建筑材料与检测2

建筑资料与检测〔第一部分〕

土木学院吴教授建立中的武汉白沙州大桥第1章建筑资料质量规范引言规范是构成国家中心竞争力的根本要素，是规范经济和社会开展的重要技术制度。本章在引见规范的根底上，主要引见建筑资料常规技术目的，并在此根底上引见建筑资料等级的断定。规范的制定和类型按运用范围划分有国际规范、区域规范、国家规范、专业规范、企业规范。我国规范分为国家规范、行业规范、地方规范和企业规范，并将规范分为强迫性规范和引荐性规范两类。建筑资料规范的制定和适用规范的目的是为了正确评定资料质量，合理运用资料，以保证建筑工程质量、降低工程造价。建筑资料规范通常包含以下内容：主题内容和适用范围、援用规范、定义与代号、等级、牌号、技术要求、实验方法、检验规那么以及包装、标志、运输与储存规范等。建筑资料实验和检验规范系根据不同的资料和实验、检验的内容而定，通常包括取样方法、试样制备、实验设备、实验和检验方法、实验结果分析等内容。质量控制规范包括<混凝土质量控制规范>、<预制混凝土构件质量检验评定规范>等。对于各种建筑资料，其外形、尺寸、质量、运用方法以及实验方法，都必需有一个一致的规范。这既能使消费单位提高消费率和企业效益，又能使产品与产品之间进展比较；也能使设计和施工规范化，资料运用合理化。根据技术规范的发布单位与适用范围不同，建筑资料技术规范可分为国家规范、行业规范和企业及地方规范三级。各种技术规范都有本人的代号、编号和称号。规范代号反映该规范的等级、含义或发布单位，用汉语拼音字母表示，见表1-1。表1-1我国现行建材规范代号表所属行业标准代号所属行业标准代号国家标准化管理委员会GB交通部JT中国建筑材料工业协会JC中国石油和化学工业协会SY住房和城乡建设部JG中国石油和化学工业协会HG中国钢铁工业协会YB国家环境保护总局HJ详细规范由代号、顺序号和公布年份号组成；称号反映该规范的主要内容。例如:GB5101—2003烧结普通砖代号顺序号同意年份称号 编号表示国家规范(强迫性)5101号，2003年同意执行的烧结普通砖规范。GB/T2021—2005白色硅酸盐水泥代号顺序号同意年份称号编号表示国家规范(引荐性)2021号，2005年同意执行的白色硅酸盐水泥规范。1.2建筑资料技术目的含义第一节资料的物理性质一、资料的根本物理性质建筑资料的根本物理性质是表示资料与其质量、构造形状有关的物理形状参数。(一)与质量有关的性质1.密度指资料在绝对密实形状下，单位体积的质量。用下式表示。2．表观密度指资料在自然形状下，单位体积的质量。用下式表示：

式中ρ0—资料的表观密度，亦称体积密度；m—资料的质量，g；V0—资料在自然形状下的体积，简称自然体积或表观体积(包括资料的实体积和所含孔隙体积)，cm3。3．堆积密度指散粒资料或粉状资料，在自然堆积形状下单位体积的质量。用下式表示：

式中——资料的堆积密度，kg／m3；m——资料的质量，kg；——资料的自然(松散)堆积体积(包括颗粒体积及颗粒之间空隙的体积)m3,也即按一定方法装入一定容器的容积。(二)与构造形状有关的性质1．孔隙率与孔隙特征孔隙率是指资料内部孔隙体积占其总体积的百分率。用下式表示：

式中P——资料的孔隙率，％，——资料的表观体积，cm3或m3；V——资料的绝对密实体积，cm3或m3；2．空隙率空隙率是指散粒或粉状资料颗粒之间的空隙体积占其自然堆积体积的百分率。用下式表示：式中——资料的空隙率，％，——资料的自然堆积体积，cm3或m3，——资料的颗粒体积，cm3或m3。二、资料与水有关的性质(一)亲水性与憎水性亲水性：资料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性。具备这种性质的资料称为亲水性资料。大多数的建筑资料，如砖、混凝土、木材等都属于亲水性资料。憎水性：资料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性。具备这种性质的资料称为憎水性资料。如石蜡、沥青等。资料的亲水性与憎水性可用润湿角θ来阐明，θ越小，阐明资料易被水潮湿。实验证明，当润湿角θ≤900时，这种资料称为亲水性资料，如图1-2a所示；当润湿角θ>900时，这种资料称为憎水性资料，如图1—2b所示。图1—2资料的润湿表示图(a)亲水性材科；(b)憎水性资料图1—3亲水性资料与憎水性资料的毛细管作用(a)亲水性资料；(b)增水性资料(二)吸水性与吸湿性1．吸水性(1)质量吸水率：指资料吸水饱和时，所吸水量占资料绝干质量的百分率。用公式表示如下：

式中wm—资料的质量吸水率，％；msw—资料吸饱水时所吸入的水量，g或kg；m1—资料吸饱水时质量，g或kg；m—资料的绝干质量，g或kg。(2)体积吸水率：指资料吸水饱和时，所吸水分的体积占绝干资料自然体积的百分率。用公式表示为：

式中wv——资料的体积吸水率，％；Vsw——资料吸饱水时所吸入的水的体积，cm3或m3；V0——绝干资料在自然形状下的体积，cm3或m3；—水的密度，g／cm3。常温下取＝1g／cm3。质量吸水率与体积吸水率的关系为：

式中为资料的干表观密度，g/cm3。wv可用来阐明资料内部孔隙被水充溢的程度，而在资料中，只需开口孔隙能吸水，故体积吸水率即为资料的开口孔隙率。体积吸水率概念比较清楚，但为方便起见，在工程运用上常用质量吸水率表示资料的吸水性。由于资料的吸水率是表示资料吸收水分的才干，所以是一固定值。2．吸湿性资料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。资料的吸湿性常以含水率表示。可用以下公式表示：

式中w’——资料的含水率，％；mw——资料含水时的质量，g或kg；m——资料的绝干质量，g或kg。含水率表示资料在某一时间的含水形状，不是固定值，它随环境温度和空气湿度的变化而改动。当与大气湿度相平衡时的含水率称为平衡含水率(或称气干含水率)。(三)耐水性资料长期在饱和水作用下不破坏，其强度也不显著降低的性质称为耐水性。资料的耐水性用软化系数表示。可按下式计算：

式中Kp—资料的软化系数；fsw—资料在吸水饱和形状下的抗压强度，MPa；fd—资料在枯燥形状下的抗压强度，MPa。软化系数的大小阐明资料在浸水饱和后强度降低的程度。普通资料随着含水量的添加，其质点间的结合力有所减弱，强度会有不同程度的降低。软化系数值普通在0～1之间。软化系数愈小，阐明资料的耐水性愈差。根据Kp大小可以判别各种资料的运用场所，所以Kp值常成为处于水中或潮湿环境中选择资料的根据。工程上，通常将Kp≥0.85的资料称为耐水性资料。长期处于水中或潮湿环境中的重要构造，必需选用Kp≥0.85的资料。对于处于受潮较轻或次要构造的资料，其Kp不应小于0.75。〔四〕抗渗等级建筑工程中大量运用的砂浆、混凝土等资料，其抗渗性能常用抗渗等级来表示。抗渗等级是指资料在规范实验方法下进展透水实验，以规定的试件在透水前所能接受的最大水压力来确定的，用符号“P〞和资料透水前所能接受的最大水压力的〔MPa〕数值表示。如P4、P6、P8等分别表示资料能接受0.4、0.6、0.8MPa的水压而不渗水。所以，抗渗等级愈高，资料的抗渗性能愈好。(五)抗冻性资料在吸水饱和形状下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性质称为抗冻性。水在资料孔隙中结冰时，体积约增大9％，如此时孔隙内充溢水(吸水饱和形状)，当水变成冰时将会给孔壁呵斥很大的静水压力(称为冰晶压力)，该压力可高达100MPa，可使孔壁开裂。工程上资料的抗冻性用抗冻等级表示。抗冻等级是将资料吸水饱和后，按规定方法进展冻融循环实验，以质量损失不超越5％、强度下降不超越25％时，所能经受的最大冻融循环次数来确定的，用符号“F〞和最大冻融循环次数表示，如F25、F50、F100等。抗冻等级愈高，资料的抗冻性愈好。三、资料与热有关的性质(一)导热性与热阻当资料两侧存在温度差时，热量从温度高的一侧向温度低的一侧传导的性质称为导热性，资料的导热性常用导热系数“λ〞表示。匀质资料导热系数的计算公式为：(1-13)式中:λ——资料的导热系数，W／(m·K)；Q——总传热量，J；a——资料厚度，m；T1-T2——资料两侧绝对温度之差，K；A——传热面积，m2；Z——传热时间，s。(二)热容量资料在加热时吸收热量、冷却时放出热量的性质称为热容量。墙体、屋面或其它部位采用高热容量资料时，可以长时间坚持室内温度的稳定。热容量大小用比热(也称热容量系数)表示。比热表示单位质量的资料温度升高1K时所吸收的热量(J)或降低lK时所放出的热量(J)。比热是反映资料吸热或放热才干大小的物理量。不同资料的比热不同，即使是同一资料，由于所处物态不同，比热也不同。例如水的比热是4.19J／(g·K)，而结冰后的比热是2.05J／(g·K)。资料的导热系数和比热是设计建筑物围护构造(墙体、屋盖)、进展热工计算时的重要参数，设计时应选用导热系数较小而热容量较大的建筑资料，以使建筑物坚持室内温度的稳定性。同时，导热系数也是工业窑炉热工计算和确定冷藏库绝热层厚度时的重要数据。〔三〕耐热性与耐燃性1．耐热性资料长期在高温作用下，不失去运用功能的性质称为耐热性，亦称耐高温性或耐火性。一些资料在高温作用下会发生变形或蜕变。耐火资料的耐火性是指资料抵抗融化的性质，用耐火度来表示，即资料在不发生软化时所能抵抗的最高温度。耐火资料普通要求资料能长期抵抗高温或火的作用，具有一定的高温力学强度、高温体积稳定性、抗热震性等。2．耐燃性在发生火灾时，资料抵抗或延缓熄灭的性质称为耐燃性〔或称防火性〕。资料的耐燃性是影响建筑物防火和耐火等级的重要要素。建筑资料按其熄灭性质分为四级：〔1〕不燃性资料〔A〕。即在空气中受高温作用不起火、不微熄灭、不炭化的资料。〔2〕难燃性资料〔B1〕。即在空气中受高温作用难起火、难微燃、难炭化，当火源移开后熄灭会立刻停顿的资料。〔3〕可燃性资料〔B2〕。在空气中受高温作用会自行起火或微燃，当火源移开后仍能继续熄灭或微燃的资料。〔4〕易燃性资料〔B3〕。在空气中容易起火熄灭的资料。第三节资料的力学性质一、资料的强度资料在外力或应力作用下，抵抗破坏的才干称为资料的强度，并以资料在破坏时的最大应力值来表示。根据受力方式不同，可分为：抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、抗弯(折)强度等抗压强度、抗拉强度、抗剪强度的计算公式如下：

式中f——资料的强度，MPa；F——破坏时的最大荷载，N；A——资料的受力面积，mm2．资料的抗弯强度与资料受力情况、截面外形及支承条件等有关。对矩形截面的条形试件(或小梁)，在两端支承，中间作用集中荷载的情况下，抗弯强度按下式计算：

式中f——抗弯强度，MPa；F——受弯时破坏荷载，N；——两支点间的间隔，mm；b、h——资料截面宽度、高度,mm．资料的强度和它的成分、构造等要素有关。不同种类的资料，有不同的抵抗外力的力。同一种资料随其孔隙率及构造特征不同，强度也有较大差别。普通情况下，资料的表观密度愈小、孔隙率愈大，其强度愈低。资料的强度值还与测试条件有很大关系，详细说来就是与试件的外形、尺寸、外表形状、含水程度、温度及加载速度等要素有关。因此，国家规定了实验方法，测定强度时应严厉遵守。测定强度的标准试件强度等级：为便于合理运用资料，对于以强度为主要目的的资料，通常按资料强度值的高低划分为假设干个等级，称为资料的强度等级。脆性资料主要以抗压强度来划分，塑性资料和韧性资料主要以抗拉强度来划分。比强度：是资料强度与表观密度的比值。比强度是衡量资料轻质高强性能的一项重要目的。比强度越大，那么资料的轻质高强性能越好。二、弹性与塑性(一)弹性资料在外力作用下产生变形，当外力取消后能完全恢复到原来形状的性质称为资料的弹性。明显具备这种特性的资料称为弹性资料。受力后资料应力与应变的比值称为资料的弹性模量。值愈大，资料受外力作用时越不易产生变形。(二)塑性资料在外力作用下产生变形，当外力取消后，资料仍坚持变形后的外形且不产生破裂的性质称为资料的塑性。具备较高塑性变形的资料称为塑性资料。实践上，单纯的弹性或塑性资料都是不存在的，各种资料在不同应力下，表现出不同的变形性质。三、脆性与韧性(一)脆性资料受外力作用，在无明显塑性变形的情况下即忽然破裂的性质。如天然石材、混凝土、普通砖等。脆性资料的抗压才干很强，抗拉强度那么比抗压强度小很多倍。脆性资料抗振动、冲击荷载的才干差，因此脆性资料常用于接受静压力作用的建筑部位，如根底、墙体、柱子、墩座等。(二)韧性资料在冲击、振动荷载作用下，能接受很大的变形而不致发生突发性破坏的性质称为韧性(或冲击韧性)。如建筑钢材、沥青混凝土等。韧性资料的特点是变形大，特别是塑性变形大，抗拉强度接近或高于抗压强度。路面、桥梁、吊车梁以及有抗震要求的构造都要思索资料的韧性。资料的韧性用冲击实验来检验。第四节资料的耐久性一、资料的耐久性定义:料在运用环境中，长期在各种破坏要素的作用下，不破坏、不蜕变，而坚持原有性质的才干称为资料的耐久性。耐久性是资料的一项综合性质，它包括资料的抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性、抗老化性、抗碳化性、耐热性、耐磨性等。二、影响资料耐久性的要素资料在运用过程中，除遭到各种外力作用外，还会遭到物理、化学和生物作用而被坏。金属资料易被氧化腐蚀；无机非金属资料因碳化、溶蚀、热应力、干湿交替而破坏；木材、竹材等其他有机资料，常因生物作用而蒙受破坏；沥青等资料因受阳光、空气和热应力的作用而逐渐老化。三、提高资料耐久性的措施1.提高资料本身对外界作用的抵抗才干(如提高密实度、改动孔隙构造、改动成分等)；2.选用其他资料对主体资料加以维护(如作维护层、刷涂料、作饰面等)；3.设法减轻大气或其他介质对资料的破坏作用(如降低湿度，排除侵蚀性物质等)。对资料耐久性性能的判别应在运用条件下进展长期观测，但这需求很长的时间。通常是根据运用条件和要求，在实验室进展快速实验，如干湿循环、冻融循环、碳化、化学介质浸渍等，并据此对资料的耐久性做出评价。习题：一、根底题〔一〕名词解释密度、表观密度、堆积密度、孔隙率、空隙率、吸水性、吸湿性、含水率、耐水性、抗冻性、抗渗性、导热性、热容量、强度、比强度、弹性、塑性、脆性、韧性、耐久性〔二〕是非题1、同一种资料，其表观密度愈大，那么其密度也就愈大。〔〕2、同一种资料，其表观密度愈大，那么其孔隙率愈小。〔〕3、将某种含孔的资料，置于不同湿度的环境中，分别测得其密度，其中以枯燥条件下的密度为最小。〔〕4、具有粗大孔隙的资料，吸水率较大；具有细微而连通孔隙的资料，吸水率较小。〔〕5、软化系数愈大的资料，愈容易被水软化。〔〕6、吸水率小的资料，其孔隙率一定小。〔〕7、资料的孔隙率愈大，资料的抗冻性愈差。〔〕8、建筑资料的抗渗等级愈高，阐明其抗渗性愈强。〔〕9、一样种类的资料，其孔隙率愈大，那么其强度愈低。〔〕10、对于需求长时间坚持室内温度稳定的建筑，其墙体、屋顶等部位可以采用比热容高的资料。〔〕11、资料受潮或受冻后，其导热性降低，导热系数增大。〔〕〔三〕填空题1、资料的吸水性大小用表示，吸湿性大小用表示。2、资料的耐水性的强弱可以用表示，其值=，资料的耐水性愈差，该值愈。3、同种资料，孔隙率愈，资料的强度愈高；当资料的孔隙率一定时，孔隙愈多，资料的绝热性能愈好。4、通常，当资料的孔隙率增大时，其密度，表观密度，吸水率，强度，抗冻性，耐水性，导热性，耐久性。5、根据外力作用的方式不同，建筑资料的强度有、、及等。〔四〕选择题1通常，资料的软化系数为〔〕时，可以以为是耐水资料。A、≥0.85B、<0.85C、=0.752、某种岩石的密度为ρ，破碎成石子后表观密度为ρ0，堆积密度为，那么存在以下关系〔〕。A、ρ>ρ0>B、ρ0>ρ>C、ρ>>ρ03、材质一样的A、B两种资料，知ρ0A>ρ0B，那么A资料的保温效果比B资料〔〕。A、好B、差C、一样〔五〕问答题1、资料的吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性、抗冻性、导热性的含义各是什么？各用什么目的表示？2、简述资料的孔隙率和孔隙特征与资料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性及导热性等性质的关系。3、资料的耐久性包括哪些内容？4、什么是资料的强度？影响资料强度实验结果的要素有哪些？5、为什么新建房屋的墙体保暖性能较差，尤其是在冬季？6、密实度和孔隙率有什么关系？孔隙率和空隙率有何区别？〔六〕计算题1、某工程用钢筋混凝土预制梁尺寸为600cm×50cm×50cm，共12根，假设钢筋混凝土的表观密度为2500kg/m3，其总质量为多少吨？2、某工程共需普通粘土砖50000块，用载分量5t的汽车分两批运完，每批需汽车多少辆？每辆车应装多少砖？(砖的表观密度为1800kg/m3，每立方米按684块计)3、 收到含水率5%的砂子500t，实为干砂多少t？需求干砂500t，应进含水率5%的砂子多少t？二、实验题〔一〕判别题在进展资料抗压强度实验时，大试件较小试件的实验结果值偏小；加荷速度快者较加荷速度慢者的实验结果值偏小。〔〕〔二〕选择题含水率为5%的湿砂220kg，将其枯燥后的质量是〔〕kg。A、209B、209.52C、210〔注：不思索修约〕〔三〕计算题1、在质量为6.6kg，容积为10L的容器中，装满气干形状的卵石后称得总质量为21.6kg，卵石的空隙率为42%。求卵石的表观密度。2、河砂1000g，烘干至恒重后称重988g，求此砂的含水率。3、某资料的密度为2600kg/m3，枯燥形状表观密度为1600kg/m3，现将一重954g的该资料浸入水中，吸水饱和后取出称重为1086g。试求该资料的孔隙率、质量吸水率、开口孔隙率和闭口孔隙率。4、某工地所用碎石的密度为2650kg/m3，堆积密度为1680kg/m3，表观密度为2610kg/m3。求该碎石的空隙率。5、一块烧结普通砖，外形尺寸规范，吸水饱和后质量为2900g，烘干至恒重为2500g，今将该砖磨细过筛再烘干后取50g，用李氏瓶测得其体积为18.5cm3。试求该砖的吸水率、密度、表观密度及孔隙率。6、岩石在气干、绝干、吸水饱和情况下测得的抗压强度分别为172MPa，178MPa，168MPa。求该岩石的软化系数，并指出该岩石可否用于水下工程。7、知混凝土试件的尺寸为150×150×150mm，质量为8.1kg。其表观密度为多少？假设测得其最大的破坏压力为540kN，求其抗压强度。第三章气硬性胶凝资料定义:建筑上能将砂、石子、砖、石块、砌块等散粒或块状料粘结为一整体的资料，统称为胶凝资料。胶凝资料种类繁多，可分为有机与无机两大类；无机胶凝资料又可分为气硬性胶凝资料和水硬性胶凝资料。其中石灰、石膏、水玻璃等资料均属无机胶凝资料中的气硬性胶凝资料，它们能在空气中硬化，并在空气中坚持或开展其强度，这类资料在建筑中有极其广泛的用途。一、石灰石灰是在建筑中运用较早的一种矿物胶凝资料。原料:石灰岩，主要成分为碳酸钙〔CaCO3〕，其次为碳酸镁〔MgCO3〕。石灰岩经煅烧后生成生石灰，系轻质的块状物质，颜色白至灰或黄绿色。视氧化镁含量的多少，可把石灰分为钙质石灰和镁质右灰。〔一〕石灰的消费CaCO3CaO+CO2↑煅烧温度应高于900℃，普通常在1000～1100℃，当煅烧温度到达700℃时，石灰岩中的次要成分碳酸镁开场分解为氧化镁，反响式如下：MgCO3MgO+CO2↑1.欠火石灰:产生的缘由是石灰岩块的尺寸过大或窑中温度不够均匀，本身尚未分解；2.过火石灰:由于煅烧温度过高，煅烧时间过长或原料中的二氧化硅和三氧化二铝等杂质发生熔结而呵斥的。过火石灰熟化非常缓慢，其细小颗粒能够在石灰运用之后熟化，体积膨胀，致使已硬化的砂浆产生“崩裂〞或“鼓泡〞景象，影响工程质量。处置方法：让含有过火石灰的石灰在储灰坑中“陈伏〞一段时间，让其充分熟化。〔二〕石灰的熟化生石灰〔块灰〕加水熟化为熟石灰Ca(OH)2,这个过程称为石灰的熟化或消解，工地称为“淋灰〞。生石灰与水作用是放热反响。生石灰在熟化过程中，体积膨胀，质纯且煅烧良好的生石灰体积增大3~3.5倍，含杂质且煅烧不良的生石灰体积增大1.5~2倍。石灰熟化作用的快慢有很大的差别。块小多孔的块灰容易与水接触，故熟化较快；钙石灰比镁石灰熟化快；过火或欠火石灰熟化慢；杂质含量增多，熟化速度减慢。石灰按其熟化速度可分为：〔1〕快熟石灰：熟化速度在10min内。〔2〕中熟石灰：熟化速度在10~30min。〔3〕慢熟石灰：熟化速度在30min以上。工地上熟化石灰是在化灰池内进展。待生石灰加水粉化后，搅拌成浆，经过6mm筛网过滤〔除渣〕，流入淋灰坑内呈膏状资料。为保证石灰完全熟化，石灰膏必需在坑中保管两星期以上，这个过程称为“陈伏〞。否那么未熟化的颗粒，将混入砂浆中，有碍工程质量。有条件时也可用机械淋制石灰膏。〔三〕石灰的硬化石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个过程同时进展完成的。〔1〕结晶作用：游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。〔2〕碳化作用：氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，释放出水分并被蒸发。碳化作用实践是二氧化碳与水构成碳酸，然后与氢氧化钙反响生成碳酸钙。这个作用不能在没有水分的全干形状下进展。而且，碳化作用在长时间内只限于外表，石灰浆硬化后，是由碳酸钙和氢氧化钙两种不同的晶体组成。随着枯燥硬化和碳化硬化的不断进展，Ca(OH)2晶体和CaCO3固体逐渐添加，阻止了水分的蒸发和CO2的进入，从而速度是逐渐减慢的，致使纯石灰浆，在较长时间内经常处于潮湿形状，不易硬化，强度，硬度不高，收缩得很慢，所以纯石灰浆不能单独运用，必需掺填充资料，如掺入砂子配成石灰浆运用。掺入砂子减少收缩，更主要的是砂掺入能在石灰浆内构成连通的毛细孔道使内部水分蒸发并进一步碳化，以加速硬化。为了防止收缩裂痕，常加纤维资料，制成石灰麻刀灰，石灰纸筋灰等。〔四〕石灰的特点1、保水性好2、硬化速度缓慢，强度低3、硬化时体积收缩大4、耐水性差〔五〕石灰的运用1、制造石灰乳涂料和砂浆2、制造灰土和三合土3、制造硅酸盐制品〔蒸压灰砂砖〕4、加固含水的软土地基〔六〕石灰的保管和运输要做到防潮、防水二、石膏〔一〕石膏的原料与消费1、原料：天然二水石膏、化工石膏等2、消费〔基于外部条件之差别，相应的种类也有差别〕〔二〕石膏的水化与硬化1、水化：CaSO4·1/2H2O+1.5H2O——CaSO4·2H2O2、硬化：随着水化的进展，浆体逐渐失去可塑性，颗粒间的凝聚力和摩擦力加大，并开场产生构造强度，直至水分完全失去，强度才停顿开展〔三〕石膏的特性〔1〕孔隙率大；〔2〕凝结硬化快；〔3〕硬化后体积微膨胀；〔4〕耐水性、抗冻性差；〔5〕耐火性好；〔6〕密度小、导热性差〔四〕建筑石膏的运用1、

作民用建筑的各种内墙隔板、吊顶板等2、

室内装饰3、

制造建筑雕塑4、

消费水泥、硅酸盐建筑制品三、水玻璃〔一〕水玻璃的组成和消费水玻璃，又名泡化碱，可溶于水，由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的硅酸盐资料。建筑上常用钠水玻璃〔Na2O·nSiO2〕。水玻璃的主要原料是石英砂、纯碱。将原料磨细，按比例配合，在玻璃熔炉内加热至1300~1400℃，熔融而生成硅酸钠，冷却后即成固态水玻璃。固态水玻璃在0.3~0.8MPa的蒸压锅内加水加热，溶解为无色、淡黄或青灰色透明或半透明粘稠液体，即成为液态水玻璃。〔二〕水玻璃的硬化水玻璃在空气中吸收二氧化碳，析出二氧化硅凝胶，凝胶因枯燥而逐渐硬化。上述硬化过程很慢，为加速硬化，可掺入适量的固化剂，如氟硅酸钠〔Na2SiF6〕,以加速二氧化硅凝胶的析出和硬化。氟硅酸钠的适宜掺量为水玻璃质量的12~15%。〔三〕水玻璃的性质及运用水玻璃的粘结强度，抗拉和抗压强度较高。耐热性好，耐酸性强，它能经受大多数无机酸与有机酸的作用。1、

作为灌浆资料，加固地基2、

作为涂料，可提高密实性和抗风化的才干3、

可作为耐酸资料〔拌制耐酸砂浆、耐酸混凝土，用于防腐工程〕4、

可作为耐热资料〔拌制耐热砂浆、耐热混凝土，用于高温工程〕5、

用于堵漏抢险工程〔水玻璃溶于混凝土或砂浆中，可使他们急速硬化〕习题：1、气硬性胶凝资料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝资料只能在水中硬化。〔〕2、建筑石膏的化学成分是CaSO4·2H2O。〔〕3、建筑石膏最突出的性质是凝结硬化快，并且在硬化时体积略有膨胀。〔〕4、石灰硬化时的碳化反响式是： Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+2H2O〔〕5、石灰陈伏是为了降低石灰熟化时的发热量。〔〕6、石灰的枯燥收缩值大，这是石灰不宜单独消费石灰制品和构件的主要缘由。〔〕7、在空气中储存过久的生石灰，可以照常运用。〔〕8、石灰是气硬性胶凝资料，故由熟石灰配制的灰土和三合土均不能用于受潮的工程中〔〕9、生石灰因其水化迅速，完全可以直接用于配制混合砂浆。〔〕填空题：1、写出以下分子式代表的建筑资料的称号：Ca(OH)2、CaO、CaCO3、CaSO4·2H2O、CaSO4·1/2H2O、Na2O·nSiO2。2、石灰熟化时放出大量的，体积发生显著；石灰硬化时放出大量的、体积发生明显。3、建筑石膏的化学成分是，其凝结硬化速度，硬化时体积，硬化后孔隙率，表观密度，导热性，耐水性。4、建筑石膏具有许多优点，但存在最大的缺陷是。5、水玻璃的模数n值越大，其溶于水的温度越高，粘结力越。常用水玻璃的模数n=。6、建筑石膏板不能用做外墙板，主要缘由是它的性差。第四章水硬性胶凝资料定义：不仅能在空气中，而且能在水中凝结硬化并坚持和开展强度的胶凝资料。水泥泛指加水拌和成塑性浆体，能胶结砂、石等适当资料并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝资料。一、硅酸盐水泥的定义凡是由硅酸盐水泥熟料，0～5％的石灰石或粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝资料，称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥可分为两种类型：Ⅰ型硅酸盐水泥，是不掺混合资料的水泥，其代号为P．Ⅰ。Ⅱ型硅酸盐水泥，是在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超越水泥质量5％的石灰石或粒化高炉矿渣混合资料的水泥，其代号为P．Ⅱ。二、硅酸盐水泥消费工艺简介1、原料：石灰质原料、粘土质原料2、“两磨一烧〞：制备生料、煅烧熟料、粉磨水泥3、矿物组成：硅酸二钙〔2CaO·SiO2〕、硅酸三钙〔3CaO·SiO2〕、铝酸三钙〔3CaO·Al2O3〕铁铝酸四钙〔4CaO·Al2O3·Fe2O3〕表2-5水泥熟料矿物的组成、含量及特性由表2-5可知，C3S支配水泥的早期强度，而C2S对水泥后期强度影响明显。C3A本身强度不高，对硅酸盐水泥的整体强度影响不大，但其凝结硬化快。矿物名称硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸四钙氧化物成分3CaO·SiO22CaO·SiO23CaO·Al2O34CaO·Al2O3·Fe2O3简写式C3SC2SC3AC4AF矿物含量（%）37～6015～377～1510～18凝结、硬化速度快慢最快快强度高低（发展）高（快）高（慢）低（最快）低（中）水化热大小最大中耐蚀性差好最差中干缩中小大小四、硅酸盐水泥的水化与硬化1、水化〔是硬化的前提〕产物：水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙、水化硫铝酸钙、氢氧化钙2、硬化〔水化的结果〕——水泥强度增长的过程硬化后的水泥石构造：未水化的水泥颗粒、凝胶体、毛细孔隙网水泥的水化反响是从颗粒外表逐渐深化到内层的，开场进展较快，随后由于水泥颗粒表层生成了凝胶膜，水分渗入越来越困难，水化作用越来越慢。实际证明，完成水泥的水化和水解作用的全过程，需求几年、几十年时间。普通水泥在开场的1d～3d内，水化、水解速度快，强度增长较快，大致28d可完成此过程的根本部分，以后显著减缓，强度增长也极为缓慢。五、影响硅酸盐水泥的水化、凝结硬化的主要要素

1、矿物组成的影响和细度的影响2、石膏掺量的影响3、水灰比的影响4、养护温湿度的影响5、养护龄期的影响习题：7、硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成为、、及C4AF。其中，是决议水泥早强的组分，凝结硬化最快，是保证水泥后期强度的主要组分，水化热最大，是决议水泥颜色的组分。8、硅酸盐水泥的主要水化产物是、、、及。水泥石之所以遭到腐蚀，其内因之一是由于水泥石中含有水化产物和。9、消费硅酸盐水泥时必需掺入适量石膏，其目的是。当石膏掺量过多时，会导致；当石膏掺量缺乏时，会发生。P74〔一〕P75〔二〕六、硅酸盐水泥的主要技术性质〔一〕实践密度与堆积密度〔1〕硅酸盐水泥的实践密度为3100kg／m3～3200kg／m3。〔2〕硅酸盐水泥的堆积密度为1300kg／m3～1600kg／m3。〔二〕细度水泥颗粒越细，总外表积越大，与水接触的面积越大，那么水化速度越快，凝结硬化越快，早期强度也越高，耗费的能量越多，机械损耗也越大，消费本钱添加，且收缩也增大，易产生裂痕，所以细度应适宜。国家规范规定：硅酸盐水泥的细度采用比外表积测定仪检验，其比外表积应大于300m2／kg。用途：用户检测水泥的细度，在无水筛器具时可用干筛检验。技术参数：筛网目孔边长0.08mm水筛转速≈50r/min水筛水压0.03~0.08MPa水筛内径×高度φ125×80mm

干筛内径×高度φ150×50mm图13—2—3负压筛析仪表示图1—有机玻璃盖；2—0.080mm方孔筛；3—橡胶垫圈；4—喷气嘴；5—壳体；6—微电机；7—紧缩空气进口；8—抽气口(接负压泵)；9—旋风收尘器；10—风门(调理负压)；11—细水泥出口图13—2—4水筛法安装系统图1—喷头；2—规范筛；3—旋转托架；4—集水斗；5—出水口；6—叶轮；7—外筒；8—把手〔三〕凝结时间水泥凝结时间分初凝时间和终凝时间1〕初凝时间：规定不得早于45min，以便有足够的时间完成搅拌、运输、浇筑、振捣、成型等施任务业2〕终凝时间：不得迟于6.5h，以便于尽快的进入到下一个施工工序。并可尽快拆去模板，提高模板周转率。〔四〕规范稠度用水量1〕定义：将水泥拌制到规范稠度形状所需的拌和水量。普通以占水泥质量的百分数表示。常用水泥净浆规范稠度用水量为22％～32%。水泥熟料矿物成分、细度、混合资料的种类和掺量不同时，其规范稠度用水量亦有差别2〕测定方法：固定水量法、调整水量法。国家规范〔GB1346—2001〕规定，水泥规范稠度用水量可采用“规范法〞或“代用法〞进展测定。NJ－160型水泥净浆搅拌机该机是贯彻GB1346－89规范的公用设备，把水泥与水搅拌成均匀的实验用净浆。

技术参数：1、搅拌叶公转慢速：62±5转／分搅拌叶公转快速：125±10转／分2、搅拌叶自转慢速：140±5转／分搅拌叶自转快慢速：285±10转／分3、功率快速370瓦，慢速170瓦图13—2—7水泥浆搅拌机表示图1．双速电机；2．联接法兰；3．蜗轮；4．轴承盖；5．蜗杆轴；6．蜗轮轴；7．轴承盖；8．行星齿轮；9．内齿圈；10．行星定位套；11．叶片轴；12．调理螺母；13．搅拌锅；14．搅拌叶片；15．滑板；16．立柱；17．底座；18．时间控制器；19．定位螺钉；20．升降手柄；21．减速器水泥规范稠度及凝结时间测定仪用途：用以测定水泥净浆的规范稠度用水量及凝结时间。技术参数：试锥等滑动部份总分量300g试锥滑动最大行程70mm

净重≈3.8kg

(a)初凝时间测定用立式试模的侧视图 (b)终凝时间测定用反转试模的前视图1．铁座；2．金属滑杆；3．松紧螺丝旋钮；4．标尺；5．指针(c)规范稠度试杆(d)初凝用试针(e)终凝用试针图13—2—5测定水泥规范稠度和凝结时间用的维卡仪(单位：mm)图13—2－8试锥和锥模(单位：mm)1—试锥；2—锥模水泥规范养护箱本仪器根据国家水泥院、交通部对水泥、砼试件的规范养护要求而设计制造的，内部采用进口不锈钢板制造，喷雾安装采用超声波加湿、制冷采用大功率紧缩机，温湿度〔数显〕并装有微型打印机〔打印时间恣意设置〕，是实验室、质检部门对水泥砼试件养护的理想设备。

技术参数：

1、温度控制仪误差：1℃2、箱内温差：≤1℃3、湿温控制：≥90％4、任务压力：220V5、加热功率：500W6、紧缩机功率：180W7、内部尺寸：550×460×700mm〔五〕体积安定性1〕定义：水泥在水化的过程中体积变化的均匀性2〕呵斥体积安定性不良的缘由：①CaO、MgO含量过高〔规定不得超越5%〕②石膏掺量过高〔规定不得超越3.5%〕3〕检验方法：雷氏夹法、试饼法国家规范规定：水泥体积安定性用沸煮法检验〔f-CaO〕，必需合格。雷氏夹测定仪用途：用于检测雷氏夹质量能否符合要求，也用于丈量沸煮前后水泥试件在雷氏夹两指针间间隔的增值来断定水泥的平安性。技术参数：公用砝码分量300g

量值刻度板最小刻距1mm

净重≈1.65kg

雷氏夹用途：灌注水泥净浆、经养护成型及沸煮后，测定试件的安定性能。技术参数：在300克负荷下两针尖间隔的最大膨胀值≤17.5±2.5mm去负荷后要求恢复正常形状10mm净重30g〔六〕强度及强度等级水泥强度检验规范规定：水泥、规范砂及水按1:3:0.5的比例混合，按规定的方法制成40mm×40mm×160mm的试件，在规范条件下〔温度20±1℃，相对湿度在90％以上〕进展养护，分别测其3天、28天的抗压强度和抗折强度以确定水泥的强度等级。根据3d、28d抗折强度和抗压强度划分硅酸盐水泥强度等级，并按照3d强度的大小分为普通型和早强型〔用R表示〕。硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个强度等级。各强度等级水泥的各龄期强度值不得低于国家规范规定〔见表2-7〕，如有一项目的低于表中数值，那么应降低强度等级。直至四个数值都满足表中规定为止。胶砂搅拌机称料和加砂MD7-40×40×160mm水泥抗折试模是国家规范“水泥胶砂强度检验方法(ISO法)GB/T17671-1999〞中规定的一致设备。

技术参数：模腔尺寸长160mm

宽40mm

深40mm

底座外形最大尺寸245mm×165mm×165mm

净重6~6.5kg试体的成型台盘模套传动机构控制器摆动臂卡紧安装成型设备试件的养护抗折强度测定—仪器设备抗折强度的计算抗折强度以一组三个试体抗折结果的平均值作为实验结果；当三个强度值中有超出平均值±10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度结果抗压强度测定

--仪器设备抗压强度计算抗压强度：以一组三个试体得到的六个抗压结果的算术平均值作为实验结果；当六个强度值中有一个超出平均值±10%时，应剔除后再取剩下五个的平均值作为抗压强度结果；如仍有超出者，那么结果作废。！！！本卷须知水泥强度是指水泥胶砂的强度，而不是水泥净浆的强度。水泥胶砂强度的测定不是按标稠需水量加水的，而是按规定的水灰比加水。水泥强度等级是根据规定龄期水泥强度的高低对水泥产质量量所划分的等级。水泥强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分，规定各强度等级水泥在各龄期的强度值均不得低于国标规定的该等级最低强度值的要求。水泥强度等级〔七〕水化热水泥在水化过程中放出的热量称为水泥的水化热。〔水化热过大，在冬季施工对大体积工程是不利的〕。水化放热量和放热速度不仅取决于水泥的矿物成分，而且与水泥细度、水泥中掺入的混合资料等有关。水泥矿物进展水化时，C3A放热量最大也最快，C3S放热量稍低，C2S放热量最少而且慢。水泥颗粒越细，水化作用越快，早期放热量越大。强度等级越高的水泥，水化热越大，放热速度亦快。大体积混凝土建筑物〔如大型根底、桥墩〕不能选用水化热大的水泥。由于体积大，水化热聚积在内部不易分发，致使内外产生很大的温度差，引起不均匀的内应力，而使混凝土产生裂痕。所以大体积混凝土工程，应采用低热水泥，假设运用水化热较高的水泥时，必需采取降温措施。习题12、硅酸盐水泥中C2S早期强度低，后期强度高；而C3S正好相反。〔〕13、硅酸盐水泥中含有氧化钙，氧化镁及过多的石膏，都会呵斥水泥的体积安定性不良〔〕14、用沸煮法可以全面检验硅酸盐水泥的体积安定性能否良好。〔