土木工程材料习题集作业(0、1、2、3、4).doc
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1、-精品word文档 值得下载 值得拥有-夏平 20111070146 生物技术土木工程材料习题集0/1/2/3/4绪 论0.1概要0.2习题1)是非题0-1B 随着加入WTO,国际标准ISO也已经成为我国的一级技术标准。( 错 )0-2B企业标准只能适用于本企业。( 对 )2)填空题0-1C按照化学成分分类,材料可以分为 _ 无机材料 _、_ 有机材料 _、和_ 复合材料 _。0-2C在我国,技术标准分为四级:_ 国际标准 _、_ 国家标准 _、_ 行业标准_和_企业标准。0-3C国家标准的代号为_GB _。3)选择题0-1D 材料按其化学组成可以分为哪几种:( D )A无机材料、有机材料 B
2、金属材料、非金属材料C植物质材料、高分子材料、沥青材料、金属材料D无机材料、有机材料、复合材料0-2D 某栋普通楼房建筑造价1000万元,据此估计建筑材料费用大约为下列哪一项?( D )A.250万元B.350万元C.450万元D.500万元至600万元4)问答题0-1E简述土木工程建设中控制材料质量的方法与过程。 答: 1、材料厂家信息的了解2、对材料进行进场验收,需要复试的材料:见证取样,送试验室检验;检查材料的合格证、材质证明、检测报告等资料,根据检查结果签署材料报验单3、工程建设进行中的材料使用的部位、环境、数量等进行检查验收,看是否与图纸或规范相一致。0-2E简述土木工程材料课程学习
3、的基本方法与要求,实验课学习的意义。 答:1、首先明确土木工程材料在土木工程中的重要作用。 2、和其他课程相同,在学习土木工程材料的过程中,我们应该做到课前预习,上课认真听讲,与老师交流疑问,课后做好复习。 3、在学习过程中,要注意我们要结合数学,化学,物理等课程对课本中的相关知识的理解。 4、掌握课本中重要章节,了解各种材料的特性和用途。5、实验课过程中,我们应该学会和搭档合作,按照实验要求认真完成相关步骤,总结实验结果,体会实验的目的。0-3E综述土木工程材料的发展趋势。 答: 随着科学技术的进步和建筑工业发展的需要,一大批新型土木工程材料应运而生,而社会的进步、环境保护和节能降耗及建筑业
4、的发展,又对土木工程材料提出了更高的要求。因而,今后一段时间内,土木工程材料将向以下几个方向发展。 (1)复合化。单一的材料往往难以满足要求,复合材料应运而生。所谓复合技术是将有机和有机、有机和无机、无机和无机材料在一定的条件下,按适当的比例复合。然后经过一定的工艺条件有效地将几种材料的优良性结合起来,从而得到性能优良的复合材料。 (2)多功能化。随着人们生活水平的提高,对材料的功能的要求越来越高,要求新型材料从单一功能向多功能方向发展。即要求材料不仅要满足一般的使用要求,还要求兼具呼吸、电磁屏蔽、防菌、灭菌、抗静电、防射线、防水、防霉、防火、自洁智能等功能。 (3)节能化、绿色化。现代人们要
5、求材料不但有良好的使用功能,还要求材料无毒、对人体健康无害、对环境不会产生不良影响,即绿色土木工程材料。所谓绿色土木工程材料主要是指这些材料资源能源消耗低,大量利用地方资源和废弃资源;对环境对人体友好,能维持生态环境的平衡;同时,可以循环利用。 (4)轻质高强化。轻质主要指材料多孔、体积密度小。高强主要指材料强度不小于60MPa。 (5)工业化生产。工业化生产主要是指应用先进施工技术,采用工业化生产方式,产品规范化、系列化。这样,材料才能具有巨大市场潜力和良好发展前景。 6土木工程材料发展的设想 随着社会的进步和科学技术的不断提高,上海世博会各国世博馆展示给大家的不再遥不可及,土木工程材料一定
6、会多功能化,智能化,节能化。如中国馆的60米观景平台四周采用特制的透光型“双玻组件”太阳能电池板,用这种“双玻组件”建成的玻璃幕墙,既具有传统幕墙的功能,又能够将阳光转换成清洁电力,一举两得。日本馆选择了透光、轻质高强、可回收利用的夹层薄膜乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)作为建筑表皮系统,夹层中埋设有曲面太阳能电池为建筑提供绿色辅助能源。据悉,日本馆在建造过程中通过使用“发电膜”和“循环呼吸柱”,实现了将钢筋的使用量削减至普通建筑物的60%。同时,设在建筑表皮上的喷雾系统可降温而不湿衣。呼吸孔与排热塔用于室内外空气的交换,强化冷暖空气流通,同时具有采光、收集雨水、散水降温的“呼吸”功能,可减少
7、空调能耗和照明用电。1 土木工程材料的基本性质1.1概要 1.2习题1)名词解释1-1A 密度:材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。1-2A 表观密度:材料在自然状态下,单位体积的质量。1-3A 堆积密度:材料为散粒或粉状,在堆积状态下,单位体积的质量。1-4A 密实度:材料体积内被固体物质充实的程度。1-5A 孔隙率:材料体积内,空隙体积所占的比例。1-6A 空隙率:散粒材料堆积体积中,颗粒之间的空隙体积所占比例。1-7A亲水性材料:材料与水接触时被水湿润的性质称为亲水性。1-8A 憎水性材料:材料与水接触时不能被水湿润的性质成为憎水性。1-9A 吸水性:材料在水中通过毛细空隙吸收并保持水
8、分的性质。1-10A 吸水率:指在一定温度下把物质在水中浸泡一定时间所增加的重量百分率。1-11A 含水率:规定条件下测得的纺织材料中水的量,以试样的烘前质量与烘干质量的差数对烘干质量的百分率表示。1-12A 耐水性:材料长期在饱和水作用下而不受破坏其强度也不显著降低的性质1-13A 软化系数:是表示岩石吸水前后机械强度变化的物理量。指岩石饱含水后的极限抗压强度(一般指饱和单轴抗压强度)与干燥时的极限抗压强度(单轴抗压强度)之比,是评价天然建筑石材耐水性的一项重要参数,反映了岩石或岩体的工程地质特性,一般将KR0.75认为软化性弱,工程性质较好。1-14A 抗渗性:材料抵抗压力水渗透的性质称为
9、抗渗性。1-15A 抗冻性:材料在溪水饱和状态下,能经受多次冻融循环作用而不破坏,同时也不严重降低强度的性质称为抗冻性。1-16A 弹性:弹性是指物体在外力作用下发生形变,当外力撤消后能恢复原来大小和形状的性质1-17A 塑性; 如果施加的应力小于实际的结果,材料便呈现塑性,不能恢复到初始状态。也就是说屈服之后的形变是永久性的。1-18A 脆性:材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质1-19A 韧性:表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力;。 2)是非题1-1B 软化系数越大的材料,其耐水性能越差。( 错 )1-2B 吸水率小的材料,其孔隙率一定小。( 错 )
10、1-3B 材料受潮或冰冻后,其导热系数都降低。( 错 )1-4B 具有粗大孔隙的材料,其吸水率较大;具有细微且连通孔隙的材料,其吸水率较小。( 错 )1-5B 材料的孔隙率越大,其抗冻性越差。( 对 )1-6B 材料的抗冻性仅与材料的孔隙率有关,与孔隙中的水饱和程度无关。( 错 )1-7B 相同种类的材料,其孔隙率越大,强度越低。( 对 )1-8B 在材料抗压试验时,小试件较大试件的试验结果偏大。( 对 )1-9B 材料进行强度试验时,加荷速度快者较加荷速度慢者的试验结果值偏大。( 对 )1-10B 把某种有孔的材料,置于不同湿度的环境中,分别测得其密度,其中以干燥条件下的密度最小。( 对 )
11、1-11B 某些材料虽然在受力初期表现为弹性,达到一定程度后表现出塑性特征,这类材料称为塑性材料。( 错 )1-12B 材料在气干状态下的表观密度,为干表观密度。( 对 )1-13B 在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。( 对 )1-14B 材料的导热系数越大,其保持隔热性能越好。( 错 )1-15B 混凝土及砂浆等材料的抗渗性用渗透系数表示,( 对 )1-16B 含粗大孔隙的材料,吸水率较低。( 错 )1-17B 材料在干燥状态下的表观密度最小。( 对 )1-18B 材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。( 对 )1-19B 软化系数1。 ( 对 )1-20B 材料的孔隙率越小
12、,密度越大。(错)3)填空题1-1C 材料的密度是指材料在 _绝对密实_状态下单位体积的质量;材料的表观密度是指材料在 _自然_ 状态下单位体积的质量。1-2C 材料的吸水性大小用 _吸水率_ 表示,吸湿性大小用 _含水率_ 表示。1-3C 材料的耐水性是指材料在长期 _潮湿_ 作用下,_ 强度 _ 不显著降低的性质。1-4C 材料的耐水性可以用 _软化系数_ 系数表示,其值=_ fw/f _。该值越大,表示材料的耐水性 _强_。1-5C 同种材料的孔隙率越 _小_,其强度越高。当材料的孔隙一定时,_ 联通且微小 _ 孔隙越多,材料的保温性能越好。1-6C 材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所
13、能抵抗的 抗冻等级 来表示。1-7C 水可以在材料表面展开,即材料表面可以被水浸润,这种性质称为 亲水性 。1-8C 按尺度范围分,材料结构可分以下三种: 块体 、 板或壳 和 杆 。4)选择题1-1D 亲水性材料的润湿边角( C ) A45 B75 C90 D1151-2D 受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑物所选用的材料,其软化系数应:( C ) A0.5 B0.75 C0.85 D11-3D 对于同一材料,各种密度参数的大小排列为:( D ) A密度堆积密度表观密度; B.密度表观密度堆积密度;C堆积密度密度表观密度; D.表观密度堆积密度密度。1-4D 下列有关材料强度和硬度的内容,哪
14、一项是错误的:( D )A 材料的抗弯强度与试件的受力情况、截面形状及支承条件等有关B 比强度是衡量材料轻质高强的性能指标C 石料可用刻痕法或磨耗来测定其硬度D 金属、木材、混凝土及石英矿物可用压痕法测其硬度1-5D 材料在吸水后,将使材料的何种性能增强:( C ) .耐久性 .密度 .体积密度 .导热系数 .强度A1、 B.、 C.、 D.、1-6D 材料的密度指的是:( C ) A在自然状态下单位体积的质量 B在堆积状态下,单位体积的质量C在绝对密实状态下,单位体积的质量D在材料的体积不考虑开口孔在内时单位体积的质量1-7D 材料在空气中能吸收空气中水分的能力称为:(B ) A吸水性 B吸
15、湿性 C耐水性 D渗透性1-8D 已知某固体材料的=1500kg/m3,=1800kg/m3,则其孔隙率为:( B ) A14.3% B16.7% C88.0% D12.5%1-9D 增大材料的孔隙率,则其抗冻性能怎样:( C ) A不变 B提高 C降低 D不一定1-10D 选择承受动荷载作用的结构材料时,要选择下述哪一类材料:( B ) A具有良好塑性的材料 B具有良好韧性的材料C具有良好弹性的材料 D具有良好硬度的材料5)问答题1-1E 石灰岩的密度和石灰岩碎石的表观密度有何不同?天然含水量的大小对碎石的表观密度是否有影响?为什么?答:密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量,而表观密度
16、是指材料在自然状态下,单位体积的质量。天然含水量对碎石的表观密度有影响,天然含水量越大表观密度越大。1-2E 材料的强度与强度等级的关系如何?影响材料强度测试结果的试验条件有哪些?怎样影响?答:材料的强度与组成,结构和构造有关。不同组成的材料具有不同的抵抗外力的特点。相同组成的材料也因结构和构造的不同,而强度有较大差异。大部分土木工程材料根据强度的大小,将材料划分为若干不同的等级,按强度等级及性质合理选用材料,正确进行设计,施工和控制工程质量等。影响材料强度测试结果的条件有:环境温度、测试速度、试样数量。1-3E 评价材料热工性能的常用参数有哪几个?要保持建筑物室内温度的稳定性并减少热损失,应
17、选用什么样的建筑材料?答:导热性,热容量与比热容。因选择导热性差,热容量与比热容大的材料减少损失。1-4E 亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的,举例说明怎样改变材料的亲水性与憎水性?答:材料与水接触时能被水湿润的性质成为亲水性,材料与水接触时不能被水湿润的性质称为憎水性;固体粉尘1.亲水性物质粉粒的料浆中加入石蜡乳液,充分混合,使石蜡在粉料表面形成憎水包裹层 有机物2.以辛酸亚锡作为催化剂的条件下,通过开环聚合合成了PLA2PEG2PLA 的三嵌段共聚物。这类嵌段共聚物具有亲水的PEG链段和疏水的PLA 链段,通过改变共聚物组成,可大幅度调节材料的亲疏水性能和降解融蚀速率。纤维3.涤纶和锦纶等
18、合纤织物同棉织物相比,其吸水性、吸湿性很差,亲油性很强,表面易带静电,且易吸附灰尘和易沾污,并易发生洗涤后再沾污现象。为了克服这种缺点,须对这类织物进行防污整理,以增强纤维的亲水性,减少其憎水性,减少污垢的静电吸附,并且在洗涤时可防止污垢的再附着。6)计算题1-1F 普通粘土砖进行抗压实验,浸水饱和后的破坏荷载为183kN,干燥状态的破坏荷载为207kN(受压面积为115mm120mm),问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位?解: 因为Kp=fw/f那么:Kp=183/270 0.68Kp0.85则不能用在与水接触部位。1-2F 某岩石的密度为2.75g/cm3,孔隙率为1.5%;今将该岩
19、石破碎为碎石,测得碎石的堆密度为1560kg/m3。试求此岩石的表观密度和碎石的空隙率。解:P=(1/1.56-1/2.75)/(1/1.56) 0.431-3F 某材料的极限抗压强度为21MPa,弹性模量为3.0104MPa,利用该材料制成的柱子横断面尺寸为400mm500mm,长度为12000mm。若在该柱子的轴向上施加1800kN压力,在只考虑弹性变形的情况下,试计算分析该柱子受力后的尺寸变化,此荷载作用下该柱子是否已达到破坏状态?要使该柱子达到受压破坏,须施加多大的压力荷载?解:l=(FL)/(EA) 得l=0.0036mm P=F/S那么,柱子恰好破坏时荷载为F=21000*0.2=
20、4200KN因此要使柱子遭到破坏,所加荷载至少为4200KN1-4F 一块烧结普通砖的外形尺寸为240mm115mm53mm,吸水饱和后重为2940g,烘干至恒重为2580g。今将该砖磨细并烘干后去取50g,用李氏瓶测得其体积为18.58cm3。试求该砖的密度、表观密度、孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。解:=m/v=50/18.58 2.69 g/cm3O=mo/vo =2580/(24*11.5*5.3) 1.764g/cm3 P=(1-(O/) 34.4%W=(m1-m)/m =(2940-2580)/2580=13.95%Pk=w =13.95%Pb=p-pk =20.45%
21、1-5F 称河砂500g,烘干至恒重是质量为494g,求此河砂的含水率。解:W含=(m含-m)/m 1.21%1-6F 某材料的体积吸水率为10%,密度为3.0g/cm3,绝干时的表观密度为1500kg/m3。试求该材料的质量吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率,并估计该材料的抗冻性如何?解:Wm=(0.11)/(13+0.11) =0.025g/cm3Pk=w=10%Pb=p-pk =(1-po/p)-pk =40%1-7F 已测的陶粒混凝土的=0.35W/(m.K),而普通混凝土的=1.40W/(m.K)。若在传热面积为0.4m2、温差为20、传热时间为1h的情况下,问要使普通混凝土墙与厚20c
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