普通建筑材料課件

建筑材料的基本性質(zhì)第一節(jié)材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造1、材料的組成2、材料的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造第二節(jié)材料的基本物理性質(zhì)1、密度、表現(xiàn)密度與堆積密度2、密實(shí)度與孔隙率3、材料的填充率與空隙率4、材料的親水性與憎水性5、材料的吸水性與吸濕性6、材料的耐水性7、材料的抗?jié)B性一、材料的密度、表觀密度與堆積密度（一）密度材料單位絕對(duì)密實(shí)體積內(nèi)所含物質(zhì)數(shù)為密度ρ，國(guó)際單位kg/m3，可用下式計(jì)算：

ρ=m/V式中：m--材料的質(zhì)量,V--材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積。（一）密度體積V的計(jì)算：1、對(duì)于結(jié)構(gòu)完全密實(shí)的材料2、工程材料，大部分含有孔隙3、對(duì)于散粒材料如砂、石（二）表觀密度

表觀密度俗稱容重,指材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。用下式表示：

ρ0=m/V0

式中：m--材料的質(zhì)量，

v0--材料在自然狀態(tài)下的體積。（二）表觀密度體積v0的計(jì)算：1、有規(guī)則形狀，依外形尺寸計(jì)算2、無規(guī)則形狀①加工成規(guī)則形狀

②防水材料膜包裹3、對(duì)散顆材料（三）堆積密度

散粒材料或粉狀材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量稱為堆積密度。用下式表示：

ρ’0=m/V’0式中：m--散粒材料的質(zhì)量，

V’0--散粒材料的堆積體積。密實(shí)度與孔隙率

固體材料的體積由

①固體物質(zhì)部分

②孔隙部分（一）密實(shí)度指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)所充實(shí)的程度。（二）孔隙率

指材料（在自然狀態(tài)下單位）體積內(nèi)，孔隙所占的比例。

三、材料的填充率與空隙率（一）填充率散粒材料在某堆積體積中，被顆粒填充的程度。

（二）空隙率

散粒材料在某堆積體積中，顆粒之間孔隙體積所占的比例。反映散粒材料的顆粒填充的致密程度。可作為控制混凝土骨料集配與計(jì)算含砂率的依據(jù)。

四、材料的親水性與憎水性0≤θ≤90°，這時(shí)材料表現(xiàn)親水性，材料表面可以為水潤(rùn)濕，稱為親水材料，如水泥混凝土、砂、木材等。則90?＜θ≤180?，材料表現(xiàn)為憎水性，這時(shí)材料的表面不可潤(rùn)濕，稱憎水材料，如瀝青等。

五、材料的吸水性與吸濕性（一）含水率

材料中所含水的質(zhì)量與在干燥狀態(tài)下材料的質(zhì)量之比。(二)吸水性

即為材料吸水的能力，以重量吸水率或體積吸水事表示，即絕干材料飽水后增加的重量與絕干材料的重量或體積的百分率。影響因素：①材料的親水性

②材料的孔隙率大小和孔隙特征（三）吸濕性

材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。含水率平衡含水率六、材料的耐水性

材料抵抗水破壞作用的能力。軟化系數(shù)=材料在吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度/材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度軟化系數(shù)的范圍在0-1之間，大于0.80的材料通常認(rèn)為是耐水的。軟化系數(shù)通常是選擇基礎(chǔ)材料的重要依據(jù)。

七、材料的抗?jié)B性

抗?jié)B性即為材料抵抗水、油等液體壓力作用下滲透的性能。材料有滲透性用

第三節(jié)材料的基本力學(xué)性質(zhì)1、材料的理論強(qiáng)度2、材料的強(qiáng)度3、彈性與塑性4、脆性與韌性一、材料的理論強(qiáng)度

理論抗拉強(qiáng)度二、材料的強(qiáng)度

材料在外力（荷載）作用下抵抗破壞的能力。抗壓、抗拉和抗剪強(qiáng)度：材料的抗彎強(qiáng)度與受力情況有關(guān)，一般試驗(yàn)方法是將條形試件放在兩支點(diǎn)上，中間作用一集中荷載，對(duì)于矩形截面試件，則抗彎強(qiáng)度：

二、材料的強(qiáng)度影響材料強(qiáng)度的因素：1、材料的成份、結(jié)構(gòu)2、材料的構(gòu)造①孔隙、②各向異性材料3、外界因素的影響

①試件的形狀和尺寸

②環(huán)境的溫度、濕度及材料的含水狀況

③加荷速度三、彈性與塑性

彈性（彈性變形）：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，能夠完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。塑性（塑性變形）：在外力作用下，材料產(chǎn)生變形，如果外力取消，仍保持變形后的形狀與尺寸，并且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)。四、脆性與韌性

脆性：材料在外力作用下，外力達(dá)一定的值時(shí)，材料并不產(chǎn)生多大的變形即發(fā)生突然破壞，而破壞時(shí)無明顯的塑性變形，這種性質(zhì)稱為脆性。韌性：是指材料在沖擊、震動(dòng)荷載作用下材料能夠吸收較大能量，能承受較大的變形而不致破壞的性質(zhì)。

第四節(jié)材料的耐久性

材料在長(zhǎng)期使用過程中，抵抗其自身及環(huán)境因素長(zhǎng)期破壞作用，保持其原有性能而不變、不破壞的能力。物理作用：干濕變化、溫度變化和凍融作用化學(xué)作用：酸、堿、鹽對(duì)材料的浸蝕作用生物作用：昆蟲、菌類

氣硬性無機(jī)膠凝材料膠凝材料：

建筑材料中，經(jīng)過一系列物理、化學(xué)作用，能將散粒狀或塊狀材料粘結(jié)成整體的材料，統(tǒng)稱為膠凝材料。膠凝材料是建筑材料中的基本材料之一，通過膠凝材料的膠結(jié)和復(fù)合，可以配制和衍生許多建材制品和新型材料。第一節(jié)石膏

石膏膠凝材料是一種以硫酸鈣為主要成分的氣硬性膠凝材料。目前常用的石膏膠凝材料有建筑石膏、高強(qiáng)石膏、無水石膏水泥和高溫煅燒石膏等。早在公元前2000-3000年，人類就已經(jīng)學(xué)會(huì)利用石膏，如埃及的金字塔、古羅馬建筑和敦煌的莫高窟都是采用了石膏作為膠凝材料。

一、石膏膠凝材料的生產(chǎn)生產(chǎn)原料：天然二水石膏、天然無水石膏和化學(xué)石膏。生產(chǎn)工序：破碎、加熱與磨細(xì)。

二、建筑石膏的硬化

半水石膏溶解于水，成為飽和溶液。

由于二水石膏在水中的溶解度僅為半水石膏的1/5，半水石膏的飽和溶液對(duì)于二水石膏就成了過飽和溶液，所以二水石膏一膠體微粒從溶液中析出

三、建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)

1、石膏制品表觀密度小，絕熱性好，吸聲性強(qiáng)2、建筑石膏在硬化過程中體積膨脹約1%，硬化時(shí)不出現(xiàn)裂縫。3、抗火性好（短時(shí)間內(nèi)）4、熱容量大，吸濕性大。5、耐水性差。6、凝結(jié)硬化很快。第二節(jié)石灰

石灰的原料是石灰石，化學(xué)成分為CaCO3，其分布很廣，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。一、石灰的生產(chǎn)二、生石灰的熟化

生石灰熟化的特點(diǎn)：①放熱反應(yīng)②體積增大1-2.5倍

1、欠火石灰2、過火石灰3、石灰的陳伏三、石灰的硬化1、結(jié)晶作用：氫氧化鈣逐漸結(jié)晶2、碳化作用：氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳化合生成碳酸鈣結(jié)晶，釋出水分并被蒸發(fā)。作用過程由表及里：二氧化碳先與水反應(yīng)生成碳酸，再與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣。四、石灰在建筑中的應(yīng)用1、砌筑砂漿、抹面灰漿和石灰乳2、石灰土和石灰三合土

3、生產(chǎn)硅酸鹽制品4、碳化石灰板

水泥第一節(jié)常用水泥

硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的定義與代號(hào)

硅酸鹽水泥凡由硅酸鹽水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥(即國(guó)外通稱的波特蘭水泥)。硅酸鹽水泥分兩種類型，不摻加混合材料的稱I型硅酸鹽水泥，代號(hào)P·I。在硅酸鹽水泥熟料粉磨時(shí)摻加不超過水泥重量5%石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號(hào)P-Ⅱ

。普通硅酸鹽水泥

凡由硅酸鹽水泥熟料、6%~15%混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱普通水泥），代號(hào)P.O。水泥中混合材料摻加量按質(zhì)量百分比計(jì)：摻活性混合材料時(shí)，不得超過15%，其中允許有不超過5%的窯灰或不超過10%的非活性混合材料來代替；摻非活性混合材料時(shí)，不得超過10%礦渣硅酸鹽水泥

凡由硅酸鹽水泥熟料和?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為礦渣硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱礦渣水泥）。代號(hào)P.S。水泥中?；郀t礦渣摻加量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%~70%。允許用石灰石、窯灰、粉煤灰和火山灰質(zhì)混合材料中的一種材料代替礦渣，代替數(shù)量不得超過水泥質(zhì)量的8%，替代后水泥中粒化高爐礦渣不得少于20%。火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥

凡由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質(zhì)混材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱火山灰水泥）。代號(hào)P.P。水泥中火山灰質(zhì)混合材料摻加量按質(zhì)量百分計(jì)為20%~50%。粉煤灰硅酸鹽水泥

凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為粉煤灰硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥）。代號(hào)P.F。水泥中粉煤灰摻加量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%~40%。

復(fù)合硅酸鹽水泥

凡由硅酸鹽水泥、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱復(fù)合水泥），代號(hào)P.C。水泥中混合材料總摻加量按質(zhì)量百分比應(yīng)大于15%，不超過50%。允許用不超過8%的窯灰代替部分混合材料；摻礦渣時(shí)混合材料摻量不得與礦渣硅酸鹽水泥重復(fù)。

一、水泥的生產(chǎn)工藝

硅酸鹽水泥原料

石灰質(zhì)原料：主要提供CaO成分。粘土質(zhì)原料：主要提供SiO2、Al2O3及少量Fe2O3鐵礦粉：

可以采用黃鐵礦渣等。礦化劑：如螢石等為了改善水泥的鍛燒條件，少量的。

二、水泥基本組成1、熟料基本組成與特性硅酸三鈣

3CaO·SiO2C3S硅酸二鈣

2CaO·SiO2C2S鋁酸三鈣

3CaO·Fe2O3C3A鐵鋁酸四鈣

3CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF少量的游離氧化鈣、游離氧化鎂和堿。

硅酸三鈣(C3S)

C3S是硅酸鹽水泥中最主要的礦物組分。主要生成水化硅酸鈣凝膠和氫氧化鈣晶體。其水化產(chǎn)物早期強(qiáng)度高，且強(qiáng)度增進(jìn)率較大，28d強(qiáng)度可達(dá)一年強(qiáng)度的70%~80%。就28d或一年的強(qiáng)度來說，在四種礦物中是最高的。硅酸二鈣(C2S)

C2S也是硅酸鹽水泥的主要礦物組分之一。其水化生成物是水化硅酸鈣凝膠與氫氧化鈣晶體。C2S的水化速度及凝結(jié)硬化過程較為緩慢，水化熱很低，它的水化產(chǎn)物對(duì)水泥7d后的強(qiáng)度形成起主要作用。

一般認(rèn)為,水泥中含C2S多時(shí)，水泥有較好的抗化學(xué)侵蝕性和較小的干縮性。鋁酸三鈣(C3A)

C3A是四種組分中遇水反應(yīng)速度最快,水化熱最高的組分。生成水化鋁酸三鈣晶體，其水化產(chǎn)物強(qiáng)度在3d中就大部分發(fā)揮出來，故對(duì)早期強(qiáng)度起一定作用，但絕對(duì)值不高，且以后幾乎不再增長(zhǎng)，甚至倒縮。

C3A含量高的水泥漿體干縮變形大,抗硫酸鹽侵蝕性能差。鐵鋁酸四鈣(C4AF)

C4AF的早期水化速度介于C3A和C3S之間，水化產(chǎn)物是水化鋁酸鈣晶體和水化鐵酸鈣凝膠。其水化熱較C3A低；其水化物早期強(qiáng)度類似C3A，但后期還能不斷增長(zhǎng)。C4AF對(duì)水泥抗折強(qiáng)度和抗沖擊性能起重要作用，水化產(chǎn)物的耐化學(xué)侵蝕性好,于縮性小。水泥中的有害成分

1、氧化鈣

2、氧化鎂3、三氧化硫S034、堿含量2、水泥混合材（1）、定義：在生產(chǎn)水泥時(shí)，為改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào)，而加到水泥中去的人工的和天然的礦物材料，稱為水泥混合材料。（2）、分類：活性混合材料和非活性混合材料活性混合材活性混合材料在常溫常壓下將其磨成細(xì)粉后加水本身不硬化，但與水泥或石灰(或石灰和石膏)拌和在一起，加水后既能在水中又能在空氣中硬化。粒化高爐礦渣火山灰質(zhì)混合材料粉煤灰非活性混合材

磨細(xì)的石英砂、石灰石、粘土及慢冷礦渣等屬于非活性混合材料，它們與水泥成分不起化學(xué)作用或化學(xué)作用很小。

3、石膏

為了調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)速度，在磨細(xì)硅酸鹽水泥熟料時(shí)，需要摻入適量的（約3%）石膏，石膏也稱水泥的緩凝劑。用于水泥中的石膏一般是二水石膏或無水石膏(硬石膏)，化學(xué)分子式為CaS04·2H20或CaSO4。鈣礬石：3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O三、水泥的水化硬化1、硅酸鹽水泥的水化硬化（1）、水泥的水化產(chǎn)物（2）、凝結(jié)硬化過程

影響因素：

①水泥的礦物組成

②水泥顆粒的細(xì)度

③環(huán)境的溫度和濕度④與時(shí)間的關(guān)系2、礦渣硅酸鹽水泥的水化硬化

（1）礦渣硅酸鹽水泥中熟料礦物較少而活性混合材料（?；郀t礦渣、火山灰和粉煤灰）較多，就局部而言，其水化反應(yīng)是分兩步進(jìn)行的。①熟料礦物水化②氫氧化鈣和石膏分別作為激發(fā)劑和激發(fā)劑，與礦渣中的活性氧化硅、活性氧化鋁發(fā)生二次水化反應(yīng)。礦渣水泥（2）早期強(qiáng)度低、后期強(qiáng)度高。（3）抗腐蝕能力強(qiáng)（4）水化熱?。?）耐熱性好（6）泌水性較大，抗凍性、抗?jié)B性和抵抗干濕交替循環(huán)的性能均不及普通水泥。

3、火山灰水泥的水化硬化（1）（2）（3）（4）同礦渣硅酸鹽水泥（5）抗?jié)B性好（6）在干燥環(huán)境中易產(chǎn)生裂縫。粉煤灰水泥（1）（2）（3）（4）同礦渣硅酸鹽水泥（5）、抗裂性好（6）、泌水性大，抗凍性差，抗碳化性能差。水泥石結(jié)構(gòu)

水泥熟料礦物水化的凝膠體和結(jié)晶體、未水化的水泥顆粒、水（自由水和吸附水）孔隙（毛細(xì)孔和凝膠孔）四、水泥的技術(shù)性質(zhì)（品質(zhì)要求）1、細(xì)度>300m2/kg2、凝結(jié)時(shí)間初凝時(shí)間>45min

終凝時(shí)間<390min3、體積安定性4、強(qiáng)度5、水化熱

水泥的技術(shù)性質(zhì)（品質(zhì)要求）6、水泥化學(xué)品質(zhì)指標(biāo)四、水泥石的腐蝕與防止1、軟水的侵蝕（溶出性侵蝕）2、鹽類腐蝕①硫酸鹽的腐蝕②鎂鹽的腐蝕3、酸類腐蝕4、強(qiáng)堿的腐蝕腐蝕的防止1、合理選擇水泥品種2、提高水泥石的密實(shí)度3、加做保護(hù)層五、硅酸鹽水泥的應(yīng)用和存放酸鹽水泥的應(yīng)用范圍是由其特性所決定的。(1)強(qiáng)度高、(2)抗凍性好、(3)耐腐蝕性差、(4)耐熱性差、(5)水化熱大。存放注意防潮

普通硅酸鹽水泥

其性能與硅酸鹽水泥相近。但由于摻入了少量混合材料，與硅酸鹽水泥相比，早期硬化速度稍慢，其3d、7d的抗壓強(qiáng)度稍低，抗凍性與耐磨性能也稍差。在應(yīng)用范圍方面，與硅酸鹽水泥也相同，廣泛用于各種混凝土或鋼筋混凝土工程，是我國(guó)主要水泥品種之一。五、粉煤灰硅酸鹽水泥

凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為粉煤灰硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥）。代號(hào)P.F。水泥中粉煤灰摻加量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%~40%。

相對(duì)于硅酸鹽水泥來說有如下主要特點(diǎn)1、2、3、4、同礦渣硅酸鹽水泥5、抗裂性好6、泌水性大，抗凍性差，抗碳化性能差。復(fù)合硅酸鹽水泥

復(fù)合硅酸鹽水泥的特性取決于所摻兩種混合材的種類、摻量及相對(duì)比例，與礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥有不同程度的相似，其使用應(yīng)根據(jù)所摻入的混合材料種類，參照其他摻混合材料水泥的適用范圍和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)選用。

第四節(jié)其它品種水泥一、白色硅酸鹽水泥二、快硬水泥1、快硬硅酸鹽水泥2、快硬硫鋁酸鹽水泥三、膨脹水泥及自應(yīng)力水泥復(fù)習(xí)思考題1、硅酸鹽水泥由哪些礦物成分組成？這些礦物成分對(duì)水泥性質(zhì)有何影響？它們的水化產(chǎn)物是什么？2、解釋水泥的凝結(jié)時(shí)間，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水泥的凝結(jié)時(shí)間是如何規(guī)定的？3、解釋水泥的體積安定性，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水泥的體積安定性是如何規(guī)定的？復(fù)習(xí)思考題4、一組水泥膠砂試件，測(cè)得三個(gè)試件的抗折強(qiáng)度（MPa）分別為4.45、5.27、4.95，抗壓破壞荷載（KN）分別為57、60、58、48、49、52，抗壓夾具的壓板長(zhǎng)度為40mm，試計(jì)算該組試件的抗折強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度。

混凝土混凝土定義：

混凝土是由膠凝材料、水和粗、細(xì)骨料按適當(dāng)比例配合、拌制成拌合物，經(jīng)一定時(shí)間硬比而成的人造石材。混凝土的分類：混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)：對(duì)混凝土質(zhì)量的基本要求：1、具有符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度2、具有與施工條件相適應(yīng)的施工和易性3、具有與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性4、滿足上述要求，盡量降低成本第一節(jié)普通混凝土的組成材料

一、普通混凝土各組成材料的作用1、集料：砂石，骨架作用。技術(shù)上：提高體積穩(wěn)定性和耐久性；經(jīng)濟(jì)上：作為水泥漿廉價(jià)填充料

2、水泥與水：填充、潤(rùn)濕、膠結(jié)二、混凝土組成材料的技術(shù)要求

（一）水泥

1、水泥品種2、水泥標(biāo)號(hào)

（二）細(xì)集料（細(xì)骨料）定義：粒徑在0.16-5mm的巖石顆粒常用的品種有：河砂、海砂、山砂及機(jī)制砂配制混凝土的砂的質(zhì)量要求有發(fā)下幾個(gè)方面1、有害雜質(zhì)

A、粘土，淤泥

B、有機(jī)物

C、硫化物

D、天然石膏(硫酸鹽)

E、氧化物

F、煤(含硫磺)

G、云母2、顆粒形狀及表面特征3、砂的顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度4、砂的堅(jiān)固性（三）粗集料定義：粒徑大于5mm以上的巖石顆粒常用的品種：碎石和卵石（海卵石、河卵石及山卵石）配制混凝土的砂的質(zhì)量要求有發(fā)下幾個(gè)方面1、粗骨料中常含有一些有害雜質(zhì)，如粘土、淤泥、細(xì)屑、硫酸鹽、硫化物和有機(jī)雜質(zhì)。它們的危害作用與在細(xì)骨料中的相同。2、顆粒形狀和表面特征針狀片狀配制混凝土的砂的質(zhì)量要求有發(fā)下幾個(gè)方面3、最大粒徑及顆粒級(jí)配①最大粒徑：公稱粒級(jí)的上限②顆粒級(jí)配：連續(xù)粒級(jí)、單粒級(jí)配制混凝土的砂的質(zhì)量要求有發(fā)下幾個(gè)方面4、強(qiáng)度立方體強(qiáng)度壓碎指標(biāo)5、堅(jiān)固性（四）混凝土拌合及養(yǎng)護(hù)水

第二節(jié)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)一、混凝土拌合物的和易性（一）和易性的概念流動(dòng)性粘聚性保水性（二）和易性測(cè)定方法及指標(biāo)（三）流動(dòng)性的選擇（四）影響工作性（和易性）的主要因素1、水泥漿的數(shù)量2、水泥漿的稠度3、砂率：合理砂率4、水泥品種和骨料性質(zhì)5、外加劑

6、摻合材7、時(shí)間和溫度

（五）改善工作性的措施1、盡可能降低砂率2、改善砂、石級(jí)配3、盡量采用粗砂4、外加劑5、摻合材二、混凝土強(qiáng)度（一）混凝土受力變形及破壞過程1.

砼內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.

砼受力變形及破壞過程（二）

混凝土立方體抗壓強(qiáng)度換算系數(shù)混凝土強(qiáng)度尺寸效應(yīng)

（三）混凝土立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)

1、立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)尺寸：150*150*150mm

標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)：20?3℃2、強(qiáng)度等級(jí)

（四）混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度

棱柱體150*150*300mm0.7-0.8（五）混凝土的抗拉強(qiáng)度(六)影響混凝土強(qiáng)度的因素1、水灰比和水泥標(biāo)號(hào)

fcu=Afce(—B)2、養(yǎng)護(hù)的溫度和濕度3、齡期

（七）提高混凝土強(qiáng)度發(fā)展的措施1、采用高標(biāo)號(hào)水泥2、采用干硬性混凝土3、采用濕熱養(yǎng)護(hù)4、采用機(jī)械攪拌和振搗5、摻入混凝土外加劑、摻合料三、混凝土的變形（一）化學(xué)收縮（二）干濕變形（三）溫度變形（四）在荷載作用下的變形徐變四、混凝土的耐久性（一）耐久性的概念混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長(zhǎng)期保持其良好的使用性能和外觀完整性，從而維持混凝土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能力。1、抗?jié)B性

混凝土的抗?jié)B性用抗?jié)B等級(jí)表示?；炷恋拿軐?shí)度。影響因素：①水灰比②養(yǎng)護(hù)方式③水泥品種④外加劑⑤摻合料⑥齡期2、抗凍性

抗凍等級(jí)：凍融循環(huán)，抗壓強(qiáng)度下降<25%

而且重量損失<5%3、抗侵蝕性選擇水泥品種、降低水灰比、改善孔結(jié)構(gòu)4、混凝土的碳化①碳化使混凝土堿度降低②碳化將顯著增加混凝土的收縮③碳化使混凝土抗壓強(qiáng)度提高。5、堿骨料反應(yīng)（二）提高混凝土耐久性的措施1、合理選擇水泥品種2、控制水灰比和水泥用量3、控制原材料的質(zhì)量4、使用外加劑5、加強(qiáng)混凝土質(zhì)量的生產(chǎn)控制第三節(jié)

混凝土質(zhì)量控制1、混凝土質(zhì)量控制的內(nèi)容a)

按規(guī)定檢查混凝土組成材料的質(zhì)量與用料量。b)

在攪拌及澆筑地檢查混凝土拌合物的坍落度。c)

檢查配合比是否因外界因素影響而有所變動(dòng)，以及攪拌時(shí)間是否充分等等。d)

對(duì)硬化后混凝土性能的控制尤為重要。對(duì)混凝土強(qiáng)度的檢驗(yàn)主要是抗壓強(qiáng)度，必要時(shí)還要檢驗(yàn)其抗凍性、抗?jié)B性等性能。2、影響混凝土質(zhì)量的因素

a)

原材料及施工條件以及試驗(yàn)條件等許多因素的影響，必然會(huì)造成混凝土質(zhì)量上的波動(dòng)；b)

用水量或骨料含水量的變化所引起水灰比的波動(dòng)；c)

攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)條件的波動(dòng)以及氣溫變化等。d)

試驗(yàn)條件方面的影響因素有：取樣方法、試件成型及養(yǎng)護(hù)條件的差異、試驗(yàn)機(jī)的誤差和試驗(yàn)人員的操作熟練程度等。一、強(qiáng)度的概率分布--正態(tài)分布

正態(tài)分布的特點(diǎn)：1、曲線呈鐘形，兩邊對(duì)稱，對(duì)稱軸在平均強(qiáng)度處。2、曲線與橫坐標(biāo)之間的面積為頻率的總和，等于1或100%。3、在對(duì)稱軸兩側(cè)的曲線一各有一個(gè)拐點(diǎn)。二、強(qiáng)度平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)強(qiáng)度平均值：標(biāo)準(zhǔn)差σ：變異系數(shù)Cv

：Cv=σ/

三、概率分布函數(shù)-正態(tài)分布函數(shù)

四、強(qiáng)度保證率概率度t：（又稱保證率系數(shù)）五、混凝土的配制強(qiáng)度六、混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定第四節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)一、混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求1、滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)2、滿足施工要求的混凝土拌合物的和易性3、滿足工程使用的混凝土耐久性要求4、降低成本二、混凝土配合比設(shè)計(jì)中的三個(gè)參數(shù)

水灰比、砂率、單位用水量三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟第五節(jié)混凝土外加劑外加劑的定義混凝土外加劑是在拌制混凝土過程中摻入，用以改善混凝土性能的物質(zhì)。摻量不大于水泥質(zhì)量的5%（特殊情況除外）。一、外加劑的分類1、改善混凝土拌合物流變性2、調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能3、改善混凝土耐久性4、改善混凝土其它性能二、常用的外加劑

1、減水劑

減水劑是使混凝土拌合物達(dá)到同樣坍落度時(shí)，用水量明顯減少的外加劑，又可稱為塑化劑。常用減水劑：

木質(zhì)素磺酸鹽減水劑、多環(huán)芳香族磺酸鹽系減水劑、水溶性樹脂系減水劑減水機(jī)理：

減水劑均為表面活性劑。（1）分散作用（2）潤(rùn)濕作用（3）潤(rùn)滑作用2、早強(qiáng)劑

加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑常用的早強(qiáng)劑：氯鹽類、硫酸鹽類、有機(jī)胺類3、速凝劑4、緩凝劑緩凝劑是能延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間的外加劑。常用緩凝劑：羥基羧酸及其鹽類、含糖碳水化合物類、無機(jī)鹽類、木質(zhì)素磺酸鹽類。5、引氣劑6、膨脹劑

三、外加劑的使用

（1）外加劑品種的選擇

（2）外加劑摻量的確定

（3）外加劑的摻加方法

第六節(jié)混凝土摻合材

定義：在混凝土拌合物制備時(shí)，為了節(jié)約水泥、改善混凝土性能、調(diào)節(jié)混凝土強(qiáng)度等級(jí)，而加入的天然的或者人造的礦物材料，統(tǒng)稱為混凝土摻合料。分類：活性摻合料、非活性摻合料

一、粉煤灰

粉煤灰是由燃燒煤粉的鍋爐煙氣中收集到的細(xì)粉末，其顆粒多呈球形，表面光滑。粉煤灰的活性取決于它的細(xì)度、化學(xué)成分和礦物組成，這些又取決于原煤種類、燃燒溫度和排灰方式等。

粉煤灰作為摻合料的效果（1）節(jié)約水泥：

（2）改善和提高混凝土的下述技術(shù)性能①改善混凝土拌和物的和易性、可泵性②降低了混凝土水化熱，③提高混凝土抗硫酸鹽性能；④提高混凝土抗?jié)B性；⑤抑制堿骨料反應(yīng)。二、硅灰

硅灰又稱硅粉或硅煙灰，是從生產(chǎn)硅鐵合金或硅鋼等所排放的煙氣中收集到的顆粒極細(xì)的煙塵，色呈淺灰到深灰。硅灰具有較大的細(xì)度和大量的非晶形SiO2，具有很高的活性。三、沸石粉

沸石粉是天然的沸石巖磨細(xì)而成的。沸石巖是一種經(jīng)天然煅燒后的火山灰質(zhì)鋁硅酸鹽礦物。沸石粉具有很大的內(nèi)表面積和開放性結(jié)構(gòu)，平均粒徑為5.0~6.5μm。

沸石粉作為摻合料的效果（1）提高混凝土強(qiáng)度，配制高強(qiáng)混凝土。（2）改善混凝土和易性，配制流態(tài)混凝土及泵送混凝土。

四、火山灰質(zhì)摻合料1、煅燒煤矸石2、浮石、火山渣第七節(jié)其它品種混凝土一、防水混凝土（一）骨料級(jí)配法防水混凝土（二）普通防水混凝土（三）外加劑防水混凝土二、高強(qiáng)混凝土三、流態(tài)混凝土四、耐熱混凝土五、耐酸混凝土六、纖維混凝土七、聚合物混凝土八、防輻射混凝土復(fù)習(xí)與思考題1、對(duì)混凝土用砂為何要提出級(jí)配和細(xì)度要求？?jī)煞N砂的細(xì)度模數(shù)相同，其級(jí)配是否相同？2、當(dāng)混凝土配合比不變時(shí)，用級(jí)配相同、強(qiáng)度等技術(shù)條件合格的碎石代替卵石拌制混凝土，會(huì)使混凝土的性質(zhì)發(fā)生什么變化？為什么？復(fù)習(xí)與思考題3、簡(jiǎn)述影響混凝土拌合物的影響因素。4、簡(jiǎn)述影響混凝土強(qiáng)度的影響因素。5、名詞解釋：壓碎指標(biāo)、混凝土的徐變

建筑砂漿定義：由膠凝材料、摻合料和砂加水拌合而成的，必要時(shí)也可加外加劑。分類：水泥砂漿、石灰砂漿、混合砂漿

砌筑砂漿、抹面砂漿第一節(jié)砌筑砂漿定義：用于砌筑磚、石等各種砌塊的砂漿，作用：主要起粘結(jié)砌塊、構(gòu)筑砌體、傳遞荷載。一、砌筑砂漿的組成材料（一）水泥（二）石灰

（三）砂二、砌筑砂漿的性質(zhì)

1、流動(dòng)性指在自重或外力作用下流動(dòng)的性質(zhì)。

測(cè)定方法：砂漿稠度儀測(cè)定其稠度值（沉入量）稠度的選擇：根據(jù)砌體材料和施工氣候情況

2、保水性

定義：指新拌砂漿能夠保持水分的能力，也指砂漿中各組分材料不易分離的性質(zhì)。測(cè)定方法：分層度測(cè)定法（三）強(qiáng)度

砂漿強(qiáng)度是以邊長(zhǎng)為70.7㎜×70.7㎜×70.7㎜的立方體試塊，按標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)至28d的抗壓強(qiáng)度的平均值。砂漿的強(qiáng)度等級(jí)共有M2.5、M5、M7.5、M10、M15、M20等六個(gè)等級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件：（四）粘結(jié)力

三、筑砂漿的配合比

第二節(jié)抹面砂漿

一、

普通抹面砂漿二、裝飾砂漿

三、防水砂漿四、其它特種砂漿

墻體材料和屋面材料墻體材料：指在建筑中起承重、圍護(hù)、分隔作用。磚、砌塊、板材。屋面材料：作為建筑物的最上層，起圍護(hù)作用。瓦、板材。第一節(jié)砌墻磚一、燒結(jié)磚

1、燒結(jié)普通磚：以粘土、頁(yè)巖、煤矸石、粉煤灰為主要原材料經(jīng)焙燒而成的實(shí)心磚。材料：粘土、頁(yè)巖、煤矸石、粉煤灰青磚、紅磚、欠火磚、過火磚2、燒結(jié)普通磚的技術(shù)性質(zhì)（1）尺寸偏差與外觀質(zhì)量要求（2）強(qiáng)度等級(jí)10塊磚抗壓強(qiáng)度的平均值和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，MU30、25、20、15、10、7.5六個(gè)等級(jí)（3）抗風(fēng)化性能二、

蒸養(yǎng)（壓）磚1、灰砂磚2、粉煤灰磚

3、爐渣磚

建筑鋼材鋼：以鐵元素為主要元素，含碳量一般在

2%以下，并含有其他元素的材料。建筑鋼材：指用于鋼結(jié)構(gòu)的各種型材（圓鋼、角鋼、工字鋼等）、鋼板、鋼管和用于鋼筋混凝土中的各種鋼筋、鋼絲。第一節(jié)鋼的分類，鋼的冶煉、加工

對(duì)鋼材質(zhì)量的影響一、鋼的分類和主要建筑用鋼材碳素鋼、合金鋼建筑上主要用：低碳鋼和低合金鋼二、鋼的冶煉，加工對(duì)鋼材質(zhì)量的影響第二節(jié)建筑鋼材的力學(xué)性能

建筑鋼材的力學(xué)性能主要有抗拉、冷彎、沖擊韌性、硬度和耐疲勞性。一、抗拉性能抗拉強(qiáng)度是建筑鋼材的重要性能，主要通過拉力試驗(yàn)測(cè)定屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。

以低碳鋼的應(yīng)力-應(yīng)變圖為例說明建筑鋼材的抗拉性能：四個(gè)階段。

屈強(qiáng)比=σs/σb

：小，反映鋼材超過屈服點(diǎn)工作時(shí)的可靠性大，但利用率低；大，安全可靠性低，但利用率提高。斷后伸長(zhǎng)率δ

試件拉斷后標(biāo)距的伸長(zhǎng)與原標(biāo)距的百分比。

δ5和δ10

物理意義：塑性變形能力。二、

冷彎性能

鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。是通過試件被彎曲的角度和彎心直徑對(duì)試件厚度（直徑）的比值。進(jìn)行冷彎試驗(yàn)的原因：

a)

冷彎是鋼材處于不利變形條件下的塑性，而伸長(zhǎng)率是反映鋼材在均勻變形下的塑性b)

冷彎試驗(yàn)是一種比較嚴(yán)格的檢驗(yàn)，能揭示鋼材是否存在內(nèi)部組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。c)

冷彎試驗(yàn)對(duì)焊接質(zhì)量也是一種嚴(yán)格的檢驗(yàn)，能接受焊件在受彎表面存在的未熔合、微裂紋和夾雜物。三、沖擊韌性

四、硬度五、耐疲勞性第三節(jié)建筑鋼材的晶體組織和化學(xué)成分二、鋼的化學(xué)成分對(duì)鋼材性能的影響碳第四節(jié)鋼材的冷加工及時(shí)效強(qiáng)化、熱處理

和焊接一、鋼材的冷加工與時(shí)效強(qiáng)化將剛才在常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋，使產(chǎn)生塑性變形，從而提高強(qiáng)度的過程。（放置一段時(shí)間）

冷加工強(qiáng)化的原因：剛才在塑性變形中晶格的缺陷增多，而缺陷的晶格嚴(yán)重畸變，對(duì)晶格進(jìn)一步滑移將起到阻