工程材料题目概述

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1、第二章：分析以下工程现象产生的原因（讨论）Case2-1【工程实例】加气混凝土砌块吸水分析现象：某施工队原使用普通烧结粘土砖，后改为表观密度为的加气混凝土砌块。在抹灰前采用同样的方式往墙上浇水，发现原使用的普通烧结粘土砖易吸住水量，但加气混凝土砌块虽表面看来浇水不少，但实则吸水不多，请分析原因。原因分析：加气混凝土砌块虽多孔，但其气孔大多数为墨水瓶形状的结构，即肚大口小，毛细管作用差。只有少数孔是水分蒸发形成的毛细孔，所以吸水及导湿均缓慢。注意事项：材料的吸水性不仅要看孔数量的多少，还需看孔的结构。吸水性简介：指材料在水中能吸收水分的性质。吸水性与吸湿性相似，都属于物理性质。烧结

2、普通砖简介：国家标准GB5101-2003《烧结普通砖》规定，凡以黏土、页岩、煤肝石和粉煤灰等为主要原料，经成型、焙烧而成的实心或孔洞率不大于15%的砖，称为烧结普通砖。分烧结粘土砖、烧结页岩砖、烧结煤肝石砖、烧结粉煤灰砖等。通常尺寸为240mmxll5mmx53mmo注意事项：烧结普通砖中的黏土砖，因其毁田取土，能耗大、块体小、施工效率低，砌体自重大，抗震性差等缺点，在我国主要大、中城市及地区已被禁止使用。加气混凝土砌块简介：是一种轻质多孔、保温隔热、防火性能良好、可钉、可锯、可刨和具有一定抗震能力的新型建筑材料。早在三十年代初期，中国就开始生产这种产品，并广泛使用。例如：上海

3、国际饭店、上海大厦、福州大楼、中国人民银行大楼等高层建筑小。是一种优良的新型建筑材料，并且具有环保等优点。Case2-2【工程实例】测试强度与加荷速度现象：人们在测试混凝土等材料的强度时可观察到，同一试件,加荷速度过快，所测值偏高。原因分析:材料的强度除与其组成结构有关外，还与其测试条件有关，包括加荷速度、温度、试件大小和形状等。当加荷速度过快时，荷载的增长速度大于材料裂缝扩展速度，测出的数值就会偏高。为此,在材料的强度测试屮，一般都规定其加荷速度范围。强度：材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为材料的强度。当材料受外力作用时，其内部产生应力，外力增加，应力相应增大，直至材料内部质点

4、间结合力不足以抵抗所作用的外力时,材料即发生破坏。材料破坏时应力达到的极限值称为材料的极限强度，常用f表示。材料强度的单位为兆帕（MPa）。加荷速率简介：给定力级与加荷时间之比。Case2・3【工程实例】水池壁崩塌现象：某市自来水公司一号水池建于山上，1980年1月交付使Fnn用，1989年6月20日池壁突然崩塌，造成39人死亡，6人受伤的特大事故。该水池使用的是冷却水，输入池内的水温达到41°C・该水池为预应力装配式钢筋混凝土圆形结构，池壁由132块预制钢筋混凝土板拼装，接口处部分有泥土。板块间接缝处用细石混凝土二次浇注，外绕钢丝，再喷射砂浆保温层，池内壁未设计防渗层，只要求在

5、接缝处向两侧各延伸5cm的范围内刷两道素水泥浆。原因分析如下：（1）池内水温高（输入池内的水温达4VC），增加了对池壁的腐蚀作甩导致池壁结构过早破损。（2）预制板接缝面未打毛，清洗不彻底，故部分留有泥土。（3）且接缝混凝土振捣不实，部分有蜂窝麻面,其抗渗能力大大降低，使水分浸入池壁,并对钢丝产生电化学反应。事实上所有钢丝己严重锈蚀，有效截面减少，抗拉强度下降，以致断裂,使池壁倒塌。（4）设计方面亦存在考虑不周,且对钢丝严重锈蚀未能及时发现等问题。Case2-4【工程实例】铸铁造桥酿成灾难现象:1878年6月，英国人用铸铁在北海的T级湾上建造了全长3160m,单跨73.5m的跨海大

6、桥，采用梁式桁架结构，在石材和砖砌筑的基础上采用铸铁管做桥面。结果建成不到两年，在一次台风袭击的夜晚，在台风加上火车冲击荷载作用下桥墩脆断.桥梁倒塌.车毁人亡。原因分析：主耍是铸铁的桥墩在冲击荷载作用下发生脆断造成的。补充：从那次事故后，人们开始对钢材与铸铁的性能进行了深入的对比，发现钢材不仅具有很高的抗压强度，而且还有很高的抗拉强度和抗冲击韧性。此后，人们开始用钢材建造桥梁。铸铁简介：主要由铁、碳和硅组成的合金的总称。在这些合金屮，含碳量超过在共晶温度时能保留在奥氏体固溶体中的量。冲击载荷简介：在很短的时间内（作用时间小于受力机构的基波自由振动周期的一半）以很大的速度作用在构件

7、上的载荷称为冲击载荷。其应力与变形量的计算相当复杂。计算时一般按照机械能守恒定律进行。【工程实例】最大的海难一一泰坦尼克号的沉没现象:1912年，当时世界上最大的客船泰坦尼克号出航，不幸撞上冰山，35cm厚船钢板在水位线处像拉链拉开一样被撕裂，海水排山倒海般涌向船内，约3小时后沉没。1991年，深水机械人从4000米海底捞起一块泰坦尼克号上的钢板，对其做钢材冲击机性试验，发现钢材断裂时吸收的冲击功很低，是制性差的危性材料，化学分析查明，该钢材的含硫量高，导致钢材的脆性增大。补充：