土木工程材料复习题
一.土木工程材料的基本性质：
5.材料的强度、比强度、塑性、韧性、硬度、耐磨性的含义是什么，各用什么指标来表示
（1） 强度：材料在外力作用下抵抗破坏的能力
材料的强度可用抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、抗弯强度四个指标表示
（2） 比强度：材料的强度与其表观密度之比，是衡量材料是否轻质高强的指标
材料的比强度可用材料的强度与其表观密度之比表示
（3） 塑性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料仍保持变形后的形状和尺寸，且不产生裂缝的性质
材料的塑性可用伸长率和断面收缩率表示
（4） 韧性：材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性质
材料的冲击韧性可用材料受荷载达到破坏时所吸收的能量表示
（5） 硬度：材料抵抗较硬物质刻划或压入的能力
材料的硬度可用莫氏硬度（刻划法）；布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度（压入法）；表面硬度（回弹法）
（6） 耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力
材料的耐磨性可用耐磨损率表示
9.在100g含水率为3%的湿砂中，其干砂的质量为100/(1+3%) g
10.量取10L气干状态的卵石，称得其质量为14.5kg；又将该卵石烘干后，称取500g放入装有500mL水的量筒中，静置24h后，量筒水面升高到685mL，求该卵石的堆积密度、表观密度及空隙率。
（1） 解：堆积密度 ρ′= 500/（685-500）=500/185 = 2.70 （g/cm3 ）；
（2） 表观密度γ′= 1450kg/m3 =1.45（g/cm3 ）；
（3） 空隙率 P′=（1- 1.45/2.70）%=（1- 0.5370）%= 46.3% 。
12. 某工地所用石子材料密度2.65g/cm3 ,表观密度2.61g/cm3,堆积密度1680kg/
m3 ,计算此石子的孔隙率与空隙率.
解：孔隙率=（1- 2.61/ 2.65）*100%=1.51%
二章 土木工程材料
一、学习重点
（一）基本概念
1.土木工程材料：任何土木工程建（构）筑物（包括道路、桥梁、港口、码头、矿井、隧道等）都是用相应的材料，按一定的要求建造成的，土木工程所使用的各种材料统称为土木工程材料。
2.天然砂：由自然条件作用（主要是岩石风化）形成的，粒径在5mm以下的岩石颗粒，统称为天然砂。
3.硅酸盐水泥：根据国家标准（GB175-92）规定，凡由硅酸盐熟料，0～5%石灰石或粒料高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶泥材料，称为硅酸盐水泥。
4.绿色建材指采用清洁的生产技术，少用天然资源，大量使用工业或城市固体废物和农作物秸秆和废渣，生产无毒、无害、无污染、无放射性，有利于环保和人体健康的建筑材料。
（二）基本知识和基本理论
材料分类：
一般分为金属材料和非金属材料两大类。
按功能分为结构材料（承受荷载作用材料）和功能材料（具有专门功能的材料）。
按用途分为建筑结构材料、桥梁结构材料、水工结构材料、路面结构材料、建筑墙体材料、建筑装饰材料、建筑防水材料、建筑保温材料等
了解材料在土木工程中的运用，主要从三个方面去认识：材料对保证工程质量的作用；材料对工程造价的影响；材料对工程技术进步的促进作用
1.专、瓦、砂、石、灰
专、瓦、砂、石、灰可统称为地方材料，由于其工程用量大，原料价格低，一般都在当地或附近地区采购。
（1）转
砖石一种常用的砌筑材料，广泛运用于墙体、基础、柱的砌体工程。
按生产工艺服务烧结砖和非烧结砖。按所用原材料分为粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、矿渣砖、灰渣砖等。按有无空洞分为空心砖、多孔砖和实心砖。
(2)瓦
瓦是屋面材料。瓦的种类较多，按所用材料分为：粘土瓦、水泥瓦、石棉水泥瓦、钢丝网水泥瓦、聚氯乙烯瓦、玻璃钢瓦、沥青瓦等。按形状分为平瓦和波形瓦两类。
(3)砂
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。砂一般分为天然砂和人工砂两类。按潺产源天然砂分为河砂、海砂和山砂。
第5章沥青材料
本章导学
学习目的:
沥青是一种典型的有机胶结材料，也是现代高速公路及城市道路的主要路面胶结材料和常用的防水材料；通过本章的学习，重点掌握沥青的主要性能特点，深刻认识沥青性能于环境的关系，为沥青混合料的学习打下基础。
教学要求:
结合现代路面工程和屋面防水工程，讲解沥青材料的主要技术性能，重点使学生掌握，沥青性能与组成及环境的关系，并了解沥青防水材料的基本性能。
学习重点：
1． 通过学习沥青的分类和石油沥青的生产，了解不同生产工艺和基属的沥青的性能特点。
2． 重点掌握石油沥青的组成和结构，包括组分组成和胶体结构组成，及其对路用性能的影响。
3． 学习掌握石油沥青的重要技术性质的含义、测试方法及所表征的路用性能。有条件的学员应亲自动手进行三大指标试验，并通过阅读参考文献了解美国SHRP沥青指标体系中对沥青性能的要求。
4． 通过阅读参考文献，了解有关沥青老化和改性的知识。
5． 结构工程专业的学员还应掌握常用的沥青基防水卷材的基本性能。
提示：
沥青材料是目前我国高速公路面层的主要胶结材料，同时也是重要的屋面防水材料，由于沥青属于有机胶凝材料，因此具有与无机胶凝材料明显不同的性能特点和使用注意事项，学习中应注意对比掌握。
5.1沥青的分类与生产
5.1.1沥青的分类
沥青材料是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属（氧、硫、氮）的衍生物所组成的黑色或黑褐色的固体、半固体或液体的混合物。
沥青属于有机胶凝材料，与矿质混合料有非常好的粘结能力，是道路工程重要的筑路材料；沥青属于憎水性材料，结构致密，几乎完全不溶于水和不吸水，因此广泛用于土木工程的防水、防潮和防渗；同时沥青还具有较好的抗腐蚀能力，能抵抗一般酸性、碱性及盐类等具有腐蚀性的液体和气体的腐蚀，因此可用于有防腐要求而对外观质量要求较低的表面防腐工程。
对于沥青材料的命名和分类，目前世界各国尚未取得统一的认识。现就我国通用的命名和分类简述如下：
第5章沥青材料
本章导学
学习目的:
沥青是一种典型的有机胶结材料，也是现代高速公路及城市道路的主要路面胶结材料和常用的防水材料；通过本章的学习，重点掌握沥青的主要性能特点，深刻认识沥青性能于环境的关系，为沥青混合料的学习打下基础。
教学要求:
结合现代路面工程和屋面防水工程，讲解沥青材料的主要技术性能，重点使学生掌握，沥青性能与组成及环境的关系，并了解沥青防水材料的基本性能。
学习重点：
1． 通过学习沥青的分类和石油沥青的生产，了解不同生产工艺和基属的沥青的性能特点。
2． 重点掌握石油沥青的组成和结构，包括组分组成和胶体结构组成，及其对路用性能的影响。
3． 学习掌握石油沥青的重要技术性质的含义、测试方法及所表征的路用性能。有条件的学员应亲自动手进行三大指标试验，并通过阅读参考文献了解美国SHRP沥青指标体系中对沥青性能的要求。
4． 通过阅读参考文献，了解有关沥青老化和改性的知识。
5． 结构工程专业的学员还应掌握常用的沥青基防水卷材的基本性能。
提示：
沥青材料是目前我国高速公路面层的主要胶结材料，同时也是重要的屋面防水材料，由于沥青属于有机胶凝材料，因此具有与无机胶凝材料明显不同的性能特点和使用注意事项，学习中应注意对比掌握。
5.1沥青的分类与生产
5.1.1沥青的分类
沥青材料是由一些极其复杂的高分子碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属（氧、硫、氮）的衍生物所组成的黑色或黑褐色的固体、半固体或液体的混合物。
沥青属于有机胶凝材料，与矿质混合料有非常好的粘结能力，是道路工程重要的筑路材料；沥青属于憎水性材料，结构致密，几乎完全不溶于水和不吸水，因此广泛用于土木工程的防水、防潮和防渗；同时沥青还具有较好的抗腐蚀能力，能抵抗一般酸性、碱性及盐类等具有腐蚀性的液体和气体的腐蚀，因此可用于有防腐要求而对外观质量要求较低的表面防腐工程。
对于沥青材料的命名和分类，目前世界各国尚未取得统一的认识。现就我国通用的命名和分类简述如下：
