土木工程材料题库及答案文档格式.docx

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第1章土木工程材料的基本性质

一、名词解释：

1、密度、表观密度、体积密度、堆积密度；

2、亲水性、憎水性；

3、吸水率、含水率；

4、耐水性、软化系数；

5、抗渗性、抗冻性；

6、强度等级、比强度；

7、弹性、塑性；

8、脆性、韧性；

9、耐燃性、耐火性；

10、耐久性

一、名词解释

1、密度、表观密度、体积密度、堆积密度

密度：

材料在绝对密实状态下单位体积的质量。

表观密度：

材料在包含内部闭口孔隙体积在内的单位体积的质量。

体积密度：

材料在自然状态下单位体积的质量。

堆积密度：

散粒状或粉状材料在堆积状态下单位体积的质量。

2、亲水性材料、憎水性材料

亲水性材料：

当润湿角θ≤90°

时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子之间的相互吸引力，此种材料称为亲水性材料。

憎水性材料：

当润湿边θ<

90°

时，水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子之间的相互吸引力，此种材料称为憎水性材料。

3、吸水率、含水率

吸水率：

当材料吸水饱和时，材料中所含水的质量与干燥状态下的质量比称为吸水率。

含水率：

材料中所含水的质量与干燥状态下的质量之比，称为材料的含水率。

4、耐水性、软化系数

耐水性：

材料抵抗水破坏作用的性质称为耐水性，用软化系数表示。

软化系数：

材料在吸水饱和状态下的抗压强度与材料在干燥状态下的抗压强度之比。

5、抗渗性；

抗冻性

抗渗性：

材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗透性，用用渗透系数或抗渗等级表示。

抗冻性：

材料在水饱和状态下，经过多次冻融循环作用，能保持强度和外观完整性的能力。

6、强度等级、比强度

强度等级：

指按材料强度值的大小划分的若干等级。

比强度：

按材料单位质量计算的强度，其值等于材料的强度值与其体积密度之比。

7、弹性、塑性

弹性：

材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，变形能完全消失的性质

塑性：

材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，仍保持变形后的形状，并不产生裂缝的性质。

8、脆性、韧性

脆性：

材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，材料突然破坏，而破坏时无明显的塑性变形的性质。

韧性：

材料在冲击、振动荷载作用下，能过吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不被破坏的性质。

9、耐燃性、耐火性

耐燃性：

指材料能够经受火焰和高温作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。

根据耐燃性不同，可分为易燃材料、难燃材料和不燃材料三类。

耐火性：

指材料长期在高温作用下，保持其结构和工作性能基本稳定而不破坏的性质，用耐火度表示。

根据耐火度不同，可分为易熔材料、难熔材料和耐火材料三类。

耐久性：

是材料在使用过程中抵抗其自身及环境因素的长期破坏作用，保持其原有性能而不变质、不破坏的能力，即材料保持工作性能直到极限状态的性质。

1、材料的吸水性、耐水性、抗渗性、抗冻性、导热性分别用、、

、、和表示。

2、当材料的孔隙率一定时，孔隙尺寸越小，材料的强度越，保温性能越，耐久性。

3、选用墙体材料时，应选择导热系数较、热容量较的材料，才能使室内尽可能冬暖夏凉。

4、材料受水作用，将会对其、、、及等性能产生不良影响。

5、材料的孔隙率较大时（假定均为开口孔），则材料的表观密度、强度、吸水率、抗渗性、抗冻性、导热性、吸声性。

6、材料的软化系数愈大表明材料的耐水性愈。

软化系数大于的材料被认为是耐水的。

7、评价材料是否轻质高强的指标为，它等于，其值越大，表明材料。

8、无机非金属材料一般均属于脆性材料，最宜承受力。

9、材料的弹性模量反映了材料的能力。

10、材料的吸水率主要取决于及，较大，且具有而

又孔隙的材料其吸水率往往较大。

11、材料的耐燃性按耐火要求规定分为、和三大类。

材料在高

温作用下会发生和两种性质的变化而影响其正常使用。

12、材料在使用环境中，除受荷载作用外，还会受到、和等周围

自然因素的作用而影响其耐久性。

1、吸水率，软化系数，抗渗等级或渗透系数，抗冻等级，导热系数；

2、高，好，越好；

3、小，大；

4、质量，强度，保温性能，抗冻性能，体积；

5、较小，较低，较大，较差，较差，较大，较好；

6、好，0.85；

7、比强度，材料的强度与体积密度之比，越轻质高强；

8、静压力；

9、抵抗变形；

10、孔隙率，孔隙特征，孔隙率，细小开口，连通；

11、不燃材料，难燃材料，易燃材料，热变质，热变形；

12、物理作用，化学作用，生物作用；

三、选择题（单选或多选）

1、含水率4%的砂100克，其中干砂重克。

A.96B.95.5C.96.15D97

2、建筑上为使温度稳定，并节约能源，应选用的材料。

A.导热系数和热容量均小B.导热系数和热容量均大

C.导热系数小而热容量大D.导热系数大而热容量小

3、某材料其含水率与大气平衡时的抗压强度为40.0MPa，干燥时抗压强度为42.0MPa，吸水饱和时抗压强度为38.0MPa，则材料的软化系数和耐水性。

A.0.95，耐水B.0.90，耐水C.0.952，耐水D..0.90，不耐水

4、对于某材料来说无论环境怎样变化，其都是一个定值。

A.体积密度B.密度C.导热系数D.平衡含水率

5、最能体现无机非金属材料是否经久耐用的性能指标是。

A.抗渗性B.抗冻性C.抗侵蚀性D.耐水性

6、当材料的孔隙率增大时,其性质保持不变的是。

A.密度B.表观密度C.体积密度D.堆积密度

7、受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑物所选用的材料，其软化系数不宜小于（）。

A.7.5B.0.80C.0.85D.0.90

8、下列有关材料强度和硬度的内容，哪一项是错误的？

（）。

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

9、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？

（）

A.具有良好塑性的材料B.具有良好韧性的材料

C.具体良好弹性的材料D.具有良好硬度的材料

10、建筑材料可分为脆性材料和韧性材料，其中脆性材料具有的特征是（）

A．破坏前没有明显变形　　　　Ｂ.抗压强度是抗拉强度的２倍以上

C．抗冲击破坏时吸收的能量大　　Ｄ.破坏前不产生任何变形

三、选择题：

1、C提示：

由含水率公式可求得干砂的质量为96.15克。

2、C提示：

材料的导热系数越小，保温隔热性越好，热容量大对保持室内温度的稳定有良好的作用。

3、B提示：

根据计算，材料的软化系数为0.90，大于0.85，为耐水。

4、B提示：

材料的密度是一定值，不随环境的变化而改变。

5、B提示：

无机非金属材料的抗冻性反映了其抗风化性的好坏，与耐久性关系密切。

一般而言，无机非金属材料的抗冻性越高，则材料的其它的耐久性也越高。

6、A提示：

除了密度外，其它性质均与孔隙率有关。

7、C提示：

软化系数为材料在吸水饱和状态下的抗压强度与材料在干燥状态下的抗压强度之比，该值越小，说明材料吸水饱和后强度降低越多，耐水性越差，通常软化系数大于0.85的材料可以认为是耐水的。

8、D提示：

石英矿物的硬度应用刻划法测定。

9、B提示：

韧性材料在冲击、振动荷载作用下，能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不破坏，因为韧性材料的变形值越大，而抗拉强度越接近或高于抗压强度，所以承受冲击和振动荷载的能力强。

如钢材、木材、沥青混凝土等。

10、A提示：

脆性材料在外力作用下，直至断裂前只发生很小的弹性变形，不出现塑性变形而突然破坏。

这是脆性材料的一个特征。

而这类材料的抗压强度比抗拉强度大得多，可达几倍到几十倍。

因此，其抗冲击和振动荷载的能力较差。

大部分无机非金属材料如石材、砖、水泥、混凝土、砂浆、陶瓷及玻璃等属于这类材料。

四、判断题（正确的划“√”，错误的划“×

”，并改正）

1.材料的孔隙率越大，吸水率越高。

（）

2.具有粗大或封闭孔隙的材料，其吸水率较小，而具有细小且连通孔隙的材料，其吸水率较大。

3.对于任何一种材料，其密度均大于其体积密度。

4.材料的孔隙率越大，其抗冻性就越差。

5.混凝土掺入引气剂，使混凝土的密实度降低，因而使其抗冻性降低。

6.耐燃性好的材料耐火性一定好。

7.材料的渗透系数越大，其抗渗性越好。

8.吸水率小的材料，其孔隙率一定小。

9.材料受潮或受冻后，其导热系数都降低。

10.材料的比强度越大，表明其越轻质高强。

11.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。

12.对于同种材料而言，其孔隙率越大，强度越低。

（）

1×

2√3×

4×

5×

6×

7×

8×

9×

10√11×

12√

五、简答题：

1、材料的质量吸水率和体积吸水率有何不同？

什么情况下采用体积吸水率或质量吸水率来反映其吸水性？

2、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?

3、材料的耐久性主要包含哪些内容？

4、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，应选用什么样的建筑材料？

5、为什么秋天新建成的房屋的墙体当年冬天保暖性能差？

1、答：

质量吸水率和体积吸水率都是反映材料吸水性能的指标，但含义不同。

质量吸水率是指材料在吸水饱和状态下所吸入水的质量占材料干燥质量的百分率；

而体积吸水率是指材料在吸水饱和状态下所吸入水的体积占干燥材料在自然状态下体积的百分率。

前者适宜于表示具有封闭孔隙或极大开口孔隙的材料的吸水性；

后者适宜于表示具有很多微小开口孔隙的轻质材料（如加气混凝土、软木等）的吸水性。

2、答：

材料在外力作用下抵抗破坏的能力，称为材料的强度；

按其强度值的大小划分为若干个等级，则是材料的强度等级。

材料的强度与材料的含水率状态及温度有关，含有水分的材料其强度较干燥时低；

一般温度高时材料的强度降低。

材料的强度还与其测试的所用的试件形状、尺寸有关，与实验时的加荷速度、试件的表面性状有关，相同材料采用小试件测得的强度较大，试件高，加荷速度快者强度偏高，试件表面不平或表面涂润滑剂时所测得的强度偏低。

3、答：

材料的耐久性是材料的一种综合性质，诸如：

抗渗性、抗冻性、抗风化性、抗老化性、抗化学侵蚀性、耐热性、耐火性及耐磨性等均属于耐久性的范围。

对不同的材料有不同的耐久性要求。

4、答：

评价材料热工性能的常用参数有材料的导热系数、热容量与比热，材料的导热系数和热容量是设计建筑物围护结构进行热工计算时的重要参数，要保持建筑物室内温度的稳定性并减少热损失，应选用导热系数小而热容量较大的建筑材料。

5、答：

干燥墙体由于其孔隙被空气所填充，而空气的导热系数很小，只有0.023W/（m·

K）。

因而干墙具有良好的保暖性能。

而新建房屋的墙体由于未完全干燥，其内部孔隙中含有较多的水分，而水的导热系数为0.58W/（m·

K），是空气导热系数的近25倍，因而传热速度较快，保暖性较差。

尤其在冬季。

一旦湿墙中孔隙水结冰后，传导热量的能力更加提高，冰的导热系数为2.3W/（m·

K）.是空气导热系数的100倍，保暖性就更差。

六、计算题

1、某岩石在气干、绝干、水饱和状态下测得的抗压强度分别为172MPa、178MPa、168MPa。

问该岩石是否可用于水下工程？

2、某岩石的密度为2.75g/cm3，孔隙率为1.5﹪；

今将该岩石破碎为碎石，测得碎石的堆密度为1560kg/m3.试求此岩石的体积密度和碎石的空隙率。

3、称取堆积密度为1400kg/m3的干砂200g装入广口瓶中，然后瓶中加满水赶尽气泡，称其质量为500g。

已知空瓶加满水的质量为377g。

求砂的表观密度与空隙率。

4、称河砂500g，烘干至恒重时质量为494g，求此河砂的含水率。

5、某材料的极限抗压强度为21MPa，弹性模量为3.0×

10MPa,利用该材料制成的柱子横断面尺寸为400mm×

500mm，长度为12m。

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？

若没有达到破坏状态，要使该柱子达到受压破坏，须施加多大的压力荷载？

1、解：

该岩石的软化系数为：

KR=168/178=0.94>

0.85

答：

此岩石可用于水下工程。

2、解：

已知：

则：

答：

此岩石的体积密度为2.71g/

和碎石的空隙率为42.4%。

3、解：

砂包含内部闭口孔在内的体积为瓶装满水后排出水的体积，即

空隙率：

4、解：

河沙的含水率：

W=

100%=1.2%

5、解：

柱子所受应力σ=1800kN×

10

/（400×

500）=9MPa

应变

该柱子受力后被压缩

此荷载作用下该柱子未达到破坏状态。

若要使其破坏，须施加的压力荷载为

F=21MPa×

400mm×

500mm=4200KN

要使该柱子达到受压破坏，须施加4200KN的压力荷载。

第2章建筑钢材

一、填空题

1、建筑钢材 

是指建筑工程中所用的各种钢材。

2、建筑钢材按化学成分分：

碳素钢、合金钢 

。

3、钢按脱氧程度分：

沸腾钢 

、镇静钢、半镇静钢、特殊镇静钢。

4、钢材硬度是指钢材表面局部体积内抵抗变形或破坏的能力。

5、钢材的工艺性能包括:

冷弯性能、 

焊接性能。

6、承受动荷载作用的钢结构不宜采用质量等级为A级沸腾钢。

7、低合金钢在拉伸过程中，其应力-应变的变化规律分为四个阶段，它们分别是弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和径缩阶段。

二、判断题

1、沸腾钢是用强脱氧剂，脱氧充分、液面沸腾，故质量好。

（×

）

2、钢材经冷加工强化后其屈服点、抗拉强度、弹性模量均提高了，塑性降低了。

3、钢是铁碳合金。

（√）

4、钢材的强度和硬度随含碳量的提高而提高。

5、质量等级为A级的钢，一般仅适用于静荷载作用的结构。

6、钢材防锈的根本方法是防止潮湿和隔绝空气。

（√）

7、热处理钢筋因强度高，综合性能好，质量稳定，故最适于普通钢筋混凝土结构。

8、在结构设计时，屈服点是确定钢材允许应力的主要依据。

（　√　）

9、碳素钢的牌号越大，其强度越高，塑性越好。

（　×

　）

10、钢含磷较多时呈热脆性，含硫较多时呈冷脆性。

11、对钢材冷拉处理，是为提高其强度和塑性。

12、钢筋牌号HRB335中335指钢筋的极限强度。

（×

）

三、单项选择题

1、钢筋经冷拉和时效处理后，其性能的变化中，以下何种说法是不正确的？

（　D　　）

　　A.屈服强度提高;

B.抗拉强度提高;

C.断后伸长率减小;

D.冲击吸收功增大

2、HRB335表示（C）钢筋。

　　A．冷轧带肋B．热轧光面C．热轧带肋D.余热处理钢筋

3、在钢结构中常用（B 

），轧制成钢板、钢管、型钢来建造桥梁、高层建筑及大跨度钢结构建筑。

A、碳素钢 

B、低合金钢 

C、热处理钢筋 

D、冷拔低碳钢丝

4、钢材中（C）的含量过高，将导致其热脆现象发生。

A、碳 

B、磷 

C、硫 

D、硅

5、钢材中（B）的含量过高，将导致其冷脆现象发生。

6、钢结构设计中，钢材强度取值的依据是（A） 

A.屈服强度 

B.抗拉强度 

C.弹性极限 

D.屈强比 

7、在一定范围内，钢材的屈强比小，表明钢材在超过屈服点工作时（B） 

A.可靠性难以判断 

B.可靠性低，结构不安全 

C.可靠性较高，结构安全 

D.结构易破坏 

8、对直接承受动荷载而且在负温下工作的重要结构用钢应特别注意选用（B） 

A.屈服强度高的钢材 

B.冲击韧性好的钢材 

C.延伸率好的钢材 

D.冷弯性能好的钢材 

9、钢的冷脆性直接受（C）的影响 

A.断面收缩率 

B.冷弯性 

C.冲击韧性 

C.所含化学元素 

10、随钢材含碳质量分数的提高（B）其性能有何变化？

A.强度、硬度，塑性都提高 

B.强度提高，塑性下降 

C.强度下降，塑性上升 

D.强度，塑性都下降 

11、钢和铁以含碳量分数（D）为界，小于此值为钢，大于此值为铁 

A.0.25％ 

B.0.8％ 

C.1.0％ 

D.2.0％ 

12、检验钢筋焊接接头弯曲性能时，其弯曲角度为（C）。

A、300B、450C、900D、1800

四、简答题

1、钢筋的拉伸试验可测定钢筋的哪些物理力学量？

①可测定的物理力学量为：

屈服强度、抗拉强度（极限强度）和延伸率。

2、钢筋经过冷加工和时效处理后，其性能有何变化？

钢筋经过冷加工后，其屈服强度、抗拉强度和硬度均会提高，但其塑性、韧性和弹性模量会降低。

3、钢筋的断后伸长率如何表示？

冷弯性能如何评定？

它表示钢筋的什么性质？

断后伸长率=

当用规定的弯芯直径将钢筋弯曲到规定的角度后，其弯曲部位表面无裂纹出现，即为弯曲合格。

断后伸长率表示钢筋的塑性，冷弯性能表示钢筋的工艺性能。

五、计算题

某品牌钢筋Φ18HRB335，经拉伸试验测得其屈服荷载为90.8kN，极限荷载为124.1kN，拉断后试件的标距长度为115mm，求该试件的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率。

解：

屈服强度=（90.8×

1000）/（3.142×

182/4）=355MPa;

抗拉强度=（124.1×

182/4）=490MPa;

断后伸长率=（112-90）/90=24.5%

第3章无机胶凝材料

第3.1节气硬性胶凝材料

1、气硬性胶凝材料；

2、建筑石膏；

3、石灰的“陈伏”；

4、石灰的熟化；

5、水玻璃

1、只能在空气中硬化，且只能在空气中保持或发展期强度的胶凝材料。

2、将二水石膏在非密闭的窑炉中加热脱水，得到的β型半水石膏，称为建筑石膏。

3、为了消除过火石灰的危害，将石灰浆在储灰坑中存放2周以上的过程即为“陈伏”。

4、生石灰加水与之反应生成氢氧化钠的过程称为石灰的熟化或消解。

5、水玻璃，又称泡花碱，是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的能溶解于水的硅酸盐材料。

1、石膏板不能用作外墙板的主要原因是由于它的性差。

2、石灰熟化时具有两个特点，一是，二是。

3、在石灰应用中，常将石灰与纸筋、麻刀，砂等混合应用，其目的是防止，否则会产生。

4、在水泥砂浆中掺入石灰膏是利用了石灰膏具有好的特性，从而提高了水泥砂浆的。

5、水玻璃混凝土有耐酸性能，是因为水玻璃硬化后的主要成分是，这也是水玻璃好的原因。

1、耐水；

2、放热大,体积膨胀；

3、硬化后的收缩,收缩裂缝；

4、保水性,和易性；

5、很强的,SiO2,耐热性；

三、选择题

1、生石灰和消石灰的化学式分别为（）。

A.Ca（OH）2和CaCO3；

B.CaO和CaCO3；

C.CaO和Ca（OH）2；

D.Ca（OH）2和CaO

2、在下列几种无机胶凝材料中，哪几种属于气硬性的无机胶凝材料？

A.石灰、水泥、建筑石膏B.水玻璃、水泥、菱苦头

C.石灰、建筑石膏、菱苦头D.沥青、石灰、建筑石膏

3、生石灰消解反应的特点是（）。

A.放出大量热且体积大大膨胀B.吸收大量热且体积大大膨胀

C.放出大量热且体积收缩D.吸收大量热且体积收缩

4、试分析下列哪些工程不适于选用石膏制品。

A.吊顶材料B.影剧院穿孔贴面板C.冷库内的墙贴面D.非承重墙隔板

1、（C）；

2、（C）；

3、（A）

4、（C）提示：

因为冷库是冷冻食物的，内部湿度大，而石膏的吸湿性大，又是气硬性胶凝材料，耐水性差，软化系数仅为0.2-0.3，吸水后再经冷冻，会使结构破坏。

同时石膏吸入大量水后，其保温隔热性能急剧降低，故不能用于冷库内墙贴面。

四、判断题

1、气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，水硬性胶凝材料只能在水中硬化。

2、由于生石灰往往含有过火石灰，熟化很慢，所以石灰膏需要陈伏。

3、石膏制品可调节室内湿度，具有“呼吸”功能。

4、石灰浆体的凝结硬化过程是由结晶作用与碳化作用共同来完成的。

5、水玻璃只能用于气硬性胶凝材