土木工程材料第二版苏根达 复习题

1、土木工程材料土木工程材料复习题复习题题题 型型1. 简答题简答题基本原理基本原理2. 工程实例分析工程实例分析拓展应用拓展应用3. 计算题计算题基本技巧。基本技巧。1. 材料的物理性质包含哪几个内容，相应有哪几个指标？材料的物理性质包含哪几个内容，相应有哪几个指标？2. 材料的力学性质包含哪几个内容，相应有哪几个指标？材料的力学性质包含哪几个内容，相应有哪几个指标？3. 练习题练习题(1) p22。1. 某砖在干燥状态下的抗压强度某砖在干燥状态下的抗压强度f0为为20mpa，当其在吸水饱和，当其在吸水饱和状态下抗压强度状态下抗压强度f1为为14mpa，请问此砖是否适宜用于潮湿环境，请问此砖是否

2、适宜用于潮湿环境的建筑物。的建筑物。 解答解答： 软化系数软化系数 因长期受水浸泡或处于潮湿环境的重要建筑物必须是用因长期受水浸泡或处于潮湿环境的重要建筑物必须是用软化系数不低于软化系数不低于0.85的材料建造，受潮较轻或次要建筑物的的材料建造，受潮较轻或次要建筑物的材料软化系数不宜低于材料软化系数不宜低于0.75，故不适宜选用。，故不适宜选用。2、质量为、质量为3.4kg，容积为，容积为10l的容量筒装满绝干石子后的总质的容量筒装满绝干石子后的总质量为量为18.4kg。若向筒内注入水，待石子吸水饱和后，为注满此。若向筒内注入水，待石子吸水饱和后，为注满此筒功注入水筒功注入水4.27kg。将上

3、述吸水饱和的石子擦干表面后称得总。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为质量为18.6kg（含筒重）。求该石子的吸水率、表观密度、堆（含筒重）。求该石子的吸水率、表观密度、堆积密度和开口孔隙率。积密度和开口孔隙率。 关键关键1.掌握公式及掌握公式及相应含义。相应含义。2.绘图手段。绘图手段。)=2618(kg/m3)wv=vk/vg=pk=vk/v =1. 钢材的冲击韧性指什么？温度对冲击韧性的影响如何？钢材的冲击韧性指什么？温度对冲击韧性的影响如何？2. 钢材冷加工强化和时效处理的机理分析。钢材冷加工强化和时效处理的机理分析。3. 钢材腐蚀的原因及防护。钢材腐蚀的原因及防护。4. 练习题

4、练习题(2)p51。 观察下图中观察下图中、两种低碳钢的应力应变曲线的差异。两种低碳钢的应力应变曲线的差异。 讨论讨论 若对于变形要求严格的构件，若对于变形要求严格的构件，、两种低碳钢选用何种更合适？两种低碳钢选用何种更合适？ 使用使用、两种钢材，哪一个安全性较高？两种钢材，哪一个安全性较高？(1)(1)两种钢材的选用两种钢材的选用 讨论讨论 从从、两条曲线两条曲线比较可知，低碳钢比较可知，低碳钢的的弹性模量弹性模量e小于低碳钢小于低碳钢，也就是说，低碳钢，也就是说，低碳钢的抗变形能力不如低的抗变形能力不如低碳钢碳钢。对于变形要求。对于变形要求严格的构件选用低碳钢严格的构件选用低碳钢更为合适。

5、更为合适。讨论讨论 、两种低碳钢的屈服两种低碳钢的屈服强度强度s相近，但低碳钢相近，但低碳钢的的抗拉强度抗拉强度b高于高于。强屈比。强屈比越大，反映钢材超过屈服点越大，反映钢材超过屈服点工作时可靠性越大，结构的工作时可靠性越大，结构的安全性越高。钢材安全性越高。钢材的强屈的强屈比较高，故其安全性高于钢比较高，故其安全性高于钢材材。q235钢材屈强比为钢材屈强比为0.580.63，普通合金钢的屈强，普通合金钢的屈强比在比在0.670.75之间。之间。 请观察下图中请观察下图中、两低合金钢冲击值两低合金钢冲击值-温度曲线，若在东北地温度曲线，若在东北地区，应选用何种钢更有利？区，应选用何种钢更有利

6、？ 讨论讨论(2)(2)两种钢材低温冲击韧性的比较两种钢材低温冲击韧性的比较 讨论讨论 曲线中棕色段代表曲线中棕色段代表脆性断裂脆性断裂，蓝色段代表蓝色段代表脆性转变范围脆性转变范围，黑色段，黑色段代表代表韧性断裂韧性断裂。从上图中可知，低。从上图中可知，低合金钢合金钢的脆性转变温度低于的脆性转变温度低于，即说明钢材的低温冲击韧性较好。即说明钢材的低温冲击韧性较好。东北地区冬季气温低，主要考虑低温冲击韧性问题，选用东北地区冬季气温低，主要考虑低温冲击韧性问题，选用更有更有利。影响钢材的冲击韧性还有许多因素，例如，钢中磷、硫含量利。影响钢材的冲击韧性还有许多因素，例如，钢中磷、硫含量较高，存在偏

7、析、非金属夹杂物和焊接中形成的微裂纹等都会使较高，存在偏析、非金属夹杂物和焊接中形成的微裂纹等都会使冲击韧性显著降低。冲击韧性显著降低。 请观察下图钢筋的应力请观察下图钢筋的应力- -应变曲线，并讨论冷加工强化与时应变曲线，并讨论冷加工强化与时效处理的机理。效处理的机理。 讨论讨论从上图可见，将钢筋冷拉至强化阶段的从上图可见，将钢筋冷拉至强化阶段的k点，点，然后卸荷，则产生塑性变形，然后卸荷，则产生塑性变形，若立即受拉，若立即受拉，钢筋的应力钢筋的应力-应变曲线将沿应变曲线将沿okcd发展至破发展至破坏。坏。这时，钢筋在原来屈服阶段不再出现屈这时，钢筋在原来屈服阶段不再出现屈服现象，屈服点由服

8、现象，屈服点由b点提高到点提高到k点，但点，但讨论讨论抗拉强度基本不变，塑性和韧性降低，弹性模量降低。如果在抗拉强度基本不变，塑性和韧性降低，弹性模量降低。如果在k点卸载后不立即重新拉伸，而是将试件进行自然时效或人工时效点卸载后不立即重新拉伸，而是将试件进行自然时效或人工时效处理后再拉伸，则其处理后再拉伸，则其屈服点又进一步提高至屈服点又进一步提高至k1点，继续拉伸曲线点，继续拉伸曲线沿沿k1c1d1发展。发展。这表明钢筋冷拉和时效处理后，屈服强度进一步这表明钢筋冷拉和时效处理后，屈服强度进一步提高，抗拉强度有所提高，塑性和韧性则相应降低。提高，抗拉强度有所提高，塑性和韧性则相应降低。1. 石

9、灰为何要进行陈伏处理？石灰为何要进行陈伏处理？2. 比较石灰和石膏性质的异同。比较石灰和石膏性质的异同。3. 引起水泥安定性不良的原因。引起水泥安定性不良的原因。4. 硅酸盐水泥熟料矿物的组成及基本特性。硅酸盐水泥熟料矿物的组成及基本特性。5. 水泥石腐蚀的原因、作用机理及预防措施。水泥石腐蚀的原因、作用机理及预防措施。6. 练习题练习题(3)p82。讨论讨论石灰砂浆的裂纹石灰砂浆的裂纹 请观察下图请观察下图a a、b b两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别，并讨论其成因。纹有何差别，并讨论其成因。 石灰砂浆石灰砂浆a a 石灰砂浆石灰砂浆b b 讨论讨论讨论

10、讨论 请观察此使用一年多的水泥混凝土道路表面请观察此使用一年多的水泥混凝土道路表面(如下图如下图)，该水泥，该水泥混凝土选用普通硅酸盐水泥，其熟料矿物组成分别为混凝土选用普通硅酸盐水泥，其熟料矿物组成分别为 c3s=53，c2s=5，c3a=15，c4af=7。请从水泥的角度分析其选用有。请从水泥的角度分析其选用有否不当之处否不当之处 。 水泥混凝土道路表面水泥混凝土道路表面 性质性质c3sc2sc3ac4af凝结硬化速度凝结硬化速度快快慢慢最快最快较快较快水化时放出热量水化时放出热量大大小小最大最大中中强度强度高低高低高高早期低、早期低、后期高后期高低低较低较低发展发展快快慢慢快快较快较快收

11、缩收缩中中小小大大小小抗硫酸盐侵蚀性抗硫酸盐侵蚀性中中良良差差优优表表3-9 硅酸盐水泥主要矿物的基本特性硅酸盐水泥主要矿物的基本特性讨论讨论水泥混凝土道路表面水泥混凝土道路表面 1. 什么是细度模数？如何计算？什么是细度模数？如何计算？2. 什么是碱集料反应？什么是碱集料反应？3. 砼的和易性包括哪几部分内容？分别如何测定？砼的和易性包括哪几部分内容？分别如何测定？4. 影响砼的和易性的主要因素有哪些？影响砼的和易性的主要因素有哪些？5. 调整和改善砼的和易性的措施主要有哪些？调整和改善砼的和易性的措施主要有哪些？6. 影响砼强度的原材料因素、生产工艺因素主要有哪些？影响砼强度的原材料因素、

12、生产工艺因素主要有哪些？7. 影响砼强度的试验因素主要有哪些？什么是环箍效应？影响砼强度的试验因素主要有哪些？什么是环箍效应？8. 混凝土配合比设计的基本要求及设计参数。混凝土配合比设计的基本要求及设计参数。9. 练习题练习题(4)p152。1. 某混凝土工程，所用配合比为某混凝土工程，所用配合比为c:s:g1:1.98:3.90，w/c0.64。已知混凝土拌合物的体积密度为。已知混凝土拌合物的体积密度为2400kg/m3，试计算，试计算1m3混凝土各材料的用量；若采用混凝土各材料的用量；若采用42.5普通水泥，试估计该混凝土普通水泥，试估计该混凝土28天强度（已知天强度（已知a0.46、b0

13、.07、kc1.13）解答解答： (1) 设水泥用量为设水泥用量为c，则砂、石、水的用量分别为，则砂、石、水的用量分别为1.98c、3.90c、0.64c，因此有：，因此有： c319kg s632kg g1244kg w204kg(2) 即预计该混凝土即预计该混凝土28天强度可达到天强度可达到22.0mpa。 n 某工程现浇室内钢筋砼梁，砼设计强度等级为某工程现浇室内钢筋砼梁，砼设计强度等级为c30。施工采。施工采用机械拌合和振捣，选择的砼拌合物坍落度为用机械拌合和振捣，选择的砼拌合物坍落度为3050mm。施。施工单位无砼强度统计资料。所用原材料如下：工单位无砼强度统计资料。所用原材料如下：

14、l 水泥水泥：普通水泥，强度等级：普通水泥，强度等级42.5mpa，实测，实测28d抗压强度抗压强度48.0mpa，密度，密度c3.1g/cm3;l 砂砂：中砂，级配：中砂，级配2区合格。表观密度区合格。表观密度s2.65g/cm3;l 石子石子：卵石，：卵石，540mm。表观密度。表观密度g2.60g/cm3;l 水水：自来水，密度：自来水，密度w1.00g/cm3。 试用体积法和质量法计算该混凝土的初步配合比。试用体积法和质量法计算该混凝土的初步配合比。解解: 1. 计算混凝土的施工配制强度计算混凝土的施工配制强度fcu,0： 根据题意可得：根据题意可得：fcu,k30.0mpa，查表，查

15、表3.24取取5.0mpa，则，则 fcu,0 fcu,k + 1.64530.0+1.6455.038.2mpa 2. 确定混凝土水灰比确定混凝土水灰比mw/mc （1）按强度要求计算）按强度要求计算 根据题意可得：根据题意可得：fce48.0mpa，a0.48，b0.33，则：，则：（2）复核耐久性：经复核，耐久性合格。）复核耐久性：经复核，耐久性合格。waceccu 0abce0.4848.00.5038.20.480.3348.0mfmff，3. 确定用水量确定用水量mw0根据题意，骨料为中砂，卵石，最大粒径为根据题意，骨料为中砂，卵石，最大粒径为40mm，查表取，查表取mw0160k

16、g。4. 计算水泥用量计算水泥用量mc0（1）计算：）计算： （2）复核耐久性）复核耐久性 经复核，耐久性合格。经复核，耐久性合格。5. 确定砂率确定砂率s根据题意，采用中砂、卵石（最大粒径根据题意，采用中砂、卵石（最大粒径40mm）、水灰比）、水灰比0.50，查表查表s2833，取，取s30。kg32050. 0160/cww0c0mmmm6. 计算砂、石子用量计算砂、石子用量ms0、mg0将数据代入体积法的计算公式，将数据代入体积法的计算公式，取取1，可得：，可得： 解方程组，可得解方程组，可得ms0570kg、mg01330kg。0000032016010.012650260031001000100%30%gsssgmmmmm0