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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0ρ：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。
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0ρ：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。
《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。
土木工程材料（笔记）csl 2011.3Wn压拉弯剪 1MPa 1 N mm 2§ 1-2力学性质 比强度：r °►轻质高强的指标弹塑脆韧性§ 1-3耐久性：耐水，抗渗，抗冻，耐候，其他第二章•无机胶凝材料：气硬，水硬§ 2-1气硬性原料与生产：CaSQ 0.5H 2O 高强：晶体粗大结实，比表面积小CaS04 0.5 H 2O 建筑：（与上相反）水化硬化：水化T CaSQ ，0.5H 2O （晶体）一、 石膏凝结硬化 凝结：初、终凝硬化：快，加缓凝剂，微膨胀 指标：强度，细度，凝结时间特性：强度低，孔隙率大，隔音保温，防火好 生产/欠火石灰（不能消解）'过火石灰，消解缓慢一一陈伏二、 石灰熟（消 ）化宀Ca （OH ）2放热，体积f 硬化 干燥结晶，析出 Ca （OH ）2碳化硬化T CaCO 慢，表为 CaCO,内为 Ca （OH ＞ 特性：可塑性，保水性好，强度低，易开裂，耐水性差，吸湿性强 生产--湿法，干法三、 水玻璃 模数：SiO 2与Na 2O 的分子比n硬化T 无定形硅酸，缓慢，加促硬剂（Na 2SiF 6氟硅酸钠）特性：粘结力强，强度高，耐热高，不耐碱、水、渗四、 比较 强度：水玻璃 ＞石膏〉石灰硬化速度：石膏 ＞石灰〉水玻璃第一章.土木工程材料的基本性质微观（晶体、玻璃体、胶体）。
结构：宏观，细观, § 1-1物理性质一、基本性质：密度表观密度0 堆积密度 孔隙率P 空隙率P相关公式：P(1 -)二、与水有关性质H 2。
亲、憎水性——润湿角 吸水性——重量吸水率吸湿率一一含水率耐水性——软化系数：系数f,耐水性f 抗渗性 -------- 渗透系数，抗渗等级W m , 相关公式：W mmH 2。
m 干P (1 —)体积吸水率W vm 饱-m 干 1、孔隙对性能的影响：孔隙f,吸水率f,透气透水性f强度 导热系数热容 与抗冻无关§ 2-2水硬性通用水泥：硅酸盐普通 矿渣 火山灰 粉煤灰 复合(代号)PI PII PO PSA PSBPPPF PC （混合材料）0 55-2020-50 50-70 20-40 20-4020-50 (%)§ 2-3硅酸盐水泥熟料： CaO SiQ AI 2O Fe 2O 3 以硅酸钙为主组成混合材料石膏：缓凝剂，不足时会瞬凝、生产 生产 原料：石灰质、粘土质、校正 过程：两磨一烧 磨原料T 煅烧T 磨成品熟料组成：C 3SC 2SC 3AC 4AF（硬化速度） 快 慢 最快 快 （水化热） 多 少 最多 中 （强）早强晚强低低二、 水化、凝结、硬化C3S/C 2S + H 2O T C-S-H + CH （晶体）熟料 C 3A + H 2O T C-A-HC4AF + H 20 T C-A-H + C-F-Hi）水化 石膏（缓凝机理）CaS04 2H 2O + C-A-H T Aft T AFm亠 凝胶：C-S-H C-F-H 主要产物 晶体：CH C-A-H Aft （高硫型水化硫铝酸钙，钙凡石）ii ）凝结、硬化T 水泥石：水化物，未水化颗粒，孔隙，水iii）影响硬化因素：熟料组成及细度，水灰比，石膏掺量，温湿度，龄期三、 技术性质、、筛析法i）细度匸水化反应匸硬化匸强度比表面积：单位质量的总表面积（m 2/kg ）初凝》45min,终凝w 6.5h标准稠度用水量P （%）—试锥下沉28 2mm 寸的稠度i ）体积安定性：f-CaO f-MgO 过量石膏一一试饼法42.5（R ）iv ）强度等级 C:S:H=1:3:0.5, 试件 40 40 160mm,20 1°C 三级两型 52.5（R ）v ）氯离子侵蚀62.5（R ）四、防腐、特点、应用①高强快硬，抗冻耐磨②不耐热、蚀，水化热大§ 2-4掺混合材料的硅酸盐水泥、混合材料一一降成本，改善性能吗，调节强度等级成分：活性SiO 2 Al 2O 结构：玻璃体非活性：石英砂，石灰石粉SiO 2 + Ca(OH) 2 + H 20 T C-S-HAl 2Q + Ca(OH) 2 + H 2O T C-A-HCaSO 2H 2O + C-A-H T Aft一次水化：熟料T CH二次水化：混合材料T 发生火山灰反应三、通用水泥特性、应用、储存运输i ）凝结时间i ）分类i ）火山灰反应、二次反应、大掺量混合材料水化-能使石灰称为水硬性材料矿渣、火山灰质、粉煤灰§ 2-5其他品种水泥：高铝水泥 （铅酸盐）、快硬水泥、膨胀自应力水泥、道路水泥。
⼟⽊⼯程材料课后习题及答案⼟⽊⼯程材料课后习题答案⼟⽊⼯程材料概述及基本性质思考题与习题：⼀、填空1、建筑材料按化学成分可分为有机材料、⽆机材料、复合材料三⼤类。
2、建筑材料按使⽤功能可分为结构材料、功能材料两⼤类。
3、我国建筑材料标准分为：国家标准、部委⾏业标准、地⽅标准、企业标准四类，国家标准代号为： GB ，企业标准代号为Q 。
4、材料标准表⽰由标准名称，标准分类，标准编号，颁布年份四部分组成。
5、《蒸压加⽓混凝⼟砌块》（GB/T11969－1997）中，各字母和数字的含意为：GB : 国家标准， T : 推荐标准，11969 : 标准编号，1997 : 颁布年份。
6、某材料的密度为 2.5，表观密度为 1.8，该材料的密实度为 72% ，孔隙率为28% 。
7、⽔可以在材料表⾯展开，即材料表⾯可以被⽔浸润，这种性质称为材料的亲⽔性。
8、材料的吸⽔性⼤⼩⽤吸⽔率表⽰，吸湿性⼤⼩⽤含⽔率表⽰。
9、含⽔率为5％的湿砂1000g中，含⼲砂 952.38 g，⽔ 47.62 g。
10、材料的耐⽔性⽤软化系数表⽰，耐⽔材料的K R≥ 0.85 。
11、⼀般来说，材料含⽔时⽐其⼲燥时的强度低。
12、墙体受潮后，其保温隔热性会明显下降，这是由于材料受潮后导热系数明显增⼤的缘故。
13、当某材料的孔隙率增⼤时，下表中的性质将如何变化。
（增⼤↑，下降↓，不变－，不定？）14、某钢材直径10mm，拉伸破坏荷载为31.5KN，该钢材的抗拉强度为 401.07MPa 。
15、材料的弹性模量反映了材料抵抗变形的能⼒。
16、材料在使⽤环境中，除受荷载作⽤外，还会受到物理作⽤、化学作⽤和⽣物作⽤等周围⾃然因素的作⽤影响其耐久性。
⼆、是⾮判断题（对的打∨，错的打×）1、含⽔率为2％的湿砂重100g，其中⽔的重量为2g。
（）2、热容量⼤的材料导热性⼤，受外界⽓温影响时室内温度变化较快。
（）3、材料的孔隙率相同时，连通粗孔⽐封闭微孔的导热系数⼤。
《土木工程材料》复习思考题参考答案第1章 复习思考题一、填空题1. 宏观，细观，微观2. 51.53. 小，大4. 最大冻融循环次数5. 软化系数，0.85二、选择题1. B ；2. A ；3. D ；4. C ；5. B ；6. D三、简答题1．答：当某种材料的孔隙率增大时，下表内其他性质如何变化？（用符号表示：↑增大、↓下降、─不变、？不定）2. 答：脆性材料——在外力作用下达到破坏荷载时的变形值很小，破坏时有突发性；抗压强度远大于抗拉强度，可高达数倍甚至数十倍；承受冲击或震动荷载的能力很差，适宜承受静压力，用于受压部位。
韧性材料——在冲击或震动荷载作用下，能吸收较大能量，同时产生较大变形，特别是塑性变形大，破坏前有明显预兆；抗拉强度接近或高于抗压强度。
适合承受拉力或动载，对于承受冲击荷载和有抗震要求的结构，应具有较高的韧性。
3. 答：提高材料的耐久性，对保证工程结构长期处于正常使用的状态，减少维护费用，延长使用年限、节约材料，具有十分重要的意义。
材料的耐久性与其抗渗性有直接关系，改善抗渗性的措施均有利于提高材料的耐久性。
如生产制备材料时，尽量增大其密实度，提高强度；改善内部孔隙结构，减少连通性孔隙；做好防水措施，对于亲水性材料，表面用憎水材料覆盖或涂层等。
四、计算题1．解：填充1m 3卵石需用砂子的体积大小等于卵石的孔隙体积。
//001550(1)100%(1)100%41.5%2650g P ρρ=-⨯=-⨯= /31.0*0.415s g V P m ==2．一块烧结普通砖的外形尺寸为240mm ⨯115mm ⨯53mm ，吸水饱和后重2940g ，烘干至恒重为2580g 。
将该砖磨细并烘干后取50g ，用李氏瓶测得其体积为18.58 cm 3。
试求该砖的密度、表观密度、孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。
解：砖的密度：350 2.69/18.58m g cm V ρ=== 砖的表观密度：3002580 1.76/2411.5 5.3m g cm V ρ===⨯⨯ 砖的孔隙率：0 1.76(1)100%(1)100%34.6%2.69P ρρ=-⨯=-⨯= 砖的质量吸水率：129402580100%100%14.0%2580m m m w m --=⨯=⨯= 砖的开口孔隙率：360100%24.6%2411.5 5.3k v P w ==⨯=⨯⨯ 砖的闭口孔隙率：34.6%24.6%10.0%b k P P P =-=-=3． 解：① 甲材料的孔隙率：0 1.4(1)100%(1)100%48.1%2.7P ρρ=-⨯=-⨯= 体积吸水率： 0140017%23.8%1000V m w W W ρρ==⨯=② 设乙材料的总体积为1m 3，则吸收水的体积为0.462m 3。
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第四章1.试说明骨料级配的含义，怎样评定级配是否合格？骨料级配良好有何技术经济意义？答：砂的颗粒级配是指不同粒径的颗粒互相搭配及组合的情况。
细骨料的累计筛余率处于书中表4-3的任何一个级配区的范围内才认为是合格的。
粗骨料应该符合书中表4-5的规定才认为是合格的。
使用级配良好的砂不但可以节省水泥，而且使得配制的混凝土和易性好，有利于混凝土强度和耐久性等硬化后性能的发展。
2.比较碎石和卵石配制混凝土拌合物的优缺点。
答：在水泥用量和水用量相同的情况下，碎石拌制的混凝土流动性较差，但强度较高；而卵石拌制的混凝土流动性较好，但强度较低。
3.简述不同实验条件对测得的混凝土强度有何影响，并说明原因。
答：在进行混凝土强度试验时，试件尺寸、试件表面状态及含水率、试验加荷速度等试验因素也会对混凝土的强度产生一定的影响：①试件尺寸。
测定混凝土立方体试件抗压强度，也可以按粗骨料最大粒径的尺寸而选用不同的试件尺寸，但在计算其抗压强度时，应乘以换算系数，以得到相当于标准试件的试验结果。
试验证明，试件尺寸愈大，测得的抗压强度值愈小。
这包括以下两方面原因：一方面，立方体试件尺寸较大时，环箍效应的相对作用较小，测得的立方抗压强度因而偏低;另一方面，试件中的裂缝、孔隙等缺陷将减少受力面积并引起应力集中，使得强度测试值降低。
随着试件尺寸増大，存在缺陷的概率増大，较大尺寸的试件测得的抗压强度偏低；②表面状态。
当在压板和试件表面间加润滑剂时，由于压板与试件表面的摩擦力减小，使环箍效应大大减小，试件将出现直裂破坏，测出的强度也较低；③试验加荷速度。
试验加荷速度过快，测得的混凝土强度值偏高。
这是因为材料裂纹扩展的速度慢于荷载增加速度。
所以在进行混凝土立方体抗压强度试验时，应按规定的加荷速度进行；④含水率。
混凝土试件含水率越高，其强度越低。
4.何为减水剂，并说明其作用原理。
答：减水剂是指在混凝土拌和物坍落度基本相同的条件下，能减少拌和用水量的外加剂，是目前应用最广的外加剂。
第一单元建筑材料的基本性质一、填空题1．材料的吸湿性是指材料在________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________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________。
4．材料地表观密度是指材料在________状态下单位体积的质量。
答案：1．空气中吸收水分2．冻融循环次数3．亲水性4．自然二、单项选择题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、渗透性答案：1、B 2、A三、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。
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4．材料的软化系数愈大，材料的耐水性愈好。
对5．材料的渗透系数愈大，其抗渗性能愈好。
错四、名词解释1．材料的空隙率：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。
五、问答题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答案：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。
⼟⽊⼯程材料习题及答案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。
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。
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：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：材料中的孔隙体积与总体积的百分比。
相互关系：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。
第三章 无机胶凝材料3.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】 概述硅酸盐水泥的原料及生产硅酸盐水泥熟料的矿物组成及矿物成分的水化反应硅酸盐水泥的凝结硬化 细度硅酸盐水泥 影响水泥凝结硬化的主要因素 标准稠度需水量硅酸盐水泥的技术性质 凝结时间体积安定性水泥石的腐蚀 强度水泥用混合材料 水化热普通硅酸盐水泥（代号P·O）掺混合材料的硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥（代号P·S）火山灰质硅酸盐水泥（代号P·P）粉煤灰硅酸盐水泥（代号P·F）复合硅酸盐水泥（代号P·C） 铝酸盐水泥的主要矿物成分 铝酸盐水泥的水化反应及水化产物 铝酸盐水泥 铝酸盐水泥的技术性能 铝酸盐水泥在工程中的应用 道路硅酸盐水泥（代号P •R ）中低热水泥其他品种水泥 白色硅酸盐水泥与彩色硅酸盐水泥快硬硫铝酸盐水泥水泥品种的选择原则水泥的验收水泥在土木工程中的应用 水泥的运输与储存水泥受潮程度的鉴别与处理水泥质量的仲裁石灰石膏气硬性胶凝材料 水玻璃镁质胶凝材料 无机胶凝材料一、概述（见表3-1-1）表3-1-1 无机胶凝材料的概述二、硅酸盐水泥（代号P·Ⅰ及P·Ⅱ）硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为两个型号：不掺混合材料的为P·Ⅰ型硅酸盐水泥；在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5％的石灰石或粒化高炉矿渣的为P·Ⅱ型硅酸盐水泥。
1．硅酸盐水泥的原料及生产（1）生产硅酸盐水泥的原料主要是石灰质和黏土质两类。
（2）生产水泥的基本工序可以概括为“两磨一烧”，如图3-1-1所示。
图3-1-1 P·Ⅰ型硅酸盐水泥生产工序①生料在煅烧过程中，经历干燥、预热、分解、烧成、冷却阶段，发生了一系列物理化学变化。
②当温度从1300℃升到1450℃，这时3CaO·Al2O3及4CaO·Al2O3·Fe2O3已烧至部分熔融状态，出现液相，将所剩CaO和2CaO·SiO2溶解，2CaO·SiO2在液相中吸收CaO形成硅酸盐水泥的最重要矿物硅酸三钙3CaO·SiO2。
第七章 砌体材料7.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】 构成砌体结构的砌体材料是指砌筑而成的墙体、柱等承重或非承重构件所用的块体材料和砂浆。
块体材料主要有砖、砌块、天然石材，也包括各种墙板。
建筑砂浆按照使用性能主要分为砌筑砂浆和抹面砂浆。
前者的主要作用是将砖、砌块或墙板等粘结在一起形成砌体，后者是以薄层涂抹在建（构）筑物表面，主要起抹平、美观或保护作用。
砌筑砂浆的组成材料 砌筑砂浆 砌筑砂浆的主要技术性质建筑砂浆 砌筑砂浆的配合比设计普通抹面砂浆的组成材料抹面砂浆 普通抹面砂浆的配合比烧结工艺烧结砖和烧结砌块烧结砖和烧结砌块 蒸压养护工艺蒸压砖和蒸压砌块 蒸压灰砂砖 蒸压砖和蒸压砌块的主要品种和性能 蒸压粉煤灰砖 混凝土多孔砖 蒸压加气混凝土砌块 免烧免蒸压砖和免烧免蒸压砌块 混凝土砌块石膏砌块天然石材分类天然石材 天然石材的性能建筑上常用的岩石轻质墙板 轻质墙板分类常用轻质墙板简介砌筑材料一、建筑砂浆建筑砂浆是由胶凝材料、细骨料、水、外加剂和掺合料拌合而成，开始具有可塑性，硬化后具有强度的建筑材料，可视为细骨料混凝土。
其分类见表7-1-1。
表7-1-1 建筑砂浆的分类1．砌筑砂浆将砖、砌块、石材等块体材料粘结成砌体的砂浆称为砌筑砂浆，它在砌体中起粘结、衬垫和传力作用，是砌体的重要组成部分。
（1）砌筑砂浆的组成材料（见表7-1-2）表7-1-2 砌筑砂浆的组成材料注：除以上主要材料，还有其他砂浆改性材料，如各种外加剂、保水增稠材料等。
（2）砌筑砂浆的主要技术性质（见表7-1-3）表7-1-3 砌筑砂浆的主要技术性质（3）砌筑砂浆的配合比设计砌筑砂浆按设计要求的类别和强度等级来配制。
砂浆的配合比表示方法，有绝对材料用量表示法及材料相对比例表示法。
前一种是给出1m3砂浆中水泥、石灰膏、砂及保水增稠材料的绝对质量；后一种是以水泥质量为基准数1，依次给出石灰膏质量（Q D）、砂质量（Q S）及保水增稠材料质量（Q D）与水泥质量（Q c）的比值，即1︰Q D／Q c︰Q S／Q c︰Q p／Q c。
土建土木工程材料（第二版）课后题答案（苏达根主编版）第一单元建筑材料的基本性质一、填空题1．材料的吸湿性是指材料在________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________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________。
4．材料地表观密度是指材料在________状态下单位体积的质量。
答案：1．空气中吸收水分2．冻融循环次数3．亲水性4．自然二、单项选择题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、渗透性答案：1、B 2、A三、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。
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4．材料的软化系数愈大，材料的耐水性愈好。
对5．材料的渗透系数愈大，其抗渗性能愈好。
错四、名词解释1．材料的空隙率：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。
五、问答题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？答案：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？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。
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0ρ：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。
第一单元 建筑材料的基本性质三、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。
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4．材料的软化系数愈大，材料的耐水性愈好。
对5．材料的渗透系数愈大，其抗渗性能愈好。
错四、名词解释1．材料的空隙率：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。
五、问答题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？答案：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？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。
（4）材料本身的强度。
材料的强度越差，则抵抗腐蚀的能力越差。
六、计算题1．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 MPa 、178 MPa 、168 MPa 。
该岩石可否用于水下工程。
答案：该岩石的软化系数为85.094.0178168>===g b R f f K所以该岩石可用于水下工程。
第二单元 建筑金属材料四、名词解释1．弹性模量：钢材受力初期，应力与应变成比例地增长，应力与应变之比为常数，称为弹性模量。
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
夹角（θ）称为润湿边角。
润湿边角θ愈小，浸润性愈好。
如果润湿边角θ为零，则表示该材料完全被水所浸润。
a.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之间的相互吸引力，此种材料称为亲水性材料，如图1-1（a）所示。
b.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之间的吸引力，材料表面不会被水浸润，此种材料称为憎水性材料，如图1-1（b）所示。
③含有毛细孔的材料，当孔壁表面具有亲水性时，由于毛细作用，会自动将水吸入孔隙内，如图1-1（a）。
当孔壁表面为憎水性时，则需施加一定压力才能使水进入孔隙内，如图1-1（b）。
图1-1材料润湿边角
（a）亲水性材料；（b）憎水性材料
（2）材料的吸水性与吸湿性
①含水率。
指材料中所含水的质量与干燥状态下材料的质量之比。
可按下式计算：
式中，W为材料的含水率，％；m为材料在干燥状态下的质量，g；m1为材料在含水状态下的质量，g。
②吸水性。
指材料与水接触吸收水分的性质。
当材料吸水饱和时，其含水率称为吸水率。
在土木工程材料中，多数情况下是按质量计算吸水率。
③吸湿性。
指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。
吸湿作用一般是可逆的，即材料既可。
