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1、.頁(yè)眉.工程材料課后習(xí)題答案,土木工程材料課后習(xí)題答案 第一章 1.試述材料成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造對(duì)材料性質(zhì)的影響? 參考答案:材料的成分對(duì)性質(zhì)的影響:材料的組成及其相對(duì)含量的變化,不僅會(huì)影響材料的化學(xué)性質(zhì),還會(huì)影響材料的物理力學(xué)性質(zhì)。材 料的成分不同,其物理力學(xué)性質(zhì)有明顯的差異。值得注意的是,材料中某些成分的改變,可能會(huì)對(duì)某項(xiàng)性質(zhì)引起較大的改變,而對(duì)其他性質(zhì)的影響不明顯?! 〔牧系慕Y(jié)構(gòu)對(duì)性質(zhì)的影響:材料的結(jié)構(gòu)是決定材料物理性能的重要因素??煞譃槲⒂^結(jié)構(gòu)和細(xì)觀結(jié)構(gòu)。材料在微觀結(jié)構(gòu)上的差異影響到材料的強(qiáng)度、硬度、熔點(diǎn)、變形、導(dǎo)熱
2、性等性質(zhì),可以說材料的微觀結(jié)構(gòu)決定著材料的物理力學(xué)性能?! 〔牧系臉?gòu)造對(duì)性質(zhì)的影響:材料的構(gòu)造主要是指材料的孔隙和相同或不同材料間的搭配。不同材料適當(dāng)搭配形成的復(fù)合材料,其綜合性能優(yōu)于各個(gè)單一材料。材料的內(nèi)部孔隙會(huì)影響材料的強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、水滲透性、抗凍性等?! 】傊?,材料的組成、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造決定了材料的性質(zhì)。材料的組成、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造的變化帶來了材料世界的千變?nèi)f化?! ?.試述材料密度、表觀密度、孔隙率的定義、測(cè)定方法及相互關(guān)系。密度與視密度的區(qū)別何在? 參考答案:密度?:是指材料在密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。測(cè)定方法:將材料磨細(xì)成粒
3、徑小于0.25mm的粉末,再用排液法測(cè)得其密實(shí) 體積。用此法得到的密度又稱“真密度”。頁(yè)腳..頁(yè)眉. 表觀密度?0:是指材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。測(cè)定方法:對(duì)于外形規(guī)則的塊體材料,測(cè)其外觀尺寸就可得到自然體積。對(duì)于外觀不規(guī)則的塊體材料,將其加工成規(guī)則的塊體再測(cè)其外觀尺寸,或者采用蠟封排液法?! 】紫堵蔖:材料中的孔隙體積與總體積的百分比。 相互關(guān)系:P??1??土木工程材料的基本性質(zhì)? ??0???100%??? 密度與視密度區(qū)別:某些散粒材料比較密實(shí),其內(nèi)部?jī)H含少量微小、封閉的孔隙,從工程使用角度來說,不需磨細(xì)
4、也可用排液法測(cè)其 近似的密實(shí)體積,這樣測(cè)得的密度稱為“視密度”。 3.孔隙率及孔隙特征對(duì)材料的表觀密度、強(qiáng)度、吸水性、抗?jié)B性、抗凍性、導(dǎo)熱性等性質(zhì)有何影響? 參考答案:對(duì)表觀密度的影響:材料孔隙率大,在相同體積下,它的表觀密度就小。而且材料的孔隙在自然狀態(tài)下可能含水,隨著含水量 的不同,材料的質(zhì)量和體積均會(huì)發(fā)生變化,則表觀密度會(huì)發(fā)生變化?! ?duì)強(qiáng)度的影響:孔隙減小了材料承受荷載的有效面積,降低了材料的強(qiáng)度,且應(yīng)力在孔隙處的分布會(huì)發(fā)生變化,如:孔隙處的應(yīng)力集 中?! ?duì)吸水性的影響:開口大孔,水容易進(jìn)入但是難以充滿;封閉
5、分散的孔隙,水無法進(jìn)入。當(dāng)孔隙率大,且孔隙多為開口、細(xì)小、連通時(shí), 材料吸水多。 對(duì)抗?jié)B性的影響:材料的孔隙率大且孔隙尺寸大,并連通開口時(shí),材料具有較高的滲透性;如果孔隙率小,孔隙封閉不連通,則材料不易頁(yè)腳..頁(yè)眉. 被水滲透。 對(duì)抗凍性的影響:連通的孔隙多,孔隙容易被水充滿時(shí),抗凍性差?! ?duì)導(dǎo)熱性的影響:如果材料內(nèi)微小、封閉、均勻分布的孔隙多,則導(dǎo)熱系數(shù)就小,導(dǎo)熱性差,保溫隔熱性能就好。如果材料內(nèi)孔隙較大, 其內(nèi)空氣會(huì)發(fā)生對(duì)流,則導(dǎo)熱系數(shù)就大,導(dǎo)熱性好。 4.材料的耐水性、吸水性、吸濕性、抗凍性、導(dǎo)熱性、熱容、抗
6、滲性的含義是什么?參考答案:耐水性:材料抵抗水破壞作用的能力稱為耐水性,即材料經(jīng)水浸泡后,不發(fā) 生破壞,同時(shí)強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。指標(biāo):軟化系數(shù) 吸水性:材料與水接觸時(shí)其毛細(xì)管會(huì)吸收水分的性質(zhì)。指標(biāo):吸水率 吸濕性:材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。指標(biāo):平衡含水率 抗凍性:材料在吸水飽和狀態(tài)下,能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不被破壞,強(qiáng)度也不嚴(yán) 重降低的性質(zhì)。指標(biāo):抗凍等級(jí),其劃分取決于材料在一定條件下經(jīng)受凍 融而不被破壞的次數(shù)?! ?dǎo)熱性:當(dāng)材料兩面存在溫度差時(shí),熱量會(huì)從溫度較高的一面?zhèn)鲗?dǎo)到溫度較低的一面 的性質(zhì)。指
7、標(biāo):導(dǎo)熱系數(shù) 熱容:某塊材料在溫度升降1K時(shí)所放出或吸收的熱量?! ≈笜?biāo):C(熱容)=c(比熱容)?m(材料質(zhì)量) 抗?jié)B性:材料抵抗壓力水或液體滲透的性質(zhì)。指標(biāo):滲透系數(shù) 5.材料的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容和熱容與建筑物的使用功能有什么關(guān)系?頁(yè)腳..頁(yè)眉. 參考答案:材料的導(dǎo)熱系數(shù)小,建筑物的保溫隔熱性能就好。如果建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱容越大,則在氣溫變化較大時(shí),能較好地保持室內(nèi) 溫度。 6.試述材料的彈性、朔性、脆性和彈性磨量的意義? 參考答案:彈性:當(dāng)撤去外力或外力恢復(fù)到原狀態(tài),材料能夠完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)?! ∷苄裕寒?dāng)
8、撤去外力或外力恢復(fù)到原狀態(tài),材料仍保持變形后的形狀和尺寸,并不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)。 脆性:是材料在外力作用下不產(chǎn)生明顯變形而突然發(fā)生破壞的一種性能。 彈性模量:晶體材料如金屬材料表現(xiàn)為線彈性,一些非晶體材料如玻璃等也表現(xiàn)為線彈性,其應(yīng)力與應(yīng)變之比為常數(shù),比值稱為