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1、工程师考试复习(无机非金属材料)第一部分:基础知识无机非金属材料的定义?无机非金属材料是 广义上的包括陶瓷、水泥、 耐火材料、搪瓷、磨料以及新型无机材料等。无机非金属材料是相对于金属材料而言的。金属材料一般是金属键原子相互作用; 无机非金属一般是共价键和离子键原子共同作用的结果。非金属材料的原子组织结构要比金属材料复杂的多。无机非金属材料指某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物(包括硫化物、硒化物及硫化物)和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料。包括陶瓷、水泥、耐火材料、搪瓷、磨料以及新型无机材料等。无机非金属材料的分类?新型无机非金属材料与传统无机非金属

2、材料节新型无机非金属材料材料包括很多种,可以把它们分类:一、材料的分类和特点:1.材料可分为:无机非金属材料 传统无机非金属材料 如:水泥、玻璃、陶瓷新型无机非金属材料 如:高温结构陶瓷、光导纤维金属材料 如:fe、cu、al、合金等。高分子材料 如:聚乙烯、聚氯乙烯新型无机非金属材料特性;承受高温,强度高。具有光学特性。具有电学特性。具有生物功能。新型无机非金属材料很多,现列举几种:压电材料;磁性材料;导体陶瓷;激光材料,光导纤维;超硬材料(氮化硼);高温结构陶瓷;生物陶瓷(人造骨头、人造血管)等等什么是胶凝材料?胶凝材料如何分类?胶凝材料在建筑材料中,经过一系列物理作用、化学作用,能从浆体

3、变成坚固的石状体,并能将其他固体物料胶结成整体而具有一定机械强度的物质,统称为胶凝材料。胶凝材料分类根据化学组成的不同,胶凝材料可分为无机与有机两大类。石灰、石膏、水泥等工地上俗称为“灰”的建筑材料属于 无机胶凝材料;而沥青、天然或合成树脂等属于有机胶凝材料。无机胶凝材料按其硬化条件的不同又可分为气硬性和水硬性两类。1、水硬性胶凝材料和水成浆后,既能在空气中硬化,又能在水中硬化、保持和继续发展其强度的称水硬性胶凝材料。这类材料通称为 水泥,如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。2、气凝性胶凝材料非水硬性胶凝材料的一种。只能在空气中硬化,也只能在空气中保持和发展其强度的称气硬性胶凝材料,如石

4、灰、 石膏和水玻璃等;气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中,而不宜用于潮湿环境,更不可用于水中。什么叫硅酸盐?所谓硅酸盐指的是硅、氧与其它化学元素(主要是铝、铁、钙、镁、钾、钠等)结合而成的化合物的总称。它在地壳中分布极广,是构成多数岩石(如花岗岩)和土壤的主要成分。由于其结构上的特点,种类繁多(硅酸盐矿物的基本结构是硅一一氧四面体;在这种四面体内,硅原子占据中心,四个氧原子占据四角。这些四面体,依着四面体,依着不同的配合,形成了各类的硅酸盐)。它们大多数熔点高,化学性质稳定,是硅酸盐工业 的主要原料。硅酸盐制品和材料广泛应用于各种工业、科学研究及日常生活中。化学性质化学上,指由硅和氧组成的化

5、合物(sixoy),有时亦包括一或多种金属和或氢。它亦用以表示由 二氧化硅 或硅酸 产生的 盐。能与酸反应生成硅酸固体。在普通情况下, 最稳定的硅酸盐是二氧化硅(sio2)俗称生&1,和类似的化合物。二氧化硅经常有微量的硅酸( h4sio4 )处于平衡状态。化学家认为石英是不可逆邕的,但在长时间尺度下,它是可以流动的。此外,在碱性条件下,会出现h2sio42-。大部分硅酸盐都是不可溶解的。硅酸盐矿物的特征是它们的正四面体 结构,有时这些正四面体以链状、双链状、片状、三维架状方式连结起来。按正四面体聚合的程度,硅酸盐再细分为:岛状硅酸 盐类、环状硅酸盐类等。在地质学和天文学上,硅酸盐指一种由硅和

6、氧组成的 岩石(通常为sio2或sio4), 有时亦包括一或多种金属和或氢。此类岩石包括花岗岩及辉长岩等。地球及其他 类地行星的大部分地壳均以硅酸盐组成。材料力学的基本理论?材料力学中几个问题:强度,刚度,稳定性。几种变形:拉压,剪切,扭转,弯曲。 四个假设:连续性假设,均匀性假设,各向同性假设,小变形假设(原始尺寸原理)。建筑材料的分类?分为有机材料,无机材料和复合材料!无机包括金属和非金属材料 !有机包括植物,沥青,高分子材料!复合材料分为有机-无机复合材料和金属-非金属复合材料!建筑材料的定义?土建工程中所用材料(水泥、砂、石、木材、金属、沥青、合成树脂、塑料等)的总称。在建筑物中使用的

7、材料统称为建筑材料。新型的建筑材料包括的范围很广,有保温材料、隔热材料、高强度材料、会呼吸的材料等都属于新型材料。建筑材料是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称。建筑材料的基本性质了解材料的组成与结构以及它们与材料性质的关系;要求掌握材料与质量有关的性质、与水有关的性质及与热有关的性质的概念及表示方法,并能较熟练地运用;要求了解材料的力学性质及耐久性的基本概念。建筑物是由各种建筑材料建筑而成的,这些材料在建筑物的各个部位要承受 各种各样的作用,因此要求建筑材料必须具备相应性质。如结构材料必须具备良 好的力学性质;墙体材料应具备良好的保温隔热性能、 隔声吸声性能;屋面材料 应具备良好的抗渗防水性

8、能;地面材料应具备良好的耐磨损性能等等。 一种建筑 材料要具备哪些性质,这要根据材料在建筑物中的功用和所处环境来决定。 一般 而言,建筑材料的基本性质包括物理性质、化学性质、力学性质和耐久性。一、材料的基本物理性质(一)实际密度材料在绝对密实状态下,单位体积的质量称为密度。用公式表示如下: p =m/v式中 p 材料白密度,g/cm3;m材料在干燥x态下的质量,g;v干燥材料在绝对密实状态下的体积, cm3。材料在绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的固体物质部分的体积, 也称实体积。在自然界中,绝大多数固体材料内部都存在孔隙, 因此固体材料的 总体积(v。)应由固体物质部分体积(v)和孔隙

9、体积(v 两部分组成,而材料 内部的孔隙又根据是否与外界相连通被分为开口孔隙(浸渍时能被液体填充,具体积用m表示)和封闭孔隙(与外界不相连通,具体积用 vb表示)。测定固体材料的密度时,须将材料磨成细粉(粒径小于 0.2mm ,经干燥后 采用排开液体法测得固体物质部分体积。材料磨得越细,测得的密度值越精确。工程所使用的材料绝大部分是固体材料, 但需要测定其密度的并不多。 大多数材料, 如拌制混凝土的砂、 石等, 一般直接采用排开液体的方法测定其体积固体物质体积与封闭孔隙体积之和, 此时测定的密度为材料的近似密度 (又称为颗 粒的表观密度)。(二)体积密度整体多孔材料在自然状态下,单位体积的质量

10、称为体积密度。用公式表示如下:p o=m/vo式中 p o材料的体积密度,kg/m3;m材料白质量,kg;vo材料在自然x态下的体积,r3o整体多孔材料在自然状态下的体积是指材料的固体物质部分体积与材料内部所含全部孔隙体积之和,即vo = v + vpo对于外形规则的材料,其体积密度的测定只需测定其外形尺寸; 对于外形不规则的材料, 要采用排开液体法测定, 但 在测定前,材料表面应用薄蜡密封,以防液体进入材料内部孔隙而影响测定值。一定质量的材料,孔隙越多,则体积密度值越小;材料体积密度大小还与材料含水多少有关,含水越多,其值越大。通常所指的体积密度,是指干燥状态下的体积密度。(三)堆积密度散粒

11、状(粉状、粒状、纤维状)材料在自然堆积状态下,单位体积的质量称为堆积密度。用公式表示如下:po =mno式中 p o 材料的堆积密度,kg/m3;m散粒材料的质量,kg;vo 散粒材料在自然堆积状态下的体积,又称堆积体积,m3在建筑工程中,计算材料的用量、构件的自重、配料计算、确定材料堆放空 间,以及材料运输车辆时,需要用到材料的密度。二、材料的密实度与孔隙率(一)密实度密实度是指材料内部固体物质填充的程度。用公式表示如下:d=v/vo(二)孔隙率孔隙率是指材料内部孔隙体积占自然状态下总体积的百分率。用公式表示如下:p=(vo-v)/v o孔隙率一般是通过试验确定的材料密度和体积密度求得。材料

12、的孔隙率与密实度的关系为: p d = 1材料的孔隙率与密实度是相互关联的性质,材料孔隙率的大小可直接反映材料的密实程度,孔隙率越大,则密实度越小。孔隙按构造可分为开口孔隙和封闭孔隙两种;按尺寸的大小又可分为微孔、细孔和大孔三种。 材料孔隙率大小、 孔隙特征对材料的许多性质会产生一定影响,如材料的孔隙率较大,且连通孔较少,则材料的吸水性较小,强度较高,抗冻性和抗渗性较好,导热性较差,保温隔热性较好。三、材料的填充率与空隙率(一)填充率填充率是指装在某一容器的散粒材料,其颗粒填充该容器的程度。用公式表示如下:d =v0/v0/(二)空隙率空隙率是指散粒材料(如砂、石等)颗粒之间的空隙体积占材料堆

13、积体积的百分率。用公式表示如下:p =(1-vo/v0/)x%= (1- po /po)x%式中 p o颗粒状材料的表观密度,kg/m3;p0 颗粒状材料的堆积密度,kg/m3。散粒材料的空隙率与填充率的关系为:p + d = 1 o空隙率与填充率也是相互关联的两个性质,空隙率的大小可直接反映散粒材料的颗粒之间相互填充的程度。散粒状材料,空隙率越大,则填充率越小。在配制混凝土时, 砂、 石的空隙率是作为控制集料级配与计算混凝土砂率的重要依据。四、材料与水有关的性质(一)亲水性与憎水性材料与水接触时,根据材料是否能被水润湿,可将其分为亲水性和憎水性两类。 亲水性是指材料表面能被水润湿的性质; 憎

14、水性是指材料表面不能被水润湿的性质。当材料与水在空气中接触时,将出现图 1.3 所示的两种情况。在材料、水、空气三相交点处, 沿水滴的表面作切线, 切线与水和材料接触面所成的夹角称为润湿角(用9表示)。当9越小,表明材料越易被水润湿。一般认为,当8 090。时,材料表面吸附水分,能被水润湿,材料表现出亲水性;当 9 90时,则 材料表面不易吸附水分,不能被水润湿,材料表现出憎水性。亲水性材料易被水润湿,且水能通过毛细管作用而被吸入材料内部。憎水性材料则能阻止水分渗入毛细管中, 从而降低材料的吸水性。 建筑材料大多数为亲水性材料, 如水泥、 混凝土、 砂、 石、 砖、 木材等, 只有少数材料为憎

15、水性材料,如沥青、石蜡、某些塑料等。建筑工程中憎水性材料常被用作防水材料,或作为亲水性材料的覆面层,以提高其防水、防潮性能。(二)吸水性与吸湿性1. 吸水性 材料在水中吸收水分的性质称为吸水性。 吸水性的大小用吸水率表示,吸水率有两种表示方法:质量吸水率和体积吸水率。( 1)质量吸水率材料在吸水饱和时,所吸收水分的质量占材料干质量的百分率。用公式表示如下:wm=m湿-m干)/ m干式中 w材料的质量吸水率,%m湿材料在饱和水状态下的质量,g;m材料在干燥x态下的质量,go( 2)体积吸水率材料在吸水饱和时,所吸收水分的体积占干燥材料总体积的百分率。用公式表示如下:w=(m湿-m干)/vx1/

16、p水式中w材料的体积吸水率,%vo干燥材料的总体积,cm; p水一一水的密度,g/cm3。常用的建筑材料,其吸水率一般采用质量吸水率表示。对于某些轻质材料,如加气混凝土、木材等,由于其质量吸水率往往超过100%,一般采用体积吸水率表示。材料吸水率的大小,不仅与材料的亲水性或憎水性有关,而且与材料的孔隙率和孔隙特征有关。 材料所吸收的水分是通过开口孔隙吸入的。 一般而言, 孔隙 率越大,开口孔隙越多,则材料的吸水率越大;但如果开口孔隙粗大,则不易存留水分, 即使孔隙率较大, 材料的吸水率也较小; 另外, 封闭孔隙水分不能进入, 吸水率也较小。2. 吸湿性 材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性

17、。吸湿性的大小用含水率表示,用公式表示如下:w=(m含-m干)/m干式中w材料的含水率,%m材料在吸湿状态下的质量,g;mt材料在干燥x态下的质量,go材料的含水率随空气的温度、 湿度变化而改变。 材料既能在空气中吸收水分,又能向外界释放水分, 当材料中的水分与空气的湿度达到平衡, 此时的含水率就称为平衡含水率。 一般情况下, 材料的含水率多指平衡含水率。 当材料内部孔隙吸水达到饱和时, 此时材料的含水率等于吸水率。 材料吸水后, 会导致自重增加、保温隔热性能降低、 强度和耐久性产生不同程度的下降。 材料含水率的变化会引起体积的变化,影响使用。(三)耐水性材料长期在饱和水作用下不破坏,强度也不

18、显著降低的性质称为耐水性。材料耐水性用软化系数表示,用公式表示如下:k车维a/?干式中k软材料的软化系数;?饱 材料在饱和水状态下的抗压强度,mpa;?干 材料在干燥状态下的抗压强度,mpa。软化系数的大小反映材料在浸水饱和后强度降低的程度。材料被水浸湿后,强度一般会有所下降,因此软化系数在01之间。软化系数越小,说明材料吸水饱和后的强度降低越多,其耐水性越差。工程中将k软0.85的材料称为耐水性材料。对于经常位于水中或潮湿环境中的重要结构的材料,必须选用k软0.85耐水性材料;对于用于受潮较轻或次要结构的材料,其软化系数不宜小于 0.75 。(四)抗渗性材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性。材

19、料的抗渗性通常采用渗透系数表示。 渗透系数是指一定厚度的材料, 在单位压力水头作用下, 单位时间内透过单 位面积的水量,用公式表示如下:k=qd/hat式中 k材料的渗透系数,cm/h;w-透过材料t牛的水量,cm;d材料试彳的厚度,cm;a透水面积,cm2;t 透水时间,h;h静水压力水头,cm=渗透系数反映了材料抵抗压力水渗透的能力,渗透系数越大,则材料的抗渗性越差。对于混凝土和砂浆,其抗渗性常采用抗渗等级表示。抗渗等级是以规定的试件, 采用标准的试验方法测定试件所能承受的最大水压力来确定,以“ pn” 表示,其中n为该材料所能承受的最大水压力(mpa的10倍值。材料抗渗性的大小,与其孔隙

20、率和孔隙特征有关。材料中存在连通的孔隙,且孔隙率较大, 水分容易渗入, 故这种材料的抗渗性较差。 孔隙率小的材料具有较好的抗渗性。 封闭孔隙水分不能渗入, 因此对于孔隙率虽然较大, 但以封闭孔隙为主的材料,其抗渗性也较好。对于地下建筑、压力管道、水工构筑物等工程部位, 因经常受到压力水的作用, 要选择具有良好抗渗性的材料; 作为防水材料,则要求其具有更高的抗渗性。(五)抗冻性材料在饱和水状态下,能经受多次冻融循环作用而不破坏,且强度也不显著降低的性质, 称为抗冻性。 材料的抗冻性用抗冻等级表示。 抗冻等级是以规定的试件, 采用标准试验方法, 测得其强度降低不超过规定值, 并无明显损害和剥落时所

21、能经受的最大冻融循环次数来确定,以“fn”表示,其中n为最大冻融循环次数。材料经受冻融循环作用而破坏, 主要是因为材料内部孔隙中的水结冰所致。 水结冰时体积要增大, 若材料内部孔隙充满了水, 则结冰产生的膨胀会对孔隙壁产生很大的应力, 当此应力超过材料的抗拉强度时, 孔壁将产生局部开裂; 随着冻融循环次数的增加,材料逐渐被破坏。材料抗冻性的好坏,取决于材料的孔隙率、孔隙的特征、吸水饱和程度和自身的抗拉强度。材料的变形能力大,强度高,软化系数大,则抗冻性较高。一般认为,软化系数小于 0.80 的材料,其抗冻性较差。在寒冷地区及寒冷环境中的建筑物或构筑物,必须要考虑所选择材料的抗冻性。五、材料与热

22、有关的性质为保证建筑物具有良好的室内小气候,降低建筑物的使用能耗,因此要求材料具有良好的热工性质。通常考虑的热工性质有导热性、热容量。(一)导热性当材料两侧存在温差时,热量将从温度高的一侧通过材料传递到温度低的一侧,材料这种传导热量的能力称为导热性。材料导热性的大小用导热系数表示。导热系数是指厚度为1m的材料,当两侧温差为1k时,在1s时间内通过1m面积的热量。用公式表示如下:x =qd/(t2-ti)at式中 入一一材料的导热系数, w/(m-k) ; q-传递白热量,j;a一材料白厚度,na材料的彳热面积,m;t 一一传热时间,s;t2 t1材料两侧的温差,ko材料的导热性与孔隙率大小、孔

23、隙特征等因素有关。孔隙率较大的材料,内部空气较多,由于密闭空气的导热系数很小入二0.023w/(m-k),其导热性 较差。但如果孔隙粗大,空气会形成对流,材料的导热性反而会增大。材料受潮以后,水分进入孔隙,水的导热系数比空气的导热系数高很多入二0.58w/(m-k),从而使材料的导热性大大增加; 材料若受冻, 水结成冰, 冰的导热系数是水导热系数的4倍,为人=2.3w/ (m- k),材料的导热性将进一步增加。建筑物要求具有良好的保温隔热性能。保温隔热性和导热性都是指材料传递热量的能力,在工程中常把1/人称为材料的热阻,用r表示。材料的导热系数 越小,其热阻越大,则材料的导热性能越差,其保温隔

24、热性能越好。(二)热容量材料容纳热量的能力称为热容量,其大小用比热表示。比热是指单位质量的材料, 温度每升高或降低1k 时所吸收或放出的热量。 用公式表示如下:c=q/m(t2 t1)式中 c一一材料白比热,j/ (kg k);q材料吸收或放出的热量,j;m材料白质量,kg;t2 ti一一材料加热或冷却前后的温差,k比热的大小直接反映出材料吸热或放热能力的大小。比热大的材料,能在热流变动或采暖设备供热不均匀时, 缓和室内的温度波动。 不同的材料其比热不同, 即使是同种材料,由于物态不同,其比热也不同。第二部分:混凝土与砂浆(一)普通混凝土普通混凝土 normal concrete 一般指以水泥

25、为主要胶凝材料,与水、砂、石子,必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料,按适当比例配合,经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。 混凝土主要划分为两个阶段与状态:凝结硬化前的塑性状态,即新拌混凝土或混凝土拌合物;硬化之后的坚硬状态, 即硬化混凝土或混凝土。 混凝土强度等级是以立方体抗压强度标准值划分,目前 中国普通混凝土强度等级划分为14级:c15、c20、c25、c30、c35、c40、c45、c50、c55、c60、c65、c70、c75 及 c80。定义,特点和分类定义广义混凝土是由胶凝材料,粗细骨料,水及其他外加剂按照适量的比例配制而成的人工石材.在土木工程中,应用最广泛的是普通混凝

26、土:以水泥为胶凝材料,以砂,石为骨料,加水拌制成的水泥混凝土优点缺点优点:原材料丰富,成本低;良好的可塑性;高强度;耐久性好;可用钢筋增强;缺点:自重大;脆性材料;分类按胶凝材料分:水泥混凝土 (在土木工程中应用最广泛);石膏混凝土;沥青混凝土 (在公路工程中应用较多);聚合物混凝土 等.按表观密度分:特重混凝土(2500kg/m3);普通混凝土(19002500kg/m3);轻混凝土(600cm的立方体(或直径与高均为5cm的圆柱体)试件,在水饱和状态下,其抗压强度(mpa)与设计要求的混凝土强度等级之比,作为碎石或碎卵石的强度指标,根据jgj53 92规定不应小于1.5。但在一般情况下,火

27、成岩试件的强度不宜低于80mpa ,变质岩不宜低于60mpa ,水成岩不宜低于30mpa 。压碎指标表示石子抵抗压碎的能力,以间接地推测其相应的强度。压碎指标应符合表4 6和表47的规定。坚固性有抗冻要求的混凝土所用粗骨料,要求测定其坚固性。即用硫酸钠溶液法检验,试样经五次循环后,其质量损失应不超过表4 8的规定。注:有腐蚀性介质作用或经常处于水位变化区的地下结构或有抗疲劳、耐磨、抗冲击等要求的混凝土用碎石或卵石,其质量损失应不大于8%?(四)骨料的含水状态及饱和面干吸水率骨料一般有干燥状态、气干状态、饱和面干状态和湿润状态等四种含水状态,如图4 4所示。骨料含水率等于或接近于零时称干燥状态;

28、含水率与大气湿度相平衡时称气干状态;骨料表面干燥而内部孔隙含水达饱和时称饱和面干状态;骨料不仅内部孔隙充满水,而且表面还附有一层表面水时称湿润状态。在拌制混凝土时,由于骨料含水状态的不同,将影响混凝土的用水量和骨料用量。骨料在饱和面干状态时的含水率,称为饱和面干吸水率。在计算混凝土中各项材料的配合比时,如以饱和面干骨料为基准,则不会影响混凝土的用水量和骨料用量,因为饱和面干骨料既不从混凝土中吸取水分,也不向混凝土拌合物中释放水分。因此一些大型水利工程常以饱和面干状态骨料为基,这样混凝土的用水量和骨料用量的控制就较准确。而在一般工业与民用建筑工程中混凝土配合比设计,常以干燥状态骨料为基准。这是因

29、为坚固的骨料其饱和面干吸水率一般不超过2%,而且在工程施工中,必须经常测定骨料的含水率,以及时调整混凝土组成材料实际用量的比例,从而保证混凝土的质量。当细骨料被水湿润有表面水膜时,常会出现砂的堆积体积增大的现象。砂的这种性质在验收材料和配制混凝土按体积定量配料时具有重要意义。(五)混凝土拌合及养护用水混凝土拌合用水按水源可分为饮用水、地表水、地下水、海水以及经适当处理或处置后的工业废水。对混凝土拌合及养护用水的质量要求是:不得影响混凝土的和 易性及凝结;不得有损于混凝土强度发展;不得降低混凝土的耐久性、加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断;不得污染混凝土表面。当使用混凝土生产厂及商品混凝土厂设备的

30、洗刷水时,水中物质含量限值应符合表4 9的要求。在对水质有怀疑时,应将该水与蒸储水或饮用水进行水泥凝结时间、砂浆或混凝土强度对比试验。测得的初 凝时间差及终凝时间差均不得大于30min ,其初凝和终凝时间还应符合水泥国家标准的规定。用该水制成的砂浆或混凝土28d抗压强度应不低于蒸储水或饮用水制成的砂浆或混凝土抗压强度的90%。海水中含有硫酸盐、镁盐和氯化物,对水泥石有侵蚀作用,对钢筋也会造成锈蚀,因此不得用于拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。使用钢丝或经热处理钢筋的预应力混凝土氯化物含量不得超过350mg / l。技术性质4 .混凝土拌合物的概念:混凝土的各组成材料按一定比例配合,经搅拌均匀后,未

31、凝结硬化之前,称为混 凝土拌合物;5 .和易性的概念和易性是指混凝土拌合物易于施工操作(搅拌,运输,浇灌,捣实)并能获得质量均匀,成型密实的混凝土的性能.和易性是一项综合的技术性质,包括流动性,粘聚性和保水性三方面的含义.流动性:是指新拌混凝土在自重或机械振捣作用下,能产生流动,并均匀密实地填充到模板的各个角落的性能;粘聚性:是新拌混凝土在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚力,使得混凝土不致发生分层和离析的性能;保水性:新拌混凝土在施工过程中,保持水分不易析出的能力6 .和易性测定方法:通常是以测定拌合物的流动性来评定和易性,而粘聚性和保水性主要通过观察的方法进行评定.方法一:坍落度法:流动

32、性的测定:将混凝土拌和物按规定的实验方法装入标准的圆锥形筒(坍落筒)内,均匀捣平后,再将筒垂直向上快速 (510s)提起,测量筒高与坍落后的混凝土试件最高点之间的高度差,即为该混凝土拌和物的坍落度值(以mm为单位,精确到 5mm),通常用 t表示.坍落度反映的是混凝土拌合物流动性的好坏粘聚性和保水性的观察:混凝土拌和物的流动性通过坍落度法测定以后,再观察混凝土拌和物的粘聚性和保水性,以判断其和易性.粘聚性的观察方法:将捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打,如果混凝土锥体逐渐下降,表示粘聚性良好,如果锥体倒塌或崩裂,说明粘聚性不好;保水性观察办法:若提起坍落筒后发现较多浆体从筒底流出,说明保水性

33、不好.方法二:维勃稠度测定法:仅适用于骨料最大粒径不超过40mm,且坍落度小于 10mm的混凝土拌合物流动性的测定.坍落度法的优点和缺陷及适用范围;1)坍落度法简单易行,且指标明确,故至今仍为世界各国广泛采用2)测定结果受操作技术的影响较大;3)观察粘聚性与保水性时有主观因素的影响;4)该方法仅适用于骨料粒径小于40mm,且坍落度大于 10mm的混凝土拌合物流动性的测定.7 .影响混凝土和易性的主要因素:(1)组成材料:包括水泥特性,用水量,水灰比,骨料的性质等;(2)环境条件:包括温度,湿度,风速等;(3)时间:随着时间的推移,部分水分蒸发或被骨料吸收,拌合物变得干稠,流动 性减小.8 .混

34、凝土的强度混凝土立方体抗压强度:按照国家标准普通混凝土力学性能试验方法规定,将混凝土拌合物制作边长 为150mm的立方体试件,在标准条件(温度20 c 3 c,相对湿度 90%以上)下,养护到28d龄期,测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度(简称立方体抗压强度 ),以 cu表不 .混凝土立方体抗压 标准强度与强度等级:混凝土立方体抗压强度(或称立方体抗压强度标准值)是指按标准方法制作和养 护的边长为150mm的立方体试件,在 28d龄期,用标准试验方法测得的抗压强度总 体分布中具有不低于95%的保证率的抗压强度值,以d cu.k表示。1非标准试件强度的换算试件尺寸换算系数强度计算公式10

35、0mm立方体 0.95150mm立方体1.0200mm 立方体1.05混凝土强度等级是按混凝土立方体抗压标准强度来划分的:普通混凝土划分为十四个强度等级:c15 , c20 , c25 , c30 , c35 , c40 , c45 , c50 , c55 , c60 , c65 ,c70 , c75 , c80 (单位 mpa )c30即表示混凝土立方体抗压强度标准值30mpa wjcu.k35mpa 。预应力钢筋混凝土或特种构件(4)影响混凝土强度的因素:a.水泥强度和水灰比:水泥强度越高,水灰比越小,配制的混凝土强度越高;反之,混凝土的强度越低.b.骨料的影响:混凝土的强度还与骨料(尤其

36、是粗骨料)的表面状况有关.碎石表面粗糙,粘结力比较大,卵石表面光滑,粘结力比较小.因而在水泥强度等级和水灰比相同的条件下,碎石混凝土的强度往往高于卵石混凝土c.龄期:龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间.在正常养护条件下,混凝土强度将随着龄期的增长而增长.最初714d内,强度增长较快,以后逐渐缓慢.普通水泥制成的混凝土,在标准条件养护下,龄期不小于3d的混凝土强度发展大致与其龄期的对数成正比关系.d.养护条件:混凝土的养护条件主要指所处的环境温度和湿度养护环境温度高,水泥水化速度加快,混凝土早期强度高;反之亦然.为加快水泥的水化速度,可采用湿热养护的方法,即蒸气养护或蒸压养护湿度通常指的

37、是空气相对湿度.相对湿度低,混凝土中的水份挥发快,混凝土因缺水而停止水化,强度发展受阻,一般在混凝土浇筑完毕后12h内应开始对混凝土加以覆盖或浇水.耐久性能抗渗性抗渗性是指混凝土抵抗压力水(或油)渗透的能力.抗冻性混凝土的抗冻性是指混凝土在使用环境中,经受多次冻融循环作用,能保持强度 和外观完整性的能力.抗侵蚀性环境介质对混凝土的侵蚀主要是对水泥石的侵蚀,通常有软水侵蚀,酸,碱,盐 侵蚀.配合比的设计9 .混凝土设计的技术要求:(1)满足混凝土结构设计要求的强度;(2)满足施工所要求的混凝土拌合物的和易性;(3)满足耐久性要求;(4)节约水泥,降低成本.10 配合比的定义与表示方法:(1)配合比就是指混凝土中各组成材料(水,水泥,砂和石 )的比例关系(2)配合比的表示方法:a.以每1m3混凝土中各项材料的质量来表示.如某配合比:水泥300kg,水180kg ,砂720kg ,石子1200kg ,该混凝土 1m3总质量为 2400kg ;b.以各项材料相互间的质量比来表示(以水泥质量为1),如将上例换算成质量比为:水泥:砂:石 =1 : 2.4 : 4,水灰比=0.60.11 凝土配合比设计的三个重要参数:水灰比,单位用水量,砂率12 凝土配合比设计前的准备工作:1)混凝土的设计强度;2)混凝土的耐久性设计要求;3)原材料的品种以及物理性质:13

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