建筑材料笔记.docx

目的：建筑材烊是建筑工程重要的材料之一。本课程是建筑工程和建筑技术的基本组成部门，是一门技术课。是建筑企业专业人员岗位资格培训的必需课。课程任务要求：通过学习材料的基础知识，掌握常用材料性能，使用方法及试检测技能，以便在工作中合理地选择和使用材料。材料的定义与分类：定义：是在工程中使用的材料及其制品都叫建筑材料。化学成份： 有机 无机 复合功能分：结构 功能制造方法：天然的 合成的材料的重要性及发展：在建筑工程中，建筑、材料、结构、功能四者是密切相关的。其中材料是基础，材料的品种性能和质量决定了建筑的形式和施工方法。了解材料的性能不但能提高结构物的质量还能节约资源。由于建筑材料品种繁多，性能各异，对工程造价影响大，选择材料要注意以下性能要求：生产、施工性能及可循环利用性能：原材料资源是否丰富，生产运输及施工过程是否消耗过多的资源和能源，是否污染环境，可加工性，施工性及循环可利用性；力学性能：强度、硬度、刚度、强性模量、徐变、韧性、耐疲劳性；物理性能：密度、变形、容量、颗粒大小；耐久性能：风化、冻害、抗渗性等；化学性能：耐酸、耐碱等；健康性能：有害气体、辐射、腐蚀、溶解性等；防火、耐火性能：燃烧性、引火性等；外观性能：质感、色彩、花纹、尺寸精度、表面平整度等。材料的基本性质在建筑工程中，由于使用环境和使用功能：建筑材料要承受不同作用，因而要求建筑材料具有相应的不同的性质。知道了材料的性能就可以在工作过程中如何选择材料。物理性质密度、表观密度、堆积密度密度：单位体检积内的质量（绝对密实状态下堆积，绝对密实是相对的）(材料密度)=m(干燥时的质量)/V（绝对密实体积）注意：绝对密实根据材料选取容器；对于水泥、粉煤灰等粉体材料用煤油测水泥粉体的体积。对于内部结构密实而且形状规则的材料，可直测；对于内部有空隙的材料，磨成粉，参照水泥方法测定；表观密度：材料在自然状态下，材料的质量与表观体积之比。通常需要注明含水。无注明是一般指的是干状态下的数据。注意：外观规则的材料可以直测；无规则的材料采用静水称量法或封蜡法测量；0（材料表观密度）=m（材料的质量）/V0（材料在自然状态下的体积，m3或cm3,包括材料内部封闭孔隙的体积）堆积密度：粒料在堆积状态下单位体积的质量。有紧密和松散。1（材料堆积密度）=m（材料在自然状态下的质量）/V1（材料在自然状态下的体积，m3,包括材料内部封闭孔隙的体积，又包括颗粒间空隙的体积。）孔隙率定义：材料在一定堆放状态下，内部孔隙体积的百分率。P= （V0-V自然状态下体积-绝对密实体积）/V0（自然状态下的体积）*100%P=（1-0/）*100%反映物质致密程度：力学耐久性、保温性密实度：材料体积内被固体物质充实的程度。D=V/V0*100%=0/*100%空隙率粒状材料在疏松堆放状态下，颗粒之间的空隙体积，占堆积体积的百分率。P1 =（V1-V0/V1）*100%填充率粒状材料在堆放体积中，被颗粒填充的程度。D1 =（V0/V1）*100%=1/0*100%反映需要多少料去填充。421热学性质导热性：指材料传导能量的能力。常用导热系数表示。导热系数越小表示材料绝热性能越好。以下泡沫塑料民绝热性能最好。砼 导热系数 1.8W/（m.k）花岗岩 导热系数 2 .9W/（m.k）泡沫塑料 导热系数 0.036W/（m.k）热阻，阻抗热流通过的能力，值越大导热性能越好，值越小，导热性能越差。热膨胀性，材料处于温度变化时，会导致其长度（体积）发生改变，用热膨胀系数可以反映材料的热变形性能，从公式上看，大体积砼施工前做热膨胀系数的了解，了解其温度变化，体积的变化。热容与比热容，温度升高时吸收热量，温度降低时放出热量叫热容量。热容量用比热容表示，单位质量的材料当温度升高或降低1K时所吸收或放出的热量。c=Q/ m(T2-T1) T2-T1是材料受热或冷却前后的温度差导热系数小，比热容越大。431与水有关的性质亲水性，表面被水润湿的性质。常用：砼、木材、砖、石料。憎水性，材料表面不被水润湿的性质。常见：石蜡、防水卷材、塑料、沥青等。所以我们建筑物常用憎水性材烊的防水。吸水性，吸水能力叫吸水性，常用吸水率表示：质量吸水率：吸水饱和时，吸水量占干燥状态的质量百分比。体积吸水率：材料体积内被水充实的程度，即材料达到吸水饱和时所吸收的水分的体积占材料在自然状态下体积的百分比。吸湿性材料在干燥状态放到潮湿环境中,吸水多少,用来测试材料体积变形、形状变形、保温隔热、耐久性变化程度，什么材料放在合适的环境发挥其特性最好。耐水性材料长期饱和水作用，持有原强度的能力，称耐水性。用软化系数。KR =fw/ fd 材料在吸水饱和状态下的强度MPa/材料在干燥状态下的强度MPa。值在01期间，越大耐水性越好。一般情况下，0.85用于高湿状态下的建筑物。抗渗性抵抗外力水渗透的能力.与材料孔隙、密度、开口孔隙越大的材料，抗渗性越差。砼孔隙越越小，抗渗性越好。砼材料填充性好，抗渗性。P6、P8、P10抗冻性材料在吸水饱和状态下，经受多次冻融循环作用后不被破坏，强度也不显著降低的能力。试件在冻融后的质量损失和强度损失不超过标准规范要求所承爱的循环的数。F15、F25、F50、F100、F150、F200441力学性质强质与比强质材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。外力：拉力、压力、剪力、弯曲、同外力作用，材料的强度分别为后拉强度、后剪强度、抗弯强度。用的多的抗压、抗弯，抗压强度：f=F/A(材料受拉、受压或受剪切破坏的载荷/材料承受载荷的面积)抗弯强度：f=3PmaxL/2bh2(试件抗弯试验破坏时的最大载荷*试件两支点间的距离/2*试件截面的宽度*高度)例有150*150*150(mm)立方体试块，其破坏荷载：108KN，计算其抗压强度：f=F/A=108*1000/150*150填空题：1、 胶凝材料按化学分为（有机胶凝材料）和（无机胶凝材料 ）两类。无机胶凝材料按硬化条件不同分为（气硬性胶凝材料）和（水硬性胶凝材料）两类。2、 建筑石膏的化学成分（-2CaSO4H2O）高强石膏的化学万分为（-2CaSO4H2O），生石膏的化学万分（CaSO4H2O）。3、 建筑石膏按（细度）、（强度）、（凝结时间）分为（优等品）、（一等品）、（合格品）三个质量等级。4、 生石灰的熟化是指（CaO+H2O=Ca(OH) 2）。熟化过程的特点是：一是（体积剧烈膨胀），二是（放出大量热）。5、 生石灰按照煅烧程度不同可分为（欠火石灰）、（过火石灰）和（正火石灰）；按照MgO含量不同分为（钙质石灰）和（镁质石灰）。6、 石灰浆体的硬化过程 ，包含了（干燥）、（结晶）和（碳化）三个交错进行的过程。7、 石灰按成品加工方法不同分为（块状生石灰）、（生石灰粉）、（消石灰粉）、（石灰膏）、（石灰浆）五种。8、 建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉按照其主要活性指标（CaO+MgO）的含量划分为（优等品）、（一等品）和（合格品）三个质量等级。简述题1、简述气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料的区别。答：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并保持、发展强度；水硬性胶凝材料既能在空气中硬货，又能更好地在水中硬货，保持并发展其强度。主要区别在于硬化条件不同。2、建筑石膏的特性如何？用途如何？答：建筑石膏的特性：体积密度小、强度较低；凝强硬化快；孔隙率大、热导率小；凝固时体积微膨胀；吸湿性强、耐水性差；防火性好。建筑石膏主要用于室内抹灰及粉刷，制作石膏板等。3、石灰在熟化时为什么需要陈伏两周以上？为什么在陈伏时需在熟石灰表面保留一层水？答：因为生石灰中含有一定量的过火石灰，过火石灰的结构致密，熟化极慢，当这种未充分熟化的石灰抹灰后，会吸收空气中的水分继续熟化，体积膨胀，致使墙面隆起、开裂，严重影响施工质量，为了消除这种危害，因此需要陈伏两周以上。陈伏时表面保留一层水可防止石灰碳化。4、石灰的用途如何？在储存和保管时需要注意哪些方面？答：用途：配制石灰砂浆和石灰乳：配制灰土和三合土；制作碳化石灰板：制作硅酸盐制品：配制无熟料水泥等。储存生石灰要注意防水防潮，而且不宜久存，最好运到后即熟化为石灰浆，变储存期为陈伏期。另外要注意安全，将生石灰和可燃物分开保管，以免引起火灾。水泥的定义：凡是细磨成粉状、加入适量的水后，可称为浆体，既能够在空气中硬化，又能在水中硬货，并能够将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，统称为水泥。应用：公路、桥梁、铁路、水利和国防等工程。优点：可制出施工性能良好，可塑性良好的浆体，浇注各种构件；水泥硬化后有较高强度，满足工程要求；水泥可以与钢筋，纤维进行复合，发挥潜能，满足工程不同的需要。按用途和性能分：分类品种通用水泥硅酸盐水泥、普通、矿渣、火山灰、粉煤灰、复合专用水泥道路、砌筑、耐酸、耐碱、复合特性水泥高铝、膨胀、快硬、自应力、白色硅酸盐水泥建筑上常用通用水泥，六大品种。组成的代号，列表如下：品种代号组分熟料+石膏粒货高炉矿渣火山灰粉煤灰石灰石硅酸盐水泥P100P9555普通PO80-95矿渣PSA30-8020-50PSB30-5050-70火山灰PP60-8020-40粉煤灰PF60-8020-40复合PC50-8020-50硅酸盐水泥熟料矿物的组成及特性:矿物名称化学式简写熟料矿组成水化速度水化放热量强度干燥收缩抗蚀性硅酸三钙3Ca OSiO2C3S50%左右快大高中中硅酸二钙2Ca OSiO2C2S20%左右慢小早低后高中最好铝酸三钙3Ca OAl2O3C3A7%至15%最快最大低大差铁铝酸四钙4Ca OAl2O3Fe2O3C4AF10%至18%较快中中小好水泥熟料是几种矿物的混合物，改变熟料矿物成分的比例，水泥的性质将发生变化。如提高C3S，高强；降C3S、 C3A热，提C2S低热，提C4AF、C3S高抗折，用于道路水泥。水泥硬化：初渗性：从加水到浆体失去塑性时，试验针下沉距底板41（mm）。初凝：浆体失去塑性后，开始具有强度时，试验针下沉0.5mm并无痕迹。凝结：由初凝到终凝的过程。硬化： 终凝后强度逐渐提高并变成坚固水泥石的过程。影响水泥凝结硬化的主要因素：水泥的熟料的矿物组成，拌和用水量，温度和湿度，细度，石膏3%-5%（过多引起水泥的膨胀，水泥CaO、MgO游离），外加剂，养护龄期。随着时间的延长，水化物增多，内部结构逐渐致密，只有维持适量的温度和湿度，水泥水化将不断进行，强度不断增长。技术性质：细度：水泥粗细程度。采用解析法和比表面积法。80um的方孔筛的筛余量表示。比表面积1kg水泥的具有的总面积（m2）表示。硅酸盐水泥用比表面积表示，应大于340 m2/kg。凡水泥细度不符合要求就为不合格品。凝结时间：加水，失去塑性。施工初凝不宜过快，终凝不宜过长。目标：硅酸盐水泥，初凝不早于45min，终凝不得大于390min。凡初凝时间不符合为废品，凡终凝时间不符合为不合格。安定性：水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。安定不良：膨胀裂缝，降低建筑物质量，甚至引起严重工程事故，因此体积安定性不合格作为作为废品。安定性不良的原因：游离氧化钙、游离氧化镁过多或掺入的石膏过多。氧化镁5.0%氧化钙3.5%强度，划分水