工程材料习题集与答案
机械工程材料习题集答案
机械工程材料习题集答案机械工程材料是机械设计和制造过程中不可或缺的一部分，它们决定了机械产品的性能、可靠性和成本。
以下是一些机械工程材料习题集的答案，供学生参考学习。
习题一：金属材料的分类及其特性答案：金属材料通常分为铁基合金（如钢和铸铁）、非铁金属（如铝、铜、钛合金等）。
铁基合金具有较高的强度和硬度，广泛应用于结构材料和机械零件。
非铁金属则具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性，常用于电气设备和高温环境。
习题二：合金化对金属材料性能的影响答案：合金化是通过在基体金属中添加其他元素来改善材料性能的过程。
合金元素可以提高材料的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性。
例如，碳钢中的碳含量增加会提高其硬度，但同时会降低其韧性。
习题三：材料的疲劳特性答案：材料在反复加载和卸载的过程中，即使应力水平低于材料的屈服强度，也可能发生疲劳破坏。
疲劳特性包括疲劳极限、S-N曲线（应力-寿命曲线）等，它们描述了材料在不同应力水平下的疲劳寿命。
习题四：材料的热处理工艺答案：热处理是改变金属材料性能的一种工艺，包括退火、正火、淬火和回火等。
通过控制加热和冷却过程，可以改善材料的硬度、韧性和耐磨性。
习题五：材料的腐蚀与防护答案：材料在特定环境下可能发生化学或电化学腐蚀。
常见的腐蚀类型包括均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂等。
防护措施包括使用耐腐蚀材料、涂层保护、阴极保护等。
习题六：非金属材料的应用答案：非金属材料如塑料、橡胶、陶瓷和复合材料，在机械工程中有广泛的应用。
它们具有良好的绝缘性、低密度和特定的化学稳定性，适用于轻质结构、密封件和高温环境。
习题七：材料的断裂韧性答案：断裂韧性是材料抵抗裂纹扩展的能力，通常用KIC表示。
高断裂韧性的材料在受到冲击或应力集中时，更不容易发生断裂。
习题八：复合材料的结构和性能答案：复合材料是由两种或两种以上不同材料组合而成的新型材料，具有各向异性的特点。
它们结合了各组分材料的优点，如高强度、高刚度和低密度，广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
工程材料习题集参考答案(第四章)
习题集部分参考答案4合金的结构与相图思考题1.何谓合金？合金中基本的相结构有哪些？答：合金是指两种或两种以上的金属元素与非金属元素组成的具有金属特性的物质。
合金中基本的相结构有固溶体、金属化合物两类。
2.相组成物和组织组成物有何区别？答：相组成物是指组成合金中化学成分、结构和性能均匀一致的部分。
组织组成物是指显微组织中具有某种形貌特征的独立部分。
两者的区别在于相组成物是不涉及金相形态的。
3.固溶体合金和共晶合金的力学性能和工艺性能有什么特点？答：固溶体晶体结构与组成它的溶剂相同，但由于溶质原子的溶入，造成了晶格畸变，阻碍了晶体滑移，结果使固溶体的强度、硬度提高，且大多固溶体还保持着良好的塑性。
而共晶合金组织为二相混合物时，合金的性能与成分呈直线关系。
当共晶组织十分细密时，硬度和强度会偏离直线关系而出现峰值。
共晶合金熔点低，流动性好，易形成集中缩孔，不易形成分散缩孔，铸造性能较好。
4.合金的结晶必须满足哪几个条件？答：合金的结晶需要满足结构、能量和化学成分三个条件（或者叫三个起伏）。
5.纯金属结晶与合金结晶有什么异同？答：相同点：形成晶核、晶核长大；能量和结构条件。
不同点：合金结晶还需要“化学成分条件”；从结晶的自由度看，纯金属结晶是一个恒温过程，而合金的结晶常常在某个温度范围内进行。
6.固溶体的主要类型有哪些?影响固溶体的结构形式和溶解度的因素有哪些？答：按溶质原子在固溶体(溶剂)晶格中的位置不同可分为置换固溶体和间隙固溶体；按固溶度可分为有限固溶体和无限固溶体；置换固溶体按溶质原子在溶剂晶格中的分布特点可分为无序固溶体和有序固溶体。
影响固溶体的结构形式和溶解度的因素很多，目前比较公认的有①原子尺寸因素；②晶体结构因素；③电负性因素；④电子浓度因素。
7、试述固溶强化、加工硬化和弥散强化的强化原理，并说明三者的区别。
答：固溶强化是由于溶质原子的溶入，造成了晶格畸变，阻碍了晶体滑移，结果使固溶体的强度和硬度增加。
建筑工程材料习题集01
第一章工程材料基本性质一、判断题1．含水率为4%的湿砂重100g，其中水的重量为4g。
2．热容量大的材料导热性大，受外界气温影响室内温度变化比较快。
3．材料的孔隙率相同时，连通粗孔者比封闭微孔者的导热系数大。
4．从室外取一块重为G1的粘土砖。
浸水饱和后重为G2，烘干后重为G3，则这块粘土砖的质量吸水率为ωm=（G2－G3）/G15．同一种材料，其表观密度越大，则其孔隙率越大。
6．将某种含水的材料，置于不同的环境中，分别测得其密度，其中以干燥条件下的密度为最小。
7．吸水率小的材料，其孔隙率最小。
8．材料的抗冻性与材料的孔隙率有关，与孔隙中的水饱和程度无关。
9．在进行材料抗压强度试验时，大试件比小试件的试验结果指标值偏小。
10．某些材料虽然在受力初期表现为弹性，达到一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑11．材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。
12．材料进行强度试验时，加荷速度快的比加荷速度慢的试验结果指标值偏小。
13．材料在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。
14．某材料含大量开口孔隙，直接用排水法测定其体积，该材料的质量与所测得的体积之比即为该材料的表观密度。
15．材料的抗渗性与材料的开口孔隙率关系不大。
16．材料的冻融破坏主要是由于材料的水结冰造成的。
17．钢材因具有良好的技术性质，因此能承受较大的弹性变形和较小的塑性变形。
18．材料含水会使堆积密度和导热性增大，强度提高，体积膨胀。
19．材料在自然状态下的体积，包括材料内部孔隙在内的体积和颗粒之间的空隙体积。
20．材料的绝对实体积是指固体物质所占体积，包括材料的内部孔隙体积。
二、填空题1．材料的吸湿性是指材料在空气中2．材料的吸水性用来表示，吸湿性用来表示。
3．材料耐水性的强弱可以用来表示；材料的耐水性越好，该数值越。
4．材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的来表示。
5．称取松散密度为1400kg/m3的干砂200g，装入广口瓶中，再把瓶中注满水，这时称重为500g。
机械工程材料习题集
1 材料的性能1 、抗拉强度：材料反抗最大均匀塑性变形的能力。
2 、硬度：材料表面反抗局部微量塑性变形的能力。
3 、刚度：材料反抗弹性变形的能力。
2 材料的结构1 、晶胞：晶胞是能代表晶格中原子罗列规律的最小几何单元。
2 、致密度：晶胞中原子体积与晶胞体积的比值。
3 、晶体各向异性：晶体中不同晶面或者晶向上的原子密度不同，从而造成晶体不同方向上的性能不同的现象。
4 、指出固溶体和金属化合物在晶体结构和机械性能方面的区别。
答：固溶体仍保持溶剂的晶格类型。
而金属化合物为新的晶格，它与任一组元均不相同。
固溶体普通是塑性、韧性好，强度、硬度低；金属化合物是硬度高，塑性、韧性差。
5、常见的金属化合物有______________、_______________和_______________ 三种类型。
(正常价化合物；电子化合物；间隙化合物和间隙相)_______________、6、金属的晶粒愈细小，则金属的强度、硬度愈塑性韧性愈_______________，这种现象称为_______________强化。
(高；好；细晶)7、原子在溶剂晶格中的分布不同，可将固溶体分为_______________固溶体和_______________ 固溶体。
(间隙；臵换)_______________，8、按合金的相结构分，铁碳合金中的铁素体属于渗碳体属于_______________。
(固溶体；金属化合物)_______________化学成份、_______________9、在合金中具有结构且与其他部份隔开的均匀组成部份叫做相。
(同一 ;同一)_______________ 缺陷，位错属于10 、晶界和亚晶界属于_______________缺陷。
(面；线)__________缺陷、__________11、晶体缺陷，按几何特征可分为缺陷和__________缺陷三种类型。
(点；线；面)12、与固溶体相比，金属化合物具有高硬度、低塑性。
工程材料
11. 1.3%C。
12. PSK、GS、ES。
13. C，α-Fe，bcc。
14. Fe3CⅡ，P。
15. α，P。
16. Si、Mn、P、S；P、S，P、S。
17. 杂质P、S含量。
18. ﹤0.25%；0.25-0.6%；﹥0.6。
2. 形核与长大。
3. 大、细、高、好。
4. 液、固相自由能差，液相过冷。
5. 平面、密排面。
6. 表面细等轴晶、柱状晶、中心粗等轴晶。
7. 偏析、疏松、气孔、夹杂物。
8. （1）细，（2）细，（3）细。
四、
1
2
四、
1
2
3
4
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7
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A
B
A
A
B
B
C
B
B
C
A
C
B
A
C
B
B
C
A
五、
三、
1. 扩大，上升，下降。
2. 右，降低，提高。
3. 二。
4. S、P、Pb、Ca；改善切削性能。
5. 油，消除第二类回火脆性。
6. 去应力（定型），淬火+中温回火。
7. 降低硬度，淬火，组织准备。
8. 低碳，中碳，高碳。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
《工程材料》习题集参考答案
1、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。
（为2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。
（为3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。
（“4、置换固溶体必是无限固溶体。
（为5、单晶体必有各向异性。
（“6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。
（为7、过热钢经去应力退火后能显著细化晶粒。
（为&表面淬火主要用于高碳钢。
（为9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。
（为10、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。
（动11、铁素体是置换固溶体。
（为12、晶界是金属晶体的常见缺陷。
（“13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。
（为14、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。
（“15、金属的晶粒越细小，其强度越高，其塑性越好。
（“16、比重偏析不能通过热处理来消除。
（“17、上贝氏体的韧性比下贝氏体好。
（为18、对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网。
（为19、对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度。
（必20、淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk°（为21、氮化件的变形远比渗碳件的小。
（“22、x x转变是非扩散性转变。
（“23、高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性。
（为24、无限固溶体必是置换固溶体。
（“25、金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差。
（为26、所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度。
（“27、钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织。
（为28、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度。
（为29、弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。
（为30、凡单相固溶体均能进行形变强化。
（“31、x x转变是非扩散性转变。
（为32、可锻铸铁只能通过可锻化退火而得到。
（“33、凡间隙固溶体必是有限固溶体。
（“34、珠光体的片层间距越小，其强度越高，其塑性越差。
（为35、钢的临界冷却速度Vk越大，则其淬透性越好。
（为36、过共析钢的正常淬火一般均为不完全淬火。
(完整版)机械工程材料习题集答案
第 1 章材料的性能 、选择题1. 表示金属材料屈服强度的符号是（ B ） A.σ B.σs C.σb D.σ-12. 表示金属材料弹性极限的符号是（A ） A.σeB.σsC.σbD.σ-13. 在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（B ） A.HB B.HRC C.HV D.HS4. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（ A ） A. 强度 B. 硬度 C. 塑性 D. 弹性二、填空1. 金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（变形 ）或（破坏 ）的能力。
2. 金属塑性的指标主要有（伸长率）和（断面收缩率）两种。
3. 低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、 （塑性变形）和（断裂）三个阶段。
4. 常用测定硬度的方法有（布氏硬度测试法） 、（洛氏硬度测试法）和维氏硬度测试法。
5. 疲劳强度是表示材料经（无数次应力循环）作用而（不发生断裂时）的最大应力值。
三、是非题1. 用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号 HBS 表示。
2. 用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW 表示。
3. 金属材料的机械性能可以理解为金属材料的失效抗力。
四、改正题1. 疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。
2. 渗碳件经淬火处理后用 HB 硬度计测量表层硬度 。
3. 受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。
4. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。
5. 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。
五、简答题6. 在立方晶系中 , 指数相同的晶面和晶向 （B ） A.相互平行 B. 相互垂直 C. 相互重叠 D. 毫无关联7. 在面心立方晶格中 , 原子密度最大的晶面是 （C ） A.（100） B.（110） C.（111） D.（122）将冲击载荷改成交变载荷 将 HB 改成 HR 将疲劳强度改成冲击韧性 将冲击韧性改成断面收缩率 将载荷改成冲击载荷1. 说明下列机械性能指标符合所表示的意思：σ σs:屈服强度 HRC ：洛氏硬度（压头为金刚石圆锥）σb : 抗拉强度HBS:布氏硬度（压头为钢球） 第 2 章材料的结构一、选择题1. 每个体心立方晶胞中包含有（ B ）个原子2. 每个面心立方晶胞中包含有（ C ）个原子3. 属于面心立方晶格的金属有（ C ）4. 属于体心立方晶格的金属有（ B ）5. 在晶体缺陷中，属于点缺陷的有（ A ）s 、σ 0.2 、 HRC 、σ -1 、σ b 、δ 5、 HBS 。
《工程材料》习题集参考答案
《工程材料》习题集参考答案一．判断题×√1、细化晶粒虽能提高金属的强度，但增大了金属的脆性。
（×）2、结构钢的淬透性，随钢中碳含量的增大而增大。
（×）3、普通低合金结构钢不能通过热化处理进行强化。
（√）4、置换固溶体必是无限固溶体。
（×）5、单晶体必有各向异性。
（√）6、普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。
（×）7、过热钢经去应力退火后能显著细化晶粒。
（×）8、表面淬火主要用于高碳钢。
（×）9、马氏体的晶体结构和铁素体的相同。
（×）10、面心立方金属的塑性比体心立方金属的好。
（√）11、铁素体是置换固溶体。
（×）12、晶界是金属晶体的常见缺陷。
（√）13、渗碳体是钢中常见的固溶体相。
（×）14、金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。
（√）15、金属的晶粒越细小，其强度越高，其塑性越好。
（√）16、比重偏析不能通过热处理来消除。
（√）17、上贝氏体的韧性比下贝氏体好。
（×）18、对过共析钢工件进行完全退火可消除渗碳体网。
（×）19、对低碳低合金钢进行正火处理可提高其硬度。
（√）20、淬火获得马氏体的必要条件之一是其淬火冷却速度必须小于Vk。
（×）21、氮化件的变形远比渗碳件的小。
（√）22、马氏体转变是非扩散性转变。
（√）23、高锰钢在各种条件下均能表现出良好的耐磨性。
（×）24、无限固溶体必是置换固溶体。
（√）25、金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差。
（×）26、所谓临界冷却速度就是指钢能获得完全马氏体组织的最小冷却速度。
（√）27、钢进行分级淬火的目的是为了得到下贝氏体组织。
（×）28、对奥氏体不锈钢进行固溶处理的目的是为了提高其强度。
（×）29、弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。
（×）30、凡单相固溶体均能进行形变强化。
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土木工程材料习题集与参考答案1 土木工程材料的基本性质2．试述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系。
密度与视密度的区别何在？参考答案：密度ρ：是指材料在密实状态下单位体积的质量。
测定方法：将材料磨细成粒径小于0.25mm的粉末，再用排液法测得其密实体积。
用此法得到的密度又称“真密度”。
表观密度0ρ：是指材料在自然状态下单位体积的质量。
测定方法：对于外形规则的块体材料，测其外观尺寸就可得到自然体积。
对于外观不规则的块体材料，将其加工成规则的块体再测其外观尺寸，或者采用蜡封排液法。
孔隙率P ：材料中的孔隙体积与总体积的百分比。
相互关系：%10010⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ρρP密度与视密度区别：某些散粒材料比较密实，其部仅含少量微小、封闭的孔隙，从工程使用角度来说，不需磨细也可用排液法测其近似的密实体积，这样测得的密度称为“视密度”。
3．孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响？参考答案：对表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。
而且材料的孔隙在自然状态下可能含水，随着含水量的不同，材料的质量和体积均会发生变化，则表观密度会发生变化。
对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会发生变化，如：孔隙处的应力集中。
对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的孔隙，水无法进入。
当孔隙率大，且孔隙多为开口、细小、连通时，材料吸水多。
对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有较高的渗透性；如果孔隙率小，孔隙封闭不连通，则材料不易被水渗透。
对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差。
对导热性的影响：如果材料微小、封闭、均匀分布的孔隙多，则导热系数就小，导热性差，保温隔热性能就好。
如果材料孔隙较大，其空气会发生对流，则导热系数就大，导热性好。
4．材料的耐水性、吸水性、吸湿性、抗冻性、导热性、热容、抗渗性的含义是什么？参考答案：耐水性： 材料抵抗水破坏作用的能力称为耐水性，即材料经水浸泡后，不发生破坏，同时强度也不显著降低的性质。
指标：软化系数吸水性：材料与水接触时其毛细管会吸收水分的性质。
指标：吸水率吸湿性：材料在潮湿空气中吸收水分的性质。
指标：平衡含水率抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不被破坏，强度也不严重降低的性质。
指标：抗冻等级，其划分取决于材料在一定条件下经受冻融而不被破坏的次数。
导热性：当材料两面存在温度差时，热量会从温度较高的一面传导到温度较低的一面的性质。
指标：导热系数热容：某块材料在温度升降1K时所放出或吸收的热量。
指标：C（热容）＝c（比热容）•m（材料质量）抗渗性：材料抵抗压力水或液体渗透的性质。
指标：渗透系数5．材料的导热系数、比热容和热容与建筑物的使用功能有什么关系？参考答案：材料的导热系数小，建筑物的保温隔热性能就好。
如果建筑物围护结构的热容越大，则在气温变化较大时，能较好地保持室温度。
6．试述材料的弹性、朔性、脆性和弹性磨量的意义？参考答案：弹性：当撤去外力或外力恢复到原状态，材料能够完全恢复原来形状的性质。
塑性：当撤去外力或外力恢复到原状态，材料仍保持变形后的形状和尺寸，并不产生裂缝的性质。
脆性：是材料在外力作用下不产生明显变形而突然发生破坏的一种性能。
弹性模量：晶体材料如金属材料表现为线弹性，一些非晶体材料如玻璃等也表现为线弹性，其应力与应变之比为常数，比值称为弹性模量，它是衡量材料抵抗外力使其变形能力的一个指标。
7．影响材料强度试验结果的因素有哪些？强度与强度等级是否不同，试举例说明。
参考答案：试验条件对材料强度试验结果有较大的影响，其中主要有试件的形状和尺寸、试验机的加载速度、试验时的温度和湿度，以及材料本身的含水状态等。
强度与强度等级不一样。
强度是一个具体值，而强度等级是一个等级围。
如：混凝土的强度等级为C30，那么属于C30强度等级的混凝土的实际强度值有可能是30MPa或与30MPa接近的强度值。
8．某地红砂岩，已按规定将其磨细，过筛。
烘干后称取50g，用氏瓶测得其体积为18.9cm3。
另有卵石经过清洗烘干后称取1000g，将其浸水饱和后用布擦干。
又用广口瓶盛满水，连盖称得其质量为790g，然后将卵石装入，再连盖称得其质量为1409g，水温为25℃，求红砂岩及卵石的密度或视密度，并注明哪个是密度或视密度。
参考答案：红砂岩的密度：)/(646.29.18503cmg==ρ卵石的视密度：)(3811140910007903cm V=-+=)/(625.238110003cmg==ρ9．某多孔材料的密度为2.59g/cm3。
取一块称得其干燥时质量为873g，同时量得体积为480cm3。
浸水饱和后取出擦干表面水分称得质量为972g。
求其质量吸水率、闭口孔隙率及开口孔隙率。
参考答案：质量吸水率：%34.11%100873873972%1001=⨯-=⨯-=mmmβ密实体积：)(0.33759.28733cm V==孔隙体积：)(1433374803cm=-开口孔隙体积：)(998739723cm=-闭口孔隙体积：)(44991433cm=-开口孔隙率：%6.20%10048099=⨯闭口孔隙率：%17.9%10048044=⨯2 无机胶凝材料1、什么是气硬性胶凝材料？什么是水硬性胶凝材料？参考答案：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且只能在空气中保持或发展其强度，如石膏、石灰等；水硬性胶凝材料则不仅能在空气中而且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度，如水泥。
2、为什么说石膏是有发展前途的建材？参考答案：石膏的主要优点是原料丰富、生产能耗低、不污染环境等，作为一种绿色建材已大量用于室的空间分隔和装饰；建筑石膏硬化时体积略有膨胀，这一性能使得石膏制品表明光滑细腻线条清晰，具有很好的装饰艺术效果；建筑石膏还具有隔热、保温、不燃、不蛀、隔声、可锯、可钉、污染小等良好性能，所以石膏是很有发展前途的建材。
3、石膏制品有哪些？参考答案：建筑石膏制品的种类较多，主要有：纸面石膏板、空心石膏条板、纤维石膏板、石膏砌块和装饰石膏制品等。
4、过火石灰、欠火石灰对石灰性能有什么影响？如何消除？参考答案：欠火石灰的产浆量较低，质量较差；欠火石灰的密度较大，表面常被黏土杂质溶化时所形成的玻璃釉状物包覆，因而消解很慢，在工程中过火石灰颗粒往往会在正常石灰硬化后继续吸湿消解而发生体积膨胀，降低石灰品质，影响工程质量。
消除方法有：将石灰经伏处理后再使用于工程，控制煅烧温度在1000℃～1200℃之间，岩块尺寸不宜过大。
5、水玻璃的模数、浓度与性能有何关系？参考答案：水玻璃中氧化硅和氧化钠的分子数比称为水玻璃的模数，模数愈大，水玻璃的黏度和粘结力愈大，也愈难溶解于水；同一模数水玻璃溶液浓度越高，则粘结力也越大。
6、水玻璃的硬化有何特点？参考答案：水玻璃能与空气中的二氧化碳反应生产无定形的硅酸凝胶，随着水分的挥发干燥，无定形硅酸脱水转变成二氧化硅而硬化。
由于空气中二氧化碳较少，反应进行很慢，因此水玻璃在实际使用时常加入促硬剂以加速硬化。
7、为什么菱苦土在使用时不能单独用水拌和？参考答案：菱苦土是以天然菱镁矿（主要成分为碳酸镁）为主要原料，经煅烧后磨细而得到的以氧化镁为主要成分的白色或浅黄色粉末，当其单独与水拌和时会生产不溶于水的氢氧化镁，而且氧化镁也不溶于水，一般常用氯化镁（MgCl2·6H2O）水溶液作为调和剂，掺量为菱苦土的50％～60％，生成一种易溶于水的氧氯化镁复盐(xMgO·y MgCl2·8H2O)和氢氧化镁。
8、判断石膏、石灰、水玻璃与镁氧水泥是气硬性胶凝材料的理由是什么？参考答案：石膏、石灰、水玻璃与镁氧水泥的硬化过程只能在空气中完成，并且也只能在空气中保持或发展其强度。
9、生产硅酸盐水泥的主要原料有哪些？参考答案：主要原料有：石灰质原料（如石灰石）、黏土质原料（如黏土、页岩）、少量铁粉、适量石膏。
10、生产硅酸盐水泥为什么要掺入适量石膏？参考答案：水泥熟料中的硅酸三钙与水反应十分迅速，使得水泥熟料加水后迅速凝结，导致来不及施工。
所以为调节水泥的凝结时间，通常在水泥中加入适量石膏，这样，水泥加水后石膏迅速溶解与水化铝酸钙发生反应，生产针状的晶体（3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O，又称为钙钒石）沉积在水泥颗粒表面形成保护膜，延缓了水泥凝结时间。
11、试述硅酸盐水泥的主要矿物成分及其对水泥性能的影响？参考答案：硅酸盐水泥熟料中，C3A的水化和凝结硬化速度最快，但水化铝酸钙的强度不高；C3S和C4AF 的水化速度较快，凝结硬化速率也较快，C3S的水化产物强度高，C4AF的水化产物强度不高；C2S水化反应速度最慢，凝结硬化速率也慢，强度早期低，后期高。
12、硅酸盐水泥的主要水化产物有哪几种？水泥石的结构如何？参考答案：主要水化产物是：水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶、氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。
水泥石主要由固体（水泥水化产物及未水化的残存水泥核）和孔隙组成。
凝胶是由尺寸很小的凝胶微粒与位于胶粒之间的凝胶孔组成，胶粒的比表面积大，可强烈地吸附一部分水分，此水分与填充胶孔的水分称为凝胶水；毛细孔中的水分称为毛细水，毛细水的结合力较弱，脱水温度较低，脱水后形成毛细孔。
13、试述水泥细度对水泥性质的影响？怎样检验？参考答案：水泥细度直接影响到水泥的水化和凝结硬化。
水泥颗粒越细，比表面积越大，则使水泥熟料的化学活性发挥得越快，表现为水泥的水化反应速度快，凝结硬化也快，但过细的水泥不宜久存，硬化时收缩比较大。
细度的检验方法通常用筛分法或比表面积法来测定，筛分法以80um方孔筛的筛余量表示，比表面积法以1kg质量材料所具有的总表面积（m2/kg）来表示。
14、造成硅酸盐水泥体积安定性不良的原因有哪几种？怎样检验？参考答案：造成水泥体积安定性不良，一般是由熟料中所含游离氧化钙游离氧化镁过多或掺入石膏过多等原因所造成。
国家标准规定，由游离的氧化钙过多引起的水泥体积安定性不良可用雷氏法或试饼法检验。
试饼法是用标准稠度的水泥净浆做成试饼，经恒沸3小时后用肉眼观察未发现裂纹，用直尺检验没有弯曲；雷氏法是用雷氏夹中的水泥浆经沸煮三小时后的膨胀值。
15、试述硅酸盐水泥的强度发展规律及影响因素？参考答案：强度发展规律为：水泥的水化和凝结硬化从颗粒表面深入到部是有一个时间过程的，水化速度开始比较快，强度发展也比较快，以后逐渐减慢。
不同水泥的强度发展不完全相同，掺较多活性混合材料的硅酸盐水泥早期强度比较低，后期增进率高。