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建筑材料PPT要点复习1绪论建筑材料的技术标准(P3)1技术标准的意义:产品生产过程控制的依据、产品质量的依据、产品验收的依据 标准标识: 其内容:材料名称、部门代号、编号、批准年份2标准等级: 国家标准(GB)、行业标准、地方标准(DB)、企业标准(QB)3建筑材料相关行业技术标准编号:GB、GB/T、GBJ、JGJ、JC、YB、JT国际标准: ISO、ASTM4建筑对材料的基本要求必须具备足够的强度(strength),能够安全地承受设计荷载及自重;具有与使用环境相适应的耐久性(durability),以减少维修费用;美观(beautiful)。建筑的造型、表面等都需要建筑材料具有装饰性,能美化建筑,产生一定的艺术效果;特定功能(multi-function)。用于特殊部位的材料,应具有相应的特殊功能,例如屋面材料能隔热、防水,楼板和内墙材料能隔声等。5建筑材料按材料的化学成分分类6不同时期的主要建筑材料中国:天然山洞或树巢(18000年前)木骨泥墙、陶器(西安半坡遗址,6000年前)土瓦,三合土(石灰、黄砂、粘土混合)抹面的土坯墙,石灰、砖瓦(3000年前的西周)大块空心砖和墙壁装修砖(2500-2000年前的战国)铁器(战国)现代水泥混凝土、钢筋、预应力钢筋混凝土。国外:石材天然火山灰、石灰、碎石拌制的天然砼混凝土(公元前2世纪)波特兰水泥/钢材钢筋砼混凝土预应力钢筋砼混凝土7建筑材料的发展趋向高性能(high performance)。轻质、高强、高耐久性、优异装饰性。多功能(具备多种优异性能)可持续(sustainable growth)。节约资源(resource saving)。充分利用地方材料,尽量少用天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源,以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。节约能源(energy saving)。采用低能耗、无环境污染的生产技术,优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。健康(healthy)。材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料,如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等。同时要开发对人体健康有益的材料功能,如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。环保(environmental protection)。产品可再生循环和回收利用,无污染废弃物以防止二次污染。2材料的基本性质1材料的基本物理性质(P5)材料的密度、表观密度与堆积密度 材料的密实度与孔隙率2与水有关的性质(P7)1材料的吸水性与吸湿性 吸水性:吸水率吸湿性:含水率2材料的耐水性(抗水性) 软化系数3材料的抗冻性 水结冰时体积约增大9,从而对孔隙产生压力而使孔壁开裂。 冻融循环 抗冻标号 D15(Dong)F15(Freeze)抗渗性 渗透系数 抗渗等级(抗渗标号 ) S(Shen) P(Permeate)影响因素:材料的组成与结构;材料孔隙率,材料温湿度、试件大小、试验条件等3材料的基本力学性质(P10)1材料的强度(strength) 材料的抗压、抗拉及抗剪强度 材料的抗弯强度2材料的弹性与塑性3材料的脆性与韧性Error! Reference source not found.脆性:材料在外力作用下,当外力达到一定限度后,材料突然破坏,而破坏时无明显的塑性变形的性质。韧性:材料在冲击、震动荷载作用下,能够吸收较大的能量,同时也能产生一定的变形而不破坏的性质。4材料的热工性质(P12)导热性、热膨胀、热容、热震性、蓄热性能等3胶凝材料胶凝材料概念:在土木工程材料中,凡是经过一系列的物理、化学作用,能将散粒状或块状材料粘结成整体的材料,统称为胶凝材料。 Error! Reference source not found.气硬性胶凝材料只能在空气中硬化,且只能在空气中保材或发展其强度。水硬性胶凝材料不仅在空气中,而且能更好的在水中硬化,并保持、发展其强度。石膏(P29)石膏是一种气硬性无机胶凝材料,其主要化学成分是硫酸钙。 石膏胶凝材料的主要生产原料是二水石膏。在将原料加热时,不同的温度和不同的压力下得到石膏产品。石膏产品的结晶类型、结晶水含量不同,因而有不同的性能指标。原料包括天然二水石膏和化工废弃石膏。石膏品种:高强石膏、建筑石膏、可溶性硬石膏、不溶性硬石膏、高温煅烧石膏高强石膏型半水石膏的晶粒较粗,也比较密,因此比表面积较小,将此种石膏加水硬化后,具有较高的密实度和强度,3小时的抗压强度即可达到924MPa,7天抗压强度可达15-40MPa,因此,将之称为高强石膏。高强石膏在应用中,一般用于强度要求较高的抹灰工程,装饰制品和石膏板,加入防水剂后,还可用于温度较高的环境中,加入有机物如聚乙烯醇水溶液等可配制成粘结剂,其特点是无收缩。建筑石膏型半水石膏的晶体较细,所以调制成一定稠度的浆体时,需水量也比型半水石膏的需水量大,导致建筑石膏的孔隙率也大,因而强度较低。在实际生产与工程中,建筑石膏的应用更广泛一些。建筑石膏的性能特点凝结迅速;孔隙率大,因而石膏制品孔隙率大,保温绝热性能好,吸音性强,吸水率大,抗渗性、抗冻性和耐水性差;建筑石膏硬化后体积略有膨胀,不会出现裂纹;颜色洁白,质感饱和。石膏的应用(P33)石膏制品的使用要点(1)石膏制品只适用于干燥环境中。(2)放射性核素限量不能超标。石灰(P37)石灰也是人类使用较早的无极胶凝材料之一,其原料分布广泛,生产工艺简单,成本低廉,使用方便,所以在建筑工程上应用较广。建筑工程中所用的石灰,分成三个品种:建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。石灰熟化与硬化熟化 CaO+H2OCa(OH)2+6.49104J石灰的熟化特点:(1)大量放热水化放热量大、速度快(2)体积增大仅仅是固相体积的增加;(3)反应可逆硬化(1)结晶作用:浆体中的Ca(OH)2从溶液中结晶析出;(2)碳化作用:Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O熟石灰的技术性质(1)可塑性好,保水性好:直径约为1m的呈胶体分散状态的氢氧化钙,其表面吸附一层较厚的水膜。(2)凝结硬化慢、强度低:石灰的结晶与碳化作用速度缓慢。 (3)耐水性差:氢氧化钙结晶易溶于水,软化系数近于零。 (4)体积收缩大:石灰浆硬化过程中,游离水大量蒸发注意:生石灰熟化成消石灰时,固相体积增大。石灰的应用(P42)1石灰乳涂料将热化好的消石灰加入水稀释,直接用于室内墙壁和天棚的涂料。加入各种耐碱颜料,可变成彩色涂料。加入少量活性矿物材料 ,提高其耐水性。加入明矾,氯化钙,聚乙烯醇等减少涂层粉化2.石灰砂浆石灰膏+砂+水+拌制,既可用作砌筑砂浆又可用作抹面。石灰膏+纤维+水拌制,多用于抹面。3.石灰土和三合土石灰土(石灰+粘土)和三合土(石灰+粘土+砂碱炸渣等填料),多用于加固地面、密实地面,稳定地基。4制作硅酸盐制品将石灰与硅质材料磨细后,一起加压成型,再经过蒸汽养护,生成以水化硅酸钙为主要产物的砼混凝土。反应式如下: Ca(OH)2+SiO2+aH2OCaOSiO2aH2O硅酸盐砼混凝土制品有:灰砂砖、灰砂构件、加气砼混凝土等。5碳化石灰板将磨细生石灰、纤维状填料或轻质骨料搅拌成型,然后用CO2进行人工碳化,而形成的一种轻质板材。6用于惰性胶凝材料的激发剂,如FA,slay的激发等。7膨胀剂和静态爆破剂8. 木质素磺酸钙(木钙)的原料石灰的使用范围及要点石灰制品只适用于干燥环境中。石灰的保水性、可塑性好,工程上常被用来改善砂浆的保水性,以克服水泥砂浆保水性差的缺点。石灰凝结硬化速度慢、强度低、耐水性差。石灰的干燥收缩大,因此除粉刷以外,不宜单独使用。水玻璃(Water glass)(P44)一、水玻璃组成及分类水玻璃俗称为泡花碱,是一种易溶于水的碱金属硅酸盐,最常用的是硅酸钠和硅酸钾两种R2OnSiO2。(又称钠水玻璃、钾水玻璃)也可将二者按比例混合,又叫混合水玻璃。n:氧化硅与氧化钠的摩尔比,它被称为水玻璃的模数。工程所用水玻璃模数多在2.43.3之间。水玻璃分类1. 按模数大小:高模数水玻璃和低模数水玻璃2. 按碱金属氧化物:钾水玻璃、钠水玻璃和混合水玻璃;3. 按融制时的原料,特别是碱金属氧化物原料:纯碱(碳酸盐)水玻璃和硫酸钠水玻璃;4. 改性水玻璃:掺有外加剂的水玻璃;5. 按水玻璃中二氧化硅含量多少,有中性和碱性水玻璃水解后都为碱性。水玻璃及其制品的特性粘结性能好;耐热性好,不燃烧耐酸性好;耐碱性和耐水性差模数越大,粘性越大,粘结性能越好,密度越大,粘结性能越好。水玻璃具有良好的粘结能力,硬化后的凝胶可以堵塞毛细管。硬化后的水玻璃,其主要成分为SiO2,因此耐酸性很好。除氢氟酸、20以下的氟硅酸、热磷酸和高级脂肪酸以外,几乎在所有酸性介质中都有较高的耐腐蚀性。但注意它不耐碱性介质的腐蚀。水玻璃硬化后具有良好的耐热性能。若以石粉为填料,调成的水玻璃胶泥,其耐热度可达9001100。而配制的水玻璃混凝土,其耐热度与所用的骨料关系很大。幻灯片37水玻璃的应用(P45)1涂刷土木工程材料表面可提高抗风化能力,并可掺入耐碱颜料。2配制防水剂(与明矾、铜矾等调和)、以及速凝剂(与高锰酸钾配合)等。3配制水玻璃矿渣砂浆,修补墙体裂缝。4用于加固土壤。5配制耐酸砼混凝土。6. 配制耐热砂浆和耐热混凝土。7. 陶瓷工业中。8. 防腐工程应用。 使用注意事项:1运输与存放的容器:不能用木质容器或用木塞:因为木材被碱性溶液浸蚀,使水玻璃着色而影响质量。不能用镀锌(Zn),因Zn太活泼,易与碱反应生成氢气。可用玻璃桶、铁桶、砼混凝土桶、塑料桶等。但不论何种容器,应注意密封,以防与CO2和H2O反应,表面结皮。2水玻璃在+10下有结冰的可能,故应保持贮存处温度。3加入促硬剂(如Na2SiF6)时应注意安全,NaSiF6为白色结晶,在水玻璃工地易当成白糖或食盐。4不能长时间敞开有放,由于表面水分蒸发,表面易结皮,结皮又因沉降作用而沉淀,从而影响质量。模数大的水玻璃易结皮。镁质胶凝材料(菱苦土,氯镁水泥)(P46)菱苦土是一种白色或浅黄色的粉末,其主要成分是氧化镁(MgO),菱苦土作为胶凝材料与石灰的原理不同,石灰的最终反应化学原理是Ca(OH)2CaCO3生成物要求是CaCO3,而菱苦土的反应生成物是Mg(OH)2。镁质胶凝材料的技术特点镁质胶凝材料与水拌合时,将生成Mg(OH)2,浆体凝结很慢,硬化后强度很低。为有效地使用镁质胶凝材料,通常用氯化镁(MgCl2.6H2O)溶液代替水来调制MgO,可以加速其水化速度,并且能与之形成新的水化产物。耐水性差。镁质胶凝材料应用(P48)菱苦土硬化后与植物纤维的粘结性很好,且碱性较弱,对植物纤维腐蚀性也小,可以做:(1)制作构件。常将菱苦土与木纤维,如木屑、刨花、芦苇、竹筋等制成一些板材及其他构件。这些板材及构件包括:刨花板、人造大理石、隔热材料等。(2)制作菱苦土木屑地面,此时可以再加入石棉、硅藻土、石英和颜料等。特点是强度较高,弹性好,不起灰,防火、碰撞不起火花,但不常用于潮湿环境。(3)加入气泡或泡沫后,制成保温隔热材料。(4)耐水性处理好的话,还可以用于浴缸等生活用具。水泥(P50)水泥为粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌成浆体后能在空气或水中硬化,用以将砂、石等散粒材料胶结成砂浆或混凝土。按照水泥熟料主要成分,水泥分为硅酸盐类水泥、铝酸盐类水泥、硫铝酸盐类水泥和磷酸盐类水泥等。按照水泥的用途和性能又可分为通用硅酸盐水泥、特性水泥专用水泥。 通用硅酸盐水泥(P50) 在中国硅酸盐辞典中,将硅酸盐水泥的概念定义为:凡以适当的生料,烧至部分熔融,所得以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料,加入适量的石膏磨细制得的水硬性胶凝材料,称之为硅酸盐水泥。通用硅酸盐水泥是以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏、及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。通用硅酸盐水泥的用途最为广泛,在掺入外加剂的情况下可以满足几乎所有混凝土工程的技术要求。水硬性:粉末状水泥与水泥混合后,经过一系列复杂的物理化学反应,可由可塑性浆体变成坚硬的石状体,将散粒材料胶结成整体,这一过程是水化在水环境下完成的,同时可以在水中更好的保持石状体的概念。水泥是一种水硬性胶凝材料。通用硅酸盐水泥种类 硅酸盐水泥:型硅酸盐水泥,代号P.。型硅酸盐水泥,代号P.。 普通硅酸盐水泥:简称普通水泥,代号P.O。 矿渣硅酸盐水泥:简称矿渣水泥,代号P.S。 火山灰质硅酸盐水泥:简称火山灰水泥,代号P.P。 粉煤灰硅酸盐水泥:简称粉煤灰水泥,代号P.F。 复合硅酸盐水泥:复合水泥,代号P.C。还有其他水泥:如快硬水泥、油井水泥、彩色水泥、防辐射水泥等。一、硅酸盐水泥的生产 (两磨一烧) (1)生料的配制与粉磨(2)硅酸盐水泥的煅烧(3)水泥熟料的粉磨二、硅酸盐水泥熟料矿物组分矿物名称 化学成分 缩写符号 含量硅酸三钙 3CaOSiO2 C3S 4462硅酸二钙 2CaOSiO2 C2S 1830铝酸三钙 3CaOAl2O3 C3A 512铁铝酸四钙 4CaOAl2O3Fe2O3 C4AF 1018其中,硅酸三钙和硅酸二钙为强度组分,铝酸三钙和铁铝酸四钙为熔剂组分。其他还有少部分f-CaO、f-MgO及玻璃体等三、硅酸盐水泥的主要技术性能1密度 (Density)一般在3.053.2间,其测试注意介质。与密度有关的因素:c3S=3.25, c2S=3.28, c3A=3.04, C4M=3.71 存放时间越长,密度下降,这是因为水泥中的f-CaO(=3.34)吸水及吸收CO2,变成Ca(OA)2甚至CaCO3(=2.23, =2.7) 水泥欠烧比重小,过烧比重大 表现密度:1300左右,粉磨越细,表观密度越小。2细度(分散度)(Fineness)水泥的细度是表示水泥磨细的程度或分泥分散度的指标。 水泥细度的测试有两种方法:筛分法(水筛法或干筛法),我国多用0.080(80nm)的方孔筛进行水筛或干筛,以其筛余百分数表征细度,一般筛余量C3SC4AFC2S4泌水性与保水性 (water bleeding and water retentivity)在拌制水泥浆以及砂浆、砼混凝土时,为保证必要的和易性,往往加入比标准稠度用水量多的水。但是,水泥由于自重的原因,有可能下沉,而余水则向上移动被析出,从而使浆体分层,从而影响强度及耐久性等。(这一现象即称为泌水性)与之有关的是保水性:此时余水不会析出,但当在真空抽吸时能析出,这种现象称为保水性。水泥泌水危害:力学性能降低 表面开裂减少泌水的措施:增加水泥细度。增加C3A含量。 掺入混合材。5凝结时间 (setting time)凝结分为初凝和终凝。初凝:水泥加水拌合时,到标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间。终凝:水泥加水拌合至标准稠度净浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。硅酸盐水泥标准规定,初凝不得早于45min,终凝不迟于6h30min。影响水泥凝结的因素:矿物组分,C3A越高,凝结越快。水泥细度。环境温、湿度。缓凝组分:a.石膏。b.矿物混合材(特别是FA)6体积安定性(soundness)水泥石硬化后,产生不均匀的体积变化,即体积安定性不良。体积稳定性的危害:引起建筑物的破坏、构件崩溃。原因:熟料中的f-CaO太多控制方法:沸煮法测定。熟料中的f-MgO太多5.0%。掺入的石膏太多3.5%。7强度等级(水泥标号)(strength grade)强度是材料在外力荷载作用下,材料抵抗破坏的能力。(水泥硬化以后石的强度)水泥强度与矿物组分和水泥细度关系明显。影响强度的因素: 水泥细度。水灰比。矿物组分:C3S早强与后期强度都高,而C2S早期强度较低,后期增长快,一年后可能超过C3S,C4AF和C3A早强都较高,但后期无增长。环境条件。根据国标GB1752007规定,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;强度等级的测试龄期为7天和28天,测试指标分别为两个龄期的抗折强度和抗压强度。8水化热 (heat of hydration)产生的原因:水化放热反应。矿物组分放热速度不同:C3AC3SC4AFC2S。影响水化热的因素:1、 水泥熟料的矿物组成和细度:越细,与水反应表面积越大,水化也充分,使速度加快。2、石膏掺量:掺入石膏可延缓其凝结硬化速度 3、水灰比:水是水化反应的主要成分,所以加入水要大大超过水泥充分水化的用水量。4、温度和湿度:温度升高,水化速度加快。大体积禁用硅酸盐水泥,普硅也应控制使用。水化热利用自养护温度消除水化热不利影响措施:低热水泥、冷却导流浇注温度、养护等。水泥的碱含量 (alkali content) 碱集料反应问题若使用活性骨料,用户要求提供低碱水泥时,水泥中的碱含量按Na2O+0.658K2O计算值表示不得大于0.6 。10. 氯离子含量 (Chloride content)Cl-的危害:钢筋锈蚀和混凝土开裂Cl-含量: 要求不大于0.06%4、 硅酸盐水泥的水化(P53)5、 (一)硅酸盐水泥熟料的水化作用水泥的性能主要由其熟料矿物的矿物组成的决定,矿物组分遇水,发生水化反应,水泥由粉状胶结成固态而具有强度。1C3S和C2S的水化:C-S-H以及CH硅酸三钙和硅酸二钙(b-C2S)由于其晶体结构特点,因此遇水后与水发生水化反应:(3CaOSiO2)+6H2O3CaO2SiO23H2O+3Ca(OH)22(2CaOSiO2)+4H2O3CaO2SiO23H2O+Ca(OH)2Error! Reference source not found.六、水泥石体积的变化1化学收缩(chemical shrinkage):水泥在水化过程,由水泥熟料水化成水化产物,由于这一过程产生的收缩叫化学收缩。原因:水泥水化后的固相体体积比水化前大,虽然如此,就整个水泥水体系来讲,体积反而有的减少,其原因是主要原因是水化前体系体积包括固、液相,虽然反应生成物固相增大,但总体积减小。2干燥收缩(失水收缩)(dry-shrinkage)3碳化收缩(carbonation shrinkage)当空气中有适当的湿度时,CO2+H2O会引起水泥石收缩CO2+H2O与Ca(OH)2不断作用。CO2与水化物发生置换反应,而发生碳化收缩水泥石的腐蚀与防止(P58)(1)软水腐蚀(溶出性腐蚀):氢氧化钙不断地溶解流失 (2)离子交换腐蚀(溶解性腐蚀) 1)碳酸的腐蚀 2)一般酸的腐蚀 3)镁盐的腐蚀(3)膨胀性腐蚀 1)硫酸盐腐蚀 2)硫酸的腐蚀 (4)碱的腐蚀(5)水泥石腐蚀的防止水泥石腐蚀的防止当存在腐蚀性介质时,选择合适的水泥品种,掺入合适的混合材,减少水泥中易被腐蚀的物质(即Ca(OH)2、3CaOA12O36H2O)。提高水泥石的致密度,降低水泥石的孔隙率。通过减小水灰比(水和水泥的重量之比),掺加外加剂,采用机械搅拌和机械振捣,可以提高水泥石的密实度。在水泥石的表面涂抹或铺设保护层,隔断水泥石和外界的腐蚀性介质的接触。例如,可在水泥石表面涂抹耐腐蚀的涂料,如:水玻璃、沥青、环氧树脂等;或在水泥石的表面铺建筑陶瓷、致密的天然石材等。八、水泥的储存与运输储存条件:不得受潮,或混入杂物存放期:不得超过个月,超过个月应重新检验强度,以实测为准运输:运输散装水泥,要用专用车辆或船只不得受潮,或混入杂物一装备准备1.水泥的积载一般要求装货舱满舱,通常会空一个货舱,为此要精密计算船舶的弯曲力炬和剪切强度,要确保安全合理配载。2.认真、仔细、彻底清扫货舱,做到清洁、干燥、无剩余遗物。3.应使用淡水完全冲洗一遍,使舱内无盐分和氯化物,防止舱壁返潮,使之完全适货取得验舱证书。4.污水要掏净擦干,可能的情况下铺撒一些木屑,井口用麻袋片封号,再用熟料布密封,用胶带把井盖与舱底粘贴好,防止水泥细粉渗入井中。5.要详细检查舱内四周的量油管、透气管、止回阀等,保证畅通无破漏,要严防积水渗入大舱或水泥通过破损处漏入油舱。6.舱口四周的泄水槽要清理并详细检查,保证畅通,要严防积水渗入大舱。二装卸货中1.水泥遇潮湿容易结块板,因此请密切注意天气变化,及时关舱防止货物雨湿,严禁雨中作业。2.装卸货中如果甲板上或舱口上有散落水泥窑及时清除。3.装货时要尽量装平,防止出现山头。掺混合材的硅酸盐水泥混合材(addition):在水泥生产时,为改善水泥的性能,如强度和耐久性等而加入到水泥中,和水泥熟料、石膏一起粉磨的矿物材料。 一、混合材的类别1活性混合材(active addition):在激发条件下(石灰或石膏的作用),加水拌合后,生成具有胶凝性的水化产物,既能在水中,又能在空气中发展并保持强度的矿物材料。这一类材料包括有:粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰质材料等。激发与激发剂:加入到水泥中的活性混合材的激发剂为水化物CH和石膏,并不外加。2. 非活性混合材(inert addition):由于这类材料活性很低,即使在有激发条件下(碱或石膏)也不与水发生水化反应,也不具有水硬性胶凝性质的矿物材料。活性混合材在水泥中的作用主要表现为以下几点:(1)二次反应(又叫火山灰反应)(pozzolanic reaction)(2)经济效应与环保效应(3)降低水化热。(4)增加水泥与集料间粘结力。 非活性混合材作用:(1)经济效应与环保效应(2)降低水化热(3)增加水泥与集料间粘结力。 混合材品种1. 活性混合材:硅灰(Silica fume)、矿渣(blastfurnace slag)、粉煤灰(Fly ash)、沸石粉(Zeolite)、稻壳灰、偏高龄土(Metakaolin)、磷渣等;2. 非活性混合材:石粉、石英粉、碳黑等。三、掺混合材的水泥(P63)1. 硅酸盐水泥:型硅酸盐水泥,代号P.。型硅酸盐水泥,代号P.。2. 普通硅酸盐水泥:简称普通水泥,代号P.O。3. 矿渣硅酸盐水泥:简称矿渣水泥,代号P.S。4. 火山灰质硅酸盐水泥:简称火山灰水泥,代号P.P。5. 粉煤灰硅酸盐水泥:简称粉煤灰水泥,代号P.F。6. 复合硅酸盐水泥:代号P.C:1. 硅酸盐水泥定义:“凡由硅酸盐水泥熟料、05石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥(即国外通称的波特兰水泥)。硅酸盐水泥分两种类型,不掺加混合材料的称型硅酸盐水泥,代号P.。在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过水泥质量5的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称型硅酸盐水泥,代号P.。”(据GB1751999硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥)2. 普通硅酸盐水泥的技术要求1)细度:0.08mm方孔筛筛余量不得超过10.0 。(用筛余法)2)凝结时间:初凝时间不得早于45min,终凝时间不得迟于10h。 3) 普通硅酸盐水泥的强度指标和硅酸盐水泥一致 (原标准中P.O水泥有32.5和32.5R) 3. 普通硅酸盐水泥的特性、应用,基本同硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥定义:“凡由硅酸盐水泥熟料和20%且70%的粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为矿渣硅酸盐水泥(简称矿渣水泥),代号P.S。”分为A型和B型。A型矿渣掺加量20%且50%,代号P.S.A;B型矿渣掺加量50%且70%,代号P.S.B。 特性及应用凝结硬化速度慢:早期强度低,后期强度高 对温度湿热敏感性强:适于蒸养 (steam curing or high-pressure steam curing)耐腐蚀性好:可用于海港工程和水工大坝的建设。 水化热小:可用于大体积混凝土,大型基础和混凝土大坝等。 耐热性好抗碳化(carbonization)能力差:一般不用于热处理车间的修建。 矿渣水泥的保水性差、抗渗性差、泌水通道较多、干缩较大,使用中要严格控制用水量,加强早期养护。 抗冻性差:不宜用于冬季施工 火山灰质硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥定义:“凡由硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材料(掺量大于20,且不超过40)和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为火山灰质硅酸盐水泥(简称火山灰水泥),代号P.P。”特性及应用火山灰水泥干缩大,在干燥高温下,水化硅酸钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和氧化硅,产生“起粉”现象。不宜用于干燥环境 。抗冻性和耐磨性比矿渣水泥还要差 。抗渗性高 。掺入粘土质的火山灰水泥不抗硫酸盐侵蚀。粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥定义:“凡由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰(掺量按质量百分比计为大于20,且不超过40)和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为粉煤灰硅酸盐水泥(简称粉煤灰水泥),代号P.F。”特性及应用干缩小,抗裂 。凝结硬化慢,早期强度低。颜色较深。抗碳化性能差。复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥定义:“凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料(混合材的总掺量按质量的百分比为20%且50% )、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为复合硅酸盐水泥(简称复合水泥),代号P.C。”(据GB12958-1999复合硅酸盐水泥 )原标准中,规定混合材掺量为应大于15%,但不超过50% 特性及应用:耐腐蚀性好,水化热小,抗渗性好,早强。水泥的适用范围及选用要点水泥既能使用于干燥环境也能适用于潮湿环境。水泥的选用应根据不同的使用环境进行合理的选择;使用要点: 忌受潮结硬、忌曝晒速干、忌负温受冻、忌高温酷热、忌基层脏软、忌骨料不纯、忌水多灰稠、忌受酸腐蚀 水泥基材料(在防水材料中,对含有水泥成分的防水材料,统称为“水泥基XXX”,是一种非学术材料冠名,并没有确切定义。): 混凝土及其各种制品 砂浆 水泥浆体材料,如水泥基灌浆料等;4混凝土(P76)混凝土是由胶凝材料、粗细骨料(又称集料)加水拌和后,经一定时间硬化而成的人造石材。世界上用量最大的人工建筑材料。到2011年,我国水泥年产量是18亿吨,混凝土产量30亿立方米以上,占世界水泥混凝土生产量的55%以上。1混凝土按照表观密度大小分为三类:(1)重混凝土(r02500Kg/M3)(2)普通混凝土(r0=19502500Kg/M3)(3)轻混凝土(r010%)。混凝土第五组分。如减水剂(维持混凝土坍落度不变的条件下,能减少拌合用水量的混凝土外加剂),早强剂(能提高混凝土早期强度,并且对后期强度无显著影响。外加剂于加速水泥水化速度,促进混凝土早期强度的发展;既具有早强功能,又具有一定减水增强功能),缓凝剂,速凝剂,引气剂(拌和过程中引入空气而形成大量微小、封闭而稳定气泡的外加剂)矿物外加剂(掺合料、外掺料)(mineral admixture, mineral additive):是指在混凝土拌合物中掺入量超过水泥质量的5,在配合比设计时,需要考虑体积或质量变化的外加材料。如粉煤灰、矿渣、硅灰、沸石粉等。 混凝土第六组分外加剂:减水剂(water reducing agent早强剂(concrete accelerator)缓凝剂(retarder)速凝剂(rapid setting admixtures)引气剂(air entraining agent)第十节 其它品种混凝土一1、普通砼混凝土 (Ordinary concrete)二2、高强混凝土 (High strength concrete): C60 - C100三3、超高强混凝土(super high strength concrete): C100六4、轻混凝土 (Lightweight concrete, CL) 降低砼混凝土自重,兼有保温,隔热之功用5轻骨料混凝土(采用轻骨料的混凝土,其表观密度不大于1900kg/m3)轻质、高强、保温和耐火等特点,并且变形性能良好,弹性模量(对弹性体施加一个外界作用,弹性体会发生形状的改变(称为“应变”),“弹性模量”的一般定义是:应力除以应变。)较低,在一般情况下收缩和徐变(混凝土在长期应力作用下,其应变随时间而持续增长的特性)也较大。、6大孔混凝土、7多孔混凝土七8、防水砼混凝土 (Water-proof concrete)1普通砼混凝土的防水抗渗要求:满足一定的密实度(指材料的固体物质部分的体积占总体积的比例),W/C(水灰比),灰砂比(水泥C与砂子S的重量比)2外加剂防水砼混凝土(P112)减水剂防水砼混凝土引气剂防水砼混凝土膨胀剂防水砼混凝土防水剂防水砼混凝土如FeCl3,与Ca(OH)2 发生反应,生成Fe3(OH)3胶体,堵塞孔隙,增加密度。(1)配制特细砂混凝土用砂要求:细度模数(征天然砂粒径的粗细程度及类别的指标)、含泥量、泥块含量天然砂又分河砂、海砂和山砂。砂子的粗细按细度模数分为4级。粗砂:细度模数为3.73.1,平均粒径为0.5mm以上。中砂:细度模数为3.02.3,平均粒径为0.50.35mm。细砂:细度模数为2.21.6,平均粒径为0.350.25mm。特细砂:细度模数为1.5一0.7,平均粒径为0.25mm以下。(2)特细砂混凝土的主要技术性质:干缩率较大,应特别注意早期养护八、特细砂混凝土 (Superfine sand concrete)九、纤维混凝土 (Fiber reinforced concrete)纤维混凝土是一种以普通混凝土为基材,外掺各种短切纤维材料而制成的纤维增强混凝土。目的是为了有效地降低混凝土的脆性,提高混凝土的抗拉、抗裂、抗弯、抗冲击等性能。用于路面、桥梁、飞机跑道、管道、屋面板、墙板等。 十、 智能混凝土(Smart concrete)具有应力状态自诊断功能的压敏混凝土;具有温度分布自诊断和自调节功能的温敏混凝土;具有结构应力状态和裂缝、损伤自诊断功能、结构变形自监测、自适应功能和仿生自愈合功能的机敏混凝土等。11、 活性粉末砼混凝土RPC(继高强、高性能混凝土之后,出现的一种力学性能、耐久性能都非常优越的新型建筑材料)技术要点原材料水泥、砂、石同批量;模板的强度和刚度,保证表面平整、光洁、不漏浆;分层浇注;浇注即覆盖养护还允许表面出现裂纹装饰混凝土的作用美化环境:合理的色彩运用,有助于周围景观的协调、和谐和美观,如人行道、广场、公园、娱乐场所等。警戒与引导交通的作用:如在交叉口、公共汽车停车站、上下坡危险地段、人行道及需要引导车辆分道行驶地段。表明路面功能的变化:如停车场、自行车道、公共汽车专用道等。改善照明效果:采用浅色可以改善照明效果,如隧道、高架桥等对于行驶安全有更高要求的地段。装饰混凝土的施工方式装饰混凝土可以是现场施工,也可以预制成装饰混凝土砖、装饰混凝土砌块等 十三、 聚合物混凝土 (Polymer concrete)(1)聚合物水泥混凝土(2)聚合物胶结混凝土(3)聚合物浸渍混凝土 十四、防辐射混凝土 (radiation protection concrete)十五、碱矿渣混凝土 (Alkali-reactived concrete)十六、钢管混凝土 (Steel tube concrete)十七、无宏观缺陷水泥(Micro-Defectfree CementMDF)十八、超细均布颗粒致密体系(Densified Systems Containing Homogeneously Arranged Ultrafine ParticlesDSP)十九、硅酸盐混凝土 (silicate concrete)1. 原材料:石灰,砂,工业废渣,外加剂2. 生产工艺:将钙质材料和硅质材料经人工水热合成直接得到c-s-h(Ca(OH)2+SiO2+H2OC-S-H)为主的人工石材3. 应用:加气混凝土砌块、砖二十、砂浆(Mortar) 无粗集料混凝土二十一、喷射混凝土(shotcrete)二十二 混凝土制品以混凝土为基本材料制成的产品。一般由工厂预制,然后运到施工现场铺设或安装;对于大型或重型的制品,由于运输不便,也可在现场预制。其制品有配筋和不配筋的。Error! Reference source not found.混凝土立方体抗压强度标准值是指具有95强度保证率的标准立方体抗压强度值,也就是指在混凝土立方体抗压强度测定值的总体分布中,低于该值的百分率不超过5。5.砂浆(P144)建筑砂浆(P147)砂浆是由胶凝材料、细骨料、水或外加剂按一定的比例配制而成的建筑材料。砂浆按所用的胶凝材料可分为水泥砂浆、水泥混合砂浆、石灰砂浆、石膏砂浆和聚合物砂浆等。砂浆按用途分为砌筑砂浆、抹面砂浆和特种砂浆。砌筑砂浆砌筑砂浆的组成材料(1)胶凝材料:水泥、石灰、石膏、粉煤灰和粘土等。(2)细骨料:最大粒径、含泥量(3)外加剂(4)水砌筑砂浆技术性质(1)新拌砂浆的和易性 1)流动性2)保水性(2)硬化后砂浆的强度及强度等级 1)不吸水的密实基底砂浆强度2)基层吸水砂浆强度3)砂浆强度等级的选择4) 砂浆的粘接力和变形粘接力:提高砂浆的抗压强度;充分润湿、干净、粗糙的基面变形:砂浆有较大的收缩变形;为了减小收缩,可以在砂浆中加入适量的膨胀剂。用于砌筑砂浆的水泥:用六大通用水泥(硅酸盐水泥(PI、P)、普通硅酸盐水泥(PO)、矿渣硅酸盐水泥(PSA、PSB)、火山灰质硅酸盐水泥(PP)、粉煤灰

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