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工学土木工程材料
第一部分绪论与建筑材料的基本性质
一、填空题
1.土木工程材料的基本性质包括__________、__________及__________。
2.材料的结构分为__________、__________和__________,是决定材料性质的重要因素之一。
3.材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的__________来表示。
4.孔隙率越大,材料的导热系数越__________,其材料的绝热性能越__________。
5.同一材料,加荷速度越快,测得的强度值__________。
6.无机材料的组成分为化学组成、相组成和__________组成。
7.材料的孔隙率增加时,材料的密度__________。
8.选择保温材料应选用__________小的材料。
9.处于水中的重要结构的材料,其软化系数宜__________。
10.孔隙率小、且连通孔较少的材料,吸水性__________、强度__________、抗渗性__________、抗冻性__________、表观密度__________、导热性__________。
11.堆积密度是指松散状的材料__________。
主要用来计算__________和__________。
12.某一材料孔隙率为29.1%,其密实度为__________%。
13.抗冻材料D50是表示该材料经过__________后,其质量损失__________,强度降低__________的合格材料。
14.若提高材料的抗冻性,应增加__________孔隙,减少__________孔隙。
15.材料的吸水性用__________表示,耐水性用__________表示,抗渗性用__________表示,抗冻性用__________表示,导热性用__________表示。
16.当材料的孔隙率一定时,孔隙尺寸愈小,材料的强度愈__________,保温性能愈__________,耐久性__________。
17.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。
18.软化系数K大于__________的材料认为是耐水的。
19.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__________。
20.普通粘土砖多为开口孔,若增大其孔隙率,则会使砖的体积密度__________,吸水率__________,抗冻性__________,耐水性__________,强度__________。
21.无机非金属材料一般均属于脆性材料,最适宜承受__________力。
22.
,式中v表示__________,v′表示__________,v0表示__________,v′0表示__________。
23.材料的耐水性用__________表示,其值愈大则材料的耐水性愈__________。
24.质量为100kg,含水率为4%的中砂,其干燥后干砂的质量为__________kg。
25.材料的吸水性主要取决于__________及__________。
__________较大,且具有__________而又__________孔隙的材料其吸水率往往较大。
26.材料的弹性模量反映了材材的__________能力。
27.墙体受潮后,保温隔热性会明显下降,这是由于材料受潮后导热系数__________的缘故。
28.材料的强度的确定视材料的种类不同而不同,对于脆性材料常以__________作为该材料的强度;对于韧性材料而言则以__________作为该材料的强度。
29.水淬矿渣是一种较好的绝热材料,这是由于水淬矿渣从微观结构上看属于__________结构,而该种结构的材料具有较小的导热系数的缘故。
30.材料在使用环境中,除受荷载作用外,还受到__________、__________和__________等周围自然因素的作用而影响其耐久性。
31.材料在进行强度试验时,大试件较小试件的试验结果值;加荷速度快者较加荷速度慢者的试验结果值。
二、单项选择题
1.从组成上看,()导热系数最大,()导热系数最小。
A.金属材料B.无机非金属材料C.有机材料
2.保温效果好的材料,其()。
A.热传导性要小,热容量要小 B.热传导性要大,热容量要小
C.热传导性要小,热容量要大 D.热传导性在大,热容量在大
3.含水率为10%的湿砂220g,其中水的质量为()。
A.19.8gB.22gC.20gD.20.2g
4.憎水性材料的润湿角为()。
A.0°≤θ≤90° B.90°<θ<180°
C.45°≤θ≤180° D.0°≤θ≤60°
5.下列材料中,属于韧性材料的是()。
A.黏土砖 B.石材 C.木材 D.陶瓷
6.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.堆积密度 D.强度
7.下列材料属于无机材料的是()。
A.建筑石油沥青 B.建筑塑料 C.烧结黏土砖 D.木材胶合板
8.材料的耐水性一般可用()来表示。
A.渗透系数 B.抗冻性 C.软化系数 D.含水率
9.材料的比强度是指()。
A.两材料的强度比 B.材料强度与表观密度之比
C.材料强度与质量之比 D.材料强度与其体积之比
10.当材料的润湿边角为()时,材料称为憎水性材料。
A.大于90° B.小于或等于90° C.等于0° D.大于0°
11.承受冲击荷载的结构选用()。
A.塑性材料 B.韧性材料 C.弹性材料 D.弹塑性材料
12.能对冻融破坏起到缓冲作用的是()。
A.开口孔隙 B.闭口孔隙 C.毛细孔隙 D.粗大孔隙
13.加气混凝土的密度为2.55g/cm3,气干表观密度为500kg/m3时,其孔隙率应是()。
A.19.6% B.94.9% C.5.1% D.80.4%
14.材料随着其开孔量的增加而增大的性能是()。
A.强度 B.吸水率 C.抗湿性 D.密实度
15.欲使建筑物室内尽可能冬暖夏凉的外墙材料应选用导热系数λ和比热C的值的大小是()。
A.λ值小C值小 B.λ值大C值小
C.λ值小C值大 D.λ值大C值大
16.材料抵抗外力的能力分别称为抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度。
公式f=F/A是用计算()。
A.抗弯、抗剪强度 B.抗拉、抗压强度
B.抗弯强度 D.抗拉、抗压、抗剪强度
17.在组成结构一定的情况下,要使材料的导热系数尽量小应采用( )。
A.使含水率尽量低 B.使孔隙率大,特别是闭口小孔尽量多
C.含水率尽量低,大孔尽量多 D.①+②
18.通常情况下材料的各种密度的关系是( )。
A.ρ=ρ′>ρ0 B.ρ>ρ′>ρ0
C.ρ>ρ0>ρ′ D.ρ>ρ′=ρ0
19.对于某材料来说无论环境怎样变化,其( )都是一个定值。
A.ρ0 B.ρ C.λ D.平衡含水率
20.降低同一种材料的密实度,则其抗冻性( )。
A.提高 B.不变 C.降低 D.不一定降低
21.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,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
22.相同组成的材料,导热系数存在如下关系( )。
A.结晶结构>微晶结构>玻璃体结构
B.结晶结构>玻璃体结构>微晶结构
C.玻璃体结构>结晶结构>微晶结构
D.微晶结构>结晶结构>玻璃体结
三、多项选择题
1.材料的吸水率的大小决定于材料的()。
A.孔隙率大小 B.孔隙构造特征
C.形状尺寸 D.密度
E.表面粗糙程度
2.同种类的几种材料进行比较时,表观密度大者,其()。
A.强度低 B.强度高
C.比较密实 D.孔隙率大
E.保温隔热效果好
3.下列材料中,属于复合材料的是()。
A.钢筋混凝土 B.沥青混凝士 C.建筑石油沥青
D.建筑塑料 E.有机纤维石膏板
4.下列性质属于力学性质的是()。
A.强度 B.硬度 C.弹性
D.脆性 E.比强度
5.弹性材料具有()的特点。
A.无塑性变形 B.不变形
C.塑性变形小 D.恒定的弹性模量
6.材料孔隙率增大时,则材料的()。
A.强度降低 B.密度降低 C.表观密度提高
D.表观密度降低 E.强度提高
7.比强度是衡量材料()。
A.抗拉强度与抗压强度比值大小的指标
B.轻质高强的指标
C.抗压强度与抗拉强度比值大小的指标
D.强度与表观密度比值大小的指标
E.强度与弹性变形比值大小的指标
8.对于组成相同具有下列不同特性的材料一般应有怎样的构造特征(均同种材料)。
(1)强度较高的应是( );
(2)吸水率较大的应是( );
(3)抗冻性较好的应是( );
(4)保温隔热性好的应是( );
(5)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
四、判断题
1.材料的抗冻性与材料的孔隙特征有关,而与材料的吸水饱和程度无关。
()
2.材料的软化系数愈大,材料的耐水性愈好。
()
3.材料的渗透系数愈大,其抗渗性能愈好。
()
4.当材料的孔隙率增大时,其密度会变小。
()
5.某些材料虽然在受力初期表现为弹性,达到一定程度后表现出塑性特征,这类材料称为塑性材料。
()
6.在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。
()
7.材料的孔隙率越大,吸水率越高。
()
8.材料的组成是决定材料性质的决定性因素。
()
9.具有粗大或封闭孔隙的材料,其吸水率较小,而具有细小或连通孔隙的材料其吸水率较大。
()
10.对于任何一种材料,其密度都大于其体积密度。
()
11.对保温材料,若厚度增加可提高其保温效果,故墙体材料的导热系数降低。
()
12.软化系数越大的材料,长期受水作用后,其强度降低越多。
()
13.将某种含孔材料分别置于不同湿度的环境中,所测得密度值中以干燥状态下的密度值为最小。
()
14.对孔隙率相同的同种材料来说,孔隙细微或封闭的材料其保温性能好,而孔隙粗大且开口的材料保温性能差些。
()
15.混凝土中掺入引气剂时,使混凝土的密实度降低,因而使混凝土的抗冻性降低。
()
16.材料的孔隙率越大,其抗冻性能就越差。
()
17.材料受潮后,其保温隔热性能降低。
()
18.材料的含水率越低,其视密度越大。
()
19.材料的比强度值愈小,说明该材料愈是轻质高强。
()
20.材料孔隙水饱和系数越小,则材料的抗冻性越差。
()
21.在建筑材料中,常以在常温常压,水能否进入孔中来区分开口孔与闭口孔。
()
五、名词解释
1.徐变
2.材料的耐久性
3.憎水性
4.材料的强度
5.材料的冲击韧性
6.材料的孔隙率
7.亲水性
8.软化系数
9.空隙率
10.吸水性、
11.导热系数
六、简答题
1、我国建筑材料的技术标准分为哪四级,分别是由什么部门发布的?
2.写出密度、表观密度、堆积密度的定义,并说明其不同点。
3.简述影响材料的抗渗性的主要因素?
材料的抗渗性如何表示?
4.影响材料导热系数的因素有哪些?
七、计算题
1.已知普通黏土砖的密度为2.5g/cm3,表观密度为1800kg/m3,计算该砖的孔隙率。
2.已知卵石的表观密度为2.6g/cm3,把它装入一个2m3的车厢内,装平时共用3500kg,求该卵石的空隙率。
若用堆积密度为1500kg/m3的砂子,填充上述车内卵石的全部空隙,共需砂子多少千克?
3.某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174,178,165MPa,求该石材的软化系数,并判断石材可否用于水下工程(水下工程要求软化系数最小为0.85)。
4.某种岩石的密度为2.75g/cm3,孔隙率为1.5%,将该岩石破碎为碎石,测得堆积密度为1560kg/m3,求该岩石的表观密度、碎石的空隙率。
5.已知某种砖尺寸为240mm×115mm×53mm,孔隙率为12%,干燥质量为2487kg,浸水饱和后的质量为2984kg,求该种砖的密度、表观密度、吸水率。
6.某材料的质量吸水率为10%,密度为3.0g/cm3,吸水饱和时的体积密度为1650kg/m3。
求该材料的体积吸水率、孔隙率、开口孔隙率、视密度、并估计该材料的抗冻性如何?
7.某石子试样的绝干质量为200g。
将其放入水中,其吸水饱和排开水的体积为100cm3。
取出该石子试样并擦干表面后,再次将其投入水中,此时排开水的体积为130cm3。
求该石子的体积密度、体积吸水率、质量吸水率、开口孔隙率、视密度。
8.将卵石洗净并吸水饱和后,用布擦干表面称1005g,将其装入盛满水重为1840g的广口瓶内,称其总重量为2475g,经烘干后称其质量为1000g,试问上述条件可求得卵石的哪些密度值?
各是多少?
9.有一石材试样,质量为256g,把它浸水,吸水饱和排出水体积115cm3,将其取出后擦干表面,再次放入水中,排出水体积为118cm3,若试样体积无膨胀,求此石材的表观密度、视密度、质量吸水率和体积吸水率。
10.一块普通粘土砖尺寸为240mm×115mm×53mm,烘干后质量为2420g,吸水饱和后为2640g,将其烘干磨细后取50g,用李氏瓶测其体积为19.2cm3,求该砖的开口孔隙率及闭口孔隙率。
11.用容积为10L,质量为6.20kg的标准容器,用规定的方法装入卵石并刮平,称得质量为21.30kg,向容器内注水不能超过平满,使卵石吸水饱和后,称得总质量为25.90kg,求该卵石的表观密度、堆积密度、空隙率。
12.某材料密度为2.60g/cm3,干燥体积密度为1600kg/m3,现将一重为954g的该材料浸入水中,吸水饱和后取出称重为1086g,试求该材料的孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率和闭口孔隙率。
13.某100mm×100mm×100mm的混凝土试件,称得重量为2424g,将其浸水饱和后,称得重量为2448g,再将其烘干,称得重量为2400g,求此混凝土的体积密度、自然状态含水率、质量吸水率、体积吸水率。
第二部分 无机胶凝材料
一、填空题
1.过火石灰引起的主要危害有______________________________。
2.石灰的特性有:
可塑性__________、硬化__________、硬化时体积__________及耐水性__________等。
3.建筑石膏具有以下特性:
凝结硬化__________、孔隙率__________、表观密度__________、强度__________、凝结硬化时体积__________、防水性能__________等。
4.水泥在潮湿条件下存放时,其强度__________。
5.建筑石膏在水化后的产物是__________。
6.国家规定,硅酸盐水泥强度测定时所成型的标准试件尺寸为__________。
7.水泥石是由凝胶体、__________、__________和毛细孔组成的。
8.石膏制品的绝热和吸声性能__________。
9.水玻璃在使用过程中,常加入氟硅酸钠,其作用是__________。
10.造成水泥石腐蚀的内在结构原因是__________。
11.我国常用的六种水泥是__________、__________、__________、__________、__________、__________。
12.硅酸盐水泥中,__________矿物含量高时,水泥水化及硬化快,且早期强度高,而__________矿物含量高时,则水化热小,且后期强度高.
13.水玻璃模数越大,固体水玻璃溶解越__________,水玻璃的粘度_________、粘结力__________。
14.硅酸盐水泥安定性不良的原因是因为__________、__________和__________。
15.水泥标号划分的依据是规定龄期时水泥的__________强度和__________强度。
16.水泥越细,其强度越__________,水化热越__________,和易性越__________,需水量越__________。
17.水泥的细度越小,其强度越__________、水化放热越__________。
18.水泥的初凝时间不符合现行国家标准规定的指标时,该水泥为__________品。
19.为保证石灰完全熟化,石灰膏必须在水化灰池中保存两星期以上,这个过程称为__________。
20.石膏板不能用作外墙板的主要原因是由于它的__________性差。
21.建筑石膏是__________型的石膏,硬化后的石膏的化学成分是__________。
22.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。
23.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因为其硬化过程中具有__________的特性。
24.石灰的熟化过程是指将__________加水消解成__________的过程,石灰熟化时具有的三个特点,一是__________,二是__________,三是_________。
25.石灰熟化时,通常把它熟化成石灰膏,其主要用于__________和__________的拌制,而熟化成消石灰粉时,主要用于拌制__________和__________。
26.在石灰应用中,常将石灰与纸筋、麻刀、砂石等混合应用,其混合的目的是__________,否则会产生__________。
27.生石灰按氧化镁的含量,分为__________和__________两类。
28.按消防要求我们尽可能用石膏板代替木制板材,是因为石膏板具有__________好的特性。
29.菱苦土耐水性差,吸湿后会产生__________变形,表面__________,强度__________。
为了改善其耐水性,可采用MgSO4·7H2O等来拌制。
30.通用水泥中,硅酸盐水泥代号为__________,普通水泥的代号为__________,矿渣水泥的代号为__________,火山灰水泥的代号为__________,粉煤灰水泥的代号为__________。
31.硅酸盐水泥的熟料的矿物组成为__________、__________、__________、__________,简写为__________、__________、__________、__________。
32.改变硅酸盐水泥的矿物组成可制得具有不同特性的水泥,提高__________含量,可制得高强度水泥;提高__________和__________,可制得快硬水泥,降低__________和__________的含量,提高__________的含量,可制得中、低热水泥;提高__________含量降低__________含量可制得道路水泥;降低__________含量可制得白水泥。
33.石膏在硅酸盐水泥中起到__________的作用,在矿渣水泥中起到__________和__________作用。
34.常用的活性混合材料为__________、__________、__________,活性混合材料的主要化学成分是__________和__________,这些活性成分与能引起水泥腐蚀的水化产物__________反应,生成__________和__________而参与水泥凝结硬化。
35.水泥矿物组成与水化反应后,生成的主要水化产物有__________凝胶、__________凝胶、__________晶体、__________晶体、__________晶体,其中__________约占70%,__________约占20%。
36.在火山灰水泥生产中加入石膏,生成钙钒石晶体,它不仅在水泥初期起到__________作用,而且会起__________的作用。
37.水泥硬化过程中,__________天强度增长幅度较大,__________强度增长率有所降低,__________天强度增长率进一步下降,28天以后强度__________。
38.活性混合材料的激发剂分为__________和__________两类。
39.掺混合材料的硅酸盐水泥的水化首先是__________的水化,然后水化生成的__________与__________发生反应。
故掺混合材料的硅酸盐水泥的水化共进行了二次反应。
40.引起水泥石腐蚀的内因主要是由于水化产物中含有__________、__________及水泥石的__________所造成的。
41.水泥腐蚀的类型主要有__________、__________、__________、__________。
42.防止水泥石腐蚀的主要措施有__________、__________、__________三种方法。
43.硅酸盐水泥的细度用__________表示,其他品种的通用水泥用__________表示。
44.国家标准规定通用水泥的标号是以水泥胶砂试件规定的龄期__________和__________数据评定。
又根据3天强度分为__________型和__________型两种。
45.水泥的水化热高,有利于__________施工,而不利于__________工程。
46.国家标准规定水泥凡__________、__________、__________、__________中的任一项不符合规定时,均为废品,判为废品的水泥 __________用于建筑工程。
47.掺混合材料的硅酸盐水泥与硅酸盐水泥相比,其具有早期强度__________,后期强度__________,水化热__________,耐蚀性__________,其蒸汽养护效果__________,抗冻性__________,抗碳化能力__________的特性。
其中矿渣水泥具有__________好,火山灰水泥具有在干燥条件下__________差,在潮湿条件下__________好,粉煤灰水泥具有__________小的特性。
48.高铝水泥具有早期强度__________,水化热__________,耐蚀性__________,耐热性__________的特性,高铝水泥由于晶型转化,不能用于长期__________的结构,同时高铝水泥不能与硅酸盐水泥等能析出__________的材料混合使用
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