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1、,土木工程材料civil engineering materials,School of Civil EngineeringHunan University of Science and Technology,土木工程材料复习题,课程主要内容,题 型简答题基本原理工程实例分析拓展应用计算题基本技巧。,第1章土木工程材料基本性质,第3章无机胶凝材料,第2章建筑金属材料,第9章建筑功能材料,第4章混凝土与砂浆,第5章砌体材料,第6章沥青和沥青混合料,第7章合成高分子材料,第8章木材,绪论,第一章,材料的物理性质包含哪几个内容，相应有哪几个指标？材料的力学性质包含哪几个内容，相应有哪几个指标？练习题
2、(1) P22。,第一章,1. 某砖在干燥状态下的抗压强度f0为20MPa，当其在吸水饱和状态下抗压强度f1为14MPa，请问此砖是否适宜用于潮湿环境的建筑物。,解答： 软化系数 因长期受水浸泡或处于潮湿环境的重要建筑物必须是用软化系数不低于0.85的材料建造，受潮较轻或次要建筑物的材料软化系数不宜低于0.75，故不适宜选用。,2、质量为3.4kg，容积为10L的容量筒装满绝干石子后的总质量为18.4kg。若向筒内注入水，待石子吸水饱和后，为注满此筒功注入水4.27kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总质量为18.6kg（含筒重）。求该石子的吸水率、表观密度、堆积密度和开口孔隙率。,材料基
3、本性质计算例题,第一章,关键,1.掌握公式及相应含义。2.绘图手段。,)=2618(kg/m3),Wv=Vk/Vg=,Pk=Vk/V =,第二章,钢材的冲击韧性指什么？温度对冲击韧性的影响如何？钢材冷加工强化和时效处理的机理分析。钢材腐蚀的原因及防护。练习题(2)P51。,观察与讨论,观察下图中、两种低碳钢的应力应变曲线的差异。, 若对于变形要求严格的构件，、两种低碳钢选用何种更合适？, 使用、两种钢材，哪一个安全性较高？,(1)两种钢材的选用,第二章, 从、两条曲线比较可知，低碳钢的弹性模量E小于低碳钢，也就是说，低碳钢的抗变形能力不如低碳钢。对于变形要求严格的构件选用低碳钢更为合适。,观察
4、与讨论,第二章,、两种低碳钢的屈服强度s相近，但低碳钢的抗拉强度b高于。强屈比越大，反映钢材超过屈服点工作时可靠性越大，结构的安全性越高。钢材的强屈比较高，故其安全性高于钢材。Q235钢材屈强比为0.580.63，普通合金钢的屈强比在0.670.75之间。,观察与讨论,第二章,观察与讨论,请观察下图中、两低合金钢冲击值-温度曲线，若在东北地区，应选用何种钢更有利？,(2)两种钢材低温冲击韧性的比较,第二章,曲线中棕色段代表脆性断裂，蓝色段代表脆性转变范围，黑色段代表韧性断裂。从上图中可知，低合金钢的脆性转变温度低于，即说明钢材的低温冲击韧性较好。,观察与讨论,东北地区冬季气温低，主要考虑低温冲
5、击韧性问题，选用更有利。影响钢材的冲击韧性还有许多因素，例如，钢中磷、硫含量较高，存在偏析、非金属夹杂物和焊接中形成的微裂纹等都会使冲击韧性显著降低。,第二章,观察与讨论,请观察下图钢筋的应力- -应变曲线，并讨论冷加工强化与时效处理的机理。,第二章,观察与讨论,从上图可见，将钢筋冷拉至强化阶段的K点，然后卸荷，则产生塑性变形，若立即受拉，钢筋的应力-应变曲线将沿OKCD发展至破坏。这时，钢筋在原来屈服阶段不再出现屈服现象，屈服点由B点提高到K点，但,抗拉强度基本不变，塑性和韧性降低，弹性模量降低。如果在K点卸载后不立即重新拉伸，而是将试件进行自然时效或人工时效处理后再拉伸，则其屈服点又进一步
6、提高至K1点，继续拉伸曲线沿K1C1D1发展。这表明钢筋冷拉和时效处理后，屈服强度进一步提高，抗拉强度有所提高，塑性和韧性则相应降低。,第二章,第三章,石灰为何要进行陈伏处理？比较石灰和石膏性质的异同。引起水泥安定性不良的原因。硅酸盐水泥熟料矿物的组成及基本特性。水泥石腐蚀的原因、作用机理及预防措施。练习题(3)P82。,观察与讨论,石灰砂浆的裂纹,请观察下图A、B两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别，并讨论其成因。,石灰砂浆A,石灰砂浆B,第三章,讨论,石灰砂浆A为凸出放射性裂纹，这是由于石灰浆的陈伏时间不足，致使其中部分过火石灰在石浆砂浆制作时尚未水化，导致在硬化的石灰砂浆中继续水化成
7、Ca(OH)2，产生体积膨胀，从而形成膨胀性裂纹。 石灰砂浆B为网状干缩性裂纹，是因石灰砂浆在硬化过程中干燥收缩所致。尤其是水灰比过大、石灰过多，易产生此类裂纹。,观察与讨论,第三章,观察与讨论,请观察此使用一年多的水泥混凝土道路表面(如下图)，该水泥混凝土选用普通硅酸盐水泥，其熟料矿物组成分别为 C3S=53，C2S=5，C3A=15，C4AF=7。请从水泥的角度分析其选用有否不当之处 。,水泥混凝土道路表面,第三章,表3-9 硅酸盐水泥主要矿物的基本特性,第三章,讨论,该路面磨损较严重，已出现较多裂纹。可见表面水泥砂浆层干缩较大、耐磨性较差。资料表明，所选用的水泥熟料矿物组成中C3A含量较
8、高，当水泥中C3A含量较高，其耐磨性较差、干缩较大，可见选用水泥不当。,观察与讨论,水泥混凝土道路表面,第三章,第四章,什么是细度模数？如何计算？什么是碱集料反应？砼的和易性包括哪几部分内容？分别如何测定？影响砼的和易性的主要因素有哪些？调整和改善砼的和易性的措施主要有哪些？影响砼强度的原材料因素、生产工艺因素主要有哪些？影响砼强度的试验因素主要有哪些？什么是环箍效应？混凝土配合比设计的基本要求及设计参数。练习题(4)P152。,计算题,1. 某混凝土工程，所用配合比为C:S:G1:1.98:3.90，W/C0.64。已知混凝土拌合物的体积密度为2400kg/m3，试计算1m3混凝土各材料的用
9、量；若采用42.5普通水泥，试估计该混凝土28天强度（已知a0.46、b0.07、Kc1.13）,解答： (1) 设水泥用量为C，则砂、石、水的用量分别为1.98C、3.90C、0.64C，因此有： C319kg S632kg G1244kg W204kg(2) 即预计该混凝土28天强度可达到22.0MPa。,某工程现浇室内钢筋砼梁，砼设计强度等级为C30。施工采用机械拌合和振捣，选择的砼拌合物坍落度为3050mm。施工单位无砼强度统计资料。所用原材料如下：水泥：普通水泥，强度等级42.5MPa，实测28d抗压强度48.0MPa，密度c3.1g/cm3;砂：中砂，级配2区合格。表观密度s2.6
10、5g/cm3;石子：卵石，540mm。表观密度g2.60g/cm3;水：自来水，密度w1.00g/cm3。 试用体积法和质量法计算该混凝土的初步配合比。,配合比设计计算例题,计算题,解: 1. 计算混凝土的施工配制强度fcu,0： 根据题意可得：fcu,k30.0MPa，查表3.24取5.0MPa，则 fcu,0 fcu,k + 1.64530.0+1.6455.038.2MPa 2. 确定混凝土水灰比mw/mc （1）按强度要求计算 根据题意可得：fce48.0MPa，a0.48，b0.33，则：（2）复核耐久性：经复核，耐久性合格。,计算题,3. 确定用水量mw0根据题意，骨料为中砂，卵石
11、，最大粒径为40mm，查表取mw0160kg。4. 计算水泥用量mc0（1）计算： （2）复核耐久性 经复核，耐久性合格。5. 确定砂率s根据题意，采用中砂、卵石（最大粒径40mm）、水灰比0.50，查表s2833，取s30。,计算题,6. 计算砂、石子用量ms0、mg0（1）体积法将数据代入体积法的计算公式，取1，可得： 解方程组，可得ms0570kg、mg01330kg。,（2）质量法假定混凝土拌合物的质量为mcp2400kg，将数据代入质量法计算公式，得：解方程组，可得ms0576kg、mg01344kg。,计算题,7. 计算初步配合比（1）体积法mc0:ms0:mg0320:570:13301:1.78:4.16mw/mc 0.50（2）质量法mc0:ms0:mg0320:576:13441:1.80:4.20mw/mc 0.50,计算题,
