工程復合材料復習題匯總

1、土木工程復合材料及應用技術(shù)復習思考題 一、名詞解釋 : 1、復合材料 2、土工合成材料3、比 強 度 4、混雜復合材料 5、 纖維臨界體積率6、混 合 律 7、功能復合材料8、結(jié) 構(gòu) 復 合 材 料 9、 95 10、纖維臨界長度 11、界 面 粘 結(jié) 系 數(shù) 12、韌 性 13、 壓縮韌度指數(shù) 14、彎曲韌度指數(shù) 15、韌度16、沖擊韌性 17、疲勞試 驗荷載循環(huán)特征值18、單體 19、 高 聚 物 20、疲勞試驗應力比 21、鏈 節(jié) 22、土工材料抗拉強度 23、加 聚 反 應 24、聚灰比25、縮聚 反應 26、瀝青瑪蹄脂碎石混合料27、透水率28、導水率 29 濕熱效應 30相容性 3

2、1物理相容性 32化學相容性 32潤濕性 32界面工程 33復合材料界面 34復合效應 35誘導效應 36蠕變 37 降解反應 38 交聯(lián)反應 39 鋼纖維的回彈率 40 改性瀝青 41 瀝青外摻劑（改性劑） 42 調(diào)和瀝青 43瀝青穩(wěn)定碎石 44 集料毛體積 相對密度 45集料視相對密度 46集料有效相對密度 47 瀝青吸收量 48混合料的有 效瀝青含量 49 組合集料毛體積相對密度 二、是非題 : 1、纖維復合材料其纖維含量越高,力學性能越好。 （） 2、纖維與基體之間的界面強度越高越好。 （） 3、因鋼纖維不耐腐蝕 ,鋼纖維水泥混凝土其抗氯離子侵蝕的能力差。（ ） 4、鐓頭形鋼纖維混凝土

3、較長直形鋼纖維混凝土力學性能好。（ ） 5 、 鋼 纖 維 水 泥 混 凝 土 集 料 最 大 粒 徑 不 宜 超 40mm 。 （） 6、鋼纖維水泥混凝土其砂率較普通水泥混凝土低。 （） 7、鋼纖維水泥混凝土其水泥用量較普通混凝土低。 （） 8、鋼纖維水泥混凝土其分散系數(shù)越小 ,表示鋼纖維分布越均勻。 （ ） 9、鋼纖維水泥混凝土從均勻性方面看其鋼纖維長徑比不宜超過60。 （ ） 10 、 鋼 纖 維 水 泥 混 凝 土 采 用 坍 落 度 評 定 其 工 作 性 。 （） 11 、 鋼 纖 維 與 水 泥 基 間 界 面 孔 隙 率 低 于 基 體 。 （） 12 、 在 普 通 水 泥

4、混 凝 土 中 加 入 鋼 纖 維 其 抗 壓 強 度 大 大 提 高 。 () 13、采用插入式振動器振搗鋼纖維水泥混凝土時 ,要求斜向插入 ,并與平面的夾角 不大于 30。 ( ) 14、路面鋼纖維水泥混凝土其鋼纖維體積率在 0.75 1.5之間。 ( ) 15、鋼纖維水泥混凝土路面其板厚一般取普通水泥混凝土板厚的0.550.65。 ( ) 16、垂直于植物平面的滲透特性可用垂直滲透系數(shù)和導水率表示。( ) 17、軟土地基固結(jié)時使用的排水板排水范圍越小 ,軟土的固結(jié)時間越短。 ( ) 18 、 土 工 植 物 的 排 水 能 力 與 其 水 流 方 向 材 料 長 度 成 反 比 。 ()

5、 19 、 粘 性 土 使 用 土 工 材 料 反 濾 時 易 形 成 天 然 濾 層 。 () 20、我國規(guī)范中加筋擋土墻破裂面按朗金理論破裂面確定。( ) 21、我國規(guī)范中加筋擋土墻其內(nèi)部穩(wěn)定計算時 ,其土壓力系數(shù)取主動土壓力系數(shù)。 () 22 、 分子量大于 500 的 化 合物 稱 高分子化 合物 ( ) 23 、每種聚 合物 的 原 料 稱為鏈 節(jié) ( ) 24 、 聚合成大分子 鏈的最 小 基本 結(jié) 構(gòu)單元稱為 單體 ( ) 25 、高聚物 的分 子量 是可變 的 ( ) 26、線型結(jié)構(gòu)的高聚物特征是分子中的原子以共價鍵結(jié)合起來,固化后硬而脆 ( ) 27、體型結(jié)構(gòu)的高聚物特征是大

6、分子鏈之間以強的化學鍵交聯(lián)在一起表現(xiàn)為良好 的塑性和高彈性。 () 28、經(jīng)拉伸后高聚物纖維(伸長率為 400)具有各項異性。( ) 29 、 玻 璃 鋼 是 一 種 硬 而 脆 的 鋼 鐵 材 料 。 () 30 、 鈣 塑 材 料 即 以 碳 酸 鈣 等 粒 子 改 性 的 熱 塑 性 復 合 材 料 。 () 三、填空題： 1、按用途復合材料可分為和 兩 類。 2、按照 增強 材料 形狀 復合 材料 可分 為、 和三類。 3、按基 體材 料不 同復 合材 料可分 為、 和三類。 4、影響纖維復 合材料 性能的主要因 素有、 、 、纖維的性能、基體的性 能 和 纖 維 與基體間界面強度 5

7、、按鋼纖維體積率不同 ,鋼纖維水泥混凝土可分為 和 三種。 6、鋼纖維按生產(chǎn)工藝不同可分為、 和 四種。 7、鋼纖維的幾何參數(shù)指、 和 8、評價鋼纖維混凝土的工作性依混凝土稠度不同可采取 和 方法。 9、鋼纖維水泥混凝土拌和按其投料順序和方法不同可分為 和 三種。 10 鋼纖維級別劃分依據(jù)。 11 按材質(zhì)不同鋼纖維分為 12 鋼纖維混凝土各類強度指標的統(tǒng)一計算模式為 13、土工合成材料通常包括 和 和 兩類。 14、濾層材料必需具備和 件。 15 、 土 工 材 料 防 護 作 用 按 其 在 結(jié) 構(gòu) 防護和防護。 16、土工材料主要 功能有 、 和。 17 、 土 工 織 物 孔 徑 表 示

8、 為 和 兩種。 18、土工織物的水力學特性指 和。 19、土工織物的淤堵可分為 三種。 20、影響土工織物淤堵的因素主要有 和。 21、沿織物平面的滲透特性可用和 性可用 和 表示。 22、塑料排水板在軟基加固中垂直排水時可按 形方法布置。 23、筋土間相互作用原理目前主要有 原理。 24、加筋土工程計算包括 計算。 區(qū)的長度 25、加筋土中筋帶的無效長度指位于 效長度指位于 26、加筋擋土墻傾覆穩(wěn)定驗算時，其轉(zhuǎn)動點為 27、驗算加筋土整體穩(wěn)定時， 用圓弧條分法進行。 般將滑弧通過加筋墻體 組成元素有（舉 、 四類。其土工織物 可分為 兩個條 中位置不同可分為 、 、 、 ，評定孔徑方法有

9、、 和 、 表示；垂直于織物平面的滲透特 形或 原理和 和 兩類 區(qū)的長度，有 。 ，采 出五個元 28 、 大 分 子 鏈 的 素） 、 、 、 和 29 、 線 型 無 定 型 高 聚 物 的 三 種 力 學 狀 態(tài) 、 、 。 30、高分子材料分子鏈中做為熱運動單元的鏈段越短，則高分子鏈柔性 越。 31、對塑料制品，通常希望玻璃化溫度些，對橡膠制品，通常希 望玻璃化溫度 些。 32、用來合成高聚物的低分子化合物稱。 33、高分子的合成方法有和 兩種。 34 土工合成材料的抗拉強度一般以來表示，單位為 。 35 撕裂強度反映了土工材料的能力 .可評價不同土工織物和土工膜被擴 大破損程度的難

10、易 , 36 頂破強度是反映土工織物及土工膜的能力。 37 刺破強度是反映土工織物或土工膜的能力。 38 測定土工 合成材料與土相 互作用的 界面摩擦 特性的 試驗，一 般采 用。 39 土工材料水力學特性主要包括兩方面：和 。 40 土工合成材料加筋技術(shù)在公路工程中得到大量應用，歸納起來，可分 為 ， ， ， 四個方面。 41 瀝青物理改性指。 42 硫磷在瀝青中的鏈橋作用，可提高瀝青的高溫穩(wěn)定性，但應采用 ， 否則改善了高溫穩(wěn)定性，但低溫抗裂性則明顯降低。 43 受阻酚、受阻胺等瀝青抗老化劑的改性效果好，但價格較為昂貴，因此目前 常用的耐老化改性劑是 。 44 瀝青的彈性恢復能力強，則路面

11、在荷載作用下產(chǎn)生的變形，能在荷載通過后 迅速恢復，從而殘余變形 。 45 瀝青混合料短期老化是指在 ；長期老化是 指。 46 改性瀝青的加工制作及使用方式，總體來說，可以分為 和 兩大類。 47 廢橡膠粉改性瀝青的生產(chǎn)方式分為和 兩大類。 四、問答題： 1、增強體、基體和界面在復合材料中各起什么作用？ 2、復合材料有何優(yōu)異的性能？ 3、應用混合律計算纖維復合材料性能的前提條件（或基本 假定）是什么？ 4、比較粒子(顆粒)增強和纖維增強的作用和機理。 5、改進界面結(jié)合應從哪些方面考慮？ 6、鋼纖維在砼中分布的方向性對性能有何影響？工程中是如何考慮這種影響 的？為了消除方向的不利影響，施工中應注意

12、什么？ 7、氯離子對鋼纖維有腐蝕作用，如何理解鋼纖維砼較普通砼的抗氯離子侵蝕能 力增強？ 8、簡述鋼纖維砼和易性評價方法及其影響因素？ 9、鋼纖維與水泥基間界面有何特征？舉出 23 種具體改善界面的措 施？ 10、簡述改善鋼纖維增強效果的措施？ 11、簡述鋼纖維水泥砼路面的設計過程？ 12 簡述引起鋼纖維結(jié)團的因素。 13 噴射鋼纖維混凝土與素噴混凝土相比具有哪些特點？ 14 噴射鋼纖維混凝土的原材料包括哪些？ 15 簡述干噴鋼纖維混凝土配合比設計方法及過程。 16 簡述干噴鋼纖維混凝土配合比設計的內(nèi)容。 17 簡述與干噴鋼纖維混凝土相比濕噴鋼纖維混凝土的優(yōu)點。 18、簡述土工織物與傳統(tǒng)過濾與

13、排水材料相比時優(yōu)點？ 19、何謂反濾特性，濾層設計應滿足哪些要求？ 20、加筋擋土墻外部穩(wěn)定分析時包括哪些內(nèi)容？ 21、什么是高分子材料？簡述高聚物機械性能？ 22、線型無定形高聚物的三種力學狀態(tài)各具什么特征？如何應用于生產(chǎn)實際？ 23、簡述影響聚合物砼強度的主要因素？ 24、簡述 SBS 改性瀝青與原始瀝青在路用性能上的差別？ 25 簡述影響固體顆粒瀝青改性劑效果的因素。 26 簡述 SBS改性瀝青的主要特點。 27 簡述 PE改性瀝青的主要特點。 28 我國評價改性瀝青性質(zhì)的方法有哪些？ 29、簡述瀝青瑪蹄脂碎石混合料組成特點。 30 比較 SMA與普通的密級配瀝青混凝土 (DAC)力學性

14、能形成及高溫穩(wěn)定性的差 別。 31 比較 SMA與瀝青碎石混合料 (AM)性能差別。 32 簡述瀝青瑪蹄脂碎石混合料具有良好的水穩(wěn)定性原因。 33 簡述瀝青瑪蹄脂碎石混合料具有良好的耐久性原因。 34 簡述瀝青瑪蹄脂碎石混合料具有良好的表面功能（抗滑、車轍小、平整度高、 噪聲小、能見度好）原因。 35 我國 SMA技術(shù)指南對 SMA混合料需要采用的瀝青結(jié)合料規(guī)定有哪些？ 36 簡述瀝青混合料中加入纖維穩(wěn)定劑的主要作用。 37 簡述木質(zhì)素纖維、礦物纖維、聚合物纖維在瀝青混合料中使用性能的差別。 38 SMA混合料參數(shù)設計中，最重要的兩個參數(shù)是什么？ 39 SMA混合料設計的內(nèi)容有哪些？ 40 簡

15、述集料的四個體積特性參數(shù)。 41 簡述 SMA混合料的施工特性與施工工藝特點。 42 簡述 SMA路面施工準備工作內(nèi)容。 43、簡述高分子聚合物減水、保水機理。 44 簡述復合材料的特點。 45 簡述復合材料的濕熱效應現(xiàn)象特有性質(zhì)。 46 如何改善基體與增強劑的潤濕性。 47 常見復合效應有哪些？ 48 選擇復合材料單元組分材料時應主意什么？ 49 影響土工材料界面特性的測試試驗結(jié) 果的因素有哪些？ 50 影響土工織物滲透的因素有哪些？ 51 加筋材料的容許抗拉強度是將試驗室測得的極限強度值除以幾項系數(shù)獲得 的，這幾項系數(shù)分別為哪些？ 52 簡述選擇土工模的應考慮的因素。 53 簡述土工膜上的

16、保護層的用途。 54 簡述土工膜下支持層的用途。 55 作為隔離層的土工織物和土工膜應滿足哪兩方面的要求？設計時必須對材料 的哪些性能進行核算？ 五、計算題： 1、假設用空心玻璃球填充熱固性聚酯，該 玻璃球外圓直徑 lmm ，壁厚 0.01mm，玻璃 密度為 2.5g/cm3，聚酯的密度為 1.28g/cm3 若復合材料的密度為 0.85g/cm3，試計算每 立方米所需玻璃微球數(shù)。 2、聚酯碳纖維復合材料含高強碳纖維 30 （體積 ），若換用聚 乙烯纖維達到相同的彈性模量，試問： （a）所需聚乙烯纖維體 積百分數(shù)；（b）比效兩種復合材料的比模量。聚酯的密度為 1.28g/cm3，模量為 4.5

17、5GPa；碳纖維密度為 1.78g/cm3 ，模 量 2.0GPa；聚乙烯纖維密度為 0.97g/cm3 ，模量 1.17GPa。 3、有一塊 2m2.35m6.25m 鋁板。（a）計算鋁板的重量； （b）計算厚度、橫 向彈性模量相同的 聚 乙烯纖 維 增強環(huán) 氧復合板材 的重量 。環(huán)氧的密 度為 1.3g/cm3，模量為 31.5GPa；聚乙烯纖維密度為 0.97g/cm3,模量為 117GPa; 鋁的 密度為 2.7g/cm3,模量為 69GPa。 4、用單向排列的 S 玻璃纖維增強聚 酯作為船體外殼，密度為 1.6g/cm3， 聚酯基體的密度為1.28g/cm3，彈性 模量為 4.55G

18、Pa,計算纖維的體積分數(shù) 和 比 模 量， S 玻 璃 纖 維的 密 度 為 2.5g/cm3，模量為 0.89GPa。 5、假設鐵板厚 6.25mm，涂覆 0.125mm 厚的涂料。試計算 （a）導熱率降低的百分 數(shù)（與未涂涂料相比 ）；（ b）導熱率降至 50時所需涂料的厚度。已知鐵的導熱系 數(shù)為 79.6w/m k；涂料的導熱系數(shù)為 1.26WmK 。 6、在兩塊 5mm 厚的玻璃板之間。夾一塊 1mm 的聚碳酸酯。請計算垂直于復合 板材方向的彈性模量。已知聚碳酸酯和玻璃的模量分別為 2.8GPa和 84GPa;密度 分別為 1.2g/cm3和 2.3g/cm3。 7、某接觸器件是用銀鎢

19、復合材料制成的， 其生產(chǎn)過程是首先制成多孔的鎢粉 末冶金坯料，然后將純銀滲入到孔洞中去。在滲銀之前，鎢壓坯的密度為 14.5g/cm3。試計算孔隙的體積分數(shù)及滲銀之后坯料中銀的質(zhì)量分數(shù)。已知純鎢 及純銀的密度分別為 19.3g/cm3及 l0.49g/cm3。假定鎢坯很薄并全為開空孔。 8、已知某復合材料含 A 、 成分，其質(zhì)量分數(shù)依次為 0.05 ， 0.05 。 其 密 15.77g/cm3,4.94g/cm3 ， B、C、D 四種 0.75，0.15， 度依次為 14.5g/cm3 ， 密 8.9g/cm3 米。試計算該復合材料的 度。 9、涂有碳化硅涂層的硼纖維增強鋁合金是一種耐高溫的

20、輕質(zhì)航空、航天復合材 料，纖維和基體的主要性能參數(shù)如表所示。當纖維體積分數(shù)為 0.40 時，試計算 復合材料的密度、縱向和橫向模量及縱向強度、膨脹系數(shù)。 10、已知純 A 的彈性模量為 100MPa，純 B 的彈性模量為 20Mpa，A 的纖維在 B 基體中起增強作用，如果 B中分布均勻連續(xù)平行的 A纖維，且 A纖維體積率為 30%，試問順纖維方向施加拉力 P 時，纖維承擔多大的荷載 ? 11、已知鋼纖維砼鋼纖維體積率為 2%，鋼纖維密度為 7.8g/cm3，則每立方米鋼 纖維砼中應加入的鋼纖維質(zhì)量為多少公斤？ 12、已知水泥砼基體抗彎強度為 5.5MPa，采用剪切型鋼纖維，長徑比為 60，

21、纖維體積率為 2%，鋼纖維對抗折強度影響系數(shù)為 0.73,試估算鋼纖維砼抗彎強度。 13、已知砼 W/C 為 0.45，采用水泥抗壓強度為 52.5MPa，要求鋼纖維砼抗彎強 度設計值為 5.5MPa,試問當采用長徑比為 60 的剪切型鋼纖維時其體積率應為多 少?已知強度保證率為 95%,抗折強度標準差為 0.65MPa。 14、已知某鋼纖維水泥砼面板設計厚度為 18cm，接縫傳荷能力折減系數(shù) kr=0.88， 設計使用年限內(nèi)標準軸載累計作用次數(shù) Ne為600萬次，綜合影響系數(shù) kc為 1.35， 標準軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應力 ps=2.2mpa，最大溫度梯度時砼板的濕 度應力 tm=2

22、.1MPa,溫度疲勞應力系數(shù) Kt=0.51, 試問若鋼纖維砼抗彎強度 fftm=7.MPa 時上述初估板厚能否符合要求。 15、試判斷某工程使用的土工織物護土（松砂）過濾 是否合適。已知土工織物 O95為 0.1mm，垂直滲透系 數(shù)為 2 .6210-2cm/s，護土顆粒組成見下表，護土滲 透系數(shù)為 9.3810 -4 cm/s 顆 粒 組 成 限制 有效 平均 粒徑 粒徑 粒徑 d(mm) 0.25 0.20 0.154 0.10 0.076 0.05 d60 d10 d50 % 0.65 1.0 12.4 46.2 29.7 4.55 5.5 0.117 0.076 0.108 16、在軟土地基上修建路堤，堤底擬鋪設土工織物排 水層。排水層可沿兩個方向水平排水。堤底面長 30 米，