【正文】 型建筑物的基礎、勒腳、柱子、欄桿、踏步等部位，也可用于橋梁、堤壩等工程中，是建造永久性工程、紀念性建筑的良好材料。即地殼中原有的各類巖石，在地層的壓力或溫度作用下，在固體狀態(tài)下發(fā)生再結晶作用，使其礦物成分、結構構造乃至化學成分發(fā)生部分或全部改變而形成的新巖石。沉積巖是由露出地表的各種巖石經自然界的風化、搬運、沉積并重新成巖而形成的巖石，主要存在于地表及不太深的地下。二、例題例題21：按巖石的生成條件，巖石可分為哪幾類？舉例說明。再根據石材的飽水抗壓強度和磨耗率，各巖石類分為四個等級：1級最堅硬的巖石、2級堅硬的巖石、3級中等強度的巖石、4級較軟的巖石。⑤石英巖，主要是由硅質砂巖變質而成的，石英含量大于85%。根據膠結物的不同，砂巖可分為硅質砂巖、鈣質砂巖、鐵質砂巖、粘土質砂巖。其塊石可作為建筑物的基礎、墻身、階石及路面等，其碎石是常用的混凝土骨料。由石英巖或硅質砂巖加工而成的廣義大理石，具有強度高、耐磨性能好、抗風化性能好的特點。吸水率一般不超過1%，耐久性較好，一般使用年限為40～100年。板狀石材，質感堅實，華麗莊重，是室內外均可使用的高級裝飾材料。具有孔隙率較小、吸水率較低、抗壓強度較高、材質堅硬、耐磨性優(yōu)異等特點，對酸具有高度的抗腐性，對堿類侵蝕也有較強的抗腐性，耐久性很高。 ③板材，是由花崗巖或大理巖荒料經鋸切、研磨、拋光等加工后的石板。常用于砌筑基礎、勒腳、墻身、堤壩、擋土墻等，也可配制片石混凝土等。礦物愈堅硬、構造愈致密以及石材的抗壓強度和沖擊韌性愈高，石材的耐磨性愈好。巖石的硬度以莫氏硬度表示。而石英巖、硅質砂巖的脆性較大。（2）力學性質①抗壓強度，是以邊長為70mm的立方體試塊用標準方法測得的抗壓強度的平均值表示。變質巖是由原有巖石經變質而成的巖石。根據巖漿冷凝情況的不同，又分為深成巖、噴出巖和火山巖。⑥白云石 結晶的碳酸鈣鎂復鹽（）。④角閃石、輝石、橄欖石 均為結晶的鐵、鎂、鈣硅酸鹽。②長石 結晶的鋁硅酸鹽。造巖礦物是具有一定化學成分和一定結構特征的天然固態(tài)化合物或單質體，是組成巖石的礦物。如具有特定構造的蜂窩板，是由不同性質的材料經特定組合而形成的一種復合材料，這種構造賦予蜂窩板良好的隔熱保溫、隔聲吸聲、堅固耐久等整體功能和綜合性質。例題114：什么是材料的耐久性？通常用哪些性質來反映？答：材料的耐久性是指在環(huán)境的多種因素作用下，能經久不變質、不破壞，長久地保持其性能的性質。由于密閉空氣的導熱系數(shù)很?。?)），當材料的孔隙率較大并多數(shù)為細小的閉口孔時，其導熱系數(shù)較小；但當孔隙粗大或貫通時，由于對流作用，材料的導熱系數(shù)反而增加。用于受潮較輕或次要結構物的材料，其值不宜＜。例題111：什么是材料的耐水性，用什么表示？在材料選用時有什么要求？答：材料長期在飽和水作用下，強度不顯著降低的性質稱為耐水性。材料各密度與孔隙之間有什么關系密度ρ= m/V；材料絕對密實體積，無孔。解：密度ρ=m/V=，ρ’=3001/(300+666850)= g/cm3，空隙率P’=1－ρ’0/ρ’=1－。在設計長期處于水中或潮濕環(huán)境中的重要結構時，必須選用K軟＞。試求此巖石的體積密度和碎石的表觀密度。求其閉口孔隙率、體積密度和體積吸水率？解：PK ≈WV=（mb－m）/（V0ρW）=（2300－2000）/[（880+（2300－2000）/）]=%ρ0=m/V0=2000/（880+（23002000）/）=，P=1—ρ0/ρ=1－， PB =P－P K=－=%。試求該磚的閉口孔隙率。孔隙率孔隙特征密度體積密度抗壓強度吸水率抗?jié)B性抗凍性導熱系數(shù)吸聲系數(shù)大相同(PK=PB)相同小小大差差小大小大大小好好大小相同閉孔相同大小好好小小開口小大差差大大相同大孔相同小小差差大小小孔大大好好小大例題12：一加氣砼試塊，其ρ=，m=500g，將它浸沒于水中，吸水飽和后測得，mb=600g，V排水=1000cm3。（3）材料的構造材料的構造是指材料的宏觀組織狀況，是指具有特定性質的材料結構單元相互組合和搭配的情況。材料的宏觀結構直接影響到材料的體積密度、滲透性、強度等性質。 細觀結構是指用光學顯微鏡所能觀察到的材料結構，其尺寸范圍在1～1000μm。（2）材料的結構 微觀結構是指原子、分子層次的結構，～1000nm。礦物組成是決定材料性質的主要因素。因此，重要的土木工程項目，不僅要按強度指標來設計，而且要按耐久性指標來設計。耐久性是材料的一項綜合性質，諸如抗凍、抗?jié)B、抗碳化、抗風化、抗老化、大氣穩(wěn)定、耐化學腐蝕等均屬耐久性的范圍。工程上通常把＞5％的材料稱為塑性材料，如鋼、銅、鋁合金等；把＜5％的材料稱為脆性材料，如鑄鐵、陶瓷、石材等。材料的耐磨性用磨損率表示?？虅澐ǔＳ糜跍y定天然礦物的硬度，按刻劃法的礦物硬度分為十級（莫氏硬度）。⑧材料的韌性 材料在沖擊或振動荷載作用下，能吸收較大的能量，同時產生較大變形而不破壞的性質稱為韌性。典型的塑性材料，如橡皮泥和低碳鋼（在屈服階段）等。優(yōu)質的結構材料，必須具有較高的比強度。③強度等級 按強度值的大小可劃分為若干個強度等級。規(guī)定取125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz等六個頻率的吸聲系數(shù)來表示材料的吸聲特性。根據耐燃性可分為不燃材料、難燃材料和易燃材料。應選用導熱系數(shù)較小而熱容量較大的材料，這有利于保持建筑物室內溫度的穩(wěn)定。導熱系數(shù)與材料的物質組成、微觀結構、孔隙率、孔隙特征、濕度、溫度和熱流方向等有著密切的關系。 材料受凍融破壞主要是因其孔隙中的水結冰所致。抗?jié)B等級是以規(guī)定的試件，在標準試驗條件下所能承受的最大水壓力來確定。⑤抗?jié)B性 材料抵抗壓力水（或溶液）滲透的性質稱為抗?jié)B性。④耐水性材料長期在飽和水作用下，強度不顯著降低的性質稱為耐水性，用軟化系數(shù)表示。對于細微連通的孔隙，孔隙率愈大，則吸水率愈大。③吸水性材料在水中吸收水分的性質稱為吸水性。含水率是指材料內部所含水質量占材料干質量的百分率。親水性材料易被水潤濕，且水能通過毛細管作用而滲入材料內部，表現(xiàn)為毛細管水上升。一般而言，孔隙率較小且連通孔較少的材料，其吸水性較小、強度較高、抗?jié)B性與抗凍性較好。（4）孔隙率與空隙率P*=1—ρ*0/ρ*材料內部孔隙體積占總體積的百分率稱為材料的孔隙率P=1—ρ0/ρ。=各單個顆粒外觀幾何形狀的體積之和+顆粒之間的空隙體積=V+VP+VV=V+VK+VB+VV表示。因為水不能進入閉口孔，故常用排水法測定該體積。②材料絕對密實體積＋閉口孔隙體積，用V＋VB=V 39。（2）材料的含孔狀態(tài)及其體積大多數(shù)材料內部都含有孔隙，孔隙的特征和孔隙的多少對材料的性能均會產生影響。10％時，應予剔除后再取平均值作為抗折強度實驗結果。二、例題例題01：全數(shù)值比較法和修約值比較法的示例與比較項目極限數(shù)值測定值或其計算值按全數(shù)值比較是否符合要求修約值按修約值比較是否符合要求中碳鋼的硅的質量分數(shù) %≤符合符合符合符合不符合符合不符合不符合盤條直徑mm177。企業(yè)標準的要求指標要高于國家標準和部頒標準等。按工程類別，可分為建筑材料、道路建筑材料、港工材料、水工材料和核工業(yè)材料等。（演示）。、和易性、體積密度、抗壓強度實驗。14其它土木工程材料、板材、玻璃、卷材和涂料。167。9熱拌瀝青混合料熟悉瀝青混合料的組成材料、組成結構、礦質混合料的組成設計、熱拌瀝青混合料的配合比設計。167。了解其他砂漿。(自學)。4水泥，了解通用硅酸鹽水泥的水化、凝結和硬化機理，熟練掌握通用硅酸鹽水泥的技術性能要求、檢測方法及選用原則。167。通過材料基本性質的學習，要求了解材料科學的一些基本概念，并掌握材料各項基本力學性質、物理性質、化學性質、耐久性質等材料性質的意義，以及它們之間的相互關系和在工程實踐中的意義。1土木工程材料的基本性質。3. 課程的基本要求167。要求：概念明確；分析討論切題；基本計算方法準確，數(shù)據處理符合標準。15土木工程材料試驗……………………………………...................Ⅲ《土木工程材料》典型復習題………………………………………....一、典型計算題………………………………………………………..二、典型填空題………………………………………………………..三、典型是非題………………………………………………………..四、典型簡答題………………………………………………………..五、典型名詞解釋題…………………………………………………..Ⅳ《土木工程材料》樣卷……………………………………....................Ⅴ《土木工程材料》試題命題格式……………………………………....Ⅵ《土木工程材料》期中試題及答案……………………………………Ⅰ《土木工程材料》課程教學大綱1. 課程的性質、目的和任務本課程是土木工程類專業(yè)學生的專業(yè)基礎課，它與公共基礎課及專業(yè)緊密銜接，起著承上啟下的作用。11墻體材料…………………………………………………………... 167。7聚合物材料………………………………………………………….167。3氣硬性膠凝材料……………………………………………………... 167。由于土木工程材料科學和技術發(fā)展很快，新材料、新工藝層出不窮，各行業(yè)的技術標準不統(tǒng)一，加之我們的水平所限，編寫時間倉促，書中難免有不當、甚至錯誤之處，敬請讀者批評指正。內容豐富，簡明扼要。前 言本書主要是配合《土木工程材料》（由浙江工業(yè)大學葉青教授和深圳大學丁鑄教授擔任主編）教材編寫的，是一本讓讀者在短期內學好土木工程材料知識的教學輔導書。其中輔導材料部分包括基本性質、天然石材、氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、砂漿、聚合物材料、瀝青材料和防水材料、瀝青混合料、建筑鋼材、墻體材料、木材、絕熱材料和吸聲隔聲材料、材料試驗等重要內容，每章由重點知識介紹和典型例題組成。本書共有《土木工程材料》課程教學大綱、輔導材料、典型復習題、樣卷、試題命題格式、期中試題及答案等六個部分組成。本書可作為土木工程類各專業(yè)的學習指導書，還可供相關行業(yè)技術人員作為參考用書。典型復習題部分由計算題、填空題、是非題和簡答題等組成。本書可作為土木工程類各專業(yè)的學習指導書，還可供相關行業(yè)技術人員作為參考用書。2天然石材……………………………………………………………... 167。6砂漿………………………………………………………………….167。10建筑鋼材…………………………………………………………... 167。14其它土木工程材料……………………………………................... 167。2. 考試目的與要求主要檢驗對土木工程材料基本性質及各項特性的掌握程度，以及對材料性質的影響因素，合理選用土木工程材料的要求及實驗檢驗方法的掌握程度。“了解”部分主要是拓寬土木工程材料的知識面。167。、結構和構造，了解組成、結構和構造與材料性能的關系。、加工類型和選用原則。167。5水泥混凝土、技術要求及選用(包括砂、石、水泥、水、摻合料及外加劑)；熟練掌握各種組成材料各項性質的要求，測定方法及對混凝土性能的影響。(包括塑料及其型材、涂料、粘結劑等)。167。，掌握化學成分對鋼材性能的影響。11墻體與屋面材料（燒結普通磚、多孔磚和空心磚）的性質和應用特點。167。、表觀密度、堆積密度實驗。按材料的使用部位，可分為結構材料、墻體材料、屋面材料、地面材料和飾面材料等。在我國，技術標準分為四級：國家標準GB、部頒標準、地方標準DB和企業(yè)標準QB。對于使用部門，則按照標準可進行選材、設計和施工，并按標準驗收產品。解：抗折強度（）測定結果取三塊試樣的平均值，當三個強度值中有超過平均值的177。沒有超過10％結果28d抗折強度= MPaff=(bh2)=100/(40402)=3330100/(40402)=ff=(bh2)=100/(40402)=3800100/(40402)=ff=(bh2)=100/(40402)=4000100/(40402)=第一章 土木工程材料的基本性質一、重點知識介紹 （1）材料的含水狀態(tài)及其質量 親水材料的含水狀態(tài)主要有濕潤狀態(tài)、飽和面干狀態(tài)、氣干狀態(tài)和干燥狀態(tài)四種，其對應的質量按大小排列為濕潤狀態(tài)質量（mwet或m濕）＞飽和面干狀態(tài)質量或表干質量（mssd或mb）＞氣干狀態(tài)質量（mad）＞干燥質量（mod或m）。是指不包括材料內部孔隙體積的固體物質的實體體積。它等于干燥狀態(tài)粒狀或塊狀材料的排水體積（V排）。④散粒狀材料的總體積，用V039。材料的密度＞表觀密度＞體積密度＞堆積密度。WV=（mb－m）/（V0ρW）=Wmρ0/ρ水≈PK。當材料與水之間的分子親合力小于水本身分子間的內聚力時，材料表現(xiàn)為憎水性。②吸濕性材料在潮濕空氣中吸收水分的性質稱為吸濕性，用含水率表示。（廣義）含水率：材料試樣在105℃溫度下烘至恒量時所失去的水的質量與試樣干質量的比值，以百分數(shù)表示。體積吸水率=質量吸水率體積密度／水的密度。干濕交替還會引起材料形狀和