《建筑材料》復(fù)習(xí)

1、《建筑材料》復(fù)習(xí),緒 論,建筑材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及代號國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的表示方法：由標(biāo)準(zhǔn)名稱、部門代號、編號和批準(zhǔn)年份等組成例如： A. 國家標(biāo)準(zhǔn)《燒結(jié)普通磚》GB5101一93。標(biāo)準(zhǔn)的部門代號為GB，編號為5101，批準(zhǔn)年份為：1993年。 B. 建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑水磨石制品》JC507一93。標(biāo)準(zhǔn)的部門代號為JC，編號為507，批準(zhǔn)年份為1993年。,按化學(xué)成分分按使用功能分,一、材料的

2、密度、表觀密度與堆積密度1、實(shí)際密度（密度） 定義：材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下，單位體積所具有的質(zhì)量。,第一章 建筑材料的基本性質(zhì),ρ——實(shí)際密度（g/cm3)m——材料在干燥狀況下的質(zhì)量 V——材料在絕對密實(shí)狀況下的體積測量方法： 不規(guī)則的密實(shí)材料——用排水體積法 有孔隙的材料——把干燥后的材料磨成細(xì)粉，用李氏瓶法測定其實(shí)體積，進(jìn)行計(jì)算。,2．表觀密度 定義：材料在自然

3、狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，按下式計(jì)算,分：干表觀密度和濕表觀密度測量方法： 規(guī)則形狀，可根據(jù)實(shí)際測量 不規(guī)則形狀，用蠟封排液法,3、堆積密度 堆積密度是散粒材料(粉狀、顆粒狀）在堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。,材料的堆積體積不僅包含材料內(nèi)部的空隙體積，還包含顆粒之間的空隙（材料顆粒之間被空氣所占據(jù)的空間）體積。,,,4、孔隙率定義：孔隙率是材料內(nèi)孔隙體積占總體積的百分比。 P = (V0 –V)/V0×

4、;100%=（1-ρ0/ρ）×100% ≤1 D+P=1 D：密實(shí)度 密實(shí)度是指材料內(nèi)被固體物質(zhì)所充實(shí)的程度。反映材料的致密程度。 D= V/V0×100%=ρ0/ρ ×100%,5、填充率、空隙率填充率是指散粒狀材料在其堆積體積中被其顆粒填充的程度，用D’表示。 D’=V0/v0’ ×100%=ρ’0/ρ0 ×100%

5、空隙率是材料在松散狀態(tài)下，顆粒空隙體積占松散體積的百分比。 P’= (V’0 –V0)/V’0 ×100%=（1-ρ’0/ρ0） × 100% D’+P’=1,材料的耐水性 定義：材料長期在水的作用下不破壞，其強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)稱為材料的耐水性。 軟化系數(shù)的范圍波動在0-1之間。當(dāng)軟化系數(shù)大于0.80時

6、，可以認(rèn)為是耐水性材料。 在設(shè)計(jì)長期處于受水浸泡或處于潮濕環(huán)境的重要結(jié)構(gòu)時，必須選用軟化系數(shù)不低于0.85的建筑材料。,抗?jié)B性 材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)稱為抗?jié)B性。材料的抗?jié)B性用滲透系數(shù) K 或抗?jié)B等級來表示。,抗凍性 材料在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性質(zhì)，稱為材料的抗凍性。 材料的

7、抗凍性用抗凍強(qiáng)度等級F表示。如F25表示材料能抵抗凍融循環(huán)25次。,導(dǎo)熱性 材料的孔隙率越大，即空氣越多，導(dǎo)熱系數(shù)越小，同類材料的孔隙是隨表觀密度的減少而增大，則導(dǎo)熱系數(shù)隨表觀密度的減小而減??；,耐燃性：指材料能經(jīng)受火焰和高溫的作用而不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性能，是影響建筑物防火、結(jié)構(gòu)耐火等級的重要因素。,1.2 材料的力學(xué)性質(zhì),共注,第二章 氣硬性膠凝材料,第一節(jié) 建筑石灰,一、建筑石灰的生產(chǎn)1、原料

8、 以碳酸鈣（CaCO3）為主要成分的礦物、巖石（如石灰?guī)r、白云巖）等。 主要原料是天然的石灰?guī)r。,2、生產(chǎn)過程 天然碳酸巖類巖石——（石灰石、白云石）經(jīng)高溫煅燒（900℃以上），其主要成分CaCO3分解為以CaO為主要成分的生石灰，其化學(xué)反應(yīng)可表示如下：,生石灰具有多孔結(jié)構(gòu)。 生石灰一般為白色或黃灰色塊灰，塊灰碾碎磨細(xì)即為生石灰粉。氧化鎂含量不大于5%時稱為鈣質(zhì)石灰，大于5%時

9、稱為鎂質(zhì)石灰。,煅燒石灰石或白云巖石，內(nèi)含CaCO3,正火石灰,欠火石灰,過火石灰,因煅燒溫度過高使粘土雜質(zhì)融化并包裹石灰，從而延緩石灰的熟化，導(dǎo)致已硬化的砂漿產(chǎn)生鼓泡、崩裂等現(xiàn)象,碳酸鈣沒有完全分解，降低了生石灰的產(chǎn)量,,二、建筑石灰的熟化與硬化（一）石灰的消化 工地上使用石灰時，通常將生石灰加水，使之消解為消（熟）石灰—?dú)溲趸}，這個過程稱為石灰的“消化”，又稱“熟化”：,生石灰在熟化過程有兩

10、個顯著的特點(diǎn)：1、體積膨脹（增大約1-2.5倍）；2、放出大量的熱，放熱速度快；,影響生石灰熟化速度的因素：1、塊小多孔的塊灰易與水接觸，熟化較快；2、鈣質(zhì)石灰熟化速度快于鎂質(zhì)石灰；3、雜質(zhì)含量較多的石灰熟化速度慢；4、過火石灰熟化更慢；5、欠火石灰?guī)缀醪皇旎?、熟化池中的溫度，溫度高，熟化速度快。,熟化為石灰膏：,將生石灰放入水中，注意水要過量,,池中透明液體為氫氧化鈣飽和溶液，下部沉淀即為熟石灰,生石灰要在水

11、中放置兩周以上，此過程即為“陳伏”。在這段時間里生石灰會完全和水反應(yīng)，不會因含有過火石灰造成熟化推遲而導(dǎo)致墻面鼓泡的現(xiàn)象。,為了消除雜質(zhì)，熟化的氫氧化鈣經(jīng)篩網(wǎng)過濾（除渣）流入儲灰池。,熟化為熟石灰粉：,將生石灰塊淋水，使石灰充分熟化，再把氫氧化鈣磨細(xì)、篩分而得干粉，此時得到的產(chǎn)品就是熟石灰粉。,（二）石灰的硬化,結(jié)晶作用漿體中游離水的不斷損失，導(dǎo)致Ca(OH)2結(jié)晶；碳化作用 Ca(OH)2與空氣中的CO2氣體反應(yīng)，

12、在表面形成CaCO3膜層。 提高耐久性。 結(jié)晶和碳化兩個過程同時進(jìn)行。 石灰硬化的特點(diǎn)：一是硬化速度慢；二是體積收縮大。,第二節(jié) 建筑石膏,,1.建筑石膏,β型半水石膏,建筑石膏的特性1、硬化后體積微膨脹2、防火性好，但耐火性差3、凝結(jié)硬化快，在施工過程中常摻入緩凝劑,一、填空題1.膠凝材料按照化學(xué)成分分為（ ）和（ ）兩類。無機(jī)膠凝材料按照硬化條

13、件不同分為（ ）和（ ）兩類。2、生石灰熟化放出大量的（ ），體積發(fā)生顯著（ ），；石灰硬化時放出大量（ ），體積產(chǎn)生明顯（ ）。3.生石灰按照煅燒程度不同可分為（ ）、（ ）和（ ）；按照MgO含量不同分為（ ）和（ ）。二、單選題

14、1、石灰在消解（熟化）過程中____。 體積明顯縮小 ； B. 放出大量熱量C. 體積膨脹 ； D. 與Ca(OH)2作用形成CaCO3 2、____漿體在凝結(jié)硬化過程中，其體積發(fā)生微小膨脹。 A. 石灰； B. 石膏； C. 菱苦土 ； D.水玻璃 3、為了保持石灰的質(zhì)量，應(yīng)使石灰儲存在____。 A. 潮濕的

15、空氣中； B. 干燥的環(huán)境中； C. 水中； D. 蒸汽的環(huán)境中,5、石灰硬化的理想環(huán)境條件是在____中進(jìn)行。 A. 水 ；B. 潮濕環(huán)境 ； C. 空氣 ； D . 干燥環(huán)境 6、石灰硬化過程實(shí)際上是____過程。 A. 結(jié)晶； B. 碳化； C. 結(jié)晶與碳化 7、生石灰的分子式是____。 A. CaCO3； B. Ca(OH)2； C. CaO

16、 8、石灰在硬化過程中，體積產(chǎn)生____。 A. 微小收縮； B. 不收縮也不膨脹； C. 膨脹； D. 較大收縮 9、石灰熟化過程中的“陳伏”是為了____。 A. 有利于結(jié)晶 ；B. 蒸發(fā)多余水分C. 消除過火石灰的危害 ；D . 降低發(fā)熱量,工程實(shí)例分析1：石灰砂漿層起拱,現(xiàn)象： 某住宅使用石灰廠處理的下腳石灰作 粉刷。數(shù)月后粉刷層多處向外拱起，還看見一些裂縫，請分析原因。分析討論

17、： 石灰廠處理的下腳石灰往往含有過燒的CaO或較高的MgO，其水化速度慢于正常石灰。這些過燒石的氧化鈣或氧化鎂在已經(jīng)水化硬化的石灰砂漿中慢慢水化，體積膨脹，就會導(dǎo)致砂漿層起拱和開裂。,工程實(shí)例分析2：石灰的選用,現(xiàn)象：某工地急需配制石灰砂漿。當(dāng)時有消石灰粉、生石灰粉及生石灰處理可供選用。因生石灰價格相對叫便宜，便選用，并馬上加水配制石灰膏，再配制石灰砂漿。使用數(shù)月后，石灰砂漿出現(xiàn)眾多凸出的膨脹性裂縫，請分析原因。分析討論

18、：該石灰的陳伏時間不夠。數(shù)日后部分過火石灰在已硬化的石灰砂漿中熟化，體積膨脹，以致產(chǎn)生膨脹性裂紋。因工期緊，若無現(xiàn)成合格的石灰膏，可選用消石灰粉。消石灰粉在磨細(xì)過程中，把過火石灰磨成細(xì)粉，易于克服過火石灰在熟化時造成的體積安定性不良的危害。,第三章 水泥,通用硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、適量石膏和規(guī)定的混合材料磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。 硅酸鹽水泥在國際上分為兩種類型： 硅酸鹽水泥中不摻加混合材料的稱為I型

19、硅酸鹽水泥，代號為P.I； 在硅酸鹽水泥熟料粉磨時摻入不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱為II型硅酸鹽水泥，代號為P. II。,硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝——“兩磨一燒”工藝生產(chǎn)水泥的方法主要有干法立窯生產(chǎn)和濕法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)兩種 ；硅酸鹽水泥分為：Ⅰ型硅酸鹽水泥（不摻混合材料）和Ⅱ型硅酸鹽水泥（摻不超過5%混合材料）。,一、硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)工藝,石灰石,黏 土,鐵礦粉,生 料,石

20、 膏,硅酸鹽水泥,混合材料,熟 料,按比例混合,磨細(xì),1450℃,煅燒,磨細(xì),二、熟料的礦物組成及其特性,熟料的礦物組成,水泥熟料礦物,硅酸二鈣,鐵鋁酸四鈣,游離氧化鈣和氧化鎂,鋁酸三鈣,硅酸三鈣,含堿礦物及玻璃體,2CaO?SiO2，C2S,4CaO?Al2O3?Fe2O3，C4AF,f－CaO和f－MgO,3CaO?Al2O3，C3A,3CaO?SiO2，C3S,化學(xué)式及簡寫,二、熟料的礦物組成及其特性,水泥熟料礦物的主要特性

21、 熟料礦物磨細(xì)加水，均能單獨(dú)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其特點(diǎn)見上表。,主要水化產(chǎn)物（在完全水化的水泥石中 ）：,水化硅酸鈣 70%（凝膠） 氫氧化鈣 20%（晶體） 水化鋁酸鈣（晶體）水化鐵酸鈣（膠體） 水化硫鋁酸鈣晶體（也稱鈣礬石）7%,是水泥石形成強(qiáng)度的最主要化合物,,,,水化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其放出的熱量稱為水化熱。其水化熱大，放熱的周期也較長，但大部分（50%以上）熱量是在3天以內(nèi)

22、。特別是在水泥漿發(fā)生凝結(jié)、硬化的初期放出。,（二）硅酸鹽水泥的物理性質(zhì),1.細(xì)度細(xì)度是指水泥顆粒的粗細(xì)程度。水泥顆粒的粗細(xì)，直接影響其水化反應(yīng)速度、活性和強(qiáng)度。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，水泥的細(xì)度用篩析法和比表面積法來測定。硅酸鹽水泥的細(xì)度為其比表面積大于300m2/kg。,2.標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 水泥凈漿達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度時的需水量。,3.凝結(jié)時間凝結(jié)時間分為初凝時間和終凝時間。初凝時間是從加水至水泥漿開始失去塑性的時間；終凝時

23、間是從加水至水泥漿完全失去塑性的時間。水泥初凝時間不宜過早，終凝時間不宜過遲。 國家標(biāo)準(zhǔn)GB175－1999規(guī)定：硅酸鹽水泥初凝不得早于45min，終凝不得遲于6.5h。,4.體積安定性水泥漿體硬化后體積變化的均勻性稱為水泥的體積安定性。即水泥硬化漿體能保持一定形狀，不開裂，不變形，不潰散的性質(zhì)。水泥在硬化過程中體積變化不穩(wěn)定，即為體積安定性不良。 水泥安定性不良的原因：熟料中含有過量的游離氧化鈣（f－CaO），或含有過量的游

24、離氧化鎂（f－MgO）；生產(chǎn)水泥時摻入的石膏過量。 國家標(biāo)準(zhǔn)GB175－1999規(guī)定，硅酸鹽水泥的安定性用沸煮法檢驗(yàn)必須合格。,當(dāng)石膏摻量過多時，在水泥硬化后，殘余石膏與水化鋁酸鈣繼續(xù)反應(yīng)生成鈣礬石，體積增大約1.5倍，從而導(dǎo)致水泥石開裂。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥的體積安定性用試餅沸煮法 或雷氏法　 來檢驗(yàn)。,5.強(qiáng)度及強(qiáng)度等級（1）膠砂強(qiáng)度 國家標(biāo)準(zhǔn)《規(guī)定，水泥和標(biāo)準(zhǔn)砂按1：3質(zhì)量比混合，加入規(guī)定量的水（水

25、灰比為0.50），經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法攪拌成型。制成40mm×40mm×160mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件（1d溫度為20±1℃，相對濕度90％以上的空氣中帶模養(yǎng)護(hù)；1d以后拆模，放入20±1℃的水中養(yǎng)護(hù)）下養(yǎng)護(hù)。根據(jù)水泥品種不同，分別測定3d、28d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，即為水泥的膠砂強(qiáng)度。,（2）強(qiáng)度等級 根據(jù)水泥的膠砂強(qiáng)度劃分的級別稱為強(qiáng)度等級。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級劃分為42

26、.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R共六個等級。表的 規(guī)定。,注：R型為早強(qiáng)型，主要是3d強(qiáng)度較高，可達(dá)28d強(qiáng)度的50%。,6.水化熱水化熱是指水泥在水化過程中放出的熱量。水化熱通常在水泥水化初期放出，其大小取決于熟料中各礦物成分的含量、摻和料的數(shù)量、水泥的細(xì)度、養(yǎng)護(hù)條件、外加劑的品種等。硅酸鹽水泥是通用水泥中放熱量最大的一種。,第二節(jié) 摻混合材料的硅酸鹽水泥,活性混合材料 具有一

27、定的化學(xué)活性，能和水泥的水化物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成新的水硬性膠凝材料，凝結(jié)硬化產(chǎn)生強(qiáng)度，從而改變水泥的某些特性的混合材料。,摻有活性混合材料的硅酸鹽水泥的特性：1、初凝時間：45min2、細(xì)度,第三節(jié) 其它品種水泥,鋁酸鹽水泥:（１）早期強(qiáng)度很高，故適用于工期緊急的工程。如國防、道路和緊急搶修工程。（2）水化放熱極快且放熱量大，不得應(yīng)用于大體積混凝土工程。（3）長期強(qiáng)度降低較大，不適合長期承載結(jié)構(gòu)。,二、砌筑水泥,砌筑水泥是由一

28、種或一種以上活性混合材料或具有水硬性的工業(yè)廢料為主要原料，加入適量硅酸鹽水泥熟料和石膏，經(jīng)磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，代號M?；旌喜牧系膿郊恿堪促|(zhì)量百分比應(yīng)大于50%。,五、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥,第四節(jié) 通用水泥的驗(yàn)收和保管,一、通用水泥的驗(yàn)收,數(shù)量的驗(yàn)收 袋裝水泥每袋凈含量為50kg，且不得少于標(biāo)志質(zhì)量的99％；隨機(jī)抽取20袋總質(zhì)量不得少于1000kg。質(zhì)量的驗(yàn)收 檢查出廠合格證和試驗(yàn)報告 ；復(fù)驗(yàn) ；仲裁檢驗(yàn) 。,二、

29、通用水泥的保管,不同品種和不同強(qiáng)度等級的水泥要分別存放，不得混雜。防水防潮，做到“上蓋下墊”。堆垛不宜過高，一般不超過10袋，儲存時間短或場地狹窄時最多不超過15袋。散裝水泥應(yīng)分庫進(jìn)行標(biāo)志存放。儲存期不能過長，通用水泥不超過三個月。水泥儲存期超過三個月，水泥會受潮結(jié)塊，強(qiáng)度大幅度降低，會影響水泥的使用 。,現(xiàn)有四種白色粉末，已知其為建筑石膏、生石灰粉、白色石灰石粉和白色硅酸鹽水泥，請加以鑒別（化學(xué)分析除外）。,取相同質(zhì)量的四種粉

30、末，分別加入適量的水拌合為同一稠度的漿體。 放熱量最大且有大量水蒸氣產(chǎn)生的為生石灰粉；在5～30分鐘內(nèi)凝結(jié)硬化并具有一定強(qiáng)度的為建筑石膏；在45分鐘到10小時內(nèi)凝結(jié)硬化的為白色水泥；加水后沒有任何反應(yīng)和變化的為白色石灰石粉。,第四章 混凝土,混凝土：由膠凝材料，粗、細(xì)集料和水，有時摻入外加劑和摻和料，按適當(dāng)比例配合，拌制、澆筑、成型、養(yǎng)護(hù)、硬化后得到的人造石材，是建筑工程中的一種主要建筑材料。,一、混凝土的分類,1、按照

31、表觀密度分類 (1)重混凝土： 干表觀密度大于2800kg／m3 ，采用重晶石、重的集料制成，具有防御X等射線的性能。 (2)普通混凝土 簡稱混凝土。干表觀密度在2000一2800kg／m3之間。一般在2400kg／m3左右。 用于建筑物承重結(jié)構(gòu)材料。 (3)輕混凝土 干表觀密度小于1950kg／m3 ，可用作結(jié)構(gòu)材料和保溫絕熱材料。,2、按

32、膠凝材料分,通常使用最普通的是以水泥為膠凝材料的水泥混凝土。,3、按強(qiáng)度等級分類 （1）普通混凝土 C60以下 100MP,第二節(jié) 普通混凝土的組成材料,基本組成材料：水泥、水、天然砂和石子、外加劑和摻合料。,水泥：1、水泥品種的選擇 2、水泥強(qiáng)度等級的選擇,細(xì)骨料：粒徑在150μm—4.75mm之間的巖石顆粒。 天然砂：自然風(fēng)化、水流搬運(yùn)形成。有海砂、山砂、河砂

33、。 人工砂：由巖石機(jī)械破碎而成。是由天然巖石破碎而成，其表面粗糙、棱角多、較為清潔，但砂中含有較多的片狀顆粒及細(xì)砂，且成本較高，一般僅在缺乏天然砂時才使用。,（一）砂的顆粒級配和粗細(xì)程度,相同質(zhì)量的砂，粒徑小，總表面積大，包裹砂表面的水泥漿就多。一般粗砂的比表面積小，其外包裹水泥漿少，用水泥量最省。,,,砂的顆粒級配區(qū)（累計(jì)篩余）,對細(xì)度模數(shù)為3.7-1.6之間的普通混凝土用砂，根據(jù)0.600mm篩孔的累計(jì)篩余百分率為

34、依據(jù)，分為三個級配區(qū)。,三、粗集料—石子,粒徑大于4.75ｍｍ的骨料為粗骨料（卵石和碎石）。卵石——天然巖石以自然風(fēng)化，水流搬運(yùn)與分選，形成大于4.75的顆粒。碎石——天然巖石以破碎、篩分制成。,在配制高強(qiáng)混凝土?xí)r，宜采用碎石。,（一）最大粒徑及顆粒級配,（1）石子最大粒徑（Dmax） 石子各粒級的公稱上限粒徑稱為這種石子的最大粒徑。 石子的最大粒徑增大，則相同質(zhì)量石子的總表面積減小，混凝土中包裹石子所需水泥漿

35、體積減少，即混凝土用水量和水泥用量都可減少。在一定的范圍內(nèi)，石子最大粒徑增大，可因用水量的減少提高混凝土的強(qiáng)度。 當(dāng)粗集料的最大粒徑超過40mm后，由于用水量減少獲得的強(qiáng)度提高被較少的粘結(jié)合面積及大粒徑集料造成的不均勻性的不利影響所抵消，并無好處。,（2）顆粒級配 粗骨料的級配原理和要求與細(xì)骨料基本相同。級配試驗(yàn)采用篩分法測定，即用2.36、4.75、9.5、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.

36、0、63.0、75.0和90ｍｍ等十二種孔徑的圓孔篩進(jìn)行篩分。 石子的顆粒級配可分為連續(xù)級配和間斷級配。,連續(xù)級配是石子粒級呈連續(xù)性，即顆粒由小到大，每級石子占一定比例。用連續(xù)級配的骨料配制的混凝土混合料，和易性較好，不易發(fā)生離析現(xiàn)象。 連續(xù)級配是工程上最常用的級配。,第三節(jié) 混凝土外加劑,混凝土外加劑是一種在混凝土攪拌之前或拌制過程中加入、用以改善新拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料；被稱為混凝土的第五組分。

37、,混凝土外加劑的摻量不超過水泥質(zhì)量的5%。,二、常用的混凝土外加劑,（一）減水劑 定義：在砼坍落度基本相同的條件下，能顯著減少砼拌合用水量的外加劑 。,2、使用減水劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果　　混凝土中摻入減水劑， 1、減少用水量。保持流動性不變的情況下，可減少用水量10-20%。 2.在不改變混凝土拌和用水量時，可大幅度提高新拌混凝土的流動性； 3.當(dāng)減水但不減少水泥用量時，可提高混凝土強(qiáng)度； 4.若減水

38、，可在保持強(qiáng)度不變的同時，適當(dāng)減少水泥用量，則可節(jié)約水泥； 5.混凝土的耐久性也能得到顯著改善。,（1）木質(zhì)素系減水劑,木鈣減水劑（木質(zhì)素磺酸鈣） 木鈣減水劑對混凝土有緩凝作用，摻量過多或在低溫下緩凝作用更為顯著，而且還可能使混凝土強(qiáng)度降低。 可用于素混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土，并可制備高強(qiáng)高性能混凝土。 木鈣減水劑不宜單獨(dú)用于冬期施工，在日最低氣溫低于5℃時，

39、應(yīng)與早強(qiáng)劑或防凍劑復(fù)合使用；不宜單獨(dú)用于蒸養(yǎng)混凝土，以免蒸養(yǎng)后混凝土表面出現(xiàn)酥松現(xiàn)象。,（二）早強(qiáng)劑,加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑稱為早強(qiáng)劑。 這類外加劑能加速水泥的水化過程，提高混凝土的早期強(qiáng)度，縮短養(yǎng)護(hù)周期，并對后期強(qiáng)度無顯著影響。 宜用于蒸養(yǎng)、常溫、低溫和最低溫不低于-5℃環(huán)境中有早強(qiáng)要求的混凝土工程，炎熱條件以及溫度低于-5℃環(huán)境下不宜使用早強(qiáng)劑，不宜用于大體積混凝土結(jié)構(gòu)，多用于冬期施

40、工和搶修工程。,按化學(xué)成分不同，分為無機(jī)鹽類、有機(jī)物類和復(fù)合型三大類。,1、無機(jī)鹽類早強(qiáng)劑 以氯化物、硫酸鹽最為常用。 氯化物主要有氯化鈣和氯化鈉，其中氯化鈣應(yīng)用最廣。 氯化鈣最大的缺點(diǎn)：含有氯離子，會使鋼筋銹蝕，并導(dǎo)致混凝土開裂。 某些結(jié)構(gòu)中嚴(yán)禁采用含有氯鹽配制的早強(qiáng)劑及早強(qiáng)減水劑。（P75）,（三）引氣劑 引氣劑是在攪拌混凝土過程中能引人大量

41、均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。 引氣劑多屬憎水性表面活性劑。主要品種有松香皂、松香熱聚物、烷基苯磺酸鹽等。引氣劑對混凝土性能的影響： 1.能改善混凝土的和易性； 2.提高混凝土的抗凍性、抗?jié)B性等耐久性； 3.強(qiáng)度降低。 不宜用于蒸養(yǎng)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土。,第四節(jié) 普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì),一、混凝土拌和物的和易性 指混凝土拌合物易于各種施工工序操作并能獲得質(zhì)量均勻、密

42、實(shí)的性能，也叫混凝土工作性。,和易性包括三個部分 ：流動性：在自重、振搗下，能流動并能均勻密實(shí)地填滿模板的性能。粘聚性：砼拌和物的組分之間有一定的凝聚力。運(yùn)輸澆注不分層離析。保水性：保持水分的能力。不泌水。（保水性差會降低砼的強(qiáng)度和耐久性）,（二）混凝土和易性的測試方法,用坍落度和維勃稠度來測定混凝土拌合物的流動性，并輔以直觀經(jīng)驗(yàn)來評定粘聚性和保水性，以評定和易性。,流動性的測定,1.坍落度法：適用于坍落度不小于10mm，骨料最大

43、粒徑不大于40mm的塑性和流動性混凝土拌合物,當(dāng)T＜10mm時，為干硬性砼。用維勃稠度（s）來表示。2.維勃稠度法：適用于坍落度小于10mm，維勃稠度在5~30s的干硬性混凝土拌合物。,構(gòu)件截面較小，或鋼筋較密，或采用人工插搗時，坍落度可選大些； 構(gòu)件截面尺寸較大，或鋼筋較疏，或采用機(jī)械振搗時，坍落度選擇可小些。,二、硬化混凝土的強(qiáng)度,砼的強(qiáng)度 抗壓強(qiáng)度 抗拉強(qiáng)度

44、 抗折強(qiáng)度 鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度 一般來說，砼的強(qiáng)度越高，其剛性、不透水性、抗風(fēng)化和某些介質(zhì)的能力越高。 我們通常用砼的強(qiáng)度來評定和控制砼的質(zhì)量。,(一)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度及強(qiáng)度等級,GB/T 50081－2002規(guī)定，按標(biāo)準(zhǔn)方法制作的試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)到28d齡期，測得的抗壓強(qiáng)度值為混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度，以fcc表示。,1.立方體抗壓強(qiáng)

45、度,,標(biāo)準(zhǔn)試件,2.混凝土強(qiáng)度等級,立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的具有95％保證率的抗壓強(qiáng)度，以fcc表示。如：C30，表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,fcc=30MPa。,混凝土的抗壓強(qiáng)度等級是根據(jù)混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分的。,我國現(xiàn)行GB50010-2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,普通混凝土按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C6

46、0、C65、C70、C75、C80等14個強(qiáng)度等級。 （C7.5、C10）,混凝土的強(qiáng)度等級只是評價混凝土力學(xué)性能的依據(jù)，為了使測得的混凝土強(qiáng)度接近于混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算中，計(jì)算軸心受壓構(gòu)件（如柱子）時都采用棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，測定其標(biāo)養(yǎng)28天的抗壓強(qiáng)度值。 采用150?150?300mm棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，也可用非標(biāo)準(zhǔn)試件，但高寬比應(yīng)在2-3的范圍里。高寬比（h/a）與強(qiáng)度關(guān)系：h/

47、a越大，強(qiáng)度越小。 fcp ：fcc=0.70 - 0.80,(二)軸心抗壓強(qiáng)度,Cement Concrete,,軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)示意圖,（三）混凝土的抗拉強(qiáng)度(fts) 混凝土的抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1／10～1／20，并且這個比值隨著混凝土強(qiáng)度等級的提高而降低。,（四）砼與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度,粘結(jié)強(qiáng)度來源： 砼與鋼筋之間的磨擦力 鋼

48、筋與水泥石之間的粘結(jié)力 變形鋼筋的表面與混凝土直接的機(jī)械嚙合力。 影響因素：粘結(jié)強(qiáng)度與混凝土質(zhì)量有關(guān)，與混凝土抗壓強(qiáng)度成正比，此外，粘結(jié)強(qiáng)度還受其他許多因素影響，如鋼筋尺寸及變形鋼筋種類；鋼筋在混凝土中的位置(水平鋼筋或垂直鋼筋)；加載類型(受拉鋼筋或受壓鋼筋)；以及干濕變化、溫度變化等。 ——決定砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的錨固長度。,（六）影響砼強(qiáng)

49、度的主要因素,即：水泥的強(qiáng)度等級 水灰比 骨料的性質(zhì) 有關(guān) 其與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度 施工質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)方法、齡期影響,（1）水泥強(qiáng)度與水灰比,決定砼最主要的因素：水泥強(qiáng)度和水灰比

50、 在水灰比不變時，水泥強(qiáng)度等級愈高，則硬化水泥石的強(qiáng)度愈大，對骨料的膠結(jié)力就愈強(qiáng)，配制成的混凝土強(qiáng)度也就愈高。在水泥強(qiáng)度等級相同的條件下，混凝土的強(qiáng)度主要取決于水灰比。,（2）集料品種、粒徑、級配、雜質(zhì)等。 采用粒徑較大、級配較好且干凈的碎石和砂時，可降低水灰比，提高界面粘結(jié)強(qiáng)度，因而混凝土的強(qiáng)度高。,（3）養(yǎng)護(hù)溫度、濕度。

51、 溫度、濕度對混凝土強(qiáng)度的影響是通過影響水泥的水化凝結(jié)硬化來實(shí)現(xiàn)的。溫度適宜、濕度較高時，強(qiáng)度發(fā)展快，反之，不利于混凝土強(qiáng)度的增長。,養(yǎng)護(hù)方法： 在混凝土澆筑成型后，必須保證足夠的濕度，應(yīng)在12h內(nèi)進(jìn)行覆蓋，以防止水分蒸發(fā)。在夏季施工的混凝土，要特別注意澆水保濕。使用硅酸鹽水泥、普通水泥和礦渣水泥時，澆水保濕應(yīng)不少于7d；使用火山灰水泥和粉煤灰水泥或在施工中摻用緩凝型外加劑或混凝土有抗?jié)B要求時，保濕養(yǎng)

52、護(hù)應(yīng)不少于14d。 夏季施工，砼在硬化后要及時澆水保濕。,（4）齡期。 養(yǎng)護(hù)時間越長，水化越徹底，孔隙率越小，混凝土強(qiáng)度越高。,（5）施工方法。 主要指攪拌、振搗成型工藝。機(jī)械攪拌和振搗密實(shí)作用強(qiáng)烈時混凝土強(qiáng)度較高。,第五節(jié) 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì),混凝土的配合比是指混凝土中四種材料水泥、水、砂及石子用量之間的比例關(guān)系，有時還注明外加劑的用量。 配合比表示方法：

53、（1）以每1M3混凝土所用水泥重量C、水重量W、砂子重量S、石子重量G表示（一般情況下多采用此法）如：C＝300kg、W＝180kg、S＝720kg、G＝1200kg（2）以水泥重量為1時，各種材料用量間相對關(guān)系來表示： 如：水泥：砂，石子＝1:2.40:4.00，水灰比＝0.60,1、初步計(jì)算配合比的確定（1）配制強(qiáng)度（ fcu.o ）的確定,強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ的確定：（1）當(dāng)施工單位具有近1-3個月的同一品種、同一強(qiáng)度等級混凝

54、土的強(qiáng)度資料，且試件組數(shù)不小于30時，,fcu,i——第i組試件的強(qiáng)度，MPamfcu——n組試件強(qiáng)度的平均值，MPan——混凝土試件的組數(shù)，n≥30,對于強(qiáng)度等級不大于C30的混凝土，當(dāng)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值不小于3.0MPa時應(yīng)按計(jì)算結(jié)果取值，當(dāng)計(jì)算值小于3.0MPa，應(yīng)取3.0MPa。 對于強(qiáng)度等級大于C30且小于C60的混凝土，當(dāng)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值不小于4.0MPa時應(yīng)按計(jì)算結(jié)果取值，當(dāng)計(jì)算值小于4

55、.0MPa，應(yīng)取4.0MPa。,（2）當(dāng)無近期的同一品種、同一強(qiáng)度等級混凝土的強(qiáng)度資料時，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ可按表取值。,2、初步確定水灰比,滿足強(qiáng)度要求的水灰比還要滿足耐久性要求。計(jì)算出的水灰比不得大于表4-16中規(guī)定的最大水灰比值，如果計(jì)算所得的水灰比大于規(guī)定的最大水灰比值時，應(yīng)取規(guī)定的最大水灰比值。,碎石 αa=0.53; αb=0.20卵石 αa=0.49; αb=0.13,3、選取1m³砼的用水量（

56、mwo） A、干硬性和塑性砼用水量確定 a、 為0.40~0.80，根據(jù)粗骨料的品種、粒徑及施工要求的稠度查表4-18、4-19決定。 b、 <0.40的砼用水量應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)確定。,B、流動性和大流動性砼的用水量計(jì)算 a、以表4-19中T=90mm的用水量為基礎(chǔ)，按坍落度每增大20mm，用水量增加5kg，當(dāng)坍落度增大到180mm以上時，隨坍落度相應(yīng)增加的用水量

57、可減少。 b、摻外加劑的砼用水量 mwo＝m’wo(1－β),4、計(jì)算砼的水泥用量,計(jì)算出來的水泥用量還要滿足耐久性的最小水泥用量要求，若計(jì)算出的水泥用量小于規(guī)定值，則取表中（表4-16）所規(guī)定值。,5、選擇合理的砂率 砂率 按坍落度、骨料的規(guī)格、品種、水灰比進(jìn)行選擇。,6、計(jì)算粗細(xì)骨料的用量（ mgo 、 mso） 1）質(zhì)量法

58、 假定1M3混凝土拌合物的質(zhì)量為一定值。 mcp——1m³砼拌和物的假定質(zhì)量，一般取2350-2450kg/m³ 由以上兩式可解出砂和石的用量。,2）體積法,α——含氣率，不摻引氣劑時取1（即1%）,假定混凝土拌合物的體積等于各組成材料絕對體積和所含空氣體積之總和。,由上兩式可解出砂和石的用量。最后得出初步配合比為：,第五章 建筑砂漿,建筑砂

59、漿是由無機(jī)膠凝材料、細(xì)集料、摻合料和水按照適當(dāng)比例配制而成的建筑材料。 與混凝土的主要區(qū)別是組成材料中有沒有粗集料。,細(xì)集料,抹面和勾縫用的砂漿宜用細(xì)砂，最大粒徑不應(yīng)超過1.25mm。 含泥量的控制。,二、建筑砂漿的技術(shù)性質(zhì),1、新拌砂漿的和易性,(1)流動性　 表示砂漿在自重或外力作用下流動的性能稱為砂漿的流動性，也叫稠度。表示砂漿流動性大小的指標(biāo)是沉入度，它是以砂漿稠度儀測定的，其單

60、位為ｍｍ。工程中對砂漿稠度選擇的依據(jù)是砌體類型和施工氣候條件適宜的流動性可參考表5.1選用。沉入度試驗(yàn)：沉入度大→流動性大,（2）保水性 攪拌好的砂漿在運(yùn)輸、停放和使用過程中，阻止水分與固體料之間、細(xì)漿體與集料之間相互分離，保持水分的能力為砂漿的保水性。 加入適量的微沫劑或塑化劑，能明顯改善砂漿的保水性和流動性。 砂漿的保水性以分層度（㎜）表示。,第六章 墻體和屋面材料,一、燒結(jié)磚

61、燒結(jié)磚是以粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰為主要原料，經(jīng)成型、焙燒而成的塊狀墻體材料稱為燒結(jié)磚。,燒結(jié)普通磚的產(chǎn)品標(biāo)記按產(chǎn)品名稱、類別、強(qiáng)度等級、質(zhì)量等級和標(biāo)準(zhǔn)編號的順序編寫。　　例如，規(guī)格240mm×115mm×53mm、強(qiáng)度等級MU15、一等品的燒結(jié)粉煤灰磚，其標(biāo)記為：燒結(jié)粉煤灰磚F MU15 B GB 5101,燒結(jié)普通磚的產(chǎn)品標(biāo)記,蒸壓加氣混凝土砌塊(簡稱加氣混凝土砌塊)，代號ACB，是

62、以鈣質(zhì)材料和硅質(zhì)材料為基本原料，經(jīng)過磨細(xì)，并以鋁粉為發(fā)氣劑，按一定比例配合，再經(jīng)過料漿澆筑、發(fā)氣成型、坯體切割和蒸壓養(yǎng)護(hù)等工藝制成的一種輕質(zhì)、多孔的建筑材料。,一、 蒸壓加氣混凝土砌塊,產(chǎn)品標(biāo)記示例：強(qiáng)度等級為A3.5、干密度級別為B05、規(guī)格尺寸為600mm×200mm×250mm、優(yōu)等品的蒸壓加氣混凝土砌塊，其標(biāo)記為：ACB A3.5 B05 600×200×250 A GB

63、 11968,第七章 建筑鋼材,一、鋼的冶煉 鋼由生鐵冶煉而成。 鋼的冶煉將生鐵在熔融狀態(tài)下進(jìn)行氧化，將含碳量降低到2.06%以下，使磷、硫等其他雜質(zhì)也減少到某一規(guī)定數(shù)值，再加入脫氧劑（錳鐵、硅鐵、鋁等）進(jìn)行脫氧冶煉而成的。,4、按冶煉時脫氧程度分類（1）沸騰鋼（F）：煉鋼時加入錳鐵進(jìn)行脫氧，脫氧不完全，澆鑄后在鋼液冷卻時有大量一氧化碳?xì)怏w逸出，引起鋼液劇烈沸騰，稱為沸騰鋼。此種鋼的碳和有害雜質(zhì)磷、硫

64、等的偏析較嚴(yán)重，鋼的致密程度較差，故沖擊韌性和焊接性能較差，特別是低溫沖擊韌性的降低更顯著。沸騰鋼成本低，被廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)。其代號為“F”。,（2）鎮(zhèn)靜鋼（Z）：煉鋼時一般采用硅鐵、錳鐵和鋁錠等做脫氧劑，脫氧充分，澆鑄時，鋼液平靜地充滿錠模并冷卻凝固，基本無CO氣泡產(chǎn)生。鎮(zhèn)靜鋼鋼錠的組織致密度大，氣泡少，偏析程度小，各種力學(xué)性能比沸騰鋼優(yōu)越，用于承受沖擊荷載或其他重要結(jié)構(gòu)，一般用于預(yù)應(yīng)力混凝土等重要結(jié)構(gòu)工程。代號為“Z”。,

65、（3）特殊鎮(zhèn)靜鋼（TZ）：比鎮(zhèn)靜鋼脫氧程度還要充分徹底的鋼，其質(zhì)量最好。適用于特別重要的結(jié)構(gòu)工程。代號為“TZ”。（4）半鎮(zhèn)靜鋼（b）：指脫氧程度和質(zhì)量介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間的鋼。其質(zhì)量較好。代號為“b”。,第二節(jié) 建筑鋼材的主要技術(shù)性能,力學(xué)性能： 抗拉性能、抗沖擊性能、耐疲勞性能及硬度 工藝性能： 彎曲性能、可焊接性能和冷加工性能,低碳鋼的受拉過程分為四個階段,,,O,,,,彈性階段OA

66、,屈服階段AB,強(qiáng)化階段BC,頸縮階段CD,,,,,,,低碳鋼受拉的應(yīng)力－應(yīng)變圖,三個重要的指標(biāo)1.屈服強(qiáng)度σeL 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼材強(qiáng)度取值的依據(jù)2.抗拉強(qiáng)度σm 鋼材所能承受的最大應(yīng)力 強(qiáng)屈比 強(qiáng)屈比，利用率 ，安全可靠程度3.伸長率δ 衡量鋼材塑性的指標(biāo)，越大說明鋼材的塑性越好,↑,,,,,O,,A,,,,,A,C,D,,,,,B,,,,,↑,↓,鋼材的化學(xué)成分、內(nèi)在缺陷、加工工藝以及環(huán)境溫度

67、都會影響鋼材的沖擊韌性。沖擊韌性還隨溫度的降低而下降，其規(guī)律是開始下降緩慢，當(dāng)達(dá)到一定溫度范圍時，突然下降很多而呈脆性，稱為鋼材的冷脆性。這時的溫度稱為脆性臨界溫度。它的數(shù)值愈低，鋼材耐低溫沖擊性能愈好。 在負(fù)溫下使用的鋼材應(yīng)選脆性臨時溫度較工作溫度低的鋼材，并且必須做沖擊韌性檢測。,3、硬度 指鋼材表面抵抗重物壓入產(chǎn)生塑性變形的能力。 測得硬度的方法有布氏法和洛氏法。4、耐疲勞

68、性能 鋼材在交變荷載的反復(fù)作用下，往往在應(yīng)力遠(yuǎn)小于其抗拉強(qiáng)度時就發(fā)生破壞，這種現(xiàn)象稱為疲勞破壞。 鋼材疲勞破壞指標(biāo)用疲勞強(qiáng)度或疲勞極限來表示，它是指疲勞試驗(yàn)中試件在交變應(yīng)力作用下，在規(guī)定的周期內(nèi)不發(fā)生疲勞破壞所能承受的最大應(yīng)力值。,二、工藝性能1、冷彎性能 指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，是以試驗(yàn)時的彎曲角度a和彎心直徑d為指標(biāo)的。 鋼材冷彎時的彎曲