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文档简介
一、组织教学(2分钟)二、介绍新课(4分钟)介绍本书所讲的内容,并指出学期的主要学习任务。三、导入新课(1分钟)建筑材料是构成建筑工程的物质基础,建筑材料对建筑工程的质量和造价、建筑技术进步以及建筑业的发展等有着重要的影响。四、讲授新课(78分钟)项目1建筑材料的基本知识1.1建筑材料的定义和分类建筑材料是建筑工程中所使用的各种材料及制品的总称。(一)按材料的化学成分分类建筑材料可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类。(二)按材料的使用功能 建筑材料可分为结构材料、墙体材料和功能材料两大类。结构材料是指主要用于承受荷载的材料;墙体材料是指建筑物内、外机分隔墙体所用的材料,有承重和非承重两类。功能材料是指具有某些特殊功能的材料。如防水材料、绝热材料、吸声和隔声材料、采光材料、装饰材料等。2、建筑材料在建筑工程中的作用(一)保证建筑工程质量(二)影响建筑工程造价(三)促进建筑工程技术进步和建筑业的发展3、建筑材料的发展趋势1、走可持续发展的道路,建立解学行生产体系。2、大力发展生产力,提高科技水平,生产轻质、高强、多功能复合型、智能型建材产品。3、发展利用外加剂和掺合料提高混凝土性能。4、充分利用工业废料,大力发展对环境无污染的绿色建材产品。4、建筑材料的相关技术标准定义:建筑材料的饿技术标准是生产和使用单位检验、确定产品质量是否合格的技术文件。其内容包括:产品规格、分类、技术要求、检验方法、验收规则、标识、运输和储存注意事项等方面。(一)国家标准(GB)(二)行业标准(JC、JGJ、YB、JT等)(三)地方标准(DB)(四)企业标准(QB)5、建筑材料课程主要内容和学习要求本课程是土木工程类专业的一门专业基础课,是一门实践性很强的应用性学科。建筑施工技术、建筑结构、工程预算等专业可都离不开建筑材料。其任务是为了进一步了解材料的性能和掌握检测的方法,培养动手能力以及严谨的科学态度,提高分析问题和解决问题的能力。五、小结(5分钟)1.建筑材料的定义和分类2.建建筑材料的发展趋势3.建筑材料的相关技术标准一、组织教学(2分钟)二、复习旧课(4分钟)1.建筑材料的定义和分类3.建筑材料的相关技术标准三、导入新课(1分钟)为什么不同种类的材料密度不同?同种材料在不同的条件下密度是否相同?四、讲授新课(78分钟)项目2建筑材料的基本性质任务1材料的组成与结构1.1材料的组成1)材料的化学组成2)材料的矿物组成1.2材料的结构1)宏观结构2)细观结构3)微观结构2、材料的密度、表观密度、体积密度和堆积密度(1)密度是指在绝对密实状态下单位体积的质量。ρ=m/V(2)表观密度表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。ρ′=m/V′(3)体积密度材料在自然状态下单位体积的质量。ρ0=m/V0(4)堆积密度堆积密度的指粉状(水泥、石灰等)或散粒材料(砂子、石子等)在堆积状态下单位体积的质量。ρ0′=m/V0′3、材料的密实度与孔隙率、填充率与空隙率3.1密实度与孔隙率密实度是指材料体积内被固体物质充实的程度。孔隙率是指在材料体积内,孔隙体积所占的比例。P+D=1密实度越接近1,表面材料越密实,对同种材料来说,强度越高。3.2填充率与空隙率填充率是指散粒状材料在堆积体积重,被其颗粒填充的程度。空隙率是指散粒状材料在堆积体积中,颗粒间的空隙体积占堆积总体积的比例。P′+D′=1填充率或空隙率的大小,都能反映出散粒状材料颗粒间相互填充的致密状态。五、小结(5分钟)1.材料的组成与结构2.材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度3.材料的密实度和孔隙率、填充率和空隙率一、组织教学(2分钟)二、复习旧课(4分钟)1.材料的组成与结构2.材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度3.材料的密实度和孔隙率、填充率和空隙率三、导入新课(1分钟)建筑材料在建筑物中所处的部位不同,作用也不同,因而根据建筑材料的性能合理的选用。四、讲授新课(78分钟)任务2建筑材料的基本性质1、材料与水有关的性质1.1材料的亲水性和憎水性材料在空气中与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性。材料在空气中与水接触式不能被谁润湿的性质,称为憎水性。(1)吸水性材料浸入水中吸收水分的能力称为吸水性,吸水性用吸水率表示。分为质量吸水率和体积吸水率,计算如下:(2)吸湿性材料在潮湿的空气中吸收水分的性质称为吸湿性,用含水率表示,计算如下:(3)耐水性材料长期在饱和水作用下不破坏、强度也不显著降低的性质称为耐水性,用软化系数表示,计算如下:(4)抗渗性指材料抵抗压力水渗透的性质,可用渗透系数和抗渗等级表示。如:混凝土、砂浆的的抗渗能力常用抗渗等级表示。(5)抗冻性材料在吸水饱和状态下,能经受多次冻融循环作用而不破坏、强度也不显著降低的性质,用抗冻等级表示。(6)霉变性和腐朽性2、材料与热有关的性质(1)导热性(2)热容性材料在受热时吸收热量,冷却时放出热量的性质。(3)热变形性(4)耐燃性
1)非燃烧材料2)难燃烧材料3)燃烧材料五、小结(5分钟)1.材料与水有关的性质2.材料与热有关的性质一、组织教学(2分钟)二、复习旧课(4分钟)1.材料与水有关的性质?2.材料与热有关的性质?三、导入新课(1分钟)建筑材料在不同的使用部位所受到的力不同,根据材料的性能合理的使用建筑材料。四、讲授新课(76分钟)任务3材料的基本性质及实例1、材料的力学性质1.1材料的强度材料的强度是材料在应力作用下抵抗破坏的能力。通常情况下,材料内部的应力多由外力(或荷载)作用而引起,随着外力增加,应力也随之增大,直至应力超过材料内部质点所能抵抗的极限,即强度极限,材料发生破坏。根据外力作用方式的不同,材料强度有抗拉、抗压、抗剪、抗弯(抗折)强度等。材料的抗拉、抗压、抗剪强度。受力示意图如图2-2。1.2弹性与塑性材料在外力作用下产生变形,当外力取消后,材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种可恢复的变形称为弹性变形。材料在外力作用下产生变形,但不破坏,当外力取消后不能完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种不可恢复的变形称为塑性变形。1.3脆性和韧性当外力作用达到一定限度后,材料突然破坏且破坏时无明显的塑性变形,材料的这种性质称为脆性。具有这种性质的材料称为脆性材料。1.4硬度和耐磨性硬度直至材料表面抵抗较硬物体压入或刻画的能力。材料的耐磨性是指材料表面低抗磨损的能力。2.材料的耐久性2.1材料的耐久性与使用寿命2.2材料的耐久性及保证措施建筑材料基本性质例题:P22——六.1-4五、小结(5分钟)1.材料的力学性质2.材料的耐久性六、作业(2分钟)P22——六.1-2一、组织教学(2分钟)二、复习旧课(4分钟)1.建筑材料的基本性质有哪些?三、导入新课(1分钟)什么事气硬性胶凝材料,气硬性胶凝材料在建筑工程中有哪些应用?四、讲授新课(78分钟)项目3气硬性胶凝材料土木工程中常用的气硬性无机胶凝材料主要有:石灰、石膏、菱苦土和水玻璃。1、石灰1.1石灰的生产生产石灰的原料主要是石灰石(又称石灰岩),也采用含有碳酸钙成分的天然物质或化工副产品。石灰石的主要成分是碳酸钙(CaCO3)。1.2石灰的熟化与硬化生石灰与水发生反应,生成熟石灰的过程,称为石灰的熟化(又称消解或消化)。1.3石灰的技术标准根据建材标准的规定,将生石灰、生石灰粉、消石灰粉分为优等品、一等品和合格品三个等级1.4石灰的技术性质(1)可塑性、保水性好(2)强度低、耐水性差(3)体积收缩大(4)生石灰吸湿性强,是传统的干燥剂1.5石灰的应用(1)石灰乳涂料和砂浆(2)灰土和三合土(3)硅酸盐制品(4)碳化石灰板1.6石灰的储运(1)生石灰在运输和储存时要防止受潮。(2)生石灰不宜与易燃、易爆品装运和存放在一起。2、建筑石膏石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物,当石膏中含有结晶水不同时可形成多种性能不同的石膏。2.1建筑石膏的技术性质(1)凝结硬化速度快(2)凝结硬化时的膨胀性(3)硬化后的多孔性,重量轻,但强度低(4)防火性好,但耐水性差(5)有良好的装饰性和可加工性2.2建筑石膏的应用(1)
石膏砂浆及粉刷石膏(2)
建筑石膏制品:石膏板、石膏砌块等(3)制作建筑雕塑和模型3、水玻璃4、镁质胶凝材料五、小结(5分钟)1.石灰的性质与应用2.石膏的性质与应用一、组织教学(2分钟)二、复习旧课(4分钟)1.气硬性胶凝材料有哪些性质?2.什么是水硬性胶凝材料?三、导入新课(1分钟)水泥应用广,用量大,素有“建筑业的粮食”之称。广泛应用于建筑、交通、水利、电力、国防建设等工程。四、讲授新课(78分钟)项目4水泥任务1硅酸盐水泥1、通用硅酸盐水泥定义定义:凡由硅酸盐水泥熟料、适量石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料,称为通用硅酸盐水泥。2.1通用硅酸盐水泥的生产简介通用硅酸盐水泥的生产过程可概括为“两磨一烧”。硅酸盐水泥熟料的矿物组成硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成是:硅酸三钙(C3S);硅酸二钙(C2S);铝酸三钙(C3A);铁铝酸四钙(C4由于各矿物性能不同,所以,在水泥熟料中,四种矿物的含量不同时,其相应水泥的各种性能也不同,也即用途将不同。例如增加C3S和C3A的含量可生产出高强水泥和早强水泥;增加C2S、C4AF的含量,同时降低C3S和C3A的含量可生产出低热硅酸盐水泥。目前,高性能水泥熟料中C3S+C2S的含量均在75%以上。2.2通用硅酸盐水泥的特性2.3影响通用硅酸盐水泥性能的因素1)水泥成分的影响2)水泥细度的影响3)养护条件(温度、湿度)的影响4)龄期的影响5)拌合用水量的影响6)贮存条件的影响2.4通用硅酸盐水泥的技术性质1)化学指标2)标准稠度用水量3)体积安定性4)凝结时间5)强度6)碱含量7)细度2.5通用硅酸盐水泥的选用P33—表4-6。2.6通用硅酸盐水泥的包装、标志、运输与贮存五、小结(5分钟)1.通用硅酸盐水泥的技术性质2.通用硅酸盐的选用3.影响通用硅酸盐水泥性能的因素一、组织教学(2分钟)二、复习旧课(4分钟)1.通用硅酸盐水泥的技术性质?2.通用硅酸盐的选用?3.影响通用硅酸盐水泥性能的因素?三、导入新课(1分钟)其他品种水泥在工程上有哪些应用?四、讲授新课(76分钟)任务2掺有混合材料的硅酸盐水泥及其他品种水泥1、混合材料的作用与种类1.1在硅酸盐水泥熟料中,掺加一定量的混合材料有以下好处:1)改善水泥性能;2)增加水泥品种;3)降低水泥成本。1.2混合材料的种类1)活性混合材2)非活性混合材3)窑灰2、掺有混合材料的硅酸盐水泥2.1普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥被广泛应用于混凝土和钢筋混凝土工程,是我国目前主要的水泥品种之一。2.2矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥2.2.1通用硅酸盐水泥组分表4-7。2.2.2技术性质见表4-8。2.2.3特性与应用见表4-9。3、其他品种水泥1)铝酸盐水泥2)快硬硅酸盐水泥3)白色硅酸盐水泥4)道路硅酸盐水泥5)膨胀硅酸盐水泥与自应力硅酸盐水泥6)低水化热硅酸盐水泥7)抗硫酸盐硅酸盐水泥8)砌筑水泥4、水泥的验收、储存与运输五、小结(5分钟)1.混合材料的种类与作用2.掺有混合材料的硅酸盐水泥的技术性质及应用3.其他品种水泥六、作业(2分钟)P70——六一、组织教学(2分钟)二、复习旧课(4分钟)1.通用硅酸盐水泥的品种、特点及应用?2.其他品种水泥的品种、特点及应用?三、导入新课(1分钟)混凝土是建筑业最重要的材料之一,广泛应用于建筑工程、水利工程、道路桥梁工程、国防工程。四、讲授新课(76分钟)项目5混凝土任务1概述1、什么是混凝土混凝土是由胶凝材料、水和粗、细骨料按适当比例配合、拌制成拌合物,经一定时间硬化而成的人造石材。土木建筑工程对混凝土质量的基本要求是:具有符合设计要求的强度;具有与施工条件相适应的和易性;具有与工程环境相适应的耐久性。材料组成经济合理、生产制作节约能源。普通混凝土(简称为混凝土)是由水泥、砂、石和水所组成,另外还常加入适量的掺合料和外加剂。在混凝土中,砂、石起骨架作用,称为骨料;水泥与水形成水泥浆,水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前,水泥浆起润滑作用,赋予拌合物一定的和易性,便于施工。水泥浆硬化后,则将骨料胶结为一个坚实的整体。2、混凝土的特点2.1混凝土的优点1)使用方便2)价格低廉3)高强耐久4)性能可以调整5)对环保有利2.2混凝土的缺点混凝土自重大,抗拉强度低,受力变形小和易开裂等。3、混凝土的分类1)按所使用的胶凝材料分类,可分为水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、聚合物混凝土和沥青混凝土。2)按体积密度大小分类,可分为:(1)普通混凝土:体积密度2000-2500kg/m3(2)重混凝土:体积密度大于2600(3)轻混凝土:体积密度小于19503)按混凝土的功能与施工方法分类,可分为防水混凝土、耐酸混凝土、高强混凝土就、泵送混凝土、喷射混凝土。4、混凝土的基本要求建筑工程中所使用的混凝土,要满足4个要求:1)混凝土拌合物的和易性和易性还坏直接影响到硬化后混凝土质量,因此,混凝土拌合物必须具有与施工条件相适应的和易性。2)强度混凝土经养护达到规定龄期,应达到设计要求的混凝土强度。3)耐久性硬化后的混凝土,应具有与使用环境相适应的耐久性。4)经济型各项材料的配合比经济合理。五、小结(5分钟)1.混凝土的定义、特点及分类2.混凝土的基本要求一、组织教学(2分钟)二、复习旧课(4分钟)1.混凝土的组成材料及技术要求?2.混凝土的特点及发展方向?三、导入新课(1分钟)混凝土的应用范围广,组成混凝土的组成材料都应具有哪些性质呢?四、讲授新课(78分钟)项目5混凝土任务2普通混凝土的组成材料1.水泥水泥是混凝土中最重要的组分。水泥品种的选择,应当根据混凝土工程性质与特点,工程的环境条件及施工条件,结合各种水泥特性进行合理的选择。水泥强度等级的选择应当与混凝土的设计强度等级相适应。经验证明,配制C30以下的混凝土,水泥强度等级为混凝土强度等级的1.1~1.8倍,配制C40以上的混凝土,水泥强度等级为混凝土强度等级的1.0~1.5倍,同时宜掺入高效减水剂。2.细骨料由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的、粒径小于4.75mm的岩石颗粒(砂)称为细骨料。混凝土用砂的质量技术要求分述如下。砂的粗细程度与颗粒级配一般说用粗砂拌制混凝土比用细砂所需的水泥浆为省。砂的颗粒级配和粗细程度,常用筛分析的方法进行测定。细度模数的计算公式为:式中 ai-----分计筛余百分率,即该号筛的筛余量除以试样总量;Ai---累计筛余百分率,即该号筛与大于该号各筛分计筛余百分率之和。细度模数(Mx)愈大,表示砂愈粗,砂的细度模数范围一般为3.7~0.7,其中Mx在3.7~3.1为粗砂,Mx在3.0~2.3为中砂,Mx在2.2~1.6为细砂,Mx在1.5~0.7为特细砂。普通混凝土用砂的细度模数一般.在2.2~3.2之间较为适宜。国家规范将细度模数为3.7~1.6的普通混凝土用砂,以0.60㎜筛孔的累计筛余量分成三个级配区。举例说明砂的粗细程度和颗粒级配的判定。五、小结(5分钟)1.普通混凝土的主要组成材料一、组织教学(2分钟)二、复习旧课(4分钟)1.用于混凝土中的水泥及砂的技术要求有哪些?三、导入新课(1分钟)继续探讨组成混凝土的组成材料都应具有哪些性质。四、讲授新课(76分钟)项目5混凝土任务2普通混凝土的组成材料1.粗骨料粒径大于4.75mm的骨料为粗骨料(卵石和碎石)。对用于配制普通混凝土的卵石和碎石有以下技术要求:1)颗粒形状和表面特征卵石——天然岩石以自然风化,水流搬运与分选,形成小于4.75的颗粒。碎石——天然岩石以破碎、筛分制成。都分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类别。2)含泥量、泥块含量含泥量粒径<75μ颗粒含量泥块含量>4.75mm的经水洗、手提后小于2.36mm的颗粒含量。3)有害物质含泥量、泥块含量、有机物、硫化物然而石子最大粒径(Dmax)过大时,则由于骨料与水泥砂浆粘结面积下降等原因造成混凝土的强度下降。同时,最大粒径的选用,要受结构上诸因素和施工条件等方面的限制。根据我国钢筋混凝土施工规范规定:混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构物最小断面的短边长度的1/4;不得大于钢筋最小净距的3/4。另外还受搅拌机以及输送管道等条件的限制。4)颗粒级配粗骨料的级配原理和要求与细骨料基本相同。级配试验采用筛分法测定,即用2.36、4.75、9.5、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0和90mm等十二种孔径的圆孔筛进行筛分。石子的颗粒级配可分为连续级配和间断级配。连续级配是石子粒级呈连续性,即颗粒由小到大,每级石子占一定比例。用连续级配的骨料配制的混凝土混合料,和易性较好,不易发生离析现象。连续级配是工程上最常用的级配。5)粗骨料的强度压碎指标值越小,骨料的强度越高。6)有害杂质7)活性物质2.混凝土拌合及养护用水在拌制和养护混凝土用的水中,不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质,如油脂、糖类等。凡是能饮用的自来水和清洁的天然水,都能用来拌制和养护混凝土。污水、PH值小于4的酸性水、含硫酸盐(按SO3计)超过水重1%的水均不得使用,在对水质有疑问时可将该水与洁净水分别制成混凝土试块,然后进行强度对比试验,如果用该水制成的试块强度不低于洁净水制成的试块强度,就可用此水来拌制混凝土。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,因此一般不得用海水拌制混凝土。五、小结(5分钟)混凝土的组成材料及技术要求六、作业(2分钟)一、组织教学(2分钟)二、复习导入(5分钟)混凝土的组成材料及技术要求?三、讲授新课(78分钟)项目5混凝土任务3普通混凝土的主要技术性质(一)一、新拌混凝土的和易性和易性是指混凝土拌合物易于施工操作(拌合、运输、浇灌、捣实)并能获致质量均匀、成型密实的混凝土的性能。和易性是一项综合的技术性质,包括有流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义。为了便于施工,获得均匀而密实的混凝土,以保证混凝土的强度和耐久性,提出和易性的概念。定义:指混凝土易于各工序施工操作(搅拌、运输、浇注、捣实)并能获得得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。和易性包括三个部分:流动性、粘聚性、保水性。流动性:在自重、振捣下,能流动并能均匀密实地填满模板的性能。粘聚性:混凝土拌和物的组分之间有一定凝聚力,运输浇注不分层离析。保水性:保持水分的能力,不泌水。(保水性差会降低混凝土的强度和耐久性)三者之间关系:相互关联又互相矛盾,粘聚性好,保水性一般也好,但流动性可能差;增大流动性,粘聚性、保水往往变差;三方面统一即和易性好。评定和易性的方法流动性的检测方法:坍落度(mm)维勃稠度(s)粘聚性的检测方法:直观经验目测。保水性的检测方法:直观经验目测。按坍落度值将混凝土流动性大小
分为四个级别:(1)大流动性混凝土:≥160mm(2)流动性混凝土:100-150mm(3)塑性混凝土:50-90mm(4)低塑性混凝土:10-40mm选择坍落度根据下列因素确定:结构类型构件截面大小配筋疏密输送方式施工捣实方法一般板、梁、柱,T=30—50mm泵送混凝土,T=80—180mm维勃稠度用时间秒(s)来表示,稠度值一般为5—30s,适用于石子最大粒径Dmax≤40mm的混凝土。按维勃稠度可分为四个等级:半干硬性混凝土(10~5s)干硬性混凝土(20~11s)特干硬性混凝土(30~21s)超干硬性混凝土(≥31s)三、影响混凝土和易性的主要因素(1)水泥浆的用量在水灰比(W/C)不变的情况下,水泥浆越多,拌合物流动性越大。但太多会造成流浆、泌水、离析、分层(粘聚性差),影响混凝土的强度和耐久性。(2)水泥浆的稠度a、水泥用量不变,减小水灰比,水泥浆变稠,混凝土流动性变小,太稠会造成施工困难,影响混凝土的密实。b、水泥用量不变,增大水灰比,混凝土流动性增大,但过大会使粘聚性、保水性良,产生流浆离析,影响混凝土的强度。(3)砂率的影响砂率定义:混凝土中砂的质量占砂石总重量的百分比。砂率改变,由于改变了骨料的空隙率,骨料的总表面积改变,对和易性有显著影响。a、砂率过大空隙率、比表面积增大,水泥浆相对少了,降低了流动性。b、砂率过小一般,比表面积减小,水泥浆相对多了,增加了流动性,在不能保证粗细骨料之间有足够的砂浆层时,也会降低流动性。合理砂率:在水灰比和水泥用量一定的条件下,使混凝土拌和物保持良好的粘聚性和保水性并获得最大流动性的砂率。合理砂率有最大的流动性,而水泥用量最小。(4)组成材料的性质影响水泥品种不同,需水量不同。普通水泥——流动、保水性好矿渣水泥——流动性大,粘聚性差,易泌水火山灰水泥——流动性显著降低,粘聚性、保水性好。B、骨料对和易性的影响骨料性质对和易性影响较大。a、级配良好的骨料。空隙率小,和易性好。b、表面越粗糙,和易性越差。(碎石比卵石和易性差。)c、细度越细,比表面积越大,流动性变小。(细砂比粗砂流动性小。)(5)外加剂在不增加水泥用量的情况下,可改善混凝土拌和物和和易性。不仅可增加流动性,而且改善粘聚、保水性。(6)时间、温度a、随时间延长——拌和物变得干稠——和易性差b、温度升高——水分蒸发快——流动性降低四、小结(5分钟)1.新拌混凝土拌合物的和易性2.和易性的测定方法3.影响和易性的因素一、组织教学(2分钟)二、复习导入(5分钟)1.新拌混凝土拌合物的和易性2.和易性的测定方法3.影响和易性的因素三、讲授新课(76分钟)项目5混凝土任务3普通混凝土的主要技术性质(二)一、硬化混凝土的强度砼的强度抗压强度抗弯强度抗剪强度钢筋的粘结强度一般来说,砼的强度越高,其刚性、不透水性、抗风化和某些介质的能力越高。我们通常用砼的强度来评定和控制砼的质量。1、砼的抗压强度等级抗压强度:标准试件在压力作用下直到破坏时单位面积所能承受的最大应力。砼的强度一般指抗压强度。立方体抗压强度标准值(fcu·k):按标准方法制作的标准立方体试件(尺寸150×150×150mm),在标准条件下养护至28天龄期,具有强度保证率为95%的混凝土立方体抗压强度。标准方法:温度20℃±3℃。相对湿度90%以上。砼按此分为:C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75共十六个强度等级。C20即表示混凝土立方体抗压强度标准值fcu·k=20MP。2.砼的轴心抗压强度(fcp)在实际中,砼构件一般是棱柱体型和圆柱体型,此时接近构件实际受力情况。故采用轴心抗压强度fcp作为受力依据。轴心抗压强度:采用尺寸150×150×300mm棱柱体作为试件。高宽比(h/a)与强度关系:h/a越大,强度越小。所以:fcp≈(0.70~0.80)fcu·k一般取fcp=0.76fcu·k砼与钢筋的粘结强度粘结强度来源:砼与钢筋之间的磨擦力钢筋与水泥石之间的粘结力变形钢筋的表面机械啮合力。二、影响砼强度的主要因素在骨料与砂浆界面由于化学、物理收缩产生许多微细裂缝。砼成型后的泌水作用形成界面裂缝,砼受力时,会在界面裂缝扩大,最后汇合连通而破坏。因此,砼的强度取决于水泥石的强度。即:水泥的强度等级水灰比骨料的性质其与骨料的粘结强度施工质量、养护方法、龄期影响1)水泥强度与水灰比决定砼最主要的因素水泥强度和水灰比水灰比不变时,水泥强度越高,则砼强度愈高。水泥强度等级相同,水灰比越小,则水泥强度愈高。砼强度与水灰比、水泥强度之间的线型经验公式:fcu=αafce(C/W-αb)fcu——砼的抗压强度(MP)fce——水泥的实际强度(MP)fce=γc×fce.k,fce可取实际测定的水泥强度,如未测定,一般γc取1.13αa、αb——回归系数,由经验求得。一般碎石αa=0.46αb=0.07卵石αa=0.48αb=0.33C/W——灰水比C——1M3砼中水泥用量(kg)W——1M3砼中水用量(kg)公式适用范围:流动性砼和低流动性砼,不适用于干硬性砼2)骨料的影响级配良好,砂率适当,有得于砼强度的提高。骨料的强度,越高砼强度越高表面越粗糙,粘结力越高,强度越高。骨料中有害杂质多,会降低砼的强度。3)养护温度及湿度的影响温度和湿度是影响水泥水化程度的速度和重要因素。湿度足够加上适当的的温度,水泥的水化速度加快,砼强度发展也快。当温度小于0度时,水分结冰,水化停止,强度也停止发展,同时体积膨胀造成砼破坏。养护方法:增加和保持湿度:砼浇完后,12小时内覆盖草袋和薄膜。夏季施工,砼在硬化后要及时浇水保湿。改变温度的方法:冬期施工,可提高材料和环境温度,以快速提高砼早期强度。大体积砼,用埋设水管用水流不降低温度,防止砼开裂。4)龄期定义:砼在正常养护条件下所经历的时间,7~14天强度发展较快。对于普通水泥,强度与龄期的常用对数成正比。其经验公式如下:fn/f28=lgn/lg28fn——n天龄期的抗压强度。f28——28天的龄期的抗压强度n——养护龄期(天数)n≥35)试验条件对砼强度测定值的影响(1)试件尺寸不同尺寸可用系数换算,体积越大,在压力机上压出的强度越低。(2)试件形状h/a高宽比越大,在压力机上压出的抗压强度越小。(失稳破坏)(3)表面状态越粗糙,在压力机上压出的强度越高。(4)加荷速度加荷速度越快,测得的强度值越大。一般加荷速度采用0.3~0.8mp/s2.砼的抗拉强度(fts)抗拉强度一般为抗压强度的1/10~1/20。在砼中不考虑砼的抗拉强度,只用于抗裂计算。采用砼的劈裂抗拉强度(fts)fts=2P/πA=0.637P/AP—破坏荷载(N)A—试件劈裂面积(mm2)劈裂强度与砼标准立方体抗压强度之间的关系fts=0.35(fcu)3/4四、小结(5分钟)1.硬化混凝土的强度2.影响混凝土强度的因素五、作业(2分钟)一、组织教学(2分钟)二、复习导入(5分钟)1.硬化混凝土的强度2.影响混凝土强度的因素三、讲授新课(78分钟)项目5混凝土任务4普通混凝土的配合比设计(一)混凝土的配合比是指混凝土中四种树料水泥、水、砂及石子用量之间的比例关系,有时还注明外加剂的用量。配合比表示方法:(1)以每M3混凝土所用水泥重量C、水重量W、砂子重量S、石子重量G表示(一般情况下多采用此法)如:C=300kg、W=180kg、S=720kg、G=1200kg(2)以水泥重量为1时,各种材料用量间相对关系来表示:如:水泥:砂,石子=1:2.40:4.00,水灰比=0.604.5.1混凝土配合比的基本要求:
(1)满足结构设计的强度等级要求;
(2)满足混凝土施工所要求的和易性;
(3)满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求;
(4)符合经济原则,即节约水泥以降低混凝土成本。混凝土配合比的设计资料准备(1)确定配制强度(2)耐久性要求(3)构件断面、配筋——最大粒径DM(4)施工管理水平——用来选择T和DM(5)原材料性能——密度、DM、水、砂、石情况4.5.2配合比设计中的三个重要参数组成混凝土的四种材料,即水泥、水、砂、石子用量之间有三个对比关系,即:1水灰比:用水量与水泥用量之间的对比关系。水灰比是确定混凝土强度和耐久性的重要参数,也是影响混凝土和易性的重要因素。2砂率(Sp):砂的用量与石子用量之间的对比关系。通常以砂用量占砂、石总量的百分数表示(即砂率)。砂率是影响混凝土和易性的重要参数。3、单位用水量(W)混凝土中水泥浆用量与骨料用量之间的对比关系,可用每立方米混凝土的用水量表示。用水量主要影响混凝土和易性,对混凝土的强度也有影响。确定的原则:(1)在满足强度、耐久性要求上,确定砼的。(2)在满足和易性的基础上,确定粗骨料、单位体积用水量、砂的用量。4.5.3混凝土配合比设计方法步骤先确定“初步配合比”“基准配合比”(实验室试拌)强度、和易性检验“设计配合比”施工配合比1、初步计算配合比的确定(1)配制强度(fcu.o)的确定配制强度与设计强度的关系,要求配制强度>设计强度fcu.o=fcu.k+1.645σfcu.o=fcu.k+1.645σfcu.o——配制强度fcu.k——设计强度σ——砼强度的标准差A、标准差C20、C25砼σ值最小取2.5MPC30砼σ值最小取3.0MPB、无统计资料C、下列情况提高配制强度a、现场条件与试验室条件有差异。b、C30及以上等级砼,采用非统计方法评定时。(2)初步确定水灰比满足强度要求的水灰比还要满足耐久性要求。(3)选取1M3砼的用水量(mwo)A、干硬性和塑性砼用水量确定a、为0.40~0.80,根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的稠度查表4-23、4-24决定。b、<0.40的砼用水量应通过实验确定。B、流动性和大流动性砼的用水量计算a、以表4-24中T=90mm的用水量为基础,按坍落度每增大20mm,用水量增加5kg。b、掺外加剂的砼用水量:mwo=mwo(1-β)(4)计算砼的水泥用量计算出来水泥用量还要满足耐久性的最小水泥用量要求。(5)选择合理的砂率砂率按坍落度、骨料的规格、品种、水灰比(6)计算粗细骨料的用量(mgo、mso)1)质量法假定1M3混凝土拌合物的质量为一定值。mcp——1M3砼拌和物的假定质量,一般取2400kg/M3由以上两式可解出砂和石的用量。2)体积法假定混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对体积和所含空气体积之总和。四、小结(5分钟)1.普通混凝土配合比的设计步骤一、组织教学(2分钟)二、复习导入(5分钟)普通混凝土配合比的设计步骤,如何在工程中合理使用施工配合比。三、讲授新课(76分钟)项目5混凝土任务4普通混凝土的配合比设计(二)一、配合比试配、调整、确定(1)配合比试配、调整检验拌和量:DM≤31.5mm时,取15LDM为40mm时,取25L先检验和易性,不满足进行调整后得到基准配合比,供强度检验用。(2)设计配合比的确定a、由试验得出的各灰水比及其对应的砼强度关系,用作图法或计算法求出砼配制强度相对应的灰水比。b、按基准配合比制作试件满足和易性确定用水量,再确定水泥用量。c、粗细骨料取基准配合比的用量,按灰水比进行适当调整。(3)表观密度的校正3、施工配合比考虑骨料的含水率,对单位用水量进行调整。假定砂含水率为a(%),石含水率为b(%)施工配合比为:例:某房屋为混凝土框架工程,混凝土不受风雪等作用,设计混凝土等级C25。施工要求坍落度为30~50mm,采用机械搅拌、机械振捣,施工单位历史统计资料σ=6MP。采用的材料为:水泥P·O42.5,实测密度3.10g/cm3粗骨料为卵石,DM=40mm,视密度为2.70g/cm3,含水率为3%,细骨料为河砂,Mx=2.70,实测视密度2.65g/cm3,含水率为1%。试设计该混凝土配合比。解:1、初步计算配合比(1)确定配制强度(fcu.o)据统计资料,标准差σ=6MP,则fcu.o=fcu.k+1.645σ=25+1.645×6=34.87MP(2)确定水灰比()因水泥无实测强度,按书上75页,取水泥富余系数γc=1.13,fce=γc×fce.k=1.13×42.5=48.03MP满足强度要求的水灰比还要满足耐久性要求。耐久性要求查表4-16得最大水灰比为0.65。最后取两者的小值W/C=0.54(3)确定用水量(mwo)按流动性和大流动性砼的用水量计算,由T=30~50mm,卵石,DM=40mm,中砂(Mx=2.70)查表4-24,用水量为160kg。mwo=160kg4)计算砼的水泥用量水泥用量还要满足耐久性的最小水泥用量,查表4-16为260kg。296kg>260kg,满足耐久性的最小水泥用量要求。(5)确定合理的砂率砂率按卵石,DM=40mm、中砂(Mx=2.70),水灰比0.54,查表4-25,βs=32%。(6)计算粗细骨料的用量(mgo、mso)采用体积法因为不掺引气剂时,含气率取1。水泥密度3.10g/cm3卵石,视密度为2.70g/cm3,河砂,视密度2.65g/cm3。初步配合比为:2、配合比试配、调整、确定配合比经试验均满足和易性和强度要求,表观密度不须调整。3、施工配合比考虑骨料的含水率,对单位用水量进行调整。砂含水率为3(%),石含水率为1(%)练习.某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁,混凝土设计强度等级为C20,施工要求混凝土坍落度为50-70㎜,施工单位无历史统计资料,所用原材料情况如下:32.5级普通硅酸盐水泥,水泥密度ρc=3.10g/cm3,砂:中砂,Mx=2.70,级配合格,石:卵石,Dmax=40mm,级配合格,试设计C20混凝土配合比。四、小结(5分钟)1.普通混凝土配合比试配、调整2.普通混凝土配合比的具体事例分析五、作业(2分钟)一、组织教学(2分钟)二、复习导入(5分钟)施工配合比的如何确定?结合实际想一想工程中应用的混凝土质量控制的措施有哪些?如何对混凝土质量进行评定?三、讲授新课(78分钟)项目5混凝土任务5普通混凝土的质量控制与强度评定混凝土在生产与施工中,由于原材料性能波动的影响,施工操作的误差,试验条件的影响,混凝土的质量波动是客观存在的,因此一定要进行质量管理,
由于混凝土的抗压强度与混凝土其他性能有着紧密的相关性,能较好地反映混凝土的全面质量,因此工程中常以混凝土抗压强度作为重要的质量控制指标,并以此作为评定混凝土生产质量水平的依据。一、混凝土质量波动与控制(一)混凝土质量波动1、正常因素指施工中不可避免的正常变化因素,如砂、事质量的波动,称量时的微小误差,操作人员技术上的微小差异等。手正常因素的影响引起的质量波动是正常波动。2、异常因素指施工中出现的不正常情况,如搅拌是任意改变水灰比而随意加水,混凝土组成材料的称量误差等。这些因素对混凝土质量影响很大。(二)混凝土的质量控制1、混凝土的质量检验包括对组成材料的质量和用量进行检验、混凝土拌和物质量检验和硬化后混凝土的质量检验。对混凝土拌和物的质量检验主要项目是:和易性和水灰比。对硬化后混凝土的质量控制主要是:混凝土的抗压强度。2、混凝土的质量控制其他种类混凝土一、轻骨料混凝土凡用轻粗骨料、轻砂(或普通砂)、水泥和水配制成的,于表面密度不大于1950kg/m3的混凝土,称为轻骨料混凝土。(一)轻骨料的要求轻骨料的要求主要有如下几点:1、颗粒尺寸和级配2、强度3、吸水率(二)轻骨料混凝土的技术性质1、和易性2、表观密度3、抗压强度4、其他性质二、无砂大孔混凝土三、多孔混凝土四、特细砂混凝土用特细砂配制的混凝土称为特细砂混凝土。(一)特细砂混凝土的用砂要求(二)特细砂混凝土的特点1、低砂率2、低流动性3、特细砂混凝土施工五、水泥粉煤灰混凝土水泥粉煤灰混凝土是指在水泥混凝土中掺加粉煤灰组分配制成的混凝土。六、防水混凝土防水混凝土也称抗渗混凝土,是指具有较高抗渗能力的混凝土,目前常用的防水混凝土有普通防水混凝土和外加剂防水混凝土。(一)普通防水混凝土(二)外加剂防水混凝土七、高性能混凝土其基本含义是指具有良好的工作性、较高的抗压强度、较高的体积稳定性和良好耐久性的混凝土。(1)改善原材料性能(2)优化配合比 (3)掺入高效减水剂(4)加强生产质量管理(5)掺入某些纤维材料以提高混凝土的韧性八、耐热混凝土耐热混凝土是指在长期高温作用下能保持其所需的物理力学性能的混凝土。(一)硅酸盐水泥耐热混凝土(二)铝酸盐水泥耐热混凝土九、纤维混凝土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。四、小结(5分钟)1.混凝土质量控制措施2.混凝土的强度评定方法一、组织教学(2分钟)二、复习导入(5分钟)混凝土质量控制措施有哪些?如何对混凝土的强度进行评定?对工程具体的问题如何进行分析解决?三、讲授新课(78分钟)项目5混凝土任务6普通混凝土强度评定实例一、运用统计方法进行混凝土强度的合格评定1)混凝土强度的波动规律——正态分布2)统计参数3)变异系数二、混凝土强度的评定1)统计方法评定2)非统计方法评定当不具备用统计方法评定混凝土强度的条件时,可采用非统计方法,其强度应同时满足下列公式。当检验结果不能满足上述规定时,该批混凝土强度判定为不合格。由不合格批混凝土制成的结构或构件,应进行结构强度检测。若该批结构或构件的结构强度检测合格,则该批混凝土还判定为合格;若结构强度检测不合格,则该批结构或构件必须及时处理或加固。例:工程上应用的相同配合比的强度等级为C30的混凝土,其抗压强度分别是32.5Mpa、36.0Mpa、35.8Mpa、28.9Mpa、37.2Mpa、34.3Mpa,试评定该强度等级的混凝土是否合格?分析如果强度不合格应采取什么措施?四、小结(5分钟)1.评定混凝土质量是否合格的方法2.对于不合格的混凝土的处理措施一、组织教学(2分钟)二、复习导入(5分钟)混凝土的组成材料有哪些?想一想用于砌筑、抹面的砂浆的组成材料与混凝土有什么不同?三、讲授新课(78分钟)项目6建筑砂浆任务1砌筑砂浆一、砌筑砂浆砂浆是由胶凝材料、细骨料和水按适当比例拌和成拌和物,经一定时间硬化而成的建筑材料。(一)砂浆的组成材料1、水泥:通常所用水泥的强度为砂浆强度的3-5倍。2、细骨料(砂子):3、水4、掺和料:改善砂浆的和易性。5、外加剂:通过试验确定外加剂的品种和掺量。二、砂浆的技术性质(一)新拌砂浆的和易性1、流动性砂浆的流动性又称稠度。是指在自重或外力作用下流动的性能。用沉入度表示,单位mm。砂浆的稠度值越大,表示其流动性越好。流动性受水泥品种、用量、骨料粒径、级配、用水量以及砂浆的搅拌时间等因素影响。砂浆流动性应根据砌体种类、气候条件等选用,当天气炎热干燥时,应采用较大值,当天气寒冷潮湿时,应采用较小值。砌筑砂浆的稠度选择见表6-1。2、保水性砂浆的保水性指砂浆保持水分的能力。砂浆中掺入适量的增塑材料改善砂浆的保水性和流动性。砂浆的保水性用分层度来评定。三、硬化砂浆的技术性质(一)砂浆的抗压强度与强度等级砂浆的强度通常指立方体抗压强度,是将砂浆制成70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方体标准试件。一组六块,在标准条件下养护28d,用标准试验方法测得的抗压强度平均值,用ƒm表示。(二)影响抗压强度的因素(三)砂浆的粘结力(四)砂浆的变形四、砌筑砂浆的配合比设计1、混合砂浆配合比计算2、水泥砂配合比的选用四、小结(5分钟)1、砂浆的性质与应用2.砂浆配合比的设计一、组织教学(2分钟)二、复习导入(5分钟)砂浆的性质及在工程中的应用?砂浆配合比的设计步骤?其他砂浆的种类有哪些?各有哪些特点及应用?三、讲授新课(76分钟)项目6建筑砂浆任务2抹面砂浆一、抹面砂浆1、普通抹面砂浆抹面砂浆又称抹灰砂浆。(1)抹面砂浆的组成材料:水泥、石灰或石膏以及天然砂等。根据抹面砂浆的使用特点,对其主要技术要求不是抗压强度,而是其和易性及其与基层材料的粘结力。为此,常需多用一些胶凝材料,并加入适量的有机聚合物以增强粘结力。同时,为了减少抹面砂浆因收缩而引起开裂,常在砂浆中加入一定量纤维材料,砂浆常用的纤维材料有麻刀、纸筋、稻草及玻璃纤维等。(2)抹面砂浆的施工及要求为了保证砂浆层与基层粘结牢固,表面平整,防止抹面层开裂,应采用分层施工的方法,通常分底层、中层和面层抹面施工。各层魔免的作用和要求不同,所以每层所选的砂浆也不一样。(3)抹面砂浆的种类及选用1)水泥砂浆;2)石灰砂浆;3)水泥混合砂浆;4)麻刀石灰砂浆;5)纸筋石灰砂浆等。用于砖墙的底层抹灰,多用石灰砂浆;有防水、防潮要求时用水泥砂浆。用于混凝土基层的底层抹灰,多为水泥混合砂浆;中层抹灰多用水泥混合砂浆或石灰砂浆。面层抹面多用水泥混合砂浆、麻刀石灰砂浆或纸筋石灰砂浆。水泥砂浆不得涂抹在石灰砂浆层上。二、装饰抹面砂浆(1)水磨石(2)水刷石(3)干粘石(4)斩假石(5)拉毛灰(6)弹涂三、防水砂浆防水砂浆是指用于防水层的砂浆,防水砂浆层又称刚性防水层,适用于不受振动和具有一定刚度的混凝土或砖石砌体表面。防水砂浆的配合比一般采用水泥:砂=1:(2.5-3.0),水灰比为0.50-0.55之间。水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥,砂子应采用级配良好的中砂。粉刷时,每层厚度约为5mm,共粉刷4-5层,厚20-30mm。粉刷完后,必须加强养护,防止开裂。四、特种砂浆1、绝热砂浆绝热砂浆是以水泥、石灰膏、石膏等胶凝材料与膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、陶粒、火山渣等轻质多孔骨料按一定比例配制成的砂浆。2、耐酸砂浆3、放射线砂浆4、膨胀砂浆5、自流平砂浆6、吸声砂浆四、小结(5分钟)1、其他砂浆的种类及应用2.抹面砂浆的施工方法五、作业(2分钟)P134-六一、组织教学(2分钟)二、复习导入(5分钟)砂浆的种类及应用?墙体材料是房屋建筑的主要维护材料和结构材料,墙体材料的发展方向是生产和应用多孔砖、空心砖、废渣砖、建筑砌块和建筑板材等各种新型墙体材料,主要目标是节能、节土、利废、保护环境和改善建筑功能。三、讲授新课(78分钟)项目7墙体及屋面材料一、砌墙砖(一)烧结砖1、烧结普通砖烧结普通砖是以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原材料,经焙烧而成的尺寸为240×115×53㎜直角六面体块材。烧结普通砖俗称小砖、标准砖、实心砖等。烧结普通砖根据抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级。烧结普通砖的缺陷指标当生产烧结砖的原料中含有有害杂质或生产工艺不当时,均可造成烧结砖的质量缺陷,影响砖的耐久性。主要缺陷及耐久性指标有:1)烧结砖的泛霜2)烧结砖的石灰爆裂3)欠火砖与过火砖4)烧结砖的耐久性2、烧结多孔砖、烧结空心砖和空心砌块(1)烧结多孔烧结多孔砖通常指砖内孔径不大于22mm,孔洞率不小于15%的烧结砖。外型尺寸可为长度(L)290、240、190㎜,宽度(B)240、190、180、175、140、115㎜,高度(H)90㎜的不同组合而成。烧结多孔砖内的孔洞尺寸小而数量多,孔洞分布在大面尚且均匀合理,非孔部分砖体较密实,所以强度较高。工程中使用时常以孔洞垂直于承压面,以充分利用砖的抗压强度。烧结多孔砖根据10块的抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级。(2)烧结空心砖和空心砌块烧结空心砖是指孔洞率大于15%,孔尺寸大而孔数量少的砖。烧结空心砖的尺寸一般较大,空洞通常平行于承压面,抗压强度较低。依据抗压强度可划分为MU5.0、MU3.0和MU2.0三种强度等级。根据空心砖(含空洞)的表观密度划分为800、900、1100㎏/m3三个等级的空心砖。每个密度级别根据外观质量、强度等级、尺寸偏差和物理性能,又分为优等品(A)、一等品(B)与合格品(C)三个等级。(二)非烧结砖1、蒸养(压)砖通常以粉煤灰为主要原料也可以加入矿渣、石灰、河砂做骨料,然后加入适量的白灰、石膏,经混合消解后,由压砖机压制成不同规格的砖坯,再送入蒸压釜内高压蒸汽养护而成。主要产品有灰砂砖、粉煤灰砖及炉渣砖等。2、混凝土多孔砖和混凝土普通砖一、蒸压加气混凝土砌块蒸压加气混凝土砌块是以钙质材料(水泥、石灰等)和硅质材料(矿渣和粉煤灰)加入铝粉(作加气剂),经蒸压养护而成的多孔轻质块体材料,简称加气混凝土。蒸压加气混凝土砌块常用品种有加气粉煤灰砌块、蒸压矿渣加气混凝土砌块。具体表现密度小、保温和耐火性好、易加工、抗震性好、施工方便的特点,适用于底层间建筑的承重墙,多层建筑和高层建筑的隔离墙、填充墙及工业建筑物的维护墙体和绝热墙体。加气混凝土外墙面应作饰面防护措施。二、蒸养粉煤灰砌块以粉煤灰、石灰、石膏和骨料为原料,经加水搅拌、振动成型、蒸汽养护而制成的一种密室砌块。适用于一般建筑的维护墙。三、普通混凝土小型空心砌块普通混凝土小型空心砌块是以水泥为胶凝材料,砂、石、煤矸石、炉渣为骨料(也可加入外加剂等),经加水搅拌、振动加压和冲压成型、养护而成的小型空心砌块。工程中常用的混凝土空心砌块尺寸一般为390×190×190mm、290×190×190mm和190×190×190mm,孔洞率一般为35%~60%。小型空心砌块特点是块大、体轻、高强、节约砂浆,增加房屋使用面积,砌筑方便,施工功效高,速度快,成本低,同时适应性强。多用于一般七层以下民用房屋和工业仓库、维护墙等工程上。混凝土小型空心砌块在砌筑时一般不宜浇水,但在气候特别干燥炎热是,可在砌筑前少喷水润湿。四、屋面材料1、石棉水泥瓦2、钢丝网水泥波瓦3、玻璃钢波形瓦4、聚氯乙烯波纹瓦5、彩色混凝土平瓦6、油毡(沥青)瓦四、小结(5分钟)1、墙体材料的种类及应用2.屋面材料的种类及应用一、组织教学(2分钟)二、复习导入(5分钟)墙体材料及屋面材料的种类及应用?钢材有很高的抗拉性能,因此在工程中应用广泛。三、讲授新课(78分钟)项目8建筑钢材任务1建筑钢材的性能一、钢的冶炼1、氧气转炉钢2、平炉钢3、电炉钢二、钢的分类1.按化学成分分类(1)碳素钢。碳素钢的化学成分主要是铁,其次是碳,故也称铁一碳合金。其含碳量为0.02%~2.06%。此外尚含有极少量的硅、锰和微量的硫、磷等元素。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0.25%~0.60%)高碳钢(含碳量大于0.60%)(2)合金钢。是指在炼钢过程中,有意识地加入一种或多种能改善钢材性能的合金元素而制得的钢种。常用合金元素有:硅、锰、钛、钒、铌、铬等。按合金元素总含量的不同,合金钢可分为低合金钢(合金元素总含量小于5%)中合金钢(合金元素总含量为5%~10%)高合金钢(合金元素总含量大于10%)。2.按冶炼时脱氧程度分类(1)沸腾钢。炼钢时仅加入锰铁进行脱氧,则脱氧不完全。这种钢水浇入锭模时,会有大量的CO气体从钢水中外逸,引起钢水呈沸腾状,故称沸腾钢,代号为“F“。沸腾钢组织不够致密,成分不太均匀,硫、磷等杂质偏析较严重,故质量较差。但因其成本低、产量高,故被广泛用于一般建筑工程。(2)镇静钢。炼钢时采用锰铁、硅铁和铝锭等作脱氧剂,脱氧完全,且同时能起去硫作用。这种钢水铸锭时能平静地充满锭模并冷却凝固,故称镇静钢,代号为“Z”。镇静钢虽成本较高,但其组织致密,成分均匀,性能稳定,故质量好。适用于预应力混凝土等重要的结构工程。(3)半镇静钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间,为质量较好的钢,其代号为“b”。(4)特殊镇静钢。比镇静钢脱氧程度还要充分彻底的钢,故其质量最好,适用于特别重要的结构工程,代号为“TZ”。三、钢的化学成分对钢性能的影响1)碳2)硅3)锰4)磷5)硫6)氧、氮7)铝、钛、钒、铌四、钢材的技术性质1.抗拉性能抗拉性能是建筑钢材最重要的技术性质。其技术指标为由拉力试验测定的屈服点、抗拉强度和伸长率。低碳钢(软钢)受拉的应力一应变图能够较好地解释这些重要的技术指标,见图8-1.低碳钢受拉时的应力一应变图(1)屈服点:当试件拉力在OB范围内时,如卸去拉力,试件能恢复原状,应力与应变的比值为常数,因此,该阶段被称为弹性阶段。当对试件的拉伸进入塑性变形的屈服阶段BC时,称屈服下限C下所对应的应力为屈服强度或屈服点,记做σs。设计时一般以σs作为强度取值的依据。对屈服现象不明显的钢材,规定以0.2%残余变形时的应力σ0.2作为屈服强度。(2)抗拉强度:从图8-1中CD曲线逐步上升可以看出:试件在屈服阶段以后,其抵抗塑性变形的能力又重新提高,称为强化阶段。对应于最高点D的应力称为抗拉强度,用σb表示。设计中抗拉强度虽然不能利用,但屈强比σs/σb有一定意义。屈强比愈小,反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性愈大,因而结构的安全性愈高。但屈强比太小,则反映钢材不能有效地被利用。(3)伸长率:图8-1中当曲线到达D点后,试件薄弱处急剧缩小,塑性变形迅速增加,产生“颈缩现象”而断裂。量出拉断后标距部分的长度Ll,标距的伸长值与原始标距L0的百分率称为伸长率。即伸长率表征了钢材的塑性变形能力。由于在塑性变形时颈缩处的伸长较大,故当原始标距与试件的直径之比愈大,则颈缩处伸长中的比重愈小,因而计算的伸长率会小些。通常以δ5和δ10分别表示L0=5d0和L0=10d0(d0为试件直径)时的伸长率。对同一种钢材,δ5应大于δ10。2.冷弯性能冷弯检测是将钢材按规定的弯曲角度和弯心直径进行弯曲,若弯曲后试件弯曲处无裂纹、起层及断裂现象,即认为冷弯性能合格,否则为不合格。四、小结(5分钟)1、建筑钢材的种类及化学成分对钢材的影响2、建筑钢材的力学性能一、组织教学(2分钟)二、复习导入(5分钟)1、建筑钢材的种类及化学成分对钢材的影响?建筑钢材的力学性能?建筑钢材的其他性能有哪些呢?三、讲授新课(76分钟)项目8建筑钢材任务2建筑钢材的性能一、冷弯性能冷弯性能,指钢材在常温下承受弯曲变形的能力,是建筑钢材的重要工艺性能。建筑钢材的冷弯,一般用弯曲角度(及弯心直径d相对于钢材厚度a的比值)来表示。试验时采用的弯曲角度愈大,弯心直径对试件厚度(或直径)的比值愈小,表示对冷弯性能的要求愈高。钢材冷弯试验如图:按规定的弯曲角和弯心直径进行试验,试件的弯曲处不发生裂缝、裂断或起层,即认为冷弯性能合格。焊接性能保证焊接质量,要求焊缝及附近过热区不产生裂缝及变脆倾向,焊接后的力学性能,特别是强度不低于原钢材的性能叫可焊性。可焊性与钢材所含化学成分及含量有关,含碳量高,或含较多的硫,钢材的可焊性都变差。钢材的热处理
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