2建筑材料

建筑材料与构造城市建设学部主讲人：郝峻弘第四章建筑材料与性能（了解）•一、建筑材料按使用功能分类：•结构材料：主要技术性能要求是具有强度和耐久性。常用的：混凝土、钢材、石材等。•围护材料：要求具有一定的强度和耐久性，同时还应具有良好的绝热性，防水、隔声性能等。常用的：砖、砌块、板材等。•功能材料：主要是指满足某些建筑功能要求的建筑材料，如防水材料、装饰材料、绝热材料、吸声隔声材料、密封材料等。•二、材料的性能材料的许多性能，如强度、吸湿性、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性、吸声性都与材料的孔隙率及空隙特征有关。•孔隙率：指材料体积内，孔隙体积占材料在自然状态下总体积的百分率。•抗渗性：材料抵抗压力水或其他液体渗透的性质。其与材料的孔隙率和孔隙构造特征有关。密室和闭口孔隙材料，不会发生渗水现象；较大孔隙率，且开口孔越多的亲水性材料，其抗渗性越差。•材料的热导率：与材料的化学成分、结构、体积密度、孔隙率及孔隙特征、温度和湿度等因素有关。•一般非金属材料绝热性优于金属材料，材料的体积密度小、孔隙率大、闭口孔多、孔分布均匀、孔尺寸小、材料含水率小时，材料的导热性差、绝热性好。•材料在受潮或吸水时，其热导率显著增大，绝热性能变差。•材料的耐久性：是一项综合性能，一般包括抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性、抗老化性、抗碳化、耐热性、耐旋光性。不同材料，其性质和用途不同，对耐久性的要求也不同。•三、胶凝材料•建筑工程中将能够把散粒状材料或块状黏结成一个整体的材料称为胶凝材料。•不同的胶凝材料•从加水开始拌和一直到浆体刚开始失去可塑性的过程称为浆体的初凝，对应的时间为初凝时间；•从加水开始拌和一直到浆体完全失去可塑性，并开始产生强度的过程称为浆体的硬化，对应的时间称为终凝时间。•1、石灰：生石灰熟化时放出大量的热量，其放热量和放热速度都比其他胶凝材料大得多。•生石灰（氧化钙）与水发生作用生成熟石灰（氢氧化钙）的过程，称为石灰的熟化或消解。体积增大1~2.5倍。过火石灰熟化十分缓慢，其可能在石灰应用之后熟化，其体积膨胀，造成起鼓开裂。•为了消除过火石灰在使用中造成的危害，石灰膏应在储灰坑中存放半个月以上，方可使用。这过程称为“陈伏”。陈伏期间，石灰浆表面应覆盖一层水，以隔绝空气，防止石灰浆表面碳化。石灰建筑石灰的应用•拌制灰土或三合土、配制水泥石灰砂浆、•石灰砂浆、石灰膏罩白、制作碳化石灰板、•制造加气混凝土砌块、粉煤灰砌块等•配制无熟料水泥：矿渣＋石灰－磨细•2、石膏：•建筑石膏的用途很广，主要用于室内摸灰，粉刷，和生产各种石膏板。•石膏及其制品具有轻质、隔热、阻火、吸音、形体饱满、容易加工等一系列优良性能。•石膏分为建筑石膏和高强石膏。高强石膏晶体粗大，比表面小；浆体硬化后具有较高的密实度和强度。高强石膏可以用于室内抹灰，制作装饰制品和石膏板。若渗入防水剂可制成高强度防水石膏，在潮湿环境中使用。•3、水玻璃•涂刷材料表面，侵渍多孔性材料：以水玻璃涂刷石材表面，可提高其抗风化能力，提高建筑物的耐久性。•加固地基。•配置防水剂。•水玻璃混凝土。水玻璃混凝土具有机械强度高，耐酸和耐热性好，整体性强，材料来源广泛，施工方便，成本低及使用效果好等特点。水玻璃的应用水玻璃可用作耐热和耐酸材料外,还有以下用途:a.涂刷材料表面b.提高抗风化能力c.加固土壤d.配置速凝防水剂e.修补砖墙裂缝•四、水泥•四、水泥•1、硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、石膏调凝剂和混合材料三部分组成；熟料中四种主要矿物质：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。改变熟料成分之间的比例，水泥的特性就会发生相应的变化。提高硅酸三钙相对含量，制得高强水泥和早强水泥。提高硅酸二钙含量，同时降低硅酸三钙含量，可制得低热水泥或中热水泥。•2、水泥浆体硬化后称为水泥石，主要由凝胶体（胶体与晶体）、未水化的水泥熟料颗粒、毛细孔及游离水分等组成。水泥石的硬化程度越高，凝胶体含量越多，未水化的水泥颗粒和毛细孔含量越少，水泥的强度越高。硅酸盐水泥的水化、凝结硬化水化－物质由无水状态变为有水状态，由低含水变为高含水，统称为水化。凝结－水泥加水拌和初期形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠并失去可塑性的过程称为凝结。硬化－此后，浆体的强度逐渐提高并变成坚硬的石状固体（水泥石），这一过程称为硬化。硅酸盐水泥的应用常用于：重要结构的高强混凝土和预应力混凝土工程要求凝结快的现场浇注的混凝土工程冬季施工及严寒地区遭受反复冻融的工程不宜用于：受流动的软水和有水压作用的工程受海水和矿物水作用的工程大体积工程耐热、耐酸工程•五、混凝土•以胶凝材料、水和粗细骨料，必要时掺入适量外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经拌合，密实成型及养护硬化而出的人造石材。•目前工程上使用最多的是以水泥为胶结材料，以砂、石为骨料，加水及掺入适量外加剂和掺和料拌制的普通水泥混凝土（简称普通混凝土）混凝土的基本要求一.混凝土组成材料的作用水和水泥成为水泥浆.在硬化前：的混凝土拌和物中,水泥浆在砂、石颗粒之间起润滑作用,硬化后：水泥浆成为水泥石,将骨料牢固地胶结成为整体.混凝土中的骨料：一般不与水泥浆起化学反应,其作用是构成混凝土的骨架.•六、建筑砂浆•由凝胶材料、细骨料、掺加料和水按一定比例配置而成。•1）分类•①砌筑砂浆：将砖、石、砌块等黏结成为砌体的砂浆。它起着黏结、铺垫和传递荷载的作用，是砌体的重要组成部分。主要有水泥砂浆和水泥混合砂浆。•②掺加料：为改善砂浆的和易性，降低水泥用量，往往在水泥砂浆中加入石灰膏、电石膏、粉煤灰、黏土膏等掺加料，配制成水泥混合砂浆。•③抹面砂浆：涂抹在建筑物或构筑物表面的砂浆，统称为抹面砂浆。根据其功能，可分为普通抹面砂浆、装饰抹面砂浆、防水砂浆和特种抹面砂浆。•④装饰砂浆：直接用于建筑物内外表面，以提高建筑物装饰艺术性为主要目的的抹面砂浆。