土木工程材料复习资料

1、土木工程材料复习材料（参考） 第1章 土木工程材料基本性质一、概念1.材料密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。2.表观密度：在自然状态下，材料单位体积(含材料实体及闭口孔隙体积)的质量，也称视密度。3.体积密度：在自然状态下，材料单位体积(含材料实体及开口孔隙、闭口孔隙体积)的质量。4.堆积密度：散粒材料在自然堆积状态下单位体积（含物质颗粒及其闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体积）物质颗粒的质量。5.孔隙率：材料自然状态下，材料中的孔隙体积占总体积的百分率。6.密实度：是材料体积内被固体物质所充实的程度。 7.空隙率：是指散粒材料在其堆积体积中，颗粒之间的空隙体积（开口孔隙与间隙之和）占材

2、料堆积体积的百分率 。 8.填充率：是指散粒材料在其堆积体积中，被其颗粒填充的程度 。 9.吸水性：是指材料在水中吸收水分的性质。其大小用吸水率表示。10.吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质。其大小用含水率表示。11.耐水性：材料在长期饱和水作用下，不破坏其强度也不显著降低的性质。衡量指标是软化系数。软化系数越小，说明材料吸水饱和后的强度降低越多，其耐水性越差。 大于0.85可用于潮湿坏境的工程。12.抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质。衡量指标为渗透系数或者抗渗等级。渗透系数越小的材料表示其抗渗性越好。P6表示抵抗0.6Mpa的静水压力而不渗水。13.抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受多

3、次冻融循环作用而不破坏，同时强度也不显著降低的性质。衡量指标：抗冻等级 F。F100表示能抵抗的冻融循环的次数至少为100次。14.材料的强度: 是指材料在外界荷载的作用下抵抗破坏的能力。15.弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，能完全恢复原来形状的性质。16.塑性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，材料仍保持变形后的形状和尺寸，且不产生裂缝的性质17.脆性：材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质。18.韧性或冲击韧性：材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性质。二、单项选择题1孔隙率增大，材料的_B_降低。A、密度 B、表观密度 C、

4、憎水性 D、抗冻性2材料在水中吸收水分的性质称为_A_。A、吸水性 B、吸湿性 C、耐水性 D、渗透性3含水率为10%的湿砂220g，其中水的质量为_C_。A、19.8g B、22g C、20g D、20.2g4材料的孔隙率增大时，其性质保持不变的是_C_。A、表观密度 B、堆积密度 C、密度 D、强度 三、计算题收到含水率5%的砂子500t，实为干砂多少吨？若需干砂500t，应进含水率5%的砂子多少吨？ 解：(1)由题意得 含水率：Wh=(M2-M1)/M1*100%得 5%=（500-M1）/M1*100% 得 M1=476.19t (2) 5%=(M2-500)/500*100% 得M2

5、=525t 第2章 建筑金属材料 一、概念1弹性模量：钢材受力初期，应力与应变成比例地增长，应力与应变之比为常数，称为弹性模量。2屈服强度：当应力超过弹性极限后，变形增加较快，此时除了产生弹性变形外，还产生部分塑性变形。当应力达到上屈服点后，塑性应变急剧增加，曲线出现一个波动的小平台，这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定，因此以它作为材料抗力的指标，称为屈服点或屈服强度。3疲劳破坏：钢材在交变荷载反复多次作用下，可在最大应力远低于屈服强度的情况下就发生突然破坏，这种破坏称为疲劳破坏。4钢材的冷加工：在常温下，对钢材进行机械加工，使它发

6、生塑性变形，从而可提高其屈服强度值，同时塑韧型会下降的现象。5.冷弯性能：钢材在常温下承受一定弯曲程度而不破裂的能力。6.焊接性能：钢材在通常的焊接方法与工艺条件下获得良好焊接接头的性能。7.时效：钢材经过冷加工后，随着时间的延长而表现出的强度提高，塑性和韧性逐渐降低的现象。8.冷加工强化：是钢材在常温下，进行冷拉、冷拔或冷扎,使之产生塑性变形,从而提高其机械强度,相应降底塑性和韧性的过程。 9.Q235钢的用途：强度适中，有良好的承载性，又具有较好的塑性和韧性，可焊性和可加工性也好，是钢结构常用的牌号。Q235钢大量制作成钢筋、型钢和钢板用于建造房屋和桥梁等。 二、填空题1屈服强度和抗拉强度

7、是衡量钢材强度的两个重要指标。2钢材热处理的工艺有：退火，正火，淬火，回火。3按冶炼时脱氧程度分类钢可以分成：镇静钢、沸腾钢、半镇静钢和特殊 镇静钢。4 冷弯检验是：按规定的弯心直径和弯曲角度进行弯曲后，检查试件弯曲处外面及侧面不发生断裂、裂缝或起层，即认为冷弯性能合格。5 时效处理的方法：自然失效和人工时效。6 条件屈服点0.2 ：使硬钢产生0.2%塑性变形时的应力。 7.钢材的化学组成中，硫S、磷P、氧O、氮N是有害元素，硅Si、锰Mn、钛Ti、钒V、铌Ni是有益元素。 8.抗拉强度与屈服强度之比，称为强屈比。 9.钢材的低温冲击韧性较好。 10.随着含碳量的增加，钢的可焊性降低（C0.3

8、%时可焊性显著下降），冷脆性和时效敏感性增加，耐大气锈蚀能力下降。 11.热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程。 12.Q235AF：表示为屈服点为235MPa的A级沸腾钢。 14.Q345B：表示屈服点不小于345MPa的B级钢。 15.45Mn ：表示平均含碳量为0.45%，较高含锰量的镇静钢。 16.30：表示平均含碳量为0.30%，普通含锰量的镇静钢。三、选择题1钢材抵抗冲击荷载的能力称为_B_。A、 塑性 B、 冲击韧性 C、 弹性 D、 硬度2钢的含碳量为_A_。A、 小于2.06%B、大于3.0% C、 大于2.06% D、 <1.26%3伸长率是衡量钢材的_B_指标

9、。A、 弹性 B、 塑性 C、 脆性 D、 耐磨性4普通碳塑结构钢随钢号的增加，钢材的_D_。A、强度增加、塑性增加 B、强度降低、塑性增加 C、强度降低、塑性降低 D、强度增加、塑性降低5在低碳钢的应力应变图中，有线性关系的是_A_阶段。A、 弹性阶段B、 屈服阶段 C、强化阶段 D、颈缩阶段四、简答题1为何说屈服点、抗拉强度和伸长率是建筑用钢材的重要技术性能指标。答：屈服点是结构设计时取值的依据，表示钢材在正常工作承受的应力不超过；屈服点与抗拉强度的比值称为屈强比。它反应钢材的利用率和使用中安全可靠程度；伸长率表示钢材的塑性变形能力。钢材在使用中，为避免正常受力时在缺陷处产生应力集中发生脆

10、断，要求其塑性良好，即具有一定的伸长率，可以使缺陷处超过时，随着发生塑性变形使应力重分布，而避免钢材提早破坏。同时，常温下将钢材加工成一定形状，也要求钢材要具有一定塑性。但伸长率不能过大，否则会使钢材在使用中超过允许的变形值。2钢的特点有哪些？具有强度高，塑性好，具有良好的韧性；工艺性能良好，易于加工；钢材易锈蚀、耐火性差，维修费用大。 第三章 无机较凝材料 一、概念1.胶凝材料：指经过自身的物理化学作用后，能够由浆体变成固体，并在变化过程中把一些散粒材料或块状材料胶结成具有一定强度的整体。可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料。2.凝结硬化：建筑石膏与适量的水拌合后，最初成为可塑的浆体，但很快失去

11、可塑性和产生强度，并逐渐发展成为坚硬的固体。3.石灰的特性：可塑性好、硬化速度缓慢、强度低、硬化时体积收缩大、耐水性差、吸湿性强等。4.建筑石膏的应用：制备粉刷石膏和建筑石膏制品。5.硅酸盐水泥：以硅酸盐水泥熟料和适量的石灰或/和混合材料制成的水硬性胶凝材料。6.水泥的初凝时间：从水泥开始加水拌和到可塑性开始失去的时间。7.水泥的终凝时间：从水泥开始加水拌和到可塑性完全失去的时间。8国家标准规定：硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于6.5h。9.我国常用水泥的主要品种有硅酸盐水泥（分型、型，代号为P·、P·），普通硅酸盐水泥（简称普通水泥，代号P

12、3;O），矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥，代号P·S），火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥，代号P·P），粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥，代号P·F）和复合硅酸盐水泥（简称复合水泥，代号P·C）等。10.常用水泥的生产过程可概括为“两磨一烧”。11.陈伏：石灰浆应在储灰坑中保存两星期以上的过程。12.废品：国家标准规定，凡氧化镁，三氧化硫，安定性、初凝时间中任一不符合标准规定时，均为废品。13.不合格品：其他要求任一项不符合合格标准规定时为不合格品。14.影响水泥凝结硬化的因素主要有：熟料矿物成分、水泥的细度、用水量、养护条件、石膏掺量、湿度和温度。二、

13、选择题1水泥熟料中水化速度最快，28 d水化热最大的是_C_。A、 C3SB、 C2SC、C3AD、C4AF2以下水泥熟料矿物中早期强度及后期强度都比较高的是_A_。A、 C3SB、 C2SC、C3AD、 C4AF3水泥浆在混凝土材料中，硬化前和硬化后是起_B_作用。A、 胶结 B、 润滑和胶结C、 填充D、 润滑和填充4石灰膏在储灰坑中陈伏的主要目的是_A_。A、充分熟化 B、增加产浆量C、减少收缩D、降低发热量5浆体在凝结硬化过程中，其体积发生微小膨胀的是_B_作用。A、石灰 B、 石膏C、 普通水泥D、黏土6石灰是在_A_中硬化的。A、干燥空气 B、 水蒸气 C、 水 D、与空气隔绝的环

14、境三、问答题1.气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料的区别。气硬性胶凝材料只能在空气中凝结硬化，也只能在空气中保持和发展其强度。而水硬性胶凝材料不仅可以在空气中凝结硬化，还可以在水中得到更好的凝结硬化、保持并继续发展其强度。2.建筑石膏具有的特性。轻质材料、凝结硬化快、凝结硬化时体积略膨胀、硬化后孔隙率高、防火性能好、耐水性和抗冻性差等。3硅酸盐水泥的腐蚀有哪些类型？内因和外因是什么？防止腐蚀的措施有哪些？答：（1）腐蚀类型有：软水的侵蚀、硫酸盐的腐蚀、镁盐的腐蚀、一般酸的腐蚀、碳酸腐蚀等；（2）内因：密实度不够；水化产物中本身含有容易被腐蚀的成分。腐蚀与介质的相互作用；（3）防止腐蚀的措施有：合理

15、选用水泥及熟料的矿物组成；提高水泥石的密实度，改善孔结构与；加做保护层。4什么是水泥的体积安定性？造成水泥体积安定性不良的原因有哪些？答：（1）水泥的体积安定性是指水泥在水化、凝结硬化中体积变化的均匀性。（2）造成水泥体积安定性不良的原因有：游离的CaO、MgO含量过膏；石膏的掺量过多。第4章 混凝土1、 概念1.混凝土：是由胶凝材料、水和集料按适当比例配合，拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的人造石材。可以从不同的角度进行分类： A、按所用胶结材料可分为：水泥混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土、水玻璃混凝土、石膏混凝土等。 B、按表观密度大小可分为三类：重混凝土、普通混凝土、轻混凝土。2.混凝土

16、的组成材料主要是水泥、水、细骨料和粗骨料，有时还包括适量的掺合料和外加剂。3.碱骨料反应：水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性骨抖发生化学反应，可引起混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏，这种化学反应称为碱一骨料反应。4.级配和粗细程度：骨料的粗细程度是指不同粒径的颗粒混在一起的平均粗细程度。5. 砂、石的级配和粗细程度：砂的级配和粗细程度是用筛分析方法测定的。6.砂的粗细程度用细度模数表示，细度模数（Mx）计算公式： 细度模数越大，表示砂越粗。普通混凝土用砂的细度模数范围一般为3.71.6，其中MX在3.73.1为粗砂，MX在3.02.3为中砂，MX在2.21.6为细砂，配制混凝土时宜优先选用中砂。7.

17、减水剂：是指在混凝土拌合物塌落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。8.混凝土中掺入减水剂后，若不减少拌合用水量，能明显提高拌合物的流动性；当减水而不减少水泥时，则提高混凝土强度；若减水时，同时适当减少水泥，则能节约水泥用量。9.引气剂：是一种在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。10.引气剂是一种表面活性剂，对混凝土性能有以下几种影响：改善混凝土拌合物的和易性；提高混凝土抗渗性和抗冻性和降低混凝土强度。11. 和易性：是指混凝土拌合物易于施工并能获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能，包括流动性、粘聚性和保水性等三方面含义。12. 和易性的测定方法：通常是

18、测定混凝土拌合物的流动性，辅以其它方法或经验，并结合直观观察来评定混凝土拌合物的和易性。新拌混凝土流动性用坍落度和维勃稠度来表示。13砂率: 指砂用量与砂、石总用量的质量百分比。14徐变: 指混凝土在长期不变荷载作用下，沿作用力方向随时间的延长而慢慢增加的塑性变形。15混凝土的立方体抗压强度: 是指边长为150的混凝土立方体试件在标准养护条件下，养护28d，用标准试验方法所测得的标准抗压强度值。二、填空题 1.我国普通混凝土抗压强强度等级表示中的“C”为混凝土强度符号，“C”后面的数值，即为混凝土立方体抗压强度标准值。 2.硬化混凝土的变形有化学减缩、热胀冷缩、干缩湿胀等几种常见情况3. 以无

19、水石膏或工业氟石膏作调凝剂的水泥，当使用木质素磺酸钙减水剂时会出现异常凝结现象。 4混凝土配合比设计的基本要求是满足和易性、强度、耐水性和经济性。5混凝土配合比设计的三大参数是水灰比、砂率和单位用水量。6烧结普通砖的外型为直角六面体，其标准尺寸为240mm*115mm*53mm。7. 混凝土流动性大小用坍落度指标来表示，而砂浆的流动性大小用沉入度。 8.混凝土强度，随水灰比的增大而降低，呈曲线关系，而混凝土强度和灰水比的关系，则呈直线关系。 三、选择题1混凝土配合比设计中，水灰比的值是根据混凝土的_A_要求来确定的。A、强度及耐久性 B、强度C、 耐久性 D、和易性与强度2混凝土的_B_强度最

20、大。A、抗拉 B、抗压 C、抗弯 D、抗剪3防止混凝土中钢筋腐蚀的主要措施有_D_。A、提高混凝土的密实度 B、钢筋表面刷漆 C、钢筋表面用碱处理 D、混凝土中加阻锈剂4选择混凝土骨料时，应使其_C_。A、总表面积大，空隙率大 B、总表面积小，空隙率大 C、总表面积小，空隙率小 D、总表面积大，空隙率小5普通混凝土立方体强度测试，采用100×100×100的试件，其强度换算系数为_B_。A、0.90 B、0.95 C、1.05 D、1.006在原材料质量不变的情况下，决定混凝土强度的主要因素是_D_。A、水泥用量 B、砂率 C、单位用水量 D、水灰比7厚大体积混凝土工程适宜

21、选用_B_。A、高铝水泥B、矿渣水泥C、硅酸盐水泥 D、普通硅酸盐水泥8混凝土施工质量验收规范规定，粗集料的最大粒径不得大于钢筋最小间距的_C_。A、1/2 B、1/3 C、3/4 D、1/4抗渗性 D、抗化学侵蚀性四简答题1.影响和易性的主要因素：水泥品种、集料性质、水泥浆数量、水灰比、砂率、外加剂、时间和温度。2.改善和易性的措施： A、通过试验，采用合理砂率，并尽可能采用较低的砂率。 B、改善砂、石（特别是石子）的级配。 C、在可能条件下，尽量采取用较粗的砂子。 D、当混凝土拌合物坍落度太小时，保持水灰比不变，增加适量的水泥浆；当坍落度太大时，保持砂率不变，增加适量的砂石。 E、有条件时尽量掺用外加剂，如减水剂、引气剂。3影响混凝土强度的主要因素有哪些？ 答：（1）水泥的强度等级与水灰比的影响； （2）集料的种类、质量和数量的影响； （3）外加剂和掺合料的影响； （4）龄期的影响； （5）施工方法的影响； （6）养护温度、湿度的影响；4.混凝土水灰比大小对混凝土哪些性质有