复习一（工程材料部分）
一、基本概念
晶体、非晶体、晶格、晶胞、晶面、晶向、单晶体、多晶体、晶粒、晶界、结晶、同素异晶转变（重结晶）、过冷度、变质处理（孕育处理）、组元、.相、固溶体、金属化合物、机械混合物、固溶强化、相图、共晶反应、共析反应、热脆、冷脆、钢的热处理、化学热处理、索氏体、屈氏体（托氏体）、贝氏体、马氏体、临界冷却速度、淬透性、淬硬性、过冷奥氏体A’、残余奥氏体A＂、回火稳定性、二次硬化、回火脆性、红硬性、石墨化、球化处理、石墨化退火、固溶处理、时效强化。
二、基本知识点
1.评定材料机械性能的常用指标、表示符号和物理意义
2.单晶体与多晶体的区别
3.金属中常见的三种晶格类型
4.结晶的必要条件:
5.结晶的基本规律
6.晶粒大小对机械性能的影响及细化晶粒的主要方法
7.合金相结构的主要特性：（固溶体，金属化合物，机械混合物）
8.铁碳合金基本组织的概念、成分、组织结构和性能特征
9.铁碳合金相图中特性点的物理意义、温度、含碳量
10.铁碳合金相图中的特性线的物理意义
11.铁碳合金各相区的组织
12.铁碳合金的分类
13.碳的含量与铁碳合金力学性能间的关系
14.钢的结晶过程及组织转变（能用冷却曲线分析）
15.共晶、共析反应式
16.钢在加热时的组织转变（钢的奥氏体化即奥氏体的形成过程）
17.钢在冷却时的组织转变（等温转变曲线的含义）
18.常用热处理工艺的概念、目的、加热温度范围、冷却方式、热处理后组织和应用
19.钢的分类、牌号、性能、热处理特点及其使用范围；
20.常用铸铁的种类、牌号、生产特点、组织、性能及使用范围
21.有色金属及其合金(铜合金、铝合金)的分类、牌号(代号)、性能及用途。
三、复习思考题
1.金属的常见晶格类型有哪几种？它们的晶体结构有哪些差异？
2.简述液态金属的结晶条件和结晶过程的基本规律。怎么理解结晶与同素异晶转变？
3.晶体的各向异性是怎样产生的？实际晶体为何各向同性？
4.什么叫固溶强化？固溶强化是怎样形成的？
5.晶粒大小对金属的力学性能有何影响？如何细化晶粒？
6.下列情况是否有相变？
①液态金属凝固；
②同素异晶转变；
③晶粒粗细变化。
7.判断下列看法是否正确：
①凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶；
②金属结晶时，冷却速度越快，则晶粒越细；
8.如果其它条件相同，比较下列铸造条件下铸件晶粒的大小：
①金属型铸造与砂型铸造；
②高温浇注与低温浇注；
③铸成薄片与铸成厚片；
④浇注时振动与不振动；
9.何谓铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体？说出它们的符号及力学性能特点。
10.试分析40、T8、T12钢从液态冷却到室温时的结晶过程和室温组织（要求绘出它们的冷却曲线并作分析）。
11.简述碳钢和白口铸铁的成分、组织、性能上的差别。
12.根据铁碳合金相图，说明产生下列现象的原因：
①在室温下，含碳0.8%的钢其强度比含碳1.2%的钢高；
②在1100℃，含碳0.4%的钢能进行锻造，含碳4.0%的生铁不能锻造；
③绑扎物件一般用镀锌低碳钢丝（C≤0.2），而起重机吊重物用的钢丝绳却用含碳量较高（C＝0.6%～0.75%）的钢制成）
④钳工锯高碳成分（C≥0.77%）的钢料比锯低碳成分（C≤0.2%）钢料费力，锯条容易磨损
⑤莱氏体比珠光体塑性差。
13.比较下列名词
①奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体；
②马氏体与回火马氏体、索氏体与回火索氏体、托氏体与回火托氏体；
③淬透性与淬硬性
14.说明共析钢C曲线各个区、各条线的物理意义，并指出影响C曲线形状和位置的主要因素。
15.判断下列说法是否正确：
①共析钢加热到奥氏体状态，冷却后获得的组织主要取决于钢的加热温度；
②过冷奥氏体向马氏体转变的M s与M f温度，主要取决于钢的冷却速度，即冷却速度愉快，则M s与M f温度愈低；
③淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度；
⑤钢的临界冷却速度愈小，则淬透性愈好。
16.指出下列工件正火的主要目的及正火后的组织：
①20钢齿轮②45钢小轴③T12钢锉刀
17.分别比较45钢、T12钢经不同热处理后硬度值的高低，并说明原因。
①45钢加热到700℃后水冷；②45钢加热到750℃后水冷；
③45钢加热到840℃后水冷；④T12钢加热到700℃后水冷；
⑤T12钢加热到750℃后水冷；⑥T12钢加热到900℃后水冷。
18.用T12钢制成锉刀，其加工工艺路线为：下料→锻造→热处理1→机加工→热处理2→精加工。试问：
①两次热处理的具体工艺名称及其作用；
②确定最终热处理的工艺参数，并指出获得的显微组织及大致硬度。
19.45钢经调质处理后的硬度为220HBS，再经220℃低温回火硬度能否提高？45钢经淬火+200℃低温回火后硬度偏高，再经560℃高温回火硬度能否降低？为何？
20.指出下列工件的淬火及回火温度，并说出回火后获得的组织
１）４５钢小轴（要求综合机械性能好）
２）６０钢弹簧
３）T12锉刀
21. 下列零件均选用锻造毛坯，试选择其热处理方法，并编写简明工艺路线：
⑴机床变速箱齿轮，模数m=4，要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，选用45钢；
⑵机床主轴，要求良好综合力学性能，轴颈部分要求耐磨，HRC50～55，选用45钢；
⑶在重载荷工作的镗床镗杆，要求精度很高，并在滑动轴承中运转，镗杆表面应具有极高硬度，心部应具有较高综合力学性能，选用38CrMoAlA钢。
22. 有一尺寸φ30×250的轴，要求摩擦部分表面硬度为50～55HRC，现用30钢制作，经高频淬火和低温回火，使用过程中发现摩擦部分严重磨损，试分析原因，并提出解决办法。
23．某工厂用T10钢制造的钻头对一批铸件进行钻φ10mm深孔，再正常切削条件下，钻几个孔后发现钻头很快磨损。经检验钻头材料、热处理工艺、金相组织及硬度均合格。试问失效原因，并提出解决办法
24.指出下列各种钢的类别、大致碳的质量分数及用途举例：Q255-B、45、T7、T12A。
26．指出下列每个牌号的类别、碳的含量、热处理工艺和主要用途：
Q345、20Cr、20CrMnTi、2Cr13、GCr15、60Si2Mn、9SiCr、Cr12、CrWMn、0Cr18Ni9Ti、4Cr9Si2、W18Cr4V、ZGMn13-1
27. 为什么灰铸铁的热处理效果不如球墨铸铁？灰铸铁常用的热处理方法有哪些？
28.识别下列牌号的名称，并说出字母和数字所表示的含义：QT800-2、KTH350-10、HT200、RuT300。
29．铝合金分为哪几类？铝合金淬火与钢的淬火有何异同？
30．指出下列代号（牌号）的类别：3A21、2B50、ZL203、H68、HPb59-1、ZcuZn16Si4、QSn4-3、QBe4、ZcuSn10Pb1、ZSnSb11Cu6。
31．请为下列零件选择合适的牌号，并解释所选牌号的含义，说明其热处理特点。（供选材料：Q235-A、45、T8、T12、20CrMnTi、40Cr、60Si2Mn、GCr15、9SiCr、W18Cr4V、5CrMnMo、3Cr2W8V、Cr12MoV、1Cr13、1Cr18Ni9Ti、HT200、
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）
《土木工程材料》习题与难题解答1 简答题 1 测定含大量开口孔隙的材料表观密度时，直接用排水法测定其体积，为何该材料的质量与所测得的体积之比不是该材料的表观密度 解答：表观密度是材料在自然状态下单位体积的质量。所谓自然状态下的体积包含材料内的孔隙。而直接将含大量开口孔隙的材料放入水中，部分水进入材料的开口孔隙中，故，所测得的体积已不是材料在自然状态下的体积。正确的做法是将材料表面涂蜡将其密封，然后方能用排水法测定其自然状态下的体积。 2相同组成材料的性能为何不一定是相同的 解答：例如同是二氧化硅成分组成的材料，蛋白石是无定型二氧化硅，石英是结晶型二氧化硅。它们的分子结构不同，因而它们的性质不同。 3 孔隙率越大，材料的抗冻性是否越差 解答：材料的孔隙包括开口孔隙和闭口孔隙两种，材料的孔隙率则是开口孔隙率和闭口孔隙率之和。材料受冻融破坏主要是因其孔隙中的水结冰所致。进入孔隙的水越多，材料的抗冻性越差。水较难进入材料的闭口孔隙中。若材料的孔隙主要是闭口孔隙，即使材料的孔隙率大，进入材料内部的水分也不会很多。在这样的情况下，材料的抗冻性不会差。 名词解释 1 材料空隙率是指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。 2 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。 填空题 1 材料的吸湿性是指材料在＿空气中吸收水分＿的性质。 2 材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的＿冻融循环次数＿来表示。 3 水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为＿亲水性＿。
选择题 1 孔隙率增大，材料的＿B＿降低。 A 密度 B 表观密度 C 憎水性 D 抗冻性 2 材料在水中吸收水分的性质称为＿A＿。 A 吸水性 B 吸湿性 C 耐水性 D 渗透性 判断题 1 某些材料虽然在受力初期表现为弹性，达到一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑性材料。错 2 材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。对 3 在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。错 分析题 1 生产材料时，在组成一定的情况下，可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性 解答：主要有以下两个措施: (1)降低材料内部的孔隙率，特别是开口孔隙率。降低材料内部裂纹的数量和长度；使材料的内部结构均质化。 (2)对多相复合材料应增加相界面间的粘结力。如对混凝土材料，应增加砂、石与水泥石间的粘结力。 2 决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么 解答：决定材料耐腐蚀的内在因素主要有: (1)材料的化学组成和矿物组成。如果材料的组成成分容易与酸、碱、盐、氧或某些化学物质起反应，或材料的组成易溶于水或某些溶剂，则材料的耐腐蚀性较差。 (2)非晶体材料较同组成的晶体材料的耐腐蚀性差。因前者较后者有较高的化学能，即化学稳定性差。 (3)材料内部的孔隙率，特别是开口孔隙率。孔隙率越大，腐蚀物质越易进入材料内部，使材料内外部同时受腐蚀，因而腐蚀加剧。
土木工程材料复习思考题 一、判断题（对的打错的打X） 1.密度是材料在日然状态下单位体积的质量。（X ） 2.材料孔隙率提高，则密度降低，表观密度也降低。（ X ） 3.软化系数越小的材料，其耐水性能越好。（X ） 4.大尺寸试件的强度测定值较小尺寸试件偏大。（X ） 5.石灰“陈伏”，是为了降低石灰熟化时的发热量。（X ） 6.建筑石膏可用于潮湿部位，但不能用于水中。（X ） 7.生产普通硅酸盐水泥时掺入石膏的bl的是为了提高水泥的强度。X 8.硅酸盐水泥中C2S早期强度低，后期强度高，而C3S正好相反。（V ） 9.硅酸盐水泥熟料中C3A的强度最高，放热量最多。（X） 10.标准稠度用水量是水泥的主要技术指标之一。（ X ） 11.水泥安定性不合格可以降级使用。（X ） 12.硅酸盐水泥中含氧化钙、氧化镁和过多的硫酸盐，都会造成水泥体积安定性不良。（X ） 13.决定水泥石强度的主要因素是熟料矿物组成及含量、水泥的细度而与加水量（即W/C）无关。（X ） 14.水泥水化过程中产生有Ca（OH） 和C3AH6水化物，它们是引起水泥石腐蚀的主要内在原因。（V ） 2 15.由于火山灰的耐热性差，所以不宜用于蒸气养护。（） 16.配制高强混凝土应优先选用火山灰水泥。（） 17.水泥是水硬性胶凝材料，因此只能在水中凝结硬化产生强度。（4） 18.抗渗要求高的工程，可以选用普通水泥或矿渣水泥。（X ） 19.两种砂子的细度模数相同，它们的级配也一定相同。（） 20.选用税粗骨料时，应在满足施工要求的前提下，粒径愈大愈好。（） 21.於用砂的细度模数越大，则该砂的级配越好。（） 22.细骨料级配的好坏，主要是根据细度模数判断的，中砂级配较好。（） 23.级配好的骨料，其空隙率小，比表面大。（） 24.相同神类的材料，其孔隙率越大，强度越高。（） 25.砂率是指砂子占於总重量的比率（） 26.对於拌合物流动性大小起决定作用的是单位用水量的多少。（） 27.在同样条件下进行於试验，试块尺寸愈小，抗压强度测定值愈小。（） 28.水灰比愈小，於强度愈高，质量愈好。（） 29.混凝土中水泥用量越多，混凝土的密实性和强度越高。（） 30.普通混凝土的强度与其W/C成线性关系。（） 30.就磔而言，施工配合比和实验室配合比二者的W/C相同。（） 31.进行磔配合比计算，用体积法计算砂、石用量时必须考虑磔内有1 %的含气量。（） 32.用假定表观密度法进行玲配合比计算时必须考虑给内有1%的含气量。（） 33.无论是普通税还是轻骨料於，其破坏均首先来日于骨料与胶结构粘结的界面。（） 34.在水泥砂浆中掺入石灰膏，其主要目的是为了提高水泥砂浆的保水性和流动性。（） 35.砌筑砂浆的分层度越大，说明该砂浆的流动性也越大。（） 36.用于吸水基面的砌筑砂浆，其强度主要决定于水泥标号和水泥用量，与水灰比无关。（） 37.用于不吸水基面的砂浆其强度主要取决于水泥强度与水灰比的大小。（）
《工程材料学》习题 一、解释下列名词 1．淬透性与淬硬性; 2．相与组织; 3．组织应力与热应力；4．过热与过烧； 5. 回火脆性与回火稳定性 6. 马氏体与回火马氏体7. 实际晶粒度与本质晶粒度 8.化学热处理与表面热处理 淬透性：钢在淬火时获得的淬硬层深度称为钢的淬透性，其高低用规定条件下的淬硬层深度来表示 淬硬性：指钢淬火后所能达到的最高硬度，即硬化能力 相：金属或合金中，凡成分相同、结构相同，并与其它部分有晶只界分开的均匀组成部分称为相 组织：显微组织实质是指在显微镜下观察到的各相晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。 组织应力：由于工件内外温差而引起的奥氏体（γ或A）向马氏体（M）转变时间不一致而产生的应力 热应力：由于工件内外温差而引起的胀缩不均匀而产生的应力 过热：由于加热温度过高而使奥氏体晶粒长大的现象 过烧：由于加热温度过高而使奥氏体晶粒局部熔化或氧化的现象 回火脆性：在某些温度范围内回火时，会出现冲击韧性下降的现象，称为回火脆性 回火稳定性：又叫耐回火性，即淬火钢在回炎过程中抵抗硬度下降的能力。 马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体称为马氏体。 回火马氏体：在回火时，从马氏体中析出的ε-碳化物以细片状分布在马氏体基础上的组织称为回火马氏体。本质晶粒度：钢在加热时奥氏体晶粒的长大倾向称为本质晶粒度 实际晶粒度：在给定温度下奥氏体的晶粒度称为实际晶粒度，它直接影响钢的性能。 化学热处理：将工件置于待定介质中加热保温，使介质中活性原子渗入工件表层，从而改变工件表层化学成分与组织，进而改变其性能的热处理工艺。 表面淬火：：指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下，利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 二、判断题 1. （）合金的基本相包括固溶体、金属化合物和这两者的机械混合物。错。根据结构特点不同，可将合金中相公为固溶体和金属化合物两类。 2. （）实际金属是由许多位向不同的小晶粒组成的。对。 3. （）为调整硬度，便于机械加工，低碳钢，中碳钢和低碳合金钢在锻造后都应采用正火处理。对。对于低、中碳的亚共析钢而言，正火与退火的目的相同；即调整硬度，便于切削加工，细化晶粒，提高力学性能，为淬火作组织准备，消除残作内应力，防止在后续加热或热处理中发生开裂或形变。对于过共析钢而言，正火是为了消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。对于普通话结构钢而言，正火可增加珠光体量并细化晶粒，提高强度、硬度和韧性，作为最终热处理。 4.（）在钢中加入多种合金元素比加入少量单一元素效果要好些，因而合金钢将向合金元素少量多元化方向发展。对。不同的元素对于钢有不同的效果。 5. （）不论含碳量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。错。马氏体的硬度主要取决于其含碳量，含碳增加，其硬度也随之提高。合金元素对马氏体的硬度影响不大，马氏体强化的主要原因是过饱和引起的固溶体强化。 6．（）40Cr钢的淬透性与淬硬性都比T10钢要高。错。C曲线越靠右，含碳量越低，淬透性越好。40Cr为含碳量为0.4%，含Cr量为1.5%左右的调质钢。T10为含碳量为1%左右的碳素工具钢。但是淬火后45钢香到马氏体，T10钢得到马氏体加少量残余奥氏体，硬度比45钢高。 7．（）马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，由奥氏体直接转变而来的，因此马氏体与转变前的奥氏体含碳量相同。对。当奥氏体过冷到Ms以下时，将转变为马氏体类型组织。但是马氏体转变时，奥氏体中的碳全部保留在马氏休中。马氏体转变的特点是高速长大、不扩散、共格切变性、降温形成、转变不完全。 8．（）铸铁中的可锻铸铁是可以在高温下进行锻造的。错。所有的铸铁都不可以进行锻造。 9．（）45钢淬火并回火后机械性能是随回火温度上升，塑性,韧性下降，强度,硬度上升。 错。钢是随回火温度上升，塑性,韧性上升，强度,硬度提高。 10．（）淬硬层深度是指由工件表面到马氏体区的深度。错。淬硬层深度是指由工件表面到半马氏体区（50%马氏体+50%非马氏体组织）的深度。 11．（）钢的回火温度应在Ac1以上。错。回火是指将淬火钢加热到A1以下保温后再冷却的热处理工艺。 12．（）热处理可改变铸铁中的石墨形态。错。热处理只能改变铸铁的基休组织，而不能改变石黑的状态和分布。 13.（）奥氏体是碳在α-Fe中的间隙式固溶体。错。奥氏体是碳在γ-Fe中的间隙固溶体。用符号A 或γ表示。 14．（）高频表面淬火只改变工件表面组织，而不改变工件表面的化学成份。对。高频表面淬火属于表面淬火的一种。表面淬火是指在不改变钢的化学成分及心部组织的情况下，利用快速加热将表面奥氏休化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 15．（）过冷度与冷却速度有关，冷却速度越大，则过冷度越小。错。过冷度（ΔT）是指理论结晶温度（T0）与实际结晶温度（T1）的差值，即ΔT=T0-T1。但是冷却速度越大，则过冷度越大，。
1.简述石灰的熟化、硬化过程及特点 熟化识指生石灰与水作用生成氢氧化钙的过程 特点： 1.放出大量的热 2.体积增大1-2.5 倍 石灰硬化包括干燥硬化和碳化硬化 干燥硬化：氢氧化钙颗粒间的毛细孔隙失水，使得毛细管产生负压力，颗 粒间接触变得紧密而产生强度 特点：强度低，遇水部分强氧化成重新溶于水，强度消失碳化硬化：氢氧化钙与空气中的二氧化碳在有水的情况下反应生成碳酸钙 晶体的过程特点：基本只发生在表层，过程十分缓慢 2. 为什么石灰土多年后具有一定得耐水性？ 石灰可改善粘土的和易性，在强力夯实下，大大提高粘土的紧密程度。而 且粘土颗粒表面少量的活性氧化硅和氧化铝可与氢氧化钙发生化学反应，生成 不溶于水的硅酸钙和水化铝酸钙。将粘土粘结起来，从而提高了粘土的强度和耐久性 3. 硅酸盐水泥主要由哪些矿物成分组成？它们的水化产物是什么？硅酸盐水泥熟料的主要矿物的名称和含量范围如下： 硅酸三钙（3CaOSi02,简称C3S含量36-60% 硅酸二钙（2CaOSi02,简称C2S含量15-37% 铝酸三钙（3CaOAI2O3,简称C3A 含量7-15% 铁铝酸四钙（4CaOAI2O3 Fe2O3,简称C4AF含量10-18% 产物：水化硅酸钙,水化铁酸钙凝胶,氢氧化钙,水化铝酸钙 4. 活性混合材料在水泥中是如何起作用的？二次方应有何特点？当水泥中渗 入活性混合材料,熟料矿物首先水化,熟料矿物水化生成的氢氧化钙再与活性 混合材料发生反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，当有石膏存在时，还会进一步
反应生成硫铝酸钙 二次反应特点：渗活性混合材料水泥的二次反应必须在水泥熟料水化生成氢氧化钙后才能进行，二次的速度较慢，水化放热量很低，反应消耗了水泥石中的部分氢氧化钙 5. 什么是水泥的安定性？引起水泥安定性不良的原因是什么？安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性 若水泥浆体硬化过程发生不均匀的体积变化，会导致水泥是膨胀开裂、翘曲、即安定性不良。 原因： 1.熟料中游离氧化钙过多 2.熟料中游离氧化镁过多3、石膏渗量过多 6. 硅酸盐水泥石腐蚀的内在因素是什么？防止腐蚀发生的措施有哪些？ 1. 水泥石中存在着易腐蚀的组分：氢氧化钙和水化铝酸钙 2. 水泥石本身不密实，有很多毛细孔通道，侵蚀性介质易进入其内部 措施：根据腐蚀环境特点，合理选用水泥品种 提高水泥石的紧密程度加做保护层 7. 何谓骨料级配？如何判断细骨料的级配是否良好？ 骨料级配：表示基料大小颗粒的搭配情况 将500g 的的干砂式样由粗到细进行筛析。筛余百分率的三个级配区应该都处于标准砂颗粒级配区内。视为级配良好 8. 简述普通混凝土作为土木工程材料的主要优点和缺点 优点： 1.原材料来源丰富，造价低廉 2.性能可按需要调节 3.混凝土拌合具有塑性 4.抗压强度高 5.耐久性能好 6.可与钢筋共同作用 缺点： 1.抗拉强度低 2.自重在，比强度小 3.生产周期长
土木工程材料计算题文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
六、计算题 1、某石灰岩的密度为2.68 g/cm3，孔隙率为%，今将石灰岩破碎成碎石，碎石的堆积密度为1520kg/m3，求此碎石的表观密度和空隙率。 解: (1) 碎石的表观密度 (2) 碎石的空隙率 %42.42%100)64 .252.11(%100)'1('0=?-=?- =ρρP 2、料的密度为2.68g/cm3，表观密度为2.34 g/cm3，720克绝干的该材料浸水饱和后擦干表面并测得质量为740克。求该材料的孔隙率、质量吸水率、体积吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率。(假定开口孔全可充满水) 解: (1)孔隙率：%7.12%100)68 .234.21(%100)1(0=?-=?- =ρρP (2)质量吸水率：%8.2%100720 720 740=?-= m W (3)体积吸水率：%6.6%8.234.20=?=?=Wm Wv ρ (4)开孔孔隙率：%6.6==Wv P 开 (5)闭口孔隙率：%1.6%6.6%7.12=-=-=开闭P P P 3、将卵石洗净并吸水饱和后，用布擦干表面称1005g ，将其装入广口瓶内加满水称其总重为2475g ，广口瓶盛满水重为1840Gr ，经烘干后称其重为1000g ，试问上述条件可求得卵石的哪些相关值各是多少 解:(1) 可求得卵石的表观密度和吸水率。（2分） (2) 卵石的表观密度: 30/74.2) 10002475(18401000 cm g =--=ρ 卵石的吸水率: %5.01000 1000 1005=-= W
第1章材料的性能 一、选择题 1.表示金属材料屈服强度的符号是（ B） A.σ B.σs C.σb D.σ-1 2.表示金属材料弹性极限的符号是（ A） A.σe B.σs C.σb D.σ-1 3.在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（ B） A.HB B.HRC C.HV D.HS 4.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（A ） A.强度 B.硬度 C.塑性 D.弹性 二、填空 1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形）或（破坏）的能力。 2.金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。 3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（塑性变形）和（断裂）三个阶段。 4.常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法）、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。 5.疲劳强度是表示材料经（无数次应力循环）作用而（不发生断裂时）的最大应力值。 三、是非题 1.用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。是 2.用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。是 3.金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。 四、改正题 1. 疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。将冲击载荷改成交变载荷 2. 渗碳件经淬火处理后用HB硬度计测量表层硬度。将HB改成HR 3. 受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。将疲劳强度改成冲击韧性 4. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。将冲击韧性改成断面收缩率 5. 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。将载荷改成冲击载荷 五、简答题 1.说明下列机械性能指标符合所表示的意思：σs、σ0.2、HRC、σ-1、σb、δ5、HBS。σs: 屈服强度σ0.2：条件屈服强度 HRC：洛氏硬度（压头为金刚石圆锥）σ-1: 疲劳极限 σb: 抗拉强度σ5：l 0=5d 时的伸长率（l =5.65s01/2） HBS:布氏硬度（压头为钢球）第2章材料的结构
1、材料的强度与强度等级的关系如何影响材料强度测试结果的试验条件有哪些怎样影响 答：材料在外力作用下抵抗破坏的能力，称为材料的强度；按其强度值的大小划分为若干个等级，则是材料的强度等级。材料的强度与材料的含水率状态及温度有关，含有水分的材料其强度较干燥时低；一般温度高时材料的强度降低。材料的强度还与其测试的所用的试件形状、尺寸有关，与实验时的加荷速度、试件的表面性状有关，相同材料采用小试件测得的强度较大，试件高，加荷速度快者强度偏高，试件表面不平或表面涂润滑剂时所测得的强度偏低。 2、材料的孔隙率和孔隙构造对材料的哪些性能有影响如何影响 答：材料的孔隙率和孔隙构造对材料的体积密度、强度、吸水性、吸湿性、抗渗性、抗冻性、导热性及吸音性等性质均会产生影响，其影响如下：（1）孔隙率越大，其体积密度越小； （2）孔隙率越大其强度越低； （3）密实材料及具有闭口孔的材料是不吸水和不吸湿的；具有粗大孔的材料因其水分不易存留，其吸水率常小于孔隙率；而那些孔隙率较大且具有开口连通孔的亲水性材料具有较大的吸水与吸湿能力； （4）密实的或具有闭口孔的材料是不会发生透水现象的。具有较大孔隙率且为开口连通大孔的亲水性材料往往抗渗性较差； （5）密实材料及具有闭口孔的材料具有较好的抗冻性； （6）孔隙率越大，导热系数越小，导热性越小，绝热性越好；孔隙率相同时，具有较大孔径或连通孔的材料，导热系数偏大，导热性较大，绝热性较差； （7）孔隙率较大且为细小连通孔时，材料的吸音性较好。 3、引起水泥体积安定性不良的原因及检验方法是什么建筑工程使用安定性不良的水泥有何危害水泥安定性不合格怎么办 答：引起水泥体积安定性不良的原因是熟料中含有过多的游离氧化钙、游离氧化镁和石膏含量过多。游离氧化钙可用煮沸法检验；游离氧化镁要用蒸压法才能检验出来，石膏掺量过多造成的安定性不良，在常温下反应很慢，需长期在常温水中才能发现，两者均不便于快速检验，因此国家标准规定控制水泥中游离氧化镁及三氧化硫的含量。 4、试述掺大量活性混合材料的硅酸盐水泥的共性与特性。 答：在建筑工程使用安定性不良的水泥会由于不均匀的体积变化，使水泥混凝土结构产生膨胀性的裂缝，引起严重的工程事故。体积安定性不合格的水泥不得用于任何工程。 掺大量活性混合材料的硅酸盐水泥的共性：（1）水化热小；（2）硬化慢，早期强度低，后期强度高；（3）抗化学腐蚀性高；（4）对温度较为敏感，低温下强度发展较慢，适合高温养护；（5）抗碳化能力较差；（6）抗冻性较差。 特性：矿渣硅酸盐水泥：（1）泌水性大，抗渗性差；（2）耐热性好；（3）干缩率大。 火山灰质硅酸盐水泥：（1）保水性好、抗渗性好；（2）干缩率大；（3）耐磨性差。 粉煤灰硅酸盐水泥：（1）干缩小、抗裂性高；（2）耐磨性差。
1、已知某卵石的质量为10.6g ，体积为4.06cm3，用李氏瓶法，排除的水的体积为4ml ，现总共有这样的卵石3360kg ，堆成体积为2m3，求石子的孔隙率和空隙率。 2、某材料干燥试样重450g ，浸入水中吸水饱和后，排出水的体积190cm3；取出后用湿布抹干再浸入水中，排出水的体积为230cm3；试样磨细后烘干再浸入水中，排出水的体积为170cm3。试求该材料的密度ρ，表观密度ρ0，开口孔隙率PK ，闭口孔隙率PB 。 实体体积 V 实＝170cm3 V 实＋V 闭＝190cm3 表观体积 V0＝V 实＋V 闭＋V 开＝230cm3 密度ρ＝ ＝450/170＝2.65 g/cm3； 表观密度ρ0＝ ＝450/230＝1.956 g/cm3＝1956 kg/m3 开口孔隙率PK ＝ ×100%＝（230-190）/230×100%＝17.4% 闭口孔隙率PB ＝ ×100%＝（190-170）/230 ×100%＝8.7% 3.一质量为 4.1kg ，体积为10L 的容量筒，内部装满最大粒径为20mm 的碎石，称得总质量为19.81kg 。向上述容量筒内注水，待石子吸水饱和后再注满水，称得其时总质量为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 。试求该碎石: (1)堆积密度 300/61.206.46.10cm g V m ===ρ表观密度 3/65.246.10cm g V m ===ρ密度 3'0'0/168023360m kg V m ===ρ堆积密度 %5.1%100)65.261.21(%100)1(0=?-=?-=ρρP 孔隙率 %6.35%100)2610 16801(%100)1(0'0'=?-=?-=ρρP 空隙率
第1章土木工程材料的基本性 1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： 密度表观密度强度吸水率搞冻性导热性 2材料的密度、近似密度、表观密度、零积密度有何差别答： 3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。 4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。 5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（受压面积为115mmX120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位 答： 6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。 7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。 8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 1岩石按成因可分为哪几类举例说明。 答：可分为三大类： 造价工程师执业资格考试：建设工程技术与计量（安装）工程材料安装工程常用材.. 2 1)岩浆岩，也称火成岩，是由地壳内的岩浆冷凝而成，具有结晶构造而没有层理。例如花岗岩、辉绿岩、火山首凝灰岩等。2) 沉积岩，又称为水成岩，是由地表的各类岩石经自然界的风化作用后破坏后补水流、冰川或风力搬运至不同地主，再经逐层沉积并在覆盖层的压力作用或天然矿物胶结剂的胶结作用下，重新压实胶结而成的岩石。例如，页岩、菱镁矿，石灰岩等。3) 变质岩，是地壳中原有的各类岩石在地层的压力或温度作用下，原岩石在固体状态下发生变质作用而形成的新岩石。例如，大理石、片麻岩等。 2比较花岗岩、石灰岩、大理岩、砂岩的性质和用途，并分析它们具有不同性质的原因。答：这几种石材性质不同的于它们的化学成分和结构的差别：花岗岩的主要化学成分为石英、长石及少量暗色矿物和云母，它呈全晶质结构。花岗岩表观密度大，抗压强度高，抗冻性好，刻水率小，耐磨性好，耐久性高，但耐火性差。它常用于基础、甲坝、桥墩、台阶、路面、墙石和勒脚及纪念性建筑物等。石灰岩的主要化学成分为CaCO 3，主要矿物成分为方解石，但常含有白云石、菱镁矿、石英、蛋白石等， 因此，石灰岩的化学成分、矿物组分、致密程度以及物理性质差别很大。石灰岩来源广，硬
土木工程材料 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。…………………………………( )
三、选择题(共 25 分，每小题 1 分) I. 40钢钢锭在1000 C 左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是 () A. 温度过低； B. 温度过高； C. 钢锭含磷量过高； D. 钢锭含硫量过高 2. 下列碳钢中，淬透性最高的是 ( ) A.20 钢； B.40 钢； C.T8 钢； D.T12 钢 3. Ni 在 1Cr18Ni9Ti 钢中的主要作用是 ( ) A.提高淬透性； B.固溶强化； C.扩大Fe-Fe3C 相图中的Y 相区； D.细化晶粒； 4. W18Cr4V 钢锻造后，在机械加工之前应进行 ( ) A. 完全退火； B. 球化退火； C. 去应力退火； D. 再结晶退火 5. 下列材料中，最适合制造机床床身的是 ( ) A.40 钢； B.T12 钢； C.HT300 ； D.KTH300-06 6. 下列材料中，最适合制造气轮机叶片的是 A.1Cr13 钢； B.1Cr17 钢； C.3Cr13 钢； D.4Cr13 钢 7. 下列材料中，最适合制造飞机蒙皮的是 ( ) A.ZAISi12 ； B.2A50(旧牌号 LD5) ； C.ZAIMglO ； D.2A12(旧牌号 LY12) 8. 下列材料中，最适合制造盛放氢氟酸容器的是 ( ) A.1Cr17 ； B.1Cr18Ni9Ti ； C.聚四氟乙烯； D.SiO2 9. 下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是 ( ) A.60Si2Mn ； B.5CrNiMo ； C.Cr12MoV ； D.GCr15 10. 下列材料中，最适合制造汽车火花塞绝缘体的是 ( ) A.AI2O3 ； B.聚苯乙烯； C.聚丙烯； D.饱和聚酯 II. 铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只 需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是 ( ) A. 铁总是存在加工硬化，而铜没有； B. 铜有加工硬化现象，而铁没有； C.铁在固态下有同素异构转变；而铜没有 D.铁和铜的再结晶温度不同 12. 常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和 ( ) A. 铁素体 -奥氏体不锈钢； B. 马氏体 -奥氏体不锈钢； C. 莱氏体不锈钢； D. 贝氏体不锈钢 13. 以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？ ( ) A. 马口铁； B. 白口铸铁； C. 麻口铸铁； D. 灰铸铁 14. 用于制造渗碳零件的钢称为 ( )。
《土木工程材料》复习题 一、填空题 1. 量取10l气干状态的卵石，称重为14.5kg；又取500g烘干的该卵石，放入装有500m l 水的量筒中，静置24h后，水面升高为685m l。则该卵石的堆积密度为1.45g/cm3__，表观密度为__ 2.7g/cm3_，空隙率为。 2.密度是指材料在_绝对密实___状态下单位体积的质量。 3.材料在外力（荷载）作用下，抵抗破坏的能力称为___强度____。 4. 石灰的陈伏处理主要是为了消除过火石灰的危害。 5. 硅酸盐水泥熟料矿物组成主要有__硅酸二钙（C2S）、硅酸三钙(C3S)、铝酸三钙(C3A)_及铁铝酸四钙(C4AF)_。 6. 水泥颗粒越细，水化速度越____快____，凝结硬化后收缩越____大____，早期强度越___高___。 7. 坍落度试验是用来测试新拌混凝土的__流动性___。 8. 在和易性要求一定的条件下，采用粗砂配制的混凝土水泥用量比采用细砂配制的混凝土水泥用量____少_ __。 9. 当混凝土拌合物出现粘聚性尚好、坍落度太小时，应在保持____水灰比____不变的情况下，适当地增加___水泥浆_（水泥和水）__用量。 10. 测定混凝土立方体抗压强度的标准试件尺寸是边长为____150____mm的立方体，试件的标准养护温度为___20±3_____℃，相对湿度为大于_____90______%，养护龄期为____28______天。 11. 混凝土抗冻等级F15表示混凝土能够承受反复冻融循环次数为___15次___而不破坏。 12. 钢筋进行冷加工强化后，其塑性及韧性将明显降低。 13. 砂浆和易性包括___流动性____和____保水性____两方面的含义。 14. 建筑钢材随着含碳量的增加，其强度____提高____，塑性___降低____。 钢材的冲击韧性__是指钢材抵抗冲击荷载的能力。 16. 钢材的疲劳强度比其屈服强度____低_____，焊接性能随含碳量增大而__ 降低___。 二、单项选择题 1. 含水率为5%的砂220kg，将其干燥后的质量是_____kg。（ B ） 2. 颗粒材料的密度为ρ，表观密度为ρ0，堆积密度为ρ'0，则存在下列关系_____。( C ) A.ρ＞ρ'0＞ρ0 B.ρ0＞ρ＞ρ'0 C.ρ＞ρ0＞ρ'0ρ'＞ρ＞ρ0 3. 石膏在凝结硬化过程中，下列哪句话是正确的( D ) A.凝结硬化时间慢、硬化后体积微小收缩 B.凝结硬化时间慢，硬化后体积微小膨胀 C.凝结硬化时间快、硬化后体积微小收缩 D.凝结硬化时间快，硬化后体积微小膨胀 4. 硅酸盐水泥耐热性差，主要是因为水泥中含有较多的_____。（ C ） A 水化铝酸钙 B 水化铁酸钙 C 氢氧化钙 D 水化硅酸钙
六、计算题 1、某石灰岩的密度为2.68 g/cm3，孔隙率为1.5%，今将石灰岩破碎成碎石，碎石的堆积密度为1520kg/m3，求此碎石的表观密度和空隙率。 解: (1) 碎石的表观密度 (2) 碎石的空隙率 %42.42%100)64 .252.11(%100)'1('0=?-=?- =ρρP 2、料的密度为2.68g/cm3，表观密度为2.34 g/cm3，720克绝干的该材料浸水饱和后擦干表面并 测得质量为740克。求该材料的孔隙率、质量吸水率、体积吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率。(假定开口孔全可充满水) 解: (1)孔隙率：%7.12%100)68 .234.21(%100)1(0=?-=?- =ρρP (2)质量吸水率：%8.2%100720 720 740=?-= m W (3)体积吸水率：%6.6%8.234.20=?=?=Wm Wv ρ (4)开孔孔隙率：%6.6==Wv P 开 (5)闭口孔隙率：%1.6%6.6%7.12=-=-=开闭P P P 3、将卵石洗净并吸水饱和后，用布擦干表面称1005g ，将其装入广口瓶内加满水称其总重为2475g ，广口瓶盛满水重为1840Gr ，经烘干后称其重为1000g ，试问上述条件可求得卵石的哪些相关值？各是多少？ 解:(1) 可求得卵石的表观密度和吸水率。（2分） (2) 卵石的表观密度: 30/74.2) 10002475(18401000 cm g =--=ρ 卵石的吸水率: %5.01000 1000 1005=-= W 4、已知某材料的密度为2.50g/cm3, 表观密度为2.00g/cm3,材料质量吸水率为9%。试求该材料的孔隙率、开口孔隙率和闭口孔隙率。 解：（1）孔隙率：%20%100)5 .22 1(%100)1(0=?-=?- =ρρP ?? (2)开口孔隙率：%18%90.20=?=?=Wm Wv ρ (3)闭口孔隙率：%2=-=开闭P P P 5、一块普通标准粘土砖，烘干后质量为2420g ，吸水饱和后为2640g ，将其烘干磨细后取50g 用李 氏瓶测其体积为19.2 cm3，求该砖的开口孔隙率和闭口孔隙率。 解:(1) 粘土砖的密度:3/6.22 .1950 cm g ==ρ (2) 粘土砖的表观密度:30/65.13 .55.11242420 cm g =??=ρ
机械工程材料复习 第一部分 基本知识 一、概述 ⒈目的 掌握常用工程材料的种类、成分、组织、性能和改性方法的基本知识（性能和改性方法是重点）。 具备根据零件的服役条件合理选择和使用材料； 具备正确制定热处理工艺方法和妥善安排工艺路线的能力。 ⒉复习方法 以“材料的化学成分→加工工艺→组织、结构→性能→应用” 之间的关系为主线，掌握材料性能和改性的方法，指导复习。 二、材料结构与性能： ⒈材料的性能： ①使用性能：机械性能（刚度、弹性、强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度、断裂韧性）； ②工艺性能：热处理性能、铸造性能、锻造性能、机械加工性能等。 ⒉材料的晶体结构的性能：纯金属、实际金属、合金的结构（第二章）； 纯金属：体心立方（e F -α）、面心立方（e F -γ），各向异性、强度、硬度低；塑性、韧性高 实际金属：晶体缺陷（点：间隙、空位、置换；线：位错；面：晶界、压晶界）→各向同性；强度、硬度增高；塑性、韧性降低。 合金：多组元、固溶体与化合物。力学性能优于纯金属。 单相合金组织：合金在固态下由一个固相组成；纯铁由单相铁素体组成。 多相合金组织：由两个以上固相组成的合金。
多相合金组织性能：较单相组织合金有更高的综合机械性能，工程实际中多采用多相组织的合金。 ⒊材料的组织结构与性能 ⑴。结晶组织与性能：F、P、A、Fe3C、Ld； 1）平衡结晶组织 平衡组织：在平衡凝固下，通过液体部的扩散、固体部的扩散以及液固二相之间的扩散使使各个晶粒部的成分均匀，并一直保留到室温。
2）成分、组织对性能的影响 ①硬度(HBS)：随C ﹪↑,硬度呈直线增加， HBS 值主要取决于组成相C F e3的相对量。 ②抗拉强度(b σ)：C ﹪＜0.9%围，先增加，C ﹪＞0.9～1.0％后，b σ值显著下降。 ③钢的塑性(δ ?)、韧性(k a )：随着C ﹪↑,呈非直线形下降。 3）硬而脆的化合物对性能的影响： 第二相强化：硬而脆的化合物， 若化合物呈网状分布：则使强度、塑性下降； 若化合物呈球状、粒状（球墨铸铁）：降低应力集中程度及对固溶体基体的割裂作用，使韧性及切削加工性提高； 呈弥散分布于基体上：则阻碍位错的移动及阻碍晶粒加热时的长大，使强度、硬度增加，而塑性、韧性仅略有下降或不降即弥散强化； 呈层片状分布于基体上：则使强度、硬度提高，而塑性、韧性有所下降。
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
土木工程材料试题及答案 一、填空题（每空1分，共20分） 1、材料的吸湿性是指材料在空气中吸收＿＿＿＿＿的性质。 1.水分 2.水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为 ＿＿＿＿＿。 2.亲水性 3.按冶炼时脱氧程度分类钢可以分成：＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿和特殊镇静钢。 3.镇静钢沸腾钢半镇静钢 4.混凝土的三大技术性质指＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。 4.工作性力学性质耐久性 5.根据粒径的大小可将水泥混凝土用集料分为两种:凡粒径小于＿＿＿＿＿者称为细集料，大于＿＿＿＿＿者称为粗集料。 5.5mm 5mm 6.石灰的主要化学成分是＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 6.氧化钙氧化镁 7.土木工程中通常使用的五大品种硅酸盐水泥是 ＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 7.硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐泥粉煤灰硅酸盐水泥 8.目前所用的墙体材料有＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿三大类。 8.砖砌块板材 二.判断题（每小题1分，共10分） 1.砂浆的流动性是用分层度表示的。 1.对
2.白色大理石由多种造岩矿物组成。 2.错 3.粘土质砂岩可用于水下建筑物。 3.错 4.在空气中贮存过久的生石灰，不应照常使用。 4.对 5.针叶树材强度较高，表观密度和胀缩变形较小。 5.对 6.普通混凝土的强度与其水灰比成线性关系。 6.错 7.普通水泥混凝土配合比设计计算中，可以不考虑耐久性的要求。 7.错 8.石膏浆体的凝结硬化实际上是碳化作用。 8.错 9.木材的持久强度等于其极限强度。 9.错 10.沥青混合料是一种复合材料，由沥青、粗集料、细集料和矿粉以及外加剂所组成。 10.对 三.选择题（每小题2分，共10分） 1.在混凝土拌合物中，如果水灰比过大，会造成＿＿。 A 拌合物的粘聚性和保水性不良 B 产生流浆 C 有离析现象 D 严重影响混凝土的强度 1.ABCD 2 为工程使用方便，通常采用（）确定沥青胶体结构的类型。