【正文】 等）例題24 花崗巖和大理巖各有何特性及用途？（參見(jiàn)上述“常用石材在土木工程中的應(yīng)用”）例題25 選擇天然石材應(yīng)注意什么？答：土木工程中應(yīng)根據(jù)建筑物的類型、環(huán)境條件等慎重選用石材，使其既符合工程要求，又經(jīng)濟(jì)合理。但其抗風(fēng)化性能差，因其主要化學(xué)成分是碳酸鹽類，易被酸侵蝕。吸水率一般不超過(guò)1%，耐久性較好，一般使用年限為40～100年。大理石，是一種含碳酸鹽礦物大于50%的變質(zhì)巖。此外，它還是生產(chǎn)水泥和石灰的主要原料。石灰?guī)r來(lái)源廣，硬度低，易劈裂，便于開(kāi)采，具有一定的強(qiáng)度和耐久性。②常用的沉積巖有：機(jī)械沉積巖有砂巖和頁(yè)巖等，化學(xué)沉積巖有石膏、白云石等，有機(jī)沉積巖有石灰?guī)r和硅藻土等。其塊狀石材可用于大型建筑物的基礎(chǔ)、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(jì)念性建筑的良好材料。例題22：在建筑中常用的巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖有哪幾種？主要用途如何？答：①常用的巖漿巖有：深成巖有花崗巖、正長(zhǎng)巖、橄欖巖、閃長(zhǎng)巖等，噴出巖有玄武巖、輝綠巖和安山巖等，火山巖有火山灰、浮石、火山凝灰?guī)r等。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(jié)晶作用，使其礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造乃至化學(xué)成分發(fā)生部分或全部改變而形成的新巖石。根據(jù)沉積巖的生成條件，可分為機(jī)械沉積巖、化學(xué)沉積巖、有機(jī)沉積巖。沉積巖是由露出地表的各種巖石經(jīng)自然界的風(fēng)化、搬運(yùn)、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。巖漿巖是由地殼內(nèi)部熔融巖漿上升過(guò)程中在地下或噴出地面后以不同的冷卻速度冷凝而成的巖石，它是組成地殼的主要巖石。2 天然石材例題21：按巖石的生成條件，巖石可分為哪幾類？舉例說(shuō)明。求其閉口孔隙率、體積密度和體積吸水率？解：PK ≈WV=（mb－m）/（V0ρW）=（2200－2000）/[（（2000－1120）/+（2200－2000）/）]= （2200－2000）/[（2200－1120）/]]=%V0=V+VB+VK=V排+VK=（mb－m水中）/，ρ0=m/V0=2000/（（2200－1120）/）=，P=1—ρ0/ρ=1－， PB =P－P K=－=%。（2）ρ’=m/V排水=2000/880= g/cm3=2270 kg/m3。解：試驗(yàn)次數(shù)干燥質(zhì)量m在水中質(zhì)量msw表干質(zhì)量mssd水的密度ρw備注11000 g635 g1025 g15℃水2表觀密度（g/cm3）=mρw/（m－msw） g/cm3表干密度（g/cm3）飽和面干=mssdρw/（mssd－msw） g/cm3毛體積密度(g/cm3)=mρw/（mssd－msw） g/cm3質(zhì)量吸水率=（mssd－m）/m%例題113：一塊破磚，其ρ=，m=2000g，將它浸沒(méi)于水中，吸水飽和后測(cè)得，mb=2200g，V排水=880cm3。例題112：今有一種粗骨料的干燥質(zhì)量為1000g、在水中（吸水飽和）的質(zhì)量為635g、表干質(zhì)量為1025g。例題111：材料的宏觀構(gòu)造對(duì)其性質(zhì)有什么影響？答：材料的構(gòu)造是指材料的宏觀組織狀況，是指具有特定性質(zhì)的材料結(jié)構(gòu)單元相互組合和搭配的情況。通常用諸如抗凍、抗?jié)B、抗碳化、抗風(fēng)化、抗老化、大氣穩(wěn)定、耐化學(xué)腐蝕性等來(lái)反映。影響材料強(qiáng)度的主要因素：①材料的組成，②材料的結(jié)構(gòu)，③含水狀態(tài)，④溫度，⑤試件形狀和尺寸，⑥加荷速度，⑦試件表面性狀。例題19：什么是材料的強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí)？影響材料強(qiáng)度的因素有哪些？答：材料在外力作用下抵抗破壞的能力稱為強(qiáng)度，并以單位面積上所能承受的荷載大小來(lái)衡量。導(dǎo)熱系數(shù)與材料的物質(zhì)組成、微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率、孔隙特征、濕度、溫度和熱流方向等有著密切的關(guān)系。例題18：什么是材料的導(dǎo)熱性？用什么表示？如何利用孔隙提高材料的保溫性能？答：材料傳導(dǎo)熱量的能力稱為導(dǎo)熱性。在設(shè)計(jì)長(zhǎng)期處于水中或潮濕環(huán)境中的重要結(jié)構(gòu)時(shí)，必須選用K軟＞。用軟化系數(shù)表示。松堆密度ρ0’= m*/（V+VB+VK+VV）；散粒狀材料的總體積。表觀密度（例如，砂的表觀密度）ρ’= m/（V+VB）= m/V排；材料絕對(duì)密實(shí)體積＋閉口孔隙體積。材料的體積形式：①材料絕對(duì)密實(shí)體積，②材料絕對(duì)密實(shí)體積＋閉口孔隙體積，③自然狀態(tài)下的體積，④散粒狀材料的總體積。例題15：今有濕砂（濕潤(rùn)狀態(tài)），％，則其干燥質(zhì)量是多少？解：由W含=(m含－m)/m得到，m= m含/(1+W含) = (1+%)=。試計(jì)算該砂的空隙率。 例題14：稱取堆積密度為1480kg/m3的干砂300g，將此砂裝入500mL的容量瓶（已有約250mL水）內(nèi)，并排盡氣泡，靜止24h小時(shí)后加水到刻度，稱得總重量為850g；將瓶?jī)?nèi)砂和水倒出，再向瓶?jī)?nèi)重新注水到刻度，此時(shí)稱得總重量為666 g。解：軟化系數(shù)=65/80= 不能用于水下工程土木工程中將K軟＞，稱為耐水材料。解：由孔隙率P=1－ρ0/ρ=1－ρ0/=%，得此巖石的體積密度ρ0= g/cm3，由空隙率P’=1－ρ’0/ρ’=1－1450/ρ’=%，得此碎石的表觀密度ρ’=2680 kg/m3。1 土木工程材料的基本性質(zhì)例題11：當(dāng)某一材料（如燒結(jié)粘土磚）的孔隙率及孔隙特征發(fā)生變化時(shí)，下表內(nèi)的其它性質(zhì)將如何變化（用符號(hào)填寫(xiě)：↑增大，↓下降，=不變，？不定）？ 孔隙率 P 密度 體積密度 強(qiáng)度 吸水性 吸濕性 抗凍性 抗?jié)B性 導(dǎo)熱性 吸聲性 P ↑=↓↓↑↑↓↓↓↑P一定PK ↑==↓↑↑↓↓↑↑PB ↑==↑↓↓↑↑↓↓例題12：，%；今將該巖石破碎為碎石，測(cè)得碎石的堆積密度為1450kg/m3，%。(－)/=%=8%＜10%，(－)/=%=10%≤10%。10％時(shí)，應(yīng)予剔除后再取平均值作為抗折強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果。試計(jì)算抗折強(qiáng)度。0 緒 論例題01：全數(shù)值比較法和修約值比較法的示例與比較項(xiàng)目極限數(shù)值測(cè)定值或其計(jì)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(zhì)量分?jǐn)?shù) %≤符合符合符合符合不符合符合不符合不符合盤(pán)條直徑mm177。（演示）。（演示）。、和易性、體積密度、抗壓強(qiáng)度和配合比確定實(shí)驗(yàn)。15土木工程材料試驗(yàn)（下列試驗(yàn)必做）、安定性檢驗(yàn)和水泥膠砂強(qiáng)度。14其它土木工程材料、板材、玻璃、卷材和涂料。、隔聲材料的主要類型及性能特點(diǎn)。167。12木材(自學(xué))；、力學(xué)性能，了解防腐、防火措施。167。10建筑鋼材、加工與分類。9熱拌瀝青混合料熟悉瀝青混合料的組成材料、組成結(jié)構(gòu)、礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)、熱拌瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)。167。7聚合物材料（建筑塑料、涂料與膠粘劑）。了解其他砂漿。6砂漿、組成、檢測(cè)方法及其配比設(shè)計(jì)方法。(自學(xué))。(自學(xué))167。4水泥，了解通用硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)和硬化機(jī)理，熟練掌握通用硅酸鹽水泥的技術(shù)性能要求、檢測(cè)方法及選用原則。、石灰、水玻璃的主要用途。167。2石材，了解常用的天然巖石。通過(guò)材料基本性質(zhì)的學(xué)習(xí)，要求了解材料科學(xué)的一些基本概念，并掌握材料各項(xiàng)基本力學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、耐久性質(zhì)等材料性質(zhì)的意義，以及它們之間的相互關(guān)系和在工程實(shí)踐中的意義。1土木工程材料的基本性質(zhì)。熟練掌握數(shù)值修約規(guī)則。3. 課程的基本要求167?！耙话阏莆铡辈糠忠曰靖拍顬橹?。要求：概念明確；分析討論切題；基本計(jì)算方法準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)處理符合標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)能針對(duì)不同工程合理選用材料，并能與后續(xù)課程密切配合，了解材料與設(shè)計(jì)參數(shù)及施工措施選擇的相互關(guān)系。《土木工程材料》課程教學(xué)指導(dǎo)書(shū)簡(jiǎn)寫(xiě)版Ⅰ《土木工程材料》課程教學(xué)大綱1. 課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)本課程是土木工程類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課，它與公共基礎(chǔ)課及專業(yè)緊密銜接，起著承上啟下的作用。本課程的教學(xué)目的在于使學(xué)生掌握主要土木工程材料的性質(zhì)、用途和使用方法以及檢測(cè)和質(zhì)量控制方法，并了解土木工程材料的性質(zhì)與材料結(jié)構(gòu)的關(guān)系，以及性能改善的途徑。2. 考試目的與要求主要檢驗(yàn)對(duì)土木工程材料基本性質(zhì)及各項(xiàng)特性的掌握程度，以及對(duì)材料性質(zhì)的影響因素，合理選用土木工程材料的要求及實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)方法的掌握程度。每一章節(jié)中要求“（重點(diǎn)）掌握”部分為重點(diǎn)，占考試內(nèi)容的主要部分?！傲私狻辈糠种饕峭貙捦聊竟こ滩牧系闹R(shí)面。0緒論了解土木工程材料的發(fā)展、地位、分類和標(biāo)準(zhǔn)等。167。、測(cè)定和計(jì)算方法。、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，了解組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造與材料性能的關(guān)系。167。、加工類型和選用原則。3氣硬性膠凝材料、石灰、水玻璃等氣硬性膠凝材料的硬化機(jī)理、性質(zhì)及使用要點(diǎn)。167。5水泥混凝土、技術(shù)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(xiàng)性質(zhì)的要求，測(cè)定方法及對(duì)混凝土性能的影響。，變形性質(zhì)和耐久性質(zhì)及其影響因素。(自學(xué))167。167。(包括塑料及其型材、涂料、粘結(jié)劑等)。8瀝青材料和防水材料，工程性質(zhì)及測(cè)定方法，了解瀝青的改性及主要瀝青制品及其用途。167。167。，掌握化學(xué)成分對(duì)鋼材性能的影響。11墻體與屋面材料（燒結(jié)普通磚、多孔磚和空心磚）的性質(zhì)和應(yīng)用特點(diǎn)。167。13絕熱材料與吸聲材料、隔熱材料的主要類型及性能特點(diǎn)。167。167。、表觀密度和堆積密度實(shí)驗(yàn)。（演示）。Ⅱ《土木工程材料》輔導(dǎo)材料167。(不含－)符合不符合不符合不符合符合符合符合符合例題02：現(xiàn)測(cè)得普通水泥的28d抗折破壞荷載分別為：333800、4000N。解：抗折強(qiáng)度（）測(cè)定結(jié)果取三塊試樣的平均值，當(dāng)三個(gè)強(qiáng)度值中有超過(guò)平均值的177。Ff /N333038004000ff /MPaf3平均=。沒(méi)有超過(guò)10％結(jié)果28d抗折強(qiáng)度= MPaff=(bh2)=100/(40402)=3330100/(40402)=167。試求此巖石的體積密度和碎石的表觀密度。例題13：某石材在氣干、絕干(105℃烘干)、水飽和條件下測(cè)得的抗壓強(qiáng)度分別為780、65MPa，求該石材的軟化系數(shù)，并判斷該石材可否用于水下工程。在設(shè)計(jì)長(zhǎng)期處于水中或潮濕環(huán)境中的重要結(jié)構(gòu)時(shí)，必須選用K軟＞。再將砂敲碎磨細(xì)過(guò)篩（ mm）烘干后， g， cm3。解：密度ρ=m/V=，ρ’=3001/(300+666850)= g/cm3，空隙率P’=1－ρ’0/ρ’=1－。例題16：材料的孔隙和體積形式有哪幾種？材料各密度與孔隙之間有什么關(guān)系？答：材料的孔隙形式：①按孔隙尺寸大小，分為微孔、細(xì)孔和大孔三種；②按孔隙之間是否相互連通，分為孤立孔和連通孔；③按孔隙與外界是否連通，分為與外界連通的開(kāi)口孔和與外界不連通的閉口孔。材料各密度與孔隙之間有什么關(guān)系密度ρ= m/V；材料絕對(duì)密實(shí)體積，無(wú)孔。（毛）體積密度（例如，磚的表觀密度）ρ0= m*/（V+VB+VK）；自然狀態(tài)下的體積。例題17：什么是材料的耐水性，用什么表示？在材料選用時(shí)有什么要求？答：材料長(zhǎng)期在飽和水作用下，強(qiáng)度不顯著降低的性質(zhì)稱為耐水性。土木工程中將K軟＞，稱為耐水材料。用于受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)物的材料，其值不宜＜。用導(dǎo)熱系數(shù)表示。由于密閉空氣的導(dǎo)熱系數(shù)很?。?)），當(dāng)材料的孔隙率較大并多數(shù)為細(xì)小的閉口孔時(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)較??；但當(dāng)孔隙粗大或貫通時(shí)，由于對(duì)流作用，材料的導(dǎo)熱系數(shù)反而增加。由于各種材料的強(qiáng)度差別甚大，在土木工程材料中按其強(qiáng)度值的大小所劃分的若干個(gè)等級(jí)，即為強(qiáng)度等級(jí)。例題110：什么是材料的耐久性？通常用哪些性質(zhì)來(lái)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(jīng)久不變質(zhì)、不破壞，長(zhǎng)久地保持其性能的性質(zhì)。此外，材料的強(qiáng)度、抗?jié)B性、耐磨性等與材料的耐久性有著密切的關(guān)系。如具有特定構(gòu)造的蜂窩板，是由不同性質(zhì)的材料經(jīng)特定組合而形成的一種復(fù)合材料，這種構(gòu)造賦予蜂窩板良好的隔熱保溫、隔聲吸聲、堅(jiān)固耐久等整體功能和綜合性質(zhì)。試求其表觀密度、表干密度、毛體積密度和質(zhì)量吸水率。（1）求其閉口孔隙率、體積密度和體積吸水率？（2）若上述材料為碎塊（如同粗骨料），則其表觀密度為多少？解：（1）PK ≈WV=（mb－m）/（V0ρW）=（2200－2000）/[（880+（2200－2000）/）]=%ρ0=m/V0=2000/（880+（22002000）/）=，P=1—ρ0/ρ=1－，PB =P－P K=－=%。例題114：一塊破磚，其ρ=，m=2000g，將它浸沒(méi)于水中，吸水飽和后測(cè)得，mb=2200g，并在水中稱得它（吸水飽和）的重量為1120g。 167。答：天然巖石按形成的原因不同可分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖等三大類。根據(jù)巖漿冷凝情況的不同，又分為深成巖、噴出巖和火山巖。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)致密性較差、體積密度較小、孔隙率較大、強(qiáng)度較低、耐久性相對(duì)較差。變質(zhì)巖是由原有巖石經(jīng)變質(zhì)而成的巖石。一般由巖漿巖變質(zhì)而成的稱正變質(zhì)巖，由沉積巖變質(zhì)而成的稱副變質(zhì)巖?；◢弾r是公認(rèn)的高級(jí)建筑結(jié)構(gòu)材料和裝飾材料。板狀石材，質(zhì)感堅(jiān)實(shí)，華麗莊重，是室內(nèi)外均可使用的高級(jí)裝飾材料。石灰?guī)r，主要礦物成分為方解石和白云石等。其塊石可作為建筑物的基礎(chǔ)、墻身、階石及路面等