硬质合金的发展及现状
硬质合金是用粉末冶金法生产的由难熔金属化合物（硬质相）和粘结金属（粘结相）所构成的复合材料。具有高硬度、高耐磨性，高弹性模量，高抗压强度，化学稳定性好（耐酸、碱、高温氧化），冲击韧性较低，膨胀系数低，导热、导电与铁及其合金相近。硬质合金在耐磨件、刀具等方面有着广阔应用前景，今后相当长一段时间中国的国民经济仍将快速发展，将持续为硬质合金提供良好发展空间。
随着工业高速发展以及数控机床、加工中心在机械加工各领域的应用不断扩大，高性能高精度研磨涂层刀片及配套工具等高附加值硬质合金制品需求将不断增加。在未来几年里中国会成为世界上硬质合金行业最有竞争力的国家。硬质合金大范围的持续增长，大规模的市场应用在中国国民经济迅速发展的今天是不可逆转的趋势，目前中国硬质合金市场应用是鱼龙混杂，高精端的产品及技术也参次不齐，更高精度，高技术的硬质合金产品的市场需求要靠厂商去开发；面对庞大的市场需求，行业对硬质合金产品提出的更高要求，激烈的竞争中，有挑战也有机遇，虽然目前硬质合金的应用还有不少的局限性，很多更高标准，更高精度还不能普遍满足工业市场的需求。但是在未来5年内，中国硬质合金高精度高性能研磨涂层合金，高性能超细和纳米硬质合金，功能梯度合金等都会不断的研发生产，得到广泛的应用，从而更进一步满足工业制造的应用需求，促进硬质合金在不同行业和不同领域的应用需求不断扩大，形成一个良性，合理，有序的硬质合金发展市场。
一、中国硬质合金工业的现状
在钨工业中，硬质合金耗钨量约占总耗钨量的50%。因此，硬质合
金工业的发展对整个钨工业的发展起着十分重要的作用。中国硬质合金工业是从20世纪50年代初建设株洲硬质合金厂开始的，50多年来，从无到有，不断发展，取得了令世人瞩目的成就，但整体技术水平特别是高附加值制品的生产与世界先进水平比较仍存在较大差距。
1、取得的快速发展
硬质合金产量：20世纪80年代初期，世界硬质合金年产量2.5万吨左右时，中国硬质合金年产量约5千吨。进入21世纪，世界硬质合金年产量达到了3.8万吨左右，而中国硬质合金产量已快速增长到1.5万吨左右，超过世界硬质合金产量的三分之一。因此，从生产规模和生产量看，中国是世界名符其实的第一生产大国。
硬质合金出口创汇：随着中国改革开放的深入发展，中国硬质合金出口也取得了明显进步，年出口量1986年突破100吨，1992年突破400吨，1996年接近1000吨，到了2003年已超过2500吨，2004年更超过3000吨，跟产量一样同样占世界硬质合金市场流通量的三分之一。年创汇也从过去不到400万美元/年，增加到现在的7000万美元/年左右。
品种基本齐全：涉及应用于金属切削、矿山开采、拉拨模具、耐磨零件等各领域，包括其深加工产品，除部分高性能精度研磨涂层刀片及配套工具、高性能超细合金棒材和少量大异制品需从国外进口外，绝大部分产品中国均能生产。
装备和工艺技术不断提高：近几年，中国用于硬质合金生产的装备制造业发展很快，生产的设备技术水平也不断提升，为硬质合金企业设备更新换代创造了良好条件。一些实力较强的企业在此基础上再通过自身科研攻关以及必要的技术引进，生产装备和工艺技术整体水平有了很大提高。自动化制粉设备、高效球磨、喷雾干燥制粒、高精度全自动压
力机、脱蜡真空烧结一体炉、压力烧结炉、研磨涂层等一系列先进装备和工艺技术已在不同厂家得到不同程度的应用。株洲硬质合金集团有限公司控股的株洲钻石切削刀具股份有限公司高性能高精度研磨涂层刀片生产线，是在环境、装备、工艺技术和质量标准等方面均按当代硬质合金生产先进水平设计建设的，已于2002年一季度正式投产，生产的数控刀片、整体合金刀具等产品档次高、经济效益显著，也为进一步开发高附加值硬质合金新品奠定良好基础。
废硬质合金回收利用成绩显著：在中国废钨利用正不断得到企业重视，仅废硬质合金经电解、锌溶等工艺技术回收的碳化钨、草酸钴、混合料，再加工利用生产中低档硬质合金的产量已超过3000吨/年，占中国硬质合金产量的20%以上。这些合金除满足中国部分产业自身需求外，也向国外提供部分性价比合理的硬质合金产品，使宝贵的钨资源得到了较合理的利用。
2、发展中的差距
中国硬质合金工业在快速发展的同时，也因研发更新改造资金投入不足，以及长期存在的合金生产与工具生产脱节和某些管理环节上的问题，导致行业创新能力不强、高附加值及配套产品少、产业经济效益不高等问题。
研发投入少，创新能力低：中国硬质合金工业至今还没有一所高水平的专业研发机构，生产规模较大的企业也存在资金及人才和管理上的差距，研发能力还较薄弱，较难产生有自主权的，高水平的原创性研究成果，企业的技术改造也因此难以得到强有力的技术支撑。
合金生产与工具生产脱节：中国硬质合金工业因历史原因，合金生产厂与工具生产厂分属于冶金和机械两个部门管理，导致原密不可分的
两个部分生产长期脱节，至今高档硬质合金工具开发问题尚未得到根本解决。
产业经济效益不高：中国硬质合金工业虽然规模大，但因高附加值及配套深加工产品如高性能超细合金、高精度高性能研磨涂层刀片、超硬工具材料、复杂大异制品、精密硬质合金数控刀具等量少、深加配套不足以及品种不全，致使硬质合金生产厂家与国外先进同行相比效益普遍不高。根据市场调查分析，目前国外几家先进企业产品在中国市场的占有率按重量计算不到中国硬质合金产量的1.5%，但年合金销售总额却占中国硬质合金年销售总额的10%以上。
二、中国硬质合金市场
随着中国国民经济的持续高速发展，以及开放的市场经济的调控作用，中国硬质合金市场十分活跃。国内外使用硬质合金的各行各业因使用对象以及使用技术和使用设备各异，对硬质合金质量和品种要求也各不相同，因此不同品种和质量档次的硬质合金制品都在中国市场上流通，国外高档硬质合金不断进入中国市场，中国生产的各档次硬质合金也不断进入国外市场，供应量大于需求量，市场竞争十分激烈。市场流通产品结构按GB/T18376-1998国家标准对流通中国市场的硬质合金产品进行分类，各类产品所占市场的百分比份额大致如下。切削工具用硬质合金约占27%，约3400吨，其中焊接刀片约占21%、可转位刀片约占6%，分别约2600吨和800吨。切削工具用硬质合金的高档高附加值产品是高性能高精度研磨涂层刀片，据统计，中国目前市场流通量约250吨，其中国产约120吨，进口约130吨。
三、硬质合金分类及成型工艺
1、硬质合金的基本特点：
高硬度、高耐磨性，高弹性模量，高抗压强度，化学稳定性好（耐酸、碱、高温氧化），冲击韧性较低，膨胀系数低，导热、导电与铁及其合金相近。
2、硬质合金分类：
WC-Co（钨钴）类合金：由碳化钨和钴组成。有时在切削工具（有时也在引申模具）中加入2%以下的其他碳化物（碳化钽、碳化铌、碳化钒等）作为添加剂。高钴：20-30%，中钴：10-15%，低钴：3-8% WC-TiC-Co（钨钛钴）类合金：低钛合金：4-6%TiC，9-15%Co；中钛合金：10-20%TiC，6-8%Co；高钛合金：25-40%TiC，4-6%Co。
WC-TiC-TaC（NbC）-Co类合金：WC-TiC-Co合金有更好的高温抗氧化性，同时也有较好的抗热震性，因而常常具有较高的刀具寿命。TiC：5-15%，TaC（NbC）：2-10% ，Co5-15%，其余为WC。
钢结硬质合金：由碳化钨或碳化钛与碳素钢或合金钢组成。
碳化钛基合金：由碳化钛、金属镍和金属钼或碳化二钼（Mo2C）组成，镍和钼的总含量通常为20-30%。
3、硬质合金的生产工艺：
4、混合料的制备
过程的目的：将各种碳化物和粘结金属的粉末配制成一定成分，一定粒度的均匀混合物。
制备方法：湿球磨
湿磨液体介质要求：与混合料组元不发生显著的化学反应；沸点较低，在100℃左右能挥发；表面张力较小，不使粉末聚团，价廉等。
介质：酒精，（最常用）；汽油，（不氧化、硬化物料，减少合金孔洞，但料浆易沉淀，不易洗涤）；水，（最便宜的，易氧化、结块）；四氯化碳，苯和丙酮等（有毒、易挥发）。
模压成形工艺过程：加成形刑(掺胶或掺蜡)－－制粒－－压制－－压坯的干燥－－加工和清理。
成形剂的选择，加成形剂的目的：改善混合料颗粒之间的结合状态；改善混合料的流动性及压制性能，提高压坯密度及密度均匀性；保证必须的压还强度；对成形剂的要求必须具有适当的粘性，以保证压坯有足够的强度；有一定的润滑作用，烧结后不残留育害的杂质，在适当的溶剂和较低的温度下能够溶解，以便与混合料均匀混合。
压制工艺过程：压制--干燥--加工清理。
压制工序包括称料，装料、压制和脱模这四个步骤，称料可用重量法或容量法。
压坯的干燥：以橡胶作成形剂时，为了完全排除压坯中残留的汽油和水分以提高压坯强度，和消除压坯内部的应力，压坯必须经过干燥；用石蜡作成形剂的压坯则不应干燥，因为石蜡熔点较低，它会在干燥过程中渗到压坯表面，反而降低压坯的强度；干燥一般在蒸汽干燥柜或电热干燥箱中进行，干燥温度一般为100~130℃，干燥时间为12~48时，为了提高效率，也可采用红外线干燥，此时可采用较高的温度(150~200℃)及较短的时间(0.5~1小时)。
压坯的加工和清理：有的硬质合金产品不宜一次直接压成产品形状，这就需要在干燥后对压坯进行加工（如倒角、斜棱和园角等加工）。
这种加工通常用粒度150目的碳化硅砂轮在“万能磨床”上进行。清理主要是用砂布和毛毡清除压坯表面的毛刷，粘料等，并对轻微的缺口掉角加以修理，最后检查坯的形状和尺寸，及有无压制缺陷。
硬质合金烧结过程中的物理、化学变化：1）烧结体致密化；2）碳化物晶粒长大；3）粘结相成分的变化及合金组织的形成。
烧结过程的几个阶段：
①、脱除成形剂及预烧阶段(<800℃)
发生变化：成形剂的脱除（挥发、裂解）；粉末表面氧化物还原；粘结金属粉末开始产生回复和再结晶，颗粒开始表面扩敢，压块强度有所提高。
②、固相烧结阶段(800℃~共晶温度)
所谓共晶温度是指缓慢升温时，烧结体中开始出现共晶液相的温度，对于WC-Co合金，在平衡烧结时的共晶温度为1340℃．
烧结体中的某些固相反应加剧，扩散速度增加，颗粒塑性流动加强，使烧结体出现明显的收缩。
③、液相烧结阶段(共晶温度~烧结温度)
当烧结出现液相后，烧结体收缩很快完成，碳化物晶粒长大并形成骨架，从而奠定了合金的基本组织结构。
④、冷却阶段(烧结温度~室温)
在这一阶段，合金的组织和成分随冷却条件的不同而产生某些变化。冷却后，得到最终组织结构的合金。
结，它与氢、氮等保护气氛下的烧结相比，具有以下优点：
1、可以显著提高炉气的纯度：
氢气烧结时，氢气中微量的水份或氧就会严重损害合金的质量，因此要求氢气的露点在-40℃以下。真空度有10-1毫米汞柱，炉气的纯度就相当于-40℃露点的氢气，一般真空烧结的真空度（10-1~10-2毫米汞柱)下的炉气纯度则相当于-40~-60℃的氢气。
2、改善粘结相对硬质相的润湿性：
真空时的负压可改善粘结相对硬质相(特别是TiC硬质相)的润湿性，使烧结体能更迅速地收缩，并改善粘结相分布的均匀性。
Ni对TiC的润湿角氢中1450℃~为17o，而在真空中1300℃时为10o，又如Fo-Cr-Mo-C对TiC的润湿角在600乇氢压力下为120~125o，在10乇氢压力下为35o。
3、可降低烧结温度：
由于真空时粉末表面的氧化物可在较低的温度下被还原，液相也可在较低的温度下出现，所以真空晓结的温度比氢气烧结可降低50~100℃，烧结时间也可缩短一些。
4、可避免填料对制品的污染：
氢气烧结时，制品表面会吸收一些氢化铝填料，含TiC的合金与氧化铝的反应尤为严重。则对合金的切削性能会有不良影响，特别对机夹不重磨刀片影响严重。真空烧结时由于不要填料，所以可避免其不良影响。
5、使刀片易于焊接
氢气烧结的刀片由于表面经常渗碳和吸收氧化铝，使刀片与焊药间的湿润不良。而真空烧结的刀的刀片则不需经过特殊的表面处理就可用普通的焊接方法捍接。
真空烧结的工艺过程为：脱蜡（胶）、预烧→烧结冷却出炉。
脱蜡（胶）一般在350~400℃下进行3~4小时，它即可在真空下进行，也可在氢气中进行。
预烧一般在700℃左右进行1小时。
烧结一般在1350~1460℃下进行，整个烧结过程为3~5小时，在最高温度一般保温0.5~1小时。
脱蜡（胶）预烧常与烧结分开在另一个炉内单独进行，但也可合并在一个炉室中进行。
附件：耐磨零件和矿山地质工具用硬质合金的性能与用途
参考文献
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材料学院工程硕士2010级李毅
2020年土木工程材料期末模拟试题及答案 名词解释（每题2分，共12分） 1.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。 2、水泥活性混合材料是指磨成细粉后，与石灰或与石灰和石膏拌和在一起，并加水后，在常温下，能生成具有胶凝性水化产物，既能在水中，又能在空气中硬化的混和材料。 3.砂浆的流动性是指砂浆在自重或外力的作用下产生流动的性质。 4、混凝土立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95％保证率的抗压强度值。 5、钢材的冷弯性是指刚才在常温下承受弯曲变形的能力。 6、石油沥青的针入度是指在规定温度25℃条件下，以规定重量100g的标准针，经历规定时间5s贯入试样中的深度。 例1-2某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174，178，165mpa，求该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。:P1[2S9O"w3q 答：该石材软化系 例4-2石灰不耐水，但为什么配制的石灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？/D(]$S4A)\6F%s' V*a)p
答：原因1.石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成，加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，所以石灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高，适于在潮湿环境中使用。7e-`' p5Y q:j.e 原因2.由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，使其密实度大大提高，降低了孔隙率，水的侵入大为减少。因此，灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位 例5-5某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为c30，施工要求混凝土拥落度为30～50mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差σ=5mpa。可供应以下原材料：水泥：p.o42.5普通硅酸盐水泥，水泥密度为ρc=3.log/cm3，水泥的富余系数为1.08；中砂：级配合格，砂子表观密度 ρ0s=2.60g/cm3；石子：5～30mm碎石，级配合格，石子表观密度ρ0g=2.65g/cm3。 设计要求： (1)混凝土计算配合比； (2)若经试配混凝土的工作性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%，试计算混凝土施工配合比。 .解：(1)求混凝土计算配合比。;^*y)H;B(g
第二章土木工程材料的基本性质 复习思考题 2、哪些因素影响保温隔热材料的导热性？ 答：（1）材料的组成和结构一般来说，金属材料的导热系数比非金属材料的大；无机材料的导热系数较有机材料的大。对于各向异性材料，导热系数随导热方向不同而改变。 （2）材料的孔隙率一般而言，孔隙率越大，导热系数越小。大孔、连通空隙由于空气在其内的对流换热，导热系数较大。封闭的小孔由于空气在其内的对流换热小，故导热系数最小，即对绝热最有利。 （3）材料的含水率由于水的导热系数远远大于空气的导热系数，故含水率越大，导热系数越大。这也是绝热材料在施工、使用中必须保持干燥的原因。 （4）此外，温度也有一定的影响，温度增高，导热系数增大。 第三章无极气硬性胶凝材料 复习思考题 4、为什么石灰特别适用与水泥和砂制成混合砂浆？ 答：生石灰与水作用生成的熟石灰Ca(OH)2粒子的尺寸非常小，对水的吸收能力较强，故在Ca(OH)2颗粒的表面吸附有一层厚的水膜，即石灰浆体具有良好的保水性和可塑性。利用这一性质来改善水泥砂浆的和易性，提高工程质量。 第四章水泥 复习思考题 8、什么是活性混合材料和非活性混合材料？掺入硅酸盐水泥中能起到什么作用？ 答：常温下能与氢氧化钙和水发生水化反应生成水硬性的水化物，并能够逐渐凝结硬化产生强度的混合材料称为活性混合材料。 常温下不能与氢氧化钙和水发生水化反应或反应很弱，也不能产生凝结硬化的混合材料称为非活性混合材料。 活性混合材料在水泥中可以起到调节强度等级、降低水化热、增加水泥产量，同时还可改善水泥的奶腐蚀性和增进水泥的后期强度等作用。而非活性混合材料在水泥中仅起到调节强度等级、降低水化热和增加水泥产量、降低成本等作用。 第五章普通混凝土 复习思考题 2、混凝土中水泥的用量是不是越多越好？ 答：混凝土强度与水泥用量没有直接关系。 一般情况下，当单位用水量不变时，水泥用量增加可以提高混凝土的强度，因为水灰比降低了。 但如果保持水灰比不变，增加水泥用量对强度增加没有贡献，水泥用量过多往往会因水泥浆过多而造成混凝土拌合料的粘聚性和保水性下降，出现分层、离析和泌水，从而使混凝土的强度受损，并显著增加变形使混凝土易产生干裂和预应力值损失。水泥用量过多还会造成水化热升高，这对大体积工程极为不利。
对建筑工程新型材料的发展现状及应用分析 1 建筑工程新型材料应用的意义 建筑材料直接影响土木和建筑工程的安全可靠性、耐久性及适用性等各种性能。因此加强建筑新型材料的开发、生产和使用，对于促进建筑业发展、发展国民经济具有重要意义。发展新建材、推广节能建筑是改造传统建材和建筑工艺发展的重要前提。新材料代表了建筑材料的未来发展方向，符合世界发展趋势和人类发展的需要。 2 建筑工程新型材料的現状分析 目前建筑工程新型材料具有很强的地方性和区域性，其发展受到资源、自然条件、工业和科学技术水平、建筑风格、民族习俗等多方面的影响。目前建材工业成为国民经济体系中资源综合利用的关键环节和消纳固体废弃物的主要工业之一。并且建材工业正在朝着资源消耗低、环境污染少的资源节约型、环境友好型产业的绿色发展方向迈进。虽然新型建筑材料正朝着大型化、轻质化、节能化、利废化、复合化和装饰化方向发展，产品结构趋于合理，但代表建筑材料现代化水平的各种轻质、复合板和复合墙板可供建筑业选择使用的仍然比较少。此外新型建筑材料施工工艺要求较高，施工人员培训不够，墙体砌筑、安装质量不易保证。因此要改变过去依赖能源、资源并且污染环境的建筑材料应
用，必须不断加强建筑工程新型材料的生产、应用发展。 3 建筑工程新型材料的应用分析 3.1 建筑工程新型混凝土材料的应用分析 新型混凝土特性如下：（1）硬化混凝土的性能。现代建筑向高层化、大跨度方向发展，因此促进了高强HPC 的研究和开发。在高层建筑中的混凝土强度是对应于柱子的轴力，可以说建筑物的层数是由所使用的混凝土强度来决定的。比如25?30层的建筑物要使用强度36Mpa?42MPa的混凝土，30?35层要42MPa?48MPa,更高层的建筑就需要更高强的混凝土，如60层需用100MPa。在此情况下，配合比设计可以参照普通混凝土的方法，但是主要组成材料和性能应满足HPC的要求。HPC可能比普通混凝土要耐久得多，这是因为在设计配合比时，就考虑到耐久性问题。（2）新拌混凝土的工作性。新拌混凝土的工作性是一个综合指标，如流动性、可泵性、填充性、均匀性等。HPC要求新拌混凝土具有大流动性及流动度经时损失小，以满足混凝土集中搅拌、运输、泵送、浇注的工艺要求。甚至在浇注时要求混凝土不振捣自流平，即好的填充性。与普通混凝土相比，HPC的组分复杂，多种掺合料与超塑化剂配合使用，其目的是通过这些组分来调整性能。其中最关键的技术之一是超塑化剂及其组成。单一成分的超塑化剂（如萘系和三聚氰胺系高效减水剂）虽然对水泥浆有强的分散作
《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
核能材料的应用及发展前景 ——新型工程材料通识课论文 核能材料研究的目的与意义 随着工业化、城镇化的快速发展，我国能源消费总量将继续上升，能源供应保障任务将更加艰巨。我国能源资源禀赋不高，煤炭、石油、天然气的人均占有量低，仅为世界平均水平的67%、5.4%、7.5%。目前，我国人均能源消费量约2.6吨标准煤，仅为发达国家水平的三分之一，未来能源需求还将大幅增长。化石能源大规模开发利用，对生态环境造成严重影响，国内部分地区生态环境严重透支，应对气候变化的压力日益增大。石油对外依存度不断提高，海上运输风险加大，能源安全形势严峻。而地球上蕴藏着数量可观的铀、钍等裂变资源，如果把它们的裂变能充分利用，可以满足人类上千年的能源需求。在大海里，还蕴藏着不少于20万亿吨核聚变资源——氢的同位元素氘，这些氘的聚变能将可顶几万亿亿吨煤，能满足人类百亿年的能源需求。更可贵的是核聚变反应中几乎不存在反射性污染。聚变能称得上是未来的理想能源。因此，人类已把解决资源问题的希望，寄托在核能这个能源世界未来的巨人身上了。 核能产业国内外发展现状 世界核能产业发展状况： 到2002年底，全球正在运行的核电站机组共有444座。总装机容量已达3.56亿千瓦，在全球供电量中所占比重为16.10%，在全球一次能源中所占比重为6.7%。目前世界上已有17个国家的核电在本国总发电量中比重超过25%，其中发达国家核电所占比重，法国为77%，韩国为38%，日本为36%，英国为28%，美国为21%（美国在全球核电总装机容量中所占比重为29%），加拿大为12%。近年来全世界核电发电量维持在总发电量的1/6左右，达到了可以和煤电、油电、水电、气电平起平坐的地位，核电已经成为世界能源的重要组成部分。中国核能产业发展状况: 从五十年代中期以来，中国已经逐步建立了比较完整的核燃料循环体系。随着核电事业的发展，核燃料工业得到了进一步提高，初步形成了从铀矿地质勘查、铀矿采冶、铀同位素分离、核燃料元件制造、乏燃料后处理直至核废物处理与处置等完整的核燃料循环工业体系。特别是改革开放二十年来，在与国际广泛交流的基础上，引进和开发了先进的技术和工艺，在核燃料生产的几个主要环节上，实现了更新换代，不仅对提高产品质量、降低生产成本等发挥了重要的作用，而且可以满足或基本满足“十五”期间中国核电更大发展的需求。经过四十多年的发展，地质勘查已为国家累积提交了可靠铀资源储量。铀矿采冶已初步形成了以地浸、堆浸和原地爆破浸出工艺为主的生产格局，大幅度降低了铀矿采冶成本，提高了铀资源利用率。铀同位素分离已实现扩散法向离心法过渡，铀同位素分离生产能力能够满足中国核电发展的需要。核燃料组件制造生产线已为核电站提供了合格的燃料组件，基本实现了30万、60万、100万千瓦三种容量等级的压水堆核燃料组件的国产化，重水堆核燃料组件生产线也正在建设中。中、低放固体和液体废物已开始处理和处置，中低放废物处置场已经建成并投入运行，高放废物处理的科研工作取得较大进展。 核能发电原理 利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。 核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，利用产生的水蒸气推动蒸汽轮机并带动发电机。核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百万倍），比较起来所以需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能发电所
一、问答题。 1．常见合成高分子防水卷材有哪些？ 答： 1) 橡胶类有：三元乙丙卷材、丁基橡胶卷材、再生卷材等； 2) 塑料类有：聚氯乙烯卷材、氯化聚乙烯卷材、聚乙烯卷材等； 3) 橡塑类有：氯化聚乙烯、橡胶共混卷材。 2．钢材牌号与其强度质量等的关系？ 答：钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分顺序组成。牌号越大，含碳量越大，抗拉强度越高，而伸长率则随着牌号的增大而降低。 3．各元素对钢材质量的影响？ 答：钢材中除了主要化学成分铁以外，还含有少量的碳、硅、锰、磷、硫、氧、氮、钛、钒等元素：1) 碳（C）：a) 所有碳素钢的性能主要取决于含C量，钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，0。8%以下的碳钢抗拉强度与含碳量成正比增加，塑性及韧性则相反，含C量>0。8%的碳钢，强度及塑性均低，但硬度很高，但当含碳量在1。0%以上，随着含碳量的增加，钢材的强度反而下降。所以含C量不同的钢经处理后显示的性质就不同。含碳量越高，钢的硬度就越高，但是它的可塑性和韧性就越差。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀。b) 随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差（含碳量大于0。3%的钢材，可焊性显著下降），冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性下降。一般工程所用碳素钢均为低碳钢，即含碳量小于0。25%；工程所用低合金钢，其含碳量小于0。52%。2) 、硅（Si）：a) 在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，是钢中的有益元素。所以镇静钢含有0。15－0。30%的硅。如果钢中含硅量超过0。50-0。60%，硅就算合金元素。硅含量较低（小于1。0%）时，能提高钢材的强度，而对塑性和韧性无明显影响。它可以提高钢的硬度，但是可塑性和韧性下降，电工用的钢中含有一定量的硅，能改善软磁性能。b) 硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1。0－1。2%的硅，强度可提高15－20%。 c) 硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。d) 含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率。e) 硅量增加，会降低钢的焊接性能。3) 锰（Mn）：a) 锰是炼钢时用来脱氧去硫而存在于钢中的，是钢中的有益元素。锰具有很强的脱氧去硫能力，能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性，大大改善钢材的热加工性能，同时能提高钢材的强度和硬度。一般钢中含锰0。30－0。50%。在碳素钢中加入0。70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。b) 锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。锰是我国低合金结构钢中的主要合金元素。能提高钢的强度，能消弱和消除硫的不良影响，并能提高钢的淬透性，含锰量很高的高合金钢（高锰钢）具有良好的耐磨性和其它的物理性能。4) 磷（P）：a) 在一般情况下，磷是钢中有害元素，随着磷含量的增加，钢材的强度、屈强比、硬度均提高，而塑性和韧性显著降低。特别是温度愈低，对塑性和韧性的影响愈大，显著加大钢材的冷脆性。磷也使钢材的可焊性显著降低。因此通常要求钢中含磷量小于0。045%，优质钢要求更低些。b) 但磷可提高钢材的耐磨性和耐蚀性，故在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。能使钢的可塑性及韧性明显下降，特别的在低温下更为严重，这种现象叫做冷脆性。c) 在优质钢中，硫和磷要严格控制，但另方面，在低碳钢中较高的硫和磷，能使其切削易断，对改善钢的可切削性有利。5) 硫（S）：a) 硫是钢中很有害的元素。硫的存在会加大钢材的热脆性，降低钢材的各种机械性能，也使钢材的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。是钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时，容易脆裂。通常叫作热脆性。b) 硫对焊接性能不利，
《土木工程材料》 一：名词解释（每小题3分，共15分） 1、亲水材料 2、混凝土拌合物的和易性 3、混凝土拌合物的流动性 4．合理砂率 二、填空题（每空1.5分，共25分） 1、水泥的水化反应和凝结硬化必须在（）的条件下进行。 2、新拌砂浆的和易性包括（）和（）两方面。 3、Q235-A.Z牌号的钢中，符号Q表示（）。 4、合理砂率实际上保持混凝土拌合物具有良好（）和（）的最小砂率。 5、钢材的热处理方法有（）、（）、（）、（）。 6、材料的耐水性用（）来表示。 7、硅酸盐水泥适用于（）的混凝土工程。 8、配制混凝土时，若水灰比（）过大，则（）。 9、砂浆的保水性用（）表示。 10、普通碳素钢按屈服点、质量等级及脱氧方法分为若干牌号，随牌号提高，钢材 （）。 11、（）含量过高使钢材产生热脆性。 12、材料的体积吸水率（）与质量吸水率（）存在如下关系：（） 13、在100g含水率为3的湿砂中，水的质量为（）。 14、普通混凝土破坏一般是（）先破坏。 15、砂浆的强度主要取决于（）。 16、有抗冻要求的混凝土工程，宜选用（）水泥。 17、矿渣硅酸盐水泥与火山灰质硅酸盐水泥比较，二者（）不同。 三，判断题（每小题1分，共15分） 1..常用的炼钢方法有转炉炼钢法，平炉炼钢法，电炉炼钢法三种。（） 2.抗压性能是建筑钢材的重要性能。（） 3.洛氏硬度一般用于较软材料。（） 4、道路水泥、砌筑水泥、耐酸水泥、耐碱水泥都属于专用水泥。（） 5、混凝土抗压强度试件以边长150㎜的正立方体为标准试件，其集料最大粒径为40㎜。（） 6、混凝土外加剂是在砼拌制过程中掺入用以改善砼性质的物质，除特殊情况外，掺量 不大于水泥质量的5%（） 7、在硅酸盐水泥熟料中含有少量游离氧化镁，它水化速度慢并产生体积膨胀，是引起 水泥安定性不良的重要原因（） 8、凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中任一项不符合标准规定时，称为废品水泥（） 9、砼配合比设计的三参数是指:水灰比,砂率,水泥用量。（） 10、按现行标准，硅酸盐水泥的初凝时间不得超过45 min。（） 四、问答题（每小题5分，共20分） 1、提高混凝土耐久性的主要措施有哪些？ 2.在土木工程中普通混凝土有哪些主要优点？
《土木工程材料》课程题库及参考答案
2015.6.18 绪论部分 一、名词解释 1、产品标准 2、工程建设标准 参考答案： 1、产品标准：是为保证产品的适用性，对产品必须达到的某些或全部要求所指定的标准。其 围包括：品种、规格、技术性能、试验法、检验规则、包装、储藏、运输等。建筑材料产品，如各种水泥、瓷、钢材等均有各自的产品标准。 2、工程建设标准：是对基本建设中各类的勘察、规划设计、施工、安装、验收等需要协调统一 的事项所指定的标准。与选择和使用建筑材料有关的标准，有各种结构设计规、施工及验收规等。 二、填空题 1、根据组成物质的种类及化学成分，将土木工程材料可以分为、和三类。 2、我国的技术标准分为、、和四级。 参考答案： 1、无机材料、有机材料、复合材料； 2、标准、行业标准、地标准、企业标准 三、简答题 1、简述土木工程材料的发展趋势。
2、实行标准化的意义有哪些？ 3、简述土木工程材料课程学习的基本法与要求以及实验课学习的意义。 参考答案： 1、土木工程材料有下列发展趋势： 1）高性能化。例如研制轻质、高强、高耐久、优异装饰性和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术，制造出具有特殊功能的复合材料。 2）多功能化。具有多种功能或智能的土木工程材料。 3）工业规模化。土木工程材料的生产要实现现代化、工业化，而且为了降低成本、控制质量、便于机械化施工，生产要标准化、大型化、商品化等。 4）生态化。为了降低环境污染、节约资源、维护生态平衡，生产节能型、利废型、环保型和保健型的生态建材，产品可再生循环和回收利用。 2、实行标准化对经济、技术、科学及管理等社会实践有着重要意义，这样就能对重复性事物和概念达到统一认识。以建筑材料性能的试验法为例，如果不实行标准化，不同部门或单位采用不同的试验法。则所得的试验结果就无可比性，其获得的数据将毫无意义。所以，没有标准化，则工程的设计、产品的生产及质量的检验就失去了共同依据和准则。由此可见，标准化为生产技术和科学发展建立了最佳秩序，并带来了社会效益。 3、土木工程材料课程具有容繁杂、涉及面广、理论体系不够完善等特点，因此学习时应在首先掌握材料基本性质和相关理论的基础上，再熟悉常用材料的主要性能、技术标准及应用法；同时还应了解典型材料的生产工艺原理和技术性能特点，较清楚地认识材料的组成、结构、构造及性能；必须熟悉掌握常用土木工程材料的主要品种和规格、选择及应用、储运与管理等面的知识，掌握这些材料在工程使用中的基本规律。
新型土木工程材料 摘要：土木工程材料是我国经济发展和社会进步的重要基础原材料之一。人类进入21世纪以来，对生存空间以及环境的要求达到了一个前所未有的高度。这对土木工程材料的生产研究使用和发展提出了更新的要求和挑战。特别是小康社会的建设和城镇化的全面推进，乃至整个现代化建设的实施，预示着我国未来几十年的经济发展和社会进步对土木工程材料有着更大的市场需求，也意味着我国土木工程材料领域有着巨大的发展空间。因此，了解土木工程材料的发展状况、把握土木工程材料的发展趋势显得尤为重要。 关键词：新型土木工程材料发展环保 引言：随着人类文明及科学技术的发展，土木工程材料的不断进步与改善。现代土木工程中，尽管传统的土、石等材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。 材料在土木工程建设中的作用：土木工程建筑物形成的过程，主要是根据材料性能而设计成适当的结构形式，并按照设计要求将材料进行构筑或组合的过程。在此过程中，材料的选择是否正确，材料的使用是否科学，材料的构筑是否合理，不仅直接决定了建筑物的质量或使用性能，也直接决定着工程的成本。因此，材料的性能直接决定了工程的设计方法和准则，也决定着工程的建造技术于构筑方式，对土木工程建设各方面都具有重要的影响。
1.材料对土木工程质量的影响质量是土木工程建设中追求的第一目标，而工程质量的优劣与所采用材料的质量水平以及使用的合理与否具有直接的关系。通常，材料的品种、组成、构造、规格及使用方法等对土木工程的结构安全性、坚固耐久性及适用性等工程质量指标都有直接的影响。以往工程实践表明，从材料的选择、生产、使用、检验评定，到材料的贮运、保管等环节都必须做到科学合理；否则，任何环节的失误都可能造成工程的质量缺陷，甚至是重大质量事故。国内外土木工程的重大质量事故多与材料的质量不良或使用不当有关。 2.材料对土木工程造价及资源消耗地影响在一般土木工程的总造价中，与材料直接有关的费用占50％以上。在工程建设中，材料的选择、使用和管理是否合理。对其工程成本的影响很大。在有些工程或工程的某些不为，可选择的材料品种很多。虽然采用不同的材料或不同的使用方法，但在土木工程中最终的体现效果相近，但是所学要的成本以及所消耗的资源相差可能很大。为此，可以通过优化选择和正确与充分使用材料，在满足工程各项使用要求的条件下，见地材料的资源消耗或能源消耗，节约与材料有关的费用。因此，从工程技术经济及可持续发展的角度来看，正确选择和使用材料，在土木工程建设中有着十分重要的意义。 3.材料对土木工程技术的影响土木工程建设过程中，工程的设计方法、施工方法往往都与材料密切有关，材料的性能直接决定了土木工程所采用的结构形式、使用方法或操作技术工艺等。通常情况下，
土木工程材料教学大纲文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
《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 教学目标：了解岩石的形成和分类，天然石材的工艺性质，能正确合理地选用建筑石材；掌握天然石材的物理性质和力学性质；掌握土木工程常用石材的品种。 重点：土木工程中常用石材的品种。 难点：石材的物理性质和力学性质。 （三）墙体材料（2学时） 教学内容：墙体材料的中各类；砌墙砖的种类及性能；砌块的类型及特点。 教学目标：了解烧结普通砖的性质及特点；掌握蒸养蒸压砖、砌块的主要性质及应用特点。
土木工程材料试卷及答 案 The manuscript was revised on the evening of 2021
2016学年第一学期 课程名称：土木工程材料考试时间 1、国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-2007）中，部门代号为 ( ) A．GB B．175 C．2007 D．GB/T 2、孔隙率增大，材料的 ( )降低。 A．密度 B．表观密度 C．憎水性 D．抗冻性 3、材料在水中吸收水分的性质称为 ( )。 A．吸水性B．吸湿性C．耐水性 D．渗透性 4、吸水率是表示材料（）大小的指标。 A、吸湿性 B、耐水性 C、吸水性 D、抗渗性 5、材料在外力作用下，直到破坏前并无明显的塑性变形而发生突然破坏的性质，称为 （）。 A、弹性 B、塑性 C、脆性 D、韧性 6、材料的比强度是体现材料哪方面性能的（）。 A、强度 B、硬度 C、耐磨性 D、轻质高强 7、具有调节室内湿度功能的材料为 ( )。 A．石膏 B．石灰 C．膨胀水泥D．水玻璃 8、硅酸盐水泥的终凝时间不得超过（）分钟。 A、240 B、300 C、360 D、390 9、石灰熟化过程中的陈伏是为了（）。 A、利于结晶 B、蒸发多余水分 C、消除过火石灰的危害 D、降低发热量 10、预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于 ( )。 A、C30 B、C35 C、C40 D、C45 11、反映钢材试件受拉断裂后伸长量与原始标距长度的比值关系的指标是 ( )。 A、抗拉性能 B、伸长率 C、断面收缩率 D、塑性
12、钢材拉伸过程中的第三阶段是（）。 A、颈缩阶段 B、强化阶段 C、屈服阶段 D、弹性阶段 13、下面哪些不是加气混凝土砌块的特点（）。 A、轻质 B、保温隔热 C、加工性能好 D、韧性好 14、木材湿涨干缩沿（）方向最大。 A、顺纹 B、径向 C、弦向 D、横纹 15、为了提高砂浆的保水性，常掺入（）。 、麻刀 C、石膏 D、粘土膏 二、填空题（每空1分，共20分）。 1、土木工程材料按化学成分分类，可分为___________、___________和______ ____。 2、材料的耐燃性按耐火要求规定，分为___________、___________和__________。 3、硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分有C 3 S、、 和。 4、大体积混凝土不宜选用水泥。 5、普通混凝土的基本组成材料有、、、和外加剂。 6、砂最适合用来拌合混凝土。 7、混凝土的流动性大小用___________指标来表示、砂浆的流动性大小用___________指标来表示。 8、钢材的工艺性能有和 ______ ____。 9、普通烧结砖的标准尺寸为。 三、名词解释（每题4分，共20分）。 1、气硬性胶凝材料 2、水泥的体积安定性 3、混凝土的和易性 4、混凝土立方体抗压强度 5、碳素结构钢 四、简答题（共15分）。
土木工程材料现状及其发展趋势 【摘要】土木工程材料在土木工程建筑中占有重要的地位，本文探讨了其发展进程，现状以及未来的发展趋势，简单介绍绿色材料的特征与意义。 【关键词】土木工程、材料，现状、趋势、绿色材料 1前言 土木工程材料在土木建筑中占有重要的地位。传统的土木工程材料包括：木材、砌筑材料、气硬性无机材料等等。但在其生产、使用过程和回收中，不仅消耗了大量的资源能量，而且带来了环境污染等问题。因此，将土木工程材料向生态发展迫在眉睫。为此，人们开始对新的建筑材料进行研发，寻找既能够满足材料性能的需求，又不破坏环境，而且还能够改善环境的“生态建材”。 2 土木工程材料的发展与现状 高楼、厂房、道路、桥梁、港口、码头、矿井、隧道等土木工程都是用各种材料按一定的要求建造而成的，土木工程中所使用的各种材料都成为土木工程材料。它们直接影响建筑物或构筑物的性能、功能、使用年限和经济成本，从而影响人类生活空间的安全性和舒适性。 从古至今，土木工程的发展要求和材料的数量、质量之间存在着相互依赖和相互矛盾的关系。土木工程的生产和使用，是在不断地解决这对矛盾的过程中逐渐向前发展的。土木工程材料的发展大致可以分为三个阶段：早期土木工程材料，近代土木工程材料，现代土木工程材料。 早期使用的土木工程材料主要有砖、瓦、砂、石、灰、木材等。他们至今仍在土木工程材料中占有重要的地位。比如说，砂是混凝土和砂浆的主要组成材料之一，是土木工程的大宗材料。钢材作为近代土木工程材料代表，它在19世纪中叶品种、规格、生产规模大幅度增长，强度不断提高，钢材的切割和连接等加工技术大为发展，为建筑结构向大跨重载方向发展奠定了重要基础。与此同时，钢筋混凝土问世，并在20世纪20年代出现了预应力钢筋混凝土，使近代土木工程结构的形式和规模发生了飞跃性的进展。近代土木工程材料还包括水泥、混凝土等等。如果说19世纪钢材和混凝土作为结构材料的出现使土木工程的规模产
新型材料的现状及发展 【摘要】介绍了21世纪各种材料的发展状况，特别是新型材料在新的领域及各个领域所起到的作用，简要分析了各种材料的性能，优缺点及发展方向。 【关键词】新型材料；材料性能；发展方向 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。80年代以高技术群为代表的新技术革命，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。材料则直接影响产品的性能和寿命，是现代工业、农业、国防工业及科学技术等飞速发展的先决条件。因此材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。 一．金属材料 金属材料，它经历了长期的研究发展过程，它具有工艺成熟、质量稳定、性能优良、价格低廉等优点，相对于陶瓷材料和高分子材料来说，它具有很大的优势，是人类使用较为广泛的材料，尤其是新型金属材料新型金属材料种类繁多如金属纳米、准晶、超细晶材料等，作为具有优异特性的高技术新型金属材料，愈来愈显示出重要的应用前景。 另外还有许多其它的新型金属材料，如: 1.形状记忆合金 形状记忆合金是一种新的功能金属材料，用这种合金做成的金属丝，即使将它揉成一团，但只要达到某个温度，它便能在瞬间恢复原来的形状形状记忆合金所具有这种特殊形状记忆功能，被广泛地应用于卫星、航空、生物上程、医药、能源和自动化等方面。
但是，这种合金的造价过于昂贵，而且形状变化不能过于频繁。最重要的是这个种类的合金都有一个类似于最高记忆温度的存在，超过了那个临界温度，可能导致合金完全失效。 2.金属塑料 长期以来，在国际科学界，如何让金属材料具有塑料的玻璃形成能力一直是一个焦点问题。由我国科学家研制的“金属塑料”，结合了金属与塑料的部分特性，在开水中就可以像橡皮泥一样，很容易进行变形处理。当温度降到室温，它又恢复了一般金属玻璃所具有的优良性能。 我国科学院物理研究所汪卫华研究小组在国家自然科学基金的支持下，经过多年努力，研制出这种具有广阔应用前景的新型材料。有关专家评价说，这种“金属塑料”在很多领域都具有重大的应用和研究价值，可作为纳米、微米加工和复写的优良材料，将来可使汽车部件像塑料一样便宜。 3.敷钛板 本实用新型涉及一种敷钛板层状产品。其结构特点是由钛薄层１、锌薄层２、基材钢板３、锌薄层４、钛薄层５依次复合为一个整体。优点主要是具有良好的防腐蚀性，美观持久性，是钛材、不锈钢材在某些领域（如化工、家电、机械）的较好替代品，也是进口敷铝锌板的理想代用品。缺点是价格较高，而且钛金属较为稀缺。 二．非金属材料的发展和应用 新型材料不断崛起，各种非金属材料（高分子材料、陶瓷材料及不同类型材料所组成的复合材料等)的发展达到了前所末有的速度。
中国矿业大学 《新型土木工程材料》课程考试作业 学院：环测学院 专业：测绘工程 班级： 13- 04班 姓名：张磊 学号： 06132292 得分： 新型防水材料的发展与应用
张磊 摘要：人类建设的各种建筑物的围护结构都要有一定的防水、防湿气以及其他有害液体和气体的侵蚀的能力，而这种分隔结构的构成材料则被我们称为防水材料。传统的防水材料是三毡四油。随着社会的进步与发展，我们已经逐渐摒弃了传统的防水材料，开始使用一些新开的发出来的建筑防水材料主：SBS/APP改性沥青防水卷材、高分子防水卷材、防水涂料、玻纤沥青瓦、自黏防水卷材等新型防水材料，以及以石油沥青纸胎油毡、沥青复合胎柔性防水卷材为主的沥青油毡类防水卷材等。本文针对目前市面上几种比较热门的新型防水材料进行分析评价，来了解防水材料对我国设施建设所带来的各种影响。 关键字：防水材料高分子防水卷材沥青油毡类防水卷材 Development and application of new waterproof materials Zhanglei Abstract:Envelope of various buildings Construction of humanity must have a waterproof, anti-moisture and erosion ability of other hazardous liquids and gases, and the constituent material of this separation structure we were called waterproof material. The traditional waterproof material three felt four oil. With social progress and development, we have gradually abandoned the traditional waterproof material, begin to use some of the newly opened issued to the main building waterproof materials: SBS / APP modified bitumen membrane, waterproofing, waterproof coating , fiberglass asphalt shingles, self-adhesive waterproofing membrane waterproofing and other new materials, as well as oil fetal asphalt felt paper, asphalt composite fetal flexible waterproofing membrane consisting mainly of asphalt waterproofing membrane and the like. In this paper, several currently on the market more popular new waterproof materials analysis and evaluation, to understand the variety of waterproof material impact on our facilities brought.
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： （2） 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。 （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。