土木工程材料习题解答

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1、第1章土木工程材料的基本性质1•何谓材料的密度、表观密度、堆积密度？如何测定？材料含水后对三者有什么影响？答：密度是材料在绝对密实状态下，单位体积的质量；表观密度表示材料单位细观外形体积（包插内部封闭孔隙）的质量。堆积密度是指散粒材料或粉状材料，在自然堆积状态下单位体积的质量。材料含水后对四者的影响为：对密度没有影响，因测定密度时材料必须是绝对干燥的;内部封闭孔隙不会吸水，含水对表观密度没有影响；因开口孔隙吸水，使容积密度增大；含水对堆积密度的影响则复杂，因含水后材料堆积状态下的质量和体积都会发生变化，一般來说是使堆积密度增大。2.材料的孔隙率和孔隙特征对材料的哪些

2、性能有影响？有何影响？答：材料的孔隙率和孔隙特征会影响材料的强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性及吸声性等特性。一般来说，孔隙率增大，材料的强度降低、容积密度降低、绝热性能提高、抗渗性降低、抗冻性降低、耐腐蚀性降低、耐久性降低、吸水性提髙。材料内部的孔隙各式各样，十分复杂，孔隙特征主要有大小、形状、分布、连通与否等。孔隙特征对材料的物理、力学性质均有显著影响。若是开口孔隙和连通孔隙增加，会使材料的吸水性、吸湿性和吸声性显著增强，而使材料的抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性等耐久性能显著下降。若是封闭的细小气孔增加，则对材料的吸水、吸湿、吸声无明显的影响；但对绝热、抗渗性、抗冻

3、性等性能则有影响。在一定的范围内，增加细小封闭气孔，特别是球形气孔,会使材料的绝热性能和抗渗性、抗冻性等耐久性提高。在孔隙率一定的情况下，含大孔、开口孔隙及连通孔隙多的材料，其绝热性较含细小、封闭气孔的材料稍差。3.有一块烧结普通砖，在吸水饱和状态下重2900g,其绝干质量为2550go砖的尺寸为240mmX115mmX53mm,经干燥并磨成细粉后取50g,用排水法测得绝对密实体积为18.62cn?。试计算该砖的吸水率，密度，孔隙率。2900-2550答・・质量吸水率"肿容积密度Pq=255024.0x11.5x5.3J4g/cm3则体积吸水率：Wm=14%X1.

4、74=24.4%密度：pm_50V"18.62p=/、xl00%=f,1.74、1xl00%=35.32%

5、的低。一般情况下，温度升高时，材料的强度将降低，这对沥青混凝土尤为明显。此外，材料的强度还与测试条件和方法等外部因素有关。如材料相同，采用小试件测得的强度较大试件高；加荷速度快时，荷载的增长大于材料变形速度，所测出的强度值就会偏高；试件表面不平或表面涂有润滑剂时，所测强度值偏低。2.何谓材料的弹性和塑性？答:材料在外力作用下产生变形，当外力去除后能完全恢复到原始形状的性质称为弹性;而当外力去除后，材料仍保持变形后的形状和尺寸，且不产生裂缝的性质，称为塑性。3.韧性材料和脆性材料各自有何特点？答；脆性材料特点：材料在外力作用下，达到破坏荷载时的变形值很小，破坏时表现为

6、突发性破坏，没有任何预兆；脆性材料的抗压强度远大于其抗拉强度，可高达数倍甚至数十倍；脆性材料承受冲击或震动荷载的能力很差。脆性材料适宜承受静压力，用于受压部位。韧性材料特点：在冲击或震动荷载作用下，材料能吸收较大能量，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。韧性材料主要适合承受拉力或动载，对于要求承受冲击荷载和有抗震要求的结构，均应具有较高的韧性4.材料的硬度有哪些测试方法？何谓材料的耐磨性？答:硬度是指材料表面抵抗较硬物质压入或刻划的能力。常用刻划法和压入法测定硬度。耐磨性是材料抵抗磨损的能力用耐磨率表示，可按下列公式计算

7、：M=式中AM为材料的耐磨率，加〃为磨前质量®为磨后质量；力为试样受磨面积，cm2o5.影响材料导热系数的因素有哪些？答：影响材料的导热系数的因素：（1）材料的组成和结构。一般来说，金属材料的导热系数比非金属材料为大；无机材料的导热系数较有机材料为大；晶体材料较非晶体材料为大。对于各向异性材料，导热系数随导热方向不同而改变。（2）材料的孔隙率。一般而言，孔隙率越大，导热系数越小。大孔、连通孔隙由于空气在其内的对流换热，导热系数较大。封闭的小孔由于空气在其内的对流换热小，故导热系数最小，即对绝热最有利。（3）材料的含水率。由于水的导热系数远远大于空气的导热系数，故