土木工程材料习题集
第一章材料的基本性质 一、填空
1、 当材料的体积密度与密度相同时，说明该材料绝对密实。 2、材料的耐水性用软化系数 表示。
3、对于开口微孔材料，当其孔隙率增大时，材料的密度不变。 4、软化系数大于 0.85 材料认为是耐水的。
5、对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的吸水性 增强。 6、评价材料是否轻质高强的指标为 比强度 。
7、对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料抗冻性 降低 。 8、脆性材料最宜承受压力。
9、材料的亲水性与憎水性用 润湿边角 来表示。
10、当材料的孔隙率一定时，孔隙尺寸愈小，保温性能愈好。 11、材料的吸湿性用含水率来表示。
12、材料的弹性模量反映材料的抵抗变形的能力。 13、含水率为1%的湿砂202克，其中含水为 2 克。
14、材料的强度的确定视材料的种类的不同面而不同，对于韧性材料是以J/mm2 作为指标的。 15、选择建筑物围护结构的材料时，应选用导热系数较_小的材料，保证良好的室内气候环境。
16、材料的强度的确定视材料的种类的不同面而不同，对于脆性材料是以抗压强度 作为强度的。 17、保温隔热材料应选择导热系数 小的材料。 18、一般来说，材料含水时比其于燥时的强度低。 19、比强度是衡量材料轻质高强的指标。
20、材料的开口孔隙率越大，则材料的吸声性 越好。 二、名词解释
1、密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量。2、表观密度材料在自然状态下，单位体积内的质量。3、堆积密度是指粉状、粒状或纤维状材料在堆积状态下，单位体积所具有的质量。4、孔隙率指材料孔隙体积占自然状态下总体积的百分比。5、密实度指与孔隙率对应的概念，即材料的实体体积占自然状态下总体积的百分比。6、空隙率是指散粒材料在某容器的堆积中，颗粒之间的空隙体积所占的比例。7、吸湿性指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。8、吸水性指材料与水接触时吸收水分的性质。9、耐水性指材料长期在水的作用下不破坏，而且强度也不显著降低的性质。10、软化系数饱和吸水状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比。11、抗渗性材料抵抗压力水或液体渗透的性质。12、抗冻性材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻结和融化作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性质。13、强度材料在外力作用下抵抗破坏的能力。14、比强度材料强度与其体积密度之比称为比强度。15、弹性指材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，能够完全恢复原来形状的性质。16、塑性指在外力作用下材料产生变形，外力取消后，仍保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝的性质。17、脆性指材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质。18、韧性指在冲击或震动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不破坏的性质。19、硬度指材料表面抵抗其他物体压入或刻划的能力。20、耐磨性是指材料表面抵抗磨损的能力。21、亲水性材料是指当水分子之间的内聚力小于水分子与材料表面分子之间的吸引力时，材料表面会被水浸润，此种材料称为亲水性材料。22、憎水性材料是指当水分子之间的内聚力大于水分子与材料表面分子之间的吸引力时，材料表面不会被水浸润，此种材料称为憎水性材料。23、气干状态骨料的含水率与大气湿度相平衡，但未达到饱和状态。24、饱和面干状态骨料其内部孔隙含水达到饱和而其表面干燥。25、润湿状态骨料不仅内部孔隙含水达到饱和，而且表面还附着一部分自由水。26、热容量指材料受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质。27、导热性指材料传导热量的能力。28、比热单位质量的材料吸引或释放热量的能力。29、耐热性是指材料长期在高温作用下，不失去使用功能的性质。30、耐燃性是指在发生火灾时，材料抵抗和延缓燃烧的性质，又称防火性。 三、判断
1、对于任何一种材料，其密度都大于其体积密度。（ × ）
2、将某种含孔材料分别置于不同的环境中，所测得密度值中以干燥状态下的密度值最小。（ × ） 3、材料的含水率越高，其表观密度越大。（ × ）
4、具有粗大或封闭孔隙的材料，其吸水率小，而具有细小或连通孔隙的材料吸水率大。（ √ ）
1
5、材料的孔隙率越大，吸水率越高。（ × ） 6、凡是含孔材料其体积吸水率都不能为零。（ × ）
7、孔隙率相同、成分相同的材料，具有粗大开口孔隙的较具有细小开口孔隙的吸水率大。（ × ） 8、材料的吸湿性用含水率来表示。（ √ ）
9、孔隙率大的材料，其耐水性不一定不好。（ √ ） 10、材料的抗渗性主要决定于材料的密实度和孔隙特征。（ √ ） 11、同种材料，其孔隙率越大，抗冻性越差。（ × ） 12、软化系数越大，说明材料的抗渗性越好。（ × ）
13、软化系数越大的材料，长期受水作用后，其强度降低越多。（ × ） 14、在进行材料抗压强度试验时，大试件较小试件的试验结果值偏小。（ √ ） 15、对保温材料，若厚度增加可提高其保温效果，故墙体材料的导热系数降低。（ × ） 16、材料受潮后，其保温隔热性能降低。（ √ ）
17、对孔隙率相同的同种的材料，孔隙细微或封闭的材料其保温性能好，面孔隙大且连通的材料保温性能差些。（ √ ） 18、绝热材料与吸声材料一样，都需要孔隙结构为封闭孔隙。（ × ） 19、耐燃性好的材料耐火性一定好。（ × ） 20、比强度是材料轻质高强的指标。（ √ ）
21、材料的比强度值越小，说明该材料愈是轻质高强。（ × ） 四、 单选题
1、对于某材料来说无论环境怎样变化，其（ B ）都是一个定值。 A 强度 B密度 C 导热系数 D 平衡含水率
2、某材料含水率与环境平衡时的抗压强度为40Mpa，干燥时抗压强度为42Mpa，吸水饱和时抗压强度为39Mpa，则材料的软化系数为（ A ）。
A 0.93 B 0.91 C 0.83 D 0.76
3、降低同一种材料的密实度，则其抗冻性（ D ）。 A 提高 B 不变 C 降低 D 不一定降低 4、含水率4%的砂100克，其中干砂重（ C ）克。 A 94.15 B 95.25 C 96.15 D 97.35 5、下列材料中可用作承重结构的为（ D ）。
A 加气混凝土 B 塑料 C 石膏板 D 轻骨料混凝土 6、材料抗渗性的指标为（ B ）。
A 软化系数 B 渗透系数 C 抗渗指标 D 吸水率
7、用于吸声的材料，要求其具有（ D ）孔隙的多孔结构材料，吸声效果最好。 A 大孔 B 内部连通而表面封死 C 封闭小孔 D 开放连通
8、原材料品质完全相同的4组混凝土试件，它们的表观密度分别为2360、2400、2440及2480kg/m，通常其强度最高的是表观密度为（ D ）kg/m的那一组。
A 2360 B 2400 C 2440 D 2480 9、某一材料的下列指标中为常数的是（ A ）。
A 密度 B 表观密度 C 导热系数 D 强度 10、评价材料抵抗水的破坏能力的指标是（ D ）。
A 抗渗等级 B抗冻等级 C渗透系数 D软化系数 五、问答题
1、简述孔隙及孔隙特征对材料强度、表观密度、吸水性、抗渗性、抗冻性的影响。
答：孔隙率越大材料强度越低、表观密度越小；密实的材料且为闭口孔隙的材料是不吸水的，抗渗性、抗冻性好；粗大的孔隙因水不易留存，吸水率常小于孔隙率；细小且孔隙率大、开口连通的孔隙具有较大的吸水能力，抗渗性、抗冻性差。 2、对于开口微孔材料，当其孔隙率增大时，材料的密度、吸水性、抗冻性、导热性、强度分别怎样变化？
答：随着材料孔隙率增大，材料的密度不变，而对于开口微孔材料，随着材料孔隙率增大，材料的吸水率增大，抗冻性降低，导热性增大，强度降低。
2
3
3
3、何为材料的耐久性？包括哪些内容？
答：材料的耐久性是指用于构筑物的材料在环境的各种因素影响下，能长久地保持其物理性能的性质。物理作用，环境温度、湿度的交量变化，使材料在冷热、干湿、冻融的循环作用下发生破坏；化学作用：紫外线或大气及环境中的酸、碱、盐作用，使材料的化学组成和结构发生改变而使性能恶化；机械作用：材料在长期荷载（或交替荷载、冲击荷载）的作用下发生破坏；生物作用：材料受菌类、昆虫等的侵害作用，发生虫蛀、腐朽等破坏现象。 4、脆性材料与韧性材料有何区别？在使用时应注意哪些问题？
答：脆性材料在外力作用下，发生突然破坏而无明显塑性变形，其不能承受冲击或振动荷载作用下；而韧性材料在外力作用下，发生破坏时有明显塑性变形，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。脆性材料在使用时应避免冲击或振动荷载作用下，应尽可能使其处于受压状态；对于受冲击或振动荷载作用的构件要选用韧性材料。 5、某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174，178，165MPa，求该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。
答：该石材的软化系数为KR=fb/fg=165/178=0.93
∵ 该石材的软化系数为0.93＞0.85，为耐水石材，∴ 可用于水下工程。 六、计算题
1、某石灰岩的密度为2.68 g/cm3，孔隙率为1.5%，今将石灰岩破碎成碎石，碎石的堆积密度为1520kg/m3，求此碎石的表观密度和空隙率。
解: (1) 碎石的表观密度
P?(1??0)?100%?1.5% ??0???1.5%??2.64g/cm3
(2) 碎石的空隙率 P'?(1??'01.52)?100%?(1?)?100%?42.42% ?2.642、料的密度为2.68g/cm3，表观密度为2.34 g/cm3，720克绝干的该材料浸水饱和后擦干表面并测得质量为740克。求该
材料的孔隙率、质量吸水率、体积吸水率、开口孔隙率、闭口孔隙率。(假定开口孔全可充满水) 解: (1)孔隙率：P?(1??02.34)?100%?(1?)?100%?12.7% ?2.68740?720?100%?2.8%
720(2)质量吸水率：Wm?(3)体积吸水率：Wv??0?Wm?2.34?2.8%?6.6% (4)开孔孔隙率：Pv?6.6% 开?W(5)闭口孔隙率：P开?12.7%?6.6%?6.1% 闭?P?P3、将卵石洗净并吸水饱和后，用布擦干表面称1005g，将其装入广口瓶内加满水称其总重为2475g，广口瓶盛满水重为1840Gr，经烘干后称其重为1000g，试问上述条件可求得卵石的哪些相关值？各是多少？ 解:(1) 可求得卵石的表观密度和吸水率。（2分）
(2) 卵石的表观密度: ?0? 卵石的吸水率: W?1000?2.74g/cm3
1840?(2475?1000)1005?1000?0.5%
10003
4、已知某材料的密度为2.50g/cm3, 表观密度为2.00g/cm3,材料质量吸水率为9%。试求该材料的孔隙率、开口孔隙率和闭
口孔隙率。
解：（1）孔隙率：P?(1??02)?100%?(1?)?100%?20% ?2.5 (2)开口孔隙率：Wv??0?Wm?2.0?9%?18%
P开?Wv?18%
(3)闭口孔隙率：P开?2% 闭?P?P5、一块普通标准粘土砖，烘干后质量为2420g，吸水饱和后为2640g，将其烘干磨细后取50g用李氏瓶测其体积为19.2 cm3，
求该砖的开口孔隙率和闭口孔隙率。
50?2.6g/cm3 19.22420(2) 粘土砖的表观密度:?0??1.65g/cm3
24?11.5?5.3解:(1) 粘土砖的密度:??(3) 粘土砖的孔隙率:P?1?(4) 开口孔隙率: P开??0?0?100%?36.5% ?2640?2420?100%?15%
2420(5) 闭口孔隙率: P开?21.5% 闭?P?P6、一块普通标准粘土砖，烘干后质量为2500g，吸水饱和湿重为2900g，其密度为2.7 cm3，求该砖的表观密度、孔隙率、质量吸水率和体积吸水率。 解:(1)砖的体积密度: ?0?2500?1.71g/cm3
24?11.5?5.3 （2）砖的孔隙率：P?(1??01.71)?100%?(1?)?100%?36.7% ?2.72900?2500?100%?16%
2500（3）砖的质量吸水率: Wm?（4）砖的体积吸水率: Wv??0?Wm?1.37?16%?27.36%
第二章气硬性胶凝材料 一、填空
1、与建筑石灰相比，建筑石膏凝硬化后体积膨胀。
2、石膏板不能用作外墙板的主要原因是由于它的 耐水性差 。 3、水玻璃硬化后的主要化学组成是 SiO2·nH2O 。 4、石灰的陈伏处理主要是为了消除过火石灰的危害。 5、建筑石膏的化学成分为CaSO4﹒?H2O 。 6、生石灰的化学成分为CaO 。
7、熟石灰的化学成分为 Ca（OH）2 的。 8、水玻璃的模数越大，则水玻璃的粘度越大。 9、石灰熟化时放出大量 热。
10、在石灰应用中常掺入纸筋、麻刀或砂子，是为了避免硬化后而产生的收缩开裂。 二、名词解释
1、胶凝材料是指土木工程材料中，经过一系列物理作用、化学作用，能将散粒状或块状材料粘结成整体的材料。2、水硬
4
性胶凝材料是既能在空气中硬化，还能更好地在水中硬化、保持并发展其强度的无机胶凝材料。3、过火石灰是指石灰生产时局部煅烧温度过高，在表面有熔融物的石灰。4、欠火石灰是指由于生产石灰的原料尺寸过大、煅烧温度偏低或煅烧时间不充足，石灰石中的碳酸钙未完全分解的石灰。 三、判断
1、气硬性胶凝材料，既能在空气中硬化又能在水中硬化。（ × ） 2、水硬性胶凝材料，只能在水中硬化。（ × ） 3、生石灰使用前的陈伏处理是为了消除欠火石灰。（ × ） 4、生石灰硬化时体积产生收缩。（ √ ）
5、三合土可用于建筑物基础、路面和地面的垫层。（ √ ） 6、建筑石膏制品具有一定的调温调湿性。（ √ ）
7、建筑石膏制品防火性能良好，可以在高温条件下长期使用。 （ × ） 8、因石膏制品具有防火性，所以石膏板特别适合在高温环境使用。（ × ） 9、石膏硬化时体积不产生收缩。（ √ ）
10、水玻璃硬化后耐水性好，因此可以涂刷在石膏制品的表面，以提高石膏制品的耐久性。（ × ） 四、 单选题
1、高强石膏是指低温煅烧石膏中的（ A ）。
A α- CaSO4·1/2H2O B β- CaSO4·1/2H2O C CaSO4·2H2O D CaSO4 2、建筑石膏是指低温煅烧石膏中的（ B ）。
A α- CaSO4·1/2H2O B β- CaSO4·1/2H2O C CaSO4·2H2O D CaSO4 3、石灰在应时不能单独应用，因为（ B ）。
A 熟化时体积膨胀破坏 B硬化时体积收缩破坏 C 过火石灰的危害 D欠火石灰的危害 4、试分析下列工程，那些工程不适用于选用石膏和石膏制品（ B ）。 A 影剧院 B冷库内的墙贴面 C 非承重隔墙板 D 天花板
5、水玻璃在空气中硬化很慢，通常一定要加入促硬剂才能正常硬化，其用的硬化剂是（ C ）。 A NaF B NaSO4 C NaSiF6 D NaCl 6、石膏制品的特性中正确的为（ C ）。
A凝结硬化慢 B 耐火性差 C耐水性差 D 强度高 7、具有调节室内湿度功能的材料为（ A ）。
A 石膏 B 石灰 C 膨胀水泥 D 水玻璃 8、石灰熟化过程中的陈伏是为了（ C ）。
A 利于结晶 B 蒸发多余水分 C 消除过火石灰的危害 D 降低发热量 9、为减小石灰硬化过程中的收缩，可以（ C ）。
A 加大用水量 B 减少单位用水量 C 加入麻刀、纸筋 D 加入水泥 五、问答题
1、石灰具有哪些特点及用途？
答：特点：(1) 可塑性和保水性好 (2) 生石灰水化时水化热大，体积增大 (3) 硬化缓慢(4) 硬化时体积收缩大(5) 硬化后强度低(6) 耐水性差
用途：(1)制作石灰乳涂料(2)配制石灰和混合砂浆(3)配制石灰土和三合土(4)生产硅酸盐制品。 2、生石灰在熟化时为什么需要陈伏两周以上？为什么在陈伏时需在熟石灰表面保留一层水？
答：因为生石灰中含有一定量的过火石灰，过火石灰的结构致密，熟化极慢，当这种未充分熟化的石灰抹灰后，会吸收空气中的水分继续熟化，体积膨胀，致使墙面隆起、开裂，严重影响施工质量，为了消除这种危害，因此需要陈伏两周以上。 陈伏时表面保留一层水可防止石灰碳化。
3、石膏制品主要有哪些?
答：石膏制品主要有石膏板、石膏砌块及装饰件。石膏板广泛用作各种建筑物的内隔墙、顶棚及各种装饰饰面。目前我国生产的石膏板主要有纸面石膏板、石膏空心条板、石膏装饰板、纤维石膏板及石膏吸声板等。石膏砌块是一种自重轻、保温隔热、隔声和防火性能好的新型墙体材料，有实心、空心和夹心三种类型。建筑石膏还可用来生产各种浮雕和装饰件，如浮雕饰线、艺术灯圈、圆柱、方柱、角花等。
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