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建筑材料的作用
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发布时间:
2020-07-08 21:25
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  建筑材料的作用_材料科学_工程科技_专业资料。绪论 一,建筑材料的作用 1,是建筑工程的物质基础; 2,建材的发展赋予了建筑物以时代的特性和 风格; 3,建筑设计理论不断进步和施工技术的革新 不但受到建材发展的制约,同时也受到其发展 的推

  绪论 一,建筑材料的作用 1,是建筑工程的物质基础; 2,建材的发展赋予了建筑物以时代的特性和 风格; 3,建筑设计理论不断进步和施工技术的革新 不但受到建材发展的制约,同时也受到其发展 的推动; 4,建材的正确、节约、合理的的使用直接影 响到建筑工程的造价和投资。 材料费用占总投资的50%-60% 二,建筑材料的发展史 远古时代——------“穴居巢处” 石器、铁器时代—“凿石成洞,伐木为棚” 筑土垒石阶段—— 烧制砖瓦、石灰 ------筑土垒石 ------烧砖烧瓦 现代的建材 三大建材;木材、钢材、水泥 外加塑料------四大建材 三,建筑材料的发展趋势 ——4个方面 传统上的基本功能:安全、适用 发展到现在: ——轻质高强 ——抗震耐久 ——无毒环保 ——节能 四,建筑材料的分类 1,无机材料 I. 金属材料 II. 非金属材料 气硬性 水硬性 2,有机材料 3,复合材料 五,建材的技术标准(P3) 1,国家标准 四部分组成: 标准名称、 标准发布机构的组织 代号、 标准号、 标准颁布时间 2,行业标准 ——分为: 建筑材料(JC) 建筑工程(JGJ) 石油工业(SY) 冶金工业(YB) 六,学习方法 是一门重要的专业基础课; 是学习其他课程:结构、施工、预算等 专业课程的基础。 学习的主线:成份------组成------性质和 特征------性质的影响因素------应用 应用(检测、验收、选用) 第二章 建筑材料的基本性质 物理性质、化学性质、力学性质、耐久 性 补充: 化学组成包括: 1、元素组成 2、矿物组成 举例:金刚石和石墨 2.2 材料的物理性质 一、与质量有关的性质 1、密度、表观密度、体积密度、堆 积密度(P9) 2、密实度D和孔隙率P 3、填充率和空隙率 二、材料与水有关的性质 1、亲水性和憎水性 润湿角θ:小于90度--亲水性材料 大于90度--憎水性材料 2、吸水性 质量吸水率 体积吸水率 3、吸湿性--含水率W表示 4、耐水性——软化系数Kp表示 耐水材料:Kp大于0.8的材料 5、抗渗性——渗透系数K或抗渗等级P 6、抗冻性——抗冻等级F 强度下降不大于25%、 质量下降不大于5% 三、材料与热有关的性质 1、导热性——导热系数 λ 绝热材料:导热系数 λ小于0.25W/m.K 影响因素: 3点(P15) 问题:保温隔热材料为什么要注意 防潮防冻? 2、热容——比热容C或热容量系数 3、耐燃性和耐火性——耐受时间h(耐火极限) 注意:耐燃性与耐火性的区别 2.3 材料的力学性质 (抵抗破坏和变形) (应力σ和应变ε) 一、强度和强度等级 影响因素: 1、形状和大小:大试件小于小试件;棱 柱体试 件小于同尺寸正方体试件; 2-5点: 另四点影响因素P18 强度等级 比强度 二,弹性和塑性 三,韧性和脆性 四,硬度和耐磨性 2.4 材料的耐久性 ? ——是一项综合性能: ? 砼--抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性和 抗碳化性; ? 钢材--抗锈蚀性; ? 沥青--大气稳定性和温度敏感性。 第三章 建筑石材 一、砌筑用石材: 二、装饰用石材 1、毛石 1、天然大理石板材 2、料石 2、天然花岗石板材 3、青石装饰板材 第四章 气硬性胶凝材料 概念:------------------------------------分类:气硬性胶材和气水硬性胶材 石灰 石膏 水玻璃 第一节 石 灰 一、石灰的品种和生产 欠火石灰与过火石灰的成因和危害 二、石灰的熟化和硬化 1、“陈伏”、 “陈伏”目的、 “陈伏”期 限、 “陈伏”时注意的问题等 2、干燥硬化、结晶硬化、碳酸化硬化 不宜用于长期处于潮湿或反复受潮的地方? 使用时,掺入填充材料,如砂、纤维材料? 三、石灰的技术要求: 1、评定其质量标准: 活性氧化钙和氧化镁含量的高低、欠火 石灰与过火石灰及其他杂质含量的多少 2、三个等级的划分: 优等品、一等品、合格品 四、石灰的技术性质和应用 石灰的技术性质 1、良好的保水性 2、凝结硬化慢、强 度低 3、吸湿性强 4、体积收缩大 5、耐水性差 6、化学稳定性差 石灰的应用 1、粉刷墙壁、配制石灰 砂浆或水泥混合砂浆 2、配制灰土和三合土 (石灰+粘土+砂、石或 炉渣等填料) 3、生产无熟料水泥、硅 酸盐制品和碳化石灰板 第二节 石 膏 一、石膏的生产与品种 ——建筑上常用的石膏品种:建筑 石膏、模型石膏、高强石膏、粉刷石膏 二、石膏的凝结与硬化 三、石膏的技术要求: ——强度、细度和凝结时间 四、石膏的性质与应用 石膏的性质 石膏的应用 1、凝结硬化快 2、孔隙率大、密度小、 保温吸声性能好 3、具有一定调湿性 4、耐水性差、抗冻性差 5、凝固时体积微膨胀 6、防火性好 1、内墙抹灰及粉刷 2、建筑装饰制品 3、石膏板 第三节 水 玻 璃 (俗称泡花碱;常用的是钠水玻 璃) 一、水玻璃的生产与 组成 1、生产原料: 纯碱(Na2CO3)、石 英砂(SiO2) 2、组成: R2O·nSiO2 概念:水玻璃的模数n 二、水玻璃的硬化 常用的固化剂是:氟 硅酸钠;其适宜掺量 为水玻璃质量的 12%~15% 问题:水玻璃模数 和密度对性质的影响? 三、水玻璃的性质 四、水玻璃的应用 1、强度高 2、耐酸性高 3、耐热性好 1、涂刷于材料表面、 浸渍多孔性材料、加 固地基 2、配制防水剂 二矾或四矾防水剂 3、制水玻璃混凝土 制水玻璃耐热混凝土 第五章 水 泥 第一节 硅酸盐水泥 一、硅酸盐水泥的生 产 1、原料:石灰质原料、 粘土质原料、校正原料 2、生产过程:“两磨一 烧” 3、定义与分类: 国际上称——波特兰水泥 I型硅酸盐水泥---P·I II型硅酸盐水泥---P·II 二、熟料的矿物组成和 特性 四大矿物组成—— 3CaO?SiO2、 2CaO?SiO2、 3CaO?Al2O3和 4CaO? Al2O3 ? Fe2O3 简C3写A、式C:4ACF3S、C2S、 问题:改变熟料的矿物 含量,对水泥的性质怎 样影响? 三、硅酸盐水泥的水化、凝结 和硬化 ? 水化产物: 70%的凝胶体:水化硅酸钙、水化铁 酸钙 30%晶体等:氢氧化钙、水化铝酸钙、水 化硫铝酸钙 ? 影响硅酸盐水泥凝结和硬化的主要因素: 熟料的矿物组成和细度、水灰比、石膏的掺量、 温度和湿度、龄期、外加剂等 四、硅酸盐水泥的技术性质 1、密度与堆积密度 取3.10和1300 2、细度 3、标准稠度用水量 硅酸盐水泥:21%~28% 4、凝结时间 初凝不符合---废品 终凝不符合---不合 格品 5、体积安定性 问题:体积安定性不 良的原因及危害? 6、强度和强度等级 划分依据:3天和28 天时的抗折强度和抗 压强度,分6个等级 7、水化热;8、不溶物 和烧失量;9、碱含 量 五、水泥石的腐蚀与防止 软水侵蚀(溶出性侵蚀) Ca(OH)2溶出,生成无胶凝能力的物质 酸类侵蚀(溶解性侵蚀) 碳酸的侵蚀和一般酸的侵蚀 盐类腐蚀 硫酸盐氯盐腐蚀和镁盐腐蚀(双重腐蚀) 强碱腐蚀 防止水泥石腐蚀的措施(3方面) 六、硅酸盐水泥的特性及应用 1、强度高 2、水化热高------不 宜用于大体积工程 3、抗冻性好 4、碱度高、抗碳化 能力强-------“钅仝” 5、干缩小------可用 于干燥环境 6、耐磨性好 7、耐腐蚀性差-----不宜用于受流动水、 压力水、酸类和硫酸 盐侵蚀的工程 8、耐热性差------不 宜单独用于耐热混凝 土工程 9、湿热养护效果差 七、硅酸盐水泥的验收与储运 废品水泥: ——凡Mg O、SO3、 初凝时间、安定性中 有一项不符合要求 不合格水泥: ——凡细度、终凝时 间、不溶物、烧失量 中有一项不符合要求 水泥的储运方式 ? 散装 ? 袋装:50Kg/袋 有效存放期:3个月 3个月后:强度下降 10%~20% 6个月后:强度下降 15%~30% 1年后:强度下降 25%~40% 第二节 掺混合材的硅酸盐水泥 普通水泥 矿渣水 火山灰 粉煤灰水 复合水 泥 水泥 泥 泥 代号 P?O P?S P?P P?F P?C 混合材 6%~15% 20%~ 20%~ 20%~ 掺量 70% 50% 40% 16%~50 %两种 或 主要技 1、强度;2、细度;3、凝结时间;4、体积安定 术性质 性 特征与 包装红字 包装绿字 包装上用黑字印刷 第三节 其他品种的水泥 高铝水泥(旧称矾土水泥) 快硬硅酸盐水泥 ——以3天抗压强度表示强度等级 白色硅酸盐水泥及彩色硅酸盐水泥(分别简称 白水泥和彩色水泥) 膨胀水泥和自应力水泥(又称补偿收缩水泥或 无收缩水泥) 中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥 (又称大坝水泥) 第六章 一、组成:胶材+骨 料+水+外掺料 二、分类: ——“普通混凝土” 三、性能特点 优点:6个方面 缺点: 混凝土 四、混凝土应用的基 本要求(混凝土配合 比设计的基本目标): 1、强度 2、工作性 3、耐久性 4、经济性 第二节 普通混凝土的组成材料 ——水泥、砂、石子、水 填充料(水泥浆) 水、水泥 ?水泥的选用: 1、品种 2、标号:一般水 泥强度等级为混 凝土设计强度等 级的1.5-2.0倍 骨料 砂、石子 砂分为: 1、天然砂 2、人工砂(综合利 用、回收尾尘、保护 环境等) 砂的主要技术要求 砂的粗细程度和颗粒级 配:筛分试验、细度模 含泥量、泥块含量 和石粉含量 数Mx 据细度模数Mx的大小将 砂分为:粗砂、中砂、 细砂 危害较大、水洗处 理 砂中的有害物质: 砂的含水状态: 1. 云母及轻物质 1. 全干状态(烘干状态) 2. 气干状态 3. 饱和面干状态 4. 湿润状态 2. 有机物 3. 硫化物和硫酸盐 4. 氯盐 混凝土用石(粗骨料) 一、石子的分类;碎石和卵石 二、粗骨料的技术要求: 1、最大粒径及颗粒级配——总表面积要小、 颗粒大小搭配要合理 最大粒径的规定(P75) 2、强度及坚固性 粗骨料的强度有 立方体抗压强度 压碎裂指标值: 值越大强度越小 粗骨料的坚固性:硫酸钠溶液浸泡法 ——骨料的质量损失率 3、针片状颗粒 针片状颗粒的外形和低抗折能力,会降 低混凝土的密实度、强度及和易性。 4、含泥量和泥块含量 5、有害物质、杂物 ? 杂物:草根、树叶、树枝、塑料、煤块、 炉渣等。 ? 有害物质:有机物、硫化物和硫酸盐等。 第三节 砼拌合物的技术性质 前:砼拌合物 后:新拌砼 1、砼拌合物的工作性(和易性) ——是一项综合性质:流动性、黏聚性、保水 性;测定方法有两种:坍落度试验法和维勃稠 度测定法。 怎样评定砼拌合物的工作性? 2、影响砼拌合物工作性的因素: 三方面:组成、环境、时间 水泥的特性;用水量;水灰比(0.4-0.8);骨 料的性质(合理砂率、最佳砂率) 3、改善砼拌合物工作性的措施 1) 在水泥浆不变的情况下,适当增加水泥 浆的用量。 2) 选用合理的砂率。 3) 改善砂石的级配,采用连续级配。 4) 调整砂石的粒径。 5) 掺加外加剂,改善工作性。 6) 尽量缩小新拌混凝土的运输时间。 第四节 硬化砼的技术性质 一、混凝土的强度 抗压强度:脆性材料;判定质量的标准 1、普通混凝土受压破坏的特点: 2、混凝土的抗压强度及强度等级: ——据立方体抗压强度,划分为12个强 度等级,以C表示,从 C7.5,C10,C15,C20……C50,C55,C60 ——轴心(棱柱体)抗压强度 3、影响混凝土强度的因素 1) 水泥强度和水灰比 2) 养护条件——湿度和温度 3) 水化龄期 4) 施工质量 二、混凝土的耐久性 ? 是一项综合性能,包括:抗渗性、抗冻性、 抗腐蚀性、抗碳化性及碱-骨料反应等 ? 提高混凝土耐久性的措施: 1. 选择合适品种的水泥; 2. 控制混凝土的最大水灰比和最小水泥用量; 3. 选用优质骨料,改善骨料级配; 4. 掺外加剂; 5. 严格控制施工质量,保证混凝土的均匀、密 实。 第五节 混凝土外加剂 一外加剂的掺量: ——不大于水泥质量的5% 二、外加剂的种类及功能: 减水剂、早强剂、引气剂、缓凝剂、膨胀 剂、速凝剂、防冻剂、加气剂先等等。 三、外加剂使用时的注意事项(P99) 第六节 混凝土配合比的设计 一、配合比设计两种方法: 质量比和体积比,我国采用的是质量比。 二、混凝土配合比有两种表示方法: 1、1m3砼中四种组分的实际用量(kg) 2、以水泥质量为1,砂、石依次以相对 质量比及水灰比W/C表示, 如: mc :ms :mg= 1 : 2 .26 : 4.37, W/C=0.61 三、混凝土配合比设计的步骤: 四步走—— 初步配合比——基准配合比——实验室 配合比——施工配合比 四、混凝土配合比设计的基本资料、前 提条件,(五个方面)P101 五、混凝土配合比设计基本参数的确定 1. 水灰比:水与水泥之间的比例 2. 砂率:砂与石之间的比例 3. 单位用水量:骨料与水泥浆之间的比例 混凝土配合比设计的步骤: 一,计算初步配合比 mc,0:mw,0:ms,0:mg,0 1) 混凝土配制强度的确定 2) 确定水灰比W/C 3) 确定用水量mw,0 4) 确定水泥用量mc,0 5) 确定砂率 6) 计算砂、石用量ms,0,mg,0 二,计算基准配合比 ——试配和调整,满足工作性的要求 得出调整后1m3混凝土中各材料用量 (kg/m3):mcj,mwj,msj,mgj 三,计算实验室配合比 ——强度试验检验,满足强度和耐久性的 要求 四,计算施工配合比 ——考虑施工现场砂、石的含水率 五,混凝土配合比设计例题P107 第七节 混凝土质量的控制 生产控制——生产过程 合格性控制—针对质量 一,混凝土生产的质量控制 1,原材料的质量控制 2,配合比设计的质量控制 3,混凝土生产施工工艺的质量控制 二,混凝土合格性的评定 1,合格性评定的数理统计方法 2,混凝土强度的检验评定



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