【精品】建筑材料资料

1、第一章建筑材料的基本性质建筑材料按化学组成的分类：分为无机材料、有机材料和复合材料。无机材料又包js金属材料（如钢、铁、 铝、铜等）和非金属材料（如水泥、混凝土、玻璃、陶瓷等）；冇机材料主要含冇碳、氢、氧、硫、氮、磷 等元素，例如木材、竹材、沥青、防水卷材等；复介材料是指由几种不同化学组成的物质构成的材料，例 如，普通水泥混凝土由水泥、砂子、石子和水组成，是由无机非金属材料复合而成，钢筋混凝土由金屈材 料和无机非金屈材料复合而成，沥青混合料由无机材料和有机材料复合而成，合金钢由多种金属复合而成。 建材产品标准：它是为保证产品的适用性，对产品必须达到的某些或全部婆求所制定的标准。工程建设标准：它

2、是对基本建设中各类的勘察、规划、设计、丿施工、安装、验收等需要协调统一的事项所 制定的标准。标准化的意义：对经济、技术、科学及管理等社会实践冇着重要的意义，这样就能对重复性事物和概念达 到统-认识，为生产技术和科学发展建立了最佳秩序，并带来了社会效益.宏观结构是指川肉眼或放人镜能观察到的亳米级构造状况，包括组成的棊木单元形状、结合 形态、空隙人小及数量等。宏观结构有如下类型：散粒、聚集、多孔、致密、纤维、层状结构。显微结构是指用光学显微镜和电子显微镜观察到的构造状况，其尺度为10一710-论.晶体具有 一定的熔点和儿何形状，其性质（强度、导热性等）在各个方向上是不同的，即各向异性。 微观结构是

3、指原子（离子或分子）排列结构决定了材料的机械强度、硬度、熔点及其他重 要性质。对丁晶体來说称为晶体结构，其尺度约为10-，0mo材料中的晶体，按构成空间晶体格子的质点间键的特性，分为如下几种：原子、离子、分 子晶体。空隙对材料性质的影响：随着空隙数量的增大，贝ij： 1.材料体积密度减小2.材料受力的有效 面积减少，强度降低3.由于体积密度的减小，导热系数和溶热随z减小4.透气性、透水性、 吸水性变大5.抗冻性是否降低，则要视空隙大小和形态特征而定。密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。（体积密度小于密度）空隙率是指材料中孔隙体积与材料在口然状态下的体积z比的tt分率。开口空隙率pk是指材

4、料中能被水所饱和（即被水所充满）的空隙体积与材料在自然状态卜 的体积之比的百分率。闭口空隙率pb为总空隙率p与开口空隙率pk之差。堆积密度：散粒材料（砂、石子、水泥等）在规定装填条件下单位体积（包括散粒材料中颗 粒在自然状态下的体积利颗粒之间的空隙体积）的质量。孔隙率与吸水率关系：一般来说，孔隙率愈人，吸水率也愈人；闭口孔隙水分不能进入；而 极人的开口孔隙不易吸满水分；具有很多微小开口孔隙的材料，吸水率非常人。导热系数影响因素：导热系数与材料的化学组成、显微结构、孔隙率、孔隙形态特征、含水 率及导热时的温度等因素有关。热容是指材料受热时储存热量或冷却时放岀热量的性能。强度:材料抵抗在应力作用卜

5、破坏的性能称为强度。强度值表示材料力学性质的指标，比强度是衡量材料轻质高强性能的一个指标。硬度是指材料抵抗较驶物体压入所产牛的局部塑性变形的性能。孔隙形成的原因：水分的占拥 作用、外加的发泡作用、火山爆发作用、焙烧作用。孔隙的类型：连通孔隙、封闭孔隙、半封闭孔隙。孔隙对材料性质的影响：随着孔隙数量的增大，贝0： 1 材料体积密度减小2.材料受力的有效面积减少，强 度降低3.山于体积密度的减小，导热系数和溶热随之减小4透气性、透水性、吸水性变大5.抗冻性是否降 低，贝ij要视空隙大小和形态特征而定。体积密度：材料在自然状态下单位体积的质量。几=皿。式中心材料的体积密度；m：材料的质量；v（）：

6、材料在自然状态下的体积。密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。(体积密度小于密度)“=加0式中：p：材料的密度(g/cm3)； m：材料在干燥状态下的重量(g)； v：干燥材料在绝对密实状态下的体积(cm3)表观密度：材料在自然状态下单位体积的重量称为材料的表观密度孔隙率：材料中孔隙体积与材料在自然状态下的体积z比的百分率。1七"'曲勺 乞 河 式中 p一 材料孔隙率，: vo材料在自然状态下的体积，包括材料实体及其开口孔隙、闭口孔隙，cn?或n?； v 材料的绝对密实体积，cm3或m3o开口孔隙率：是指材料中能被水所饱和的孔隙体积与材料在自然状态的体积z比的百分率：开口

7、孔隙率二 干燥状态下材料的质量，(g-水饱和状态下材料的质量，g) /材料自然状态下的体积*水的密度堆积密度：散粒材料(砂、石子、水泥等)在规定装填条件下单位体积(包括散粒材料中颗粒在口然状态 下的体积和颗粒之间的空隙体积)的质量。p；=m/v；式中："：为散粒材料的堆积密度(kg/cnf)； m为散粒 材料的重量(kg)； v；为散粒材料在自然堆积状态下的体积(m?)空隙率：散粒材料在h然堆积状态下，空隙率体积与散粒材料在h然堆积状态下的体积z比的百分率。八计丹"式中p,_般卷材料空隙率,%；几散粒材料的堆积密度；po材料的体 枳密度或颗粒体枳密度亲水材料与憎水材料的区分

8、：当归90度时，材料表面吸附水，材料被水润湿表现出亲水性，这材料称为亲 水性材料；0>90度时，材料表血不吸水，此种材料称为憎水性材料。当0=0度时，表明材料完全被水润 湿耐水性：材料长期在饱和水作用下，强度不显著降低的性质称为耐水性。材料的耐水性用软化系数表示： kr=f/d式中：kr：材料的软化系数：fw：材料在吸水饱和状态下的抗压强度(mpa)：fd：材料在干燥状态下的抗压强度(mpa)。质量吸水率与体积吸水率含义及表示方法：质量吸水率是指材料吸水饱和时，所吸收水分的质量占 干燥材料质量的百分数，用下式表示：% =叫一壮 xi。叫式中 质最吸水率，; 材料在干燥状态下的质量，g;叫

9、一一材料在吸水饱和状态下的质氐go体积吸水率wv：是指材料吸水饱和时，所吸水分的体积占f燥材料h然体 积的百分数，用下式表示： wu 1w； =_xloo%' pwwv体积吸水率，； v()干燥材料自然体积，cm3； pw一水的密度，g/cm材料的含水率owe =材料所含水分的质量/材料烘干到恒匝时的质量二材料吸收空气中的水气后的质量(g)。 材料烘干到恒重时的质量(g)/材料烘干到恒重时的质量(g)抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质。用公式表示为： 仙 式屮：k2：材料的渗透系数(cm/h)； q： 渗透水量(cm3)； d：材料的厚度(cm)； a：渗水面积(cm2)； t：渗水时间

10、(h)： h：静水压力水头(cm)。 抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。抗冻性 以试件在冻融后的质量损失、外形变化或强度降低不超过一定限度时所能经受的冻融循坏次数來表示，或 称为抗冻等级。材料的抗冻等级可分为f15、f25、f50、f 100、f200等，分別衣示此材料可承受15 次、25次、50次、100次、200次的冻融循环。材料的抗冻性与材料的强度、抵抗冻胀应力、孔结构、耐 水性和吸水饱和程度有关。材料受冻破坏原因：材料孔隙屮的水分结冰造成的。材料的软化系数kr：心=材料在水饱和状态下的抗压强度(mpa)fb/材料在干燥状态下的抗压强度

11、(mpa)fg 导热系数的物理意义：而积为1 m：,号度为lm的单层而壁，当两侧温差为lk时，经is所传递的热暈。导热系数二传递的热量，j*平面厚度，m/平壁面积，时*平壁两侧温差，k*传热时间，s导热系数影响因素：导热系数与材料的化学组成、显微结构、孔隙率、孔隙形态特征、含水率及导热时的 温度等因素冇关。材料吸收（或放出）的热fiq, kj二材料的比热容c, kj/ （kg.k） *材料的质量m, kg*材料受热（或冷却） 前后的温度差（trt2） ,k材料强度：材料抵抗在应力作用下破坏的性能称为强度。强度等级是根据强度值划分的级别。比强度：是按材料单位质量计算的强度，其值等于材料的强度值与

12、其体积密度之比。是衡量材料轻质窩强 性能的一个指标。影响材料强度试验结果的因素：试验测出的强度值除受材料组成。结构等内在的因素影响外，还与试验条 件有密切关系，如试件的形状、尺寸、表面状态、含水率、温度及试验时的加荷速度等。弹性变形：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，能完全恢复到原來状态的性质称为弹性，这种变 形称为弹性变形。塑性变形：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料仍保持变形后的性质和尺寸的性质称为犁性。 这种变形称为塑性变形。冲击韧性是指材料抵抗冲击作用的能力。硬度是指材料抵抗较碾物体压入所产生的局部蠟性变形的性能。磨损率：km=（试件磨损前的质量，g试件磨损后的质量，g

13、） /试件受磨的表面积，cm2磨耗：材料试样装入带钢球的回转筒内进行试验，测得试验前、后的质量损失（用标）。材料耐久性：是指材料保持工作性能直到极限状态的性质。实验室快速试验包括：1.干湿循环2.冻融循环3.加湿与紫外线干燥循环4.碳化5.盐溶液浸渍与干燥循环6. 化学介质浸渍等。第二章砖石材料岩石按地质形成条件分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。花岗岩石岩浆岩中分布最广的岩石，其主要矿物组成为石英、长石及少量暗色矿物和云母。 石材根据抗压强度（mpa）划分九个强度等级，并用符号mu表示：mu 1 0 0 , mu 80, mu 6 0, mu 5 0 , mu 4 0 , mu 3 0 , m

14、u 2 0 , mu 1 5 , mu 1 0 0 烧结普通砖的标准尺寸为2 4 0 mmx 1 1 5 mmx 5 3 mmo 衡量烧结砖试验数据离散性大小的指标为变异系数或标准差。多孔砖为竖孔，孔洞率不小于1 5%,主要用于承重墙体。空心砖为水平孔，孔洞率不小 于3 5%,主要用于非承重墙体。造岩矿物的名称及其组成：右英是结晶的二氧化硅，长右是钾、钠、钙等铝硅酸盐晶体，（角闪石、辉石、 橄榄石）是铁、镁、钙等的硅酸盐晶体，方解右为碳酸钙晶体，白云右为碳酸钙和碳酸镁的复盐晶体，黄 铁矿为二硫化铁晶体，云母是片状的含水率复杂硅铝酸盐晶体。岩石结构：是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状及组合

15、方式的特征。岩石构造类型：块状、层片状、（斑状、杏仁状及结核状）、气孔状构造。岩石按地质形成条件分三类及形成：岩浆岩（深成岩，喷出岩，火山岩）：是地壳内部熔融岩浆i:升冷却凝 固而成；沉积岩（机械沉积岩，化学沉积岩，有机沉积岩）：地衣的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积，在压力作川或天然胶黏剂胶结作川下而形成的岩石；变质岩（正变质岩、副变质岩）：岩石由丁-地质作川（温度、 压力、水气等），发生再结晶，使其矿物组成、结构、构造、以至化学组成都发生改变而形成的岩石。名称特点常见岩石深成岩体积密度人、强度高、抗冻性好花岗岩、闪长岩、正长岩、辉长岩喷出岩多呈隐晶质或玻璃质结构辉绿岩、玄武岩、安山岩火山岩玻璃

16、质结构和多空构造火山岩、浮石、凝灰岩砂岩的种类及其特点砂岩种类特点硅质强度、耐磨性、耐久性、和耐酸性高钙质强度较大铁质性能变化大粘土质易风化，耐水性差乱毛石与平毛石的区别：乱毛石形状不规则，而平毛石虽然也不规则，但它有大致平行的两个面。料石叠砌面凹入深度不大于毛料石外形大致方整，-般不加工或稍加修整，高度不小于200mm, 25mm粗料石20mm半细料石15mm细料石10mm石材根据抗压强度（mpa）划分九个强度等级，并用符号mu表示：m u 1 0 0 , m u 8 0 , mu 6 0 ,mu 5 0 , mu 4 0 , mu 3 0 , mu 2 0 , mu 1 5 , mu 1

17、0 o石材耐久性主要包括：抗冻性、抗风化性、耐火性、耐酸性等。粘土的矿物组成：高岭石、蒙脱石、水云母。粘土的可塑性：粘土加水调成的泥用，具有一定的可塑性，能成型成各种形状的牛坯而不产生裂缝。 粘土的烧结性及烧结范围：粘土焙烧过程中变化是：水分熬发、有机物烧尽、粘土矿物的结晶水脱出及分。 烧结制品的生产工艺过程：原料调制-成和t干燥t焙烧t烧结砖。内燃砖：可将煤渣等可燃性工业废料掺入粘土原料屮，只需少虽外加燃料，用此法生产的砖称为内燃砖。 欠火砖：是焙烧温度较低的砖，其特征是颜色黄，声哑，强度低，耐久性差。过火砖：是焙烧温度过高的砖，其特征是颜色较深，声音响亮，强度与耐久性均高，但导热性増大且产

18、品 多弯曲变形，不合使用要求红砖与青砖形成的原因：生产砖时一般用大火将砖坯里外烧透，然后熄火，使窑和砖自然冷却。此时，窑 中空气流通，氧气充足，形成了一个良好的氧化气氛，使砖坯中的铁元素被氧化成三氧化二铁。由于三氧 化二铁是红色的，所以也就会呈红色。如果待砖坯烧透后，往窑中不断淋水，此时，由于窑内温度很高， 水很快变成水蒸汽，将会阻止空气的流通，使帘内形成-个缺氧的环境，砖中的三氧化二铁便被还原成氧 化.亚饮，并存在于砖中。山于氧化亚饮是青灰色的，因而砖就会呈青灰色烧结普通砖：粘土、页岩、煤可石、粉煤灰为主要原材料，经焙烧而成的尺寸240x115x53 nun直角六面 体块材。烧结普通砖的质量

19、等级：根据抗压强度分为mu30、mu25、mu20、mu15、mu10五个強度等级 抗风化性能：是指烧结普通砖在长期受到风、雨、冻融等作用下，抵抗破坏的能力。衡量烧结砖试验数据离散性大小的指标为变异系数或标准差。多孔砖为竖孔，孔洞率不小于1 5%,主要用于承重墙体。空心砖为水平孔，孔洞率不小于3 5%,主要 用于菲承匝墙体。第三章气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或发展期强度。生石膏：也称天然石膏(caso4 2h2o)或二水石育，大部分自然石膏矿为生石膏，是生产建筑石膏的 主要原料。熟石膏：也称建筑右膏(caso4 - 1/2 h2o)或半水右膏。它是山生右膏加

20、工而成的，根据其内部结构不 同可分为a型半水石膏和(3型半水石膏建筑石膏：是天然石膏在回转窑或砂锅中熾烧厉经蘑细所得的产品。高强石膏：将二水石怦置丁具有o.i3mpa, i24°c的过饱和蒸汽条件下蒸压，或置于某些盐溶液中沸煮，可 获得晶粒较粗、较致密的0(型半水右膏(a-caso4 l/2h2o),这就是高强石膏。石膏浆体的凝结硬化过程是连续进行的过程。建筑石膏的技术要求冇强度、细度和凝结时间。并按强度和细度分为优等品、一等品和介格品。建筑石膏的性质：1 凝结硬化快(初凝时间：不小于6min ,终凝时间：不大于30min , i星期左右完全 硬化，实际应用中加适量缓凝剂)2 .硬化

21、初期体积微膨胀3 .孔隙率高(石膏制品特点：1.体积密度小， 绝热和吸声性能好2 .因存在大量开口孔隙，当空气湿度大时可以吸收水分，空气干燥时能够放出水分，所 以对室内空气湿度有-淀的调节作用3 .由于是气哽性胶凝材料，其耐水性差，孔隙为开口孔隙，其吸水率 大，因此抗渗性及抗冻性均差。)4.防火性好。建筑石膏用途:室内抹灰、粉刷、生产各种石膏板(纸而、纤维、装饰和空心石膏板)等,储存不宜超过 三个月，过期或受潮都能使强度降低。生石灰：石灰是以碳酸钙为主要成分的石灰石、白云质石灰岩、口垩等为原料，在一定烧结温度下，锻烧 所得的产物。熟石灰：将生石灰用适產水经消化和干燥而成的粉末，主要成分为ca(

22、oh)2,称为熟石灰或消石灰。石灰膏：将消石灰和水组成的具一定稠度的膏状物。主要成分为ca (oh) 2和水。过火石灰：灰黑色，表而现裂纹，有玻璃体的外壳。含sio2> ai2o3杂质，块体容巫人，熟化慢。欠火石灰：未分解的石灰石，废品，利用率很低，不能消化，降低石灰浆的产量石灰浆体的硬化过程：包含了于燥、结晶和碳化三个交错进行的过程。1 干燥作用十燥时，石灰浆体屮多 余水分蒸发或被砌体吸收而使石灰粒子紧密接触，获得一定强度。2.结晶作用 游离水分蒸发，ca (oh) 2 逐渐从饱和溶液中结晶析出，形成结晶结构网，使強度继续增加。3.碳化作用ca (oh) 2与空气中的和 化合成晶体。反

23、应式如下：ca (oh) 2+co2-|-nh2ocaco3 +(n+1) h2o caco3晶体相互交叉 连生或与氢氧化钙共生，构成较粘密的结晶网，使硬化浆体强度进一步提高。由于空气中co?含量很低， 故自然状态下碳化速度较慢。生石灰的熟化：又称水化或消化。是指生右灰与水发生水化反应，生成ca (oh) 2的过程。其反应如下: cao+h2o=ca (oh) 2生石灰熟化时放出人量热，体积増人12.5倍。陈伏：当石灰中含有过火生石灰时，它将在石灰浆体便化以后才发生水化作用，丁-是会因产生膨胀而引起 崩裂或隆起现象。为消除此现象，应将熟化的石灰浆在消化池中储存23周，即所谓陈伏。陈伏期间，石

24、灰青表面有一层水，以隔绝空气，防止与co?作用产生碳化。石灰的性质：1可犁性好和保水性好；2硬化缓慢、强度低，一般只冇0.20.5mpa；4.硬化时体积收缩人，易引起体积收缩而产生开裂；5耐水性差，不宜在潮湿的环境中使用。石灰的应用：(1)石灰乳和石灰砂浆(2)石灰土(灰土)和三合土 (3)灰砂砖和硅酸盐制品水玻璃或称泡花碱：是山不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅化合而成的一种可溶于水的硅酸盐。根据碱 金属氧化物的不同，水玻璃有:硅酸钠水玻璃(na2o nsio2)、硅酸钾水玻璃(k2onsio2)、硅酸钾 水玻璃(li2o nsio2)等品种，最常用的是硅酸钠水玻璃(n称为水玻璃模数)水玻璃模

25、数及密度对水玻璃性质的影响：n值愈人，则水玻璃粘度愈人，粘结性、強度、耐酸性、耐热性、 也愈高，但也愈难溶于水，且粘度太人不利于施工。同一模数的水玻璃，英浓度愈高，粘度也愈人，粘结 性等性能也愈高。常川水玻璃的模数为2.23.0,密度为1.31.5g/cm3o水玻璃的固化剂及其硬化过程：水玻璃在空气中吸收二氧化碳，析出二氧化硅凝胶，并逐渐十燥脱水成为 氧化硅而碾化。山于空气屮二氧化碳的浓度较低，为加速水玻璃的硕化，常加入氛硅酸钠(na2sif6)作为促 硬剂，加速二氧化硅凝胶的析出。硬化后水玻璃性质特点：1 .粘结力强、强度高2 耐酸性好3 .耐热性高4 .耐碱性和耐水性差。菱苦土乂称镁质胶凝

26、材料或氯氧镁水泥，其主要成分为mgo.菱苦土硬化后的主要产物为 xmgoymgcl2 zh2o,其吸湿性大，耐水性差。遇水或吸湿后易产生翘曲变形，表面泛需，且强度大大降低。 因此菱苦土制品不宜用于潮湿环境。菱苦土突出特点及应用：是能与杭物纤维很好的结合，常与木幺幺、木储、亚麻储等结合制成创花板、木储板、人造大理右及其他建筑制品。胶凝材料：在工程中常常盂要将散粒或块状材料结合成整体，具有这种粘结作川的材料称为 胶凝材料。建筑石膏的性质：1 凝结硬化快2 .硬化初期体枳微膨胀3 .孔隙率高4 .防火性好。石膏制品特点：1.体积密度小，绝热和吸声性能好2 .因存在大量开口孔隙，当空气湿度大 吋可以吸

27、收水分，空气t燥吋能够放出水分，所以对室内空气湿度有一定的调节作用3 .由 于是气硕性胶凝材料，其耐水性差，孔隙为开口孔隙，其吸水率大，因此抗渗性及抗冻性均 差。石灰与其他胶凝材料性质比较有如下特点：1.保水性好2 .硬化慢、强度低3 .耐水性差4. 干燥收缩大。水玻璃或称泡花碱。水玻璃在空气中吸收二氧化碳，析出二氧化硅凝胶，凝胶脱水成为氧化 硅而硕化。为加速4更化，加入氟硅酸钠。硬化后水玻璃性质特点：1 粘结力强、强度高2 .耐酸性好3 .耐热性高4 .耐碱性和耐水性差。 菱苦土是用菱镁矿（mgc03 ）在7 5 0850 °c温度下燉烧后，经磨细而成。其突出 特点是能与植物纤维很

28、好的结合。第四章水泥硅酸盐水泥原料：石灰质和粘土原料。硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料、05%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材 料，称为硅酸盐水泥国外通称的波特兰水泥（portland cement）硅酸盐水泥类型及代号：i型硅酸盐水泥：不掺混合材料的硅酸盐水泥，代号pio ii型硅酸盐水泥：粉 磨时掺加不超过水泥重量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料,代号p ho硅酸盐水泥强度等级：分42.5、42.5r、52.5、52.5r、62.5、62.5r六个强度等级。衣5.1.2 硅酸盐水泥的强度要求（gb175-99）品种强度等级抗压强度（mpa）抗折强度（mpa）3d28d

29、3d28d硅酸盐水泥42.517.042.53.56.542.5r22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5r27.052.55.()7.062.52&062.55.08.062.5r32.062.55.58.0石灰號療料卜|粘土质原料砂*叫至和:蛊和 l 斗亲范硅酸盐水泥生产的主要环节：生产硅酸盐水泥最后阶段加入石膏是因为调整凝结时间。c3s硅酸三钙c2s硅酸二钙c3a铝酸三钙c4af铁铝酸四钙反应速度快慢最快快放热量大小最人中强度上|«局低低凝结：水泥加水拌合后，最初是具有可蜩性的浆体，经过一定时间，水泥逐渐变稠失去可蜩 性的过程。性能指标熟

30、料矿物c3sgsc3ac4af水化速率快慢最快快，仅次于cja凝结硕化速率快慢快快放热量多少最多中强度早期高低低低后期高1“低低硬化：随着时间的增长产牛强度，强度逐渐提高，形成坚硬的石状物休水泥石的过程。 水化：水泥颗粒与水接触后，水泥孰料的各种矿物立即与水发牛水化作用，牛成新的水化物, 并放出一定的热量的过程。水泥的凝结硬化过程：1初始反应期（5-10min） 2.潜伏期（30min至lh） 3.凝结期（lh至 6h） 4.硬化期（6h至若干年）影响水泥石强度发展的因素：1.养护时间2.温度和湿度3.水灰比。水灰比：水与水泥的质量比。水灰比越大，水泥浆越稀，凝结硬化和强度发展越慢，且硬化 后

31、的水泥石中毛细孔含量越多，强度越低。初凝时间：口水泥加水拌合算起到水泥浆开始失去可塑性的时间。（初凝时间不得早于45m） 终凝时间：口水泥加水拌合算起到水泥浆完全失去可塑性的时间。（终凝时间不得迟t 390） 水泥体积安定性是指水泥的水化在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。引起体积安定性不良的原因是水泥中含有过多的游离氧化镁和游离氧化钙。水化热水化热是指水泥和水之间发生化学反应放出的热量。大部分水化热是在水化初期 （7d）放出的，以后则逐步减少水泥的体积安定性用煮沸法（分饼法和雷氏法）来检验。硅酸盐水泥的强度主要决定于水泥孰料矿物的相对含量和水泥细度。水泥的强度是有水泥胶砂试件测定的。水泥石腐

32、蚀的类型：1.软水侵蚀，水的暂时硬度越高，対水泥腐蚀越小，反之，水质越软， 侵蚀性越大。2.硫酸盐腐蚀；3.镁盐腐蚀；4.碳酸腐蚀5般酸腐蚀。细度的要求与实际意义：细度：水泥颗粒越细，比表面积越大，水化反应越快越充分，早期和后期强度都 较高。国家规定：比表面枳应大于300平方米/千克，否则为不合格。水泥石腐蚀的基本原因：1.水泥石中存在氢氧化钙、水化铝酸钙等水化物是造成腐蚀的内在 原因2.水泥石木身不密实，含有大量的毛细孔，外部介质得以进入。介质的温度、流速、压 力则是加速腐蚀的外在因索。腐蚀硅酸盐水泥石的介质：（1）软水侵蚀，不含或仅含少暈重碳酸盐的水称为软水，如雨水、雪水、及部 分江水、湖

33、水。（2）硫酸盐腐蚀（3）镁盐腐蚀4）碳酸腐蚀5） 般酸腐蚀6）强碱腐蚀水泥石腐蚀的基本原因：1水泥石中存在氢氧化钙、水化铝酸钙等水化物是造成腐蚀的内在原因2水泥石 本身不密实，含有大量的毛细孔，外部介质得以进入。介质的温度、流速、压力则是加速腐蚀的外在因素。 防止水泥石腐蚀的措施：1.合理选择水泥品种2.提高水泥石的密实度3.设置保护层。活性混合材料的种类：1.粒化舟炉矿渣2.火山灰质混合材料，是指以活性氧化硅及活性氧化 铝为主要成分的活性混合材料3.粉煤灰硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥孰料、0%5%的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。硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥

34、粉煤灰水泥成分水泥熟料及少量石膏在硅酸盐水泥屮 掺活性混合材料 15%以下或非活 性混合材料10% 以下在硅酸盐水泥中 掺入20%70% 的粒化高炉矿渣在硅酸盐水泥中掺 入20%50%火山 灰质混合材料在硅酸盐水泥 中掺入20%40 %粉煤灰特性早期强度高;水 化热较大;抗冻 性较好;耐蚀性 较差;干缩较小与硅酸盐水泥基 本相同早期强度低，后期 强度增氏较快；水 化热较低；耐蚀性 较强；抗冻性差；干缩较大早期强度低；后期強 度增氏较快；水化热 较低；耐蚀性较强; 抗渗性好；抗冻性 差；干缩性大早期强度低;后 期强度增长较 快；水化热较 低；耐蚀性较 强；抗冻性差； 干缩性小;抗裂 性较高适用范

35、 围一般土建工程 中钢筋混凝土 结构;受反复冻 融的结构;配制高强混凝土与硅酸盐水泥皋本相同高温车间和有耐 热耐火要求的混 凝土结构；大体积 混凝土结构；蒸汽 养护的构件；有抗 硫酸盐侵蚀要求 的工程;地下、水中大体积混 凝土结构和有抗渗 要求的混凝土结构; 有抗硫酸盐侵蚀耍 求的工程地上、地下及水 屮人体积混凝 土构件;抗裂性 要求较高的构 件;有抗硫酸盐 侵蚀要求的工 程不适用 范围大体枳混凝土 结构；受化学及 海水侵蚀的工 程与硅酸盐水泥基 本相同早期强度要求高 的工程；有抗冻要 求的混凝土工程；处在干燥环境中的 混凝土工程;其它同 矿渣水泥有抗碳化要求 的工程;其它同 矿渣水泥高铝水泥

36、的性质与应用：1、早期强度增长快，长期强度会下降：厲于快破水泥，适合川于紧急抢修工程。2、水化热大：不宜用于人体积混凝土工程，但适用于寒冷地区冬季施工。3、抗渗性、抗冻性好4、抗硫酸 盐腐蚀性好5、耐热性好，耐碱性差水泥的凝结硬化过程：1.初始反应期（5-10min） 2.潜伏期（30min至lh） 3.凝结期（lh至6h） 4.硬化期（6h 至若干年）水灰比：水与水泥的质量比。水灰比越人，水泥浆越稀，凝结硬化和强度发展越慢，且硬化后的水泥石中 毛细孔含量越多，强度越低。水泥的体积安定性用煮沸法（分饼法和雷氏法）來检验。硅酸盐水泥的强度主要决定于水泥孰料矿物的相对含量和水泥细度。硅酸盐水泥：由

37、硅酸盐水泥孰料、0%5%的石灰石或粒化高炉矿渣、适量石汗磨细制成的水破性胶凝材料。 普通硅酸盐水泥的技术要求有：1 细度80um方孔筛筛余不超过10%2凝结时间初凝不得早t 45min,终凝 不得迟于ioh3.标号 根据3d和28d龄期的抗折和抗压强度，将普通硅酸盐水泥划分为32.5, 32.5r, 425, 42.5r, 52.5, 52.5r a个强度等级。复合硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥孰料、两种或两种以上规定的混合材料、适暈石膏磨细而成的水硬性胶 凝材料。硫铝酸盐水泥是以矶土和右膏、右灰右按适当比例混合磨细后，经锻烧得到以无水硫铝酸钙为主要矿物的 孰料，加入适量石膏在经磨细而成的水硬性胶

38、凝材料。高铝水泥与硅酸盐水泥比较有如下特点：1早期强度增长快2.水化热人3.抗硫酸盐腐蚀性强4.耐热性高。硫铝酸盐水泥是以矶土和石膏、石灰石按适当比例混合磨细后，经锻烧得到以无水硫铝酸钙 为主要矿物的孰料，加入适量石膏在经磨细而成的水硬性胶凝材料。普通硅酸盐水泥：简称普通水泥，代号po,凡rh硅酸盐水泥孰料、6%15%混合材料、 适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。活性混合材料：加水拌和木身并不硬化，但与石灰、石膏或硅酸岩水泥-起，加水拌和后能发生化学反应, 生成有一定胶凝性的物质，且具有水硕性，这种混合材料称为活性混合材料。非活性混合材料不具活性或活性茯低的人工或天然的矿物质材料，经磨细，掺入

39、水泥屮不起化学作用，仅 起调节水泥性质、降低水化热、降低标号、提高产量等作用的混合材料，称为非活性混合材料（乂称填充 性混合材料）。活性混合材料的种类：1.粒化高炉矿渣2火山灰质混合材料，是指以活性氧化硅及活性氧化铝为主要成分 的活性混合材料3粉煤灰国家标准对普通硅酸盐水泥的技术要求有：1.细度80um方孔筛筛余不超过10%2.凝结时间 初凝不得早于45min,终凝不得迟于10h3.标号根据3d和28d龄期的抗折和抗压强度，将普 通硅酸盐水泥划分为32.5, 32.5r, 42.5., 42.5r, 52.5, 52.5r六个强度等级。复合硅酸盐水泥：凡山硅酸盐水泥孰料、两种或两种以上规定的混

40、合材料、适量石膏磨细而 成的水硬性胶凝材料。白色硅酸盐水泥：简称白水泥，它与硅酸盐水泥的区别，在丁水泥孰料中氧化铁的含量限制 在0.5%以下，其他着色氧化物（氧化镒、氧化钛等）含量降至极微。高铝水泥与硅酸盐水泥比较有如下特点：i早期强度增长快2.水化热大3.抗硫酸盐腐蚀性强 4.耐热性高。硫铝酸盐水泥是以矶土和石膏、石灰石按适当比例混合磨细后，经锻烧得到以无水硫铝酸钙 为主要矿物的孰料，加入适量石膏在经磨细而成的水映性胶凝材料。第五章混凝土混凝土按体积密度的分类：1.重混凝土，农观密度 28001助1?2.普通混凝土：农观密度20002800kg/m33. 轻混凝土：表观密度1950kg/m3

41、混凝土组成材料的作用：其纽.成过程为：水+水泥-水泥浆+砂-水泥砂浆+粗骨料-磁 各成分的 作用：1水泥浆能充填砂的空隙，起润滑作用，赋了混凝土样合物一定的流动性。2.水泥砂浆能充填石子的 空隙，起润滑作用，也能流动。3.水泥浆在伦硬化后起胶结作用，将砂石胶结成整体，产生强度，成为坚 硬的水泥石。混凝土的基本要求：1、混凝土拌合物的和易性2、强度3、耐久性4、经济性对粗、细骨料技术要求的 项目：细骨料（fineaggregate）:粒径为054.75mm粗骨料：粒径4.75mm通常细、粗骨料的总 体积占碗总体积的70%80%.骨料性能要求：冇害杂质含量少；具冇良好的颗粒形状，适宜的颗粒级配 和

42、细度，表面粗糙，与水泥粘结牢固；性能稳定，坚固耐久。骨料面干饱和吸水率：当骨科颗粒表而干燥，而颗粒内部的空隙含水饱和时，称为饱和而于状态。骨料坚固性：反映（包括粗骨料）在气候、外力或其他物理因索作用下抵抗破碎的能力。最大粒径：粗骨料公称粒级的上限称该粒级的就大粒径细度摸数： 细度模数（mx）通过累计筛余百分率（cumulaiivepercen【age retained）计算而得。1 <_><_> 连续级配：石子颗粒尺寸由小到大连续分级，每级骨料都占有一定比例，如天然卵石。通常工程中多采川 连续级配的石子。间断级配：人为剔除某些中间粒级颗粒，用小颗粒的粒级直接和大颗粒的粒

43、级相配，颗粒级差大，空隙率 的降低比连续继配快得多，可最大限度地发挥骨料的骨架作用，减少水泥用量。压碎指标：丿禾碎指标(aggregate crusing value)是指将一定质量气干状态的9.09.5mm的右了，按一定的方 法装入压碎指标值测定仪(内径152mm的惻筒)内，:而加压头后放在试验机上，在35min内均匀加荷 到200kn,卸荷后称取试样质量(g。),再用孔径为2.36mm的筛进行筛分，称取试样的筛余量(g1 )，压 碎指标qc如下计算：“° 一= “评定砂粗细程度和级配的意义：细度模数愈大，表示砂愈粗，根据标准规定uf=3.73为粗砂，uf=3.02.3 为中砂，u

44、f二3.71.6为细砂，uf=l.5-0.7为特细砂。粒径越小，总表面积越大。在混凝土中，砂的表面由水 泥浆包裹，砂的总表而积越人，需要的水泥浆越多。当混凝土拌介物的流动性要求一定时，显然用粗砂比 用细砂所需水泥浆为省，且碱化后水泥石含量少，可捉高混凝土的密实性，但砂粒过粗，又使混凝土拌合 物容易产生离析、泌水现象，影响混凝土的均匀性，所以，拌制混凝土的砂，不宜过细，也不宜过粗。评定石子最大粒径和级配意义：级配好的砂应该是粗砂空隙被细砂所填充，使砂的空隙达到尽可能小。这 样不仅可减少水泥浆量，即节约水泥，而且水泥石含量少，混凝土密实度提高，强度和耐久性加强。针、片状颗粒对磴性质的影响：粗骨料比

45、较理想的颗粒形状为三维氏度相等或相近的立方体或球形颗粒而 三维长度相差较大的针、片状颗粒粒形较差。颗粒长度大于平均粒径2.4倍为针状颗粒，颗粒厚度小于平 均粒径().4倍的为片状颗粒。平均粒径为一个粒级的骨料其上、下限粒径的算术平均值。骨料表而的粗糙 程度及孔隙特征影响混凝土的强度。泥、泥块对栓质量的影响：泥黏附在骨料的表面，防碍水泥石与骨料的黏结，降低混凝土强度，还会大混 凝土干缩，降低混凝土的抗渗性和抗冻性。泥块在搅拌时不宜散开,对混凝土性质的影响更为严重。对粗骨料的强度要求：粗骨料最大粒径增大时，骨料总表面积减少，可减少水泥浆用量，节约水泥，且有 助丁提面混凝土密实度，因此，当配制中等強

46、度以下的混凝土时，尽量采用粒径大的粗骨料。但粗骨料的 最大粒径，不得大于结构截面最小尺寸的1/4,并不得大于钢筋最小净距的3/4；对混凝土实心板，最粒径 不得大于板厚的1/2,并不得超过50価。对水泥强度等级的要求：水泥标号的选择，根据混凝土的强度要求确定，使水泥标号与混凝土强度相适应。 水泥的强度约为混凝土强度的1.5-2.0倍为好。对拌合和养护用水的要求：凡能饮用的h來水及淸洁的天然水都能用來养护和拌制混凝土。污水、酸性水、 含硫酸盐超过1 %的水均不得使用。海水一般不用来拌制混凝土。流动性：指混凝土能够均匀密实的填满模型的性能。混凝土拌合物必须有好的流动性。粘聚性：指妊样合物内部组分间具

47、有一定的粘聚力，在运输和浇筑过程中不致发生离析分层现象，而使猊 能保持整体均匀的性能。保水性：指碗拌合物其冇一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致产生严重的泌水现象。和易性：也称工作性，是指混凝土拌合物是否易丁施工操作和获得均匀密实混凝土的性能。影响和易性的主要因素：1.用水量2.水灰比(水灰比决定着水泥浆的稀稠)3.砂率4其他影响因索。恒定用水量法则：混凝土所用粗、细骨料一定时，即水泥用量有所变动，为获得要求的流动性，所用水最 基木是一定的。流动性与用水量的这一关系称为恒定用水量法则。这给混凝土配合比设计带來很人方便。水灰比对和易性的影响：水灰比决处着水泥浆的稀稠°为获得密实的

48、混凝土，所用的水灰比不宜过小；为 保证拌合物有良好的粘聚性和保水性，所川的水灰比乂不能过大。水灰比-般在0.5-0.8。在此范围内， 当混凝土中用水量一定时，水灰比的变化对流动性影响不大。采用合理砂率的意义：当砂率过大时，山于骨料的空隙率与总表而积增大，在水泥浆用量一定的条件下， 包覆骨料的水泥浆层减薄，流动性变差；若砂率过小，砂的体积不足以填满右了的空隙，要用部分水泥浆 填充,使起润滑作用的水泥浆层减薄，混凝土变的粗涩，和易性变差，出现离析、溃散现彖。而在合理砂 率下，在水泥浆量一定的情况下，使混凝土拌合物冇良好的和易性。根据坍落度试验评定和易性：坍落度试验是川标准坍落圆锥筒测定，该筒为钢皮

49、制成，高度h=300mm,上 口直径d=l()()mm,下底直径d=2()()mm,试验时，将闘锥置于平台上，然后将混凝土拌合物分三层装入标 准闘锥筒内，每层用弹头棒均匀地捣插25次。多余试样用饅刀刮平，然后垂直捉収i员i锥筒，将圆锥筒与混 合料排放于平板上，测暈筒高与坍落后混凝土试体最高点z间的高差，即为新拌混凝土的坍落度，以mm 为单位（粘:确至5mm）合理选择坍落度：坍落度的选择原则是：在满足施工要求的前提卜，尽可能采用较小的坍落度。和易性调整:粘聚性的检査方法，是用捣棒在己坍落的拌介物-测轻敲，如果轻敲后拌介物保持整体，渐 渐下沉，表明粘聚性好；如果拌合物突然倒塌，部分离析，表明粘聚性

50、差。保水性的检査方法，是当坍落 简提起后如有较多稀浆从底部析出而拌合物因失浆骨料外露，说明保水性差；如无浆或有少量的稀浆析出， 拌合物含浆饱满，则保水性好。立方体抗压强度:按照标准的制作方法制成边长为150mm的正立方体试件，在标准养护条件（温度 2o±3°c,相对湿度90%以上）下，养护至28d龄期，按照标准的测定方法测定其抗压强度值，称为“混凝土 立方体试件抗压强度”（简称“立方抗压强度''以几表示），以mpa计。立方体抗压强度标准值（局*.按照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 标准试验测定的抗压强度总体分布中的一个值，

51、强度低于该值的百分率不超过5% （即具有95%保证率的 抗压强度）,以n/mnr即mpa计。强度等级:混凝土强度等级是根据立方体抗压强度标准值來确定的。它的表示方法是用“c”和“立方体抗压 强度标准值”两项内容表示，如：“c30”即表示混凝土立方体抗压强度标准fcu,k =3（）mpa。普通混凝土按立方抗压强度标准值划分为：c7.5、cio、c15、c20> c25> c30、c35、c40、c45、c50、 c55、c60、c65、c70、c75、c80等16个强度等级。立方体强度强度等级混凝土受压破坏特点:混凝七受压破坏主要有：一是骨料先破坏，二是水泥石先破坏三是水泥石与骨料

52、界而先破坏（可能性最大）。决定混凝土强度的内在因素及混凝土强度公式：水泥强度和水灰比：fcu=afc（c/w-b）式中：feu混凝 土 28天龄期的抗压强度；c/w灰水比；fc水泥实际强度；a、b经验系数。碎石混凝土 a=0.48,b=0.522影响混凝土强度的外界因素：龄期：混凝土在正常情况下，强度随着龄期的增加而增长，最初的7-1 4天内 较快，以后増长逐渐缓慢，28天后强度増长更慢，但可持续儿十年、养护温度和湿度、施工质量提高混凝土强度的措施：1、采用高标号水泥2、采用干硬性混凝土拌合物3、采用湿热处理：分为蒸汽养 护和蒸压养护。4、改进施工工艺5、加入外加剂非荷载下变形的类型：有化学收

53、缩、干湿变形、温度变形等弹塑性变形：混凝土是一种由水泥石、砂、石、游离水、气泡等纽成的不匀质的多组分三相复合材料，为 弹塑性体。徐变：混凝土在持续荷载作用下，随时间增长的变形称为徐变。徐变变形初期增长较快，然后逐渐减慢， 一般持续2-3年才逐渐趋于稳定。干湿变形的特点和影响因索：特点：当混凝土在水中化时，会引起微小膨胀，当在十燥空气屮硕化时， 会引起干缩。干缩变形対混凝土危害较人，它可使混凝上表面开裂，是混凝土的耐久性严重降低影响干湿变形的因素主要有：用水量（水灰比一定的条件下，用水量越多，干缩越大）、水灰比（水灰比大, 干缩人）、水泥品种及细度（火山灰干缩人、粉煤灰干缩小；水泥细，干缩人）、

54、养护条件（采用湿热处理, 可减小干缩）。影响徐变的因素：水灰比较大时，徐变较大：水灰比相同，用水量较大时，徐变较大：骨料级配好，最人 粒径较大，弹性模量较大时，混凝土徐变较小；当混凝土在较早龄期受荷时，产生的徐变较大。混凝土耐久性含义：混凝土抵抗介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完幣性，从而维持混凝土结 构的安全、正常使用的能力为混凝土的耐久性。混凝土的耐久性内容包括：抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性以及防止碱-骨料反应等。碳化及其对混凝土和钢筋性能的影响：不利影响：减弱了对钢筋的保护作川。増加混凝土的收缩，降低混 凝土的抗拉、抗折强度及抗渗能力。有利影响：捉高混凝土的密实度，对提高抗

55、压强度有利。影响混凝土碳化速度的因素与防止措施影响因素：二氧化碳的浓度、环境湿度、水泥品种、水灰比等。二 氧化碳的浓度高，碳化速度快。环境中湿度在50%75%时，碳化速度授快；湿度小于25%或大t 100% 时，碳化作用将停止进彳了采取措施：a.合理选用水泥品种；b.使用减水剂，提高混凝土的密实度；c.采用水 灰比小，单位水泥用量较人的混凝土配合比d.在混凝土表面涂刷保护层，防止二氧化碳侵入等：e.加强施 工质量控制，加强养护，保证振捣质量。碱-骨料反应及其对混凝土性能的影响：碱一骨料反应：是指水泥中的碱（阴0、k20）与骨料中的活性二 氧化硅发牛反应，在骨料表而牛成复杂的碱一硅酸凝胶，吸水，

56、体积膨胀（可增加3倍以上），从而导致混 凝土产生膨胀开裂而破坏，这种现象称为碱一骨料反应。影响：碱一骨料反应速度极慢，但造成的危害极 大，而且无法弥补，其危害需儿年或儿十年才表现出来。通常用长度法，如六个月试块的膨胀率超过0.05% 或一年中超过0.1%,这种骨料认为具有活性。碱一骨料反应必须具备的三个条件：a.水泥中碱含量窩，（na2o+0.658k2o）%大于0.6%： b.骨料屮含有活性 二氧化硅成分，此类岩石冇流纹岩、玉髓等；c.冇水的存在。提高混凝土耐久性的措施：1选用适当品种的水泥2.严格控制水灰比并保证足够的水泥用量，这是保证混 凝土密实度、提高耐久性的重要描施3.选川质量好的砂

57、、石，严格控制骨料中泥、泥块及有害朵质的含量, 使其不致影响混凝土的耐久性4掺用减水剂可以减少混凝土用水量，从而提高混凝土的密实性5.在混凝土 施工中，应搅拌均匀，浇灌保持均匀，振捣密实，加强养护等，以提高混凝土的质量，增强密实性。 混凝土配合比的表达方法：混凝土配合比是指混凝土中各纽成材料（水泥、水、砂、石）z间的比例关系。 有两种表示方法：一种是以1立方米混凝土中各种材料用量，如水泥300千克，水180千克，砂690千 克，石子1260千克；另一种是川单位质量的水泥与各种材料用量的比值及混凝土的水灰比来农示，例如 前例可写成:c:s:g=1:2.3:4.2,w/c=0.6o混凝土配合比设计的基本要求：满足结构物设计强度的要求；满足施工工作性的要求；满足环境耐久性的 要求；满足经济的要求。混凝土配合比设计应具备的资料：（1） 了解匸程设计耍求的混凝土强度等级，以备确定混凝土配制強度。（2） 了解工程所处环境对混凝上耐久性的要求，