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1、.頁眉.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,不僅會影響材料的化學(xué)性質(zhì),還會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,可能會對某項性質(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。可分為微觀結(jié)構(gòu)和細觀結(jié)構(gòu)。材料在微觀結(jié)構(gòu)上的差異影響到材料的強度、硬度、熔點、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。 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)于各個單一材料。材料的內(nèi)部孔隙會影響材料的強度、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?:是指材料在密實狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。測定方法:將材料磨細成粒
3、徑小于0.25mm的粉末,再用排液法測得其密實 體積。用此法得到的密度又稱“真密度”。頁腳..頁眉. 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。 孔隙率P: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,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
4、也可用排液法測其 近似的密實體積,這樣測得的密度稱為“視密度”?! ?.孔隙率及孔隙特征對材料的表觀密度、強度、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)量和體積均會發(fā)生變化,則表觀密度會發(fā)生變化。 對強度的影響:孔隙減小了材料承受荷載的有效面積,降低了材料的強度,且應(yīng)力在孔隙處的分布會發(fā)生變化,如:孔隙處的應(yīng)力集 中?! ξ缘挠绊懀洪_口大孔,水容易進入但是難以充滿;封閉
5、分散的孔隙,水無法進入。當(dāng)孔隙率大,且孔隙多為開口、細小、連通時, 材料吸水多?! ?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,材料具有較高的滲透性;如果孔隙率小,孔隙封閉不連通,則材料不易頁腳..頁眉. 被水滲透?! 箖鲂缘挠绊懀哼B通的孔隙多,孔隙容易被水充滿時,抗凍性差?! ?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)空氣會發(fā)生對流,則導(dǎo)熱系數(shù)就大,導(dǎo)熱性好?! ?.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,同時強度也不顯著降低的性質(zhì)。指標:軟化系數(shù) 吸水性:材料與水接觸時其毛細管會吸收水分的性質(zhì)。指標:吸水率 吸濕性:材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。指標: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,強度也不嚴 重降低的性質(zhì)。指標:抗凍等級,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)。 導(dǎo)熱性:當(dāng)材料兩面存在溫度差時,熱量會從溫度較高的一面?zhèn)鲗?dǎo)到溫度較低的一面 的性質(zhì)。指
7、標:導(dǎo)熱系數(shù) 熱容:某塊材料在溫度升降1K時所放出或吸收的熱量?! ≈笜耍篊(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: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?頁腳..頁眉. 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。如果建筑物圍護結(jié)構(gòu)的熱容越大,則在氣溫變化較大時,能較好地保持室內(nèi) 溫度?! ?.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)?! 〈嘈裕菏遣牧显谕饬ψ饔孟虏划a(chǎn)生明顯變形而突然發(fā)生破壞的一種性能?! 椥阅A浚壕w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