建筑材料重点复习.doc

建筑材料的分类 最基本分类方法按化学组成分类：无机材料 有机材料 复合材料 按使用功能分类：承重结构材料;非承重结构材料;功能材料。V V0 V0建筑工程材料的物理性质: 材料的密度、毛体积密度、表观密度、堆积密度、孔隙率、空隙率1密度： （V不包含开口孔隙和闭口孔隙体积，所以材料密度为常量）2表观密度：单位体积（实体矿物成分+封闭孔隙体积）物质颗粒的干质量。(材料内部的闭口孔隙会影响表观密度）3毛体积密度：（利用表面体积测定或封闭孔隙后的排液置换法）4堆积密度 ：一般用量筒测定其体积 自然状态下单位体积（含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体积）物质颗粒的质量。反映散粒堆积的紧密（压实）程度及可能的堆放空间。Vx表示颗粒间体积。5孔隙率： 6密实度： 7空隙率：当含水率为0时8填充度：孔隙率+密实度=1，空隙率+填充度=1o 2、量取10L气干状态下的卵石，称得质量为14.5kg,又将该卵石烘干后，称取500g,放入装有500ml水的量筒中，静置24小时，量筒水面升高到685ml处，求该卵石的表观密度，堆积密度。o 3、一块普通粘土砖，外形尺寸为240mm*115mm*53mm，吸水饱和后质量为2900g，烘干后至恒温质量为2500g，又将该砖磨细再烘干后称取50g，用李氏瓶测得其体积为18.5立方厘米。试求该砖的密度，毛体积密度，孔隙率（设所有孔隙为开口孔隙）。（水的密度按1克/立方厘米计。）第二章，建筑钢材 优点：强度高、塑性和韧性好 能承受抗拉冲击和振动荷载 易于加工成板材、型材和线材 良好的焊接和铆接性能按化学成分分为：碳素钢 合金钢 钢：含碳量小于2% 铁：含碳2%碳素钢按含碳量又可分为： 低碳钢（含碳量小于0.25） 中碳钢（含碳量为0.250.60） 高碳钢（含碳量大于0.60） 根据脱氧程度的不同分类）沸腾钢）镇静钢）半镇静钢钢材的力学性能；力学性质：强度、弹性、塑性、韧性、硬度、耐疲劳性工艺性质（可加工性）：冷弯性能、可焊性 拉伸性能指标： 屈服强度、抗拉强度、 伸长率、断面收缩率1、抗拉性能 由低碳钢在拉伸过程中形成的应力应变关系图可知，低碳钢受拉过程可划分为以下4个阶段。 弹性阶段(OA) 屈服阶段(AB) 强化阶段(BC) 颈缩阶段(CD) 有些钢材无明显屈服点（合金钢、高碳钢等硬钢），其强度称为规定非比例延伸强度Rp. 表示规定非比例延伸率为0.2%时的应力记为P0.2或RP0.2。强化阶段（B-C）评定指标Fm最大拉力，N。抗拉强度试验时，一般以钢材出现颈缩为准。最大应力总伸长率Agt屈服强度与抗拉强度之比（屈强比） 是评价钢材使用可靠性的一个参数。屈强比愈小，钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，安全性越高，但是，屈强比太小，钢材强度的利用率偏低，浪费材料。强屈比一般不低于1.2，抗震结构一般不低于1.25强屈比越大，可靠性越大，安全性越高疲劳强度：它是指疲劳试验时试件在交变应力作用下，于规定周期基数内不发生断裂所能承受的最大应力。 钢材的冷弯性能指标：是用弯曲角度和弯心直径对试件厚度(直径)的比值来衡量的。试验时采用的弯曲角度愈大，弯心直径对试件厚度(直径)的比值愈小，表示对冷弯性能的要求愈高。钢材的冷弯性能和伸长率、断面收缩率都是塑性变形能力的反映。（塑性评定指标） 钢的化学成分对钢材性能的影响随着含碳量的增加，钢的强度和硬度提高，塑性和韧性下降。碳：炼钢氧化过程中生成，主要以渗碳体Fe3C存在。含碳量增加，钢的抗拉强度、硬度提高，塑性、韧性、可焊性、抗腐蚀性下降锰：脱氧去硫的能力磷：来自炼铁原料，使钢的强度和硬度增大 害处：冷脆性增加，低温冲击韧性，可焊接性下降硫：来自炼铁原料 害处：热脆性上升，热加工性，可焊接性下降，冲击韧性、耐疲劳性、抗腐蚀性下降钢材的冷加工方式有冷拉、冷拔和冷轧。钢材的防护：改变钢材本身的易腐蚀性；隔离环境中的侵蚀性介质；改变钢材表面的电化学过程。碳素结构钢的牌号表示方法碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母“Q”、屈服点数值（单位为MPa）、质量等级符号（A、B、C、D）和脱碳方法符号4个部分按顺序组成。牌号中采用的符号及其代表的含义：Q钢的屈服点“屈”字汉语拼音字头；A、B、C、D分别表示质量等级；F沸腾钢；b半镇静钢；Z镇静钢；TZ特殊镇静钢。在牌号组成表示方法中，“Z与“TZ”符号予以省略。例如质量等级为D的Q235钢的牌号为Q235-D-TZ，其中“TZ”可省去，因为D类钢均为特殊镇静钢。如Q235A、F，表示屈服强度为235MPa，质量等级为A级的沸腾钢。 Q255B，表示屈服强度为255MPa，质量等级为B级的镇静钢。 例8-5 从一批热轧钢筋中抽样，并截取两根钢筋做拉伸试验，测得如下结果：屈服下限荷载分别为42.4、42.8kN; 抗拉极限荷载分别为62.0kN、63.4kN，钢筋公称直径为12，原始标距L0=60，最大拉力时试样标距的最大值分别为65.5mm和67.5mm,拉断后长度分别为70.6和71.4mm,计算其屈服强度、抗拉强度、最大应力总伸长率Agt、断后伸长率A。解： 1.钢筋试样屈服强度为： 钢筋试样抗拉强度为Rm ：最大应力总伸长率Agt： 断后伸长率Agt：查表可知，其强度及伸长率符合HRB335标准。该钢筋的屈强比= 385/555 =0.69该钢筋的屈强比在0.650.75范围内，表明其利用率较高，使用中安全可靠度较好。第三章气硬性胶凝材料： 指在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度的胶凝材料。适合：地上和干燥环境。水硬性胶凝材料： 指不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化，并保持和继续发展其强度的胶凝材料。适宜：既适宜于地上，也可用于地下和水中环境。 墙面有突点，因为有过火石灰，应陈伏。 墙上有裂纹，容易脱落原因是存在过火石灰。 石灰消解过程中体积略有膨胀，石灰硬化后强度不高，不溶于水。石灰中一般都含有过火石灰，过火石灰熟化慢，若在石灰浆体硬化后再发生熟化，会因熟化产生的膨胀而引起隆起和开裂。为了消除过火石灰的这种危害，石灰在熟化后，还应“陈伏”2周左右CaO + H2O Ca(OH)2 + Q（64.9KJ） 放热反应；体积增大12.5倍石灰根据氧化镁的含量，分为镁质石灰（5%），钙质石灰（5%）石灰的特性：可塑性和保水性好 硬化缓慢，硬化后强度低硬化时体积收缩大耐水性差建筑工程中所使用的石灰通常分为三种产品：生石灰、生石灰粉和消石灰粉混合砂浆：水+水泥+消石灰石膏CaSO4为主要成分。消石灰主要成分Ca(OH)2水玻璃俗称泡花碱，是一种能溶于水的硅酸盐，由不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅所组成。目前最常用的是硅酸钠水玻璃Na2OnSiO2，还有硅酸钾水玻璃K2OnSiO2。水玻璃分子式中SiO2与Na2O分子数比值n称为水玻璃硅酸盐模数，一般在1.53.5之间。n值越大，水玻璃中胶体组分越多，水玻璃粘性越大，越难溶于水。第四章通用硅酸盐系列水泥的分类硅酸盐水泥分42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R 六个强度等级.水泥石生产工艺两磨一烧生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨三个过程 在水泥熟料中加入石膏的作用：调节水泥的凝结时间，使水泥不发生急凝结现象。硅酸盐水泥熟料的矿物组成主要成分：主要由四种矿物化学组成组 成 矿 物 名 称分子式简称含量（%）硅酸盐矿 物75%82%硅酸三钙3CaOSiO2C3S3760硅酸二钙2CaOSiO2C2S1537熔剂矿物18%25%铝酸三钙3CaOAl2O3C3A715铁铝酸四钙4CaOAl2O3Fe2O3C4AF1018次要成分游离氧化钙CaO游离氧化镁MgO含碱矿物及玻璃体 危害：影响水泥体积安定性硅酸盐水泥的水化产物 ：水化硅酸钙 70%（凝胶） 氢氧化钙 20%（晶体） 水化铝酸钙（晶体） 水化硫铝酸钙晶体（也称钙矾石）7%影响水泥硬度的因素：水灰比，细度，温度，湿度，龄期。硅酸盐水泥的技术指标：化学指标、凝结时间、体积安、定性、强度（强制性指标）国家标准规定了通用硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min。硅酸盐水泥的终凝时间不得迟于390min（6.5h）。（P，P） 其他通用水泥为不得迟于600min（10h）。水泥强度等级越高，水化热越大，否则越低。水泥的比表面积越大，早期水化热越大。水质越软，水的流动性越大，侵蚀性越高。水泥的几种侵蚀：软水腐蚀、盐类腐蚀、酸类腐蚀、强碱腐蚀。防止水泥石腐蚀的措施：(1) 根据侵蚀环境特点，合理选用水泥品种。(2) 提高水泥石的密实度，改善孔隙结构。(3) 通过表面处理，形成保护层。三种水泥各自特性矿渣水泥的抗渗性较差，但耐热性好，更适用于高温车间、高炉基础等耐热工程。火山灰水泥的抗渗性好，但干缩较大，不适用于长期处于干燥环境中的混凝土工程。粉煤灰水泥干缩小，抗裂性好，特别适用于水利工程及大体积混凝土建筑物。第五章粗骨料：石子 细骨料：砂子细度模数普通水泥混凝土的组成设计1、 初步配合比设计(1)确定适配强度（2) 计算水灰比（W/C），并校核（3) 选定单位用水量（4) 计算单位水泥用量（5) 选定砂率（6） 计算粗、细骨料用量（7） 得出初步配合比2、 试拌调整提出基准配合比3、 混凝土组成材料用量的调整（设计配合比）4、 施工配合比换算混凝土优点：使用方便，匹配性好，高温耐久，价格低廉，性能易调。对混凝土质量的基本要求1具有符合设计要求的强度；2具有与施工条件相适应的和易性；3具有与工程环境相适应的耐久性；4材料组成经济合理、生产制作节约能源。普通混凝土的四种基本组成材料：水泥、砂子、石子、水组成材料的作用：配制C30以下的混凝土，水泥强度等级为混凝土强度等级的1.52.0倍，配制40以上的混凝土，水泥强度等级为混凝土强度等级的1.01.5倍碎石的强度可用岩石的抗压强度和压碎值指标表示 压碎指标值越小，骨料的强度越高。从结构的角度规定，混凝土用粗骨料最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的14；同时不得超过钢筋间最小净距的34。