《土木工程材料 第2版》_陈德鹏 习题及解答 .docx

参考答案

第1章绪论

略。

广义范畴的土木工程材料是指用于土木工程的所有材料，可包括三部分:

(1)构成建(构)筑物实体的材料，如水泥、石灰、混凝土、钢材、砖、砌块、石材、沥青、瓷砖及其他装饰材料、功能材料等。

(2)辅助发挥作用的建筑器材，如给水排水设备、消防设备、网络通信设备材料等。

(3)施工过程中的辅助材料及临时设施，如脚手架、模板，围墙、板桩等。

狭义范畴的土木工程材料是指直接构成土木工程实体的材料，根据不同的依据可以进行多种方法的分类。按照工程性质，土木工程材料可分为建筑工程材料、道路桥梁工程材料、岩土工程材料等:按照材料来源，可分为天然材料和人工材料。最为常用的分类方法是根据材料的化学成分和物质组成的分类据此可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类。此外，按照使用功能和工程部位，可分为结构材料、墙体材料和功能材料等。

1-3

今后一段时间内，土木工程材料将向以下几个方向发展:

(1)轻质高强发展轻质高强材料，以减轻建筑物自重，可解除自重对结构高度和宽度的限制;也可降低材料用量、降低运费和劳动强度，提高经济效益。当前世界各国都在大力发展高强混凝土、加气混凝土、轻集料混凝土、空心砖、石膏板等材料，以满足土木工程发展的需要。

(2)多功能化发展多功能材料，使材料具有两种或两种以上的更多功能，可以在节约材料的同时实现多种功能;也可减少材料用量，简化构造层次和施工工艺。当前可以利用复合技术生产多功能材料、特殊性能材料及高性能材料，提高建筑物的使用功能和经济性。

(3)智能化所谓智能化材料，是指模仿生命系统，使材料本身具有自感知、自反馈自调节、自诊断或自修复能力。智能化材料具有传统材料无法比拟的优越性，已逐渐成为全球研究和开发的热点。当前已有的自调光玻璃、自愈合混凝士、相变储能建筑材料等都已具备智能化的特点。智能化建筑材料、智能化建筑业逐渐成为现代建筑的主要趋势。

(4)绿色化土木工程材料的绿色化，又可称为生态化，是为了降低环境污染、节约资源、维护生态平衡而生产的节能型、环保型和保健型的土木工程材料，即通常所谓的绿色建筑材料。

绿色建筑材料是指采用清洁生产技术，不用或少用天然资源和能源，大量使用工农业或城市固态废物生产的无毒害、无污染、无放射性，达到使用周期后可回收利用，有利于环境保护和人体健康的建筑材料。绿色建筑材料的界定不能仅限于某个阶段，而必须采用涉及多因素、多属性和多维的系统方法，必须综合考虑建筑材料的生命周期全过程的各个阶段。

(5)工业规模化为适应社会经济现代化和土木工程建设的发展，土木工程材料的生产要实现工业化和规模化，这样便于降低成本、控制质量和机械化施工。土木工程材料的工业规模化可通过生产标准化、大型化、商品化等途径实现。

1-4略。

第2章土木工程材料的基本性质

2-1

材料中所含孔隙的多少常以孔隙率表示，它是指材料所含孔隙的体积(Vp)占材料自然状态下总体积即表观体积(V0)的百分率，以P表示，其计算公式为

P=

密实度是与孔隙率相对应的概念，指材料的体积内被固体物质充实的程度，用D表示，可用下式计算，显然P+D=1。

D=

2-2

除了孔隙率以外，材料中孔隙的种类、孔径大小、孔的分布状态也是影响材料性质的重要因素之一，通常称之为孔特征。

密度是绝对密实状态下单位体积材料所具有的质量，即材料质量(m)与其绝对密实体积(V)之比。表观密度是材料在自然状态下单位体积的质量，即材料质量(m)与其表观体积(V0)之比。

2-3

材料的质量和堆积体积可影响颗粒堆积材料的堆积密度。另外，材料的堆积密度不仅与其颗粒的宏观结构、含水状态等有关，而且还与其颗粒间空隙或颗粒间被挤压实的程度等因素有关。

通过控制颗粒形状、大小、粒径分布、表面粗糙度和含水量等因素，并采用合适的填充方式，可以提高颗粒堆积材料的堆积密度。

2-4

区别：(1)吸水性是指材料能够吸收并保持水分的能力，而吸湿性是指材料表面或内部能够吸附水分的能力。

(2)吸水性主要指材料对于水分量的吸收，而吸湿性更多地表现在其真实重量的增加。

联系：(1)吸水性和吸湿性都是材料对于水分子的吸附能力，因此它们之间有一定的联系。

(2)在某些情况下，材料的吸水性和吸湿性可能会相互影响，例如当材料中含有大量亲水性基团时，其吸湿性也会相应提高。

材料含水后对材料性能的影响主要表现在以下几个方面：

(1)强度下降：随着材料含水率的增加，材料的强度会逐渐降低。这是因为水分子的存在会破坏材料内部的化学键和物理结构，导致材料变软、易变形。

(2)保温性下降：材料含水后，其保温性能也会受到影响。水分子的导热系数较高，会导致材料的导热性能增加，从而降低其保温性能。

(3)耐久性下降：水分子的存在还会加速材料的腐