土木工程材料复习题及答案

习题一答案

一、名词解释

1.材料的空隙率：散粒材料颗粒间的空隙体积占堆积体积的百分率。P3 2.堆积密度：散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量。P2 3.软化系数：材料在饱和吸水状态下的抗压强度与材料在干燥状态下抗压强度的比值。P7

4.比强度：单位体积质量的材料强度，等于材料的强度与表观密度的比值，是衡量材料是否轻质、高强的指标。P4 5.硬度：材料抵抗较硬物质刻划或压入的能力。P6 6.润湿边角：当固体材料与水接触时，在材料、水以及空气的三相交叉点处沿水滴表面作切线，此切线与材料和水接触面的夹角θ，称为润湿边角。P6 二、填空题

1、材料的吸湿性是指材料在 潮湿空气中吸收水分 的性质。P7 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。P8

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。P6

4、当孔隙率相同时，分布均匀而细小的封闭孔隙含量愈大，则材料的吸水率 愈小、保温性能 愈好 耐久性 愈好 。当材料的孔隙率增大时，则其密度 不变 ，松散密度 变小 ，强度 降低 ，吸水率 不一定 ，抗渗性 不一定 ，抗冻性 不一定 。

5、在水中或长期处于潮湿状态下使用的材料，应考虑材料的 耐水性 。 6、材料的吸水性用 吸水率 表示，吸湿性用 含水率 表示 。 7、材料耐水性的强弱可以用 软化系数 表示，材料耐水性愈好。该值愈 大 。

8、称取松散密度为l400kg／m3的干砂200 g，装入广口瓶中。再把瓶中注满水，这时称重为500 g。已知空瓶加满水时的重量为377 g，

则该砂的表观密度为 2.60g/m3 ，空隙率为 46.2% 。

9、同种材料的孔隙率愈 小 ，材料的强度愈高；当材料的孔隙率一定时， 封闭 孔隙愈多，材料的绝热性愈好。

10、目前我国常用的标准有 国家标准， 行业标准，地方和企业标准。 三、选择题

1、孔隙率增大，材料的 ② 降低。

① 密度 ② 表观密度 ③ 憎水性 ④ 抗冻性 2、材料在水中吸收水分的性质称为 ① 。

① 吸水性 ② 吸湿性 ③耐水性 ④ 渗透性 3、普通混凝土标准试件经28 d标准养护后测得抗压强度为22.6 MPa，同时又测得同批混凝土水饱和后的抗压强度为21.5 MPa，干燥状态测得抗压强度为24.5 MPa，该混凝土的软化系数为 ④ 。 ①0.96 ②0.92 ③0.13 ④0.88

4、材料的抗渗性指材料抵抗 ③ 渗透的性质。 ①水 ②潮气 ③压力水 ④饱和水

5、有一块砖重2625 g，其质量含水率为5％，该湿砖所含水量为 ④ 。

①131.25 g ②129.76 g ③130.34 g ④125 g

6、材料的耐水性指材料 ③ 而不破坏，其强度也不显著降低的性质。

①在水作用下 ②在压力水作用下 ③长期在水作用下 ④长期在湿气作用下

7、碎石的密度为p，表观密度为P0，松散密度P0’，则存在下列关系 ① 。

①ρ>ρ0>ρ，0 ②ρ0>ρ>ρ，0 ③ρ，0>ρ0 >ρ 8、材料吸水后，将使材料的 ④ 提高。

①耐久性 ②强度及导热系数 ③密度 ④表观密度和导热系数

9、通常材料的软化系数为 ② 时，可以认为是耐水的材料。

①>0.95 ②>0．85 ③>0．75

10、含水率为5％的砂220kg，将其干燥后的重量是 ② kg。 ①209 ②209．52 ③210

11、材质相同的A，B两种材料，已知表观密度ρ0A>ρ0B，则A材料的保温效果比B材料 ② 。 ①好 ②差 ③差不多

12、当某一建筑材料的孔隙率增大时，其吸水率 ④ 。 ①增大 ②减小 ③不变化 ④不一定增大，也不一定减小 四、是非判断题(对的划√，不对的划×)，并改正错误

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。( × )（弹塑性材料）

2、材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。（ √ ） 3、在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。（ × ） （吸湿性）

4、含水率为4％的湿砂重100g，其中水的重量为4g。(×)（3.85g） 5、热容量大的材料导热性大，受外界气温影响室内温度变化比较快。 ( × )(小)（慢）

6、材料的孔隙率相同时，连通粗孔者比封闭微孔者的导热系数大。( √ )

7、从室外取重为G1的砖一块，浸水饱和后重为G2，烘干后重为G3，则砖的质量吸水率为Wm=（G2- G3）/ G1。( × )（Wm=（G2- G3）/ G3）

8、同一种材料。其表观密度越大，则其孔隙率越大。 ( × ) (小) 9、将某种含水的材料，置于不同的环境中，分别测得其密度，其中以干燥条件下的密度为最小。 ( × )（密度不变）

10、吸水率小的材料，其孔隙率最小。 ( × ) （还与孔隙特征有关） 11、材料的抗冻性与材料的孔隙率有关，与孔隙中的水饱和程度无关。 (× ) (有关) 五、问答题

1 材料的孔隙对材料的影响可从几方面分析。

① 孔隙的多少 ② 孔隙的特征

2、何谓材料的强度?影响材料强度的因素有哪些?

材料的强度是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力。

1）.材料的组成、结构与构造：包括化学组成、矿物组成和相组成，结合键类型（金属、共价、离子、分子、氢），宏观构造（位错、裂隙、夹杂及以上的不均匀程度等）。

2）.孔隙率与孔隙特征：材料的孔隙率愈大，则强度愈小。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。一般表观密度大的材料，其强度也大。

3）.试件的形状和尺寸：受压时，立方体试件的强度值要高于棱柱体试件的强度值，相同材料采用小试件测得的强度较大试件高。

4）.加荷速度：当加荷速度快时，由于变形速度落后于荷载增长的速度，故测得的强度值偏高，反之，因材料有充裕的变形时间，测得的强度值偏低。 5）.试验环境的温度、湿度：温度高、湿度大时，试件会有体积膨胀，材料内部质点距离加大，质点间的作用力减弱，测得的强度值偏低。

6）.受力面状态：受力面的平整度，润滑情况等。试件表面不平或表面涂润滑剂时，所测强度值偏低。

3、如何区别亲水性材料和憎水性材料?

当材料与水接触时可以发现，有些材料能被水润湿，有些材料则不能被水润湿，前者称材料具有亲水性，后者称具有憎水性。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、水以及空气三相的交点处，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，θ角愈小，表明材料愈易被水润湿。实验证明，当θ≤90°时，材料表面吸附水，材料能被水润湿而表现出亲水性，这种材料称亲水性材料。当θ＞90°时，材料表面不吸附水，此称憎水性材料。当θ= 0°时，表明材料完全被水润湿，称为铺展。

4、材料的耐久性都包括那些内容?

材料在长期使用过程中，能保持其原有性能而不变质、不破坏的性质，统称之为耐久性，它是一种复杂的、综合的性质,包括材料的抗冻性、耐热性、抗渗性和

耐腐蚀性、耐水性、抗风化性能、抗老化性能、抗化学侵蚀性等。

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：该岩石的软化系数为

其软化系数大于0.85，所以该岩石可用于水下工程。

2. 某砖在干燥状态下的抗压强度f0为20MPa，当其在吸水饱和状态下抗压强度f1为14MPa，请问此砖是否适宜用于潮湿环境的建筑物。 答： 该砖的软化系数为

因长期受水浸泡或处于潮湿环境的重要建筑物必须是用软化系数不低于0.85的材料建造，受潮较轻或次要建筑物的材料软化系数不宜低于0.75，故不适宜选用。

3、已知碎石的表观密度为2.65 g／cm3，堆积密度为1.50 g／cm3，求2.5 m3松散状态的碎石，需要多少松散体积的砂子填充碎石的空隙?若已知砂子的堆积密度为1.55 g／cm3．求砂子的重量为多少? 答：空隙率p’=（1-1.50/2.65）×100%=43.4% 需要砂子：43.4%×2.5=1.085 m3

1.085 m3×1550kg／m3=1682 kg

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