建筑材料基础知识讲解

第一章建筑材料基本性质本章为全书重点之一。在讨论具体性质之前，要求同学理解不同材料，在结构物中的功用不同，所处的环境不同，对其性质的要求也不同。本章所讨论的各种性质都是建筑材料经常要考虑的性质。掌握或了解这些性质的概念（包括定义、表示方法、实用意义等）对以后讨论各种材料意义重大。建筑材料的性质可归纳为：物理性质、力学性质、化学性质、耐久性等。第一节材料的组成与结构一、材料的组成材料的组成是决定材料性质的内在因素之一。主要包括：化学组成和矿物组成。二、材料的结构材料的性质与材料内部的结构有密切的关系。材料的结构主要分成：宏观结构显微结构微观结构。第二节材料的物理性质一、表示材料物理状态特征的性质1、体积密度：材料在自然状态下单位体积的质量称为体积密度。2、密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为密度。3、堆积密度：散粒材料在规定装填条件下单位体积的质量称为堆积密度。注意：密实状态下的体积是指构成材料的固体物质本身的体积；自然状态下的体积是指固体物质的体积与全部孔隙体积之和；堆积体积是指自然状态下的体积与颗粒之间的空隙之和。4、表观密度：材料的质量与表观体积之比。表观体积是实体积加闭口孔隙体积，此体积即材料排开水的体积。5、孔隙率：材料中孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。6、开口孔隙率：材料中能被水饱和（即被水所充满）的孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。7、闭口孔隙率：材料中闭口孔隙的体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。即闭口孔隙率=孔隙率-开口孔隙率。8、空隙率：散粒材料在自然堆积状态下，其中的空隙体积与散粒材料在自然状态下的体积之比的百分率。二、与各种物理过程有关的材料性质1、亲水性：当水与材料接触时，材料分子与水分子之间的作用力（吸附力）大于水分子之间的作用力（内聚力），材料表面吸附水分，即被水润湿，表现出亲水性，这种材料称为亲水材料。2、憎水性：当水与材料接触时，材料分子与水分子之间的作用力（吸附力）小于水分子之间的作用力（内聚力），材料表面不吸附水分，即不被水润湿，表现出憎水性，这种材料称为憎水材料。3、吸水性：材料吸收水分的能力称为吸水性，用吸水率表示。吸水率有两种表示方法：质量吸水率体积吸水率质量吸水率是材料在浸水饱和状态下所吸收的水分的质量与材料在绝对干燥状态下的质量之比。体积吸水率是材料在浸水饱和状态下所吸收的水分的体积与材料在自然状态下的体积之比。4、含水率：材料在自然状态下所含的水的质量与材料干重之比例题：已知某种建筑材料试样的孔隙率为24%，此试样在自然状态下的体积为40立方厘米，质量为85.50克，吸水饱和后的质量为89.77克，烘干后的质量为82.30克。试求该材料的密度、表观密度、开口孔隙率、闭口孔隙率、含水率。解：密度=干质量/密实状态下的体积=82.30/40×（1-0.24）=2.7克/立方厘米开口孔隙率=开口孔隙的体积/自然状态下的体积=（89.77-82.3）÷1/40=0.187闭口孔隙率=孔隙率-开口孔隙率=0.24-0.187=0.053表观密度=干质量/表观体积=82.3/40×（1-0.187）=2.53含水率=水的质量/干重=（85.5-82.3）/82.3=0.039第三节材料的力学性质一、材料在外力作用下的变形性质1、弹性变形：材料在外力作用下产生变形，当外力消除后，能够完全恢复原来形状的性质称为弹性，这种变形称为弹性变形。2、塑性变形：材料在外力作用下产生变形而不出现裂缝，当外力消除后，不能够自动恢复原来形状的性质称为塑性，这种变形称为塑性变形。二、强度材料抵抗在应力作用下破坏的性能称为强度。强度通常以强度极限表示。强度极限即单位受力面积所能承受的最大荷载。有关材料的力学性质，在《材料力学》中有详尽的论述，本书不作要求。注意：对于以力学性质为主要性能指标的材料，通常按其强度值的大小划分成若干等级或标号。脆性材料（混凝土、水泥等）主要以抗压强度来划分等级或标号，塑性材料（钢材等）以抗拉强度来划分。强度值和强度等级或标号不能混淆，前者是表示材料力学性质的指标，后者是根据强度值划分的级别。第二章石材本章的重点内容为常用建筑石材，其他内容不作要求。一、砌筑用石材的规格1、料石：截面的宽度、高度不小于200毫米，且不小于长度的1/4。2、细料石：叠砌面的凹入深度不大于10毫米。3、粗料石：叠砌面的凹入深度不大于20毫米。4、毛料石：外形大致方正，一般不加工，高度不小于200毫米，叠砌面的凹入深度不大于25毫米5、毛石：形状不规则，中部厚度不小于200毫米。主要用于基础、毛石混凝土。二、常用建筑石材1、花岗岩：主要矿物组成是长石、石英，为全晶制，块状结构，通常有灰、白、黄、红等多种颜色，具有很好的装饰性。抗风化性及耐久性高，耐酸性好，使用年限高。2、石灰岩：主要由方解石组成，常呈灰、白等颜色，可用于基础、挡土墙等石砌体，破碎后可用于配制混凝土。它也是生产石灰和水泥等的原料。3大理石：主要矿物组成是方解石和白云石。构造致密，呈块状，常呈白、浅红、浅绿等斑纹，装饰效果好。其吸水率小、杂质少、质地坚硬。第三章气硬性胶凝材料本章的重点是建筑石膏和石灰。第一节石膏一、石膏的化学组成生产石膏的原料主要为含硫酸钙的天然石膏（又称生石膏）或含硫酸钙的化工副产品和磷石膏、氟石膏、硼石膏等废渣，其化学式为CaSO4.2H2O，也称二水石膏。将天然二水石膏在不同的温度下煅烧可得到不同的石膏品种。如将天然二水石膏在107~1700c的干燥条件下加热可得建筑石膏。二、建筑石膏的凝结与硬化将建筑石膏加水后，它首先溶解于水，然后生成二水石膏析出。随着水化的不断进行，生成的二水石膏胶体微粒不断增多，这些微粒比原先更加细小，比表面积很大，吸附着很多的水分；同时浆体中的自由水分由于水化和蒸发而不断减少，浆体的稠度不断增加，胶体微粒间的黏结逐步增强，颗粒间产生摩擦力和黏结力，使浆体逐渐失去可塑性，即浆体逐渐产生凝结。继续水化，胶体转变成晶体。晶体颗粒逐渐长大，使浆体完全失去可塑性，产生强度，即浆体产生了硬化。这一过程不断进行，直至浆体完全干燥，强度不在增加，此时浆体已硬化人造成石材。浆体的凝结硬化过程是一个连续进行的过程。从加水开始拌合一直到浆体开始失去可塑性的过程称为浆体的初凝，对应的这段时间称为初凝时间；从加水拌合开始一直到浆体完全失去可塑性，并开始产生强度的过程称为浆体的硬化，对应的时间称为终凝时间。三、建筑石膏的特性、质量要求与应用（一）建筑石膏的特性建筑石膏与其他胶凝材料相比有以下特性：1、结硬化快2、凝结硬化时体积微膨胀3、孔隙率大与体积密度小4、保温性与吸声性好5、强度较低6、具有一定的调温与调湿性能7、防火性好但耐火性较差8、耐水性、抗渗性、抗冻性差（二）建筑石膏的质量要求建筑石膏的质量要求主要有强度、细度和凝结时间。按强度和细度划分为优等品、一等品和合格品。各等级建筑石膏的初凝时间不得小于6min，终凝时间不得大于30min。（三）建筑石膏的应用建筑石膏的应用很广，主要用于室内抹灰、粉刷、生产各种石膏板等。第二节石灰一、石灰的原料与生产生产石灰的原料主要是含碳酸钙为主的天然岩石，如石灰石、白垩等。将这些原料在高温下煅烧，即得生石灰，主要成分为氧化钙。正常温度下煅烧得到的石灰具有多孔结构，内部孔隙率大，晶体粒小，体积密度小，与水作用快。注意：生产时，由于火候或温度控制不均，常会含有欠火石灰或过火石灰。欠火石灰中含有未分解的碳酸钙内核，外部为正常煅烧的石灰，它只是降低了石灰的利用率，不会带来危害。温度过高得到的石灰称为过火石灰。过火石灰的结构致密，孔隙率小，体积密度大，并且晶粒粗大，表面常被熔融的黏土杂质形成的玻璃物质所包覆。因此过火石灰与水作用的速度很慢，须数天甚至数年，这对石灰的使用极为不利。为避免过火石灰在使用以后，因吸收空气中的水蒸气而逐步熟化膨胀，使已硬化的砂浆或制品产生隆起、开裂等破坏现象，在使用以前必须使过火石灰熟化或将过火石灰去除。常采用的方法是在熟化过程中，利用筛网除掉较大尺寸过火石灰颗粒，而较小的过火石灰颗粒在储灰坑中至少存放二周以上，使其充分熟化，此即所谓的“陈伏”。陈伏时为防止石灰炭化，石灰膏的表面须保存有一层水。二、石灰的特性1、保水性与可塑性好2、凝结硬化慢、强度低%3、耐水性差4、干燥收缩大本章的其他内容一般了解。第四章水泥本章以硅酸盐水泥和掺混合材料的硅酸盐水泥为重点，是全书重点之一。第一节硅酸盐水泥一、酸盐水泥的矿物组成国家标准规定：凡以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料，5%以下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，统称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥的主要矿物组成是：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。硅酸三钙决定着硅酸盐水泥四个星期内的强度；硅酸二钙四星期后才发挥强度作用，约一年左右达到硅酸三钙四个星期的发挥强度；铝酸三钙强度发挥较快，但强度低，其对硅酸盐水泥在1至3天或稍长时间内的强度起到一定的作用；铁铝酸四钙的强度发挥也较快，但强度低，对硅酸盐水泥的强度贡献小。二、硅酸盐水泥的凝结与硬化（一）硅酸盐水泥的水化硅酸盐水泥与水拌合后，熟料颗粒表面的四种矿物立即与水发生水化反应，生成五种水化产物：水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶，氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙晶体。其中，水化硅酸钙凝胶约占50%，氢氧化钙晶体约占20%。水泥早期强度增长快，后期强度增长缓慢，若温度和湿度适宜，其强度在几年或十几年后仍可缓慢增长。（二）水泥石及影响其凝结硬化的因素硬化后的水泥浆体，称为水泥石，是由胶凝体、未水化的水泥颗粒内核、毛细孔等组成的非均质体。水泥石的硬化程度越高，凝胶体含量越多，水泥石强度越高。影响水泥石凝结硬化的因素有：1、水泥熟料的矿物组成和细度2、石膏掺量：掺入石膏可延缓其凝结硬化速度3、养护时间：随着养护时间的增长，其强度不断增加4、温度和湿度：温度升高，硬化速度和强度增长快；水泥的凝结硬化必须在水分充足的条件下进行，因此要有一定的环境湿度5、水灰比：拌合水泥浆时，水与水泥的质量比，称为水灰比。水灰比愈小，其凝结硬化速度愈快，强度愈高三、酸盐水泥的技术要求1、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：比表面积应大于300平方米/千克，否则为不合格。2、凝结时间：为保证在施工时有充足的时间来完成搅拌、运输、成型等各种工艺，水泥的初凝时间不宜太短；施工完毕后，希望水泥能尽快硬化，产生强度，所以终凝时间不宜太长。硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于390分钟。3、体积安定性：水泥浆体在凝结硬化过程中体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。如体积变化不均匀即体积安定性不良，容易产生翘曲和开裂，降低工程质量甚至出现事故。在施工中，水泥的物理性能合格必须满足以下四个实验：凝结时间试验、机械性能试验、体积安定性试验和比表面系数试验。体积安定性试验用雷氏法或试饼煮沸法检验，目的是检验水泥浆硬化后体积膨胀而产生变形的性质;比表面系数试验用筛分析法，目的检验水泥细度。四、水泥石的腐蚀与防止1、水泥石受腐蚀的基本原因：水泥石中含有易受腐蚀的成分，即氢氧化钙和水化铝酸钙等；水泥石不密实，内部含有大量的毛细孔隙。2、易造成水泥石腐蚀的介质：软水及含硫酸盐、镁盐、碳酸盐、一般酸、强碱的水。3、防止腐蚀的措施：合理选用水泥的品种；掺入活性混合材料；提高水泥密实度；设保护层。五、硅酸盐水泥的性质、应用与存放（一）硅酸盐水泥的性质与应用1、早期及后期强度均高：适用于预制和现浇的混凝土工程、冬季施工的混凝土工程、预应力混凝土工程等。2、抗冻性好：适用于严寒地区和抗冻性要求高的混凝土工程。3、耐腐蚀性差：不宜用于受流动软水和压力水作用的工程，也不宜用于受海水和其它腐蚀性介质作用的工程。4、水化热高：不宜用于大体积混凝土工程。5、抗炭化性好：适合用于二氧化碳浓度较高的环境，如翻砂、铸造车间等。6、耐热性差：不得用于耐热混凝土工程。7、干缩小：可用于干燥环境。8、耐磨性好：可用于道路与地面工程。（二）酸盐水泥的运输与储存水泥在运输过程中，须防潮与防水。散装水泥须分库储存，袋装水泥的堆放高度不得超过十袋；水泥不宜久存，超过三个月的水泥须重新试验，确定其标号。第二节掺混合材料的硅酸盐水泥一、混合材料1、非活性混合材料：常温下不与氢氧化钙和水反应的混合材料称为非活性混合材料。主要有石灰石、石英砂及矿渣等。作用是调节水泥标号，降低水化热，增加水泥的产量，降低水泥成本等。2、活性混合材料：常温下与氢氧化钙和水发生反应的混合材料称为活性混合材料。主要有粒化高炉矿渣和火山灰质混合材料。主要作用是改善水泥的某种性能，此外也能起到调节水泥标号、降低水化热和成本、增加水泥产量的作用。二、普通硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、6%-15%的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥。国家标准对普通硅酸盐水泥的技术要求有：（1）细度筛孔尺寸为80μm的方孔筛的筛余不得超过10%，否则为不合格。（2）凝结时间初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于10小时。（3）标号根据抗压和抗折强度，将硅酸盐水泥划分为325（R）、425（R）、525（R）、625（R）四个标号。普通硅酸盐水泥由于混合材料掺量较少，其性质与硅酸盐水泥基本相同，略有差异，主要表现为：（1）早期强度略低（2）耐腐蚀性稍好（3）水化热略低（4）抗冻性和抗渗性好（5）抗炭化性略差（6）耐磨性略差三、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥简称矿渣水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-70%的粒化高炉矿渣及适量石膏组成。火山灰质硅酸盐水泥简称火山灰水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-50%的火山灰质混合材料及适量石膏组成。粉煤灰硅酸盐水泥简称粉煤灰水泥。它由硅酸盐水泥熟料、20%-40%的粉煤灰及适量石膏组成。（一）矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的性质与应用1、三种水泥的共性（1）早期强度低、后期强度发展高。这三种水泥不适合用于早期强度要求高的混凝土工程，如冬季施工、现浇工程等。（2）对温度敏感，适合高温养护。（3）耐腐蚀性好。适合用于有硫酸盐、镁盐、软水等腐蚀作用的环境，如水工、海港、码头等混凝土工程。（4）水化热少。适合用于大体积混凝土。（5）抗冻性差。（6）抗炭化性较差。不适合用于二氧化碳含量高的工业厂房，如铸造、翻砂车间。2、三种水泥的特性（1）矿渣硅酸盐水泥适合用于有耐热要求的混凝土工程，不适合用于有抗冻性要求的混凝土工程。（2）火山灰质硅酸盐水泥适合用于有抗渗性要求的混凝土工程，不适合用于干燥环境中的地上混凝土工程，也不宜用于有耐磨性要求的混凝土工程。（3）粉煤灰硅酸盐水泥适合用于承载较晚的混凝土工程，不宜用于有抗渗要求的混凝土工程，也不宜用于干燥环境中的混凝土工程及有耐磨性要求的混凝土工程。四、复合硅酸盐水水泥凡有硅酸盐水水泥熟料、两两种或两种以以上规定的混混合材料、适适量石膏磨细细而成的水硬硬性胶凝材料料，称为复合合硅酸盐水泥泥。复合硅酸酸盐水泥由于于掺入了二种种以上的混合合材料，起到到了互相取长长补短的作用用，其效果大大大优于只掺掺一种混合材材料。其早期期强度提高，且且水化热低，耐耐腐蚀性、抗抗渗性及抗冻冻性较好。因因而其用途更更为广泛，是是一种很有发发展前途的水水泥。第五章混凝土混凝土是以胶凝凝材料与骨料料按适当比例例配合，经搅搅拌、成型、硬硬化而成的一一种人造石材材。按所用胶胶凝材料分为为水泥混凝土土、石膏混凝凝土、水玻璃璃混凝土等，本本章主要介绍绍广为应用的的水泥混凝土土。本章是全全书的重点。第一节普通混凝凝土的组成及及基本要求一、混凝土的组成成混凝土是由水水泥、水、砂砂和石子组成成。水和水泥泥成为水泥浆浆，砂和石子子为混凝土的的骨料。在混混凝土的组成成中，骨料一一般占总体积积的70%-880%；水泥石约约占20%-330%，其余是少少量的空气。二、混凝土的基本本要求1、混凝土拌合物的的和易性：混混凝土拌合物物必须具有与与施工条件相相适应的和易易性。2、强度：混凝土经经养护至规定定天数，应达达到设计要求求的强度。3、耐久性4、经济性第二节普通混凝凝土的组成材材料一、水泥水泥标号的选选择，根据混混凝土的强度度要求确定，使使水泥标号与与混凝土强度度相适应。水水泥的强度约约为混凝土强强度的1.5-22.0倍为好。二、细骨料粒径为5㎜以下的的骨料称为细细骨料，一般般采用天然砂砂。混凝土用用砂的质量要要求，主要有有以下几项：：1、砂的粗细程度及及颗粒级配粒径越小，总总表面积越大大。在混凝土土中，砂的表表面由水泥浆浆包裹，砂的的总表面积越越大，需要的的水泥浆越多多。当混凝土土拌合物的流流动性要求一一定时，显然然用粗砂比用用细砂所需水水泥浆为省，且且硬化后水泥泥石含量少，可可提高混凝土土的密实性，但但砂粒过粗，又又使混凝土拌拌合物容易产产生离析、泌泌水现象，影影响混凝土的的均匀性，所所以，拌制混混凝土的砂，不不宜过细，也也不宜过粗。评定砂的粗细细，通常用筛筛分析法。该该法是用一套套孔径为5.00、2.50、1.25、0.630、0.315、0.160㎜的标准筛筛，将预先通通过孔径为10.0㎜筛的干砂砂试样500克由粗到细细依次过筛，然然后称量各筛筛上余留砂样样的质量，计计算出各筛上上的“分计筛余百百分率”和“累计筛余百百分率”，计算如下下：筛孔尺寸/㎜分分计筛余（克克）分计筛余百百分率（%）累计筛余百百分率（%）5.00m1a1=m11/m?11=a12.50m2a2=m22/m?22=a1+aa21.25m3a3=m33/m?33=a1+aa3+a30.630m44a4=mm4/m??4=a1++a2+a33+a40.315m55a5=mm5/m??5=a1++a2+a33+a4+aa50.160m66a6=mm6/m??6=a1++a2+a33+a4+aa5+a6砂的粗细程度度，，工程上上常用细度模模数μf表示，其定定义为：μf=（?2+?3+?44+?5+??6）-5?1//100-??1细度模数越大大，表示砂越越粗。细度模模数在3.7-33.1为粗砂，在3.0-22.3为中砂，在2.2-11.6为细砂。普普通混凝土用用砂的细度模模数范围在3.7-11.6，以中砂为为宜。在配制制混凝土时，除除了考虑砂的的粗细程度外外，还要考虑虑它的颗粒级级配。砂为什什么要有良好好的颗粒级配配呢？砂的颗粒级配配是指粒径大大小不同的砂砂相互搭配的的情况。级配配好的砂应该该是粗砂空隙隙被细砂所填填充，使砂的的空隙达到尽尽可能小。这这样不仅可以以减少水泥浆浆量，即节约约水泥，而且且水泥石含量量少，混凝土土密实度提高高，强度和耐耐久性加强。可可见，要想减减少砂粒间的的空隙，就必必须有良好的的级配。2、泥、泥块及有害害物质（1）泥及泥块：泥黏黏附在骨料的的表面，防碍碍水泥石与骨骨料的黏结，降降低混凝土强强度，还会加加大混凝土的的干缩，降低低混凝土的抗抗渗性和抗冻冻性。泥块在在搅拌时不宜宜散开，对混混凝土性质的的影响更为严严重。（2）有害物质：砂中中的有害物质质主要包括硫硫化物、硫酸酸盐、有机物物及云母等，能能降低混凝土土的强度和耐耐久性。3、坚固性：必须选选坚固性好的的砂，不用已已风化的砂。三、粗骨料最大粒径的大大小表示粗骨骨料的粗细程程度。粗骨料料最大粒径增增大时，骨料料总表面积减减少，可减少少水泥浆用量量，节约水泥泥，且有助于于提高混凝土土密实度，因因此，当配制制中等强度以以下的混凝土土时，尽量采采用粒径大的的粗骨料。但但粗骨料的最最大粒径，不不得大于结构构截面最小尺尺寸的1/4，并不得大大于钢筋最小小净距的3/4；对混凝土土实心板，最最大粒径不得得大于板厚的的1/2，并不得超超过50㎜。四、混凝土拌合及及养护用水凡能饮用的自自来水及清洁洁的天然水都都能用来养护护和拌制混凝凝土。污水、酸酸性水、含硫硫酸盐超过1%的水均不得得使用。海水水一般不用来来拌制混凝土土。第三节普通混凝凝土拌合物的的性质混凝土的主要性质质是和易性。一、和易性和易性是指混混凝土是否易易于施工操作作和均匀密实实的性能。主主要表现为：：是否易于搅搅拌和卸出；；运输过程中中是否分层、泌泌水；浇灌时时是否离析；；振捣时是否否易于填满模模型。可见，和和易性是一项项综合性能，包包括流动性、粘粘聚性和保水水性。1、流动性：指混凝凝土能够均匀匀密实的填满满模型的性能能。混凝土拌拌合物必须有有好的流动性性。2、粘聚性：为什么么要有好的粘粘聚性呢？粘粘聚性差的拌拌合物中的石石子容易与砂砂浆分离，并并出现分层现现象，振实后后的混凝土表表面还会出现现蜂窝、空洞洞等缺陷。3、保水性：保水性性差，泌水倾倾向加大，振振捣后拌合物物中的水分泌泌出、上浮，使使水分流经的的地方形成毛毛细孔隙，成成为渗水通道道；上浮到表表面的水分，形形成疏松层，如如上面继续浇浇灌混凝土，则则新旧混凝土土之间形成薄薄弱的夹层；；上浮过程中中积聚在石字字和钢筋下面面的水分，形形成水隙，影影响水泥浆与与石字和钢筋筋的黏结。二、和易性的测定定通常是测定拌拌合物的流动动性，粘聚性性和保水性一一般靠目测。坍坍落度法：测测定时，将混混凝土拌合物物按规定方法法装入坍落筒筒内，然后将将筒垂直提起起，由于自重重会产生坍落落现象，坍落落的高度称为为坍落度。坍坍落度越大，说说明流动性越越好。粘聚性的检查查方法，是用用捣棒在已坍坍落的拌合物物一测轻敲，如如果轻敲后拌拌合物保持整整体，渐渐下下沉，表明粘粘聚性好；如如果拌合物突突然倒塌，部部分离析，表表明粘聚性差差。保水性的检查查方法，是当当坍落筒提起起后如有较多多稀浆从底部部析出而拌合合物因失浆骨骨料外露，说说明保水性差差；如无浆或或有少量的稀稀浆析出，拌拌合物含浆饱饱满，则保水水性好。三、影响和易性的的因素1、用水量：用水量量是决定混凝凝土拌合物流流动性的主要要因素。分布布在水泥浆中中的水量，决决定了拌合物物的流动性。拌合合物中，水泥泥浆应填充骨骨料颗粒间的的空隙，并在在骨料颗粒表表面形成润滑滑层以降低摩摩擦，由此可可见，为了获获得要求的流流动性，必须须有足够的水水泥浆。实验表明，当当混凝土所用用粗、细骨料料一定时，即即使水泥用量量有所变动，为为获得要求的的流动性，所所用水量基本本是一定的。流流动性与用水水量的这一关关系称为恒定定用水量法则则。这给混凝凝土配合比设设计带来很大大方便。注意：增加用用水量虽然可可以提高流动动性，但用水水量过大，又又使拌合物的的粘聚性和保保水性变差，影影响混凝土的的强度和耐久久性。因此，必必须在保持水水灰比即水与与水泥的质量量比不变的条条件下，在增增加用水量的的同时，增加加水泥的用量量。2、水灰比：水灰比比决定着水泥泥浆的稀稠。为为获得密实的的混凝土，所所用的水灰比比不宜过小；；为保证拌合合物有良好的的粘聚性和保保水性，所用用的水灰比又又不能过大。水水灰比一般在在0.5-00.8。在此范围围内，当混凝凝土中用水量量一定时，水水灰比的变化化对流动性影影响不大。3、砂率：砂率是指指混凝土中砂砂的用量占砂砂、石总量的的质量百分率率。当砂率过过大时，由于于骨料的空隙隙率与总表面面积增大，在在水泥浆用量量一定的条件件下，包覆骨骨料的水泥浆浆层减薄，流流动性变差；；若砂率过小小，砂的体积积不足以填满满石子的空隙隙，要用部分分水泥浆填充充，使起润滑滑作用的水泥泥浆层减薄，混混凝土变的粗粗涩，和易性性变差，出现现离析、溃散散现象。而在在合理砂率下下，在水泥浆浆量一定的情情况下，使混混凝土拌合物物有良好的和和易性。或者者说，当采用用合理砂率时时，在混凝土土拌合物有良良好的和易性性条件下，使使水泥用量最最少。可见合合理砂率，就就是保持混凝凝土拌合物有有良好粘聚性性和保水性的的最小砂率。4、其他影响因素影响和易性的的其他因素有有：水泥品种种、骨料条件件、时间和温温度、外加剂剂等四、坍落度的选择择坍落度的选择择原则是：在在满足施工要要求的前提下下，尽可能采采用较小的坍坍落度。第四节普通混凝凝土结构和性性质一、混凝土强度（一）混凝土的抗抗压强度和强强度等级混凝土强度包包括抗压、抗抗拉、抗弯和和抗剪，其中中以抗压强度度为最高，所所以混凝土主主要用来抗压压。混凝土的的抗压强度是是一项最重要要的性能指标标。按照国家家规定，以边边长为150㎜的立方体体试块，在标标准养护条件件下（温度为为20度左右，相相对湿度大于于90%）养护28天，测得的的抗压强度值值，称为立方方抗压强度fcu.混凝土按强度度分成若干强强度等级，混混凝土的强度度等级是按立立方体抗压强强度标准值fcu，k划分的。立立方体抗压强强度标准值是是立方抗压强强度总体分布布中的一个值值，强度低于于该值得百分分率不超过5%，即有95%的保证率。混混凝土的强度度分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等十二个等等级。（二）普通混凝土土受压破坏特特点混凝土受压破破坏主要发生生在水泥石与与骨料的界面面上。混凝土土受荷载之前前，粗骨料与与水泥石界面面上实际已存存在细小裂缝缝。随着荷载载的增加，裂裂缝的长度、宽宽度和数量也也不断增加，若若荷载是继续续的，随时间间延长即发生生破坏.决定混凝土土强度的应该该是水泥石与与粗骨料界面面的黏结强度度。（三）影响混凝土土强度的因素素1、水泥强度和水灰灰比：从普通通混凝土受压压破坏特点得得知，混凝土土强度主要决决定于水泥石石与粗骨料界界面的黏结强强度。而黏结结强度又取决决于水泥石强强度。水泥石石强度愈高，水水泥石与粗骨骨料界面强度度也愈高。至至于水泥石强强度，则取决决于水泥强度度和水灰比。这这是因为：水水泥强度愈高高，水泥石强强度愈高，黏黏结力愈强，混混凝土强度愈愈高。在水泥泥强度相同的的情况下，混混凝土强度则则随水灰比的的增大有规律律的降低。但但水灰比也不不是愈小愈好好，当水灰比比过小时，水水泥浆过于干干稠，混凝土土不易被振密密实，反而导导致混凝土强强度降低。我我国通过实验验求得的这种种线性关系式式为：fcu=AAfc(C//W-B)式中：fcu——混凝土28天龄期的抗抗压强度；C/W——灰水比比；fc——水泥实际强度；A、B——经验系数。碎石混混凝土A=0.448，B=0.552卵石混凝土AA=0.500，B=0.661式中的水泥泥实际强度是是经实验测定定的强度值。在在无法取得水水泥实际强度度值时，对新新出厂的水泥泥可按下式计计算：Fc=Kcfcbb式中：fbc——水泥标号；；kc——水泥标号富余系数数。（应按实实际资料确定定，在无统计计资料时可取取1.13）注意：混凝土土强度与水灰灰比关系的计计算式只适用用于塑性拌合合物的混凝土土，不适用于于干性拌合物物的混凝土。采采用的灰水比比宜在1.25--2.5范围内。利利用此式可以以初步解决以以下两个问题题：（1）当所采用用的水泥强度度已定，欲配配制某种强度度的混凝土时时，可以估计计出应采用的的灰水比值。（2）当已知所采用的水泥强度与灰水比值，可以估计出混凝土28天可能达到的强度。2、龄期：混凝土在在正常情况下下，强度随着着龄期的增加加而增长，最最初的7-14天内较快，以以后增长逐渐渐缓慢，28天后强度增增长更慢，但但可持续几十十年。3、养护温度和湿度度：混凝土浇浇捣后，必须须保持适当的的温度和足够够的湿度，使使水泥充分水水化，以保证证混凝土强度度的不断发展展。一般规定定，在自然养养护时，对硅硅酸盐水泥、普普通水泥、矿矿渣水泥配制制的混凝土，浇浇水保湿养护护日期不少于于7天；火山灰灰水泥、粉煤煤灰水泥、掺掺有缓凝型外外加剂或有抗抗渗性要求的的混凝土，则则不得少于14天。4、施工质量：施工工质量是影响响混凝土强度度的基本因素素。若发生计计量不准，搅搅拌不均匀，运运输方式不当当造成离析，振振捣不密实等等现象时，均均会降低混凝凝土强度。因因此必须严把把施工质量关关。（四）高混凝土强强度的措施1、采用高标号水泥泥2、采用干硬性混凝凝土拌合物3、采用湿热处理：：分为蒸汽养养护和蒸压养养护。蒸汽养养护是在温度度低于100度的常压蒸蒸汽中进行。一一般混凝土经经16-20小时的蒸汽汽养护后，强强度可达正常常养护条件下下28天强度的70%-880%。蒸压养护护是在175度的温度、8个大气压的的蒸压釜内进进行。在高温温高压的条件件下，提高混混凝土强度。4、改进施工工艺：：加强搅拌和和振捣，采用用混凝土拌合合用水磁化、混混凝土裹石搅搅拌法等新技技术。5、加入外加剂：如如加入减水剂剂和早强剂等等，可提高混混凝土强度。二、普通混凝土的的变形性质混凝土在硬化化后和使用过过程中，受各各种因素影响响而产生变形形，主要有化化学收缩、干干湿变形、温温度变形和荷荷载作用下的的变形等，这这些都是使混混凝土产生裂裂缝的重要原原因，直接影影响混凝土的的强度和耐久久性。（一）化学收缩混凝土在硬化化过程中，水水泥水化后的的体积小于水水化前的体积积，致使混凝凝土产生收缩缩，这种收缩缩叫化学收缩缩。（二）干湿变形当混凝土在水水中硬化时，会会引起微小膨膨胀，当在干干燥空气中硬硬化时，会引引起干缩。干干缩变形对混混凝土危害较较大，它可使使混凝土表面面开裂，是混混凝土的耐久久性严重降低低。影响干湿变形形的因素主要要有：用水量量（水灰比一一定的条件下下，用水量越越多，干缩越越大）、水灰灰比（水灰比比大，干缩大大）、水泥品品种及细度（火火山灰干缩大大、粉煤灰干干缩小；水泥泥细，干缩大大）、养护条条件（采用湿湿热处理，可可减小干缩）。（三）温度变形温度缩降1度度，每米胀缩缩0.01毫米。温度度变形对大体体积混凝土极极为不利。在在混凝土硬化化初期，放出出较多的水化化热，当混凝凝土较厚时，散散热缓慢，致致使内外温差差较大，因而而变形较大。（四）荷载作用下下的变形混凝土的变形形分为弹性变变形和塑性变变形。徐变：：混凝土在持持续荷载作用用下，随时间间增长的变形形称为徐变。徐徐变变形初期期增长较快，然然后逐渐减慢慢，，一般持持续2-3年才逐渐趋趋于稳定。徐徐变的作用：：徐变可消除除钢筋混凝土土内的应力集集中，.使应力较均均匀的重新分分布，对大体体积混凝土能能消除一部分分由于温度变变形所产生的的破坏应力。但但在预应力混混凝土结构中中，徐变将使使混凝土的预预加应力受到到损失。影响徐变的因因素：水灰比比较大时，徐徐变较大；水水灰比相同，用用水量较大时时，徐变较大大；骨料级配配好，最大粒粒径较大，弹弹性模量较大大时，混凝土土徐变较小；；当混凝土在在较早龄期受受荷时，产生生的徐变较大大。三、普通混凝土的的耐久性抗渗性、抗冻冻性、抗侵蚀蚀性、抗炭化化性、以及防防止碱-骨料反应等等，统称为混混凝土的耐久久性。提高耐久性的的主要措施：：1选用适当品品种的水泥；；2严格控制水水灰比并保证证足够的水泥泥用量；3选用质量好好的砂、石，严严格控制骨料料中的泥及有有害杂质的含含量。采用级级配好的骨料料。4适当掺用减减水剂和引气气剂。5在混凝土施施工中，应搅搅拌均匀，振振捣密实，加加强养护等，以以增强混凝土土的密实性。第六节普通混凝凝土配合比设设计混凝土配合比比是指混凝土土中各组成材材料（水泥、水水、砂、石）之之间的比例关关系。有两种种表示方法：：一种是以1立方米混凝凝土中各种材材料用量，如如水泥300千克，水180千克，砂690千克，石子1260千克；另一一种是用单位位质量的水泥泥与各种材料料用量的比值值及混凝土的的水灰比来表表示，例如前前例可写成：：C:S:GG=1:2..3:4.22，W/C=00.6。一、混凝土配合比比基本参数的的确定混凝土配合比比设计，实质质上就是确定定四项材料用用量之间的三三个比例关系系，即水与水水泥之间的比比例关系用水水灰比表示；；砂与石子之之间的比例关关系用砂率表表示；水泥浆浆与骨料之间间的比例关系系，可用1立方米混凝凝土的用水量量来反映。当当这三个比例例关系确定，混混凝土的配合合比就确定了了。（一）水灰比的确确定满足强度要求求的水灰比，可可根据确定出出的配制强度度，按混凝土土强度公式算算出。满足耐耐久性要求的的水灰比，根根据最大水灰灰比和最小水水泥用量的规规定查表。根根据强度和耐耐久性要求确确定的水灰比比有时是不相相同的，应选选取其中较小小的水灰比。（二）确定用水量量用水量参照混混凝土用水量量参考表进行行初步估计。然然后按估计的的用水量试拌拌混凝土拌合合物，测其坍坍落度，坍落落度若不符合合要求，应保保持水灰比不不变的情况下下调整用水量量，再做试验验，直到符合合要求为止。（三）砂率的确定定通常确定砂率率的方法，可可先凭经验或或经验图表进进行估算，然然后按初步估估计的砂率拌拌制混凝土，进进行和易性试试验，通过调调整确定。二、混凝土配合比比设计的方法法和步骤配合比设计工工作，一般均均在实验室进进行。选用干干燥状态的骨骨料，在标准准条件下制作作试件和养护护，这样获得得的配合比称称为实验室配配合比。在施施工现场，骨骨料多在露天天堆放，含有有水分，在这这种条件下使使用的配合比比叫做施工配配合比。设计计混凝土时，先先设计实验室室配合比，在在根据施工现现场的实际情情况换算成施施工配合比。（一）初步估算配配合比1、确定配制强度ffcufcuu=fcu，k+1.6645σ式中：fcu，k——设计要求的的混凝土强度度等级σ——混凝土强度度标准差-1.6445——强度保证率率为95%的t值。2、确定水灰比w//cfcu==Afc(CC/W-B))则W/C==Afc/((fcu+AABfc))式中：fc——水泥实际强强度A、B——经验系数。如如不通过试验验，可选取以以下数值：碎碎石：A=0.446，B=0.552；卵石：A=0.448，B=0.661注意：为保证混凝凝土的耐久性性，由上式计计算出的水灰灰比应小于规规范中规定的的最大水灰比比值。如果计计算出的水灰灰比大于规范范规定的最大大水灰比，则则取规定的最最大水灰比值值。3、确定用水量：按按施工要求的的坍落度指标标，凭经验选选用，或根据据骨料的种类类和规格查表表。4、计算水泥用量：：由以求得的的水灰比和用用水量，可计计算出水泥用用量。注意：计算出的水水泥用量应大大于规范规定定的最小水泥泥用量。当计计算的水泥用用量小于规范范规定时，则则选用规范规规定的最小水水泥用量。5、确定合理砂率：：可通过试验验或凭经验选选取，或者根根据骨料的种种类和规格，及及所选用的水水灰比，由表表查得。6、计算砂石用量：：（1）体积法：基于新新浇筑的混凝凝土体积等于于各组成材料料绝对体积与与所含空气体体积之和，则则：C/ρC+W/ρW+S/ρS’+G/ρG’+10a==1000式中：C、W、S、G——分别为1立方米混凝凝土中水泥、水水、砂和石子子的质量；ρC、ρW——水泥及水的的密度；ρS‘、ρG‘——砂及石子的的表观密度；；a——混凝土中含含气量百分率率。无含气型型外加剂时，取1。（2）假定体积密度法：：基于新浇筑筑的1立方米混凝凝土中各项材材料质量之和和等于混凝土土体积密度假假定值，则：：C+W+SS+Go=ρoh1mm3式中：ρoh——混凝土体积积密度假定值值，在2400--2450千克/立方米之间间。此两种计计算方法，与与合理砂率的的计算公式SP=S//S+G联立，均可可求出初步配配合比。（二）试验调整，确确定试验室配配合比上述的初步配配合比，是利利用图表和经经验公式初步步估算的，与与实际情况有有出入，必须须进行试验和和校核。1、检验和易性，确确定基准配合合比按初步配合比比，称取15-30升混凝土拌拌合物进行试试拌，检验和和易性。若流流动性大于要要求值，可保保持砂率不变变，适当增加加砂、石用量量；若流动性性小于要求值值，可保持水水灰比不变，适适当增加水和和水泥用量；；若粘聚性和和保水性差，可可适当增加砂砂率。和易性性调整合格时时，实测混凝凝土拌合物的的体积密度ρoh，并确定调调整后各项材材料的用量(水泥Cb，水Wb，砂Sb，石子Gb)，则试拌后后的质量Qb为：Qb=Cbb+Wb+SSb+Gb由此得出和和易性合格后后的配合比为为：CJ=Cbb/Qbρoh1mm3;WJ==Wb/Qbbρoh1mm3;SJ==Sb/Qbbρoh1mm3;GJ==Gb/Qbbρoh1mm3;此配合比称称为基准配合合比。2、检验强度，确定定实验室配合合比基准配合比虽虽然和易性满满足施工要求求，但水灰比比不一定满足足强度要求，还还要加以检验验。检验的方方法是：至少少采用三个不不同的配合比比，其中一个个为基准配合合比，另外两两个配合比的的水灰比值，较较基准配合比比分别增加和和减少0.05，其用水量量与基准配合合比相同，但但砂率值可作作调整。每种配合比至至少做一组（3块）试件，在在标准条件下下养护28天，测定强强度。由强度度试验结果得得出各水灰比比的强度值，然然后用作图法法（绘制强度度与水灰比关关系的直线）或或计算法，求求出与混凝土土配制强度相相对应的灰水水比。至此，即即可初步确定定出试验室配配合比，各项项材料用量为为：用水量：：取基准配合合比的用水量量；水泥用量量：由用水量量和与配制强强度相对应的的灰水比值确确定；粗、细细骨料用量：：取基准配合合比的粗细骨骨料用量，并并按确定出的的水灰比值做做适当调整。以上定出的混凝土土配合比，还还应根据实测测的混凝土体体积密度再做做必要的校正正，其步骤为为：（1）算出混凝土的计计算体积密度度(即C+W+SS+G)（2）将混凝土的实测测体积密度除除以计算体积积密度得出校校正系数K（3）定出的混凝土配配合比中每项项材料用量乘乘以系数K即为最终定定出的试验室室配合比（三）换算施工配配合比经测定，工地上砂砂的含水率为为WS，石子的含含水率为WG，则施工配配合比为：水泥用量C’==C砂用量S’=S((1+WS))石子用量G’=GG(1+WGG)用水量W’=W--S’WS-G’WG第七节混凝土外外加剂在混凝土拌合物中中，掺入能改改善混凝土性性质的材料，称称为外加剂。外外加剂的掺入入量一般不大大于水泥质量量的5%。混凝土外外加剂按其功功能可分为：：1、改善混凝土拌合合物和易性的的外加剂2、调节混凝土凝结结时间和硬化化性能的外加加剂3、改善混凝土耐久久性的外加剂剂4、提高混凝土特殊殊性能的外加加剂一减水剂：按使用用条件不同，掺掺用减水剂可可获得如下效效果：（1）在配合比不变的的条件下，可可提高混凝土土流动性，且且不降低强度度。（2）在保持流动性和和强度不变的的条件下，可可减少水泥用用量。（3）在保持流动性和和水泥用量不不变的条件下下，强度提高高。二早强剂：它能提提高混凝土的的早期强度，并并对后期强度度无影响。三引气剂：能在混混凝土拌合物物中引入一定定量的微小气气泡，并均匀匀分布在混凝凝土拌合物中中。在混凝土拌合合物中形成大大量气泡，使使水泥浆的体体积增加，可可提高流动性性。若保持流流动性不变，可可减水10%左右。这些些气泡能隔断断混凝土中毛毛细孔的渗水水通道，使混混凝土的抗渗渗性和抗冻性性提高第八节轻混凝土土一、轻骨料混凝土它是用轻的粗粗、细骨料和和水泥配制成成的混凝土。由由于自重轻，弹弹性模量低，因因而抗震性能能好。与普通通烧结砖相比比，不仅强度度高、整体性性好，而且保保温性能好。由由于结构自重重小，特别适适合高层和大大跨度结构。第六章建筑砂浆浆建筑砂浆和混混凝土的区别别在于不含粗粗骨料，它是是由胶凝材料料、细骨料和和水按一定的的比例配制而而成。按其用用途分为砌筑筑砂浆和抹面面砂浆；按所所用材料不同同，分为水泥泥砂浆、石灰灰砂浆、石膏膏砂浆和水泥泥石灰混合砂砂浆等。合理理使用砂浆对对节约胶凝材材料、方便施施工、提高工工程质量有着着重要的作用用。第一节砂浆的技技术性质一、新拌砂浆的和和易性砂浆的和易性性是指砂浆是是否容易在砖砖石等表面铺铺成均匀、连连续的薄层，且且与基层紧密密黏结的性质质。包括流动动性和保水性性两方面含义义。（一）流动性影响砂浆流动动性的因素，主主要有胶凝材材料的种类和和用量，用水水量以及细骨骨料的种类、颗颗粒形状、粗粗细程度与级级配，除此之之外，也于掺掺入的混合材材料及外加剂剂的品种、用用量有关。通通常情况下，基基底为多孔吸吸水性材料，或或在干热条件件下施工时，应应选择流动性性大的砂浆。相相反，基底吸吸水少，或湿湿冷条件下施施工，应选流流动性小的砂砂浆。（二）保水性保水性是指砂砂浆保持水分分的能力。保保水性不良的的砂浆，使用用过程中出现现泌水，流浆浆，使砂浆与与基底黏结不不牢，且由于于失水影响砂砂浆正常的黏黏结硬化，使使砂浆的强度度降低。影响响砂浆保水性性的主要因素素是胶凝材料料种类和用量量，砂的品种种、细度和用用水量。在砂砂浆中掺入石石灰膏、粉煤煤灰等粉状混混合材料，可可提高砂浆的的保水性。二、硬化砂浆的强强度影响砂浆强度度的因素有：：当原材料的的质量一定时时，砂浆的强强度主要取决决于水泥标号号和水泥用量量。此外，砂砂浆强度还受受砂、外加剂剂，掺入的混混合材料以及及砌筑和养护护条件有关。砂砂中泥及其他他杂质含量多多时，砂浆强强度也受影响响。第二节砌筑砂浆浆一、砌筑沙浆的组组成材料（一）胶凝材料用于砌筑沙浆浆的胶凝材料料有水泥和石石灰。水泥品品种的选择与与混凝土相同同。水泥标号号应为砂浆强强度等级的4-5倍，水泥标标号过高，将将使水泥用量量不足而导致致保水性不良良。石灰膏和和熟石灰不仅仅是作为胶凝凝材料，更主主要的是使砂砂浆具有良好好的保水性。（二）细骨料细骨料主要是是天然砂，所所配制的砂浆浆称为普通砂砂浆。砂中黏黏土含量应不不大于5%；强度等级级小于M2.5时，黏土含含量应不大于于10%。砂的最大大粒径应小于于砂浆厚度的的1/4-11/5，一般不大大于2.5毫米。作为为沟缝和抹面面用的砂浆，最最大粒径不超超过1.25毫米，砂的的粗细程度对对水泥用量、和和易性、强度度和收缩性影影响很大。二、砂浆配合比选选择（一）砌筑沙浆的的种类及强度度等级的选择择1、砌筑沙浆的种类类常用的砌筑砂砂浆有水泥砂砂浆、石灰砂砂浆、水泥石石灰混合砂浆浆等。水泥砂砂浆适用于潮潮湿环境及水水中的砌体工工程；石灰砂砂浆仅用于强强度要求低、干干燥环境中的的砌体工程；；混合砂浆不不仅和易性好好，而且可配配制成各种强强度等级的砌砌筑沙浆，除除对耐水性有有较高要求的的砌体外，可可广泛用于各各种砌体工程程中。2、砌筑沙浆强度等等级的选择一般情况下，多多层建筑物墙墙体选用M1-M110的砌筑沙浆浆；砖石基础础、检查井、雨雨水井等砌体体，常采M5砂浆；工业业厂房、变电电所、地下室室等砌体选用用M2.5--M10的砌筑沙浆浆；二层以下下建筑常用M2.5以下砂浆；；简易平房、临临时建筑可选选用石灰砂浆浆。（二）砌筑沙浆的的配合比砂浆拌合物的的和易性应满满足施工要求求，且新拌砂砂浆体积密度度：水泥砂浆浆不应小于1900千克/立方米；混混合砂浆不应应小于1800千克/立方米。砌砌筑沙浆的配配合比一般查查施工手册或或根据经验而而定。第七章烧结制品品和熔融制品品本章只要求掌掌握烧结普通通砖。烧结普普通砖是以黏黏土、页岩、粉粉煤灰等为主主的原料，经经成型、干燥燥、焙烧而成成的实心砖或或空洞率不大大于15%的砖。（一）烧结普通砖砖的技术性质质1、基本物理性质烧结普通砖的的标准外行尺尺寸为240*1115*533毫米，在加加上10毫米砌筑灰灰缝，4块砖长或8块砖宽、16块砖厚均为1米。1立方米砌体体需砖512块。2、外观质量砖的外观质量量，主要要求求其两条面高高度差、弯曲曲、杂质凸出出高度、缺楞楞掉角尺寸、裂裂纹长度及完完整面等六项项内容符合规规范规定。3、抗风化性能抗风化性能是是指砖在长期期受到风、雨雨、冻融等综综合条件下，抵抵抗破坏的能能力。凡开口口孔隙率小、水水饱和系数小小的烧结制品品，抗风化能能力强。4、泛霜与石灰爆裂裂泛霜是砖在使使用中的一种种析盐现象。砖砖内过量的可可溶盐受潮吸吸水溶解后，随随水分蒸发向向砖表面迁移移，并在过饱饱和下结晶析析出，使砖表表面呈白色附附着物，或产产生膨胀，使使砖面与砂浆浆抹面层剥离离。对于优等等砖，不允许许出现泛霜，合合格砖不得严严重泛霜。石石灰爆裂是指指砖坯体中夹夹杂着石灰块块，吸潮熟化化而产生膨胀胀出现爆裂现现象。对于优优等品砖，不不允许出现最最大破坏尺寸寸大于2毫米的爆裂裂区域；对于于合格品砖，要要求不允许出出现破坏尺寸寸大于15毫米的爆裂裂区域。第八章建筑金属属材料本章重点介绍绍建筑钢材，包包括钢结构用用型钢、钢板板和钢管，以以及钢筋混凝凝土用钢筋和和钢丝。是本本书重点之一一。第一节建筑钢材材基本知识一、铁和钢的概念念（一）铁铁分为白口铁铁和灰口铁。白白口铁主要作作为炼钢的原原料；灰口铁铁可直接用于于铸造，故称称铸铁。（二）钢将熔融的生铁铁进行氧化，使使其中碳、硫硫、磷等杂质质含量降低到到允许范围内内，这种碳含含量低于2%的铁碳合金金称为钢。二、钢的分类按合金元素含含量将钢分为为非合金钢、低低合金钢和合合金钢三类。非非合金钢又叫叫碳素钢，按按含碳量不同同又分为低碳碳钢（碳含量量小于0.25%）、中碳钢钢（碳含量在在0.25%%-0.600%）和高碳钢钢（碳含量大大于0.60%）。建筑工工程中，主要要使用非合金金钢中的低碳碳钢及低合金金钢加工产品品。第二节建筑钢材材的主要技术术性质一、力学性质（一）抗拉性能拉伸作用，是是建筑钢材主主要受力形式式，所以，抗抗拉性能是表表示钢材性质质和选用钢材材最重要的指指标。钢材受受拉直至破坏坏经历了四个个阶段：1、弹性阶段：在此此阶段，钢材材的应力和应应变成正比关关系。此阶段段产生的变形形是弹性变形形。2、屈服阶段：随着着拉力的增加加，应力和应应变不再是直直线关系，钢钢材产生了弹弹性变形和塑塑性变形。当当拉力达到某某一定值时，即即使应力不再再增加，塑性性变形仍明显显增长，钢材材出现了屈服服现象，此点点对应的应力力值被称为屈屈服点（或称称屈服强度）。屈屈服点是重要要的指标，它它表明钢材若若在屈服点以以上工作，虽虽然没有断裂裂，但会产生生较大的塑性性变形。因此此，在结构设设计时，屈服服点是确定钢钢材容许应力力的主要依据据。3、强化阶段：拉力力超过屈服点点以后，钢材材又恢复了抵抵抗变形的能能力故称强阶阶段。强化阶阶段对应的最最高应力称为为抗拉强度或或强度极限。抗抗拉强度是钢钢材抵抗断裂裂破坏能力的的指标。虽然然在结构设计计时不能利用用，但却可以以根据屈强比比来评价钢材材的利用率和和安全工作程程度。屈强比比是屈服强度度比抗拉强度度，若屈强比比小，钢材在在偶而超载时时不会破坏，但但屈强比过小小，钢材的利利用率低，是是不经济的。适适宜的屈强比比应该是在保保证安全使用用的前提下，钢钢材有较高的的利用率。通通常情况下，屈屈强比在0.60--0.75范围内是比比较合适的。4、颈缩阶段：过了了抗拉强度以以后，钢材抵抵抗变形的能能力明显降低低，并在受拉拉试件的某处处，迅速发生生较大的塑性性变形，出现现颈缩现象，直直至断裂。（二）冲击韧性冲击韧性是指指在冲击荷载载作用下，钢钢材抵抗破坏坏的能力。钢钢的冲击韧性性受下列因素素影响：1、钢材的化学组成成与组织状态态：钢材中硫硫、磷的含量量高时，冲击击韧性显著降降低。细晶粒粒结构比粗晶晶粒结构的冲冲击韧性要高高。2、钢材的轧制、焊焊接质量：沿沿轧制方向取取样的冲击韧韧性高；焊接接钢件处的晶晶体组织均匀匀程度，对冲冲击韧性影响响大。3、环境温度：当温温度较高时，冲冲击韧性较大大。当温度降降至某一范围围时，冲击韧韧性突然降低低很多，钢材材断口由韧性性断裂状转为为脆性断裂状状，这种性质质称为低温冷冷脆性。发生生低温冷脆性性时的温度（范范围），称脆脆性临界温度度（范围）。在在严寒地区选选用钢材时，必必须对钢材冷冷脆性进行评评定，此时选选用钢的脆性性临界温度应应低于环境最最低温度。4、时效：随着时间间的进展，钢钢材机械强度度提高，而塑塑性和韧性降降低的现象称称为时效。二、工艺性能冷弯性能和可可焊性是建筑筑钢材的重要要工艺性能。（一）冷弯性能冷弯性能是指指钢材在常温温下承受弯曲曲变形的能力力。钢材在弯弯曲过程中，受受弯部位产生生局部不均匀匀塑性变形，这这种变形在一一定程度上比比伸长率更能能反映钢的内内部组织状况况、内应力及及杂质等缺陷陷。因此，也也可以用冷弯弯的方法来检检验钢的焊接接质量。（二）可焊性建筑工程中，钢钢材绝大多数数是采用焊接接方法联结的的。这就要求求钢材要有良良好的可焊性性。可焊性是是指钢材在一一定焊接工艺艺条件下，在在焊缝和附近近过热区是否否产生裂缝及及脆硬倾向，焊焊接后接头强强度是否与母母体相近的性性能。钢的可可焊性主要受受化学成分极极其含量的影影响。含碳量量小于0.3%的非合金钢钢具有良好的的可焊性，超超过0.3%，焊接的脆脆硬倾向增加加；硫含量高高会使焊接处处产生热裂纹纹，出现热脆脆性；杂质含含量增加，会会使可焊性降降低。第三节建筑用钢钢的晶体组织织与化学成分分对钢性能的的影响本章主要了解解化学成分对对钢性能的影影响。化学成成分对钢性能能的影响：1、碳的影响：碳是钢中重要要元素，对钢钢的组织和性性能有决定性性影响。随含含碳量增加，钢钢的硬度增大大，塑性和韧韧性降低，可可焊性降低，强强度以含碳量量为0.8%左右为最高高。2、锰的影响：在炼钢过程中中，锰起到脱脱氧去硫作用用，提高了强强度，克服由由硫引起的热热脆性。但当当锰含量超过过1%后，塑性和和韧性有所下下降。固溶在在铁素体中的的锰，使钢的的强度、硬度度和韧性都提提高。锰在非非合金钢中含含量为0.2%--0.8%，在低合金金钢中含量一一般为1%-2%。高锰钢的的耐磨性明显显提高。3、硅的影响：在钢中，硅大大部分固溶于于铁素体中，少少量属于非金金属夹杂物。硅硅含量在2%以内时，可可提高钢的强强度，对塑性性和韧性影响响不大。4、磷的影响：磷是铁原料中中带入的杂质质。磷使钢在在常温下的强强度和硬度增增加，塑性和和韧性显著降降低。5、硫的影响：硫是有害成分分。硫含量增增加，显著降降低了钢的热热加工性能和和可焊性。硫硫和磷一样，易易于偏析，含含量过高时，会会降低钢的韧韧性。第四节钢材的冷冷加工和热处处理一、钢材的冷加工工强化和时效效处理（一）冷加工强化化在常温下，钢钢材经拉、拔拔、轧等加工工，使其产生生塑性变形，而而调整其性能能的方法称为为冷加工。冷冷加工后的钢钢材，屈服点点和硬度提高高，塑性降低低，钢材得到到强化。若冷冷拉后的钢材材，立即受拉拉，我们发现现虽然屈服点点提高，但抗抗拉强度基本本不变，塑性性和韧性降低低，弹性模量量降低。冷加加工强化的原原因，是冷拉拉超过屈服点点时，塑性变变形造成滑移移面内晶格扭扭曲，畸变加加剧，阻碍了了进一步滑移移，提高了抵抵抗变形的能能力。（二）时效处理冷拉后的钢材材，时效加快快。若在常温温下存放15-20天，可完成成时效，称自自然时效。若若加热钢材至至100-2200度，则可以以在更短时间间内完成时效效，称人工时时效。经时效效处理后的钢钢材，若再受受拉，屈服点点进一步提高高，抗拉强度度也提高，塑塑性和韧性进进一步降低，弹弹性模量得到到恢复。这种种现象也称时时效强化。建建筑工地和混混凝土构件厂厂，常利用冷冷拉和冷拔并并时效处理方方法，对钢材材进行处理，提提高钢材的机机械强度，降降低塑性，从从而达到节约约钢材的目的的。冷拉并时时效处理后钢钢筋，同时也也被调直和除除锈。当再冷冷拉时，要控控制冷拉率及及冷拉应力，使使冷拉后的钢钢材性能符合合规范规定。二、钢材的热处理理热处理是将钢钢材按规定的的温度制度，进进行加热、保保温和冷却处处理，以改变变其组织，得得到所需要的的性能的一种种工艺。热处处理的方法有有淬火、回火火、退火和正正火。热处理理的具体方法法本书不做要要求。第五节建筑钢材材的技术标准准一、碳素结构钢（非非合金结构钢钢）1、牌号国家标准规定定，牌号由代代表屈服点的的符号（Q）、屈服点点值（195、215、235、255、275兆帕）、质质量等级（A，B，C，D）和脱氧程程度（F，b，Z，TZ）构成。其其中A，B为普通质量量钢；C，D为磷、硫杂杂质控制较严严格的优质钢钢。脱氧程度度以F代表沸腾钢钢，b代表半镇静静钢，T和TZ分别代表镇镇静钢和特殊殊镇静钢。例例如：Q235--A.F，表示屈服服点为235兆帕的质量量为A级的沸腾钢钢。2、选用建筑工程中主主要应用的碳碳素钢是Q235号钢。它之之所以普遍应应用，主要是是它的机械强强度、韧性和和塑性及加工工等综合性能能好，而且冶冶炼方便，成成本较低。Q215号钢机械强强度低、塑性性大，受力后后变形大，经经加工及时效效处理后可代代替Q235使用。在选选用钢的牌号号时，还必须须熟悉钢的质质量。一般的的说，平炉钢钢和氧气转炉炉钢较好；质质量等级为D，C的钢优于B，A级纲；特殊殊镇静钢和镇镇静钢优于平平镇静钢，更更优于沸腾钢钢。二、低合金高强度度结构钢1、牌号这种钢的牌号号由代表屈服服点的Q、屈服点数数值、质量等等级符号（A、B、C、D、E）三个部分分按顺序排列列。2、性能低合金结构钢钢比碳素结构构钢强度高、塑塑性和韧性好好，尤其是抗抗冲击、耐低低温、耐腐蚀蚀能力强，并并且质量稳定定，可节省钢钢材。在钢结结构中，常采采用低合金结结构钢轧制的的型钢、钢板板和钢管来建建造桥梁、高高层及大跨度度钢结构建筑筑。在预应力力钢筋混凝土土中，二、三三级钢筋即是是由普通质量量低合金钢轧轧制的。三、钢筋混凝土结结构用钢筋与与钢丝主要了了解热轧钢筋筋。1、热轧钢筋的级别别和技术性能能热轧钢筋按强强度等级分为为四个级别。其其中一级钢筋筋为Q235((A，B级)热轧光圆钢钢筋。二、三三和四级钢筋筋符合施工用用钢筋的规范范规定。2、热轧钢筋的选用用二三级钢筋属属于普通质量量低合金钢轧轧制的，适合合用做非预应应力钢筋和预预应力钢筋；；而四级钢筋筋是由优质合合金钢轧制的的，质量好、强强度高，适宜宜做预应力钢钢筋；而一级级钢筋宜做非非预应力钢筋筋。随钢筋级级别提高，钢钢筋的机械强强度提高，塑塑性及冷弯性性能均降低。当当所选钢筋强强度偏低，塑塑性偏大时，可可以通过冷拉拉加时效处理理的方法调整整其性质，并并达到节约钢钢材的目的。第六节建筑钢材材的防锈建筑钢材表面面与周围环境境接触时，往往往会发生电电化学腐蚀和和化学腐蚀，使使钢表面锈蚀蚀。无论在堆堆放还是在使使用过程中，钢钢材锈蚀后，都都会造成应力力截面减小，表表面缺陷增多多，承载力及及冲击韧性降降低，混凝土土保护层遭受受破坏，甚至至造成脆性断断裂。防止钢材锈蚀的根根本方法是防防止潮湿和隔隔绝空气。目目前常采用表表面涂漆的隔隔离方法。此此外也可以采采取渡锌后再再涂塑料涂层层等方法。对对重要钢结构构，还可以采采取阴极保护护的措施。在在钢筋混凝土土中，尤其对对预应力承重重结构的防锈锈，首先要严严格控制钢筋筋、钢丝质量量；其次要提提高混凝土密密实度，加大大保护层厚度度，严格控制制氯盐掺量，必必要时掺入阻阻锈剂来防止止钢筋锈蚀。第九章合成高分分子材料本章以塑料为为重点，其他他内容自学。第一节高分子材材料的基本知知识常用合成树脂的性性质与应用：：1、聚乙烯：聚乙烯烯的产量大，用用途广。按合合成时的压力力分为高压聚聚乙烯和低压压聚乙烯。聚聚乙烯具有良良好的化学稳稳定性及耐低低温性，强度度较高，吸水水性和透水性性低，无毒，密密度小，易加加工，但耐热热性差，且易易燃烧。聚乙乙烯主要用于于生产防水材材料、给排水水管材等。2、聚氯乙烯：聚氯氯乙烯是无色色、半透明的的聚合物，在在加入添加剂剂后，可获得得性质优良的的硬质和软质质聚氯乙烯塑塑料。聚氯乙乙烯的机械强强度高，化学学稳定性好，耐耐风化性极高高，但耐热性性较差，使用用温度范围小小。3、聚丙烯：聚丙烯烯为白色蜡状状物，耐热性性好，抗拉强强度与刚度较较好，硬度大大，耐磨性好好，但耐低温温性和耐火性性差，易燃烧烧，离火后不不能自熄。第二节建筑塑料料一、塑料的基本组组成塑料的组成主要有有：合成树脂脂、填充料、增增塑剂、固化化剂、着色剂剂、稳定剂等等。二、塑料的基本性性质（一）物理性质1、密度：塑料的密密度一般为1.0-22.0克/立方厘米，约约为混凝土的的1/2-22/3，仅为钢材材的1/4-11/8。2、孔隙率与吸水率率：孔隙率可可以在生产时时加以控制，以以满足不同的的需要。塑料料属于憎水性性材料，吸水水率不大于1%。3、耐热性：大多数数的塑料耐热热性不高，使使用温度一般般为100-2200度。（二）力学性质1、强度：塑料的强强度较高，属属于轻质高强强材料。2、弹性模量：塑料料的弹性模量量较低，约为为钢材的1/10，同时具有有徐变特性，所所以塑料在受受力时有较大大的变形。（三）化学性质塑料的化学性性质主要有：：耐腐蚀性好好、易老化、具具有可燃性与与毒性。常用用的塑料制品品有：塑料贴贴面装饰板、有有机玻璃板、塑塑料地板块、塑塑料卷材、塑塑料门窗等。第十章沥青材料料极其制品沥青是一种憎憎水性的有机机胶凝材料，构构造致密，与与石料、砖、混混凝土及砂浆浆等能牢固的的黏结在一起起。沥青制品品具有良好的的隔潮、防水水、抗渗、耐耐腐蚀等性能能。在地下防防潮、防水和和屋面防水等等建筑工程中中及铺路等工工程中得到广广泛的应用。沥沥青的种类很很多，按产源源可分为地沥沥青和焦油沥沥青。地沥青青主要包括石石油沥青和天天然沥青；焦焦油沥青包括括煤沥青、木木沥青等。建建筑工程中主主要用的是石石油沥青和煤煤沥青。本章应以石油沥青青为重点，在在此基础上了了解改性的沥沥青材料极其其制品。第一节石油沥青青石油沥青是石石油经蒸馏提提炼出多种轻轻质油后得到到的油渣，或或经再加工后后得到的物质质。一、石油沥青的技技术性质1、黏性：黏性是表表示沥青抵抗抗变形或阻滞滞塑性流动的的能力。2、塑性：塑性是指指沥青受到外外力作用时，产产生变形而不不破坏，当外外力撤消，能能保持所获得得的变形的能能力。3、温度敏感性：温温度敏感性是是指沥青的黏黏性和塑性随随温度变化而而改变的程度度。沥青没有有固定的熔点点，当温度升升高时，沥青青塑性增大，黏黏性减小，由由固体或半固固体逐渐软化化，变成黏性性液体；当温温度降低时，沥沥青的黏性增增大，塑性减减小，由黏流流态变为固态态。沥青软化化点是反映沥沥青温度敏感感性的重要指指标，它表示示沥青由故态态变为黏流态态的温度，此此温度愈高，说说明温度敏感感性愈小，既既环境温度较较高时才会发发生这种状态态转变。4、大气稳定性：大大气稳定性是是指石油沥青青在温度、阳阳光、空气和和水的长期综综合作用下，保保持性能稳定定的能力。二、石油沥青的标标准及选用1、石油沥青的标准准石油沥青按用用途分为建筑筑石油沥青、道道路石油沥青青、防水防潮潮石油沥青和和普通石油沥沥青。石油沥沥青的牌号主主要是根据针针入度及延度度和软化点指指标划分的，并并以针入度值值表示。建筑筑石油沥青分分为10号和30号两个牌号号，道路石油油沥青分十个个牌号。牌号号愈大，相应应的针入度值值愈大，黏性性愈小，延度度愈大，软化化点愈低，使使用年限愈长长。2、石油沥青的选用用通常情况下，建建筑石油沥青青多用于建筑筑屋面工程和和地下防水工工程；道路石石油沥青多用用来拌制沥青青砂浆和沥青青混凝土，用用于路面、地地坪、地下防防水工程和制制作油纸等；；防水防潮石石油沥青的技技术性质与建建筑石油沥青青相近，而质质量更好，适适用于建筑屋屋面、防水防防潮工程。选选择屋面沥青青防水层的沥沥青牌号时，主主要考虑其黏黏度、温度敏敏感性和大气气稳定性。常常以软化点高高于当地历年年来屋面温度度20度以上为主主要条件，并并适当考虑屋屋面坡度。对对于夏季气温温高，而坡度度大的屋面，常常选用10号或30号石油沥青青，或者10号与30或60号掺配调整整性能的混合合沥青。但在在严寒地区一一般不宜直接接使用10号石油沥青青，以防冬季季出现冷脆破破裂现象。对对于地下防潮潮、防水工程程，一般对软软化点要求不不高，但要求求其塑性好，黏黏结较大，使使沥青层与建建筑物黏结牢牢固，并能适适应建筑物的的变形而保持持防水层完整整。第四节沥青和改改性沥青防水水材料一、防水卷材防水卷材是建建筑工程中用用量最大的防防水材料，它它具有重量轻轻、接缝少、施施工维修方便便、防水效果果可靠、造价价低等优点，在在屋面工程中中占有重要地地位。防水卷卷材分为沥青青防水卷材、高高聚物改性沥沥青放水卷材材和合成高分分子卷材三大大类。沥青防防水卷材是目目前普遍应用用的传统的防防水卷材。二、沥青胶沥青胶是在沥沥青中掺入适适量矿物粉料料，或再掺入入部分纤维填填料配制而成成的胶结剂。主主要用于粘贴贴卷材、嵌缝缝、接头、补补漏及做防水水底层。三、沥青防水涂料料沥青防水涂料料是由沥青或或改性沥青为为基料，与分分散介质和改改性材料配制制而成。是流流态或半流态态物质，在建建筑工程中用用于屋面、墙墙面、沟、槽槽等处，具有有施工方便、成成本低和较好好的防水、防防潮、防腐、抗抗大气渗透等等效果。第十一章木材本章主要要求掌握握木材的物理理力学性质。第二节木材的物物理力学性质质一、木材的物理性性质（一）表示木材物物理状态特征征的性质木材的密度要要比矿物材料料为低。由于于木材是同一一物质组成，因因而密度波动动不大，约为为1.54克/立方厘米。但但木材的体积积密度波动大大。木材的孔孔隙率也在很很大的范围内内变化。（二）木材的吸湿湿性和含水率率木材具有纤维维状结构和很很大的孔隙率率，其内表面面积极大，易易于从空气中中吸水，此即即木材的吸湿湿性。木材长长期处于一定定温度和湿度度下，其含水水率趋于一个个定值，表明明木材表面的的蒸汽压与周周围空气的压压力达到平衡衡，此时的含含水率称为平平衡含水率。木木材中的水分分处于三种状状态：自由的的、物理结合合的和化学结结合的。木材材干燥时，首首先是自由水水蒸发，而后后是吸附水蒸蒸发。木材受受潮时，先是是细胞壁吸水水，细胞壁吸吸水达饱和后后，自由水才才开始吸入。当当木材细胞壁壁中的吸附水水达到饱和，而而细胞腔与细细胞间隙中尚尚无自由水时时，这时木材材的含水率称称为纤维饱和和点。（三）干缩、湿涨涨和翘曲木材含水率在在0至纤维饱和和点范围内变变化，将引起起木材的尺寸寸和体积的变变化，即产生生湿涨和干缩缩，顺纤维方方向的线收缩缩较小，而径径向和弦向的的线收缩较大大；木材干燥燥时，由于弦弦向和径向收收缩不同，以以及干燥的不不均匀性，在在木材中产生生内应力，而而引起木材的的翘曲和开裂裂。二、木材的力学性性质工程中常利用用木材的以下下几种强度：：抗压、抗拉拉、抗弯和抗抗剪。顺纹抗抗拉强度为横横纹的20-30倍，顺纹的的抗压强度为为横纹的5-10倍。影响木木材强度的因因素有：树种种、体积密度度、天然疵病病、温度、时时间和含水率率等。木材在在储存中常易易腐蚀，木材材的防腐常采采取两种措施施：第一种是是将木材干燥燥，使含水率率小于20%，使用时注注意通风和除除湿；第二种种是用化学防防腐剂对木材材进行处理，主主要有水溶性性防腐剂和油油质防腐剂两两种。土木工程材料————一切建建筑的基础绪论第一部分土木工工程材料的性性质第二部分基本材材料第三部分建筑功功能材料第四部分土木工工程材料试验验结束语绪论论土木工程材料的发发展是随着人人类社会生产产力的不断发发展和人民生生活水平不断断提高而向前前发展的。随随着社会生产产力的发展，对对建筑物的规规模、质量等等方面的要求求愈来愈高，这这种要求与工工程材料的数数量、品种、质量等都有着相互互依赖和相互互矛盾的关系系。工程材料的生产与与使用就是在在不断的解决决这个矛盾的的过程中不断断向前发展的的。同时相关关学科的进步步也为工程材材料的发展提提供了有利的的条件。古代人类最初是,,穴居巢处,。火的利用使人类学学会了烧制砖砖、瓦、陶瓷瓷与石灰。铁器时代以后有了了简单的工具具，工程材料料（木材、砖砖、石等）才才由天然材料料进入人工生生产阶段，为为较大规模的的土木工程和和人类需要的的其他建筑物物建立了基本本条件。在漫长的封建社社会中，生产力力停滞不前，土土木工程材料料的发展也极极为缓慢，长长期限于砖、石石、木材作为为结构材料。资本主义的兴起起，城市的出出现于扩大，工工业的迅速发发展，交通的日益发达，需需要建造大规规模的建筑物物构筑物和建建筑设施，例例如大跨度的的工业厂房，高高层的公用建建筑以及桥梁梁、港口等，推动了土土木工程材料料的前进，在在18~119世纪相继出出现了钢材、水水泥、混凝土土以及钢筋混混凝土成为了了主要的结构构材料。使建建筑业的发展展进入了一