下载文档原格式
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。
答：可分为三大类：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。
第二章建筑钢材概论（一）钢的特性1、优点：1)品质均匀致密,抗拉和抗压强度都很高2)具有良好的塑性和韧性,能经受冲击和振动荷载.3)具有很好的加工性能2、缺点：4)易锈蚀5)维修费用大6)能耗大,成本高（二）、钢的冶炼加工与分类1、冶炼：就是将生铁在炼钢炉中，经高温氧化作用，减少生铁中碳及硫、磷等有害杂质含量，以提高钢的技术性质和质量。
2、根据炼钢设备不同分为：1)转炉炼钢法2)平炉炼钢法3)电弧炉炼钢法3、钢的加工：1)铸锭2)脱氧：沸腾钢、镇静钢、半镇静钢3)压力加工：热加工、冷加工.4、钢的分类：1)按化学成分分：碳素钢合金钢2)按质量分：普通碳素钢优质碳素钢高合金钢3)按用途分：结构钢工具钢特殊钢2．1金属的微观结构及钢材的化学组成一、金属的微观结构概述1、金属的晶体结构金属键结合，无方向性和饱和性，是金属材料具强度和延展性的根本原因。
三种类型：FCC、BCC、HCP2、金属晶体结构中的缺陷1）点缺陷2）线缺陷3）面缺陷3、金属强化的微观机理1）细晶强化2）固熔强化3）弥散强化4）变形强化二、钢材的化学组成1、碳：(是决定性因素)1)含碳量<0.8%,随含碳量增加,钢的抗拉强度.硬度也增加.2)含碳量>1%,随含碳量增加,除硬度增加外,强度.塑性.韧性下降,冷脆性增强,抵抗大气腐蚀性能下降.2、硅:(有益元素)1)含量一般在1%以内,可提高强度,对塑性和韧性没有明显影响.2)含量超过1%时,冷脆性增加,可焊性变差.3、锰：1)含量为0.8%~1%时,可显著提高强度和硬度;2)含量大于1%时,塑性及韧性有所下降,可焊性变差;4、磷：(有害元素)产生冷脆性5、硫：(有害元素)产生热脆性6、氧、氮(有害元素)降低钢材的塑性和韧性,以及冷弯性能和可焊性能.7、铝、钛、钒、铌：改善钢的组织,细化晶粒,显著提高强度和改善韧性.2．2 钢材的技术性质1.抗拉强度:1)弹性阶段:OA阶段,荷载较小,应力与应变成正比,当卸去外力,试件能恢复到原状.σp表示弹性极限2)屈服阶段:AB阶段,应力与应变不成正比例,应力在很小范围内波动,应变仍继续上升,产生明显塑性变形.σs屈强比小,安全性大;过小,则不够经济.屈强比应为0.60~0.753)强化阶段:BC阶段,内部组织重新建立了新的平衡,又恢复了抵抗外力的能力,变形继续发展.σb4)颈缩阶段:CD阶段,某一薄弱环节断面开始显著缩小,应变迅速增大,应力随之下降,断裂.断裂伸长率:δ=(L1-Lo)/LoX100%δ=15%~30% 低碳钢δ>2%~5% 塑性材料如铜.铁伸长率与标距有关δ5>δ102.冲击韧性:1)抵抗冲击荷栽而不破坏的能力.2)<金属夏比冲击试验方法>求αkαk值低,脆性材料,破坏时无明显变形,断口平齐;αk值高,韧性材料,断口呈灰色纤维状3)与钢材中磷.硫含量,组织,环境温度,解释冷脆性.3.疲劳强度:1)钢材承受交变荷载的作用下,可以在远低于屈服强度时突然破坏.2)用疲劳强度表示,指试件在交变荷载作用下,不发生疲劳破坏的最大应力.钢材承受1X107次交变荷载时不发生破坏所能承受最大应力为疲劳强度3)原因:a.应力较高点或缺陷点-------细微裂缝------裂缝,尖缝应力集中-----发展破坏b.内部组织状态,成分偏析,夹杂物多少,其它各种缺陷c.截面的变化,表面光洁度及内应力大小.4.硬度:1)金属材料抵抗硬物压入表面的能力,即对局部塑性变形;2)是热处理工件质量检查的一项重要指标.3)压入法测HB5.冷弯性能:1.定义:钢材在常温下承受弯曲变形的能力.2.指标以试件弯曲角度α及弯心直径d与钢材厚度a比值d/a3.试验:弯曲处外表面无裂纹.裂缝或裂断现象;α值越大,d/a越小,冷弯性能要求越高4.冷弯性能反映在静荷载下塑性指标,局部不均匀变形,更不利条件下的塑性变形,更严格检验.6.冷加工性能及其时效处理;1)冷加工:在常温下对钢材进行加工,如冷拉.冷拔.冷扭.使强度.硬度提高,冷作强化.a.冷拉:在常温下拉伸,使其产生塑性变形,增加钢材长度(4%~10%)节省钢材.采用控制冷拉率或控制应力或双控.b.冷拔:在常温下将钢材通过硬质合金拔丝模孔强行拉拔,由于模孔直径略小于钢筋直径,使钢筋不仅受拉,同时还受周围挤压,强度大大提高.2)时效处理:钢材经冷加工后,在常温下搁置15~20天或加热至100~200度保持2小时左右,钢的屈服强度.抗拉强度及硬度进一步提高,塑.韧性降低.节约钢材,但对于受动力荷载作用或经常处于中温条件下钢结构,应使用时效敏感性小的材料.7、钢材的热处理：目的、为了减少冷加工中所产生的各种缺陷工艺：退火、正火、淬火、回火及离子注入等8、焊接：方法；电弧焊——钢结构、电渣压力焊——钢筋检验方法：取样试件试验和原位非破损检测2．3 钢材的防火及防腐蚀一、钢材的防火：危害：温度升高，持久强度将显著下降。
