第一部分课后习题
第一章绪论
1．材料按化学成分一般可分为哪两大类？从材料学意义上又分为哪三大类？
答：材料按化学成分可分为无机和有机两大类；从材料学意义上可分为金属材料、无机非金属材料和有机材料三大类。
2．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构成？
答：（1）我国的四级标准体系是由国家标准、行业标准、地方标准、企业标准组成的体系。其具体解释如下：
①国家标准有强制性标准（代号GB）、推荐性标准（代号GB／T）。
②行业标准包括建工行业标准（代号JG）、建材行业标准（代号JC）、冶金行业标准（代号YB）、交通行业标准（代号JT）等。
③地方标准（代号DB）和企业标准（代号QB）。
（2）我国的标准表示方法，是由标准名称、部门代号、编号和批准年份四部分组成的。
3．材料的密度、表观密度、孔隙率之间有何关系？
答：密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量，计算公式为：
表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量，计算公式为：
孔隙率是指材料内部孔隙体积（V p）占材料总体积（V0）的百分率，计算公式为：
一般来说，ρ＞ρ0，密度越高，表观密度越大，孔隙率越小；孔隙率越大，表观密度不一定小，密度不一定小。
4．可以从哪些方面分析材料中的孔隙对材料性质的影响？
答：一般认为孔隙可从两个方面对材料的性能产生影响：一是孔隙的多少，二是孔隙的特征。
（1）孔隙率
材料中含有孔隙的多少常用孔隙率表示。孔隙率是指材料内部孔隙体积（V p）占材料总体积（V0）的百分率。
（2）材料的孔隙分类
材料的孔隙特征包括许多内容，按其不同特征分类如下：
①按孔隙尺寸大小，可把孔隙分为微孔、细孔和大孔三种。
②按孔隙之间是否相互贯通，把孔隙分为互相隔开的孤立孔和互相贯通的连通孔。
③按孔隙与外界是否连通，把孔隙分为与外界相连通的开口孔和不相连通的封闭孔。
若把开口孔的孔体积记为V K，闭口孔的孔体积记为V B，则有另
外，定义开口孔孔隙率为，闭口孔孔隙率为，则孔隙率：
。
5．材料的强度、塑性、弹性、脆性、韧性、硬度、耐磨性的定义是什么？
答：（1）材料的强度是指材料在外力作用下不至破坏时能承受的最大应力。
（2）材料的弹性是指材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，能完全恢复原来形状的性质。
（3）材料的塑性是指材料在去除外力后，仍保持变形后的形状和尺寸，且不产生裂缝的性质。
（4）材料的韧性是指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至破坏的性质。
（5）材料的脆性是指材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质。
（6）硬度是指材料抵抗较硬物质刻划或压入的能力。
（7）耐磨性是指材料抵抗磨损的能力。
6．材料的基本含水状态有哪四种？
答：材料的四种基本含水状态如下：
（1）干燥状态。材料的孔隙中不含水或含水极微；
（2）气干状态。为材料的孔隙中所含水与大气湿度相平衡；
（3）饱和面干状态。材料表面干燥，而孔隙中充满水达到饱和；
（4）湿润状态。材料不仅孔隙中含水饱和，而且表面上为水润湿附有一层水膜。
7．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？
答：（1）亲水性是指材料能被水润湿的性质；用湿润边角θ表示，θ越小，亲水性越强。
（2）憎水性是指材料不能被水润湿的性质；用湿润边角θ表示，θ越大，憎水性越强。
（3）吸湿性是指亲水性材料在潮湿空气中吸收水分的性质；材料的吸湿性用含水率表示，含水率越高，吸湿性越小。
（4）吸水性是指材料在水中吸水的性质；材料的吸水性用吸水率表示，有质量吸水率和体积吸水率两个定义，吸水率越高，吸水性越大。
（5）耐水性是指材料长期在水作用下不破坏、强度也不明显下降的性质；耐水性用软化系数表示，软化系数越大，耐水性越好。
（6）材料的抗渗性是指其抵抗压力水渗透的性质；常用渗透系数或抗渗等级表示，渗透系数越小或抗渗等级越高，表明材料的抗渗性越好。
（7）抗冻性是指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；材料的抗冻性常用抗冻等级（记为F）表示，抗冻等级越高，抗冻性越好。
（8）材料的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，导热系数越大，导热性越好。
8．材料的耐久性对建筑物的使用功能有何重要性？
答：材料的耐久性是指用于构筑物的材料在自身和环境的各种因素影响下，能长久地保持其使用性能的性质。土木工程材料在使用中将受到自身和环境的各种因素的影响。包括：（1）自身内部的化学作用，如水泥的体积安定性不良，使混凝土产生膨胀性裂缝。
（2）物理作用。如环境温度、湿度的交替变化。
（3）化学作用。如紫外线或大气和环境中的酸、碱、盐作用。
（4）机械作用。如长期荷载（或交替荷载、冲击荷载），磨损或磨耗。
（5）生物作用。如材料受菌类、昆虫等的侵害作用，发生虫蛀、腐朽等破坏现象。
由上可知，土木工程材料在使用中会受到多种因素的作用，使其性能变坏。所以，在构筑物的设计及材料的选用中，必须慎重考虑材料的耐久性问题，以利节约材料、减少维修费用，延长构筑物的使用寿命。
9．材料绿色化的含义是什么？
答：土木工程材料的绿色化是指建筑工程中所用材料向着绿色建材方向发展，它是实现绿色建筑的重要环节之一。绿色建材是指筑材料不仅应具有令人满意的使用性能，而且在其生命周期的各阶段还应满足环保、健康和安全等要求。
