土木工程材料課后習(xí)題-答案

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1、.土木工程材料習(xí)題集與參考答案第一章土木工程材料的基本性質(zhì)1.試述材料成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造對材料性質(zhì)的影響？參考答案：材料的成分對性質(zhì)的影響：材料的組成及其相對含量的變化，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)對某項(xiàng)性質(zhì)引起較大的改變，而對其他性質(zhì)的影響不明顯。材料的結(jié)構(gòu)對性質(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。

2、材料的構(gòu)造對性質(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。2．試述材料密度、表觀密度、孔隙率的定義、測定方法及相互關(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。測定方法：將材料磨細(xì)成粒徑小于0.25mm的粉末，再用排液法測得其密實(shí)體積。用此法得到的密度又稱“真密度”。表觀密度：是指材料在自然

3、狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。測定方法：對于外形規(guī)則的塊體材料，測其外觀尺寸就可得到自然體積。對于外觀不規(guī)則的塊體材料，將其加工成規(guī)則的塊體再測其外觀尺寸，或者采用蠟封排液法?？紫堵剩翰牧现械目紫扼w積與總體積的百分比。相互關(guān)系：密度與視密度區(qū)別：某些散粒材料比較密實(shí)，其內(nèi)部僅含少量微小、封閉的孔隙，從工程使用角度來說，不需磨細(xì)也可用排液法測其近似的密實(shí)體積，這樣測得的密度稱為“視密度”。3．孔隙率及孔隙特征對材料的表觀密度、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

4、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。對強(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。對吸水性的影響：開口大孔，水容易進(jìn)入但是難以充滿；封閉分散的孔隙，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，則材料不易被水滲透。對抗凍性的影響：連通的孔隙多，孔隙容易被水充滿時(shí)，抗凍性差。對導(dǎo)熱性的影響：如果材料內(nèi)微小、封閉、均勻

5、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?jié)B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，其劃分取決

6、于材料在一定條件下經(jīng)受凍融而不被破壞的次數(shù)。導(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。指標(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？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

7、態(tài)，材料能夠完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。塑性：當(dāng)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)，比值稱為彈性模量，它是衡量材料抵抗外力使其變形能力的一個(gè)指標(biāo)。7．影響材料強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果的因素有哪些？強(qiáng)度與強(qiáng)度等級是否不同，試舉例說明。參考答案：試驗(yàn)條件對材料強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果有較大的影響，其中主要有試件的形狀和尺寸、試驗(yàn)機(jī)的加載速度、試驗(yàn)時(shí)的溫度和濕度，以及材料本身的含水狀態(tài)等。

8、強(qiáng)度與強(qiáng)度等級不一樣。強(qiáng)