环境土建工程概论第3章

第3章土木工程建筑材料3.1常用建筑材料的基本性质3.2粘土砖瓦3.3胶凝材料3.4混凝土与砂浆3.5建筑钢材与钢筋混凝土3.6木材3.7建筑塑料3.8沥青防水材料3.9保温材料3.1常用建筑材料的基本性质建筑材料的物理性质材料结构：固体（实体）孔闭口孔隙开口孔隙1.固体（实体）2.闭口孔隙3.开口孔隙

体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具有不同的物理状态，因而表现出不同的体积。绝密体积、表观体积、堆积体积材料的体积：建筑材料的物理性质与质量有关的物理性质：定义：干材料在绝对密实状态下的体积，即材料内部没

有孔隙时的体积，或不包括内部孔隙的材料体积。表示方法：以Ｖ表示测定方法：比较密实的材料，如玻璃、钢材等，通常认为其于绝对密实状态下，直接测其体积；一般多孔材料，如砖，应磨成细粉（粒径小于

0.2mm）排除其内部孔隙，用李氏瓶测其实际体积绝密体积建筑材料的物理性质与质量有关的物理性质：定义：材料在自然状态下的体积，即整体材料的外观体积（含内部孔隙和水分）。表示方法：以Ｖ0表示。测定方法对形状规则的材料，直接测量；对形状不规则的材料，蜡封后用排水法测量表观体积建筑材料的物理性质与质量有关的物理性质：定义：粉状或粒状材料，在堆集状态下的总体外观体积。表示方法：以V’表示测定方法：包括了材料间的空隙体积用既定容积的容器测定。与堆积状态有关（同一材料）松散堆积下的体积较大密实堆积状态下的体积较小堆积体积建筑材料的物理性质与质量有关的物理性质：

定义：材料在绝对密实状态下单位体积的重量。计算式：=m/v式中：——密度（kg/m3）

m——材料的干燥质量，kg。

v——材料在绝对密实状态下的体积，m3

测定方法：李氏瓶法、排水法、几何法。意义：反映材料的结构状态，例如：用密度控制玻璃的生产。密度有孔材料密度的测定建筑材料的物理性质与质量有关的物理性质：建筑材料的物理性质与质量有关的物理性质：

定义：表观密度在自然状态下，材料单位体积的重量计算式：

式中

。——表观密度，kg/m3。m——材料的质量，kg。

V。——材料在自然状态下的体积，m3。测定方法：规则试件：几何计算法；不规则试件：蜡封，饱和排水法与含水状态的关系：含水量越大，表观密度越小。表观密度建筑材料的物理性质与质量有关的物理性质：

定义：指散粒材料（粉状或粒状材料）在堆积状态下单位体积的重量。计算式：测定方法：粉状或粒状材料的质量是指填充在一定容器内的材料质量，其堆积体积是指所用容器的容积而言。意义：在土木建筑工程中，计算材料用量、构件的自重，配料计算以及确定堆放空间时经常要用到材料的密度、表观密度和堆积密度等数据。堆积密度

定义：指材料体积内被固体物质充实的程度。计算式：密实度建筑材料的物理性质与质量有关的物理性质：

定义：指材料体积内孔隙体积所占材料总体积的比例计算式：孔隙率建筑材料的物理性质与质量有关的物理性质：

定义：指指散粒材料在某堆积体积中，被其颗粒填充的程度。计算式：填充率

定义：指散粒材料在某堆积体积中，颗粒间的空隙体积所占的比例。计算式：空隙率建筑材料的物理性质1．测定含大量开口孔隙的材料表观密度时，直接用排水法测定其体积，为何该材料的质量与所测得的体积之比不是该材料的表观密度？2．经测定，重量为3.4kg，容积为10.0L的容量筒装满绝干石子后的总重量为18.4kg。若向筒内注入水，待石子吸水饱和后，为注满此筒共注入水4.27kg。将上述吸水饱和的石子擦干表面后称得总重量为18.6kg（含筒重）。求该石子的表观密度、吸水率、堆积密度、开口孔隙率？3.含水率5%的砂220g，其干燥后的重量是多少克？作业建筑材料的物理性质与水有关的物理性质：亲水性憎水性Play根据材料在空气中与水接触时，能否被润湿分为亲水性材料：润湿角θ≦90°憎水性材料：润湿角90°＜θ＜180°

建筑中大部分无机材料属于亲水材料：混凝土、砂浆等建筑中大部分有机材料属于憎水材料，沥青、石蜡、塑料等属于憎水材料可用作防水材料，也可用于亲水材料的表面处理。材料的亲水性和憎水性：

建筑材料的物理性质与水有关的物理性质：建筑材料的物理性质与水有关的物理性质：定义：材料在浸水状态下吸收水分的能力。指标：用吸水率表示。质量吸水率：材料饱水状态,所吸水分质量占干质量的百分率体积吸水率：材料饱水状态，所吸收水分体积占干体积百分率材料的吸水性材料的吸水性与材料的孔隙率和孔隙特征有关。对于细微连通孔隙，孔隙率愈大，则吸水率愈大。闭口孔隙水分不能进去，而开口大孔虽然水分易进入，但不能存留，只能润湿孔壁，所以吸水率仍然较小。吸水率对材料性质的影响（强度、保温性、抗渗性、抗冻性），例如：混凝土的吸水率越大，抗冻性越差。各种材料的吸水率很不相同，差异很大，如花岗岩的吸水率只有0.5％～0.7％，混凝土的吸水率为2％～3％，粘土砖的吸水率达8％～20％，而木材的吸水率可超过100％。建筑材料的物理性质与水有关的物理性质：材料的吸水性建筑材料的物理性质与水有关的物理性质：材料的吸湿性定义：材料在潮湿空气中吸收水分的性质。

指标：含水率定义：自然状态，材料所含水分质量占其干质量的百分率计算式：建筑材料的物理性质与水有关的物理性质：材料的耐水性定义：耐水性是指材料长期在饱和水作用下，而不破坏，

其强度也不显著降低的性质。指标：软化系数（K软）

建筑材料的物理性质与水有关的物理性质：材料的耐水性一般材料吸水后，强度降低，但降低的程度不同，例如：石膏和混凝土。

因为水分会分散在材料内微粒的表面，削弱其内部结合力，则有不同程度的。当材料内含有可溶性物质时（如石膏、石灰等），吸入的水还可能溶解部分物质，造成强度的严重降低。软化系数的范围波动在0~1之间，当软化系数大于0.80时，认为是耐水性的材料。受水浸泡或处于潮湿环境的建筑物，则必须选用软化系数不低于0.85的材料建造。建筑材料的物理性质与水有关的物理性质：材料的耐水性一般材料吸水后，强度降低，但降低的程度不同，例如：石膏和混凝土。

因为水分会分散在材料内微粒的表面，削弱其内部结合力，则有不同程度的。当材料内含有可溶性物质时（如石膏、石灰等），吸入的水还可能溶解部分物质，造成强度的严重降低。软化系数的范围波动在0~1之间，当软化系数大于0.80时，认为是耐水性的材料。受水浸泡或处于潮湿环境的建筑物，则必须选用软化系数不低于0.85的材料建造。建筑材料的物理性质与水有关的物理性质：抗渗性定义：材料抵抗压力水渗透的性质。指标：1）渗透系数：

式中：

K—渗透系数，cm/h；A—透水面积，cm2；Q—透水量，cm3；

t—时间，h；d—试件厚度，cm；H—静水压力水头，cm。K的意义：抗渗系数越小，表明抗渗性能越好。建筑材料的物理性质与水有关的物理性质：抗渗性等级定义：指用标准方法进行透水试验时，石料、砼或砂浆所能承受的最大水压力。表示方法：字母P+可承受的水压力（以0.1MPa为单位）来表示抗渗等级。举例：如P4、P6、P8、P10…等，表示试件能承受逐步增高至0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa…的水压而不渗透。

建筑材料的物理性质与水有关的物理性质：抗渗性抗渗性是决定材料耐久性的主要指标（抗冻性和抗侵蚀性）。材料的抗渗性与材料内部的空隙率特别是开口孔隙率有关，开口空隙率越大，大孔含量越多，则抗渗性越差。材料的抗渗性还与材料的增水性和亲水性有关，增水性材料的抗渗性优于亲水性材料。

地下建筑及水工建筑等，因经常受压力水的作用，所用材料应具有一定的抗渗性。对于防水材料则应具有好的抗渗性。

建筑材料的物理性质与水有关的物理性质：抗冻性定义：材料饱水状态下，能经受多次冻融交替作用，既不破坏强度又不显著下降的性质。指标：抗冻等级

——抗压强度下降≯25%；质量损失≯5%时能经受冻融循环的最大次数。例如：F150混凝土——该混凝土能够抵抗的最大冻融循环次数为150次。建筑材料的物理性质与水有关的物理性质：抗冻性材料抗冻标号的选择，是根据结构物的种类、使用条件、气候条件等来决定的。烧结普通砖、陶瓷面砖、轻混凝土等墙体材料，一般要求其抗冻标号为D15或D25；用于桥梁和道路的混凝土应为D50、D100或D200。水工混凝土要求高达D500。1.材料的软化系数越大，则其

A)耐水性越好B)耐水性越差

C)抗冻性越好D)抗冻性越差2.干燥的石材试样重500g，浸入水中吸水饱和后排出水的体积是190cm3，取出后抹干再浸入水中排开水的体积是200cm3，求此石材的表观密度、体积吸水率和重量吸水率。建筑材料的物理性质作业3.材料的开口孔隙率越多，则其

。

A)耐水性越好B)耐水性越差

C)抗渗性越好D)抗渗性越差4.材料吸水后，将使材料的

提高。

A)耐久性B)强度

C)保温D)导热系数建筑材料的物理性质作业5干燥石材试样重964g，浸入水中吸水饱和后,取出抹干再浸入水中排出水的体积是370cm3，取出后称得重量为970g，磨细后烘干再浸入水中排出水的体积是356cm3。求：(1)该石材的密度和表观密度；

(2)开口孔隙率和闭口孔隙率。建筑材料的物理性质作业建筑材料的物理性质与热工有关的物理性质：材料的导热性定义：当材料两面存在温度差时，热量从材料一面通过材料传导至另一面的性质，称为材料的导热性。指标：导热系数λ

物理意义：导热系数为单位厚度(1m)的材料、两面温度差为1Ｋ时、在单位时间(1s)内通过单位面积(1㎡)的热量。建筑材料的物理性质与热工有关的物理性质：材料的导热性工程意义：判断材料的保温隔热性能（λ↑传热越↑保温性↓）各种材料的导热系数差别很大，常见建筑材料的导热系数范围是0.035～3.5W／(m·K)，工程中通常把λ＜0.23W／(m·K)的材料称为绝热材料（保温和隔热材料）。建筑材料的物理性质与热工有关的物理性质：材料的导热性影响导热性的因素：材料的化学组成与结构化学组成不同的材料，其导热系数不同，所以不同材料的导热系数也不同。如：一般情况下，导热系数的大小为：金属材料﹥非金属材料﹥有机材料建筑材料的物理性质与热工有关的物理性质：材料的导热性孔隙率和空隙构造特征

P↑，导热性↓，原因是静止空气的λ＜一般材料的λ。

P一定时，随着连通孔和粗孔的增多，λ↑，因为若孔隙粗大或贯通，对流作用加强，λ↑。材料的湿度和温度材料受潮后，λ↑，导热性↑，保温隔热性↓（λ水＞λ空气）材料再受冻，λ进一步↑，保温隔热性进一步↓(λ冰＞λ水)。建筑材料的物理性质与热工有关的物理性质：热容定义：材料受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质。用比热容C表示。在建筑工程中的作用：大比热容的材料对保持室内温度的相对稳定有很大影响。材料名称

导热系数W/(m·K)比热J/(g·K)钢

550.46玻璃0.9花岗岩

3.490.92普通混凝土

1.510.88水泥砂浆

0.930.84普通粘土砖

0.810.84粘土空心砖

0.640.92松木

0.17～0.352.51泡沫塑料

0.031.30冰

2.202.05水

0.604.19静止空气

0.023

常用建筑材料的热工性质指标建筑材料的物理性质复习思考题1．中空玻璃为什么比同厚度的实心玻璃保温性能好？2．保温材料为什么保持干燥状态保温效果较好？建筑材料的物理性质建筑材料的力学性质材料的强度：

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。在工程上，通常采用破坏试验法对材料的强度进行实测。将预先制作的试件放置在材料试验机上，施加外力（荷载）直至破坏，根据试件尺寸和破坏时的荷载值，计算材料的强度。建筑材料的力学性质材料的强度：根据外力作用方式不同分类:

抗压强度、抗拉强度、抗弯强度（或抗折强度）及抗剪强度。如下图所示：建筑材料的力学性质材料的强度：建筑材料的力学性质材料的强度：建筑材料的力学性质材料的强度：建筑材料的力学性质材料的强度：材料的抗压、抗拉、抗剪强度可直接由下式计算：

f------材料强度，MPa

Fmax--材料破坏时的最大荷载，N

A------试件受力面积，mm2建筑材料的力学性质材料的强度：抗弯强度（抗折强度）的计算：单点加荷：

三分点加荷：

建筑材料的力学性质弹性变形：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，能够完全恢复原来形状的性质。这种完全恢复的变形称为弹性变形（或瞬时变形）。弹性模数：

E表示材料抵抗变形的指标，E值越大，材料越不易变形，即抵抗变形的能力越强。材料的变形：建筑材料的力学性质塑性变形：材料在外力作用下产生变形，如果外力取消后，仍能保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝的性质。这种不能恢复的变形称为塑性变形（或永久变形）。常见塑性材料：混凝土拌合物、水泥浆、钢材、沥青等。材料的变形：建筑材料的力学性质材料的变形：塑性变形弹性变形建筑材料的力学性质材料的脆性和韧性：脆性：当外力达到一定限度后，材料突然破坏，而破坏时并无明显的塑性变形的性质。特点：破坏时，变形小；抗压强度高而抗拉、抗折强度低常见脆性材料：大部分无机非金属材料均属脆性材料，如天然石材，烧结普通砖、陶瓷、玻璃、普通混凝土砂浆等。建筑材料的力学性质材料的脆性和韧性：脆性材料建筑材料的力学性质材料的脆性和韧性：韧性（冲击韧性）：在冲击、震动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不致破坏的性质。常见韧性材料：低碳钢、木材、玻璃钢等。采用冲击试验测定路面、桥梁、吊车梁以及有抗震要求的结构都要考虑材料的韧性。建筑材料的力学性质材料的脆性和韧性：韧性材料建筑材料的力学性质材料的硬度与耐磨性：硬度：材料表面的坚硬程度，是抵抗其它硬物刻划、压入其表面的能力常见材料：混凝土拌合物、水泥浆、钢材、沥青等测定方法：刻划法，回弹法和压入法刻划法：用于天然矿物硬度的划分，按滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄晶刚玉、金刚石的顺序，分为10个硬度等级回弹法：用于测定混凝土表面硬度，并间接推算混凝土的强度建筑材料的力学性质材料的硬度与耐磨性：耐磨性：耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力指标：材料的耐磨性用磨耗率表示式中：G------材料的磨耗率，（g/cm2）

m1----材料磨损前的质量，（g）

m2-----材料磨损后的质量，（g）

A------材料试件的受磨面积（cm2）复习思考题1.材料的强度与强度等级有何区别？2.在有冲击、振动荷载的部位宜选用具有哪些特性的材料？为什么？建筑材料的力学性质建筑材料的耐久性侵蚀作用的主要类型：材料的耐久性是泛指材料在长期的使用过程中，抵抗周围各种介质的侵蚀，且长久保持材料原有性能而不变质、不破坏的能力。物理作用：可有干湿变化、温度变化及冻融变化等。这些作用将使材料发生体积的胀缩，或导致内部裂缝的扩展。时间长久之后即会使材料逐渐破坏。在寒冷地区，冻融变化对材料会起着显著的破坏作用。在高温环境下，经常处于高温状态的建筑物或构筑物，所选用的建筑材料要具有耐热性能。侵蚀作用的主要类型：化学作用：包括大气、环境水以及使用条件下酸、碱、盐等液体或有害气体对材料的侵蚀作用。机械作用：包括使用荷载的持续作用，交变荷载引起材料疲劳，冲击、磨损、磨耗等。生物作用：包括菌类、昆虫等的作用而使材料腐朽、蛀蚀而破坏。建筑材料的耐久性侵蚀作用的主要类型：耐久性是一个综合性性能，包括抵抗上述各种因素的长期作用耐久性主要包括：抗渗性抗冻性抗腐蚀性抗碳化性抗侵蚀性抗碱骨料反应建筑材料的耐久性提高材料的耐久性：合理选择材料和正确施工改善材料使用条件，减轻外界作用对材料的影响采取表面保护措施使用耐腐蚀材料建筑材料的耐久性课堂练习2.材料吸水后，将使材料的强度提高。3.材料的孔隙率越大，吸水率越大。4.某材料的软化系数为0.85，可用于建筑物的底层。5.材料的孔隙率恒定时，孔隙尺寸越小，强度越高。是否是否是否是否是否1.导热系数小的材料适合做保温材料。6.软化系数是衡量材料什么性能的指标（）7.当材料的润湿角θ为（）时，称为憎水性材料。＞90º≤90º＝0º8.含水率是表示材料（）大小的指标。吸湿性耐水性吸水性抗渗性9.以下哪一项不是冻融破坏的表现（）剥落裂纹密度减小强度降低强度耐久性抗渗性耐水性ABCDABCABCDABCD课堂练习建筑材料的组成与结构材料的组成：定义：化学组成是指构成材料的化学元素及化合物的种类及数量。表示方法：--金属材料以各化学元素含量表示--无机非金属材料以各氧化物含量表示--有机材料以各化合物的含量表示意义:化学组成是决定材料化学性质、物理性质、力学性质的主要因素之一化学组成材料的组成：定义：矿物是具有一定化学成分和结构特征的单质或化合物。矿物组成是指构成材料的矿物的种类和数量。意义:也是决定无机非金属材料化学性质、物理性质、力学性质和耐久性的重要因素之一。举例:

如硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙，硅酸三钙含量越多，硅酸盐水泥的早期强度越高，水化热越大。矿物组成建筑材料的组成与结构定义：材料中结构相近性质相同的均匀部分矿物。例如，自然界中的物质可以分为气、固、液三大相同一种材料可以由多相的相组成。例如建筑钢材就有铁素体、渗碳体和珠光体，它们的比例不同，就能生产出不同强度和塑性的钢材。

两种或以上相组成的材料是复合材料。混凝土可认为由集料颗粒（集料相）分散在水泥浆体（基相）中组成的两相复合材料；钢筋混凝土又可认为是钢筋和混凝土两相的复合材料。相组成材料的组成：建筑材料的组成与结构定义：是指用肉眼和放大镜能够分辨的粗大组织（毫米级及以上）分类（孔和构成形态）致密结构多孔结构纤维结构宏观结构

层状结构散粒结构纹理结构材料的结构：建筑材料的组成与结构定义：用电子显微镜、X-射线衍射仪等手段来研究原子、分子层次的结构意义：决定着材料的许多物理、力学性质，如强度、硬度、熔点、导热性、导电性等分类分类晶体

非晶体（玻璃体）胶体

微观结构材料的结构：建筑材料的组成与结构晶体其内部质点按照特定的规则在空间周期性排列具有特定的几何外形和固定的熔点固定熔点按晶体的质点间结合键的特性，晶体又分为：原子晶体分子晶体离子晶体金属晶体材料的结构：建筑材料的组成与结构非晶体也称玻璃体，是熔融物在急速冷却时，质点来不及作有规则的排列而形成的无定形体具有各向同性，没有固定的熔点具有化学不稳定性，容易与其他物质反应或自行缓慢地向晶体转换如在水泥、混凝土中使用的粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰等均属玻璃体，在有水存在条件下，它们能与石膏、石灰发生反应，生成具有水硬性的产物。

材料的结构：建筑材料的组成与结构晶体非晶体（玻璃体）材料的结构：建筑材料的组成与结构胶体是指以极微小的质点（1～100μm）分散在介质中所形成的结构具有较强的粘结力：原因：由于胶体的质点很微小，其总的表面积很大，因而表面能很大，有很强的吸附力，例如：胶体硅酸盐水泥水化产物中的胶体将砂石粘结在一起形成整体，就形成了混凝土。胶体在长期应力作用下，又具有粘性液体的流动性质。正是由于硅酸盐水泥的主要水化产物是凝胶体，混凝土的相变就是由于水泥凝胶体而产生的。

材料的结构：建筑材料的组成与结构组成+结构共同决定性质:

组成不同，性质不同如，混凝土与钢材。组成相同，结构不同，性能也不同。如：C有三种形态——不定型碳、石墨和金刚石。建筑材料的组成与结构材料的组成、结构对性质的影响从组成和结构上来研究建筑材料的性质，才能深入其本质，对改进与提高材料性能以及创制新型材料都有着重要的意义。

某工程灌浆材料采用水泥净浆，为了达到较好的施工性能，配合比中要求加入硅粉，并对硅粉的化学组成和细度提出要求，但施工单位将硅粉理解为磨细石英粉，生产中加入的磨细石英粉的化学组成和细度均满足要求，在实际使用中效果不好，水泥浆体成分不均，请分析原因。

建筑材料的组成与结构案例分析讨论：建筑材料的组成与结构硅粉又称硅灰，是硅铁厂烟尘中回收的副产品，其化学组成为SiO2，微观结构为表面光滑的玻璃体，能改善水泥净浆施工性能。磨细石英粉的化学组成也为SiO2，微观结构为晶体，表面粗糙，对水泥净浆的施工性能有负作用。硅粉和磨细石英粉虽然化学成分相同，但细度不同，微观结构不同，导致材料的性能差异明显。3.2粘土砖瓦普通粘土实心粘生产工艺采土原料配制制坯干燥焙烧成品技术性能指标

《烧结普通砖》GB/T5101-2003规定，普通粘土砖的技术要求包括尺寸偏差、外观质量、强度等级和耐久性等方面。分为优等品、一等品和合格品3个等级。普通粘土实心粘技术性能指标技术要求

（1）形状尺寸

240×115×53mm（2）强度普通粘土砖的强度等级根据10块砖的抗压强度平均值、标准值或最小值划分，共分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个等级。普通粘土实心粘技术性能指标砖的耐久性砖的抗风化性能通常用抗冻性、吸水率及饱和系数三项指标划分抗冻性:抵抗多次“冻融循环”而不疲劳、破、坏的性质吸水率:常温泡水24h的重量吸水率饱和系数:常温24h吸水率与5h沸煮吸水率之比泛霜:粘土原料中的可溶性盐类（如硫酸钠等），随着砖内水分蒸发而在砖表面产生的盐析现象石灰爆裂:原料中夹带石灰，在高温熔烧生成过火石灰。过火石灰在砖体内吸水膨胀，导致砖体膨胀破坏，这种现象称为石灰爆裂。普通粘土实心粘普通粘土砖的应用可用作建筑维护结构可砌筑柱、拱、烟囱、窑身、沟道及基础等可与隔热材料配套使用，砌成轻体墙可配置适当的钢筋代替钢筋混凝土柱、过梁等。烧结普通砖优等品用于清水墙的砌筑，一等品、合格品可用于混水墙的砌筑。中等泛霜的砖不能用于潮湿部位。粘土空心砖与粘土多孔砖定义

按照国家标准JC/T1990-96《砖和砌块名词术语》可分为两大类，即多孔砖（承重空心砖）和空心砖（非承重空心砖）。一般来说，多孔砖的孔洞率超过25%，孔尺寸小而多，且为竖向孔的砖称为多孔砖。孔洞率大于35%，孔尺寸大而少，且为水平孔的砖称为空心砖。粘土空心砖与粘土多孔砖密度：1100～1400kg/m3优点：与普通粘土砖相比，可节省粘土20%～30%，节约燃料10%～20%，减轻自重30%左右，且烧成率高，施工效率高，并改善绝热性能和隔声性能。孔特征：空心砖的孔洞则垂直于受力方向。粘土空心砖与粘土多孔砖粘土空心砖孔特征：多孔砖使用时孔洞方向平行于受力方向用途：多孔砖常用作六层以下的承重砌体粘土空心砖与粘土多孔砖粘土多孔砖其它砌墙材料烧结页岩砖该产品以页岩为原料，采用砖机高真空挤出成型、一次码烧的生产工艺。与普通烧结多孔砖相比，具有保温、隔热、轻质、高强和施工高效等特点。烧结页岩砖作为一种新型建筑节能墙体材料，既可用于砌筑承重墙，又具有良好的热工性能，符合施工建筑模数，减少施工过程中的损耗，提高工作效率；孔洞率达到35%以上，可减少墙体的自重，节约基础工程费用。其它砌墙材料烧结煤矸石砖该产品以煤矸石为主要原料，经选择、粉碎、成型、干燥、焙烧而成的。可节约烧砖用煤，并大量利用工业废料，节约烧砖用土。生产周期短、干燥性好、色深红而均匀，声音清脆，在一般建筑工程中可替代普通粘土砖使用。其它砌墙材料烧结粉煤灰砖该产品以粉煤灰为主要原料掺入一定的胶结料，经配料、成型、干燥、焙烧而成的。坯体干燥性好，与烧结普通粘土砖相比吸水率偏大，但能满足抗冻性要求。呈淡红或深红色，在一般建筑工程中可替代普通粘土砖使用。其它砌墙材料蒸养砖蒸压灰砂砖灰砂砖以适当比例的石灰和石英砂、砂或细砂岩，经磨细、加水拌和、半干法压制成型并经蒸压养护而成。抗压和抗折强度分为MU25、MU20、MU15、MU10四个等级。强度等级为MU10的蒸压灰砂砖常用于防潮层以上的建筑部位，强度等级不小于MU15的蒸压灰砂砖，可用于基础或其他部位。当温度长期高于200度，或骤冷作用或酸性环境介质部位应免用。其它砌墙材料蒸养砖碳化灰砂砖碳化灰砂砖以石灰、砂和微量石膏为主要原料，经坯料制备压制成型后，利用石灰窑废气CO2进行碳化而成的。耐潮性、耐热性均较差，强度也较低，砌体容易出现裂缝，在水流冲刷及有严重化学侵蚀环境中不得使用。可用于受热低于200度的部位，或低标准临时性建筑中，施工中不宜对砖浇水。其它砌墙材料蒸养砖蒸压粉煤灰砖蒸压粉煤灰砖由粉煤灰、石灰为主要原料，掺入适量石膏和骨料，经坯料制备、压制成型、高压或常压蒸养护而成的实心砖。抗压和抗折强度分为MU20、MU15、MU10、MU7.5四个等级。分为优等品、一等品和合格品3个等级。可用于一般工业与民用建筑的墙体和基础。温度长期高于200度，受冷热交替、有酸性环境介质部位应免用。其它砌墙材料免烧砖免烧砖以粘土类物质或工业废渣、废土经破碎过筛成细小颗粒和粉料，达到合理颗粒级配，经计量配料，掺入4%～7%硅酸盐类水泥和少量早强剂或表面活性物质，加入少量水拌合搅拌压制成型，堆入一周后即可硬化使用。抗压和抗折强度分为MU15、MU10、MU7.5三个等级。分为一等品和合格品2个等级。可用于乡镇房屋墙体材料。3.3胶凝材料石膏一种以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料

许多优良性质：原料来源丰富，生产能耗较低，应用广泛

我国天然石膏已探明储量470多亿吨(世界第一)

常用：建筑石膏、模型石膏、高强石膏、硬石膏

建筑石膏特性

天然二水石膏(CaSO4•2H2O,软石膏或生石膏)为主成分凝结硬化快,硬化时体积微膨胀，硬化后孔隙率较大，加水拌制的浆体有良好的可塑性、装饰性可加工性良好。防火、隔热和吸音性能好。石膏应用①、应用于室内抹面、粉刷

②、制成各种石膏制品轻质、新颖、美观、价廉

纸面石膏板、石膏装饰板、但强度较低、耐水性能差

纤维石膏板、石膏空心条板、

石膏空心砌块和石膏夹心砌块等

③、生产各种浮雕和装饰品：

浮雕饰线、艺术灯圈、角花等

石灰主要成分：

石灰石（CaCO3）煅烧分解而成生石灰(CaO)

生石灰加水消解成消石灰（熟石灰Ca(OH)2）

——

石灰的消化（熟化）

石灰的特性：生石灰水化热大；可塑性和保水性好；硬化缓慢且体积收缩大；硬化后强度低耐水性差

石灰主要应用：制作石灰乳涂料、配制砂浆、拌制石灰土和石灰三合土以及生产硅酸盐制品水玻璃主要成分：一种能溶于水的硅酸盐，由不同比例的碱金属和二氧化硅所组成常见种类:硅酸钠(Na2O•nSiO2最为常用)水玻璃硅酸钾(K2O•nSiO2)水玻璃等水玻璃性能:

粘结能力良好，不燃烧硬化时析出的硅酸凝胶能堵塞毛细孔而防止水渗透高温下硅酸凝胶干燥得更加强烈，强度并不降低高耐酸性能，能抵抗大多数无机酸和有机酸水玻璃水玻璃用途：①、涂刷建筑材料表面可提高抗风化能力②、配制防水剂③、配制耐酸砂浆和耐酸混凝土④、配制耐热砂浆和耐热混凝土⑤、用于地基处理时的土壤加固⑥、作为建筑物损坏的修补材料水泥原料与生产：以石灰质原料和粘土质原料为主，经磨细，按一定比例配成生料，在窑中经1450℃左右的高温锻烧生成熟料，再与适量石膏共同磨细制得硅酸盐水泥。硅酸盐水泥性能:①水化凝结硬化快，早期强度高②抗冻性好，干缩小③水化过程中的水化热大④耐腐蚀和耐热性能差

硅酸盐水泥水泥水泥石腐蚀：水泥石内的碱性物质或盐类；水泥石外的侵蚀性介质；石灰石不密实，有很多毛孔或裂缝，腐蚀性介质易于浸泡到水泥石内部。

水泥石防腐:

①提高水泥石密实度

②做好水泥表面的防护措施（涂层）③采用耐腐蚀品种的水泥。硅酸盐水泥水泥普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥熟料中掺一定比例混合材料制成(掺混合材料的主要作用:改变水泥强度等级分布)

性能、应用范围与同等级硅酸盐水泥相近，与其相比：

①早期硬化速度较慢(3d、7d抗压强度稍低)②抗冻性和耐磨性能也稍差其它品种水泥水泥矿渣硅酸盐水泥硅酸盐水泥熟料中掺入粒化高炉矿渣制成①凝结硬化慢(水化分两步进行),早期强度低;后期强度发展快，能赶上甚至超过硅酸盐水泥②水化热低(适用大体积混凝土工程),耐热性好(用于耐热混凝土工程)③碱度低,抗碳化能力差,抗溶出性侵蚀及硫酸盐侵蚀能力强

④干缩性较大，抗渗抗冻性和抗干湿交替作用性能均较差

⑤水化硬化过程对环境温度、湿度条件较敏感

(低温凝结硬化慢、湿热条件下强度发展快，适于用蒸压养护)其它品种水泥水泥其它品种水泥火山灰硅酸盐水泥①、水化反应分两步进行，早期强度低，后期强度增长率大②、水化热低，耐蚀性强，抗冻性差，易碳化等

③、硬化时干缩较矿渣水泥更显著，干热环境中易产生干缩裂缝(使用时须加强养护，使其在较长时间内保持潮湿状态)

④、颗粒较细,泌水性小,抗渗性高(用于有抗渗要求的混凝土工程)粉煤灰硅酸盐水泥①、干缩性较小，抗裂性较好②、颗粒致密，吸水少且成球形，配制的混凝土和易性好水泥其它品种水泥复合硅酸盐水泥由硅酸盐水泥、两种或以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶泥材料特性与所掺混合材料的种类、掺量及相对比例有关。总体上特性与矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥均有不同程度的相似特殊要求工程(如紧急抢修、耐热耐酸、新旧混凝土搭接等)上述硅酸盐系列水泥都不能满足要求需用其他如高铝水泥、快硬水泥和快凝快硬水泥(双快水泥)、白色硅酸盐水泥(白水泥)和膨胀水泥等3.4混凝土与砂浆符合设计要求的强度适应施工条件的和易性适应工程环境的耐久性普通混凝土强度等级以边长150mm的立方体试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度值。强度等级采用符号C与立方体抗压强度标准值（以MPa计）表示。

GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定：普通混凝土划分为C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80十四个等级。普通混凝土主要技术性质3.4混凝土与砂浆砂浆的原料及生产由胶凝材料、细骨料（多用天然砂）和水等材料按适当比例配制而成与混凝土的区别：不含粗骨料常用的胶凝材料：水泥、石灰、石膏按胶凝材料分类：水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆砂浆的主要技术指标①、和易性：主要包括流动性、保水性和粘结性②、强度等级：

现行《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ98－2000规定），砂浆强度等级分为：M20、M15、M10、M7.5、M5、M2.5等6个强度等级。3.4混凝土与砂浆砂浆的应用①、砌筑砂浆

用于砖石砌体的砂浆起粘结砖石和传递荷载的作用（砌体的重要组成部分）②、抹面砂浆

涂抹在建筑物或土木工程构件表面的砂浆按功能分：普通抹面砂浆、装饰砂浆、防水砂浆和特殊功能抹面砂浆3.5建筑钢材与钢筋混凝土建筑钢材钢：含碳量为0.06～2.0%并含有某些其它元素的铁碳合金。建筑钢材分类：

碳素钢：高碳钢C＞0.6%

中碳钢C=0.25%～0.6%

低碳钢C＜0.25%

合金钢：高合金钢合金元素＞10%中合金钢合金元素=5%～10%低合金钢合金元素＜5%3.5建筑钢材与钢筋混凝土建筑钢材土木工程中多用普通碳素钢或低合金钢制作钢筋、型钢、钢板和钢管。钢筋按直径分：

粗钢筋(12、14、16、18、20、22、25、28、30、32mm)

细钢筋（4、5、6、8、10mm）钢筋按外观形状分：光圆钢筋和螺纹钢筋钢筋按照屈服强度标准值进行分级，分为四级：HPB235（Q235），该钢筋的屈服强度标准值235MPa，直径8～20mm，弹性模量210GPa。（已取消）HRB335（20MnSi），该钢筋的屈服强度标准值335MPa，直径6～50mm，弹性模量200GPa。HRB400（20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi），该钢筋的屈服强度标准值400MPa，直径6～50mm，弹性模量200GPa。。RRB400（K20MnSi），该钢筋的屈服强度标准值与HRB400钢筋相同也是400MPa，直径8～40mm，弹性模量200GPa。3.5建筑钢材与钢筋混凝土建筑钢材型钢：角钢、工字钢、槽钢等。多用于承重构件，如屋架、梁、柱等。钢板：薄钢板（厚度小于4mm）、中厚钢板（厚度4～25mm）和厚钢板（厚度26～60mm）。多用于结构构件、建筑构件及建筑设备。钢管：无缝钢管+焊接钢管。钢结构构件、管道。3.5建筑钢材与钢筋混凝土建筑钢材3.5建筑钢材与钢筋混凝土普通钢筋混凝土混凝土内合理配置钢筋，共同承受荷载(1867，第1次飞跃)克服砼抗拉强度低的弱点，发挥砼抗压强度高和钢筋抗拉强度高的特点钢筋砼梁内的钢筋，按受力情况分为受力钢筋、架立钢筋、钢箍。钢筋混凝土保护层的作用：钢筋受混凝土保护不易锈蚀，且在遭遇火灾时，传热性能差的混凝土保护层；对钢筋还起到了防火保护作用。混凝土内钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋。3.5建筑钢材与钢筋混凝土预应钢筋混凝土预应力混凝土(预应力钢筋混凝土)（1928,第2次飞跃）制备材料：由高强钢筋与等级在C30以上的混凝土做成的，通过张拉钢筋，产生预应力(用预先压应力抵消荷载下的拉应力)作用原理：受力时,在钢筋拉伸的最初阶段，混凝土未受到拉力，外力荷载增大到一定程度，混凝土才开始受拉。推迟了混凝土出现裂缝的时间。

3.6木材优点:轻质高强易加工(锯、刨、钻)；弹性、韧性高；能承受冲击振动作用；导电、热性低；木纹美丽；装饰性好缺点: