土木工程材料

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civilengineeringmater《土木工程材料》復(fù)習(xí)題《土木工程材料》復(fù)習(xí)題課程主要內(nèi)容題型簡(jiǎn)答題——基本原理工程實(shí)例分析——拓展應(yīng)用計(jì)算題——基本技巧。第1章土木工程材料基本性質(zhì)第3章無(wú)機(jī)膠凝材料第2章建筑金屬材料第9章建筑功能材料第4章混凝土與砂漿第5章砌體材料第6章瀝青和瀝青混合料第7章合成高分子材料第8章木材緒論課程主要內(nèi)容題型第1章土木工程材料基本性質(zhì)第3章無(wú)機(jī)第一章材料的物理性質(zhì)包含哪幾個(gè)內(nèi)容，相應(yīng)有哪幾個(gè)指標(biāo)？材料的力學(xué)性質(zhì)包含哪幾個(gè)內(nèi)容，相應(yīng)有哪幾個(gè)指標(biāo)？練習(xí)題(1)——P22。第一章材料的物理性質(zhì)包含哪幾個(gè)內(nèi)容，相應(yīng)有哪幾個(gè)指標(biāo)？第一章1.某磚在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度f(wàn)0為20MPa，當(dāng)其在吸水飽和狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度f(wàn)1為14MPa，請(qǐng)問(wèn)此磚是否適宜用于潮濕環(huán)境的建筑物。解答：軟化系數(shù)

因長(zhǎng)期受水浸泡或處于潮濕環(huán)境的重要建筑物必須是用軟化系數(shù)不低于0.85的材料建造，受潮較輕或次要建筑物的材料軟化系數(shù)不宜低于0.75，故不適宜選用。第一章1.某磚在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度f(wàn)0為20MPa，當(dāng)其2、質(zhì)量為3.4kg，容積為10L的容量筒裝滿絕干石子后的總質(zhì)量為18.4kg。若向筒內(nèi)注入水，待石子吸水飽和后，為注滿此筒功注入水4.27kg。將上述吸水飽和的石子擦干表面后稱得總質(zhì)量為18.6kg（含筒重）。求該石子的吸水率、表觀密度、堆積密度和開口孔隙率。材料基本性質(zhì)計(jì)算例題第一章2、質(zhì)量為3.4kg，容積為10L的容量筒裝滿絕干石子后的總關(guān)鍵1.掌握公式及相應(yīng)含義。2.繪圖手段。)=2618(kg/m3)Wv=Vk/Vg'=Pk=Vk/V'=關(guān)鍵1.掌握公式及相應(yīng)含義。)=2618(kg/m3)Wv=第二章鋼材的沖擊韌性指什么？溫度對(duì)沖擊韌性的影響如何？鋼材冷加工強(qiáng)化和時(shí)效處理的機(jī)理分析。鋼材腐蝕的原因及防護(hù)。練習(xí)題(2)——P51。第二章鋼材的沖擊韌性指什么？溫度對(duì)沖擊韌性的影響如何？觀察與討論觀察下圖中Ⅰ、Ⅱ兩種低碳鋼的應(yīng)力－應(yīng)變曲線的差異。

討論①若對(duì)于變形要求嚴(yán)格的構(gòu)件，Ⅰ、Ⅱ兩種低碳鋼選用何種更合適？

②使用Ⅰ、Ⅱ兩種鋼材，哪一個(gè)安全性較高？(1)兩種鋼材的選用

第二章觀察與討論觀察下圖中Ⅰ、Ⅱ兩種低碳鋼的應(yīng)力－應(yīng)變曲線討論①?gòu)蘑瘛ⅱ騼蓷l曲線比較可知，低碳鋼Ⅱ的彈性模量E小于低碳鋼Ⅰ，也就是說(shuō)，低碳鋼Ⅱ的抗變形能力不如低碳鋼Ⅰ。對(duì)于變形要求嚴(yán)格的構(gòu)件選用低碳鋼Ⅰ更為合適。觀察與討論第二章討論①?gòu)蘑瘛ⅱ騼蓷l曲線比較可知，低碳鋼Ⅱ的彈性模量E小于低討論②Ⅰ、Ⅱ兩種低碳鋼的屈服強(qiáng)度бs相近，但低碳鋼Ⅰ的抗拉強(qiáng)度бb高于Ⅱ。強(qiáng)屈比越大，反映鋼材超過(guò)屈服點(diǎn)工作時(shí)可靠性越大，結(jié)構(gòu)的安全性越高。鋼材Ⅰ的強(qiáng)屈比較高，故其安全性高于鋼材Ⅱ。Q235鋼材屈強(qiáng)比為0.58～0.63，普通合金鋼的屈強(qiáng)比在0.67～0.75之間。

觀察與討論第二章討論②Ⅰ、Ⅱ兩種低碳鋼的屈服強(qiáng)度бs相近，但低碳鋼Ⅰ的抗拉觀察與討論請(qǐng)觀察下圖中Ⅰ、Ⅱ兩低合金鋼沖擊值-溫度曲線，若在東北地區(qū)，應(yīng)選用何種鋼更有利？討論(2)兩種鋼材低溫沖擊韌性的比較

第二章觀察與討論請(qǐng)觀察下圖中Ⅰ、Ⅱ兩低合金鋼沖擊值-溫討論曲線中棕色段代表脆性斷裂，藍(lán)色段代表脆性轉(zhuǎn)變范圍，黑色段代表韌性斷裂。從上圖中可知，低合金鋼Ⅰ的脆性轉(zhuǎn)變溫度低于Ⅱ，即說(shuō)明鋼材的低溫沖擊韌性較好。觀察與討論東北地區(qū)冬季氣溫低，主要考慮低溫沖擊韌性問(wèn)題，選用Ⅰ更有利。影響鋼材的沖擊韌性還有許多因素，例如，鋼中磷、硫含量較高，存在偏析、非金屬夾雜物和焊接中形成的微裂紋等都會(huì)使沖擊韌性顯著降低。第二章討論曲線中棕色段代表脆性斷裂，藍(lán)色段代表脆性觀察與討論請(qǐng)觀察下圖鋼筋的應(yīng)力--應(yīng)變曲線，并討論冷加工強(qiáng)化與時(shí)效處理的機(jī)理。討論第二章觀察與討論請(qǐng)觀察下圖鋼筋的應(yīng)力--應(yīng)變曲線，觀察與討論從上圖可見，將鋼筋冷拉至強(qiáng)化階段的K點(diǎn)，然后卸荷，則產(chǎn)生塑性變形，若立即受拉，鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線將沿O’KCD發(fā)展至破壞。這時(shí)，鋼筋在原來(lái)屈服階段不再出現(xiàn)屈服現(xiàn)象，屈服點(diǎn)由B點(diǎn)提高到K點(diǎn)，但討論抗拉強(qiáng)度基本不變，塑性和韌性降低，彈性模量降低。如果在K點(diǎn)卸載后不立即重新拉伸，而是將試件進(jìn)行自然時(shí)效或人工時(shí)效處理后再拉伸，則其屈服點(diǎn)又進(jìn)一步提高至K1點(diǎn)，繼續(xù)拉伸曲線沿K1C1D1發(fā)展。這表明鋼筋冷拉和時(shí)效處理后，屈服強(qiáng)度進(jìn)一步提高，抗拉強(qiáng)度有所提高，塑性和韌性則相應(yīng)降低。第二章觀察與討論從上圖可見，將鋼筋冷拉至強(qiáng)化階段的K點(diǎn)，然后卸荷，第三章石灰為何要進(jìn)行陳伏處理？比較石灰和石膏性質(zhì)的異同。引起水泥安定性不良的原因。硅酸鹽水泥熟料礦物的組成及基本特性。水泥石腐蝕的原因、作用機(jī)理及預(yù)防措施。練習(xí)題(3)——P82。第三章石灰為何要進(jìn)行陳伏處理？觀察與討論討論石灰砂漿的裂紋

請(qǐng)觀察下圖A、B兩種已經(jīng)硬化的石灰砂漿產(chǎn)生的裂紋有何差別，并討論其成因。

石灰砂漿A

石灰砂漿B

第三章觀察與討論討論石灰砂漿的裂紋請(qǐng)觀察下圖A、B兩討論

石灰砂漿A為凸出放射性裂紋，這是由于石灰漿的陳伏時(shí)間不足，致使其中部分過(guò)火石灰在石漿砂漿制作時(shí)尚未水化，導(dǎo)致在硬化的石灰砂漿中繼續(xù)水化成Ca(OH)2，產(chǎn)生體積膨脹，從而形成膨脹性裂紋。石灰砂漿B為網(wǎng)狀干縮性裂紋，是因石灰砂漿在硬化過(guò)程中干燥收縮所致。尤其是水灰比過(guò)大、石灰過(guò)多，易產(chǎn)生此類裂紋。觀察與討論第三章討論石灰砂漿A為凸出放射性裂紋，這是由于石灰漿的陳伏觀察與討論討論請(qǐng)觀察此使用一年多的水泥混凝土道路表面(如下圖)，該水泥混凝土選用普通硅酸鹽水泥，其熟料礦物組成分別為C3S=53％，C2S=5％，C3A=15％，C4AF=7％。請(qǐng)從水泥的角度分析其選用有否不當(dāng)之處。水泥混凝土道路表面

第三章觀察與討論討論請(qǐng)觀察此使用一年多的水泥混凝土道路表性質(zhì)C3SC2SC3AC4AF凝結(jié)硬化速度快慢最快較快水化時(shí)放出熱量大小最大中強(qiáng)度高低高早期低、后期高低較低發(fā)展快慢快較快收縮中小大小抗硫酸鹽侵蝕性中良差優(yōu)表3-9硅酸鹽水泥主要礦物的基本特性第三章性質(zhì)C3SC2SC3AC4AF凝結(jié)硬化速度快慢最快較快水化時(shí)討論該路面磨損較嚴(yán)重，已出現(xiàn)較多裂紋?？梢姳砻嫠嗌皾{層干縮較大、耐磨性較差。資料表明，所選用的水泥熟料礦物組成中C3A含量較高，當(dāng)水泥中C3A含量較高，其耐磨性較差、干縮較大，可見選用水泥不當(dāng)。觀察與討論水泥混凝土道路表面

第三章討論該路面磨損較嚴(yán)重，已出現(xiàn)較多裂紋。可見表面水第四章什么是細(xì)度模數(shù)？如何計(jì)算？什么是堿集料反應(yīng)？砼的和易性包括哪幾部分內(nèi)容？分別如何測(cè)定？影響砼的和易性的主要因素有哪些？調(diào)整和改善砼的和易性的措施主要有哪些？影響砼強(qiáng)度的原材料因素、生產(chǎn)工藝因素主要有哪些？影響砼強(qiáng)度的試驗(yàn)因素主要有哪些？什么是環(huán)箍效應(yīng)？混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求及設(shè)計(jì)參數(shù)。練習(xí)題(4)——P152。第四章什么是細(xì)度模數(shù)？如何計(jì)算？計(jì)算題1.某混凝土工程，所用配合比為C:S:G＝1:1.98:3.90，W/C＝0.64。已知混凝土拌合物的體積密度為2400kg/m3，試計(jì)算1m3混凝土各材料的用量；若采用42.5普通水泥，試估計(jì)該混凝土28天強(qiáng)度（已知αa＝0.46、αb＝0.07、Kc＝1.13）解答：(1)設(shè)水泥用量為C，則砂、石、水的用量分別為1.98C、3.90C、0.64C，因此有：

∴C＝319kgS＝632kg

G＝1244kgW＝204kg

(2)

即預(yù)計(jì)該混凝土28天強(qiáng)度可達(dá)到22.0MPa。計(jì)算題1.某混凝土工程，所用配合比為C:S:G＝1:1.9某工程現(xiàn)澆室內(nèi)鋼筋砼梁，砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30。施工采用機(jī)械拌合和振搗，選擇的砼拌合物坍落度為30～50mm。施工單位無(wú)砼強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)資料。所用原材料如下：水泥：普通水泥，強(qiáng)度等級(jí)42.5MPa，實(shí)測(cè)28d抗壓強(qiáng)度48.0MPa，密度ρc＝3.1g/cm3;砂：中砂，級(jí)配2區(qū)合格。表觀密度ρs＝2.65g/cm3;石子：卵石，5～40mm。表觀密度ρg＝2.60g/cm3;水：自來(lái)水，密度ρw＝1.00g/cm3。

試用體積法和質(zhì)量法計(jì)算該混凝土的初步配合比。配合比設(shè)計(jì)計(jì)算例題計(jì)算題某工程現(xiàn)澆室內(nèi)鋼筋砼梁，砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C30。施工采用機(jī)械解:1.計(jì)算混凝土的施工配制強(qiáng)度f(wàn)cu,0：根據(jù)題意可得：fcu,k＝30.0MPa，查表3.24取σ＝5.0MPa，則

fcu,0

＝fcu,k+1.645σ＝30.0+1.645×5.0＝38.2MPa

2.確定混凝土水灰比mw/mc

（1）按強(qiáng)度要求計(jì)算根據(jù)題意可得：fce＝48.0MPa，αa＝0.48，αb＝0.33，則：（2）復(fù)核耐久性：經(jīng)復(fù)核，耐久性合格。計(jì)算題解:1.計(jì)算混凝土的施工配制強(qiáng)度f(wàn)cu,0：計(jì)算題3.確定用水量mw0根據(jù)題意，骨料為中砂，卵石，最大粒徑為40mm，查表取mw0＝160kg。4.計(jì)算水泥用量mc0（1）計(jì)算：（2）復(fù)核耐久性經(jīng)復(fù)核，耐久性合格。5.確定砂率βs根據(jù)題意，采用中砂、卵石（最大粒徑40mm）、水灰比0.50，查表βs＝28％～33％，取βs＝30％。計(jì)算題3.確定用水量mw0計(jì)算題6.計(jì)算砂、石子用量ms0、mg0（1）體積法將數(shù)據(jù)代入體積法的計(jì)算公式，取α＝1，可得：

解方程組，可得ms0＝570kg、mg0＝1330kg。（2）質(zhì)量法假定混凝土拌合物的質(zhì)量為mcp＝2400kg，將數(shù)據(jù)代入質(zhì)量法計(jì)算公式，得：解方程組，可得ms0＝576kg、