《土木工程材料》复习题参***。
第一节． 概述。
简答题。1. 材料的分类方法有哪些？
答：按物质的属性（金属、无机非金属、有机、复合材料），按应用领域（航空航天材料、信息材料、生物材料、能源材料、轻纺材料、建筑材料等），按作用（结构材料，功能材料），按发展历史（传统材料，新型材料）。
2. 玻璃、复印纸、钢筋混凝土各属于哪类材料？
答：无机非金属、有机、复合材料。
3. 材料科学的基本原理？举例说明。
答：材料的组成、结构决定其性能。例：
混凝土材料，通过调整原材料品种及配合比，可以获得具有不同强度、表观密度等性质的混凝土；通过抽孔、引气等措施改变其宏观结构，可改变其表观密度、渗透性等性质；通过控制微裂缝、水化程度，可改变其强度。
4. 开发新材料的基本思路？
答：新材料可分为两类：一类是设法将以前从未结合在一起的元素结合成新材料；另一类是改进现有的材料。
改进现有的材料可以有多种思路：根据使用的要求；工艺手段的进步；材料仿生；材料的复合化；材料设计。
5. 选用材料的基本原则？
答：在选用材料的时候，应该充分了解有关材料的性能、工程应用的要求，再综合考虑各方面因素，做出有利于全局和长远发展的决定。在满足使用要求的基本前提下，做到物尽其用。
6. 建筑材料的分类？
答：按组成，建筑材料分为金属、无机非金属、有机材料三大类以及它们的复合材料。按功能，分为结构材料、功能材料。按应用范围，分为砌体材料、墙体材料、屋面材料、路面材料等。
7. 我国技术标准的分级？
答：我国的技术标准分为四级：国家标准（gb）、行业标准（建材jc，建工jg，交通jt，等等）、地方标准（db）、企业标准（qb）。
8. 建筑材料学科的研究内容？
答：材料性能研究及改进，产品开发，材料加工技术，材料检测技术，材料变形与断裂的理论研究，规范及标准，计算机技术等跨行业技术的融合。最终目标是按指定性能设计和制造新型材料。
9. 材料的组成是如何影响其性能的？
答：对于材料研究而言，原子是材料的基本组成单位。原子间键合力的强弱，决定了材料的强度、熔点、导电性等性能。
原子量的大小，决定了材料的密度。原子的外层电子，决定了材料的化学活性。
10. 材料的结构是如何影响其性能的？
答：材料的宏观结构（孔结构、构造）与其强度、渗透性、保温性能等密切相关，在材料加工、材料宏观物理力学性能计算等方面有所应用；材料的细观结构（相组织、微裂缝等）与其使用性能（老化、断裂等）密切相关；材料的微观结构（晶体、非晶体）与其物理力学性能（强度、硬度、弹塑性、导热性等）密切相关。
11. 材料的性能与使用性能有何关系？
答：材料在使用过程中，受到外加荷载、环境介质的作用，随着时间的增长，材料的组成、结构将发生变化，从而造成性能变化。所以，材料的性能与材料的使用性能有联系、又有区别。
可以这样理解，材料的性能表示“标准状态”下、某一时刻的测试结果；材料的使用性能表示“实际使用条件”下、随着时间变化而造成的材料组成、结构的变化。
12. 与变形有关的材料性能包括哪些？
答：弹性、塑性、粘性、蠕变、粘弹性、流变性、屈服、刚度、能量吸收等。
13. 与断裂有关的材料性能包括哪些？
答：脆性、韧性、冲击、疲劳、腐蚀等。
14. 材料检测技术的内容。
答：在材料研究过程中，涉及的检测技术主要有：形貌观察、结构测定、化学成分分析、物理性能测定、力学性能测定、化学性能测定。
15．材料科学的基本原理？举例说明。
答：材料的组成、结构决定其性能。例：
混凝土材料，通过调整原材料品种及配合比，可以获得具有不同强度、表观密度等性质的混凝土；通过抽孔、引气等措施改变其宏观结构，可改变其表观密度、渗透性等性质；通过控制微裂缝、水化程度，可改变其强度。
第二节． 材料的基本性质。
简答题。1. 材料的密度、表观密度、堆积密度是如何测定的？
答：测定密度、表观密度、堆积密度时，重量指干燥至恒重时的重量（否则须注明含水情况）；体积有不同含义：绝对密实状态下，应排除材料中任何孔隙（有孔隙材料应将其磨细、干燥后，用比重瓶测定。
）；自然状态下，应包含材料内部孔隙（用排水法测定）；堆积状态下，应包含材料内部孔隙及颗粒间空隙（用容量筒测定）。
2. 什么是孔隙特征（也称孔结构）？
答：有关材料内部孔隙的大小、形状、数量、分布、连通与否等，统称为孔隙特征。工程上主要指孔的大小及连通性。
3. 材料中的孔隙是如何影响材料性能的？
答：孔隙率越大，表观密度越小、强度越低。开孔能提高材料的吸水性、透水性、吸声性，降低抗冻性。细小的闭孔能提高材料的隔热保温性能和耐久性。
4. 与水有关的材料性能有哪些？
答：润湿角，亲水性、憎水性，吸水性（吸水率）、吸湿性（含水率），耐水性（软化系数），抗渗性（渗透系数、抗渗标号），抗冻性（抗冻标号）。
5. 与热有关的材料性能有哪些？
答：导热性（导热系数，热阻），热容量（比热），热稳定性（热膨胀系数，耐热温度，软化点）等。
6. 导热系数受哪些因素的影响？简述原因。
答：材料的组成（钢铁比木材易导热）、孔隙率（空气的导热系数很小）、含水率（水的导热系数比空气大）等。
7. 与声有关的材料性能有哪些？
答：吸声性（吸声系数），隔声性（隔声量）。
8. 材料的力学性质有哪些？
答：强度，弹性模量，延伸率，徐变（蠕变），韧性，硬度，耐磨性等。
9. 脆性材料的特点？
答：脆性材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏。脆性材料承受冲击或振动荷载的能力很差。脆性材料的抗压强度远大于其抗拉强度。脆性材料中，裂缝容易扩展。
10. 材料的耐久性包括哪些内容？
答：耐久性表示材料在长期使用过程中，能保持其原有性能而不变质、破坏的性质。材料在使用过程中所受的破坏作用包括：
物理作用（外力、干湿交替、冷热变化、冻融循环）、化学作用（大气和环境水中的酸、碱、盐等有害物质的侵蚀，日光、紫外线的作用等）、生物作用（虫蛀、菌类腐朽）。耐久性是一种综合性质，包括：抗冻性、耐热性、耐光性、大气稳定性、抗化学腐蚀性等。
11.材料的宏观结构包括哪些类型？举例说明：如何在材料加工中，利用改变宏观结构来改变材料的性能？
答：材料的宏观结构包括：致密结构、多孔结构、纤维结构、层状结构、散粒材料、堆聚结构、复合材料等。例如，将材料加工成多孔结构，可提高保温性能、减轻自重。
12．土木工程材料的耐久性主要包括哪些性能指标？举例说明：物理作用造成的材料耐久性破坏？
答：耐水性、抗渗性、抗冻性、耐候性、耐化学腐蚀性等。
例：干湿交替易使木地板产生翘曲、开裂。
13．试分析：出厂检验合格的材料，为什么在使用一定时间后，性能会退化？
答：材料在使用过程中，受到外加荷载、环境介质的作用，随着时间的增长，材料的组成、结构将发生变化，从而造成性能变化。所以，材料的性能与材料的使用性能有联系、又有区别。
填空题。1．材料的吸水性用吸水率表示，耐水性用软化系数表示，抗渗性用渗透系数或抗渗标号表示，抗冻性用抗冻标号表示，导热性用导热系数表示。
2．选用墙体材料时，应选择导热系数较小 ，热容量较大的材料，才能使室内尽可能冬暖夏凉。
3．普通粘土砖多为开口孔，若增大其孔隙率，则会使砖的密度不变 ，吸水率增大 ，抗冻性变差 ，强度降低 ，保温性能提高 。
4．材料的吸水性主要取决于孔隙率及孔隙特征 。 孔隙率较大，且具有细小而又连通孔隙的材料，其吸水率往往较大。
5. 小的闭孔对材料的保温 、 抗冻性能有利，对材料的强度性能不利。
6. 衡量材料抵抗变形能力的指标是弹性模量 ；衡量材料轻质高强性能的指标。
是比强度 。
7. 脆性材料承受冲击或振动荷载破坏作用的能力很差。
8．材料在使用环境中，除受荷载作用外，还会受到周围环境的物理 、
化学 、 生物等因素的作用而影响其耐久性。
9．材料的密实度降低，则其抗冻性不一定降低 。
10． 1m3自然状态下的某种材料，质量为2100kg，孔隙体积占25％，其密度。
是 2.8 g/cm3。
11．含水率为5％的中砂 2000g，其干燥时的质量为 1905 g。
12．某材料的表观密度为1800kg/m3，密度为 2000kg/m3，其孔隙率为 10% 。
13．在工程上， 润湿角大于90度的材料称为憎水性材料。
14．衡量材料塑性变形能力的指标是延伸率 ；衡量材料在潮湿空气中吸收水分的性能指标是含水率 。
15．材料的结构可分为三个层次：宏观结构例如混凝土中的孔洞 ，细观结构例如混凝土中的微裂纹 ，微观结构例如混凝土中的水化产物 。
16．材料的结构可分为三个层次，宏观结构的尺寸范围在 10-3m以上 ，细观结构的尺寸范围在 10-3~10-6m ，微观结构的尺寸范围在 10-6~10-10m 。
17．从材料组成的角度考虑， 原子间键合力的强弱 ，决定了材料的强度。
计算题。1． 一块普通粘土砖，外形尺寸240*115*53（mm），从室外取来称得重量为2550g，烘干后称得重量为2500g，吸水饱和后称得重量为2900g，其密度为2.7g/cm3。
求该砖的表观密度、孔隙率、吸水率、含水率。
答：表观密度ρ0 = 2500/（24*11.5*5.3）= 1.709 g/cm3
孔隙率 p = 1-1.709/2.7)*100% =36.7%
吸水率 wm = 2900-2500)/2500*100% =16%
含水率 w含 = 2550-2500）/2500*100% =2%
2． 将卵石洗净并吸水饱和后，用布擦干表面，称得重量为1005g，将其装入总重量为1840g的盛满水的广口瓶内，称得重量为2475g，经烘干后称得重量为1000g。该试验可求得卵石的哪些数据？分别是多少？
答：吸水率 wm = 1005-1000)/1000*100% =0.5%
表观密度ρ0 = 1000/（1840+1005-2475）= 2.70 g/cm3
第三节． 无机气硬性胶凝材料。
简答题。1. 胶凝材料的定义？
答：通过自身的物理化学反应，该材料由浆体变成坚硬的固体，并能将散粒材料或块状材料胶结成一个整体。建筑用胶凝材料按组成分为两大类：
有机胶凝材料，无机胶凝材料。无机胶凝材料按硬化条件分为两类：气硬性胶凝材料，水硬性胶凝材料。
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