A.硫 B.磷 C.碳 D.锰 4、（）属于低合金结构钢。 A.Q235-C B.Q255-A C.Q275 D.Q295-A 5、纲结构设计时，低碳钢的强度计算取值应为（）。 A.σb B.σ0.2 C.σP D.σS 6、寒冷地区纲结构桥梁用钢，应尽量选用（）的钢。 A.脆性临界温度低，时效敏感性大 B.脆性临界温度高，时效敏感性大 C.脆性临界温度低，时效敏感性小 D.脆性临界温度高，时效敏感性小 7、随着热轧钢筋的级别的增加，其（）。 A.塑性提高、强度提高 B.塑性降低，可焊性提高 C.韧性提高 D.强度提高、塑性、韧性降低 1.什么是钢材的冷加工强化?冷加工时效后钢材的性能有什么变化?冷加工时效 的目的是什么?(或工地为什么常对钢筋进行冷加工时效处理) 2.碳素结构钢的牌号如何表示?土木工程中如何选用碳素结构钢?哪些条件下不 能选用沸腾钢？ 3.Q235AF、Q235Bb、Q235C、Q235D在性能上有什么区别? Q235B与Q215A 在性能上有什么区别？ 4.高强度低合金结构钢的主要用途及被广泛使用的原因是什么? 第十一章沥青 5.石油沥青的主要组成和胶体结构，及其与石油沥青主要性质的关系如何? 6.石油沥青的黏性、塑性、温度感应性及大气稳定性的概念和表达方法? 7.石油沥青的牌号是根据什么划分的?牌号大小与沥青主要性能间的关系如何? 8.沥青玛蹄脂的标号如何划分?性质及应用如何?掺入粉料及纤维材料的作用如 何? 第十章高分子材料 1.什么是热塑性树脂与热固性树脂? 2.热塑性树脂与热固性树脂在分子的几何形状、物理性质、力学性质上有什么不同? 3.胶粘剂的组成及其作用?
《土木工程材料》重要知识点 关注各章习题：选择题、判断题、是非题 一、材料基本性质 （1）基本概念 1.密度：材料在绝对密实状态下单位体积下的质量； 2.体积密度：材料在自然状态下单位体积（包括材料实体及开口孔隙、闭口孔隙）的质量，俗称容重； 3.表观密度：单位体积（含材料实体及闭口孔隙体积）材料的干质量，也称视密度； 4.堆积密度：散粒状材料单位体积（含物质颗粒固体及其闭口孔隙、开口孔隙体积以及颗粒间孔隙体积）物质颗粒的质量； 5.孔隙率：材料中的孔隙体积占自然状态下总体积的百分率 6.空隙率：散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积（开口孔隙与间隙之和）占堆积体积的百分率； 7.强度：指材料抵抗外力破坏的能力（材料在外力作用下不被破坏时能承受的最大应力） 8.比强度：指材料强度与表观密度之比，材料比强度越大，越轻质高强； 9.弹性：指材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，能够完全恢复原来形状的性质； 10.塑性：指在外力作用下材料产生变形，外力取消后，仍保持变形后的形状和尺寸，这种不能恢复的变形称为塑性变形； 11.韧性：指在冲击或震动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不破坏的性质； 12.脆性：指材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质； 13.硬度：指材料表面抵抗其他物体压入或刻划的能力； 14.耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力； 15.亲水性：当湿润角≤90°时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子之间的相互吸引力，这种性质称为材料的亲水性； 16.憎水性：当湿润角＞90°时，水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子之间的吸引力，这种性质称为材料的憎水性；
第六章砌筑材料 一、名词解释 1．烧结砖 答：烧结砖是指以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰等为主要原料，经焙烧而成的砖。外形多为直角六面体，属粗陶制品。生产过程包括原料制备、挤出成型、切坯、干燥和焙烧等。按原料可分为烧结黏土砖、烧结粉煤灰砖、烧结煤矸石砖和烧结页岩砖等；按规格可分为烧结普通砖、空心砖和八五砖等。 2．砌块 答：砌块是指符合一定尺寸规定的人造块材。其外形一般为直角六面体，也有异形的。与砖的区别在于，各系列中主规格砌块的长度、宽度或高度有一项或一项以上相应大于365mm、240mm或115mm。但高度不大于长度或宽度的6倍，长度不超过高度的3倍。按其高度尺寸大小分小型、中型、大型三种。 二、填空题 1．某烧结普通砖，经测试其平均抗压强度为17.5MPa，标准差为3.35MPa，则该组烧结普通砖的变异系数为______，对其强度等级应该依据抗压强度平均值和______予以判断。[西安建筑科技大学2014年] 【答案】≤0.21；强度标准值 【解析】变异系数 3.350.190.21 17.5 S f δ===≤；其强度等级应该依据抗压强度平均值
和强度标准值予以判断。 2．常用的三类墙体材料分别是______、______、______。[中国人民解放军后勤工程学院2014年] 【答案】砖；砌块；石材 【解析】常用的三类墙体材料分别是砖、砌块、石材。 3．烧结普通砖的耐久性包括______、______、______和______等性能。 【答案】抗风化性能；抗冻性；吸水率；饱和系数 【解析】烧结普通砖的耐久性包括抗风化性能、抗冻性、吸水率和饱和系数等性能。 4．增大烧结普通砖的孔隙率，会使砖的表观密度______，吸水性______，导热性______，抗冻性______，强度______。 【答案】减小；增大；降低；降低；降低 【解析】孔隙率增大，砖孔隙体积增大，表观密度减小；砖表面多为开口孔，孔隙率增大，内部孔隙增大，吸水性越好；空气的导热系数小于砖体的导热系数，同时热传导通路减少，孔隙率增大使得导热性也降低；孔隙率增大，内部孔隙增多，吸水能力增强，结冰后体积膨胀导致砖胀裂破坏，因此其抗冻性降低；孔隙率增大，砖的密实度下降，强度降低。 5．烧结普通砖按抗压强度分为______个强度等级。 【答案】五 【解析】烧结普通砖按抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MU15和MU10五个
第八章木材及加工工艺 8.1 木材的基本性能 木材作为一种天然材料，在自然界中蓄积量大、分布广、 取材方便，具有优良的特性。木材是一种优良的造型材料，自 古以来，它一直是最广泛最常用的传统材料，其自然、朴素的 特性令人产生亲切感，被认为是最富于人性特征的材料。 在新材料层出不穷的今天，在设计应用中仍占有十分重要的地位(图8-1)。第八章木材及加工工艺 8.1 木材的基本性能
8．1木材的基本性能 树干是木材的主要部分，由树皮、木质部和髓心三部分组成。图8-2所示为树干的构造。 (1)质轻。木材由疏松多孔的纤维素和木质素构成。它的密度因树种不同，一般在0.3—0.8之间，比金属、玻璃等材料的密度小得多，因而质轻坚韧，并富有弹性，在纵向(生长方向)的强度大，是有效印结构材料，但其抗压、抗弯曲强度较差。
8.1 木材的基本性能 (2)具有天然的色泽和美丽的花纹。不同树种的木材或同种木材的不同材区，都具有不同印天然悦目的色泽。如红松的心材呈淡玫瑰色，边材成黄白色；杉木的心材成红褐色，边材呈淡黄色等。又因年轮和木纹方向的不同而形成各种粗、细、直、曲形状的纹理，经旋切、刨切等多种方法还能截取或胶拼成种类繁多的花纹。
8.1 木材的基本性能 (3)具有调湿特性 木材由许多长曹状细胞组成，在一定窟度和相对湿度下，对空气中 的湿气具有吸收和放出的平衡调节作用。 (4)隔声吸音性 木材是一种多孔性材料，具有良好的吸音隔声功能。 (5)具有可塑性 木材薰煮后可以进行切片，在热压作用下可以弯曲成型，木材可以 用胶、钉、榫眼等方法比较容易和牢固地接合。 (6)易加工和涂饰 木材易锯、易刨、易切、易打孔、易组合加工成型，且加工比金属
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0.25mm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0 ρ：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： %10010????? ??-=ρρP 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。
第一章 1、材料的密度、表观密度和堆积密度有何差别？ 答：密度：材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。表观密度：材料在自然状态下，单位表观体积的质量。堆积密度：散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量、 2、材料的亲水性、憎水性、吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性及抗冻性的定义、表示方法及其影响因素是什么？ 答：亲水性：当θ<=90°时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料表面分子间的相互吸引力；憎水性：当θ>90°时，水分子之间的内聚力大于水分子与材料表面分子间的吸引力；吸水性：材料在水中吸收水分的性质，W=（m1－m）/m×100%，材料的吸水性与其亲水性、憎水性、孔隙率及空隙特征有关；吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质；W湿=（m含－m）/m×100%；材料的吸湿性与空气湿度大小有关；耐水性：材料长期在饱和水的作用下抵抗破坏，保持原有功能的性质，KR=f饱/f干，耐水性与材料在吸水饱和状态和绝干状态下的极限抗压强度有关；抗渗性：材料在压力水作用下，抵抗渗透的性质，K=Qd/AtH，抗渗性与渗件总量、试件厚度、渗水面积、渗水时间、静水压力水头、孔隙率和空隙特征有关；抗冻性：材料在吸水饱和状态下，抵抗多次冻融循环的性能，影像材料抗冻性的因素有空隙率、空隙特征、吸水率及降温速度。 3、实验条件对材料强度有无影响？影响怎样？为什么？ 答：有影响。1)试件形状与尺寸对实验结果的影响，小试件的抗压强度大于大试件的。因小试件受环箍作用影响相对较大，存在缺陷的概率小。2)实验装置情况的影响，脆性材料单轴受压时，试件的承压面受环箍作用影响较大，远离承压面试件的中间部分，受作用较小。3)试件表面的平整度的影响，压面上有凹凸不平或缺棱掉角等缺陷时，会出现应力集中现象而降低强度。4)加荷速度的影响，当加荷速度过快时，由于变形的增长滞后于荷载增长，所以破坏时测得的强度值较高。5)实验的温度、湿度的影响，温度升高时，材料强度降低。 4、当某种材料的孔隙率增大时，表1-4内其他性质如何变化？（有符号表示：“↑”增大、“↓”下降、“—”不变、“？”不定） 表1-4 孔隙率对其他性质的影响 第二章 1、建筑石灰按加工方法不同可分为哪几种？他们的主要化学成分各是什么？ 答：可分为：建筑生石灰，主要成分CaO、MgO、CO2；建筑生石灰粉，主要成分CaO、MgO、CO2；建筑消石灰粉，主要成分CaO、MgO、游离水；石灰膏；石灰浆。 2、什么是欠火石灰和过火石灰？它们对石灰的使用有什么影响？ 答：煅烧温度过低或时间不足，使得CaCO3不能完全分解，将生成“欠烧石灰”，其表层部分可为正火石灰，而内部会有未分解的石灰石核心，与水反应时仅表面水化，而石灰石核心不能水化。若煅烧温度过高或时间过长，则会因高温烧结收缩而使石灰内部孔隙率减少，体积收缩，晶粒变得粗大，这种石灰称为“过烧石灰”，其结构较致密，与水反应时速度很慢，往往需要很长时间才能产生明显的水化效果。 3、硅酸盐水泥孰料的主要矿物组成有哪些？它们加水后各表现出什么性质？ 答：硅酸盐水泥孰料的主要矿物组成有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。硅酸三钙水化的反应速度较快，生成了水化硅酸钙胶体，并以凝胶的形态析出，构成具有很高强度的空间网状结构，生成的氢氧化钙以晶体的形态析出。硅酸二钙水化所形成的水化硅酸钙在C/S比和形貌方面与C2S水化产物无大区别，故也称为C-S-H凝胶。铝酸三钙水化迅速，放热快，其水化产物组成和结构受液相CaO 浓度和温度的影响很大，先生成介稳状态的水化铝酸钙，最终转化为石榴石（C3AH6）。铁相固溶体的水化速度比C3A略慢，水化热较低，及时单独水化也不会引起快凝。其水化反应及其产物与C3A很相似。 4、硅酸盐水泥的水化产物有哪些？它们的性质各是什么？ 答：水化产物有：水化硅酸钙胶体，以凝胶的形态析出；氢氧化钙以晶体的形态析出，铝酸三钙水化
土木工程材料复习资料 一、名词解释 密度：材料密度是材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 密实度：指材料体积内被固体物质充实的程度。 孔隙率：指材料的体积内，空隙体积所占的比例。 含水率：材料中所含水的质量与干燥状态下材料的质量之比；吸水率为饱和状态下含水率。 吸水率：质量吸水率（吸水量占材料干燥下的质量比）、体积吸水率（吸水体积占自然体积之比） 耐水性：材料长期在饱和水的作用下不破坏、强度也显著降低的性质。 软化系数：反映材料饱水后强度的程度。软化系数小的材料耐水性差，大于0.85为耐水性材料； 镇静钢：炼钢时采用锰铁、硅铁和铝锭等作脱氧剂。脱氧完全，其组织致密、成分均匀、性能稳定。 强屈比：抗拉强度与屈服强度之比；屈强比愈小，结构安全性越高。 伸长率：表征钢材的塑性变形的能力。 冲击韧性：指钢材抵抗冲击荷载的能力。 冷加工与时效：时效是随时间的延长而表现出强度提高、塑性和冲击韧性下降的现象；冷加工变形可促进时效迅速发展。时效处理使屈服点进一步提高。 电化学腐蚀：指钢材与电解质溶液接触而产生电流，形成微电池而引起锈蚀。 钢号：屈服点—Q；屈服点数值；质量等级，A、B、C、D四级；脱氧程度代号；如：Q235—BZ。 气硬性胶凝材料：石灰、石膏和水玻璃只能在空气中硬化、保持或发展强度的无机胶凝材料；水硬性胶凝材料（如：水泥）则不仅能在空气，还能在水中硬化保持或发展强度。 陈伏：为了消除过火石灰的危害，生石灰熟化形成的石灰浆在储灰坑中放置两周以上。 体积安定性：水泥浆体硬化后体积变化的均匀性；主要指水泥硬化后浆体能保持一定形状。 水泥活性混合材料：粒化高炉矿渣、火山灰混合材料、粉煤灰混合材料、硅灰 碱—骨料反应：混凝土中所含的碱与骨料中的活性成分反应生成复杂的硅酸凝胶，其吸水膨胀，破坏混凝土。 最大粒径：石子各粒级公称上限为该粒级的最大粒径。 和易性：指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的性质。包括流动性、黏聚性、保水性三方面。 砂率与合理砂率：沙的质量占沙、石总重量的比例；合理砂率指用水量、水泥用量一定时，拌合料保证具有良好的粘聚性和保水性的条件下，使拌合料具有最大流动性的砂率。或是，坍落度一定时，使拌合料具有最小水泥用量的砂率。 耐久性：混凝土抵抗环境介质作用并长期保持良好的使用性能的能力。 混凝土立方体抗压强度：按国标制成变长为150mm的立方体试件，在标准养护条件下（温度20±3℃，相对湿度90%以上），养护
简答题 1、简述土木工程材料的主要类型及发展方向。 (1)、主要类型:①土木工程材料按使用功能可分为:承重材料、围护材料、保温隔热材料、防水材料与装饰材料等5种;②按化学成分可分为:有机材料、无机材料与复合材料等3种。 (2)、发展方向:①从可持续发展出发; ②研究与开发高性能材料;③在产品形式方面积极发展预制技术; ④在生产工艺方面要大力引进现代技术。 2、简述发展绿色建筑材料的基本特征。 ①建材生产尽量少使用天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物;②采用低能耗、无污染环境的生产技术;③在生产过程中不得使用甲醛、芳香族、碳氢化合物等,不得使用铅、镉、铬及其化合物制成的颜料、添加剂与制品;④产品不仅不损害人体健康,而且有益于人体健康;⑤产品具有多功能,如抗菌、灭菌、除霉、除臭、隔热、保温、防火、调温、消磁、防射线、抗静电等功能;⑥产品可循环与回收利用,废弃物无污染排放以防止二次污染。 3、简述石灰的主要特点及用途。 (1)、特点:①可塑性与保水性好;②硬化速度慢,强度低;③耐水性差,硬化时体积收缩大。 (2)、用途:①配制石灰砂浆与灰浆;②配制石灰土与三合土;③生产硅酸盐制品;④制造碳化制品;⑤生产无熟料水泥。 4、简述建筑石膏的主要特性及应用。 (1)、特性:①凝结硬化快;②硬化时体积微膨胀;③硬化后孔隙率较大,表观密度与强度较低;④防火性能好;⑤具有一定的调温、调湿作用;⑥耐水性、抗冻性与耐热性差。 (2)、应用:①制作石膏抹面灰浆;②制作石膏装饰品;③制作各种石膏板制品。 5、简述水玻璃的主要特性及应用。 (1)、特性:①黏结性能良好;②耐酸腐蚀性强;③耐热性良好;④抗压强度高。 (2)、应用:①涂刷建筑物表面;②用于土壤加固;③配制速凝防水剂;④配制水玻璃矿渣砂浆;⑤配制耐酸、耐热砂浆及混凝土。 6、简述孔隙对材料性质的影响。 ①孔隙率越大材料强度越低、表观密度越小;②密实的材料且为闭口孔隙的材料就是不吸水的,抗渗性、抗冻性好;③粗大的孔隙因水不易留存,吸水率常小于孔隙率;④细小且孔隙率大、开口连通的孔隙具有较大的吸水能力,抗渗性、抗冻性差。 7、土木工程材料的基本性质包括哪些？各性质之间有何内在联系及相互影响？ (1)、基本性质:①材料的物理性质:密度、表观密度、毛体积密度、堆积密度、密实度、孔隙率、填充率、空隙率、间隙率;②材料的力学性质:强度、比强度、弹性变形与塑性变形、徐变、脆性、韧性、硬度、耐磨性;③材料与水有关的性质:亲水性、憎水性、吸水性、吸湿性耐水性、抗渗性、抗冻性;④材料的热物理性质:导热性、热容量、温度变形;⑤材料的耐久性;⑥材料的安全性。 (2)、内在联系及相互影响:(空) 8、影响水泥凝结硬化速度的因素主要有哪些？ ①水泥的熟料矿物组成及细度;②石膏的掺量;③水灰比;④环境温度与湿度;⑤外加剂的影响;⑥龄期。
第一章计算题 1、某材料的密度为2.60g/cm 3，干燥表观密度cm 3为1600kg/m 3，现将重954g 的该材料浸入水中，吸水饱和时的重为1086g 。求该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率和闭口孔隙率。 解：P=(1-ρ0/ρ)×100%=(1-1600/2600) ×100%=38.5%, Wm=(m 1-m)/m ×100%=(1086-954)/954×100%=13.84% 由ρ0=m/V 0，得1.6=954/V0, V0=954/1.6=596.25(cm 3), 由V k =(1086-954)/1.0=132(cm 3) 得P k =V k /V 0×100%=132/596.25×100%=22.14%, P b =P-P k =38.5%-22.14%=16.36%. 2、碎石的密度为2.65g/cm 3，松散堆积密度为1.68Kg/L ，视密度为2.61g/cm 3，求该碎石的空隙率和孔隙率。 解：P 空=V 空/ V 堆=（1-ρ 堆/ρ表）×100%=（1-1680/2610）×100%=35.6%, P 孔=V 孔/ V 自=（1-ρ表/ρ）×100%=（1-2610/2650）×100%=1.5%。 对于密实的碎石，由于开口孔很少，这里就忽略不计了。 3、普通粘土砖进行抗压试验，干燥状态时的破坏荷载为207KN ，饱水时的破坏荷载为172.5KN 。若受压面积F=11.5cm ×12cm ，问此砖能否在常与水接触的部位使用? 解：因为Kr=材料在吸水饱和状态下的强度/材料在干燥状态下的强度=（172.5/（11.5cm ×12cm ）/（207/（11.5cm ×12cm ）=172.5/207=0.83＜0.85， 所以该砖不能用于常与水接触的部位。 4、一质量为4.10kg 、体积为10.0L 的容积筒，内部装满最大粒径为20mm 的绝干碎石，称得总质量为19.81kg 。向上述装石子的容量筒内注水，待石子吸水饱和后再注满水，称得此时的总质量为23.91kg 。将此吸水饱和的石子用湿布擦干表面，称得石子的质量为16.02kg 。求该碎石的堆积密度、质量吸水率、表观密度、视密度和空隙率？ 解： 3/15710 .101.481.19m kg V m =-==堆堆ρ。
《土木工程材料》复习思考题 一.填空 1．对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的密度，吸水性, 抗冻性,导热性,强度。 2．与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热,耐软水能力,干缩. 3．保温隔热材料应选择导热系数,比热容和热容的材料. 4．硅酸盐水泥的水化产物中胶体为和. 5. 普通混凝土用砂含泥量增大时,混凝土的干缩,抗冻性. 6．普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为、和. 7．钢材中元素S主要会使钢的增大，元素P主要会使钢的增大. 8．含水率为1%的湿砂202克，其中含水为克,干砂克. 9．与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度，硬化后体积. 10．石油沥青中油分的含量越大，则沥青的温度感应性，大气稳定性. 11．普通混凝土强度的大小主要决定于水泥强度和. 12.木材的强度中,在理论上最大的是强度. 13．按国家标准的规定，硅酸盐水泥的初凝时间应满足。14．相同条件下，碎石混凝土的和易性比卵石混凝土的和易性。 15．普通混凝土用石子的强度可用或表示。 16．常温下，低碳钢中的晶体组织为和。 17．据特点不同，塑料可分成热塑性塑料和热固性塑料。 18．有无及是否发达是区分阔叶树和针叶树的重要特征。19．与石油沥青相比，煤沥青的温度感应性更，与矿质材料的粘结性更。20．石灰的陈伏处理主要是为了消除的危害。 21．木材防腐处理的措施一般有和。22．材料确定后,决定普通混凝土流动性的最重要因素是。 23．普通混凝土的强度等级是根据。 24．钢的牌号Q235-AF中A表示。 25．结构设计时，硬钢的强度按取值。 26．硅酸盐水泥强度等级确定时标准试件的尺寸为. 27．钢筋进行冷加工时效处理后屈强比。 28．石油沥青的牌号越大，则沥青的大气稳定性。 29．在沥青中掺入填料的主要目的是提高沥青的黏结性、耐热性和。30．用于沥青改性的材料主要有矿质材料、树脂和。 二.判断 1.塑料的刚度小,因此不宜作结构材料使用。…………………………………………( ) 2.随含碳量提高，碳素结构钢的强度、塑性均提高。…………………………………( ) 3.设计强度等于配制强度时,混凝土的强度保证率为95%.……………………………( ) 4.我国北方有低浓度硫酸盐侵蚀的混凝土工程宜优先选用矿渣水泥。………………( ) 5.体积安定性检验不合格的水泥可以降级使用或作混凝土掺合料。………………( )
土木工程材料的发展 摘要：这篇文章概要的描述了20世纪末运用在土木工程中建筑材料的一些问题同时展望了建筑材料的未来前景。对19世纪至20世纪基本建筑材料如钢和混凝土的一些改进做了分析。它描述了新材料如碳纤维增强复合材料，高强混凝土，高性能混凝土如何为材料的进一步发展创造了可能性。同时也介绍了现代胶合木结构的新机遇。指出了玻璃和塑料作为建筑材料运用在土木工程中的一些局限性。 重要词汇：钢，混凝土，高强混凝土，高性能混凝土，碳纤维增强复合材料，高层建筑，水中建筑 1.引言 土木工程——一门关于各式各样建筑的艺术——早在文明发展的初期就存在于人类的领域中了。这些建筑除了住宅还有公共建筑，工业建筑，桥梁，高架桥，隧道，公路和火车道，高速公路和飞机场，水库和仓库，水堰，大坝，水中建筑，电视塔，以及大量的构成我们生活环境的其他建筑。 土木工程领域中的人类活动可以追溯到很早以前，当人类观察他周围的自然环境并开始模仿改进它们以创造出更安全更好的生存环境。此外，比较早之前，他注意到了他的建筑“艺术品”除了具备安全性，耐久性和实用性外还应该具备和谐性美观性。Socrates曾经发表过相同的观点，他说，人类的一切创造均需要具备实用性，耐久性和美观性。 土木工程千百年的发展进程代表着与可利用材料，距离，高度，活载以及自然力量——水，火，风和地震的不断抗争。这些元素有些具有重要的意义，其他的一些具有次要的意义。首先提到的这些，对建筑材料发展的影响扮演着重要的角色。 首先，古代的人类群体使用的是天然材料如石头和木材。在时间的进程里，他们学会了如何用黏土来做成砖，一种人工石头，即首先先在阳光下晒干然后在烘干。在主要的文明中心（中东，近东和地中海地区）炎热的气候和短浅的经济思想导致了，在一个短的时间内，木材被淘汰出作为建筑材料的范畴。这在植被
第一章思考题与习题 1.为什么土木工程材料大多数为复合材料？ 2.材料的孔隙率、孔隙状态、孔隙尺寸对材料的性质有什么影响？ 3.材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度有何区别？材料含水时对四者有什么影响？ 4.称取堆积密度为1500kg/m3的干砂200g，将此砂装入容量瓶内，加满水并排尽气泡（砂已吸水饱 和），称得总质量为510g。将此瓶内砂倒出，向瓶内重新注满水，此时称得总质量为386g，试计算砂的表观密度。 5.材料的脆性和弹性、韧性和塑性有什么不同? 6.脆性材料和韧性材料各有什么特点? 7.影响材料强度和断裂韧性的因素有哪些？ 8.经测定，质量3.4kg，容积为10.0L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg。若向筒内注入 水，待石子吸水饱和后，为注满此筒共注入水 4.27 kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6 kg （含筒的质量）。求该石子的表观密度、绝干体积密度、质量吸水率、体积吸水率、绝干堆积密度、开口孔隙率？ 9.含水率为10%的l00g湿砂，其中干砂的质量为多少克? 10.材料含水时对材料的性质有何影响? 11.某岩石在气于、绝于、吸水饱和情况下测得的抗压强度分别为172、178、168MPa。求该岩石的软 化系数，并指出该岩石可否用于水下工程? 12.现有一块气干质量为2590g的红砖，其吸水饱和后的质量为2900g，将其烘干后的质量为2550g。 将此砖磨细烘干后取50g，其排开水的体积由李氏瓶测得为18.62cm3。求此砖的体积吸水率、质量吸水率、含水率、体积密度、孔隙率及开口孔隙率，并估计其抗冻性如何？ 13.现有甲、乙两相同组成的材料，密度为2.7g/cm3。甲材料的绝干体积密度为1400kg/m3，质量吸水 率为17%；乙材料吸水饱和后的体积密度为1862kg／m3，体积吸水率为46.2%。试求：（1）甲材料的孔隙率和体积吸水率?（2）乙材料的绝干体积密度和孔隙率?（3）评价甲、乙两材料。指出哪种材料更宜作为外墙材料。为什么? 14.材料的导热系数主要与那些因素有关？常温下使用的保温材料应具备什么样的组成与结构才能使 其导热系数最小？ 15.影响材料耐久性的内部因素和外部因素各有哪些？1 第二章思考题与习题 1.岩石按地质形成条件分为几类?其主要特征有哪些? 2.试比较花岗岩、石灰岩、大理岩、砂岩的主要性质和用途有哪些异同点? 3.大理岩一般不宜用于室外装饰，但汉白玉、艾叶青等有时可用于室外装饰，为什么？ 4.岩石的加工形式主要有哪几种?分别适合用于哪些工程? 第三章思考题与习题 1．什么是欠火砖、过火砖、红砖、青砖、内燃砖、烧结粉煤灰砖、烧结多孔砖、烧结空心砖、烧结普通砖? 2．为什么要用烧结多孔砖、烧结空心砖及新型轻质墙体材料替代烧结普通（黏土）砖?烧结多孔砖与烧结空心砖的孔形特点及其主要用途是什么? 3．按烧结程度将建筑陶瓷坯体分几种?其性质如何?。 4．什么是釉?其作用是什么?。 5．各品种建筑玻璃的特点是什么?主要应用有哪些? 6．铸石有什么优点?其主要应用有哪些? 7．岩棉、矿渣棉的主要特性及应用有哪些? 第四章思考题与习题 1.什么是气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料?二者有何区别?
土木工程材料(简答题含答案)
简答题 1.简述土木工程材料的主要类型及发展方向。 (1).主要类型：①土木工程材料按使用功能可分为：承重材料、围护材料、保温隔热材料、防水材料和装饰材料等5种；②按化学成分可分为：有机材料、无机材料和复合材料等3种。 (2).发展方向：①从可持续发展出发；②研究和开发高性能材料；③在产品形式方面积极发展预制技术； ④在生产工艺方面要大力引进现代技术。 2.简述发展绿色建筑材料的基本特征。 ①建材生产尽量少使用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物；②采用低能耗、无污染环境的生产技术；③在生产过程中不得使用甲醛、芳香族、碳氢化合物等，不得使用铅、镉、铬及其化合物制成的颜料、添加剂和制品；④产品不仅不损害人体健康，而且有益于人体健康；⑤产品具有多功能，如抗菌、灭菌、除霉、除臭、隔热、保温、防火、调温、消磁、防射线、抗静电等功能；⑥产品可循环和回收利用，废弃物无污染排放以防止二次污染。 3.简述石灰的主要特点及用途。 (1).特点：①可塑性和保水性好；②硬化速度慢，强度低；③耐水性差，硬化时体积收缩大。 (2).用途：①配制石灰砂浆和灰浆；②配制石灰土和三合土；③生产硅酸盐制品；④制造碳化制品；⑤生产无熟料水泥。 4.简述建筑石膏的主要特性及应用。 (1).特性：①凝结硬化快；②硬化时体积微膨胀； ③硬化后孔隙率较大，表观密度和强度较低；④防火性能好；⑤具有一定的调温、调湿作用；⑥耐水性、抗冻性和耐热性差。 (2).应用：①制作石膏抹面灰浆；②制作石膏装饰品；③制作各种石膏板制品。 5.简述水玻璃的主要特性及应用。 (1).特性：①黏结性能良好；②耐酸腐蚀性强；③耐热性良好；④抗压强度高。 (2).应用：①涂刷建筑物表面；②用于土壤加固；
土木工程材料各章习题集 第一章材料的基本性质 一、填空 1、当材料的体积密度与密度相同时，说明该材料绝对密实。 2、材料的耐水性用软化系数表示。 3、对于开口微孔材料，当其孔隙率增大时，材料的密度不变。 4、软化系数大于0.85 材料认为是耐水的。 5、对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的吸水性增强。 6、评价材料是否轻质高强的指标为比强度。 7、对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料抗冻性降低。 8、脆性材料最宜承受压力。 9、材料的亲水性与憎水性用润湿边角来表示，大于90°为憎水 10、当材料的孔隙率一定时，孔隙尺寸愈小，保温性能愈好。 11、材料的吸湿性用含水率来表示。 12、材料的弹性模量反映材料的抵抗变形的能力。 13、含水率为1%的湿砂202克，其中含水为 2 克。 14、材料的强度的确定视材料的种类的不同面而不同，对于韧性材料是以J/mm2 作为指标的。 15、选择建筑物围护结构的材料时，应选用导热系数较_小的材料，保证良好的室内气候环境。 16、材料的强度的确定视材料的种类的不同面而不同，对于脆性材料是以抗压强度作为强度的。 17、保温隔热材料应选择导热系数小的材料。 18、一般来说，材料含水时比其于燥时的强度低。 19、比强度是衡量材料轻质高强的指标。 20、材料的开口孔隙率越大，则材料的吸声性越好。 二、名词解释 1、密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量。 2、表观密度材料在自然状态下，单位体积内的质量。 3、堆积密度是指粉状、粒状或纤维状材料在堆积状态下，单位体积所具有的质量。 4、孔隙率指材料孔隙体积占自然状态下总体积的百分比。 5、密实度指与孔隙率对应的概念，即材料的实体体积占自然状态下总体积的百分比。 6、空隙率是指散粒材料在某容器的堆积中，颗粒之间的空隙体积所占的比例。 7、吸湿性指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。W 8、吸水性指材料与水接触时吸收水分的性质。 9、耐水性指材料长期在水的作用下不破坏，而且强度也不显著降低的性质。10、软化系数饱和吸水状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比。11、抗渗性材料抵抗压力水或液体渗透的性质。12、抗冻性材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻结和融化作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性质。13、强度材料在外力作用下抵抗破坏的能力。14、比强度材料强度与其体积密度之比称为比强度。15、弹性指材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，能够完全恢复原来形状的性质。16、塑性指在外力作用下材料产生变形，外力取消后，仍保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝的性质。17、脆性指材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质。18、韧性指在冲击或震动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不破坏的性质。19、硬度指材料表面抵抗其他物体压入或刻划的能力。20、耐磨性是指材料表面抵抗磨损的能力。 三、判断 1、对于任何一种材料，其密度都大于其体积密度。（×） 2、将某种含孔材料分别置于不同的环境中，所测得密度值中以干燥状态下的密度值最小。（×） 3、材料的含水率越高，其表观密度越大。（×） 4、具有粗大或封闭孔隙的材料，其吸水率小，而具有细小或连通孔隙的材料吸水率大。（√）