建材基本理论
土木工程材料的分类
土木工程材料的种类繁多，为了研究、使用和叙述上的方便，通常根据材料的组成、功能和用途分别加以分类。
（一）、按土木工程材料的使用性能分类
通常分为承重结构材料、非承重结构材料及功能材料三大类。
1．承重结构材料。主要指梁、板、柱、基础、墙体和其他受力构件所用的土木工程材料。最常用的有钢材、混凝土、砖、砌块、墙板、楼板、屋面板和石材等。
2．非承重结构材料。主要包括框架结构的填充墙、内隔墙和其他围护材料等等。
3．功能材料。主要有防水材料、防火材料、装饰材料、保温材料、吸声（隔声）材料、采光材料、防腐材料等等。
（二）、按土木工程材料的使用部位分类
按土木工程材料的使用部位通常分为结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料和基础材料等等。（三）、按土木工程材料的化学组成分类
根据土木工程材料的化学组成，通常可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类。这三大类中又分别包含多种材料类别，见下表：
建筑材料标准组成
作为有关生产、设计应用、管理和研究等部门应共同遵循的依据，对于绝大多数常用的土木工程材料，均由专门的机构制订并颁布了相应的“技术标准”，对其质量、规格和验收方法等作了详尽而明确的规定。在我国，技术标准分为四级：国家标准、部颁标准、地方标准和企业标准。
国家标准是由国家标准局发布的全国性的指导技术文件，其代号为GB；
部颁标准也是全国性的指导技术文件，但它由各行业主管部门（或总局）发布，其代号按各部门名称而定。如建材标准代号为JC，建工标准代号为JG，与建材相关的部颁标准还有交通标准（JT）、石油标准（SY）、化工标准（HG）、水电标准（SD）、冶金标准（YJ）等等；
地方标准（DB）是地方主管部门发布的地方性指导技术文件；
企业标准则仅适用于本企业，其代号为QB；
凡没有制定国家标准、部颁标准的产品，均应制订相应的企业标准。随着我国对外开放，常常还涉及到一些与土木工程材料关系密切的国际或外国标准，其中主要有国际标准（ISO）、美国材料试验协会标准（ASTM）、日本工业标准（JIS）、德国工业标准（DIN）、英国标准（BS）、法国标准（NF）等。熟悉有关的技术标准，
并了解制定标准的科学依据，也是十分必要的。
材料的物理性质
一、材料的密度、表观密度与堆积密度。
（一）密度
材料在绝对密实状态下单位体积的重量①称为材料的密度（原称比重）。用公式表示为：
（1-1）
式中：——材料的密度（）；
m——材料在干燥状态下的重量（g）；
V——干燥材料在绝对密实状态下的体积（）
材料在绝对密实状态下的体积，是指不包括材料内部孔隙的固体物质本身的体积，亦称实体积。土木工程料中除钢材、玻璃等外，绝大多数材料均含有一定的孔隙。测定有孔隙的材料密度时，须将材料磨成细粉（粒径小于0.20mm），经干燥后用李氏瓶测得其实体积。材料磨得愈细，测得的密度值愈精确。
（二）表观密度
材料在自然状态下单位体积的重量称为材料的表观密度（原称容重，道路工程中亦称为毛体积密度）。用公式表示为：
（1-2）
式中：
——材料的表观密度（或）；
m——材料的重量（g或kg）；
——材料在自然状态下的体积（或）。
材料在自然状态下的体积是指包含材料内部开口孔隙和闭口孔隙的体积。对于外形规则的材料，其表观密度测定很简便，只要测得材料的重量和体积（可用量具量测），即可算得。不规则材料的体积要采用排水法求得，但材料表面应预先涂上蜡，以防止水分渗入材料内部而使所测结果不准。
材料表观密度的大小与其含水情况有关。当材料含水率变化时，其重量和体积均有所变化。因此测定材料表观密度时，须同时测定其含水率，并予以注明。通常材料的表观密度是指气干状态下的表观密度。在烘干状态下的表观密度称为干表观密度。
（三）堆积密度
散粒材料在自然堆积状态下单位体积的重量称为堆积密度。用公式表示为：
（1-3）
式中：
——散粒材料的堆积密度（）；
m——散粒材料的重量（kg）；
——散粒材料在自然堆积状态下的体积（）
散粒材料在自然堆积状态下的体积，是指既含颗粒内部的孔隙，又含颗粒之间空隙在内的总体积。散粒材料的体积可用已标定容积的容器测得。砂子、石子的堆积密度即用此法求得。若以捣实体积计算时，则称紧密
堆积密度。
由于大多数材料或多或少含有一些孔隙，故一般材料的表观密度总是小于其密度。
在土木工程中，计算材料用量、构件自重、配料、材料堆放的体积或面积时，常用到材料的密度、表观密度和堆积密度。常用土木工程材料的密度、表观密度和堆积密度见表1-1所示。
表1-1 常用土木工程材料的密度及表观密度
材料名称密度（g/cm3）表观密度（kg/m3）堆积密度（kg/m3）钢7.857850
花岗岩 2.802500～2900
碎石2650～27501400～1700
砂2630～27001450～1700
粘土 2.601600～1800
水泥 3.101100～1300烧结普通砖 2.701600～1900
烧结空心砖（多孔砖） 2.70800～1480
红松木 1.55400～800
泡沫塑料20～50
玻璃 2.55
普通混凝土2100～2600
二、材料的孔隙率、空隙率与密实度
（一）孔隙率
材料内部孔隙体积占总体积的百分率称为材料的孔隙率（）。用公式表示为：
（1-4）材料孔隙率的大小直接反映材料的密实程度，孔隙率小，则密实程度高。孔隙率相同的材料，它们的孔隙特征（即孔隙构造）可以不同。按孔隙的特征，材料的孔隙可分为连通孔和封闭孔两种，连通孔不仅彼此贯通且与外界相通，而封闭孔彼此不连通且与外界隔绝。按孔隙的尺寸大小，又可分为微孔、细孔及大孔三种。孔隙率的大小及其孔隙特征与材料的许多重要性质，如强度、吸水性、抗渗性、抗冻性和导热性等都有密切关系。一般而言，孔隙率较小，且连通孔较少的材料，其吸水性较小，强度较高，抗渗性和抗冻性较好。
（二）空隙率
散粒材料堆积体积中，颗粒间空隙体积所占总体积的百分率称为空隙率（）。用公式表示为：
（1-5）空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒之间相互填充的密实程度。
在配制混凝土时，砂、石的空隙率是作为控制混凝土中骨料级配与计算混凝土含砂率时的重要依据。
（三）密实度
固体物质的体积占总体积的百分率称为密实度。反映材料体积内被固体物质所充实的程度。用公式表示为
（1-6）对于散粒材料在某容器中的密实度，可用下式表示：
（1-7）
三、材料与水有关的性质
（一）亲水性与憎水性
当材料在空气中与水接触时可以发现，有些材料能被水润湿，即具有亲水性；有些材料则不能被水润湿，即具有憎水性。
材料具有亲水性的原因是材料与水接触时，材料与水之间的分子亲合力大于水本身分子间的内聚力。当材料与水之间的分子亲合力小于水本身分子间的内聚力时，材料表现为憎水性。
材料被水湿润的情况可用润湿边角θ表示。当材料与水接触时，在材料、水、空气这三相体的交点处，作沿水滴表面的切线，此切线与材料和水接触面的夹角θ，称为润湿边角，如图1-1所示。θ角愈小，表明材料愈易被水润湿。实验证明，当θ≤90度时（如图1-1a），材料表面吸附水，材料能被水润湿而表现出亲水性，这种材料称为亲水性材料；θ＞90度时（如图1-1b），材料表面不吸附水，此种材料称为憎水性材料。当θ=0度时，表明材料完全被水润湿。上述概念也适用于其他液体对固体的润湿情况，相应称为亲液材料和憎液材料。
图1-1 材料润湿示意图
亲水性材料易被水润湿，且水能通过毛细管作用而渗入材料内部。憎水性材料则能阻止水分渗入毛细管中，从而降低材料的吸水性。憎水性材料常被用作防水材料，或用作亲水性材料的覆面层，以提高其防水、防潮性能。土木工程材料大多数为亲水性材料，如水泥、混凝土、砂、石、砖、木材等，只有少数材料如沥青、石蜡及某些塑料等为憎水性材料。
（二）吸水性与吸湿性
1．吸水性。材料在水中吸收水分的性质称为吸水性。材料的吸水性用吸水率表示，有以下两种表示方法（1）重量吸水率：重量吸水率是指材料在吸水饱和时，其内部所吸收水分的重量占材料干重量的百分率。用下式表示：
（1-8）式中：
——材料的重量吸水率（%）；
——材料在吸水饱和状态下的重量（g）；
——材料在干燥状态下的重量（g）。
（2）体积吸水率：体积吸水率是指材料在吸水饱和时，其内部所吸收水分的体积占干燥材料自然体积的百分率。用下式表示：
（1-9）式中：
——材料的体积吸水率（%）；
——干燥材料在自然状态下的体积（）；
——水的密度（），在常温下可取=1
土木工程用材料一般采用重量吸水率。重量吸水率与体积吸水率有下列关系：
（1-10）式中：
——材料在干燥状态下的表观密度（）。
材料所吸收的水分是通过开口孔隙吸入的，故开口孔隙率愈大，则材料的吸水量愈多。材料吸水饱和时的体积吸水率，即为材料的开口孔隙率。
材料的吸水性与材料的孔隙率及孔隙特征有关。对于细微连通的孔隙，孔隙率愈大，则吸水率愈大。封闭的孔隙内水分不易进去，而开口大孔虽然水分易进入，但不易存留，只能润湿孔壁，所以吸水率仍然较小。各种材料的吸水率差异很大，如花岗岩的吸水率只有0.5%～0.7%，混凝土的吸水率为2%～3%，烧结普通砖的吸水率为8%～20%，木材的吸水率可超过100%
2．吸湿性。材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。材料的吸湿性用含水率表示。含水率是指材料内部所含水重量占材料干重量的百分率。用公式表示为：
（1-11）式中：
——材料的含水率（%）；
———材料在吸湿状态下的重量（g）；
——材料在干燥状态下的重量（g）。
材料的吸湿性随着空气湿度和环境温度的变化而改变，当空气湿度较大且温度较低时，材料的含水率较大，反之则小。材料中所含水分与周围空气的湿度相平衡时的含水率，称为平衡含水率。当材料吸湿达到饱和状态时的含水率即为吸水率。具有微小开口孔隙的材料，吸湿性特别强，在潮湿空气中能吸收很多水分，这是由于这类材料的内表面积很大，吸附水的能力很强所致。
材料的吸水性和吸湿性均会对材料的性能产生不利影响。材料吸水后会导致其自重增大、导热性增大、强度和耐久性将产生不同程度的下降。材料干湿交替还会引起其形状尺寸的改变而影响使用。
（三）耐水性
材料长期在饱和水作用下，强度不显著降低的性质称为耐水性。材料的耐水性用软化系数表示：
（1-12）式中：
——材料的软化系数；
——材料在吸水饱和状态下的抗压强度（MPa）；
——材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）。
值的大小表明材料在浸水饱和后强度降低的程度。一般来说，材料被水浸湿后，强度均会有所降低。
这是因为水分被组成材料的微粒表面吸附，形成水膜，削弱了微粒间的结合力。值愈小，表示材料吸水饱和后强度下降愈多，即耐水性愈差。材料的软化系数在0～1之间。不同材料的值相差颇大，如粘土=0，而金属=1。土木工程中将≥0.85的材料，称为耐水材料。在设计长期处于水中或潮湿环境中的重要结构时，必须选用>0.85的材料。用于受潮较轻或次要结构物的材料，其值不宜小于0.75。
（四）抗渗性
材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性。材料的抗渗性通常用渗透系数表示。渗透系数的意义是：一定厚度的材料，在单位压力水头作用下，在单位时间内透过单位面积的水量。用公式表示为：
（1-13）式中：
——材料的渗透系数（cm/h）；
Q——渗透水量（）；
d——材料的厚度（cm）；
A——渗水面积（）；
t——渗水时间（h）；
H——静水压力水头（cm）。
值愈大，表示渗透材料的水量愈多，即抗渗性愈差。
材料的抗渗性也可用抗渗等级表示。抗渗等级是以规定的试件，在标准试验条件下所能承受的最大水压力来确定，以符号“Pn”表示，其中n为该材料在标准试验条件下所能承受的最大水压力的10倍数，如P4、P6、P8、PS10、P12等分别表示材料能承受0.4、0.6、0.8、1.0、1.2MPa的水压而不渗水。
材料的抗渗性与其孔隙特征有关。细微连通的孔隙中水易渗入，故这种孔隙愈多，材料的抗渗性愈差。封闭孔隙中水不易渗入，因此封闭孔隙率大的材料，其抗渗性仍然良好。开口大孔中水最易渗入，故其抗渗性最差。
抗渗性是决定材料耐久性的重要因素。在设计地下结构、压力管道、压力容器等结构时，均要求其所用材料具有一定的抗渗性能。抗渗性也是检验防水材料质量的重要指标。
（五）抗冻性
材料在吸水饱和状态下，经受多次冻融循环作用而重量损失不大，强度也无显著降低的性质称为材料的抗冻性。
材料的抗冻性用抗冻等级表示。抗冻等级是以规定的试件，在规定的试验条件下，测得其强度降低和重量损失不超过规定值，此时所能经受的冻融循环次数，用符号“Fn”表示，其中n即为最大冻融循环次数，如F25、F50等。
材料抗冻等级的选择，是根据结构物的种类、使用要求、气候条件等来决定。例如烧结普通砖、陶瓷面砖、轻混凝土等墙体材料，一般要求其抗冻标号为F15或F25；用于桥梁和道路的混凝土应为F50、F100或F200，而水工混凝土要求高达F500。
材料受冻融破坏主要是因其孔隙中的水结冰所致。水结冰时体积增大约9%，若材料孔隙中充满水，则结冰膨胀对孔壁产生很大的冻胀应力，当此应力超过材料的抗拉强度时，孔壁将产生局部开裂。随着冻融循环次数的增多，材料破坏加重。所以材料的抗冻性取决于其孔隙率、孔隙特征、充水程度和材料对结冰膨胀所产生的冻胀应力的抵抗能力。如果孔隙未充满水，即还未达到饱和，具有足够的自由空间，则即使受冻也不致产生很大的冻胀应力。极细的孔隙虽可充满水，但因孔壁对水的吸附力极大，吸附在孔壁上的水冰点很低，它在一般负温下不会结冰。粗大孔隙一般水分不会充满其中，对冻胀破坏可起缓冲作用。毛细管孔隙中易充满水分，又能结冰，故对材料的冰冻破坏影响最大。若材料的变形能力大、强度高、软化系数大，则其抗冻性较高。一般认为软化系数小于0.80的材料，其抗冻性较差。
另外，从外界条件来看，材料受冻融破坏的程度，与冻融温度、结冰速度、冻融频繁程度等因素有关。环境温度愈低、降温愈快、冻融愈频繁，则材料受冻融破坏愈严重。材料的冻融破坏作用是从外表面开始产生剥落，逐渐向内部深入发展。
抗冻性良好的材料，对于抵抗大气温度变化、干湿交替等破坏作用的能力较强，所以抗冻性常作为考查材料耐久性的一项重要指标。在设计寒冷地区及寒冷环境（如冷库）的建筑物时，必须要考虑材料的抗冻性。处
于温暖地区的建筑物，虽无冰冻作用，但为抵抗大气的作用，确保建筑物的耐久性，也常对材料提出一定的抗冻性要求。
四、材料的热工性质
土木工程材料除了须满足必要的强度及其他性能要求外，为了降低建筑物的使用能耗，以及为生产和生活创造适宜的条件，常要求土木工程筑材料具有一定的热工性质，以维持室内温度。常考虑的热工性质有材料的导热性、热容量和比热等。
（一）导热性
材料传导热量的能力称为导热性。材料的导热性可用导热系数表示。导热系数的物理意义是：厚度为1m 的材料，当其相对两侧表面温度差为1k时，在1s时间内通过1面积的热量。用公式表示为：
（1-14）
式中：
λ——材料的导热系数（）；
Q——传导的热量（J）；
——材料厚度（m）；
A——热传导面积（）
Z——热传导时间（s）；
——材料两侧温度差（k）。
材料的导热系数愈小，表示其绝热性能愈好。各种材料的导热系数差别很大，大致在0.029～3.5，
如泡沫塑料，而大理石。工程中通常把的材料称为绝热材料。
导热系数与材料内部孔隙构造有密切关系。由于密闭空气的导热系数很小（），所以，材料的孔隙率较大者其导热系数较小，但如果孔隙粗大或贯通，由于对流作用，材料的导热系数反而增高。材料受潮或受冻后，其导热系数大大提高，这是由于水和冰的导热系数比空气的导热系数大很多（分别为0.58和2.20）。因此，绝热材料应经常处于干燥状态，以利于发挥材料的绝热效能。
（二）热容量与比热
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，可用下式表示：
（1-15）式中：
Q——材料的热容量（J）；
m——材料的重量（g）；
——材料受热或冷却前后的温度差（k）；
c——材料的比热（）。
比热的物理意义是指1g重量的材料，在温度升高或降低1k时所吸收或放出的热量。用公式表示为：
（1-16）
式中：
c、Q、m、的意义，同前面所述。
比热是反映材料的吸热或放热能力大小的物理量。不同的材料比热不同，即使是同一种材料，由于所处物态不同，比热也不同，例如，水的比热为4.19，而结冰后比热则是2.05。
材料的比热，对保持建筑物内部温度稳定有很大意义，比热大的材料，能在热流变动或采暖设备供热不均匀时，缓和室内的温度波动。
材料的导热系数和热容量是设计建筑物围护结构（墙体、屋盖）进行热工计算时的重要参数，设计时应选用导热系数较小而热容量较大的土木工程筑材料，有利于保持建筑物室内温度的稳定性。同时，导热系数也是工业窑炉热工计算和确定冷藏绝热层厚度的重要数据。几种典型材料的热工性质指标如表1-2所示，由表可见，水的比热最大。
表1-2 几种典型材料的热工性质指标
材料导热系数（）比热（）
铜3700.38
钢560.47花岗岩 3.10.82
普通混凝土 1.60.86
烧结普通砖0.650.85
松木（横纹）0.15 1.63
泡沫塑料0.03 1.30
冰 2.20 2.05
水0.58 4.19静止空气0.023 1.00
第二节材料的力学性质
材料的力学性质是指材料在外力作用下的变形及抵抗破坏的性质。
一、材料的强度及强度等级
（一）强度
材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为强度。当材料受外力作用时，其内部产生应力，外力增加，应力相应增大，直至材料内部质点间结合力不足以抵抗所作用的外力时，材料即发生破坏。材料破坏时，应力达到极限值，这个极限应力值就是材料的强度，也称极限强度。
根据外力作用形式的不同，材料的强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度及抗剪强度等，如图1-2所示
图1-2 材料受外力作用示意图
材料的这些强度是通过静力试验来测定的，故总称为静力强度。材料的静力强度是通过标准试件的破坏试验而测得。材料的抗压、抗拉和抗剪的计算公式为：
（1-17）式中：
f——材料的极限强度（抗压、抗拉或抗剪）（）；
P——试件破坏时的最大荷载（N）；
A——试件受力面积（）。
材料的抗弯强度与试件的几何外形及荷载施加的情况有关，对于矩形截面和条形试件，当其二支点间的中间作用一集中荷载时，其抗弯极限强度按下式计算：
（1-18）式中：
——材料的抗弯极限强度（）；
P——试件破坏时的最大荷载（N）；
L——试件两支点间的距离（mm）；
b、h——分别为试件截面的宽度和高度（mm）。
材料的强度与其组成及结构有关，即使材料的组成相同，其构造不同，强度也不同。材料的孔隙率愈大，则强度愈低。对于同一品种的材料，其强度与孔隙率之间存在近似直线的反比关系，如图1-3所示。
图1-3 材料强度与孔隙率的关系
一般表观密度大的材料，其强度也高。晶体结构的材料，其强度还与晶粒粗细有关，其中细晶粒的强度高。玻璃是脆性材料，抗拉强度很低，但当制成玻璃纤维后，则成了很好的抗拉材料。
材料的强度还与其含水状态及温度有关，含有水分的材料，其强度较干燥时的低。一般温度高时，材料的强度将降低，沥青混凝土尤为明显。
材料的强度与其测试所用的试件形状、尺寸有关，也与试验时加荷速度及试件表面性状有关。相同材料采用小试件测得的强度比大试件的高；加荷速度快者，强度值偏高；试件表面不平或表面涂润滑剂的，所测得强度值偏低。
由此可知，材料的强度是在特定条件下测定的数值。为了使试验结果准确，且具有可比性，各个国家都制定了统一的材料试验标准。在测定材料强度时，必须严格按照规定的试验方法进行。材料强度是大多数材料划分等级的依据
（二）强度等级
各种材料的强度差别甚大。土木工程材料按其强度值的大小划分为若干个强度等级，如烧结普通砖按抗压强度分为5个强度等级；硅酸盐水泥按抗压强度和抗折强度分为4个强度等级，普通混凝土按其抗压强度分为12个强度等级等等。土木工程材料划分强度等级，对生产者和使用者均有重要意义，它可使生产者在控制质量时有据可依，从而保证产品质量；对使用者则有利于掌握材料的性能指标，以便于合理选用材料，正确地进行设计和便于控制工程施工质量。常用土木工程材料的强度见表1-3所示
表1-3 常用土木工程材料的强度（MPa）
材料抗压强度抗拉强度抗弯强度
花岗岩100～2505～810～14
烧结普通砖7.5～30- 1.8～4.0
普通混凝土7.5～601～4 2.0～8.0
钢材235～1600235～1600-（三）比强度
为了对不同强度的材料进行比较，可采用比强度这个指标。比强度反映材料单位体积重量的强度，其值等于材料强度与其表观密度之比。比强度是衡量材料轻质高强性能的重要指标。优质的结构材料，必须具有较高的比强度。几种主要材料的比强度见表1-4所示。由表1-4中比强度数据可知，玻璃钢和木材是轻质高强的材料，它们的比强度大于低碳钢，而低碳钢的比强度大于普通混凝土。普通混凝土是表观密度大而比强度相对较低的材料，所以努力促进普通混凝土——这一当代最重要的结构材料，向轻质、高强发展是一项十分重要的工作。
表1-4 几种主要材料的比强度
材料表观密度（）强度（MPa）比强度（/）
低碳钢78504200.054
普通混凝土2400400.017松木（顺纹抗拉）5001000.200
松木（顺纹抗压）500360.070玻璃钢20004500.225烧结普通砖1700100.006
二、材料的弹性与塑性
材料在外力作用下产生变形，当外力取消后变形即可消失并能完全恢复到原始形状的性质称为弹性。材料的这种可恢复的变形称为弹性变形。弹性变形属可逆变形，其数值大小与外力成正比，其比例系数E称为弹性模量。材料在弹性变形范围内，弹性模量为常数，其值等于应力与应变之比，即：
（1-19）弹性模量是衡量材料抵抗变形能力的一个指标。弹性模量愈大，材料愈不易变形，亦即刚度愈好。弹性模量是结构设计的重要参数。
材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，不能恢复变形的性质称为塑性。这种不可恢复的变形称为塑性变形，塑性变形为不可逆变形。
实际上，纯弹性变形的材料是没有的，通常一些材料在受力不大时，表现为弹性变形，当外力超过一定值时，则呈现塑性变形，如低碳钢就是典型的这种材料。另外许多材料在受力时，弹性变形和塑性变形同时产生，这种材料当外力取消后，弹性变形即可恢复，而塑性变形不能消失，混凝土就是这类材料的代表。弹塑性材料的变形曲线如图1-4所示，图中ab为可恢复的弹性变形，bo为不可恢复的塑性变形。
图1-4 弹塑性材料的变形曲线
三、材料的脆性与韧性
材料受外力作用，当外力达到一定值时，材料突然破坏，而无明显的塑性变形的性质称为脆性。具有这种性质的材料称为脆性材料。脆性材料的抗压强度远大于其抗拉强度，可高达数倍甚至数十倍。脆性材料抵抗冲
击荷载或振动作用的能力很差，只适合用作承压构件。土木工程材料中大部分无机非金属材料均为脆性材料，如天然岩石、陶瓷、玻璃、普通混凝土等。
材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大能量，同时产生较大变形而不破坏的性质称为韧性。材料的韧性用冲击韧性指标表示。冲击韧性指标是指用带缺口的试件做冲击破坏试验时，断口处单位面积所吸收的能量。其计算公式为：
（1-20）
式中：
——材料的冲击韧性指标（J/）；
——试件破坏时所消耗的能量（J）；
A——试件受力净截面积（）。
在土木工程中，对于要求承受冲击荷载和有抗震要求的结构，如吊车梁、桥梁、路面等所用的材料，均应具有较高的韧性。
四、材料的硬度与耐磨性
（一）硬度
硬度是指材料表面抵抗硬物压入或刻划的能力。测定材料硬度的方法有多种，常用的有刻划法和压入法两种，不同材料其硬度的测定方法不同。刻划法常用于测定天然矿物的硬度，按刻划法矿物硬度分为十级（莫氏硬度），其硬度递增顺序为滑石1级、石膏2级、方解石3级、萤石4级、磷灰石5级、正长石6级、石英7级、黄玉8级、刚玉9级、金钢石10级。钢材、木材及混凝土等材料的硬度常用压入法测定，例如布氏硬度。布氏硬度值是以压痕单位面积上所受压力来表示。
一般材料的硬度愈大，则其耐磨性愈好。工程中有时也可用硬度来间接推算材料的强度。
（二）耐磨性
耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力。材料的耐磨性用磨损率表示，其计算公式为
（1-21）式中：
N——材料的磨损率（g/）；
、——分别为材料磨损前、后的重量（g）；
A——试件受磨面积（）。
材料的耐磨性与材料的组成成分、结构、强度、硬度等因素有关。在土木工程中，对于用作踏步、台阶、地面、路面等部位的材料，应具有较高的耐磨性。一般说，强度较高且密实的材料，其硬度较大，耐磨性较好。
第三节材料的耐久性
材料的耐久性是指在环境的多种因素作用下，能经久不变质、不破坏，长久地保持其性能的性质。
耐久性是材料的一项综合性质，诸如抗冻性、抗风化性、抗老化性、耐化学腐蚀性等均属耐久性的范围。此外，材料的强度、抗渗性、耐磨性等也与材料的耐久性有着密切关系。
一、环境对材料的作用
在构筑物使用过程中，材料除内在原因使其组成、构造、性能发生变化以外，还长期受到周围环境及各种自然因素的作用而破坏。这些作用可概括为以下几方面：
1、物理作用。包括环境温度、湿度的交替变化，即冷热、干湿、冻融等循环作用。材料在经受这些作用后，
将发生膨胀、收缩，产生内应力。长期的反复作用，将使材料渐遭破坏。
2．化学作用。包括大气和环境水中的酸、碱、盐等溶液或其他有害物质对材料的侵蚀作用，以及日光等对材料的作用，使材料产生本质的变化而破坏。
第一章土木工程材料的基本性质 本章导学 学习目的：土木工程材料有无机材料、有机材料及复合材料，它具有结构或功能的作用。而土木工程包括建筑工程、道路工程、桥梁工程、地下工程、岩土工程等，土木工程材料为这些工程服务，通过学习其基本性质，了解土木工程基本性质与工程特性的关系。 教学要求：通过工程实例说明土木工程材料的分类；通过各种土木工程特点的分析，说明土木工程材料的物理、力学性质及耐久性；重点讲解土木工程材料的密度、与水有关的性质、强度、弹性、粘性与塑性。 1.1土木工程材料的分类 土木工程材料是指在土木工程中所使用的各种材料及其制品的总称。它是一切土木工程的物质基础。由于组成、结构和构造不同，土木工程材料品种繁多、性能各不相同、在土木工程中的功能各异，而且价格相差悬殊，在土木工程中的用量很大，因此，正确选择和合理使用土木工程材料，对土木工程结构物安全、实用、美观、耐久及造价有着重大的意义。
由于土木工程材料种类繁多，为了研究、使用和论述方便，常从不同角度对它进行分类。最通常的是按材料的化学成分及其使用功能分类。 1.1.1按化学成分分类 根据材料的化学成分，可分为有机材料、无机材料以及复合材料三大类，如表1－1所示。
1.1.2按使用功能分类 根据材料在土木工程中的部位或使用性能，大体上可分为二大类，即土木工程结构材料（如钢筋混凝土、预应力混凝土、沥青混凝土、水泥混凝土、墙体材料、路面基层及底基层材料等）和土木工程功能材料（如吸声材料、耐火材料、排水材料等）。 1．土木工程结构材料 土木工程结构材料主要指构成土木工程受力构件和结构所用的材料。如梁、板、柱、基础、框架、墙体、拱圈、沥青混凝土路面、无机结合料稳定基层及底基层和其它受力构件、结构等所用的材料都属于这一类。对这类材料主要技术性能的要求是强度和耐久性。目前所用的土木工程结构材料主要有砖、石、水泥、水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土、沥青和沥青混凝土。在相当长的时期内，钢材、钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土仍是我国土木工程中主要结构材料；沥青、沥青混凝土、水泥混凝土、无机结合料稳定基层及底基层则是我国交通土建工程中主要路面材料。随着土建事业的发展，轻钢结构、铝合金结构、复合材料、合成材料所占的比例将会逐渐加大。
土木工程材料复习整理 1. 土木工程材料的定义 用于建筑物和构筑物的所有材料的总称。 2. 土木工程材料的分类 （一）按化学组成分类：无机材料、有机材料、复合材料 （二）按材料在建筑物中的功能分类：承重材料、非承重材料、保温和隔热材料、吸声和隔声材料、防水材料、装饰材料等 （三）按使用部位分类：结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料等 3. 各级标准各自的部门代号列举 GB ——国家标准 GBJ ——建筑行业国家标准 JC ——建材标准 JG ——建工标准 JGJ ——建工建材标准 DB ——地方标准 QB ——企业标准 ISO ——国际标准 4. 材料的组成是指材料的化学成分、矿物成分和相组成。 5. 材料的结构 宏观结构：指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织。其尺寸在10-3m 级以上。 细观结构：指用光学显微镜所能观察到的材料结构。其尺寸在10-310-6m 级。 微观结构：微观结构是指原子和分子层次上的结构。其尺寸在10-610-10m 级。微观结构可以分为晶体、非晶体和胶体三种。 6.材料的密度、表观密度、堆积密度、密实度与孔隙率、填充率与空隙率的概念及计算 密度：材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。（质量密度） 密实体积：不含有孔隙和空隙的体积(V)。 g/cm3 表观密度：材料在自然状态下，单位体积的质量。（体积密度） 表观体积：含有孔隙但不含空隙的体积(V0)。（用排水法测得的扣 v m = ρ
除了材料内部开口孔隙的体积称为近视表观体积，也称视体积。 ㎏/m3或g/cm3 堆积密度：材料在堆积状态下，单位体积的质量。（容装密度） 堆积体积：含有孔隙和空隙的体积（V0’）。 ㎏/m3 密实度：密实度是指材料体积内，被固体物质所充实的程度。 孔隙率：孔隙率是指材料体积内，孔隙体积占总体积的百分率。 填充率：填充率是指散粒材料在其堆积体积中，被其颗粒填充的程度 。 空隙率：空隙率是指散粒材料在其堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占材料堆积体积的百分率 。 7.材料的孔隙率对材料的性质有何影响？ 影响吸水性 影响吸湿性 影响材料抗渗性 影响材料抗冻性 影响材料导热系数 8.润湿边角与亲水性、憎水性的关系？ P3 9.材料的吸水性与吸湿性的概念及计算 吸水性：是指材料在水中吸收水分的性质，其大小用吸水率表示。 v o = 0ρ' 00 v m ='ρ00100%100% V D V ρρ =⨯⨯＝00 0100%)100% V V P V ρρ-=⨯⨯＝(1-00 00 '100%100% V D V ρρ'=⨯=⨯'00000 '100%(1)100%1V V P D V ρρ'' -'= ⨯=-⨯=-'%100101⨯⨯-= W V V m m W ρ
土木工程材料大一知识点 一、混凝土 混凝土是土木工程中最常用的建筑材料之一。它由水泥、砂、 石料和适量的水按照一定比例混合而成。混凝土具有压强高、耐 久性强、抗震性能好等优点，在建筑结构中起着重要的作用。 1. 材料成分 混凝土的主要成分是水泥、细骨料和粗骨料。水泥能够发生水 化反应并形成胶状物质，使混凝土获得胶凝性能。细骨料和粗骨 料起到填充和增强混凝土的作用。 2. 混凝土制作工艺 混凝土的制作包括配料、搅拌、浇注和养护等过程。在制作过 程中，需要根据工程需求和设计要求确定混凝土的配合比例，搅 拌时间和强度等参数。 3. 混凝土的性能 混凝土的性能包括强度、密实性、耐久性和变形等指标。其中，强度是衡量混凝土质量的重要指标，可以通过试验来确定。密实
性影响混凝土的耐久性和防水性能。耐久性是指混凝土在各种外界环境和荷载作用下的长期性能。 二、钢筋 钢筋是土木工程中用来增加混凝土受拉强度的一种材料。在混凝土结构中，钢筋承担着抵抗拉力和满足构件刚度要求的作用。 1. 钢筋的种类 常用的钢筋有普通强度钢筋和高强度钢筋。普通强度钢筋的强度符合普通强度混凝土的要求，而高强度钢筋则适用于需要较高强度和刚度的结构中。 2. 钢筋的加工 钢筋在使用前需要经过弯曲、剪切、焊接等加工工艺。在加工过程中，需要注意保持钢筋的原有强度和形状。 3. 钢筋的布置 钢筋在混凝土结构中的布置要合理，以满足结构强度和刚度的要求。常见的钢筋布置形式有直条、曲条、环形等。
三、砖石材料 砖石是一种常用的建筑材料，广泛应用于房屋的墙体和地面等 部位。它具有抗压强度高、隔热性能好等特点。 1. 砖石的种类 常见的砖石材料包括红砖、空心砖、实心砖等。红砖是一种常 用的建筑砖材，具有一定的抗压强度和隔热性能。空心砖中间有 空腔，减轻了自重，同时也起到保温隔热的作用。实心砖由坚实 的砖块组成，具有较高的抗压强度。 2. 砖石的使用 砖石可以用于墙体、地面、护坡等部位的建设。在使用砖石时，需要注意砖与砖之间的连接和粘结，以确保整体稳定性。 3. 砖石的维护 砖石在使用过程中需要进行养护和保养，防止出现脱落、开裂 等问题。定期清理砖石表面的污物，保持外观整洁。
第1题孔隙率增大，材料的（）降低。 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：孔隙率对材料性能的影响 第2题钢材抵抗冲击荷载的能力称为（）。 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：钢材冲击韧性的含义 第3题下面（）不是加气混凝土砌块的特点。 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：加气混凝土的特性 第4题水泥熟料中水化速度最快，28d水化热最大的是（）。 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：水泥熟料基本组成的特性 第5题以下水泥熟料矿物中早期强度及后期强度都比较高的是（）。您的答案：A 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：水泥熟料基本组成的特性 第6题砌筑砂浆中掺石灰是为了（）。 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：在砌筑砂浆中参加石灰的作用 第7题提高砌筑砂浆粘结力的方法通常采用（）。？ 您的答案：B 题目分数：0.5
批注：提高砌筑砂浆粘结力的方法 第8题下列（）属于热塑性塑料。①聚乙烯塑料②酚醛塑料③聚苯乙烯塑料④有机硅塑料 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：热塑性材料的组成 第9题按热性能分，以下（）属于热塑性树脂。 您的答案：D 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：热塑性树脂的组成 第10题土木工程材料的防火性能包括（）。①燃烧性能②耐火性能③燃烧时的毒性④发烟性⑤临界屈服温度。 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：土木工程材料的防火性能 第11题建筑结构中，主要起吸声作用且吸声系数不小于（）的材料称为吸声材料。 您的答案：B 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：吸声材料的含义 第12题配制混凝土时，限制最大水灰比和最小水泥用量时为了满足（）的要求。 您的答案：C 题目分数：0.5 此题得分：0.5 批注：最大水灰比和最小水泥用量的含义 第13题两只钢种，若甲钢δ5＝乙钢δ10，则甲钢的塑性与乙钢的塑性的关系是（）。 您的答案：C
按化学组成分类： 无机材料有机材料复合材料 第二章建筑材料的基本性质 第一节材料的物理性质 一、与质量有关的性质： （一）、1、密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 ρ=m/V 近似没有孔隙、空隙材料：玻璃、钢材 密度的不变性 2、表观密度：材料在自然状态下单位体积的质量。 ρ0=m/V0 一般为干燥状态 3、堆积密度：材料在堆积状态下单位体积的质量。 适用材料：粉末状、散粒状、纤维状材料。 ρ0‘=m/V0’ （二）、1、密实度：材料体积内被固体物质所充实的程度。 D=V/V0X100% 2、孔隙率：材料体积内孔隙体积所占的比例。 P=（V0—V）/V0X100% P+D=1 影响材料的各种性能，孔隙有多种结构 二、与水有关的性质 （一）、亲水性与憎水性 用润湿角表示：θ大于等于90度——憎水性
亲憎水性与材料本身成分、结构有关，不同亲和力有不同 用途。 （二）吸水性与吸湿性： 二者区别：置于水中，吸水性 置于空气中，吸附水，吸湿 1、吸水性：浸水后在规定时间内吸入水的质量占材料干燥 质量或材料体积的百分数。 质量吸水率：Wm=（m1—m2）/m X100% 体积吸水率：Wv=（m1—m）/V0X100% Wv/Wm=ρ/ρH2O Wv=WmXρ0 Wm〈100% 用Wm表示 Wm 〉100% 用Wv表示 跟孔隙有关：微细而连通的孔隙，吸水率较大 封闭的孔隙，吸水率较小 较粗大孔隙，水分易渗入，但不易保留，仅起湿润孔 壁作用，吸水率较小 跟润湿角有关，即亲、憎水性 跟P有关，即孔隙的多少 2、吸湿性：吸收空气中水份的能力。 含水率：W含=（mh—md）/mdX100% 解释气干状态及平衡含水率 与润湿角有关 与总表面积有关
绪论 一、土木工程材料及其分类 广义上的土木工程材料是人类建造建筑物时所用一切材料和制品的总称，种类极为繁多。 1.按主要组成成分分类 图0.1 土木工程材料的分类 2.按使用功能分类 根据土木工程材料在建筑物中的部位或使用性能，大体可分为建筑结构材料、墙体材料、建筑功能材料三大类。 3.按材料来源分类 根据材料来源，可分为天然材料与人造材料。而人造材料又可按冶金、窑业（水泥、玻璃、陶瓷等）、石油化工等材料制造部门来分类。 一般把各种分类方法经适当组合后对材料种类进行划分。如装饰砂浆、沥青防水材料等。 二、土木工程材料在土建工程中的地位 土木工程材料在土木建筑工程中有着举足轻重的地位。 首先，土木工程材料是一切土木工程的物质基础。 第二，土木工程材料与建筑、结构和施工之间存在着相互依存、相互促进的密切关系。 第三，建筑物和构筑物的功能和使用寿命在很大程度上由土木工程材料的性能决定。 第四，土建工程的质量，主要取决于材料的质量控制。 最后，建筑物和构筑物的可靠度评价，相当程度地依存于材料的可靠度评价。 三、土木工程材料的发展趋势
遵循可持续发展战略，土木工程材料的发展趋势表现为： （1）高性能化 （2）高耐久性 （3）多功能化 （4）绿色环保 （5）智能化 另外，主产品和配套产品应同步发展，并解决好利益平衡关系。同时，为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求，材料的应用应向着工业化方向发展。 四、土木工程材料的检验方法及标准化 1.土木工程材料的质量检验方法 通常可采用实验室内原材料性能检验、实验室内模拟结构鉴定及现场鉴定等方法。本课程主要着重介绍实验室内材料性能的检验，包括下列内容： ⑴物理性能检验 ⑵力学性能检验 ⑶材料与水有关的性能检验 2.土木工程材料的标准化 土木工程材料涉及的标准主要包括两类。一是产品标准。其内容主要包括：产品规格、分类、技术要求、检验方法、验收规则、应用技术规程等；二是工程建设标准。其内容有土木工程材料选用有关的标准，有各种结构设计规范、施工及验收规范等。 目前，我国常用的标准按适用领域和有效范围，分为四级。 ⑴国家标准分强制性标准（代号为GB）和推荐性标准（代号GB/T）。 ⑵行业标准某些行业标准代号见表0.1。 表 0.1 几个行业的标准代号 ⑶地方标准（代号DB） ⑷企业标准（代号QB） 有关工程建设方面的技术标准的代号，应在部门代号后加J。地方标准或企业标准所制定的技术要求应高于类似（或相关）产品的国家标准。 标准一般由标准名称、部门代号(以汉语拼音字母表示)、标准编号和颁发年份等来表示。例如，1992年制定的建材行业推荐性479号建筑石灰的标准为：《建筑石灰》（JC/T 479-92）。 五、课程学习的目的和要求 ⒈课程学习的目的与主要内容 土木工程材料课程是针对土木工程、工程管理、水利水电等专业开设的专业技术基础课。通过学习，使学生掌握材料的基本理论和基础知识，为后续专业课程的学习及以后从事土木工程正确选用材料打下良好的基础。 本教材重点介绍了当前土木工程常用的材料，如水泥、石灰、混凝土、钢材、沥青材料等，并简要介绍了建筑功能材料。对于各类材料，除重点介绍了技术性质外，对材料的生产、组成、结构与构造、技术标准也做了简要介绍，另外还简要介绍了检测这些技术性能指标的试验方法。
《土木工程材料》试题和答案（一） 专业班级学号姓名_________ 一.填空题（每空1分，共20分） 1.＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿是衡量钢材强度的两个重要指标。 1.屈服强度极限抗拉强度 2.烧结普通砖具有＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿等缺点。 2.自重大体积小生产能耗高施工效率低 3.岩石由于形成条件不同，可分为＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿三大类。 3.岩浆岩沉积岩变质岩 4.木材随环境温度的升高其强度会＿＿＿＿＿。 4.降低 5.按冶炼钢时脱氧程度分类，钢材分为＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。 5.沸腾钢镇静钢半镇静钢特殊镇静钢 6.根据分子的排列不同，聚合物可分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。 6.线型聚合物体型聚合物 7.硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成有＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿。 7.硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸四钙 二.判断题（每小题1分，共10分） 1.水泥是水硬性胶凝材料，所以在运输和贮存中不怕受潮。 1.错 2.一般来说，钢材硬度愈高，强度也愈大。 2.对 3.真菌在木材中生存和繁殖，必须具备适当的水分、空气和温度等条件。 3.对 4.在拌制混凝土中砂越细越好。 4.错 5.屈强比愈小，钢材受力超过屈服点工作时的可靠性愈大，结构的安全性愈高。 5.对 6.石料的软化系数越小，耐水性能越好。 6.错
7.细度模数越大，表示细集料越粗。 7.对 8.过火石灰用于建筑结构物中，使用时缺乏粘结力，但危害不大。 8.错 9.气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。 9.错 10.道路石油沥青的标号是按针入度值划分的。 10.对 三.选择题（每小题2分，共10分） 1. 以下哪些属于混凝土的耐久性？ A 抗冻性 B 抗渗性 C 和易性 D 抗腐蚀性 1. ABD 2.利用媒矸石和粉媒灰等工业废渣烧砖，可以＿＿。 A 减少环境污染 B 节约大片良田粘土 C 节省大量燃料煤 D 大幅提高产量 2.ABC 3.木材含水率变化对以下哪两种强度影响较大？ A 顺纹抗压强度 B 顺纹抗拉强度 C 抗弯强度 D 顺纹抗剪强度 3.AC 4.（）是既满足强度要求又满足工作性要求的配合比设计。 a、初步配合比 b、基本配合比 c、试验室配合比 d、工地配合比 4.C 5.硅酸盐水泥中最主要的矿物组分是（）。 a、硅酸三钙 b、硅酸二钙 c、铝酸三钙 d、铁铝酸四钙 5.A 四.简答题（每小题5分，共40分） 1.对于某一种材料来说，其密度、表观密度和堆积密度之间的相互关系怎样？为什么？ 1.答：密度＞表观密度＞堆积密度 自然状态下的体积＝绝对密实体积＋孔隙体积； 堆积体积＝密实体积＋孔隙体积＋空隙体积。 2.石油沥青的主要技术性质是什么？各用什么指标表示？ 2.答：石油沥青的主要技术性质有：
《土木工程材料》综合复习资料 第一章 一、选择题 1、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 2、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 3、材料的耐水性一般可用＿＿来表示。 A 渗透系数 B 抗冻性 C 软化系数 D 含水率 4、弹性材料具有＿＿的特点。 A 无塑性变形 B 不变形 C 塑性变形小 D 恒定的弹性模量 5、材料的比强度是＿＿。 A 两材料的强度比 B 材料强度与其表观密度之比 C 材料强度与其质量之比 D 材料强度与其体积之比 二、是非判断题 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。 2、某材料含大量开口孔隙，直接用排水法测定其体积，该材料的质量与所测得的体积之比即为该材料的表观密度。 3、材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。 4、在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。 5、材料的抗渗性与材料的开口孔隙率关系不大。 6、材料的冻融破坏主要是由于材料的水结冰造成的。 三、填空题 1、材料的质量与其自然状态下的体积比称为材料的＿＿。 2、材料的吸湿性是指材料在＿＿的性质。 3、材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的＿＿来表示。 4、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＿＿。 5、孔隙率越大，材料的导热系数越＿＿，其材料的绝热性能越＿＿。
四、名词解释 1、密度 2、材料的空隙率 3、堆积密度 4、表观密度 5、材料的弹性 五、问答题 1、某水泥厂生产普通硅酸盐水泥,现改产火山灰硅酸盐水泥,原包装袋未变,客户投诉水泥重量不够,请分析原因。 2、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？ 3、决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么？ 4、北方某住宅楼冬季施工，使用了尿素作混凝土的防冻剂。住户入住后闻到一股氨味，请分析原因。 六、计算题 1、质量为3.4kg，容积为10L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，为注满此筒功注入水4.27kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6kg（含筒重）。求该石子的吸水率，表观密度，堆积密度，开口孔隙率。 2、某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172、178、168MPa。该岩石可否用于水下工程。 3、某岩石的密度为2.75g/cm3，孔隙率为1.5％；今将该岩石破碎为碎石，测得碎石的堆积密度为1560kg/m3。试求此岩石的表观密度和碎石的空隙率。 第二章 一、选择题 1、钢材伸长率δ10表示＿＿。 A直径为10mm钢材的伸长率 B 10mm的伸长 C 标距为10倍钢筋直径时的伸长率 ２、钢材抵抗冲击荷载的能力称为＿＿。 A 塑性 B 冲击韧性 C 弹性 D 硬度 3、钢的含碳量为＿＿。
1.土木工程材料基本性质：物理性质：密度，孔隙率，含水率，几何尺寸。力 学性质：强度，弹性模量，抗冲击，抗剪性，抗扭曲性。耐久性能：抗渗性，抗冻性，抗腐蚀性等。 2.胶凝材料：是在物理，化学作用下将其他物理胶结为具有一定力学强度的整 体物质。 3.石灰：石灰的主要原料是以碳酸钙为主要成分的矿物，天然岩石，常用的有 石灰石，白云石或贝壳等。 4.水泥：水泥是制造各种形式的混凝土，钢筋混凝土和预应力混凝土建筑物或 构筑物的基本材料之一，它广泛应用于建筑，道桥，铁路，水利和国防等工程中。 5.水泥砂浆：水泥砂浆是以砂为主体材料，加入一定量的水泥或其他掺和料和 水经拌和均匀而得到的稠状材料。根据用途可分为：砌筑砂浆，抹灰砂浆，锚固砂浆，补修砂浆，保温砂浆等。 6.水泥混凝土：它是以水泥为胶凝材料，由粗细集料，水混合而成，必要时也 可以加入适量的外加剂，掺和料以及其他改性材料改变其性能。 7.防水材料：是指能够防止雨水，地下水，工业污水，湿气等渗透的材料。应 具有防潮，防渗，防漏的功能，以及良好的变形性能与耐老化性能。分为刚性防水（混凝土，防水砂浆），柔性防水防水卷材，防水涂料，密封材料等） 8.绝热材料：是用于减少建筑结构物与环境热交换的一种功能材料。按化学成 分分为有机和无机两类。按材料构造分为纤维状，松散粒状，多孔组织等。 9.装饰材料：装饰材料不但应具有良好的装饰性能外，还应具有良好的物理学 性能，施工与加工性能以及房屋建筑所需的绿色环保特色。装饰材料包括木，石，砖，石膏，石棉玻璃，陶瓷，金属等。 10.土木工程材料发展趋势：土木工程自身发展与其材料之间存在着相互依赖和 相互促进的关系。随着社会对工程安全，低碳，可持续额发展的需要，土木工程材料需向高强，轻质，耐久以及节能，环保，生态等方向发展。 11.地基：承受建筑物荷载的那一部分土层成为地基，建筑物向地基传递荷载的 下部结结构称为基础。地基与基础是保证建筑物安全和满足使用要求的关键之一。12.基础：基础形式多样，设计时应该选择能适应上部结构和场地工程地质条件， 符合使用要求，满足地基基础设计基本要求以及技术上合理的基础结构方案。 13.地基勘察报告书的编制：勘察工作结束后，把取得的野外工作和室内试验的 记录和数据，以及搜集到的各种直接和间接的资料进行分析整理、检查校对、归纳总结后作出建筑场地的工程地质评价，最终要以简明扼要的文字和图表变成报告书。 14.浅基础：天然地基上的浅基础埋置深度较浅，用料较省，无需复杂的施工设 备，在开挖基坑，必要时支护坑壁和排水疏干后对地基不加处理即可修建，工期短，造价低，因而设计时宜优先选用天然地基。 15.浅基础的结构形式：扩展基础，条形基础，伐形基础，箱型基础。 16.箱型基础：为了使基础具有更大的刚度，大大减少建筑物的相对弯曲，可将基础做成由 顶板，底板及若干纵横隔墙组成的箱型基础。他是伐片基础的进一步发展，一般都是用钢筋混凝土建造，基础顶板和底板之间的空间可以作为地下室。 17.桩基础：桩基础是一种古老的基础形式。桩基础具有承载力高，稳定性好，沉降量小而 均匀的特点。 18.采用桩基础的条件：一般对采用天然地基而使地基承载力不足或沉降量过大时，宜考虑 桩基础，比如高层建筑物，纪念性或永久性建筑，设有大吨位的重级工作制吊车的重型单层工业房，高耸建筑物等。
1.我国的四级标准体系是什么？我国的标准表示方法由哪四部分组成？ 国家标准、行业标准、地方标准、企业标准 标准名称、部门代号、编号、批准年份 2．材料的密度、观密度、孔隙率之间有何关系？ P=（1-ρ0/ρ）×100% ρ为密度ρ0 为表观密度P为孔隙率 3.可以从哪些方面分析材料中的孔隙率对材料性质的影响？ 孔隙率的多少和特征 4.材料的导热系数、比热容和热容与建筑的使用功能有什么关系？ 材料的导热系数小，建筑物的保温隔热性能就好。如果建筑物围护结构的热熔越大，则在气温变化较大时，能较好地保持室内温度。 5.材料的亲水性、憎水性、吸湿性、吸水性、耐水性、抗渗性、抗冻性、导热性的定义是什么？各用什么参数表示？这些参数与各自表征的性质之间有何种对应关系？ （1）亲水性：当润湿角θ≤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，材料能被水润湿，表现为亲水性。 （2）憎水性：当润湿角θ<90°时，水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子之间的相互吸引力，材料不能被水润湿，表现为憎水性。 （3）亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质，称为吸湿性，用含水率表示。材料的含水率随环境的温度和湿度变化发生相应的变化，在环境湿度增大、温度降低时，材料的含水率变大；反之变小。材料中所含水分与环境温度所对应的湿度相平衡时的含水率，称为平衡含水率。材料的开口微孔越多，吸湿性越强。 （4）吸水性是指材料在水中吸水的性质，用吸水率表示。材料的开口孔越多，吸水量越大。虽然水分很易进入开口的大孔，但无法存留，只能润湿孔壁，所以吸水率不大；而开口细微连通孔越多，吸水量越大。 （5）耐水性是指材料长期在水的作用下不破坏，强度也不明显下降的性质。用软化系数表示。软化系数越小，耐水性越差。 （6）抗渗性是指其抵抗压力水渗透的性质。用渗透系数或者抗渗等级表示。材料的渗透系数越小或抗渗等级越高，抗渗性越好。 （7）抗冻性：材料在含水状态下能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性质。用抗冻等级F表示。冻融循环次数越多，抗冻等级越高，抗冻性越好。 （8）导热性是指材料两侧有温差时热量由高温侧向低温侧传递的能力，常用导热系数表示。材料的导热性与孔隙有关，一般来说，材料的孔隙率越大，导热系数变小；而增加孤立的不连通的孔隙，能更有效降低材料的导热能力。 6.影响材料强度试验结果的因素有哪些？强度与强度等级是否不同，试举例说明。 因素主要有材料的组成，材料的形状和大小，材料的养护温湿度，试验时的加载速度，材料的龄期，试验时的含水量等。 强度与强度等级不一样，强度是一个具体值，而强度等级是一个等级范围。如：混凝土的强度等级是C30，那么属于C30强度等级的混凝土的实际强度值就有可能是30MPa或与30MPa接近的强度值。
建材基本理论 土木工程材料的分类 土木工程材料的种类繁多，为了研究、使用和叙述上的方便，通常根据材料的组成、功能和用途分别加以分类。 （一）、按土木工程材料的使用性能分类 通常分为承重结构材料、非承重结构材料及功能材料三大类。 1．承重结构材料。主要指梁、板、柱、基础、墙体和其他受力构件所用的土木工程材料。最常用的有钢材、混凝土、砖、砌块、墙板、楼板、屋面板和石材等。 2．非承重结构材料。主要包括框架结构的填充墙、内隔墙和其他围护材料等等。 3．功能材料。主要有防水材料、防火材料、装饰材料、保温材料、吸声（隔声）材料、采光材料、防腐材料等等。 （二）、按土木工程材料的使用部位分类 按土木工程材料的使用部位通常分为结构材料、墙体材料、屋面材料、地面材料、饰面材料和基础材料等等。（三）、按土木工程材料的化学组成分类 根据土木工程材料的化学组成，通常可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类。这三大类中又分别包含多种材料类别，见下表： 建筑材料标准组成 作为有关生产、设计应用、管理和研究等部门应共同遵循的依据，对于绝大多数常用的土木工程材料，均由专门的机构制订并颁布了相应的“技术标准”，对其质量、规格和验收方法等作了详尽而明确的规定。在我国，技术标准分为四级：国家标准、部颁标准、地方标准和企业标准。 国家标准是由国家标准局发布的全国性的指导技术文件，其代号为GB； 部颁标准也是全国性的指导技术文件，但它由各行业主管部门（或总局）发布，其代号按各部门名称而定。如建材标准代号为JC，建工标准代号为JG，与建材相关的部颁标准还有交通标准（JT）、石油标准（SY）、化工标准（HG）、水电标准（SD）、冶金标准（YJ）等等； 地方标准（DB）是地方主管部门发布的地方性指导技术文件； 企业标准则仅适用于本企业，其代号为QB； 凡没有制定国家标准、部颁标准的产品，均应制订相应的企业标准。随着我国对外开放，常常还涉及到一些与土木工程材料关系密切的国际或外国标准，其中主要有国际标准（ISO）、美国材料试验协会标准（ASTM）、日本工业标准（JIS）、德国工业标准（DIN）、英国标准（BS）、法国标准（NF）等。熟悉有关的技术标准，
土木工程材料分类 土木工程材料是指用于建筑、道路、桥梁等土木工程中的各种材料。根据其性 质和用途的不同，土木工程材料可以分为多种分类。本文将从材料的主要性质和用途出发，对土木工程材料进行分类介绍。 一、结构材料。 结构材料是土木工程中最基础的材料，主要用于建筑物的承重结构和支撑结构。常见的结构材料包括钢筋混凝土、钢结构、木材等。钢筋混凝土是一种由混凝土和钢筋组成的复合材料，具有高强度、耐久性好的特点，被广泛应用于各种建筑结构中。钢结构以其优良的抗压、抗拉性能，适用于大跨度建筑和特殊结构。而木材因其质轻、易加工等特点，在一些特殊情况下也被用作结构材料。 二、功能材料。 功能材料是指在土木工程中除了承重结构外，还具有特定功能的材料。例如隔 热保温材料、防水材料、隔音材料等。隔热保温材料主要用于建筑物的保温隔热，包括聚苯板、岩棉、泡沫玻璃等。防水材料主要用于地下室、卫生间、厨房等潮湿环境的防水处理，包括沥青防水卷材、聚氯乙烯防水卷材等。隔音材料主要用于减少建筑物内外的噪音传播，包括吸音板、隔音垫等。 三、道路材料。 道路材料是指用于道路建设和维护的各种材料。主要包括路面材料、路基材料、路面辅助材料等。路面材料主要用于道路的车辆行驶层，包括沥青混凝土、水泥混凝土等。路基材料主要用于道路的基础层，包括碎石、砂石等。路面辅助材料主要用于提高路面的使用性能，包括路面标线材料、反光材料等。 四、桥梁材料。
桥梁材料是指用于桥梁建设和维护的各种材料。主要包括桥梁结构材料、桥梁防护材料等。桥梁结构材料主要用于桥梁的承重结构，包括预应力混凝土、钢结构等。桥梁防护材料主要用于桥梁的防护和修复，包括防腐涂料、防护栏杆等。 五、地基与基础材料。 地基与基础材料是指用于建筑物地基和基础工程的各种材料。主要包括地基处理材料、基础支承材料等。地基处理材料主要用于地基的处理和加固，包括砂土、粉土等。基础支承材料主要用于建筑物基础的支承，包括承台、基础梁等。 总结。 土木工程材料根据其性质和用途的不同，可以分为结构材料、功能材料、道路材料、桥梁材料、地基与基础材料等多个分类。每种分类下又包括多种具体材料，这些材料在土木工程中起着不可替代的作用。在实际工程中，选择合适的材料对工程的质量和使用性能有着至关重要的影响。因此，对土木工程材料的分类和性能特点有着深入的了解，对工程建设具有重要的指导意义。
2020年一级结构工程师《土木工程材料》试题及答案（卷一） 1、硅酸盐水泥凝结硬化与下列影响因素无关的是( )。 A 熟料矿物组成与水泥细度 B 环境温度与湿度 C石膏掺量 D 水泥的用量与体积 2、不宜用于大体积混凝土工程的水泥是( )。 A 硅酸盐水泥 B 矿渣硅酸盐水泥 C 粉煤灰水泥 D火山灰质水泥 3、配制有抗渗要求的混凝土时，不宜使用( )。 A 硅酸盐水泥 B 普通硅酸盐水泥 C 矿渣水泥 D 火山灰水泥 4、对硅酸盐水泥28天前的强度贡献最大的熟料矿物是( )。 A.C3S B. C2S C. C3A D. C4AF 5、在硅酸盐水泥熟料矿物中水化速度最快，28d水化热最大的
是( )。 A.C3S B.C2S C.C3A D.C4AF 6、处于干燥环境中的混凝土工程，应优先选用( )。 A 普通水泥 B 矿渣水泥 C 火山灰水泥 D 粉煤灰水泥 7、高层建筑的基础工程的混凝土宜优先选用( )。 A 硅酸盐水泥 B 普通硅酸盐水泥 C 矿渣硅酸盐水泥 D 火山灰硅酸盐水泥 8、道路工程混凝土宜优先选用( )。 A 普通硅酸盐水泥 B 矿渣硅酸盐水泥 C 火山灰硅酸盐水泥 D 粉煤灰硅酸盐水泥 9、不宜用来生产蒸汽养护混凝土构件的水泥是( )。 A 普通硅酸盐水泥
B 矿渣硅酸盐水泥 C 火山灰硅酸盐水泥 D 粉煤灰硅酸盐水泥 10、对出厂日期超过3个月的过期水泥的处理方法是( ) A 按原强度等级使用 B 降级使用 C 重新鉴定强度等级 D 判为废品 11、在江河桥梁建设中,不宜采用( )水泥拌制混凝土。 A 普通水泥 B 矿渣水泥 C 火山灰水泥 D 复合水泥 12、高铝水泥是一种( ) 的水泥。 A.快硬、早强 B.耐酸、耐水、耐盐类腐蚀 C. 耐高温 D. A+B+C 13、某工程用普通水泥配制的混凝土产生裂纹，试分析下述原因中那项不正确( )。 A 混凝土因水化后体积膨胀而开裂 B 因干缩变形而开裂
土木工程材料模拟试题（1） 一名词解释(每小题2分,共10分) 1、材料的软化系数 2、木材的纤维饱和点 3、钢材的冷加工强化 4、水泥体积安定性不良 5、热固性塑料 二、判断改错（下列命题你认为正确的在括号内打“√”；错误的打“×”并改正。每小题1分，共10分） 1、安定性不良的水泥应作为废品处理，不能用于任何工程。（） 2、级配优良的骨料；其空隙率小，表面积大。（） 3、钢筋经冷拉强化处理后，其强度和塑性显著提高。（） 4、当碳素钢的含碳量在0.8%以内时，钢的抗拉强度随含碳量增加而提高。（） 5、有耐磨性要求的混凝土不能使用火山灰水泥。（） 6、厚大体积的混凝土应优先选用硅酸盐水泥。（） 7、木材的干缩变形，纵向最大，弦向最小，径向居中。（） 8、吸声材料的特征是孔隙率大且孔隙细小而互相连通。（） 9、大理石最适宜用做室外饰面材料。（） 10、当木材的含水率大于纤维饱和点时，若含水率改变，不影响其物理力学性能。（） 三、计算题（每小题8分，共24分） 1、某材料的体积为100mm×100mm×100mm的立方体,其在室内长期放置后测得的质量为2400g，吸水饱和后的质量为2500g，烘干后的质量为2300g。试求该材料的体积密度、含水率、体积吸水率、质量吸水率和开口孔隙率。 2、已知某工程所用混凝土的计算配合比为水泥：砂：石=1：2.20：4.50，W/C=0.60，不掺含气型外加剂；所用水泥的密度为：ρc=3.0g/cm3；砂、石的表观密度分别为：ρos=2.60g/cm3，ρog=2.65g/cm3；砂含水率为2%，石子含水率为1%。求：（1）每m3混凝土的各项材料用量；（2）该混凝土的施工配合比。 3、用两根直径为16mm的热轧钢筋做拉伸试验，达到屈服点的荷载分别为68.9kN、70.9KN，拉断时的荷载分别为105.6kN、106.4KN。试件标距长度为80mm，拉断后的长度分别为96mm、94mm。问该批钢筋是否达到了HRB335级钢筋的要求（σs≥335MPa，σb≥455MPa，δ5≥17%）？ 四、填空题（每空1分，共15分） 1、建筑石膏的耐水性与抗冻性_________，故不宜用于_____________环境。 2、石灰浆陈伏的目的是_________ ，石灰的耐水性_____，不宜用于________环境。 3、当混凝土的水胶比增大时，其孔隙率________，强度_____ ，耐久性_________。 4、钢材抗拉性能的三项主要技术指标是____ ，______、_____ ，结构设计中一般以___ 作为强度取值的依据。 5、建筑石油沥青的牌号越大，则沥青的粘(滞)性_______、塑性______、温度敏感性_______。 五、单项选择题（从下列各题4个备选答案中选出正确答案，并将其代号填在空白处。每小题1分，共18分。） 1、低温季节，采用自然养护的混凝土工程，不宜选用。 A．硅酸盐水泥；B.粉煤灰水泥；C.普通水泥；D.高铝水泥 2、砌筑有保温要求的非承重墙体时，宜选用。 A．烧结普通砖；B.烧结多孔砖；C.烧结空心砖；D.(A+B) 3、试配混凝土时，若拌和物的流动性不足，宜采取措施改善。
土木工程材料试题1 土木工程材料材料的基本性质 班级______________姓名_________________ 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、单选题 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. 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 4. 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
5. 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 6. 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 7. 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 8. 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 9. 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 10. 材料的吸湿性是指材料在( )吸收水分的性质。 A．水中 B．潮湿空气中 C．真空中 D．冰中 11. 孔隙率增大，材料的( )降低。
土木工程材料习题 一、填空题（每空一分，总计35分） 1、集料的实密度、表观密度、毛体积密度、堆积密度才能从大到小关系排列为（实密度>表观密度>毛体积密度>堆积密度）。 2、石料的力学性质主要有（抗压）（冲击韧性）（硬度）和（耐磨性）。工艺性质为： （加工性）、（磨光性）和（抗钻性）。 3、吸水率为5％的石料试件，其吸水后的质量为500克，其中吸入水的质量为〈23.8g） 克。 4、石料的饱和吸水率越大，说明其（孔隙）越大。 5、生石灰的主要化学成分是（CaO），熟石灰的主要化学成分是（Ca(OH)2）。 6、水泥中由于（游离氧化钙）、（游离氧化镁）和石膏之一两项多时会引起水泥体积安定性不良。 7、普通混凝土用粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的（1/4），且不得超 过钢筋间最小净距的（3/4）。 8、混凝土配砂石的原则是为了到达空隙率（最小），总表面积（最大）。 9、测定塑性混凝土的和易性时，常用（塌落度）表示流动性、同时还要观察其粘聚性 及（保水性）。 10、砂浆拌和物的流动度用指标（稠度）表示，保水性用指标（分层度）表示。 11、石油沥青的牌号是根据（针入度）来定的，同时必须满足软化点和延性。 12、按四组分分析法，石油沥青可分离为（饱和酚），（芳香酚），胶质和（沥青质）。 13、沥青混合料应具备的主要技术性质有：高温稳定性，（低温抗裂性），耐久性，（抗滑性〉及施工和易性。 14、木材含水率高于纤维饱和点时，含水率增加则强度（不变）。 15、普通碳素钢Q235D·B表示（屈服强度235MPa ），（质量等级为D）和（脱氧方法为半镇静）的钢。 16、石灰在熟化时放出大量的（热），体积显著（膨胀）。 17、混凝土的工作性（或称和易性）包括（流动性）、（黏聚性）和（保水性）的含义。 18、当钢筋间的净距为40mm时，骨料的最大粒径不大于（30mm）。 19、混凝土的抗压强度标准值是指具有（95%）保证率的立方体抗压强度。 20、新拌制的砂浆应具有良好（流动性）、（保水性）和（粘聚性）。 21、石油沥青胶体结构分为（溶胶结构）、（凝胶结构）和（溶凝胶结构）三种结构。 22、沥青混合料按其组成结构分为（悬浮-密实）、（骨架-空隙）和（骨架-密实）三种 类型。 23、普通碳素钢钢号有小到大，钢材的强度（增大）、伸长率（降低）。 24、低合金钢40Si2MnV，40表示（平均含碳量为0.4%），2表示（si在钢中含量介于1.5%-2.5%之间）。 25、木材中所含水根据其存在形式分为（自由水），（吸附水）和（化合水）三类。 26、憎水性材料的润湿角 （>90 ）。 二、单项选择题（每题1分，总15分）
P16-1 何谓材料的密度、表观密度、堆积密度？如何测定？材料含水后对三者有什么影响？ 答：密度指材料在绝对密实状态下单位体积的干燥质量。表观密度指材料在自然状态下单位体积的质量。堆积密度指散粒材料或粉体材料在自然堆积状态下单位体积的质量。 测定材料的密度、表观密度和堆积密度，关键在于分别测定其绝对密实体积、表观体积（即自然状态下的体积）和堆积体积。 密实材料，绝对密实体积等于表观体积，外形规则材料可以直接量度外形尺寸，通过几何计算得到体积；外形不规则的材料可以用排液法得到体积。 求非密实材料的绝对密实体积，要把材料磨成粉，干燥至恒重后用李氏密度瓶测定；求形状规则的非密实材料表观体积，方法同规则密实材料，形状不规则非密实材料，可在材料表面封蜡后，用排液法测得表观体积。 散粒材料的堆积密度，通常以所填充的容器的容积作为材料的自然堆积体积来求得。 材料的密度与含水无关，表观密度和堆积密度随含水量增大而增大。 P16-2 材料的孔隙率和孔隙特征对材料的哪些性能有影响？有何影响。 答：材料的孔隙率和孔隙特征对材料的强度、表观密度、吸水性、吸湿性、抗渗性、抗冻性、隔热保温性、隔声/吸声性等性能有影响。 一般来说组成相同的材料孔隙率越大则干表观密度、强度越小；抗渗性、抗冻性、导热性越差；吸水性、吸湿性、隔热性、吸声性越好。 在组成和孔隙率都相同的情况下，细小开口孔隙比较多的材料比粗大开口孔隙多的材料，吸水性、吸湿性好，抗渗性、抗冻性差，具有较多细小封闭孔隙的材料比具有粗大连通孔隙多的材料强度大，抗冻性好，导热性差。 P16-3有一块烧结普通砖，在吸水饱和状态下质量为2900g，其绝干质量为2550g。砖的尺寸为240mm×115mm×53mm，经干燥并磨成细粉后取50g，用排水法测得绝对密实体积为18.62cm3。试计算该砖的吸水率、密度、孔隙率。 解：该砖的质量吸水率=（饱和状态下质量—绝干质量）/绝干质量×100% =（2900-2550）/2550×100% =13.7% 该砖的体积吸水率=（饱和状态下质量—绝干质量）/表观体积/水的密度×100% =（2900-2550）/（24×11.5×5.3）/1×100% =23.9% 砖的密度=50/18.62=2.69g/cm3 砖的表观密度=2550/（24×11.5×5.3）=1.74g/cm3 砖的孔隙率=（1—表观密度/密度）×100%=（1-1.74/2.69）×100%=35.3%