李瑞·土木工程材料知识点
第一章材料性质
1、普通砖240*115*53 mm
2、孔隙率P =材料总体积—绝对密实体积）/ 总体积
3、比强度：单位体积质量的材料强度，等于材料强度与表观密度之比。
4、材料的密实度：指材料内部固体物质的实际体积占总材料体积的百分率。
5、压强：1 MPa =N/mm平方1Pa= N/m平方
6、影响材料强度因素：孔隙率大，强度低；细晶粒晶体结构强度高；干燥材料强度高；温度身高，强度降低；
7、材料在水中吸收水分的性质：吸水性。材料开口孔隙率越大，吸水量越多；粗大开口孔，吸水率较小。
材料在潮湿空气中吸收水分的特性:吸湿性。开口微孔越多，吸湿性越强。
8、材料吸水后，一般强度都降低（吸水后，减弱了分子、颗粒间的相互作用力），
长期处于水中或潮湿环境中，材料软化系数大于0.85，其他不得小于0.75
9、材料冻融破坏：空隙中水结冰产生体积膨胀应力（约增大9%）。孔隙率小，具有封闭孔的材料其抗冻性好。
10、导热性与空隙特征有关，增加孤立的不连通空隙能降低材料的导热能力
11、孔隙率大，表观密度小，导热系数小。
12、热容量是指材料受热时吸收热量或冷却时放出热量的性质。
第二章无机气硬性胶凝材料
1、无机胶凝材料：气硬性胶凝材料（石灰、石膏、水玻璃）水硬性胶凝材料（水泥）。
2、石灰生产中：温度提高至（1000~~1200 摄氏度）
过火石灰：熟化慢，产生膨胀（陈伏）
欠火石灰：含Caco3 产生麻面（陈伏、过滤）
3、石灰是熟化（石灰浆法）：熟化时，放大量热，Ca(oh)2 凝聚在CaO 周围，阻碍反应进行还会产生逆方向，所以加大量水，并不断搅拌，控制温度不过高
4、陈伏：消除过火石灰的危害，在储灰坑中放置2周以上，石灰浆表面应有一层水，避免氢氧化钙被碳化
5、石灰碳化：氢氧化钙与空气中CO2 反应，形成碳酸钙晶体，
6、石灰的应用：制石灰乳涂料、配置砂浆、拌制石灰土和三合土、生产硅酸盐制品、制生石灰粉（储存：防潮防水，周围不堆易燃物，生石灰不宜长期存储）
7、石膏：生产原料（二水合硫酸钙、硫酸钙及其化工副产品）
生产流程：破碎、加热、磨细
建筑石膏：与水拌和后可调制成可塑浆体（制粉刷石膏、制建筑石膏制品）
（特点：凝结硬化快、硬化是体积微膨胀硬化后表观密度和强度低、防火性能好
具有一定调温调湿作用、耐水抗冻耐热性差）
8、水玻璃：以纯碱石英砂为原料，磨碎熔融后冷却制得。
应用：用于土壤加固、涂刷建筑表面、配制防水剂、配制水玻璃矿渣砂浆）
第三章水泥
1、硅酸盐系水泥：通用水泥（普通硅酸盐水泥，矿渣、火山灰、粉煤灰硅酸盐水泥，复合水泥）专用水泥，特性水泥
2、硅酸盐水泥：原料（石灰质原料，黏土）生产（制成生料、煅烧生料、粉磨水泥）
4种主要组分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙
水泥要求：快硬高强（提高C3S C3A 含量）
水化热低（适当提高C2S 及C3AF 而控制C3S C3A
3、为了调节水泥凝结时间，水泥中课掺有适量石膏
4、水泥初凝：水泥加水调和后，从可塑性到失去可塑性（无强度），开始具有强度为终凝初凝到终凝阶段称为“水泥凝结”，
水泥凝固成具有一定机械强度并发展为坚固人造石为“水泥硬化”
5、水泥水化4个阶段：初始反应期、潜伏期、凝结期、硬化期
6、影响水泥凝结硬化因素：水泥组成成分（水泥矿物组分及比例）最主要、石膏掺量、水泥细度、养护条件。养护龄期、拌和用水量、外加剂、存储条件
7、凝结时间：初凝不得早于15min 终凝不得迟于6.5 h 。
8、强度：一份水泥、三份标准砂，0.5水灰比，40 *40*160 mm 试模，在湿气中养护24 h 后再脱模养护28天
强度等级：42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R
9、体积安定性：指已硬化水泥产生不均匀体积变化的现象
10、水泥细度：越细，水化快，早后期强度高，但粉磨能耗大
11、水泥水化热：大体积混凝土由于水化热积蓄在内部，造成内外温差，形成不均匀开裂
12、水泥石的腐蚀：软水腐蚀、酸类腐蚀、盐类腐蚀、强碱腐蚀
防腐：1根据侵蚀介质特点，合理选择水泥品种，2提高水泥密实度（参加外加剂、改善施工方法），3、设置保护层
13、硅酸盐水泥特点：抗冻性好，凝结硬化快、早后期强度高，耐磨性好，水化热大，抗碳化能力好，耐腐蚀性、耐热性差
14、混合材料：水泥生产过程中，为节约水泥熟料，提高水泥产量和扩大水泥品种，同时改善水泥性能，调节水泥强度等级而加到水泥中的矿物质材料称为水泥混合材料
第四章建筑砂浆
1、砂浆：胶凝材料、细集料、水按一定比例配置而成，
按胶凝材料分为：水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆
2、砂浆拌和物密度：水泥砂浆不小于1900 kg/m3 水泥混合砂浆不小于1800ka/m3
3、新拌砂浆和易性（流动性、保水性）：砂浆硬化前能铺成均匀薄层、能与基面紧密粘结的性质
4、流动性：砂浆稠度测定仪，沉入度实验保水性：分层度测量仪，分层度实验
分层度：一般10 ~~20mm为宜
5、砂浆抗压强度：边长70.7*70.7*70.7 mm立方体试件标准养护
强度等级：M2.5 M5 M 7.5 M10 M15 M20
6/强度等级在M2.5 以上砂浆，常用于受冻融影响较多的建筑部位
7、通常：水泥砂浆所用水泥，强度等级不宜大于42.5，混合砂浆所用水泥，强度等级不宜大于52.5
8、水泥砂浆强度等级不小于M 5 的水泥混合砂浆，砂含量不超过5% ，小于M 5的，砂不超过10%
9、建筑砂浆常用掺和料：石灰膏、粘土膏、粉煤灰、沸石粉（沸石粉，能改善砂浆和易性，提高保水性，并提高强度，节约水泥）
10、水泥砂浆配合比设计
11、水泥混合砂浆配合比设计
12、普通抹面砂浆：施工分二到三层：1底层使砂浆与基地牢固粘结，要求有良好的粘结力、和易性，和保水性，2、中层找平3、面层达到美观效果，要求砂浆细腻抗裂
13、预拌砂浆：指由专业生产厂生产的砂浆拌合物
第五章混凝土
1、根据胶凝材料分为：水泥、沥青、硅酸盐、水玻璃、石膏等混凝土
2、混凝土材料特点：原材料丰富，造价低廉，可塑性好，抗压强度高，与钢材粘结能力强，具有良好耐久性，耐火性好。缺点：抗拉强度低，保温隔热性能差，硬化速度慢，生产周期长。
3、普通混凝土：水泥、水、天然砂、石组成，水泥强度为混凝土强度的1.5 ~ 2.0 倍，高强度为1倍
4、混凝土参和料：粉煤灰、矿渣、硅灰。
5、集料粒径：粉尘＜0.16 mm ~砂~ 5mm ~ 石子~ 120 mm ~ 石材
6、粗砂（3.1 ≦ M ≦3.7 ）中（2.3≦M≦3.0 ）细（1.6≦M≦2.2）M为细度模数
7、减水剂：在混凝土坍落度相同的条件下，能减少拌合用水量，或者在拌合用水量不变的情况下，能增加混凝土坍落度的外加剂。
功能：1 配合比不变时提高流动性；2流动性和水泥用量不变时，减少用水量，降低水灰比，提高强度，3流动性和强度不变时，节约水泥用量，降低成本。4、配置高强高性能混凝土
8、引气剂：在混凝土搅拌过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。
9、缓凝剂：能延缓混凝土凝结硬化的外加剂，称为缓凝剂。
10、新拌混凝土的和易性：流动性，保水性、粘聚性。指混凝土拌合物易于施工操作，并获得质量均匀、成型密实的性能
11、坍落度实验：适用于集料粒径不大于40mm，坍落度不小于10mm的混凝土，当坍落度大于220mm 时，坍落度不鞥准确反映混凝土的流动性。
12、粘聚性评定：用捣棒轻轻敲击椎体侧面，若椎体逐渐下沉，表示粘聚性好，若锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象，表示粘聚性不好
13、保水性评定：坍落筒提起后，有较多稀水泥浆从底部析出，拌合物因失浆集料外露保水性不好。
14、影响混凝土和易性主要因素：单位体积用水量、水泥特性、集料特性
集浆比（单位体积混凝土拌合物中集料与水泥浆绝对体积之比）、水灰比、砂率、环境条件的影响，搅拌条件、外加剂。
15、保持水灰比不变，水泥浆越多，拌合物流动性越大；
水泥浆过多，集料减少，混凝土拌合物粘聚性和保水性变差，水泥浆过少，粘聚性变差。水灰比小，水泥浆较稠，流动性小；水灰比大，粘聚性、保水性差。水灰比直接影响强度。增加拌合物流动性而增加用水量时，必须保证水灰比不变，即加水泥浆来增加流动性。
砂率过大，流动性小，砂率过小，流动性降低，并影响粘聚性和保水性，
合理砂率能增大坍落度，相同坍落度下，合理砂率能减少水泥用量。
16、混凝土强度等级：C15.20.25.30.35.40...........80 共14个等级。
17、影响混凝土强度因素：材料影响：水泥强度、水灰比、集料.种类.数量.质量，外加剂生产工艺：施工调剂、养护条件、养护龄期（指混凝土正常养护时间），试验条件：形状尺
寸、表面状态、含水程度、加荷速度
18、混凝土配置强度：
19、大体积混凝土：体积大，更主要是由于混凝土的水泥水化热不易散发，在外界环境或混凝土内力的约束下，使其极易产生温度收缩裂缝。
裂缝原因：在水泥水化反应过程中释放的水化热产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用，将会产生较大的温度应力和收缩应力，这是大体积混凝土的结构出现裂缝的主要因素。
第六章砌筑材料、屋面材料
1、岩石按地质形成条件可分为：岩浆岩、沉积岩、变质岩。
2、常用石材：花岗岩、辉长岩、玄武岩、石灰岩、大理石、砂岩。
3、石材应用：毛石、料石、石板。采用：结构预防、表面磨光、表面处理等进行石材防护。
4、墙体材料：烧结普通砖、多孔砖、空心砖。
5、烧结普通砖英应用：砌筑建筑的内外墙、柱、拱、沟道等..
6、常用屋面材料：瓦(烧结类瓦、水泥瓦、高分子复合瓦)。板材（金属板材、夹芯板）
第七章钢材
1、钢和铁的主要成分是：铁和碳，含碳量大于2%为生铁，小于2%为钢。
2、钢材的加工：轧制、锻造拉拔、挤压
3、拉伸实验：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段
4、钢材的冷加工：是常温下进行机械加工，包括冷拉、冷拔、冷冲、冷压各种方式。
冷拉：将钢筋拉至强化阶段的某一点，然后松弛应力，钢筋恢复部分弹性，保留残余变形。
5、时效处理：钢材经冷加工后，随着时间延长，钢的屈服阶段强度和抗拉强度逐渐提高，而塑性和韧性逐渐降低的现象，称为应变时效，简称时效。
经冷拉的钢筋在常温下存放15~20天（自然时效），或加热到100~200°C,并保持一定时间（人工时效），这个过程称为时效处理。
6、钢的类别：碳素结构钢、低合金高强度钢，优质碳素结构钢，合金结构钢。
7、碳素结构钢：可加工各种型钢、钢筋，钢丝。优于：特殊镇静钢、镇静钢、半镇静钢、沸腾钢。力学性能稳定、塑性好、加工过程敏感性较小，冶炼方便、成本低。
8、牌号增加，强度和硬度增加，塑性、韧性和可加工性逐渐降低。
9、合金结构钢：有良好塑性、韧性、可焊性、耐低温、耐锈性，耐磨性，耐疲劳性。
第八章合成高分子材料
高分子材料优点：密度小、比强大、弹性好、电绝缘性好，装饰性能好，作为工程材料，能
减轻自重，改善性能，提高功效，减少费用，获得良好装饰及艺术效果。
1、常用工程塑料：聚氯乙烯（PVC) ,，聚乙烯（PE），聚丙烯（PP) 聚苯乙烯（PS）
2、常用胶粘剂：热固性树脂胶粘剂：环氧树脂胶粘剂、不饱和聚酯树脂胶粘剂
热塑性合成树脂胶粘剂：聚醋酸乙烯胶粘剂，聚乙烯醇胶粘剂、聚乙烯缩醛胶粘合成橡胶胶粘剂：氯丁橡胶胶粘剂、丁腈橡胶
第九章沥青
1、沥青作为一种有机胶凝材料：具有良好的粘性、塑性、耐腐蚀性、憎水性。
2、沥青：地沥青（天然沥青、石油沥青）焦油沥青（煤沥青、页岩沥青）
3、石油沥青：石油原油经蒸馏提炼出各种轻质油级润滑油后的残留物，或再经加工得到的产品。
4、石油沥青组分：油分（液态）树脂（半固态）地沥青质（固态）
5、性质：油分——流动性，树脂——塑性，粘结性，地沥青质——耐热性，粘性，脆性
6、地沥青质，含量越多，软化点越高，粘性越大，越脆。软化点越高，温度稳定性好好，敏感性差。
7、石油沥青以地沥青质为核心：
地沥青质多，弹性和粘结性高，温度稳定性好，塑性差
地沥青质少，粘结性小，流动性大，温度稳定性差。
8、石油沥青性质：1 粘滞性：沥青材料内部阻碍其相对流动的特性。
（针入度实验），25℃，100g标准针，规定5 s 。针入度大，粘度小。
2 塑性：沥青在外力作用下产生变形而不被破坏，除去外力保持形状不变的性质。（延度实验），延度越大，塑性越好，树脂多，塑性好，温度升高，塑性增大。
3.温度敏感性：石油沥青粘滞性和塑性随温度变化而变化的性能。
（软化点实验）直径9.5 mm 3.5 g 小球。沥青下垂25mm 时的温度即为软化点。软化点越高，沥青耐热性越好，温度稳定性好，敏感性差。
9、沥青防水涂料：指以沥青为基料配置成的：水乳型或溶剂型防水涂料。
10、沥青混合料：由矿料与沥青拌和而成的混合料，高速公路最主要的路面材料。
第十一章
1、导热系数：通过材料本身热量传递能力大小的量度。越小，绝热性能越好。
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
第二部分章节题库（含考研真题） 第一章土木工程材料的基本性质 一、名词解释 1．材料的孔隙率[中国人民解放军后勤工程学院2015年] 答：材料的孔隙率是指材料的体积内，孔隙体积所占的比例。又称气孔率、孔隙度。是衡量材料多孔性或紧密程度的一种指标。以材料中孔隙体积占总体积的百分数表示。 即P+D=1，式中：P为孔隙率；D为密实度；V0为材料在自然状态下的体积，或称表观体积，cm3或m3；V为材料在绝对密实状态下的体积，cm3或m3；0ρ为表观密度，g/cm3；ρ为密度，g/cm3。材料中的孔隙体积包括开口孔隙（与外界相连通）和闭口孔隙（与外界相隔绝）的体积。孔隙尺寸、形状、孔分布及孔隙率的大小对材料的性能，如表观密度、强度、湿涨干缩、抗渗、吸声、绝热等的影响很大。对散粒材料而言，在自然堆积状态下，颗粒之间尚有孔隙存在，为反映其堆积的密实程度，常用空隙率表示。 2．材料堆积密度[中国人民解放军后勤工程学院2014年] 答：材料堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状态下，单位体积的质量。又称体积密 度，松密度，毛体密度，简称堆密度。按下式计算：，式中：0ρ'为堆积密度，kg／m3；m为材料在一定容器内的质量，kg；0V'为材料的堆积体积，即装入容器的容积，m3，是包含颗粒间的空隙和颗粒内部孔隙在内的总体积。按自然堆积体积计算的密度称为松堆密度；以振实体积计算则称紧堆密度。
3．材料密实度[中国人民解放军后勤工程学院2013年] 答：材料密实度是指材料体积内固体物质充实的过程。又称紧密度。按下式计算： ，式中：D为密实度；V为绝对体积；V0为表观体积；ρ、0ρ分别为材料的密度、表观密度。含有孔隙的固体材料的密实度小于1.它与材料的技术性能如强度、耐久性、抗冻性、导热性等都有密切关系。 4．亲水性材料[中国人民解放军后勤工程学院2015年] 答：亲水性材料是指当湿润边角θ≤90°时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料表面分子之间的相互吸引力，并具有亲水性的材料。 5．材料软化系数[中国人民解放军后勤工程学院2013年] 答：材料软化系数是指材料饱水状态下的抗压强度和其绝干状态下的抗压强度之比值。所天然石和人造石在饱水后，由于水分子的楔入劈裂作用，其强度都有所降低。因此，软化系数在0～1之间。它表征砖、石、混凝土等含孔材料的耐水性能。一般认为，大于0.85的属耐水材料。对用于水中或潮湿地方的材料应大于0.80。 6．耐久性 答：耐久性是指材料在使用中，抵抗其自身和环境的长期破坏作用，保持其原有性能而不破坏、不变质的能力。材料在使用过程中的逐步变质失效，与材料本身的组分和结构的不稳定、使用中所处的环境和条件（如日晒雨淋、干湿循环、介质侵蚀、机械磨损等）密切相关。对于金属材料主要是电化学腐蚀；无机非金属材料如水泥混凝土等主要是冻融循环、干
土木工程材料向绿色生态建材的发展 摘要：本文简介了土木工程材料的研究现状，指出了土木工程材料在生产、质量方面存在的一些问题，提出了土木工程材料的发展趋势，并阐述了绿色建材的的意义和优势。 关键词：土木工程材料绿色建材环境节约 古往今来，土木工程与人类社会的发展息息相关。由于社会的进步和人们生活水平的上升，人们对各种建筑的利用和需求也有所提高。土木工程材料的发展也出现绿色、环保的趋势。土木工程材料为土木工程提供物质基础，对土木工程的质量和寿命有决定性的作用。土木工程材料是指在工程中所应用的各种制品。它包括有机材料、无机材料和复合材料。近几年来，随着人们对土木工程材料性能标准的提升，人们越来越关心其对健康和环境的影响。 人类只有一个地球。降低能耗，保护有限地球资源已成为维系人类社会持续发展的共识；低碳、节能减排、资源节约、再生能源利用已成为世界性重大课题。我们应在能源消耗、资源消耗最高的建筑领域，开创性的研制出系列低碳型新材料，有力推动能效建筑、生态建筑、智慧建筑的发展，并以成品化的型建材促进住宅产业化进程。 1 土木工程材料发展现状 作为传统的土木工程材料，木材、石灰、水泥、沥青、混凝土、砌筑材料、钢筋混凝土等构筑了工业和民用建筑的基础。随着材料科学与工程学的形成发展，土木工程材料性能和质量不断改善，品种不断增加，以有机材料为主的化学建材异军突起，一些具有特殊功能的新型土木工程材料，如绝热材料、吸声隔声材料、各种装饰材料、耐热防火材料、防水抗渗材料以及耐磨、耐腐蚀、防爆和防辐射材料等应运而生。 随着城市化、工业化进程的加快和生产力水平的大幅度提高，全球性资源匮乏和能源短缺现象日益严重，大量的建筑废弃物等待处理，废旧物品的再生利用成为亟待解决的问题。“环保、生态、绿色、健康”，已成为21世纪人类生活的主题。 因此，现阶段土木工程材料的使用，不仅要满足轻质、高强、耐用、多功能的优良技术性能和美观的美学功能，更要具备健康、安全、环保的基本特征。也
第一章土木工程材料的基本性质 1.1复习笔记 【知识框架】 【重点难点归纳】 一、材料科学的基本理论 1．材料科学与工程 土木工程材料学是材料科学与工程的一个组成部分。材料是指工程上把能用于结构、机器、器件或其他产品的具有某些性能的物质。材料的性能决定于材料的组成、结构和构造。 2．材料的组成（见表1-1） 表1-1材料的组成
注：自然界中的物质可分为气相、液相、固相三种形态。3．材料的结构和构造 （1）材料的结构（见表1-2） 表1-2材料的结构分类
（2）材料的构造
①材料的构造是指具有特定性质的材料结构单元的相互搭配情况。 ②材料科学是实验科学，为了准确把握真实材料的性能，必须要进行测试试验。 二、材料的基本物理性质 1．材料的密度、表观密度与堆积密度（见表1-3） 表1-3材料的密度、表观密度与堆积密度 2．孔隙率 孔隙率是指材料的体积内，孔隙体积所占的比例。按下式计算：
即D＋P=1或密实度＋孔隙率=1。 （1）孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。材料内部孔隙的构造，可分为连通与封闭两种。连通孔隙不仅彼此连通而且与外界连通，而封闭孔不仅彼此封闭且与外界相隔绝。 （2）孔隙可按其孔径尺寸的大小分为极微细孔隙、细小孔隙和粗大孔隙。在孔隙率一定的前提下，孔隙结构和孔径尺寸及其分布对材料的性能影响较大。 3．材料的填充率与空隙率 （1）填充率。指在某堆积体积中，被散粒材料的颗粒所填充的程度。按下式计算： （2）空隙率。指在某堆积体积中，散粒材料颗粒之间的空隙体积所占的比例。按下式计算： 即D′＋P′=1或填充率＋空隙率=1。 （3）空隙率的应用。空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒之间互相填充的程度。空隙率可作为控制混凝土骨料的级配及计算砂率的依据。 4．材料与水相关的性质 （1）材料的亲水性与憎水性 ①土木工程中的建、构筑物常与水或大气中的水汽相接触。水分与不同的材料表面接触时，其相互作用的结果是不同的。 ②如图1-1，在材料、水和空气的交点处，沿水滴表面的切线与水和固体接触面所成的
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》课程教学大纲 一、课程的性质和学习目的 1、本课程的性质和任务 《土木工程材料》是土木工程专业的一门重要专业技术基础课, 是直接为土木工程实际问题服务的一门重要的学科。 《土木工程材料》是研究土木工程用材料结构、性能、标准及相互关系的一门科学，并且研究如何选用和组配复合材料。通过本课程的学习，使学生掌握各种材料内部组成、结构、技术性能、技术标准及其相互关系。培养学生合理选用和组配新型复合材料的能力。 2、课程的基本要求： （1）掌握砂石材料、水泥、水泥混凝土、沥青混合料的组成结构、技术性质及其关系；掌握矿质混合料、水泥混凝土、沥青混合料配合比设计； （2）熟悉石灰、沥青及钢材的组成结构、技术性质及技术要求； （3）了解各种外加剂的性能；了解部分新建筑材料的技术性能及发展趋向； （4）了解石灰、水泥凝结硬化原理；沥青混凝土强度理论；集料的级配理论；沥青乳化机理。 （5）了解土木工程中合成高分子材料的主要制品及应用、了解建筑功能材料的主要类型及特点。 3、本课程与其他课程的关系 在学习本课程之前, 应学完《数学》、《物理》、《化学》、《材料力学》、《工程地质》等课程，以便同学在学习本课程的过程中充分运用过去学过的知识。它是后续专业课的基础。二、本课程学习和考核的内容 绪论（2学时） 教学内容：土木工程材料发展概况，土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用，以及在经济发展中的意义；课程研究的对象和内容、要求和学习方法。 教学目标：了解土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用，以及在经济发展中的意义；明确本课程在本专业中的地位，了解本课程研究的对象和内容、要求和学习方法。 重点：土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用，土木工程材料的发展概况。 难点：土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用 （一）土木工程材料的基本性质（2学时） 教学内容：材料学的基本理论，材料的物理性质、力学性质、材料的耐久性。 教学目标：了解材料学的基本理论，掌握材料的物理性质、力学性质，掌握材料的物理—力学性质相互间的关系及在土木工程中的应用，掌握材料耐久性的基本概念。 重点：材料的物理—力学性质相互间的关系及在土木工程中的应用。 难点：材料的物理性质。 （二）天然石料（2学时） 教学内容：岩石的组成与分类、岩石的力学性能与测试方法、常用石料品种
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?
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） 8.影响水泥凝结硬化速度的因素主要有哪些
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
一，材料基本性质 一、判断题 1、玻璃体材料就是玻璃，并具有良好的化学稳定性。（） 2、多孔材料吸水后，其保温隔热效果变差。（） 3、材料的吸水率就是材料内含有的水的质量与材料干燥时质量之比。（） 4、材料的孔隙率越大，其抗渗性就越差。 （） 5、耐久性好的材料，其强度必定高。（） 6、凡是含孔材料，其干表观密度均比其密度小。（） 7、无论在什么条件下，木材的平衡含水率始终为一定值。（） 8、材料受冻破坏，主要是材料粗大孔隙中的水分结冰所引起的。（） 9、承受冲击与振动荷载作用的结构需选择脆性材料。（） 10、新建的房屋感觉会冷些，尤其是在冬天。（） 二、名词解释 1、吸水性与吸湿性 2、强度 3、亲水性与憎水性 4、脆性材料与韧性材料 5、耐水性及软化系数 6、胶体结构 7、非晶体结构 8、孔隙特征 三、填空题 1、材料吸水后其性质会发生一系列变化，如使材料强度，保温性，体积。
2、在水中或长期处于潮湿状态下使用的材料，应考虑材料的。 3、材料的吸水性大小用表示，吸湿性大小用表示。 4、脆性材料的抗压强度抗拉强度。 5、材料的组成包括、和；材料的结构包括、和等三个层次。 6、材料的微观结构包括、和等三种形式。 四、选择题 1、同一种材料的密度与表观密度差值较小，这种材料的（）。 A.孔隙率较大 B.保温隔热性较好 C.吸音能力强 D.强度高 2、为了达到保温隔热的目的，在选择墙体材料时，要求（）。 A. 导热系数小，热容量小 B. 导热系数小，热容量大 C. 导热系数大，热容量小 D. 导热系数大，热容量大 3、测定材料强度时，若加荷速度过（）时，或试件尺寸偏小时，测得值比标准条件下测得结果偏（）。 A.快，低 B. 快，高 C. 慢，低 D. 慢，高 4、某一材料的下列指标中为固定值的是（）。 A．密度 B．表观密度 C．堆积密度 D．导热系数 5、现有甲、乙两种材料，密度和表观密度相同，而甲的质量吸水率大于乙，则甲材料（）。A．比较密实 B．抗冻性较差 C．耐水性较好 D．导热性较低 6、某材料100g，含水5g，放入水中又吸水8g后达到饱和状态，则该材料的吸水率可用（）计算。 A．8/100 B．8/95 C．13/100 D．13/95 7、评定材料抵抗水的破坏能力的指标是（）。 A．抗渗等级 B．渗透系数 C．软化系数 D．抗冻等级 8、孔隙率相等的同种材料，其导热系数在（）时变小。 A.孔隙尺寸增大，且孔互相连通 B.孔隙尺寸增大，且孔互相封闭 C.孔隙尺寸减小，且孔互相封闭 D.孔隙尺寸减小，且孔互相连通 9、用于吸声的材料，要求其具有（）孔隙。 A．大孔 B．内部连通而表面封死 C．封闭小孔 D．开口连通细孔 10、材料处于（）状态时，测得的含水率是平衡含水率。 A．干燥状态 B．饱和面干状态 C．气干状态 D．湿润状态 五、问答题 1、材料的孔隙率及孔隙特征如何影响材料的强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、保温性？ 2、材料的密度、表观密度、堆积密度、孔隙率、空隙率之间有何关系？ 六、计算题 1、某石灰石的密度为2.70g/cm3，孔隙率为1.2%，将该石灰石破碎成石子，石子的堆积密度为1680kg/m3，求此石子的表
水泥 生产硅酸盐水泥的主要原料有哪些？ 答：生产硅酸盐水泥的主要原料有石灰质原料和黏土质原料两大类，此外再辅助以少量的校正原料。石灰质原料可采用石灰石、泥灰岩、白垩等，主要提供CaO。黏土质原料可采用黏土、黄土、页岩等，主要提供SiO2、Al2O3、以及少量的Fe2O3。 为什么在硅酸盐水泥的时候要掺入适当的石膏？ 答：石膏有缓凝剂的作用，缓解水泥凝结。 简述硅酸盐水泥的主要矿物成分及其对于水泥性能的影响 答：硅酸三钙（凝结硬化速度快，水化放热量多，强度高）、硅酸二钙（凝结硬化速度慢，水化放热量慢，强度早期低、后期高）、铝酸三钙（凝结硬化速度最快，水化放热量最多，强度低）、铁铝酸四钙（凝结硬化速度快，水化放热量中等，强度低） 硅酸盐水泥的主要水化产物有哪几种？水泥石的结构如何？ 答：主要有凝胶和晶体两类，凝胶又水化硅酸钙、水化铁酸钙；晶体有氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙。水泥石结构有水泥水化产物、未水化完的水泥颗粒、孔隙和水。 简述水泥细度对于水泥性质的影响，如何检验？ 答：细度是指水泥颗粒的粗细程度，颗粒越细，与水反应的表面积就越大，因而水化反应较快且较完全，早期强度和后期强度都较高，但在空气中的硬化收缩性较大，磨细成本也较高。水泥颗粒过粗，则不利于水泥活性的发挥。 主要用筛选法和比表面积（勃氏法）检验。 造成硅酸盐水泥体积安定性不良的原因有哪几种？如何检验？ 答：一般由于熟料中所含游离氧化钙过多，也可能是由于熟料中游离氧化镁过多或水泥中石膏过多所致。用煮沸法检验，测试方法可用饼法或雷氏法。 简述硅酸盐水泥的强度发展规律以及影响因素 答：水化时间越久，强度越大，28天时强度约约三天时的两倍。水泥的强度主要取决于水泥的矿物组成和细度。 在下列的混凝土工程中应分别选用哪种水泥，并说明理由 A.紧急抢修的工程或军事工程 B.高炉基础 C.大体积混凝土坝和大型设备基础 D.水下混凝土工程 E.海港工程 F.蒸汽养护的混凝土预制构件 G.现浇混凝土构件 H.高强混凝土 I.混凝土地面和路面 J.冬季施工的混凝土 K.与流水接触的混凝土 L.水位变化区的混凝土
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
第十章建筑功能材料 10-1．与传统的沥青防水卷材相比较，合成高分子防水卷材有哪些优点？ 答：合成高分子防水卷材最主要的优点是高、低温性能、塑韧性、明显改善，抗老化性提高使用年限延长，适宜采用冷铺贴等新工艺施工，外观美观（有的可附色）。 10-2．为满足防水要求，防水卷材应具备哪些技术性能？ 答：为满足防水要求，防水卷材应具备以下技术性能： （1）耐水性。指在水的作用和被水浸润后其性能基本不变，在压力水作用下具有不透水性。 （2）温度稳定性。指在高温下不流淌、不起泡、不滑动，低温下不脆裂的性能，也即在一定温度变化下保持原有性能的能力。 （3）机械强度、延伸性和抗断裂性。指防水卷材承受一定荷载、应力或在一定变形的条件下不断裂的性能。 （4）柔韧性。指在低温条件下保持柔韧性的性能。它对保证易于施工、不脆裂十分重要。 （5）大气稳定性。指在阳光、热、臭氧及其他化学侵蚀介质等因素的长期综合作用下抵抗侵蚀的能力。 10-3．试述溶剂型、水乳型、反应型防水涂料的特点。 答：（1）溶剂型涂料具有以下特点： ①通过溶剂挥发，涂料品牌策划经过高分子物质分子链接触、搭接等过程而结膜；②涂
料干燥快结膜较薄而致密；③生产工艺较简易，涂料贮存稳定性较好；④易燃、易爆、有毒，生产、贮运及使用时要注意安全；⑤由于溶剂挥发，施工时对环境有一定污染。 （2）水乳型涂料具有以下特点： ①通过水分蒸发，经过固体微粒接近、接触、变形等过程而结膜；②涂料干燥较慢，一次成膜的致密性较溶剂型涂料低，一般不宜在5℃以下施工；③贮存期一般不超过半年； ④可在稍为潮湿的基层上施工；⑤无毒、不燃，生产、贮运、使用比较安全；操作简便，不污染环境；⑥生产成本较低。 （3）反应型涂料具有以下特点： ①通过液态的高分子预聚物与相应物质发生化学反应，变成固态物（结膜）；②可一次结成较厚的涂膜，无收缩，涂膜致密；③双组分涂料需现场配料准确，搅拌均匀，才能确保质量；④价格较贵。 10-4．试述建筑密封膏技术特点及其分类。 答：（1）建筑密封膏技术特点：建筑密封材料应具有高水密性和气密性，良好的粘结性，良好的耐高低温性和耐老化性能，一定的弹塑性和拉伸-压缩循环性能。 （2）分类： ①不定形密封材料通常是黏稠状的材料，分为弹性密封材料和非弹性密封材料。 ②按构成类型分为溶剂型、乳液型和反应型。 ③按使用时的组分分为单组分密封材料和多组分密封材料。 ④按组成材料分为改性沥青密封材料和合成高分子密封材料。 10-5．何谓灌浆材料？作为灌浆材料应具备哪些基本技术性能？
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
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。