土木工程材料习题集及答案.doc

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目录

0绪论…………………………………………………………………………

1土木工程材料的基本性质…………………………………………………

2气硬性胶凝材料……………………………………………………………

3水泥…………………………………………………………………………

4混凝土………………………………………………………………………

5建筑砂浆……………………………………………………………………

6墙体材料……………………………………………………………………

7天然石材……………………………………………………………………

8金属材料……………………………………………………………………

9合成高分子材料……………………………………………………………

10木材…………………………………………………………………………

11沥青与防水材料……………………………………………………………

12绝热材料、吸声与隔声材料………………………………………………

13建筑装饰材料………………………………………………………………

习题解答

0绪论习题解答………………………………………………………………

1土木工程材料的基本性质习题解答………………………………………

2气硬性胶凝材料习题解答…………………………………………………

3水泥习题解答………………………………………………………………

4混凝土习题解答……………………………………………………………

5建筑砂浆习题解答…………………………………………………………

6墙体材料习题解答…………………………………………………………

7天然石材习题解答…………………………………………………………

8金属材料习题解答…………………………………………………………

9合成高分子材料习题解答…………………………………………………

10木材习题解答………………………………………………………………

11沥青与防水材料习题解答…………………………………………………

12绝热材料、吸声与隔声材料习题解答……………………………………

13建筑装饰材料习题解答……………………………………………………

0绪论

0.1学习指导

一、内容提要

本章主要介绍土木工程材料的定义、分类、作用、发展趋势与技术标准以及本课程的学习目的与任务。

二、基本要求

了解土木工程材料的定义、分类、与发展趋势，领会土木工程材料标准化的意义及表示方法。

三、重、难点提示

1、重点提示：

土木工程材料的分类。

2、难点提示：

土木工程材料的产品及应用的技术标准。

0.2习题

一、名词解释

1、产品标准

2、工程建设标准

二、填空题

1、按照化学成分，土木工程材料可以分为、和三类。

2、我国的技术标准分为、和三级。

三、问答题

1、土木工程材料如何分类？

2、现代土木工程材料的发展趋势是什么？

3、实行标准化的意义有哪些？

4、土木工程建设中控制材料质量的方法主要有哪些？

5、简述土木工程材料课程学习的基本方法与要求以及实验课学习的意义。

1土木工程材料的基本性质

1.1学习指导

一、内容提要

本章介绍土木工程材料的各种基本性质及材料组成、结构、构造对材料性质的影响。

主要包括：

1、材料的基本物理性质：

包括材料与密度有关的性质（密度、表观密度、体积密度、堆积密度、孔隙率与孔隙特征、空隙率等）；材料与水有关的性质（亲水性与憎水性、吸水性与吸湿性、耐水性、抗渗性、抗冻性及水饱和度等）；材料的热性质（导热性与热容量）；材料的耐燃性等。

2、材料的基本力学性质：

包括强度与比强度、弹性与塑性、脆性与韧性、硬度与耐磨性等。

3、材料的耐久性：

材料耐久性的概念及影响材料耐久性的因素。

4、材料组成、结构与构造及其与材料性质的关系。

二、基本要求

1、了解材料的基本组成、结构和构造，材料的结构和构造与材料的基本性质的关系。

2、掌握材料的基本物理性质的概念、表示方法及与工程的关系。

3、掌握材料的基本力学性质的概念、表示方法及与工程的关系。

4、掌握材料耐久性的概念及影响材料耐久性的基本因素。

通过材料基本性质的学习，要求了解材料科学的一些基本概念，掌握材料的各种性质的基本概念、表示方法、影响因素以及它们之间的相互关系和在工程实践中的意义。

三、重、难点提示

1、重点提示：

理解材料密度、表观密度、体积密度、堆积密度、孔隙率、吸水性及耐水性的含义与表示方法。

理解材料的孔隙率及孔隙特征对其体积密度、强度、吸水性、吸湿性、抗渗性、抗冻性、导热性及吸音性等性质的影响。

掌握材料各物理量之间的换算关系及推导过程。

2、难点提示：

理解并掌握材料各物理量间的计算过程；理解材料的孔隙率及孔隙特征对其基本性质的影响。

1.2习题

一、名词解释：

1、密度、表观密度、体积密度、堆积密度；2、孔隙率、开口孔隙率、闭口孔隙率；3、亲水性、憎水性；4、质量吸水率、体积吸水率、含水率、孔隙水饱和度（吸水饱和系数）；5、耐水性、软化系数；6、抗渗性、渗透系数、抗渗等级；7、抗冻性、抗冻等级；8、强度等级、比强度；9、弹性、塑性；10、脆性、韧性；11、热容量、导热性；12、耐燃性、耐火性；13、耐久性

二、填空题

1．材料的吸水性、耐水性、抗渗性、抗冻性、导热性分别用、、

、、和表示。

2．当材料的孔隙率一定时，孔隙尺寸越小，材料的强度越，保温性能越，耐久性。

3．选用墙体材料时，应选择导热系数较、热容量较的材料，才能使室内尽可能冬暖夏凉。

4．材料受水作用，将会对其、、、及等性能产生不良影响。

5．材料的孔隙率较大时（假定均为开口孔），则材料的表观密度、强度、吸水率、抗渗性、抗冻性、导热性、吸声性。

6．材料的软化系数愈大表明材料的耐水性愈。

软化系数大于的材料被认为是耐水的。

7．评价材料是否轻质高强的指标为，它等于，其值越大，表明材料。

8．无机非金属材料一般均属于脆性材料，最宜承受力。

9．材料的弹性模量反映了材料的能力。

10．材料的吸水率主要取决于及，较大，且具有而

又孔隙的材料其吸水率往往较大。

11．材料的耐燃性按耐火要求规定分为、和三大类。

材料在高

温作用下会发生和两种性质的变化而影响其正常使用。

12．材料在使用环境中，除受荷载作用外，还会受到、和等周围

自然因素的作用而影响其耐久性。

13．材料强度试验值要受试验时试件的、、、、

和等的影响。

14．对材料结构的研究，通常可分为、和三个结构层次。

三、选择题（单选或多选）

1.含水率4%的砂100克，其中干砂重克。

A.96B.95.5C.96.15D97

2.建筑上为使温度稳定，并节约能源，应选用的材料。

A.导热系数和热容量均小B.导热系数和热容量均大

C.导热系数小而热容量大D.导热系数大而热容量小

3.对于组成相同具有下列不同特性的材料一般应有怎样的孔隙结构（均同种材料）：

⑴强度较高的应是；⑵吸水率小的应是；⑶抗冻性好的应是；⑷保温隔热性好的应是；⑸吸声性能好的应是。

A.孔隙率大B.孔隙率小C.连通孔D.闭口孔E.粗大孔F.微细孔

4.某材料其含水率与大气平衡时的抗压强度为40.0MPa，干燥时抗压强度为42.0MPa，吸水饱和时抗压强度为38.0MPa，则材料的软化系数和耐水性。

A.0.95，耐水B.0.90，耐水C.0.952，耐水D..0.90，不耐水

5.对于某材料来说无论环境怎样变化，其都是一个定值。

A.体积密度B.密度C.导热系数D.平衡含水率

6.最能体现无机非金属材料是否经久耐用的性能指标是。

A.抗渗性B.抗冻性C.抗侵蚀性D.耐水性

7.当材料的孔隙率增大时,其性质保持不变的是。

A.密度B.表观密度C.体积密度D.堆积密度

8.受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑物所选用的材料，其软化系数不宜小于（）。

A.7.5B.0.80C.0.85D.0.90

9.下列有关材料强度和硬度的内容，哪一项是错误的？

（）。

A材料的抗弯强度与试件的受力情况截面形状及支承条件等有关

B比强度是衡量材料轻质高强的性能指标

C.石料可用刻痕法或磨耗来测定其硬度

D.金属、木材、混凝土及石英矿物可用压痕法测其硬度

10.选择承受动荷载作用的结构材料时，要选择下述哪一类材料？

（）

A.具有良好塑性的材料B.具有良好韧性的材料

C.具体良好弹性的材料D.具有良好硬度的材料

11、建筑材料可分为脆性材料和韧性材料，其中脆性材料具有的特征是（）

A．破坏前没有明显变形　　　　Ｂ.抗压强度是抗拉强度的２倍以上

C．抗冲击破坏时吸收的能量大　　Ｄ.破坏前不产生任何变形

12、材料吸水后，将使材料的（）提高。

A．耐久性B.强度和导热系数C.密度D.体积密度和导热系数

13、材料吸水后，将使材料的（）降低。

A．体积密度B.体积密度和导热系数C.强度和保温性D.强度和热容量

14、同种材料，孔隙率较大者其抗渗性和抗冻性（）。

A.较差B.较好C.不一定D.无关

15、下列关于材料的导热系数的说法，不正确的是（）。

A.体积密度越小，导热系数越小B.固体材料比空气的导热系数大

C.材料含水率越高，导热系数越大D.材料孔隙连通者，导热系数偏小

16、以下四种材料中属于憎水性材料的是（）。

A.天然石材B.混凝土C.钢材D.石油沥青

17、以下何种材料属于韧性材料？

A．砖B.石材C.普通混凝土D.木材

四、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”，并改正）

1.材料的孔隙率越大，吸水率越高。

（）

2.具有粗大或封闭孔隙的材料，其吸水率较小，而具有细小且连通孔隙的材料，其吸水率较大。

（）

3.对于任何一种材料，其密度均大于其体积密度。

（）

4.材料的孔隙率越大，其抗冻性就越差。

（）

5.混凝土掺入引气剂，使混凝土的密实度降低，因而使其抗冻性降低。

（）

6.耐燃性好的材料耐火性一定好。

（）

7.材料的渗透系数越大，其抗渗性越好。

（）

8.吸水率小的材料，其孔隙率一定小。

（）

9.材料受潮或受冻后，其导热系数都降低。

（）

10.材料的比强度越大，表明其越轻质高强。

（）

11.材料的抗冻性仅与材料的孔隙率有关，与孔隙中的水饱和程度无关。

（）

12.对于同种材料而言，其孔隙率越大，强度越低。

（）

13.在进行材料抗压试验时,小试件测得的试验结果较大试件的偏大.（）

14.测定材料强度时,加荷速度过快会使测定值偏大。

（）

15.具有受力后同时产生弹性变形和塑性变形特征的材料称为弹塑性材料。

（）

16.脆性材料只适合用于承受压力。

（）

17.韧性材料既可用于承受压力，又可用于承受拉力、冲击和动荷载。

（）

18.混凝土和砂浆的抗渗性常用抗渗等级表示。

（）

19.无机非金属材料的硬度常用莫氏硬度表示。

（）

20.材料的耐磨性常用磨损率表示。

（）

五、问答题

1、材料的质量吸水率和体积吸水率有何不同？

什么情况下采用体积吸水率或质量吸水率来反映其吸水性？

2、试证明：

Wv=Wm•ρ0（Wv-体积吸水率；Wm-质量吸水率；ρ0-材料的干体积密度），并指出ρ0的单位。

如果已知材料的孔隙率（P），并求得体积吸水率（Wv）,试求材料的闭口孔隙率。

3、材料的强度与强度等级的关系如何？

影响材料强度测试结果的试验条件有哪些？

怎样影响?

4、评价材料热工性能的常用参数有哪几个？

要保持建筑物室内温度的稳定性并减少热损失，应选用什么样的建筑材料？

5、为什么秋天新建成的房屋的墙体当年冬天保暖性能较差？

6、材料的耐久性主要包含哪些内容？

影响材料耐久性的破坏因素主要有哪几方面？

提高材料耐久性的措施主要有哪些？

7、建筑物的屋面、承重的墙体及基础所用的材料各应具备哪些性质？

8、材料的孔隙率和孔隙构造对材料的哪些性能有影响？

如何影响？

9、简述测定材料密度的方法步骤。

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172MPa、178MPa、168MPa。

问该岩石是否可用于水下工程？

2、某岩石的密度为2.75g/cm3，孔隙率为1.5﹪；今将该岩石破碎为碎石，测得碎石的堆密度为1560kg/m3.试求此岩石的体积密度和碎石的空隙率。

3、称取堆积密度为1400kg/m3的干砂200g装入广口瓶中，然后瓶中加满水赶尽气泡，称其质量为500g。

已知空瓶加满水的质量为377g。

求砂的表观密度与空隙率。

4、称河砂500g，烘干至恒重时质量为494g，求此河砂的含水率。

5、某材料的极限抗压强度为21MPa，弹性模量为3.0×10MPa,利用该材料制成的柱子横断面尺寸为400mm×500mm，长度为12m。

若在该柱子的轴向上施加1800KN压力，在只考虑弹性变形的情况下，试计算分析该柱子受力后的尺寸变化。

此荷载作用下该柱子是否已达到破坏状态？

若没有达到破坏状态，要使该柱子达到受压破坏，须施加多大的压力荷载？

6、一块烧结普通砖的外形尺寸为240mm×115mm×53mm,吸水饱和后重为2940g,烘干至恒重为2580g。

今将该砖磨细并烘干后去取50g，用李氏密度瓶测得其体积为18.58cm3.试求该砖的密度、体积密度、孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。

7、某材料的质量吸水率为10﹪，密度为3.0g/cm3,绝干时的体积密度为1500kg/m3。

试求该材料的体积吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率，并估计该材料的抗冻性如何？

8、某材料的绝干体积密度为1820kg/m3，孔隙率为30%，吸水饱和时，其孔隙的充水程度（水饱和度）为30%。

试求该材料的体积吸水率、开口孔隙率、密度及表观密度（视密度）。

2气硬性胶凝材料

2.1学习指导

一、内容提要

本章主要介绍石灰、石膏、水玻璃三种气硬性胶凝材料如的制备、胶凝机理、技术性质及用途。

主要学习思路是由各材料的组成和凝结硬化机理掌握各材料的特性，由材料的特性确定材料的应用。

二、基本要求

1、掌握气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料的含义及适用范围。

2、掌握气硬性胶凝材料（石灰、石膏、及水玻璃）的组成、硬化机理、技术性质及特点，熟悉其主要用途。

三、重、难点提示

1、重点提示：

石灰、石膏、及水玻璃等气硬性胶凝材料的性能特点及应用要点。

2、难点提示：

气硬性胶凝材料的胶凝机理；生石灰（包括过火石灰）的熟化、陈伏及其对石灰应用的影响。

2.2习题

一、名词解释

1、胶凝材料；2、气硬性胶凝材料；3、水硬性胶凝材料；4、建筑石膏；5、高强石膏；6、过火石灰；7、石灰的“陈伏”；8、石灰的熟化；9、水玻璃

二、填空题

1.石膏板不能用作外墙板的主要原因是由于它的性差。

2.建筑石膏是型的石膏，硬化后的石膏的化学成分是。

3.建筑石膏具有凝结硬化快，硬化初期具有体积的特性，故其适于制作模型、塑像等。

4.建筑石膏的孔隙率，表观密度，故其具有性好性强的特性，其产品冬暖夏凉，吸声效果好。

5.石灰不可以单独应用是因为其硬化后大，而石膏可以单独应用是由于其硬化过程中具有的特性。

6.石灰熟化时具有两个特点，一是，二是。

7.石灰膏主要用于配制墙体的和，消石灰粉主要用于拌制或。

8.石灰浆体的硬化包括和两个交叉进行的过程，而且过程是一个由及的过程，其速度。

9.在石灰应用中，常将石灰与纸筋、麻刀，砂等混合应用，其目的是防止，否则会产生。

10.在水泥砂浆中掺入石灰膏是利用了石灰膏具有好的特性，从而提高了水泥砂浆的。

11.按消防要求我们尽可能用石膏板代替木质板材，是因为石膏板具有好的特性。

12.水玻璃的分子式是，模数n=，同一浓度的水玻璃n越大，则其粘度愈，越溶于水，强度越。

13.水玻璃混凝土有耐酸性能，是因为水玻璃硬化后的主要成分是，这也是水玻璃好的原因。

14、石灰熟化时放出大量，体积发生显著；石灰硬化时放出大量，体

积产生明显。

15、建筑石膏凝结硬化速度，硬化时体积，硬化后孔隙率，体积密

度，强度，保温性，吸声性能＿＿＿，防火性能＿＿＿等。

16、水玻璃的模数是指和＿＿＿的摩尔比。

17、石灰的特性有：

可塑性＿＿＿、硬化＿＿＿、硬化时体积＿＿＿和耐水性＿＿＿等。

18、建筑石膏的技术要求包括＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。

19、建筑生石灰的技术要求包括＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿4项。

三、选择题

1、生石灰和消石灰的化学式分别为（）。

A.Ca（OH）2和CaCO3；B.CaO和CaCO3；C.CaO和Ca（OH）2；D.Ca（OH）2和CaO

2、在下列几种无机胶凝材料中，哪几种属于气硬性的无机胶凝材料？

（）

A.石灰、水泥、建筑石膏B.水玻璃、水泥、菱苦头

C.石灰、建筑石膏、菱苦头D.沥青、石灰、建筑石膏

3、生石灰消解反应的特点是（）。

A.放出大量热且体积大大膨胀B.吸收大量热且体积大大膨胀

C.放出大量热且体积收缩D.吸收大量热且体积收缩

4、石膏制品具有较好的防火性能，其原因是（）。

（1）火灾时CaSO4·2H2O脱水，表面形成水膜；

（2）石膏制品孔隙率大

（3）石膏硬化时约有1﹪的膨胀率；（4）石膏吸水率大；（5）石膏制品导热率低

A.

（1）

（2）（3）；B.

（1）（3）（5）；C.

（1）

（2）（5）；D.

（1）（4）（5）

5、试分析下列哪些工程不适于选用石膏制品。

（）

A.吊顶材料B.影剧院穿孔贴面板C.冷库内的墙贴面D.非承重墙隔板

6、有关建筑石膏的性质，下列哪一项的叙述是不正确的？

（）

A.加水后凝结硬化快，且凝结时像石灰一样，出现明显的体积收缩

B.加水硬化后有很强的吸湿性，耐水性与抗冻性均较差

C.制品具有较好的抗火性能，但不宜长期用于靠近65℃以上的高温部位

D.适用于室内装饰、绝热、保温、吸声等

7、石灰膏在使用前应进行“陈伏”处理是为了（）

A.有利于硬化B.消除过火石灰的危害C.提高浆体的可塑性D.降低发热量

8、水玻璃在空气中硬化很慢,通常要加入促硬剂才能正常硬化。

A．NaOHB.Na2SO4C．NaHSO4D.Na2SiF6

9、水玻璃不能用于涂刷或浸渍（），以提高其抗风化性能。

A.粘土砖B.硅酸盐制品C.水泥混凝土D.石膏制品

10、随着水玻璃模数增大，其（）

A.粘结性增大，溶解性增大，耐酸