工程材料练习题(工程材料的分类)_工程材料的主要分类

土木工程材料核心知识点解析

一、材料孔隙对性能的影响规律

孔隙率是材料的重要指标。当材料孔隙率增大时，密度通常不会改变。表观密度会下降。强度会降低。吸水率可能增加。抗冻性会变差。导热性也会减弱。

孔隙分为开口孔和闭口孔。开口孔容易吸水。闭口孔能提高保温效果。施工中需根据工程需求选择材料。屋面材料需要低吸水率。墙体材料需要适当孔隙保证隔热。

黏土砖实验数据显示：饱和状态抗压强度比干燥状态低12%。这说明材料遇水后强度下降。常接触水的部位应选用憎水材料。可通过表面处理改变材料亲水性。

二、混凝土配制关键参数

普通混凝土需要控制三个主要参数。水灰比决定强度。砂率影响和易性。单位用水量关系流动性。实验室配合比1:2.1:4.2表示水泥、砂、石比例。

施工时要考虑砂石含水。含水5%的砂需增加用量。含水1%的石子要补足重量。每立方混凝土材料用量需重新计算。实际用水量需扣除砂石带入的水分。

掺加减水剂可改善性能。保持流动性可减少用水量10-15%。早期强度可通过早强剂提升。大体积混凝土需用缓凝剂控制水化热。

三、钢材处理与选用原则

20CrMnTi适合做齿轮。渗碳处理使表面硬度达HRC60。心部保持良好韧性。淬火采用两次加热：880℃和870℃。回火200℃消除应力。

60Si2Mn用作板簧。淬火温度850-870℃。油冷保证组织均匀。T12A螺栓需要调质处理。先880℃淬火，再350-400℃回火。

Q235-D钢适合低温焊接。含磷量控制在0.035%以下。碳当量低减少冷裂风险。预制构件优先选用早强型水泥。

四、材料测试指标解析

软化系数反映耐水性。大于0.85的材料可用于潮湿环境。吸水率测试需区分质量吸水与体积吸水。石材体积吸水率不超过5%为合格。

水泥安定性通过沸煮法检测。游离氧化钙超标会引起体积膨胀。强度测试采用40×40×160mm试件。3天强度达标后方可出厂。

沥青标号按针入度划分。30号沥青比10号更软。延度试验反映低温性能。软化点测定用环球法。

五、工程应用注意事项

基础混凝土优先用普通水泥。地下水含硫酸盐时改用矿渣水泥。高温车间结构选用耐热混凝土。可采用矾土水泥配制。

外墙抹灰宜用混合砂浆。加入石灰膏提高施工和易性。防水工程选用火山灰水泥。水化产物能填充毛细孔。

木材使用前需干燥至平衡含水率。北方地区控制在12%以下。重要构件应避开节子部位。防腐处理采用CCA加压浸注。

通过以上知识点的系统掌握，工程人员能正确选择材料。施工中注意材料特性与环境的匹配。定期检测保证工程质量。这些要点是土木工程从业者的必备基础。