建筑材料總結(jié)

1、第一章 建筑材料概論1. 按化學(xué)成分分類： （1）有機材料：植物、瀝青、合成高分子（2）無機材料：金屬鐵、鋼、鋁、銅 非金屬燒土制品、膠凝材料、混凝土及硅酸鹽制品 （3）有機-無機復(fù)合材料：鋼筋混凝土2.建筑材料的技術(shù)標準國家標準（GB）、行業(yè)標準、地方標準、企業(yè)標準第二章 建筑材料的基本性質(zhì)一、物理性質(zhì)：（與質(zhì)量有關(guān)、與水有關(guān)、與熱有關(guān)）（一）與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì) 密度、表觀密度、堆積密度、密實度與孔隙率、填充率與空隙率 (1)密度：材料在絕對密實狀態(tài)下，單位體積所具有的質(zhì)量。 材料的密度只與構(gòu)成材料的固體物質(zhì)的化學(xué)成分和分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，所以對于同種物質(zhì)構(gòu)成的材料，密度為恒定值。(2)表觀密度：材

2、料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。 常將包括所有孔隙在內(nèi)時的密度稱為表觀密度,也稱體積密度。 只包括閉口孔在內(nèi)時的密度稱為視密度。 大多數(shù)材料的體積中包含有內(nèi)部孔隙，其孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影響其總質(zhì)量，因此，材料的表觀密度除了與其微觀結(jié)構(gòu)和組成有關(guān)外，還與其內(nèi)部構(gòu)成狀態(tài)及含水狀態(tài)有關(guān)。(3)堆積密度：散粒材料(粉狀、顆粒狀）在堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。(4)密實度：材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)所填充的程度。(5)孔隙率：材料中孔隙體積占總體積的比例。孔隙率反映材料內(nèi)部孔隙的多少，直接影響材料的多種性質(zhì)?？紫堵试酱?則材料的表觀密度、強度越小，耐磨性、抗凍性、抗?jié)B性、耐腐蝕性、耐

3、久性越差，而吸水性、吸聲性、保溫性越強。(6)填充率：散粒材料在某種堆積體積內(nèi)被其顆粒填充的程度。(7)空隙率：散粒材料在某種堆積體積內(nèi)，顆粒之間的空隙體積所占的體積。（二）與水有關(guān)的性質(zhì) 親水性與憎水性、吸水性、吸濕性、耐水性、抗?jié)B性、抗凍性 （1）親水性材料在空氣中與水接觸時，容易被水潤濕的性質(zhì)。90° 憎水性材料不易被水潤濕的性質(zhì)。 90 °（2）吸水性 定義：材料在水中吸收水分的性質(zhì)稱為吸水性。 指標：吸水率表示，有質(zhì)量吸水率和體積吸水率兩種。質(zhì)量吸水率是指材料吸水飽和時，所吸水分的質(zhì)量占干燥質(zhì)量的百分率。體積吸水率是指材料吸水飽和時，所吸水分的體積占干燥體積的百分

4、率。質(zhì)量吸水率與體積吸水率的關(guān)系： W體=W質(zhì)0 材料的吸水率與其孔隙率有關(guān)，更與其孔特征有關(guān)。材料內(nèi)與外界連通的細微孔隙愈多，其吸水率就愈大。（3）吸濕性 定義：吸濕性是材料在空氣中吸收水分的性質(zhì)。 指標：含水率等于材料吸入水分質(zhì)量占干燥時質(zhì)量的百分率。（4）耐水性 定義：材料長期在飽和水的作用下不破壞，其強度也不顯著降低的性質(zhì)稱為材料的耐水性，用軟化系數(shù)表示。工程中通常將0.85的材料稱為耐水性材料，可以用于水中或潮濕環(huán)境中的重要工程。（5）抗?jié)B性（不透水性）定義：材料在壓力水作用下抵抗水滲透的性能。用滲透系數(shù)或抗?jié)B等級表示。材料的抗?jié)B等級是指用標準方法進行透水試驗時，材料標準試件在透水前

5、所能承受的最大靜水水壓力，并以字母P及可承受的水壓力（以0.1MPa為單位）來表示抗?jié)B等級。影響材料抗?jié)B性的因素：材料親水性和憎水性、材料的密實度、材料的孔隙特征（6）抗凍性定義：材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受反復(fù)凍融循環(huán)作用而不破壞，強度也不顯著降低的性能。抗凍性以試件在凍融后的質(zhì)量損失、外形變化或強度降低不超過一定限度時所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)來表示，或稱為抗凍等級（F）。影響抗凍性的因素：1.材料的密實度：密實度越高則其抗凍性越好。2.材料的孔隙特征：開口孔隙越少則其抗凍性越好。3.材料的強度：強度越高則其抗凍性越好。4.材料的耐水性：耐水性越好則其抗凍性也越好。5.材料的吸水量大?。何?/p>

6、越小則其抗凍性越好。（三）與熱有關(guān)的性質(zhì)（1）導(dǎo)熱性 定義：材料傳導(dǎo)熱量的性質(zhì)稱為導(dǎo)熱性。材料導(dǎo)熱性用導(dǎo)熱系數(shù)表示。導(dǎo)熱系數(shù)越小，材料的隔熱性能越好（2）熱容量 定義：材料在加熱時吸收熱量，冷卻時放出熱量的性質(zhì)，稱為熱容量。比熱容：質(zhì)量為1g材料溫度升高lK所需的熱量或溫度降低1K時放出的熱量。（3）耐燃性和耐火性耐燃性：是材料抵抗燃燒的性質(zhì)。它是影響建筑物防火和耐火等級的主要因素。耐火性：材料在火焰或高溫作用下，保持其不破壞、性能不明顯下降的能力。用耐受時間來表示。（也可以用用耐火度表示）二、材料的力學(xué)性質(zhì)（1）強度和比強度 強度：材料在外力(荷載)作用下，抵抗破壞的能力。 材料主要有抗拉、

7、抗壓、抗剪、抗彎四種強度。 比強度=材料的強度/表觀密度（2）彈性與塑性彈性：在外力作用下產(chǎn)生變形，當外力消失時，材料的變形即可消失并能完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。塑性：在外力作用下產(chǎn)生變形，當外力消失時，仍能保持變形后的形狀和尺寸，并有不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)。（3）脆性和韌性脆性：材料在外力作用下，無明顯塑性變形而突然破壞的性質(zhì)。韌性：在沖擊或震動荷載作用下，能吸收較大能量，產(chǎn)生一定的變形而不致被破壞的性能。（4）硬度和耐磨性硬度：材料表面抵抗其他硬物壓入或刻劃的能力。耐磨性：材料表面抵抗磨損的能力。常以磨損率衡量。三、材料的耐久性定義：材料 在使用過程中能長久保持其原有性質(zhì)的能力。包括：抗凍性、抗風

8、化性、抗老化、耐化學(xué)腐蝕性 影響耐久性的主要因素為：1）內(nèi)在因素：化學(xué)成分或組成性質(zhì)；結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征。2）外在因素：物理作用：光、熱、電、干濕變化、溫度變化及凍融變化等。化學(xué)作用：大氣、環(huán)境水以及酸、堿、鹽等或有害氣體的侵蝕作用。機械作用：使用荷載的持續(xù)作用，交變荷載引起材料疲勞等生物作用：包括菌類、昆蟲等的作用而使材料腐朽、蛀蝕而破壞。大氣作用：陽光、空氣及輻射作用下，有機材料等的老化。第三章 氣硬性膠凝材料膠凝材料：在一定條件 下，經(jīng)自身一系列的物理、化學(xué)作用后，能將散粒材料或塊狀材料粘結(jié)成具有一定強度的整體的材料，統(tǒng)稱膠凝材料。按照化學(xué)性質(zhì)的不同可分為有機和無機膠凝材料兩大類。氣硬性膠凝

9、材料：只能在空氣中凝結(jié)硬化，保持和繼續(xù)發(fā)展其強度，在水中不能硬化，也就不具有強度。（石灰、石膏、水玻璃、菱苦土）水硬性膠凝材料：既能在空氣中硬化，又能更好地在水中硬化，保持并繼續(xù)發(fā)展其強度。（水泥）一、石灰1.原料 主要原料是以碳酸鈣為主要成分的天然巖石，常用的有石灰石、白云石等，這些天然原料中常含有粘土雜質(zhì)，一般要求控制在8以內(nèi)。2.常用的石灰種類生石灰粉：由塊狀生石灰磨細生成。CaO消石灰粉：將生石灰用適量水經(jīng)消化和干燥而成的粉末，主要成分為Ca(OH)2。石灰膏：其主要成分為Ca(OH)2和水。3.石灰的熟化 工地上使用石灰時，通常將生石灰加水，使之消解為消（熟）石灰氫氧化鈣，這個過程稱

10、為石灰的“消化”，又稱“熟化”。為了消除過火石灰的危害，生石灰熟化形成的石灰漿應(yīng)在儲灰坑中放置兩周以上，這一過程稱為石灰的“陳伏”。4.石灰的硬化石灰漿體在空氣中逐漸硬化，是由下面兩個同時進行的過程來完成的：結(jié)晶作用：游離水分蒸發(fā)，氫氧化鈣逐漸從飽和溶液中結(jié)晶。 碳化作用：氫氧化鈣與二氧化碳化合生成碳酸鈣結(jié)晶，釋出水分并被蒸發(fā)。5.石灰的技術(shù)要求建筑石灰的技術(shù)指標有細度、CaO+MgO含量、CO2含量和體積安定性等。并按技術(shù)指標分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個等級。 6. 石灰的技術(shù)性質(zhì)（1）可塑性好、保水性好（2）硬化慢、強度低（3）硬化時體積收縮大（4）耐水性差，不易貯存7.石灰的應(yīng)用 （1

11、）石灰乳 、涂料 （2）砂漿、石灰砂漿、石灰水泥混合砂漿 （3）石灰土和三合土 （4）硅酸鹽制品原材料二、石膏1.石膏CaSO4為主要成分。分為建筑石膏和高強度石膏兩種。2. 建筑石膏的水化與硬化：1）建筑石膏的凝結(jié)與硬化機理主要有兩種:結(jié)晶理論（又稱溶解沉淀理論）；膠體理論（又稱局部反應(yīng)理論）。2）按照結(jié)晶理論，建筑石膏的凝結(jié)硬化過程可分為三個階段，即:水化作用的化學(xué)反應(yīng)階段結(jié)晶作用的物理變化階段硬化作用的強度增強階段3.建筑石膏的技術(shù)要求：建筑石膏的技術(shù)要求有強度、細度和凝結(jié)時間。按強度和細度分為優(yōu)等品、一等品和合格品。4.建筑石膏的特性：（1）凝結(jié)硬化速度快（2）凝結(jié)硬化時的微膨脹性（3

12、）硬化后的多孔性，重量輕，但強度低（4）良好的隔熱和吸音，吸濕能力（5）防火性好（原因）（6）耐水性差、抗凍性差5.建筑石膏的應(yīng)用：（1）石膏砂漿及粉刷石膏（2）建筑石膏制品：石膏板、石膏砌塊等（3）制作建筑雕塑和模型三、水玻璃1.水玻璃俗稱泡花堿，由堿金屬氧化物和二氧化硅組成，屬可溶性的硅酸鹽類。2.水玻璃的特性：粘結(jié)力強、強度較高。耐酸性好。耐熱性好。耐堿性和耐水性差。3.水玻璃的應(yīng)用：涂刷材料表面加固土壤（與氯化鈣）水玻璃砂漿，修補磚墻裂縫耐酸砂漿，耐酸混凝土第四章 水泥一、水泥的分類通用水泥：六大品種水泥專用水泥：如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大壩水泥等特性水泥：如鋁酸鹽水泥、膨脹水

13、泥、彩色水泥等二、水泥的生產(chǎn)1.原料：（1）石灰質(zhì)原料：主要提供CaO。采用石灰?guī)r、凝灰?guī)r和貝殼等。（2）粘土質(zhì)原料：主要提供SiO2、Al2O3及Fe2O3。采用粘土、黃土等。（3）校正原料（輔助原料）：為滿足成分要求用。2.生產(chǎn)過程：硅酸鹽類水泥的生產(chǎn)過程是“兩磨一燒”，即： （1）將原料按一定比例配料并磨細成符合成分要求的生料：（2）將生料煅燒使之部分熔融形成熟料； （3）將熟料與適量的石膏共同磨細成為硅酸鹽類水泥。3.硅酸鹽類水泥的礦物組成硅酸鹽類水泥熟料的主要礦物有硅酸三鈣（C3S）、硅酸二鈣（C2S）,鋁酸三鈣C3A），鐵鋁酸四鈣（C4AF），以上礦物中硅酸鈣約占70%以上。除此之

14、外，還有少量游離氧化鈣和游離氧化鎂等。礦物種類硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣縮寫C3SC2SC3AC4AF水化速度快慢最快較快水化熱高低最高中強度高早低后高低中4.水泥的水化產(chǎn)物：水化硅酸鈣 70%（凝膠） 氫氧化鈣20%（晶體）水化鋁酸鈣（晶體） 水化硫鋁酸鈣晶體（也稱鈣礬石）7%5.影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的主要因素（1）礦物組成：水泥的礦物組成是影響水泥凝結(jié)硬化的最重要的因素.（2）水泥的細度：在礦物組成相同的條件下，水泥磨得愈細，水泥顆粒平均粒徑小，總表面積大，水化時與水的接觸面大，水化速度快，相應(yīng)地水泥凝結(jié)硬化速度就快，早期強度就高。（3）水泥漿的水灰比：在熟料礦物組成大致相同為情

15、況下，水灰比的大小是影響水泥石強度的主要因素。（4）齡期（時間）：在水泥和水作用的最初幾天內(nèi)強度增長最為迅速（5）環(huán)境溫度和濕度:（6）石膏摻量（7）外加劑的影響：選擇適當外加劑，如減水劑、引氣劑等可改善水泥的性能。6.硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)（1）細度：是指水泥顆粒的粗細程度。水泥細度通常采用篩分法或比表面積法（勃氏法）測定。（2）標準稠度用水量：是指水泥凈漿達到規(guī)定稠度時所需的拌合水量，以占水泥重量的百分率表示。（3）凝結(jié)時間： 硅酸鹽水泥初凝不得早于45min，終凝不得遲于6.5 h；普通硅酸鹽水泥初凝不得早于45min，終凝不得遲于10 h。（4）體積安定性：體積安定性是指水泥漿硬化后體積

16、變化的均勻性。水泥安定性不良的原因：熟料中含有過量的游離氧化鈣（fCaO），或含有過量的游離氧化鎂（fMgO）；生產(chǎn)水泥時摻入的石膏過量；水泥中三氧化硫含量超標。（5）強度：以水泥3d、28d的抗折強度和抗壓強度劃分硅酸鹽水泥的強度等級。（6）水化熱：大體積混凝土應(yīng)選用低熱水泥。（7）密度與體積密度7.技術(shù)標準：廢品水泥：氧化鎂、三氧化硫含量、初凝時間、體積安定性中的任一項不符合標準規(guī)定；不合格品水泥：細度、終凝時間、不溶物、燒失量和混合材料摻加量中的任一項不符合規(guī)定，或強度低于商品強度規(guī)定的指標；水泥包裝標志中水泥品種、強度等級、生產(chǎn)者名稱和出廠編號不全。三、五大品種水泥1.硅酸鹽水泥和普通

17、水泥特性與應(yīng)用：特性： （1）凝結(jié)硬化快，強度高，尤其早期強度高。（2）抗凍性好。（3）水化熱大。（4）不耐腐蝕。（5）不耐高溫。 應(yīng)用：1) 適用于重要結(jié)構(gòu)的高強混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土工程；2) 適用于早期強度要求高的工程及冬季施工的工程；3) 適用于嚴寒地區(qū)，遭受反復(fù)凍融的工程及干濕交替的部位；4) 不宜用于受流動的軟水和水壓作用工程、受海水和礦物水作用的工程；5) 不宜用于大體積混凝土；6) 不宜用于高溫的工程。 2.礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥特性：1) 凝結(jié)硬化較慢，早強強度較低，后期強度增長較快；2) 水化熱較低，放熱速度慢；3) 抗硫酸鹽腐蝕和抗淡水性較好；4) 對溫度敏感性較

18、高，適合蒸汽養(yǎng)護；5) 抗凍性、耐磨性及抗碳化性能較差。四、水泥的儲存及保管1.水泥在儲運過程中要防潮、防水，以免水泥吸收空氣中的水分，使表面顆粒水化，喪失膠結(jié)能力，使強度降低；2.水泥倉庫應(yīng)通風，存放袋裝水泥時，地面要有墊板，墊板離地300 mm，四周離墻300 mm。堆放高度一般以10袋為宜，水泥的儲存應(yīng)按照到貨先后依次堆放，盡量作到先到先用，防止存放過久。3.不同品種、不同強度及不同出廠日期的水泥應(yīng)分別貯存，不得混雜。4.水泥的貯存期不宜超過3個月，過期水泥或有受潮結(jié)塊現(xiàn)象的水泥應(yīng)重新檢驗強度。五、水泥石的腐蝕與防止 1. 水泥石腐蝕的基本原因是： 水泥石中存在有易被腐蝕的氫氧化鈣和水化鋁酸鈣； 水泥石本身不密實而使侵蝕性介質(zhì)易于進入其內(nèi)部； 外界因素的影響，如腐蝕介質(zhì)的存在，環(huán)境溫度等。2.腐蝕類型：1）軟水腐蝕（溶出性侵蝕）2）鹽類腐蝕3）酸類腐蝕4）強堿腐蝕 3.