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材料的基本性质习题与解答 Microsoft Word 文档


名词解释
1. 密度 2. 表观密度和容积密度 3. 堆积密度 4.孔隙率 5. 空隙率 6.亲水性 7.憎水 性 8. 吸水性 9.吸湿性 10. 强度 11. 比强度 12. 脆性 13.韧性 14.塑性 15.导热 性 16.热容量 17. 抗渗性 18. 抗冻性 19. 耐水性 20. 软化系数 21. 耐久性 22.耐候 性 23.平衡含水率 24. 绝热材料

25. 吸声性 26. 冻融循环 27. 复合材料 28. 功 能材料 29. 结构材料 30. 孔隙特征 31. 比热容 32. 弹性 33. 导热系数

填空题
1. ? ? m , ? 0 ? m , ? / ? m ,式中,V 表示 0 V0 V V0/ ,V0 表示 ,V 0 表示
/



2.当材料的孔隙率一定时,孔隙尺寸愈小,材料的强度愈 ,绝热性能愈 ,耐久 性 。 3.材料的吸水性用 表示,耐水性用 表示,抗渗性用 表示,抗冻性用 表 示,导热性用 表示。 4.材料的孔隙率较大时(假定均为闭口孔) ,则材料的表观密度 、强度 、吸水 率 、抗渗性 、抗冻性 、导热性 、吸声性 。 5.普通黏土砖多为开口孔,若增大其孔隙率,则会使砖的容积密度 ,吸水率 , 抗冻性 ,耐水性 ,强度 。 6.软化系数 K 软指 ,大于 的材料认为是耐水的。 7.评价材料是否轻质高强的指标为 ,它等于 ,其值越大,表明材料 。 8.材料的耐水性用 表示,其值愈大则材料的耐水性愈 。 9.质量为 100kg、含水率为 3%的中砂,其干燥后干砂的质量为 kg。 10.一般来说,材料含水时的强度比干燥时 。 11.比强度是衡量 的指标。 12.一般将导热系数 ? 的材料称作绝热材料。 常见的绝热材料具有 、 和 三种类型。 13.量取 10l 气干状态的卵石,称重为 14.5kg,又取 500g 烘干的该卵石,放入装有 500ml 水的量筒中,静置 24h 后,水面升高为 685ml。则该卵石的堆积密度为 ,表观密度 为 。 14.材料的强度试验值要受试件的 、 、 、 以及试验时 、 等 的影响。 15.脆性材料承受冲击或震动荷载的能力很 。 16.材料在使用环境中,除受荷载作用外,还会受到 、 和 等周围自然因 素的作用而影响其耐久性。

选择题
1.含水率 5%的砂 220g,其中所含水重为 。 A. 10g B.10.48g C. 11g 2.在组成结构一定的情况下,要使材料的导热系数尽量小应采用 。 A.使含水率尽量低 B.使孔隙率大,特别是闭口,小孔尽量多 C.含水率尽量低,大孔尽量多 D.(A+B) 3.对于某材料来说无论环境怎样变化,其 都是一个定值。 A. ? 0 B. ? C. ? 0
/

D.平衡含水率 。 D.不一定降低

4.降低同一种材料的密实度,则其抗冻性 A. 提高 B. 不变 C. 降低

5.某材料其含水率与大气平衡时的抗压强度为 40.0MPa,干燥时抗压强度为 42.0MPa,吸水 饱和时抗压强度为 38.0MPa,则材料的软化系数 和耐水性 。 A.0.95、耐水 B.0.90、耐水 C. 0.95、不耐水 D. 0.90、不耐水 6.在土木工程中,对于要求承受冲击荷载和有抗震要求的结构,其所用材料,均应具有较高 的 A. 弹性 B. 塑性 C.脆性 D.韧性 7.混凝土的棱柱体强度( f cp )与立方强度( f cc ) ;其二者的关系是 A. f cp < f cc B. f cp ≤ f cc C. f cp ≥ f cc D. f cp > f cc 。

8.测有孔材料密度时,应把材料 ,干燥后用比重瓶测定其体积。 A. 加工成比重瓶形状 B. 磨成细粉 C. 破碎成颗粒状 D. 做成正方形 3 9.在自然状态下,宏观外形体积为 1m ,孔隙体积占 25%时,该材料质量为 1800kg,其密度 3 为 g/cm 。 A. 1.8 B.3.6 C.2.4 D.1.28 10.材料的孔隙率增加,特别开口孔隙率增加时,会使材料的 。 A. 抗冻、抗渗、耐腐蚀性提高 B. 抗冻、抗渗、耐腐蚀性降低 C. 密度、导热系数、软化系数提高 D.密度、绝热性、耐水性降低 11.对于同一种多孔材料密度和容积密度的数值关系为 。 A.密度小于容积密度 B. 密度等于容积密度 C.密度大于容积密度 D. 二者关系不确定 12. 属于韧性材料。 A. 砖 B. 石材 C. 普通混凝土 D. 木材 13.某混凝土的吸水饱和后的抗压强度为 22MPa 和干燥状态的抗压强度为 23MPa,该混凝土 的软化系数为 。 A.0.92 B. 0.88 C. 0.96 D.0.13 14.材料在冲击或振动荷载作用下,能吸收较大的能量,同时产生较大的变形而不破坏,这 种性质称为 。 A.弹性 B. 塑性 C. 脆性 D. 韧性 15.轻质无机材料吸水后,则该材料的 。 A. 密实度增大 B.绝热性能提高 C. 导热系数增大 D.孔隙率降低 16. 属于憎水性材料。 A. 天然石材 B. 钢材 C. 石蜡 D. 混凝土 17.软化系数大于 的材料称为耐水材料。 A.0.75 B. 0.80 C.0.85 D.0.90 18.材料的孔隙率减小,则其 。 A.密度增大而强度提高 B.容积密度增大而强度提高 C.密度减小而强度降低 D.容积密度减小而强度降低 19.设材料的质量为 m,绝对密实体积为 V,材料中闭口孔隙体积为 VCL,开口孔隙体积为 VOP, 则材料的表观密度为 ,容积密度为 。 A. m/V B. m/(V+VCL) C. m/(V+VOP) D.m/(V+VCL 十 VOP) 20.为提高材料的耐久性,可以采取的措施有 。 A.降低孔隙率 B. 改善孔隙特征 C. 加保护层 D. 以上都是

21.在孔隙率不变的条件下材料的闭口孔增加时, 不可能获得改善。 A.抗冻性 B. 抗渗性 C. 吸音性 D.强度 22.对于土木工程中常用的大量无机非金属材料,下列说法不正确的是 A.多为憎水性材料 B.多为脆性材料 C.多用于承受压力荷载 D.是完全弹性的材料



是非题(正确的写“T” ,错误的写“F” )
1.凡是含孔材料干容积密度均比其密度小。 ( ) 2.材料的孔隙率越大,吸水率越高。 ( ) 3.具有粗大或封闭孔隙的材料, 其吸水率较小, 而具有细小或连通孔隙的材料其吸水率较大。 ( ) 4.对于任何材料,其密度都大于其容积密度。 ( ) 5.凡是含孔材料其体积吸水率都不能为零。 ( ) 6.吸水率小的材料,其孔隙率一定小。 ( ) 7.软化系数越小的材料,其耐水性能越好。 ( ) 8.对孔隙率相同的同种材料来说, 孔隙细微或封闭的材料其绝热性能好, 而孔隙粗大且连通 的材料绝热性能差些。 ( ) 9.材料的孔隙率越大,其抗冻性就越差。 ( ) 10.材料的比强度值愈小,说明该材料愈是轻质高强。 ( ) 11.一般来说材料的孔隙率越大,其导热系数越小,但如果是粗大或连通的孔隙,尽管孔隙 率大,其导热系数反而增大。 ( ) 12.憎水材料可以涂刷在亲水材料表面,使之呈现憎水性。 ( ) 13.潮湿环境下的工程宜选用软化系数小的材料。 ( ) 14.土木工程中的防水材料宜选用憎水材料。 ( ) 15.材料密实度越高,其耐久性越好。 ( ) 16.材料中引入适量微细封闭孔,有利于提高其抗冻性。 ( ) 17.绝热材料应具有低的导热系数和比热容。 ( ) 18.孔隙率相同时,材料的孔径越大,则材料的吸湿能力越强。 ( ) 19.同种材料,孔隙率相同时,表观密度也相同。 ( ) 20.同种材料,孔隙率相同时,强度也相同。 ( ) 21.材料的孔隙率和孔隙特征对功能材料的性能影响更大。 ( ) 22.韧性好的材料在破坏时比脆性材料可产生更大的变形。 ( ) 23.材料的弹性模量越大,则其变形能力越强。 ( ) 24.孔隙率相同的同种材料,闭口孔多的应具有更高的强度。 ( )

简答题
1.试述密度、表观密度、容积密度、堆积密度的区别?材料含水后对四者有何影响? 2.测定含孔材料的绝对密度、表观密度、容积密度和堆积密度时,用什么方法测量材料的体 积? 3.试分析材料的孔隙率和孔隙特征对材料的强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性及吸声 性的影响。 4.脆性材料和韧性材料各有何特点?它们分别适合承受哪种外力? 5.影响材料强度测试结果的因素主要有哪些? 6.何谓材料的耐久性?材料的耐久性应包括哪些内容? 7.材料的构造(孔隙)对材料的哪些性能有影响?如何影响? 8.影响材料抗渗性的因素有哪些?如何改善材料的抗渗性?

9.影响材料抗冻性的主要因素是什么?如何改善材料的抗冻性? 10.为什么材料的实际强度较理论强度低许多? 11.使用加气混凝土 ? 0 =500kg/m ) ( 的建筑, 其热稳定性和绝热性与烧结普通黏土砖 ? 0 (
3

=1700kg/m )的建筑相比有什么不同?为什么? 12.建筑物的屋面、外墙、基础所使用材料各应具备哪些性质?

3

计算题
1.将卵石洗净并吸水饱和后,用布擦干表面称其质量为 1005g,将其装入盛满水重为 1840g 的广口瓶内,称其总质量为 2475g,经烘干后称其质量为 1000g,试问上述条件可求得卵石 的哪些密度值?各是多少? 3 2.有一石材干试样,质量为 256g,把它浸水,吸水饱和排出水体积 115cm ,将其去除后擦 3 干表面,再次放入水中排除水体积为 118cm ,若试样体积无膨胀,求该石材的表观密度、容 积密度、质量吸水率和体积吸水率。 3.一块普通黏土砖尺寸为 240mm×115mm×53mm, 烘干后质量为 2420g, 吸水饱和后为 2640g, 3 将其烘干磨细后取 50g 用李氏瓶测体积为 19.2cm ,求该砖的开口孔隙率及闭口孔隙率。 4.从室外堆场取来 100mm×100mm×100mm 的混凝土试件,称得质量为 2424g,将其浸水饱和 后,称得质量为 2448g,再将其烘干后,称得质量为 2400g,求此混凝土的: (1)容积密度; (2)自然状态含水率; (3)质量吸水率, (4)体积吸水率。 3 5.车箱容积为 4m 的汽车, 问一次可分别装载 (平装、 装满) 多少吨石子、 烧结普通黏土砖? 3 3 3 已知石子的表观密度为 2.65g/cm ,堆积密度为 1550kg/m ;烧结普通砖的密度为 2.6g/cm , 3 容积密度为 1700kg/m 。 6.取绝干状态的石子 m 克,将其放入一磨口瓶内,并注满水。待其吸水饱和后,充分摇动使 内部气泡排除,之后重新加满水并用玻璃片封好瓶口(内部无气泡) 。擦干瓶的外表后,称 得总质量为 m1 克。将石子倒出,再向瓶内注满水并用玻璃片封好瓶口,擦干瓶的外表后, 称得总质量为 m2 克。问此法可测的石子的哪项参数?并推导出计算公式。 3 3 7.现有甲、乙两相同组成的墙体材料,密度为 2.7g/cm 。甲的绝干容积密度为 1400kg/m , 3 质量吸水率为 17%,乙的吸水饱和后的容积密度为 1862kg/m ,体积吸水率为 46.2%。试求: ①甲材料的孔隙率和体积吸水率?②乙材料的绝干容积密度和孔隙率?③评价甲、乙两材 料,指出哪种材料更宜做外墙板,说明依据。

参考答案
名词解释
1.密度:密度是材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。 2.表观密度和容积密度:表观密度(又称为视密度、近似密度)表示材料单位细观外形体积 (包括内部封闭孔隙)的质量,容积密度(又称为体积密度、表观毛密度、容重)表示材料 单位宏观外形体积(包括内部封闭孔隙和开口孔隙)的质量。 3.堆积密度:堆积密度是指散粒材料或粉状材料,在自然堆积状态下单位体积的质量。 4.孔隙率:孔隙率是指材料内部孔隙体积占其宏观外形体积的百分率。 5.空隙率: 空隙率是指散粒或粉状材料在某堆积体积中, 颗粒之间的空隙体积占其自然堆积 体积的百分率。 6.亲水性:材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性。 7.憎水性:材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性。 8.吸水性:材料在水中吸收水分的能力称为吸水性。 9.吸湿性:材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。

10.强度:材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为强度。 11.比强度:比强度是按单位体积的质量计算的材料强度,其值等于材料强度与其容积密度 之比。 12.脆性:外力作用于材料并达到一定限度后,材料无明显塑性变形而发生突然破坏的性质 称为脆性。 13.韧性:在冲击或震动荷载作用下,材料能吸收较大能量,同时产生较大变形,而不发生 突然破坏的性质称为材料的冲击韧性(简称韧性) 。 14.塑性:材料在外力作用下产生变形,当外力除去后,材料仍保留一部分残余变形、且不 产生裂缝的性质称为塑性。 15.导热性:材料传导热量的能力称为导热性。 16.热容量:材料受热时吸收热量,冷却时放出热量的性质,称为热容量,其值为比热容 C 与材料重量 m 的乘积。 17.抗渗性:材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性(不透水性) 。 18.抗冻性:材料在吸水饱和状态下,能经受多次冻融循环作用而不破坏,同时也不严重降 低强度的性质称为抗冻性。 19.耐水性:材料长期在饱和水作用下不破坏,而且强度也不显著降低的性质称为耐水性。 20.软化系数:材料在吸水饱和状态下的抗压强度与材料在干燥状态下的抗压强度之比,称 为软化系数。 21.耐久性:材料在长期使用过程中,抵抗周围各种介质的侵蚀而不破坏的性质,称为耐久 性。 22.耐候性:材料对阳光、风、雨、露、温度变化和腐蚀气体等自然侵蚀的耐受能力称为耐 候性。 23.平衡含水率:当与空气温湿度相平衡时的含水率称为平衡含水率。 24.绝热材料:通常将导热系数λ ≤0.23 的材料称为绝热材料。 25.吸声性:材料吸收声音的能力称为吸声性。 26.冻融循环:评价材料抗冻性的试验方法,材料饱水后,在-15℃下冻结,然后在 20℃下 水中解冻。 27.复合材料:由两种或两种以上的材料复合而成,兼具组成其各种材料共同优点的材料。 28.功能材料:主要作用不是承受荷载,而是具备特有功能的材料。 29.结构材料:主要由于承受荷载作用的材料。 30.孔隙特征:材料中所含孔隙的具体特征,包括孔隙的开闭状态、孔径大小、孔的分布和 形状等。 31.比热容:单位质量的材料温度变化时吸收或放出的热量。 32.弹性:材料受力就发生变形,外力撤除后变形可完全恢复的性质。 33.导热系数:评价材料导热能力的指标。其物理意义为单位面积、单位厚度的材料,在单 位温差下,单位时间内传导的热量。

填空题
1.材料在绝对密实状态下的体积(不含孔隙的材料体积) ,材料宏观外形体积(包括内部封 闭孔隙和开口孔隙) ,材料在堆积状态下的体积 2.高,好,愈好 3.吸水率,软化系数,抗 渗等级(或渗透系数) ,抗冻等级,导热系数 4.较小,较小,较小,较好,较好,较差,较 差 5.减小,增大,变差,变差,降低 6.吸水饱和时的强度与干燥时的强度之比,0.85 7.比强度,材料的强度与容积密度之比,越轻质高强 8.软化系数,好 9. 97.1 10. 3 低 11.轻质高强 12.≤0. 23W/ (m· , K) 多孔型、 纤维型、 反射型 13.1450kg/m , 2.703g 3 /cm 14.形状,尺寸,表面状态,含水程度,加荷速度,温度 15.差 16.物理作用,化

学作用,生物作用

选择题
1.C 2.D 3.B 4.D 5.B 6.D 7.A 8.B 9.C 10.B 16.C 17.C 18.B 19.B、D 20.D 21.C 22.A 11.C 12.D 13.C 14.D 15.C

是非题
1.T 2. F 3. T 4.F 5.F 6.F 7.F 8.T 9.F 10.F 11.F 12.T 13.F 14. T 15.F 16.T 17.T 18.T 19. F 20. F 21. T 22. F 23. F 24.T

简答题
1.答:主要是材料所处的状态不同。密度是材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。所谓 绝对密实状态下的体积, 是指不含有任何孔隙的体积。 表观密度表示材料单位细观外形体积 (包括内部封闭孔隙)的质量。容积密度表示材料单位宏观外形体积(包括内部封闭孔隙和 开口孔隙) 的质量。 堆积密度是指散粒材料或粉状材料, 在自然堆积状态下单位体积的质量。 材料的堆积体积是指在自然、松散状态下,按一定方法装入容器的容积,包括颗粒体积和颗 粒之间空隙的体积。 材料含水后对四者的影响为:对密度没有影响,因测定密度时材料必须是绝对干燥的; 内部封闭孔隙不会吸水,含水对表观密度没有影响;因开口孔隙吸水,使容积密度增大;含 水对堆积密度的影响则复杂, 因含水后材料堆积状态下的质量和体积都会发生变化, 一般来 说是使堆积密度增大。 2.答:测定绝对密度时需先将材料磨细,然后采用排出液体或水的方法来测定体积。 测定表观密度:干燥材料浸入水中,待吸水饱和后,测量排开水的体积作为材料的细观 外形体积。 测定容积密度:①外形规则时,直接测量材料的外形尺寸,按体积公式计算出材料的体 积 ②外形不规则时,微孔材料如砂石以饱和面干材料(孔内水分和材料作为一个整体)浸 入水中排开水的体积作为材料的宏观外形体积;大孔材料在表面涂蜡后用排水法来测定体 积,计算时必须扣除增加的体积,涂蜡时应避免将蜡嵌入孔中。 测定堆积密度: 将材料按规定的方法装满容量筒, 以该容量筒的体积作为材料自然堆积 状态下的体积。 3.答: 孔隙率是指材料内部孔隙体积占其宏观外形体积的百分率。 孔隙率的大小直接反映材 料的密实程度。 一般来说, 孔隙率增大,材料的强度降低、 容积密度降低、 绝热性能提高、 抗渗性降低、 抗冻性降低、耐腐蚀性降低、耐久性降低、吸水性提高、吸声性能提高。 材料内部的孔隙各式各样,十分复杂, 孔隙特征主要有大小、形状、分布、连通与否等。 孔隙特征对材料的物理、力学性质均有显著影响。若是开口孔隙和连通孔隙增加,会使材料 的吸水性、吸湿性和吸声性显著增强,而使材料的抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性等耐久性能显 著下降。若是封闭的细小气孔增加,则对材料的吸水性、吸湿性、吸声性无明显的影响,但 对绝热性、抗渗性、抗冻性等性能则有影响。在一定的范围内,增加细小封闭气孔,特别是 球形气孔,会使材料的绝热性能和抗渗性、抗冻性等耐久性提高。在孔隙率一定的情况下, 含大孔、开口孔隙及连通孔隙多的材料,其绝热性较含细小、封闭气孔的材料稍差。 4.答:脆性材料特点:材料在外力作用下,达到破坏荷载时的变形值很小,破坏时表现为突 发性破坏, 没有任何预兆; 脆性材料的抗压强度远大于其抗拉强度, 可高达数倍甚至数十倍; 脆性材料承受冲击或震动荷载的能力很差。脆性材料适宜承受静压力,适用于受压部位。 韧性材料特点:在冲击或震动荷载作用下,材料能吸收较大能量,同时产生较大变形特 别是塑性变形大,破坏前有明显预兆;抗拉强度接近或高于抗压强度。韧性材料主要适合承 受拉力或动载,对于要求承受冲击荷载和有抗震要求的结构,均应具有较高的韧性。

5.答:影响材料强度测试结果的因素有很多。主要有试件的形状、尺寸、加载速度、试件与 压板间的接触情况以及试件表面的平整度等等。小尺寸的试件测试的强度高于大尺寸试件; 立方体试件的测得值高于棱柱体试件; 加载速度快时测得的强度值高于加载速度慢的; 受压 试件与加压钢板间无润滑作用(如未涂石蜡等润滑物)时,测得的值高于有润滑作用的;表 面平整的试件的测得值高于表面不平整的。 6.答:材料在长期使用过程中,抵抗周围各种介质的侵蚀而不破坏的性质,称为耐久性。它 是土木工程材料的一种综合性质。材料在使用过程中,除受到各种力的作用外,还要长期遭 受所处环境中各种自然因素的破坏作用, 以及环境中腐蚀性介质的侵蚀。 它们或单独或交互 作用于材料,形成物理、化学和生物的破坏作用。 所以土木工程材料耐久性的指标常用的有:耐水性,用软化系数表示;抗渗性,用渗透 系数或抗渗等级表示;抗冻性,用抗冻等级表示;耐候性;根据材料的使用环境和要求,其 他的耐久性指标还有耐化学腐蚀性、防锈性、防霉性等等。 7.答:材料的构造(孔隙)对材料的容积密度、强度、吸水率、抗渗性、抗冻性、导热性等 性质会产生影响。 (1)材料的孔隙率越大,材料的容积密度越小。 (2)材料的孔隙率越大,材料的强度越低,材料的强度与孔隙率之间存在近似直线的 比例关系。 (3)密实的材料及具有闭口孔的材料是不吸水的;具有粗大孔的材料因其水分不易存 留,其吸水率常小于孔隙率;而那些孔隙率较大,且具有细小开口连通孔的亲水性材料具有 较大的吸水能力。 (4)密实的或具有闭口孔的材料是不会发生透水现象的。具有较大孔隙率,且为较大 孔径、开口连通的亲水性材料往往抗渗性较差。 (5)密实的材料以及具有闭口孔的材料具有较好的抗冻性。 (6)孔隙率越大,导热系数越小,绝热性越好。在孔隙率相同的情况下,具有较大孔 径或连通孔的材料,导热系数偏大,导热性较好,绝热性较差。 8.答:影响材料抗渗性的主要因素有材料的孔隙率和孔隙特征,特别是开口孔隙率和孔径, 以及材料的憎水性。 改善抗渗性的措施:降低孔隙率,特别是要降低开口孔隙率,减少孔径尺寸;对材料进 行憎水性处理。 9.答:影响材料抗冻性的主要因素是材料的孔隙率和孔隙特征,特别是开口孔隙率和孔径, 此外还有孔隙内的充水程度、材料自身的强度。 改善材料抗冻性的方法有: (1)尽量降低材料的孔隙率,特别是开口孔隙率,减小孔径 尺寸; (2)引入适量的球形微细孔,也可显著改善材料的抗冻性。 10.答:材料的理论强度是由无任何缺陷的材料(或理想材料)得出的。但实际材料的内部 总是含有大量的各种缺陷。如晶格中的各种点、线、面缺陷。又如材料内部含有的各种形状 的孔隙、裂纹等。材料在受外力作用时,在缺陷处产生应力集中,从而在这些缺陷处产生裂 纹或促使原有微裂纹扩展, 最终由于裂纹的扩展和连通而使材料的破坏大大提前, 即实际材 料的强度远远低于理论强度。 11.答: 使用加气混凝土建筑物的热稳定性较使用红砖的建筑物低, 但绝热性前者高于后者。 加气混凝土的容积密度小、 孔隙率高, 因而导热系数小、 绝热性好, 但其热容量较小 (比 热容与质量的乘积) ,故热稳定性差;红砖虽然容积密度大,导热系数较大,绝热性较差, 但其热容量较大,故热稳定性高。 12.答:对于屋面材料,应具有一定的强度以及轻质、绝热、隔声、耐水性、耐久性(抗渗、 抗冻、耐热、耐光等)等性质,外墙材料应具有一定的强度、绝热、隔声、耐水性及耐久性

等;基础材料则应具有较高的强度、耐水性、耐腐蚀性及耐久性等性能。

计算题
1.解:
) ] 宏观外形体积 V0 ? [(1005? 1840 ? 2475 g ? 370cm3 3 1g / cm

) 开口孔隙体积 VOP ? (1005? 1000 g ? 5cm3 1g / cm3

细观外形体积 V / ? V0 ? VOP ? (375? 5)cm3 ? 365 3 cm 容积密度 ? 0 ? 表观密度 ? / ? 2.解: 表观密度 ? ?
/

m 1000 ? g / cm3 ? 2.7 g / cm3 V0 370

m 1000 ? g / cm 3 ? 2.74 g / cm 3 365 V/

m 256 ? g / cm 3 ? 2.23 g / cm 3 / 115 V

容积密度 ? 0 ?

m 256 ? g / cm3 ? 2.17g / cm3 V0 118

吸水饱和时有: 吸水量 m水 ? V水 ? ?W ? V0 ? V / ) ? ? ? (118? 115 cm3 ?1g / cm3 ? 3g ( ) 质量吸水率 Wm ? m水 / m ?100 ? 3 / 256?100 ? 1.17% % % 体积吸水率 WV ? Wm ? 0 ? 1.17% ? 2.17 ? 2.5% 3.解:
) 开口孔隙体积 VOP ? mW ? (2640? 2420 g ? 220cm3 ?W 1g / cm3

Wm ? WV / ? 0

开口孔孔隙率 POP ? 容积密度 ? ?

VOP 220cm3 ? ? 100% ? 15% V0 24.0cm ? 11.5cm ? 5.3cm

m 2420g ? ? 1.65g / cm3 V0 24.0cm ? 11.5cm ? 5.3cm

密度 ? ? m ? 50 g 3 ? 2.6 g / cm 3 V 19.2cm 总孔隙率 P ? (1 ?

?0 1.65 ) ? (1 ? ) ? 100% ? 36.5% ? 2.6

闭口孔孔隙率 PCL ? P ? POP ? 36.5% ? 15% ? 21.5% 4.解:容积密度 ? 0 ? 2400/ 10?10?10 ? 2.4g / cm ( )
3

( ) 自然状态含水率 W ? 2424? 2400 / 2400? 100% ? 1%

质量吸水率 W m? (2448? 2400 / 2400?100% ? 2% ) 体积吸水率 W V ? Wm ? ? 0 ? 2 ? 2.4 ? 4.8% 5.解:
/ 一次可装石子的质量为: m石 ? V0/ ? ? 0 ? 4 ?1550? 6200 kg

一次可装的烧结普通黏土砖的质量为: m砖 ? V0 ? ? 0 ? 4 ?1700? 6800 kg 6.解:由于是将石子直接浸入水中,故石子的开口孔隙可进入水并由水充满。所以由此法测 得的石子的体积不包括开口孔隙率的体积,即石子的体积为 V 石=V+Vop,因而由此法可测得 材料的(不包括开口孔隙率)表观密度。 两次称量的情况 V 瓶=V 水 1+V 石 (1) m1=m+m 水 1+m 瓶玻 (2) V 瓶=V 水 2 (3) m2=m 水 2+m 瓶玻 (4) 因是同一磨口瓶,故有式(1)=式(3) ,即 V 水 1+V 石=V 水 2 即 V 石= V 水 2- V 水 1 式(4)减式(2)有 m2- m1= m 水 2-m- m 水 1 即 m 水 2- m 水 1= m2- m1+m 所以,材料的(不包括开口孔隙率)表观密度为:

?0 ?

m m m m ? ? ? ? ?W V0 V水 2 ? V水1 (m水 2 ? m水1) ?W m ? m2 ? m1 /
? 0甲 1.4 ) 100% ? 1 ? ? ( ) 100% ? 48.1% ? ? 2.7

7.解: (1) P甲 ? 1 ? (

WV甲 ? Wm甲 ? ? 0甲 ? 17% ?1.4 ? 23.8%
(2)因为水饱和容积密度

? OSW ?

m ? mw m ? ? ? 0 ? W ? ? 0 ? mW ? 0 ? ? 0 ? Wm ? ? 0 ? ? 0 ?WV ? ?W V0 V0 m

所以 ? 0乙 ? ?0SW乙 ? ?W ? WV乙 ? 1862? 1000? 0.462 ? 1400 / m3 kg 乙材料的孔隙率为: P乙 ? 1 ? (

? 0乙 1.4 ) 100% ? 1 ? ? ( ) 100% ? 48.1% ? ? 2.7

(3)甲、乙两材料的孔隙率相同,但甲材料的吸水饱和程度

WSW WV甲 0.238 ? ? ? 0.49 VP P甲 0.481

小于乙材料的吸水饱和程度

WSW WV乙 0.462 ? ? ? 0.96 ,故甲材料的抗冻性高于乙材料。 VP P乙 0.481

实际上乙材料的抗冻性很差,因吸水饱和程度已超过 0.91.又因甲材料的开口孔隙率

POP甲 ? WV甲 ? 23.8% ,小于乙材料的开口孔隙率 POP乙 ? WV乙 ? 46.2% ,故乙材料的绝

热性不如甲材料,且乙材料的抗渗性、耐腐蚀性等耐久性也不及甲材料。此外乙材料的吸湿 性大于甲材料,不利于绝热。 综上所述,甲材料较乙材料更宜做外墙材料。


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