中国矿业大学(北京)土木工程材料(双语)课后练习.doc

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中国矿业大学（北京）土木工程材料（双语）课后练习

土木工程材料课后练习

整理：

唐麒淳

第四章

1.Whenamaterial’sporosityincreases,howitwillaffectthebelowproperties?

（density,apparentdensity,strength,waterabsorption,frostresistance,thermalconductivity）？

1.当某一建筑材料的孔隙率增大时，下表内其他性质如何变化？

（密度、表观密度、强度、吸水率、抗冻性、导热性）？

密度：

不变，（密实的质量与体积比）。

表观密度：

变小（质量不变，体积变大了）

强度：

变小（有空隙，单位面积上受力面积小了）

吸水率：

变大（空隙吸水多了但不一定，空隙的水保不住的情况下，吸水率无法定变大与变小）抗冻性：

变差（空隙中的水多了，冰冻涨起来，还有就是物体内部的受力面积小了）导热性：

变差（导热不易了，热传导的通路少了，导热性变差）

2.Duringthebrickcompressivetest,failureloadis183kNunderimmersionsaturatedstate,and207KNunderdrycondition（compressionarea115mmX120mm），whetherthiskindofbrickissuitabletobeusedwithinwater?

2.普通粘土砖进行抗压试验，浸水饱和后的破坏荷载为183KN，干燥状态的破坏荷截力207KN（受压面积为115mmX120mm），何此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？

183KN

软化系数=，大于0.85，适合用在与水接触的部位。

3.Howtotesttheporosityforboththeblockstoneandbrokenstone?

Whatisthesignificanceofknowingit?

3.块体石料的孔隙率和碎石的空隙率各是如何测试的？

了解它有何意义？

为测定块体石料的孔隙体积，可将准备好的干燥试样，放在密封容器内，自试样中抽出空气。

在一定真空度下使试样被液体所饱和。

完全充满孔隙空间的液体体积等于试样的孔隙体积。

为了精确地测量孔隙体积可利用压缩的氦，它具有所谓的超流性，能深入微细的孔中。

碎石的孔隙率可用如前所述可将液态氦或其他介质充入孔隙中，以求得孔隙体积。

一般采用试验与计算相结合的方法，先测出干燥材料的密度与表观密度，然后按下式计算孔隙率：

了解孔隙率对于在不同工程或工程的不同部位选择材料具有重要意义：

例如对于保温隔热或吸声材料，我们希望材料具有较大的孔隙率，而对于高强度或不透水的材料，希望它具有很低孔隙率。

4.Whenthematerialswascoolingdownfromtheliquidstateinthehightemperature,itbecomeseithercrystalorglass,whatisthereasonandwhatisthedifferenceinbetween?

4.当材料自高温液态下冷却后，有时成为结晶体，有时则为玻璃态，何故？

两者在性质上有何不同？

5.Howtodistinguishthehydrophilicandhydrophobicity?

Canyougiveexamplesofhowtochangetheaboveproperty?

5.亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？

举例税明怎样改变材料的亲水性和憎水性？

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。

上述概念也适用于其它液体对固体的润湿情况，相应称为亲液材料和憎液材料。

五、六章

1.Steelclassification？

Commonusedsteelincivilengineering?

1.钢材的分类方法有哪些？

土木工程中常用什么钢材？

分类方法：

1.按含碳量：

低碳钢（<0.55%）、中碳钢0.25%~0.6%）、高碳钢（>0.6%）

含量：

低合金钢（<5%）、中合金钢（5%~10%）、高合金钢（>10%）

3.碳素结构钢、低合金高强结构钢2.按含金元素

常用的钢材（p40）：

1.钢筋（a.热轧光圆钢筋、b.钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、c.冷轧带肋钢筋、d.预应力混凝土用钢棒、e.预应力混凝土用钢丝与钢铰线）2.型钢（a.热轧型钢、b.冷弯薄壁型钢、c.钢板与压型钢板）

2.Whatisthenumberlistforhotrolledribbedsteelbarinreinforcementconcretestructure?

2.钢筋混凝土结构用的热轧带肋钢筋有哪几种牌号？

HRB|HRBF335400500

3.Whatisthemechanicalpropertyforsteel?

Whyyieldstrength,tensilestrength,elongationisimportant?

3.钢材的力学性能包括哪些内容？

为什么说屈服点、抗拉强度和伸长率是建筑工程用钢的重要技术性能指标？

抗拉、冷弯、冲击韧性、硬度、耐疲劳性、

屈服点是结构设计时取值的依据，表示钢材在正常工作承受的应力不超过；屈服点与抗拉强度的比值称为屈强比。

它反应钢材的利用率和使用中安全可靠程度；伸长率（δ）表示钢材的塑性变形能力。

钢材在使用中，为避免正常受力时在缺陷处产生应力集中发生脆断，要求其塑性良好，即具有一定的伸长率，可以使缺陷处超过时，随着发生塑性变形使应力重分布，而避免钢材提早破坏。

同时，常温下将钢材加工成一定形状，也要求钢材要具有一定塑性。

但伸长率不能过大，否则会使钢材在使用中超过允许的变形值。

4.Whatisthecoolbendingproperty?

Expressionwayandpracticalmeaning?

4.什么是钢材的冷弯性能？

它的表示方法及实际意义是什么？

冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是建筑钢材的重要工艺性能。

表示方法：

用构件在常温下所能承受的弯曲程度表示。

弯曲程度用被弯曲的角度弯心直径对构件厚度（或直径）的比值来区分。

冷弯性能能反映钢材的冶炼质量和焊接质量。

（P27）

5.Listtheinfluencefactorofimpacttoughness,andtherelationshipwithtemperature?

5.简述影响钢材冲击韧性的因素，它与温度有什么关系？

钢材的冲击韧性与材的化学成分、热处理状态、冶炼方法、内在缺陷、加工工艺及环境温度都有不同程度的关系。

其中温度越低、钢材厚度越大，其冲击韧性越差。

（P28）

6.Listthesteelfatiguefeatures,influencefactorsorfatiguecauses.

6.试述钢材疲劳性能的特点、影响因素及疲劳破坏的原因。

钢材的疲劳破坏先从局部形成细小裂纹，由于裂纹端部的应力集中而逐渐扩大，直到破坏。

其破坏特点是断裂突然发生，断口可看到明显的疲劳裂纹扩展区和残留部分的瞬时断裂区。

疲劳极限不仅和钢材内部组织有关，还和表面质量有关。

例如，钢筋焊接接头的卷边和表面微小的腐蚀缺陷，都可使疲劳极限显著降低。

（P30）

第七章

1.Whatisthesteelcoldworkhardeningandagingeffect?

1.何谓钢材的冷加工强化和时效处理？

（P31）

2.Howitchangethepropertyofsteelifprocessedbycoldworkingandaging?

2.冷拉并经时效处理后的钢筋性能有何变化？

3.Whatistheyieldratio?

Howthevalueofyieldratioaffectthematerial’sproperty？

3.何谓钢材的屈强比？

其大小时使用性能有何影响？

钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。

屈强比越大，结构零件的可靠性越大，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。

4.Whatistherelationshipbetweensteel’selongationandsamplelengthandwhy?

4.钢的伸长率与试件标距长度有何关系？

力什么？

（P26）

5.Whatarethefactorsrelatingtothetoughnessofsteel?

Whatisthecriticaltemperatureofcoolingbrittleandageingsensitivity?

5.钢材的冲击韧性与哪些因素有关？

（P27）何谓冷脆临界温度和时效敏感性？

（28）

6.Howdoessteel’sdeoxidationaffecttheproperty?

6.钢的脱氧程度对钢的性能有何影响？

（P24~25）

7.Howthecoldworkaffectsteel’smechanicalproperty?

7.钢材的冷加工对力学性能有何影响？

（P31）

8.PleasedemonstratehowtheCcontentaffectsthesteel’sproperty?

8.试述钢中含碳量对各力学性能的影响。

（P23）

第八章

3.ExplainthemeaningofQ235-BandQ390D?

3.说明Q235-B与Q390D所属的钢种及各符号的意义。

（P35~37）

4.Howtodefinethehot-rolledsteelgrade?

Andapplication?

4.热轧钢筋按什么性能指标划分等级？

并说明各级钢筋的用途。

（P40~41）

5.Explainthereasonofsteelrustingandcorrosionresistance