2010年中职专业基础知识(建筑材料)讲义

1建工、造价专业技术职务任职资格考试“建筑材料”复习第一章建筑材料的基本性质一、与质量有关的性质1．密度材料的绝对密实体积V----密度ρ材料的表观体积V0：材料在自然状态下的体积---表观密度ρ0材料的堆积体积V0，：在堆集状态下的总体外观体积---堆积密度ρ0′2、孔隙率：00(1)100%(1)100%VPV空隙率：0000(1)100%(1)100%VPV二、与水有关的性质1.材料的亲水性与憎水性润湿角---在材料、水和空气的交点处，沿水滴表面的切线与水和固体接触面所成的夹角。润湿角θ＜９０˚时，为亲水性材料；θ＞９０˚时，为憎水性材料：钢材、玻璃、塑料、沥青2、吸水性与吸湿性区别：环境不同相同：计算方法3、耐水性材料长期在饱和水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。衡量材料耐水性的指标是材料的软化系数K：wfKf＞0.85的材料称为耐水性材料，可以用于水中或潮湿环境中的重要工程。用于一般受潮较轻或次要的工程部位时，材料软化系数也不得小于0.75。4、抗冻性材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。以试件在冻融后的质量损失、外形变化或强度降低不超过一定限度时所能经受的冻融循环次数来表示，或称为抗冻等级。材料的抗冻等级可分为Ｆ15、Ｆ25、Ｆ50、Ｆ100、Ｆ200等，5、抗渗性材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能。抗渗等级是指用标准方法进行透水试验时，材料标准试件在透水前所能承受的最大水压力，如P4、P6、P8、P10…等，表示试件能承受逐步增高至0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa…的水压而不渗透。三、与热有关的性质1、导热性：用导热系数λ表示2、热容量：材料在受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质称为材料的热容量。应选用导热系数小、热容量大的材料作为保温隔热材料2四、力学性质1、材料的强度材料在应力作用下抵抗破坏的能力。抗拉、抗压、抗剪强度的计算式如下：抗弯强度用下式计算：22、、弹性和塑性33、、脆性和韧性4、硬度和耐磨性第二章气硬性胶凝材料一、石灰1、石灰的生产欠火石灰、过火石灰，生石灰分镁质石灰（MgO≥5%）和钙质石灰。2、石灰的熟化关于“陈伏”消石灰粉：生石灰块加适量水，粉状物石灰膏：生石灰加大量水（3-4倍），膏状物生、熟石灰的主要成分3、石灰的硬化结晶作用（干燥硬化）、碳化作用4、石灰的技术要求建筑石灰的技术指标有细度、CaO+MgO含量、CO2含量和体积安定性等。并按技术指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。5、石灰的技术性质（1）保水性、可塑性好：用于砂浆（2）凝结硬化慢、强度低：不宜在潮湿的环境下作用，也不宜用于重要建筑物基础。（3）硬化时体积收缩大：在其中掺入砂、纸筋等以减少收缩和节约石灰（4）耐水性差，不易贮存6、石灰的应用（1）石灰乳和石灰砂浆（2）石灰土（灰土）和三合土（3）灰砂砖和硅酸盐制品二、石膏1、分类（1）无水石膏（ＣaSO4）：硬石膏，结晶紧密，质地较硬，是生产硬石膏水泥的原料。（2）天然石膏（ＣaSO4·2H2O）：生石膏或二水石膏，是生产建筑石膏的主要原料。AFfmax2max23bhLFfw29003COCaOCaCOC3（3）建筑石膏（ＣaSO4·1/2H2O）熟石膏或半水石膏。α型为高强石膏。2建筑石膏的水化3、建筑石膏的技术要求技术要求有强度、细度和凝结时间。按强度和细度分为优等品、一等品和合格品。4、建筑石膏的技术性质（1）凝结硬化速度快（2）凝结硬化时的膨胀性（3）硬化后的多孔性，重量轻，空隙率大，表观密度小，强度较低（4）良好的隔热和吸音和“呼吸”功能（5）防火性好，但耐水性差（6）有良好的装饰性和可加工性5、建筑石膏的应用（1）石膏砂浆及粉刷石膏（2）建筑石膏制品：石膏板、石膏砌块等(3)制作建筑雕塑和模型#三、水玻璃俗称泡花碱，由碱金属氧化物和二氧化硅组成，属可溶性的硅酸盐类。最常用的是硅酸钠水玻璃。Na2O.nSiO2n称为水玻璃模数，越大，越粘，越难溶，强度、耐热耐酸。1、水玻璃的技术性质（1）粘结力强。（2）耐酸性好。（3）耐热性高2、水玻璃的应用（1）用作涂料，涂刷材料表面，提高抗风化能力（2）配制防水剂：适用于堵塞漏洞、缝隙等局部抢修。（3）加固土壤(4)配制水玻璃砂浆：用于修补墙体裂缝。（5）配制耐酸砂浆、耐酸混凝土、耐热混凝土第三章水泥一、硅酸盐水泥硅酸盐水泥熟料、０～５％石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏1、硅酸盐水泥熟料的矿物组成（1）硅酸三钙Ｃ3S。最主要的矿物成分，对促进水泥的凝结硬化，特别是对水泥早期强度以及后期强度都起主要作用。（2）硅酸二钙C2S，反应较慢，水化热也较低。它不影响水泥的凝结，对水泥的后期强度起主要作用。（3）铝酸三钙C3Ａ，遇水后反应极快，热量大而且很集中。对水泥的凝结起主导作用，但其水化产物强度较低，主要对水泥的早期强度有所贡献。OHCaSOOHOHCaSO242242211214（4）铁铝酸四钙Ｃ4AF，铁水化反应也很快，水化热较低，水化产物的强度不高，对水泥石的抗压强度贡献不大，主要对抗折强度贡献较大。2、硅酸盐水泥熟料矿物的水化水化产物主要有：水化硅酸钙(50%)、氢氧化钙(25%)、水化铝酸钙、水化铁酸钙及水化硫铝酸钙等新生矿物3、硅酸盐水泥的凝结和硬化初凝、终凝、硬化4、影响水泥凝结硬化的主要因素矿物组成、水泥浆的水灰比、石膏掺量、水泥的细度、环境温度和湿度、龄期5、硅酸盐水泥的技术要求（1）细度比表面积或0.08mm方孔筛的筛余量来表示。（2）标准稠度用水量稠度是水泥浆达到一定流动度时的需水量。一般在２4％～30％之间。（3）凝结时间初凝时间为水泥加水拌和至标准稠度的净浆开始失去塑性所需的时间。终凝时间为水泥加水拌和至标准稠度的净浆完全失去塑性并开始产生强度所需的时间。初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于6h30min（4）体积安定性水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。导致水泥安定性不良的主要原因一般是由于熟料中的游离氧化钙、游离氧化镁或掺入石膏过多等原因造成的，雷氏法或试饼沸煮法检验。（5）强度（ISO）法，水泥胶砂试件，1：3（W/C=0.5），3d和28d．抗压强度和抗折强度。分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个强度等级。(6)碱含量水泥中含有较多的强碱物Na2O或K2O时，容易发生不良反应对结构造成危害。含碱量不得大于0.6%。废品水泥：初凝时间、安定性、MgO（≯5%）、SO3（≯3.5%）一项不合格不合格品水泥：细度、终凝时间、不溶物、烧失量一项不合格。6.、水泥石的腐蚀软水侵蚀、一般酸的腐蚀、碳酸的腐蚀、硫酸盐的腐蚀防止水泥石腐蚀的方法：（１）合理选择水泥品种，或适当掺加混合材料，减少可腐蚀物质的浓度（２）提高混凝土的密实度（３）在水泥石结构的表面设置保护层7、硅酸盐水泥的性能特点与应用（１）凝结硬化快，早期及后期强度均高，适用于有早强要求的工程，（如冬季施工、预制、现浇等工程），高强度混凝土工程（如预应力钢筋混凝土，大坝溢流面部位混凝土）。（2）抗冻性好，适合水工混凝土和抗冻性要求高的工程。（3）耐腐蚀性差，因水化后氢氧化钙和水化铝酸钙的含量较多。（4）水化热高，不宜用于大体积混凝土工程。但有利于低温季节蓄热法施工。（5）抗碳化性好。因水化后氢氧化钙含量较多，故水泥石的碱度不易降低，对钢筋的保护5作用强。适用于空气中二氧化碳浓度高的环境。（6）耐热性差。因水化后氢氧化钙含量高。不适用于承受高温作用的混凝土工程。（7）耐磨性好，适用于高速公路、道路和地面工程。二、掺混合材料的硅酸盐水泥1、水泥混合材料常用的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰等。其主要化学成分为活性氧化硅和活性氧化铝。非活性混合材料有磨细石英砂、石灰石、粘土、缓冷矿渣等。不与水泥成分起化学反应或化学反应很弱，主要起填充作用，可调节水泥强度，降低水化热及增加水泥产量等。2、普通硅酸盐水泥代号P.O6～15％的混合材料。分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等级。应用范围和硅酸盐水泥相同3、矿渣硅酸盐水泥代号P．S20％～70％的粒化高炉矿渣.矿渣硅酸盐水泥的主要性能特点如下：（1）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，适宜于高温养护。（2）水化热较低，放热速度慢。（3）具有较好的耐热性能。（4）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力（5）泌水性大，干缩较大。（6）抗渗性差，抗冻性较差，抗碳化能力差。4、火山灰质硅酸盐水泥代号Ｐ．Ｐ20％～50％的火山灰质混合材料。火山灰水泥的主要性能特点如下：（1）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，适宜于高温养护。（2）水化热较低，放热速度慢。（3）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力（4）需水性大，干缩率较大。（5）抗渗性好，抗冻性较差，抗碳化能力差，耐磨性差。5、粉煤灰硅酸盐水泥代号Ｐ．Ｆ20％～40％的粉煤灰。煤灰水泥的主要性能特点如下：（1）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，适宜于高温养护。（2）水化热较低，放热速度慢。（3）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力（4）需水量低，干缩率较小，抗裂性好。（5）抗冻性较差，抗碳化能力差，耐磨性差。6第四章混凝土一、普通混凝土的组成材料1.水泥水泥品种的选择水泥强度等级的选择：配制C30以下的混凝土，水泥强度等级为混凝土强度等级的1.1～1.8倍，配制Ｃ40以上的混凝土，水泥强度等级为混凝土强度等级的1.0～1.5倍，同时宜掺入高效减水剂。2.细骨料砂的颗粒级配和粗细程度，常用筛分析的方法进行测定。Ｍx在3.7～3.１为粗砂，Ｍx在３.0～2.3为中砂，Ｍx在2.2～1.6为细砂，Ｍx在1.5～0.7为特细砂。以0.60㎜筛孔的累计筛余量分成三个级配区3.粗骨料粒径大于4.75ｍｍ的骨料为粗骨料（卵石和碎石）。混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构物最小断面的短边长度的１／４；不得大于钢筋最小净距的３／４。二、普通混凝土的主要技术性质1.混凝土拌合物的和易性（1）指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实）并能获致质量均匀、成型密实的性能。包括有流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义。测定拌合物的流动性，并辅以直观经验评定粘聚性和保水性。坍落筒法、维勃稠度法（ＶＢ法）和易性的选择基础或地面等的垫层，无筋的厚大或配筋稀疏的结构：10—30梁板和大中型截面柱子：30—50配筋密列的结构（筒仓、细柱、斗仓等）50---70配筋特密的结构：70---90（2）影响和易性的因素水泥浆的数量、水泥浆的稠度、砂率（水泥品种，骨料种类，粒形和级配以及外加剂2、混凝土的强度（1）混凝土的强度与强度等级立方体抗压强度（fcu）、立方体试件抗压强度标准值（fcu，k）--具有不低于95%保证率的立方体抗压强度。强度等级--按立方体抗压强度标准值划分为：Ｃ10、Ｃ15、C20、C25、C30、C40、C45、C50、C55等强度等级。11654321005)(AAAAAAAMx7(2)轴心抗压强度（fcp）--150×150×300ｍｍ棱柱体作为标准试件。试验证明，棱柱体强度与立方体强度的比值为0.7～0.8。（3）抗弯强度(fcf)--150mm×150mm×550mm的梁形试件，按三分点加荷（4）提高混凝土强度的措施1）选用高强度水泥和低水灰比()cuceCfAfBW碎石：A=0.5，B=0.61；卵石：A=0.48，B=0.522）掺用混凝土外加剂3）采用机械搅拌和机械振动成型。4）采用湿热处理蒸汽养护---100℃以下的常压蒸汽中进行养护。经16～20ｈ的蒸汽养护后，其强度即可达到标准养护条件下28ｄ强度的70％～80％。蒸压养护---175℃、８个大气压的蒸压釜中进行养护。主要适用于硅酸盐混凝土拌合物及其制品。3、混凝土的变形性能（1）混凝土在非荷载作用下的变形1）化学收缩不可恢复，内部产生微细裂缝。2）塑性收缩