建筑材料基礎(chǔ)知識(shí)

建筑材料根底學(xué)問(wèn)建筑材料根底學(xué)問(wèn)1/9了解無(wú)機(jī)非金屬材料的定義及分類(lèi)〔〕和硅酸鹽、鈦酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽等含氧酸鹽為主要組成的無(wú)機(jī)材料的泛稱(chēng)。分類(lèi)分為一般的〔傳統(tǒng)的〕和特種的〔型的〕無(wú)機(jī)非金屬材料兩大類(lèi)了解膠凝材料及其分類(lèi)膠凝材料，又稱(chēng)膠結(jié)料。在物理、化學(xué)作用下，能從漿體變成結(jié)實(shí)的石狀體，并能膠結(jié)其他物料，制成有確定機(jī)械強(qiáng)度的復(fù)合固體的物質(zhì)。硬性膠凝材料(水泥)和非水硬性膠凝材料(石灰石膏)，一般為粉末狀固體，在使用時(shí)用水或水溶液攪拌成漿體。了解硅酸鹽的根本理論硅酸鹽指的是硅、氧及其它化學(xué)元素〔主要是鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等〕結(jié)合而成的化合物的總稱(chēng)。它在地殼中分布極廣，是構(gòu)成多數(shù)巖石〔如花崗巖〕和土壤的主要成分.生疏建筑材料的定義及分類(lèi)構(gòu)造材料、裝飾材料和某些專(zhuān)用材料。構(gòu)造材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金屬、磚瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、復(fù)合材料等；裝飾材料包括各種涂料、油漆、鍍層、貼面、各色瓷磚、具有特別效果的玻璃等；專(zhuān)用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔熱、保溫、密封等建筑材料根本性質(zhì)1．密度材料確實(shí)定密實(shí)體積V 密度ρ材料的表觀體積V0：材料在自然狀態(tài)下的體積 表觀密度ρ0材料的積存體積V00′2孔隙率：空隙率：

P(1VV0V

)100%(100

P(1

0)100%(1V

)100%0 0及水有關(guān)的性質(zhì)材料的親水性及憎水性潤(rùn)濕角---在材料、水和空氣的交點(diǎn)處，沿水滴外表的切線(xiàn)及水和固體接觸面所成的夾角。潤(rùn)濕角θ＜９０?時(shí)，為親水性材料；θ＞９０?時(shí)，為憎水性材料：鋼材、玻璃、塑料、瀝青2、吸水性及吸濕性吸濕材料的吸濕性是指材料吸取空氣中水分的性質(zhì).用含水率表示含水率是指材料中所含水的質(zhì)量占其干質(zhì)量的百分率，用W Wh材料的含水率〔%〕

表示；計(jì)算公式如下：hms材料在含水狀態(tài)下的質(zhì)量〔g);mg材料在枯燥狀態(tài)下的質(zhì)量〔g);

吸水性是指材料及水接觸吸取水分的性質(zhì)，吸水性的大小用吸水率表示，吸水率用兩種表示方式質(zhì)量吸水率mW 材料的質(zhì)量吸水率〔%〕mmb材料在吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量〔g); mg材料在枯燥狀態(tài)下的質(zhì)量〔g);體積吸水率材料在吸水飽和狀態(tài)下，所吸取水的體積占材料自然體-+積的百分率。(m m )

W材料的體積吸水率〔%〕b g vW W100%v V

V0枯燥材料在自然狀態(tài)下的體積〔cm3); 1.0g/cm30 W耐水性的軟化系數(shù)k

材料在吸水飽和狀態(tài)下的抗壓極限強(qiáng)度f(wàn)b材料在枯燥狀態(tài)下的抗壓極限強(qiáng)度f(wàn)g

＞0.85境中的重要工程。用于一般受潮較輕或次要的工程部位時(shí)，材料軟化系數(shù)也不得小于0.75。4、抗凍性：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(qiáng)度也不顯著降低的性能。來(lái)表示，或稱(chēng)為抗凍等級(jí)。材料的抗凍等級(jí)可分為F15、F25、F50、F100、F2005、抗?jié)B性材料在壓力水作用下抵抗水滲透的性能?？?jié)B等級(jí)是指用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)展透水試驗(yàn)時(shí)，材料標(biāo)準(zhǔn)試件在透水前所能承受的最大水壓力。三、及熱有關(guān)的性質(zhì)導(dǎo)熱性：用導(dǎo)熱系數(shù)λ表示熱容量：材料在受熱時(shí)吸取熱量，冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)稱(chēng)為材料的熱容量。應(yīng)選用導(dǎo)熱系數(shù)小、熱容量大的材料作為保溫隔熱材料四、力學(xué)性質(zhì)1、材料的強(qiáng)度材料在應(yīng)力作用下抵抗破壞的力氣。抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度的計(jì)算式如下：f PmaxA抗彎強(qiáng)度用下式計(jì)算：f 3PmaxLf 2bh2

f PmaxLf bh2按體積密度分重混凝土 ρ0＞2800kg/m3。一般混凝土ρ0＝2023～2800kg/m3。ρ0＜2023kg/m3。按膠凝材料分水泥混凝土、硅酸鹽混凝土、瀝青混凝土、聚合物水泥混凝土、聚合物浸漬混凝土等。按用途分構(gòu)造混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、大體積混凝土、防輻射混凝土等混凝土的組成材料及技術(shù)要求組成材料及構(gòu)造一般混凝土是由水泥、粗骨料〔碎石或卵石〕、細(xì)骨料〔砂〕和水拌合，經(jīng)硬化而成的一種人造石材。砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收縮；水泥和水形成水泥漿，包裹在粗作性能，硬化后將骨料膠結(jié)在一起，形成堅(jiān)強(qiáng)的整體。主要技術(shù)性質(zhì)混凝土的性質(zhì)包括混凝土拌合物的和易性、混凝土強(qiáng)度、變形及耐久性等。證獲得均勻密實(shí)的混凝土的性能。和易性是一項(xiàng)綜合技術(shù)指標(biāo)，包括流淌性〔稠度〕、粘聚性和保水性三個(gè)主要方面。強(qiáng)度是混凝土硬化后的主要力學(xué)性能抗拉、抗剪、抗彎、抗折及握裹強(qiáng)度。其中以抗壓強(qiáng)度最大，抗拉強(qiáng)度最小。混凝土的變形包括非荷載作用下的變形和荷載作用下的變形。非荷載作用下的變形有化學(xué)收混凝土耐久性是指混凝土在實(shí)際使用條件下抵抗各種破壞因素作用性的力氣。包括混凝土的抗凍性、抗?jié)B性、抗蝕性及抗碳化力氣等?；炷镣饧觿┘皯?yīng)用泥質(zhì)量的5%?；炷镣饧觿┑姆诸?lèi)按功能分為四類(lèi)：改善混凝土拌合物流變性能的外加劑。減水劑、泵送劑、保水劑等。調(diào)整混凝土分散時(shí)間，硬化性能的外加劑。緩凝劑、早強(qiáng)劑、速凝劑等。改善混凝土耐久性能的外加劑。引氣劑、防水劑和阻銹劑等。改善混凝土其他性能的外加劑。引氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑、堿骨料反響抑制劑、隔離劑、養(yǎng)護(hù)劑等。常用混凝土外加劑1〕減水劑---在混凝土坍落度根本一樣的條件下，能削減拌合用水量的外加劑。減水劑的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果高混凝土的強(qiáng)度和耐久性。②在保持混凝土強(qiáng)度〔水灰比不變〕和坍落度不變的條件下，可節(jié)約水泥用量。③在保持水灰比及水泥用量不變的條件下2〕早強(qiáng)劑能加速混凝土早期強(qiáng)度進(jìn)展的外加劑。3微小氣泡的外加劑。引入的微小氣泡〔直徑為20~1000μｍ〕在拌合物中均勻分布，明顯地改〔抗凍性和抗?jié)B性所降低。緩凝劑及緩凝減水劑緩凝劑是指能延長(zhǎng)混凝土分散時(shí)間的外加劑。防凍劑混凝土協(xié)作比設(shè)計(jì)初步協(xié)作比”；經(jīng)過(guò)試驗(yàn)室試拌調(diào)整，得出“基準(zhǔn)協(xié)作比”；要求并比較經(jīng)濟(jì)的“試驗(yàn)室協(xié)作比”(也叫設(shè)計(jì)協(xié)作比)；依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)砂、石的實(shí)際含水率，對(duì)試驗(yàn)室協(xié)作比進(jìn)展調(diào)整，求出“施工協(xié)作比”(1)確定配制強(qiáng)度(f)cu,of f cu0 c，kcu,0 cu,kMPa；(2)初步確定水灰比(W/C)式中：αa、αb——回歸系數(shù)；應(yīng)依據(jù)工程所用的水泥、集料，通過(guò)試驗(yàn)由建立的水灰比及混凝土強(qiáng)度關(guān)系式確定；當(dāng)不具備上述試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，可取碎石混凝土αa＝0.46，αb＝0.07；卵石混凝土αa＝0.48，αb＝0.33。fce——水泥28d抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值，MPa。(3m(4mw c(5β(6m、ms s0 g0(7)計(jì)算初步協(xié)作比水泥水化：硅酸三鈣在常溫下的水化反響生成水化硅酸鈣(C-S-H凝膠)和氫氧化鈣。3CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(3-x)Ca(OH)2②硅酸二鈣的水化β-C2S 的水化及 C3S 相似，只不過(guò)水化速度慢而已。2CaO·SiO2+nH2O=xCaO·SiO2·yH2O+(2-x)Ca(OH)2C/SC3SC-S-H凝膠。但CHC3S③鋁酸三鈣的水化CaO先生成介穩(wěn)狀態(tài)的水化鋁酸鈣，最終轉(zhuǎn)化為水石榴石C3AH。

A3AFtC3AC3A為單硫型水化硫鋁酸鈣(AFm)。④鐵相固溶體的水化：水泥熟料中鐵相固溶體可用C4AFC3A及其產(chǎn)物及C3A1、膠結(jié)料及摻加料32.542.5中摻入局部石灰膏、粘土膏或粉煤灰等，改善砂漿和易性，降低水泥用量--稱(chēng)水泥混合砂漿。消石灰粉不得直接用于砌筑砂漿中。2、細(xì)集料中砂，其中毛石砌體宜選用粗砂。砂的含泥量不應(yīng)超過(guò)5％。強(qiáng)度等級(jí)為M2.5的水泥混合砂漿，砂的含泥量不應(yīng)超過(guò)10％。3、對(duì)外加劑的要求一般應(yīng)使用無(wú)機(jī)外加劑，其品種和摻量應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。4、砂漿用水的要求及混凝土的要求一樣。砌筑砂漿的技術(shù)性質(zhì)1、砂漿的流淌性〔稠度〕指標(biāo)是沉入度，它是以砂漿稠度儀測(cè)定的，其單位為mm。工程中對(duì)砂漿稠度選擇的依據(jù)是砌體類(lèi)型和施工氣候條件。影響砂漿流淌性的因素有：砂漿的用水量、膠凝材料的種類(lèi)和用量、集料的粒形和級(jí)配、外加劑的性質(zhì)和摻量、拌和的均勻程度等。2、砂漿的保水性30mm分層度不宜小于10mm。3、分散時(shí)間建筑砂漿分散時(shí)間，以貫入阻力到達(dá)0.5MPa為評(píng)定依據(jù)。水泥砂漿不宜超過(guò)８h，水泥混合砂漿不宜超過(guò)10h，參與外加劑后應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和施工的要求。4、強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸為70.7mm立方體試件一組6塊，標(biāo)養(yǎng)至2ｄ，測(cè)定其抗壓強(qiáng)度平均值MP砌筑砂漿按抗壓強(qiáng)度劃分為M20、M15、M7.5、M5.0、M2.5砌筑砂漿的協(xié)作比設(shè)計(jì)<砌筑砂漿協(xié)作比設(shè)計(jì)規(guī)程>〔JGJ/T98-96〕砌筑砂漿配制強(qiáng)度〔f計(jì)算：

m，0

=fm，0 2

0.645σ砌筑砂漿現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ應(yīng)按下式(２)計(jì)算每立方米砂漿中水泥用量Ｑc(kg／ｍ３)每立方米砂漿中水泥用量，可按下式計(jì)算：當(dāng)水泥砂漿中的計(jì)算用量缺乏200kg/m3時(shí)，應(yīng)按200kg/m3承受。按水泥用量計(jì)算摻加料用量＝Ｑ一QD Ａ cＱ—每立方米砂漿中水泥和摻加料的總量，準(zhǔn)確至1㎏；宜在300～350㎏之間。Ａ確定砂用量Q(kg/ｍ