专题一 建筑材料的基本性质（教案）-浙江省职教高考《建筑材料》(高教社）专题复习讲练测

专题一 建筑材料的基本性质（教案）-《建筑材料》高教社-专题复习讲练测 [考纲要求] 1.学生能够准确理解建筑材料与质量、密度、表观密度、堆积密度、密实度、孔隙率、填充率等与质量相关的性质。 2.了解材料的亲水性、憎水性、吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性、抗冻性等特性。 3.掌握材料的强度、弹性、塑性、韧性等力学性质的定义及其重要性。 4.了解材料在长期使用过程中的抗渗性、抗冻性、抗风化性、抗老化性等耐久性质。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、质量与密度相关性质 建筑材料的基本性质中，与质量紧密相关的有密度、表观密度和堆积密度。密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量，反映了材料最基本的物理特性。而表观密度则考虑了材料内部的孔隙，是材料在自然状态下的单位体积质量。两者之差揭示了材料内部孔隙的存在。堆积密度则特别针对散粒或粉状材料，是其在堆积状态下的单位体积质量，影响着材料的储存、运输和施工效率。密实度与孔隙率是描述材料内部孔隙占比的关键指标，密实度高意味着孔隙率低，材料更加紧实，这对材料的强度、吸水性、保温性等性能有直接影响。 二、 与水有关的性质 建筑材料与水的关系是评估其性能的重要方面。亲水性和憎水性分别描述了材料表面易于或不易被水润湿的特性，这直接关系到材料的防水和防潮性能。吸水性是指材料在水中吸收并保持水分的能力，通过吸水率来衡量，对材料的重量、尺寸稳定性和耐久性有重要影响。此外，材料的耐水性、抗渗性和抗冻性也是与水有关的关键性质。耐水性好的材料能在长期水浸中保持性能稳定，抗渗性则防止水分渗透，而抗冻性则确保材料在寒冷环境下不会因水分结冰而破坏。 三、 材料的力学性质与耐久性 建筑材料的力学性质是其应用的基础，包括强度、弹性、塑性和韧性等。强度是材料抵抗外力破坏的能力，根据受力方式可分为抗压、抗拉、抗弯和抗剪强度等。弹性与塑性描述了材料在受力后的变形行为，弹性材料能恢复原形，而塑性材料则发生永久变形。韧性则强调材料在冲击或动力荷载下的能量吸收能力，对结构的安全性至关重要。最后，材料的耐久性是其在使用过程中抵抗各种自然因素破坏的能力，决定了建筑物的使用寿命。提高材料的耐久性需从材料选择、防护处理、合理设计和施工等多方面入手。 [真题练讲] 1.(2021年山西省统一考试)材料的耐磨性是指材料抵抗何种破坏的能力？ A. 拉伸 B. 压缩 C. 剪切 D. 磨损 答案：D 解析：耐磨性是指材料在摩擦过程中抵抗磨损破坏的能力。 2.(2020年浙江省统一考试)下列哪种因素不会影响材料的耐久性？ A. 环境温度 B. 环境湿度 C. 材料颜色 D. 腐蚀性介质 答案：C 解析：材料的耐久性主要受环境因素（如温度、湿度、腐蚀性介质等）和材料自身性质的影响，而颜色通常不是决定性因素。 3.(2022年浙江省统一考试）材料的导热性与其哪个性质密切相关？ A. 密度 B. 孔隙率 C. 弹性模量 D. 热导率 答案：D 解析：热导率是描述材料导热性能的物理量，与材料的导热性密切相关。 4.(2023年陕西省统一考试) 下列哪种材料的吸湿性最强？ A. 陶瓷 B. 玻璃 C. 木材 D. 钢材 答案：C 解析：木材由于其多孔性和亲水性，通常具有较强的吸湿性 5.(2020年浙江省统一考试) 材料的脆性断裂通常发生在何种应力状态下？ A. 拉伸应力 B. 压缩应力 C. 剪切应力 D. 弯曲应力 答案：A 解析：脆性材料在受到拉伸应力时，往往没有明显的塑性变形阶段，而是突然发生断裂。 [限时练讲] 1.下列哪种措施不能提高材料的耐久性？ A. 降低材料的孔隙率 B. 提高材料的密实度 C. 增加材料的吸水性 D. 采用耐腐蚀的材料组分 答案：C 解析：增加材料的吸水性会加速水分对材料的侵蚀，从而降低其耐久性。其他选项均是提高材料耐久性的有效方法。 2. 下列关于材料吸水性的说法，正确的是？ A. 材料的吸水性与其孔隙率无关 B. 材料的吸水性与其表面粗糙度有关 C. 所有材料都具有相同的吸水性 D. 材料的吸水性是恒定不变的 答案：B 解析：材料的吸水性与其孔隙率和表面粗糙度密切相关。孔隙率越高、表面越粗糙，材料的吸水性通常越强。不同材料的吸水性差异很大，且随环境条件的变化而变化。 3. 材料的韧性是指材料在何种条件下抵抗破坏的能力？ A. 受力后迅速断裂 B. 受力后产生塑性变形而不易断裂 C. 受力后保持弹性变形 D. 受力后发生蠕变 答案：B 解析：韧性是指材料在受力后能够产生显著的塑性变形而不断裂的性质，是评价材料抗冲击性能的重要指标。 4. 下列哪种材料的弹性模量最大，即抵抗弹性变形的能力最强？ A. 橡胶 B. 钢材 C. 木材 D. 塑料 答案：B 解析：钢材由于其高强度和刚性，通常具有较大的弹性模量，能够很好地抵抗弹性变形。 5. 材料的热膨胀系数反映了材料的哪种性质？ A. 抵抗温度变化的能力 B. 抵抗压力变化的能力 C. 抵抗湿度变化的能力 D. 抵抗化学侵蚀的能力 答案：A 解析：热膨胀系数是材料在温度变化时长度或体积发生变化的比率，反映了材料抵抗温度变化的能力。 6. 下列哪项措施不能改善混凝土的耐久性？ A. 使用高性能混凝土外加剂 B. 增加混凝土的含气量 C. 降低混凝土的水灰比 D. 增大混凝土的孔隙率 答案：D 解析：增大混凝土的孔隙率会降低其密实度，增加水分和有害物质的渗透通道，从而加速混凝土的劣化过程，不利于改善其耐久性。其他选项均是提高混凝土耐久性的有效方法。 7. 下列哪种材料的耐火性最好？ A. 木材 B. 钢材 C. 石膏制品 D. 耐火砖 答案：D 解析：耐火砖由于其高熔点和良好的热稳定性，通常被用作耐火材料，具有最好的耐火性。 8. 简述材料的弹性模量概念，并说明为什么弹性模量是评价材料刚度的重要指标。 答案：弹性模量是指材料在弹性变形阶段，应力与应变成正比的比例系数，用E表示，单位通常为MPa或GPa。它反映了材料抵抗弹性变形的能力，即材料在受力时保持其形状和尺寸不变的能力。弹性模量越大，表示材料在受到相同应力时产生的弹性变形越小，即材料的刚度越大。因此，弹性模量是评价材料刚度的重要指标。 9.解释材料的耐久性概念，并说明吸水率如何影响材料的耐久性。 答案：耐久性是指材料在使用过程中抵抗各种自然因素（如气候、化学侵蚀、物理磨损等）长期破坏作用，保持其原有性能的能力。吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸收水的质量与材料干质量之比。高吸水率意味着材料内部存在较多的孔隙和通道，这些孔隙和通道容易成为水、气体、化学物质等渗透和侵蚀的通道，从而降低材料的耐久性。因此，降低材料的吸水率是提高其耐久性的重要途径之一。 10.某轻质骨料在松散状态下的堆积密度为800kg/m3，紧密堆积后的堆积密度为1000kg/m3。若该骨料的真实密度为2000kg/m3，请计算其孔隙率和填充率，并解释两者在材料性能评估中的不同意义。 答案：孔隙率：首先计算松散状态下的孔隙体积，由于真实密度是2000kg/m3，松散堆积密度是800kg/m3，则松散状态下的孔隙率为：Ploose​=800/1−2000​=0.6 或 60% 紧密堆积后的孔隙率计算类似，但此处不直接给出，因为题目只问了松散状态。然而，为了完整性，紧密堆积的孔隙率会小于松散状态。 填充率：填充率通常不是直接计算得到的，而是与孔隙率相对的概念。在这里，我们可以理解为紧密堆积相对于松散堆积时，孔隙被进一步填充的程度。紧密堆积的堆积密度更高，说明孔隙被更多固体颗粒所填充，因此填充率更高（或孔隙率更低）。 意义：孔隙率直接影响材料的导热性、吸水性、强度等性能。高孔隙率通常意味着材料性能较差（如强度低、易吸水）。而填充率则更多地用于描述材料在特定处理或状态下的紧密程度，对于优化材料使用（如减少材料用量、提高结构效率）有重要意义。 11.解释为什么高吸水率的建筑材料在寒冷地区使用时容易遭受冻融破坏，并提出一种改善其抗冻性的方法。 答案：原因：高吸水率的建筑材料在潮湿环境中容易吸收大量水分。当环境温度降至冰点以下时，材料内部的水分结冰膨胀，导致材料内部产生应力。随着冻融循环的反复进行，这种应力不断累积并可能超过材料的抗拉强度，最终导致材料开裂、剥落甚至破坏。 改善方法：一种有效的改善方法是降低材料的吸水率。这可以通过选择低吸水率的原材料、优化材料配方、在材料表面施加防水涂层或浸渍剂等方式实现。此外，还可以采用引气剂等技术手段在材料内部引入微小气泡，这些气泡可以作为水分结冰时的缓冲空间，减少冰胀应力对材料的破坏作用。 12.某钢筋混凝土梁在承受弯矩作用时，其受拉区混凝土出现了裂缝。请分析这一现象对梁整体力学性能的影响。 答案：影响分析：混凝土是脆性材料，抗拉强度远低于抗压强度。在受拉区，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土会出现裂缝。裂缝的产生会削弱梁的截面有效高度，降低其抗弯承载力。同时，裂缝还可能成为水分、空气和有害物质的渗透通道，加速钢筋的锈蚀和混凝土的碳化过程，进一步降低梁的耐久性和承载能力。 [学法建议] 重点复习知识点： 1.质量是材料的基本属性之一，而密度则是描述材料质量与体积之间关系的关键参数。密度分为真密度（或称为理论密度、绝对密度），它是指材料在绝对密实状态下的单位体积质量，反映了材料无孔隙时的本质质量特性。 2.孔隙率是建筑材料内部孔隙体积占总体积的百分率，是评价材料密实程度的重要指标。密实度则与孔隙率相反，表示材料体积内被固体物质充实的程度。 3.建筑材料与水之间的相互作用对其性能有着重要影响。亲水性和憎水性描述了材料表面与水之间的润湿关系，前者易于被水润湿，后者则不易。吸水性则反映了材料在水中吸收并保持水分的能力，是评价材料耐水性的重要指标。 请同学们多结合实际操作，加深对理论知识的理解；操作需要反复练习，加深记忆；要注意安全，避免发生意外。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$