湖南大学等四校合编《土木工程材料》(第2版)章节题库(含考研真题)【圣才出品】

第二部分章节题库（含考研真题）
第一章土木工程材料的基本性质
一、名词解释
1．材料的孔隙率[中国人民解放军后勤工程学院2015年]
答：材料的孔隙率是指材料的体积内，孔隙体积所占的比例。

又称气孔率、孔隙度。

是衡量材料多孔性或紧密程度的一种指标。

以材料中孔隙体积占总体积的百分数表示。

即P+D=1，式中：P为孔隙率；D为密实度；V0为材料在自然状态下的体积，或称表观体积，cm3或m3；V为材料在绝对密实状态下的体积，cm3或m3；0ρ为表观密度，g/cm3；ρ为密度，g/cm3。

材料中的孔隙体积包括开口孔隙（与外界相连通）和闭口孔隙（与外界相隔绝）的体积。

孔隙尺寸、形状、孔分布及孔隙率的大小对材料的性能，如表观密度、强度、湿涨干缩、抗渗、吸声、绝热等的影响很大。

对散粒材料而言，在自然堆积状态下，颗粒之间尚有孔隙存在，为反映其堆积的密实程度，常用空隙率表示。

2．材料堆积密度[中国人民解放军后勤工程学院2014年]
答：材料堆积密度是指粉状或粒状材料，在堆积状态下，单位体积的质量。

又称体积密
度，松密度，毛体密度，简称堆密度。

按下式计算：，式中：0ρ'为堆积密度，kg／m3；m为材料在一定容器内的质量，kg；0V'为材料的堆积体积，即装入容器的容积，m3，是包含颗粒间的空隙和颗粒内部孔隙在内的总体积。

按自然堆积体积计算的密度称为松堆密度；以振实体积计算则称紧堆密度。

3．材料密实度[中国人民解放军后勤工程学院2013年]
答：材料密实度是指材料体积内固体物质充实的过程。

又称紧密度。

按下式计算：
，式中：D为密实度；V为绝对体积；V0为表观体积；ρ、0ρ分别为材料的密度、表观密度。

含有孔隙的固体材料的密实度小于1.它与材料的技术性能如强度、耐久性、抗冻性、导热性等都有密切关系。

4．亲水性材料[中国人民解放军后勤工程学院2015年]
答：亲水性材料是指当湿润边角θ≤90°时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料表面分子之间的相互吸引力，并具有亲水性的材料。

5．材料软化系数[中国人民解放军后勤工程学院2013年]
答：材料软化系数是指材料饱水状态下的抗压强度和其绝干状态下的抗压强度之比值。

所天然石和人造石在饱水后，由于水分子的楔入劈裂作用，其强度都有所降低。

因此，软化系数在0～1之间。

它表征砖、石、混凝土等含孔材料的耐水性能。

一般认为，大于0.85的属耐水材料。

对用于水中或潮湿地方的材料应大于0.80。

6．耐久性
答：耐久性是指材料在使用中，抵抗其自身和环境的长期破坏作用，保持其原有性能而不破坏、不变质的能力。

材料在使用过程中的逐步变质失效，与材料本身的组分和结构的不稳定、使用中所处的环境和条件（如日晒雨淋、干湿循环、介质侵蚀、机械磨损等）密切相关。

对于金属材料主要是电化学腐蚀；无机非金属材料如水泥混凝土等主要是冻融循环、干
湿交替、中性化、钢筋腐蚀等作用。

高分子材料主要由气候、热、光和氧等作用使材料老化，逐步变质而丧失其使用性能。

耐久性是一项长期性能，其破坏过程非常复杂，要准确地测定和定出评价指标尚有困难，目前只能把材料处在比实际使用情况强化得多的模拟环境和条件中进行快速试验，研究一个或几个因素作用下的性能变化，以确定对比性的评价指标。

7．抗渗性
答：抗渗性是指材料抵抗压力水渗透的性质。

又称不透水性。

可用渗透系数K 0来表示。

AtH
Qd K 0 ，式中：K 0为渗透系数，cm/h；Q 为渗水量，cm 3；d 为试件厚度，cm；H 为静水压力水头，cm；A 为透水面积，cm 2；t 为时间，h。

即在单位时间内，单位水头作用下，通过单位面积及厚度的透水量。

K 0愈小，表示材料的抗渗性愈好。

它与材料的密实度、孔隙率及孔隙特征密切相关。

对于混凝土材料可用抗渗标号S 来表示，S=10H－1。

式中，H 为6个试件3个渗水时的水压力，MPa。

二、填空题
1．土木工程材料的组成，按照所研究的层次，可分为______、______、______。

[西安建筑科技大学2012年]
【答案】化学组成；矿物组成；相组成
【解析】土木工程材料的组成包括材料的化学组成、矿物组成和相组成。

化学组成是指构成材料的化学元素及化合物的种类和数量；矿物组成指材料中具有特定的晶体结构、具有特定物理力学性能的组织结构；相组成指材料中结构相近、性质相同的均匀部分。

2．材料的孔隙状况可用______、______、______三个指标说明。

[中国人民解放军后勤工程学院2014年]
【答案】孔隙率；孔隙连通性；孔隙直径
【解析】孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度；材料内部孔隙的构造，可分为连通和封闭两种，孔隙连通性可以反映材料内部孔隙构造特点；孔隙按孔径尺寸的大小可分为极微细孔隙、细小孔隙和粗大孔隙。

综上，材料的孔隙状况可用孔隙率、孔隙连通性、孔隙直径三个指标说明。

3．亲水性材料与水、空气的接触角______，而憎水性材料______，按亲水性或憎水性分，混凝土属于______性材料，沥青属于______性材料。

[西安建筑科技大学2012年]【答案】θ≤90°；θ>90°；亲水性；憎水性
【解析】当θ≤90°时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料表面分子之间的相互吸引力，材料成为亲水性材料；当θ>90°时，水分子之间的内聚力大于水分子与材料表面分子之间的相互吸引力，材料成为亲水性材料。

混凝土的组成成分中有水泥，水泥在水化形成强度的过程中需要水的参与，因此混凝土属于亲水性材料；沥青工程中常作为防水材料使用，因此其为憎水性材料。

4．材料受力达到一定程度时，突然发生破坏，并无明显的变形，材料的这种性质被称为______，材料在冲击或动力作用下，能吸收较大能量而不被破坏的性能，被称为______。

[西安建筑科技大学2014年]
【答案】脆性；韧性
【解析】当外力达到一定限度后，材料突然破坏，且破坏时无明显的塑性变形，材料的
这种性质称为脆性。

在冲击、振动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，不发生破坏的性质，称为韧性（又称冲击韧性）。

5．材料的密度是指材料在______状态下单位体积的质量；材料的表观密度是指材料在______状态下单位体积的质量。

【答案】绝对密实；自然
【解析】材料的密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量；材料的表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。

6．材料的耐水性可以用______系数表示，其值为______。

该值越大，表示材料的耐水性______。

【答案】软化；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；越好
【解析】材料的耐水性可以用软化系数表示，其值为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；该值越大，说明材料在吸水饱和状态下的抗压强度越大，因此材料的耐水性越好。

7．同种材料的孔隙率越______强度越高。

当材料的孔隙一定时，______孔隙越多，材料的保温性能越好。

【答案】小；封闭
【解析】同种材料的孔隙率越小，其密实程度越高，强度越高，其强度与孔隙率有近似直线的关系。

互相连通的孔隙比封闭孔隙导热性高，保温性能差，因此封闭孔隙越多，材料
的保温性能越好。

8．随含水率增加，多孔材料的密度______，导热系数______。

【答案】不变；增大
【解析】材料的密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量，与含水率无关；材料受潮吸水后，含水率增加，因为水的导热系数比空气的导热系数要大约20倍，会使其导热系数增大。

三、单选题
1．对于某一种材料来说，无论环境怎样变化，其（）都是一定值。

[中国人民解放军后勤工程学院2014年]
A．表观密度
B．密度
C．导热系数
D．（B+C）
【答案】B
【解析】表观密度与材料在自然状态下的体积有关；导热系数也并不是常数，它与材料所处的湿度和温度等因素有关。

所以，当环境变化时，只有密度是定值。

2．材料的孔隙率增大时，以下性质中（）一定下降。

[中国人民解放军后勤工程学院2013年]
A．密度。