第2章建筑材料2.4-2.6

第2章建筑材料2.4-2.6第一页，共66页。2第二页，共66页。散装水泥运输车3第三页，共66页。4第四页，共66页。通用硅酸盐水泥

通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。各品种的组分和代号应符合表2-6的规定。

5第五页，共66页。表2-6通用硅酸盐水泥各品种的组分和代号表

单位：％品

种代号组

分熟料+石膏粒化高炉矿渣火山灰质混合材料粉煤灰石灰石硅酸盐水泥P·I100----P·Ⅱ≥95≤5---≥95---≤5普通硅酸盐水泥P·O≥80且<95>5且≤20-矿渣硅酸盐水泥P·S·A≥50且<80>20且≤50--

P·S·B≥30且<50>50且≤70--

火山灰质硅酸盐水泥P·P≥60且<80->20且≤40-

粉煤灰硅酸盐水泥P·F≥60且<80-->20且≤40

复合硅酸盐水泥P·C≥50且<80>20且≤50本组分材料均应符合国家有关规范的要求。

表2-6通用硅酸盐水泥各品种的组分和代号表

6第六页，共66页。2.4.1.硅酸盐水泥的生产及凝结硬化过程（1）生产过程（简称二磨一烧）石灰石黏土铁粉石膏生料煅烧约1450℃熟料硅酸盐水泥粉磨粉磨7第七页，共66页。（2）凝结硬化过程一般认为可分为早、中、后三个时期

8第八页，共66页。2.4.2通用硅酸盐水泥的主要技术性质

《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）（1）强度及强度等级水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》（GB/T17671-1999）测定水泥强度，该法是将水泥和中国ISO标准砂按质量计以1：3混合，用0.5的水灰比按规定的方法制成40mm×40mm×160mm的试件，在标准温度（20±1）℃的水中养护，分别测定其3天和28天的抗折强度和抗压强度。水泥按3天强度又可分为普通型和早强型两种类型，其中有代号R者为早强型水泥。强度不符合规定者为不合格品。

9第九页，共66页。表2-7通用硅酸盐水泥的强度要求

品种强度等级抗压强度抗折强度3d28d3d28d硅酸盐水泥42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥4.052.5≥23.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥27.0≥5.062.5≥28.0≥62.5≥5.0≥8.010第十页，共66页。（2）化学指标

表2-8通用水泥的化学指标

单位%品

种代号不溶物（质量分数）烧失量（质量分数）三氧化硫（质量分数）氧化镁（质量分数）氯离子（质量分数）硅酸盐水泥P·I≤0.75≤3.0≤3.5≤5.0a≤0.06cP·Ⅱ≤1.50≤3.5普通硅酸盐水泥P·O-≤5.0矿渣硅酸盐水泥P·S·A--≤4.0≤6.0bP·S·B---火山灰质硅酸盐水泥P·P--≤3.5≤6.0b粉煤灰硅酸盐水泥P·F--复合硅酸盐水泥P·C--11第十一页，共66页。a如果水泥压蒸试验合格，则水泥中氧化镁的含量（质量分数）允许放宽至6.0%。b如果水泥中氧化镁的含量（质量分数）大于6.0%时，需进行水泥压蒸安定性试验并合格。c当有更低要求时，该指标由买卖双方协商确定。

12第十二页，共66页。（3）凝结时间水泥的凝结时间有初凝与终凝之分。

国家标准规定：硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min；普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于600min。凝结时间不符合规定者为不合格品。规定水泥的凝结时间在施工中具有重要的意义。

13第十三页，共66页。（4）体积安定性。水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。水泥的体积安定性检验必须合格，体积安定性不合格的水泥为不合格品。（5）细度细度是指水泥颗粒的粗细程度。细度可鉴定水泥的品质，是选择性指标。

14第十四页，共66页。混凝土工程特点及所处环境条件优先选用可以选用不宜选用在一般气候环境中的混凝土普通水泥矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥

在干燥环境中的混凝土普通水泥矿渣水泥火山灰水泥、粉煤灰水泥在高湿度环境中或长期处于水中的混凝土矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥普通水泥

厚大体积的混凝土矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥普通水泥硅酸盐水泥2.4.3普通水泥的选用

15第十五页，共66页。2.4.4其他特性水泥（1）白水泥与彩色硅酸盐水泥白色和彩色硅酸盐水泥在装饰工程中常用来配制彩色水泥浆，配制装饰混凝土，配制各种彩色砂浆用于装饰抹灰，以及制造各种色彩的水刷石、人造大理石及水磨石等制品。（2）快硬高强水泥主要用于配制早强混凝土，适用于紧急抢修工程和低温施工工程。（3）膨胀水泥16第十六页，共66页。17第十七页，共66页。2.5建筑砂浆

建筑砂浆在建筑工程中是常用的建筑材料，它用途广泛、用量较大。

2.5.1砂浆的组成材料（1）胶凝材料（2）砂（3）塑化剂（4）水

18第十八页，共66页。2.5.2砂浆的技术性质（1）流动性

（2）保水性

（3）强

度

根据边长为7.07cm的立方体试块，按标准条件养护28天的抗压强度值确定其强度等级。砂浆强度等级可分为M20、M15、M10、M7.5、M5和

M2.5六种。

（4）粘结力

19第十九页，共66页。混凝土材料具有原料广泛、制作简单、造型方便、性能良好、耐久性强、防火性能好及造价低等优点，因此应用非常广泛。但这种材料也存在抗拉强度低、质量大等缺点，而钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土较好地弥补了抗拉强度低的问题。

发展：2.6混凝土20第二十页，共66页。2.6.1.混凝土组成材料及质量要求1）混凝土组成材料（1）水泥

（2）细骨料

（3）粗骨料

（4）水

第二十一页，共66页。2）对粗细骨料的质量要求为了保证混凝土质量，并且不耗用过多的水泥，对粗细骨料要有一定的质量要求。（l）级配（2）含泥量

(3)有害杂质含量（4）粗骨料中针片状颗粒含量（5）粗骨科的强度

第二十二页，共66页。2.6.2新拌混凝土的性质1）和易性（1）流动性

（2）粘聚性和保水性

第二十三页，共66页。第二十四页，共66页。混凝土塌落度试验仪,第二十五页，共66页。装满混凝土，并刮平第二十六页，共66页。第二十七页，共66页。第二十八页，共66页。第二十九页，共66页。HVC-1混凝土数显维勃稠度仪的产品属性

产品数量：100包装说明：木批号：fv；厂家：中科产品描述/备注：HVC-1混凝土数显维勃稠度仪本仪器是测定砼拌合物的维勃稠度值。用于评定混凝土拌合物坍落度在10mm内的混凝土，骨料最大粒径40mm，符合GBJ80-85的国家标准。技术参数：1.震动频率50±3Hz2.电机0.25千瓦380V3.空载振幅0.5±0.1mm第三十页，共66页。第三十一页，共66页。HVC-1混凝土数显维勃稠度仪本仪器是测定砼拌合物的维勃稠度值。用于评定混凝土拌合物坍落度在10mm内的混凝土，骨料最大粒径40mm，符合GBJ80-85的国家标准。

技术参数：1.震动频率50±3Hz

2.电机0.25千瓦380V

3.空载振幅0.5±0.1mm第三十二页，共66页。2）影响混凝土和易性的主要因素影响混凝土和易性的主要因素有水泥的比率、水灰比、砂率、水泥的品种、骨料的性质、外加剂、温度和时间等。第三十三页，共66页。2.6.3硬化后混凝土性质1）强度混凝土的强度与水泥强度等级、水灰比有很大关系，骨料的性质、级配，混凝土成型方法、硬化时的环境条件及混凝土的龄期等不同程度地影响混凝土的强度。试件的大小、形状，试验方法和加载速率也影响混凝土的强度。

第三十四页，共66页。（1）混凝土的抗压强度混凝土的抗压强度有立方体抗压强度和轴心抗压强度两种情况，这里仅对前者进行简单介绍。我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)规定以边长为150㎜的立方体为标准试件，标准立方体试件在（20±2）℃的温度和相对湿度95%以上的潮湿空气中养护28天，试件的承压面不涂润滑剂，按照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度,单位为N/mm²(MPa)。

第三十五页，共66页。用上述标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度作为混凝土的强度等级。《混凝土结构设计规范》GB50010-2002规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，共14个等级。例如C30表示立方体抗压强度标准值为30N/mm2。其中C50～C80属高强度混凝土范畴。第三十六页，共66页。加载速度对立方体强度也有影响，加载速度越快，测得的强度越高。与成型后的龄期有关，试件的尺寸效应

表1-4混凝土试件尺寸及强度的尺寸换算系数骨料最大粒径（mm）试件尺寸（mm×mm×mm）强度尺寸≤31.5100×100×1000.95≤40150×150×1501.00≤63200×200×2001.05第三十七页，共66页。混凝土的棱柱体轴心抗压强度。混凝土的抗压强度与试件的形状有关，采用棱柱体比立方体能更好地反映混凝土结构的实际受力状态。用混凝土棱柱体试件测得的抗压强度称轴心抗压强度。我国《普通混凝土力学性能试验方法》规定以150mm×150mm×300mm的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件。棱柱体试件与立方体试件的制作条件相同。《混凝土结构设计规范》规定以上述棱柱体试件试验测得的具有95％保证率的抗压强度为混凝土轴心抗压强度标准值，用符号fck表示。第三十八页，共66页。（2）混凝土的轴心抗拉强度抗拉强度是混凝土的基本力学指标之一，也可用它间接地衡量混凝土的冲切强度等其他力学性能。轴心抗拉强度只有立方抗压强度的1/10～1/20，混凝土强度等级愈高，这个比值愈小。第三十九页，共66页。FCT101新拌混凝土测试仪

——现场测试新拌混凝土的工作性能

FCT101是一种坚固便携且非常准确的仪器.它能迅速测出新拌混凝土的坍落度及温度并估测水灰比及天抗压强度。仪器的操作十分简便不需要特殊技巧，在仪器标定后每次测试只需约分钟.用FCT101进行现场测试.第四十页，共66页。按下A键显示坍落度

对已知成份的混凝土,只要它曾经被标定过,FCT101

可以估测出混合料的水灰比及28天抗压强度预测值第四十一页，共66页。2）混凝土的变形（1）混凝土受压时的应力-应变关系第四十二页，共66页。（2）荷载长期作用下混凝土的变形性能第四十三页，共66页。(3)混凝土的收缩与膨胀①水泥的品种：②水泥的用量：③骨料的性质：④养护条件：⑤混凝土制作方法：⑥使用环境：⑦构件的体积与表面积比值：第四十四页，共66页。2.6.4混凝土外加剂

1）普通减水剂及高效减水剂

普通减水剂主要成分为木质素磷酸盐。高效减水剂又称超塑化剂，其主要成分为耐磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺甲醛混合物、木质素横酸盐等。

第四十五页，共66页。第四十六页，共66页。第四十七页，共66页。木钙减水剂主要性能指标与经济效果

1、改善混凝土性能当水泥用量相同，坍落度与空白混凝土相近，可减少用水量10—15％，28天强度提高10—20％，1年强度提高10％左右。

2、节约水泥当混凝土的强度和坍落度相近时，可节省水泥10％左右，使用1吨减水剂可节省30—40吨水泥。3、改善混凝土和易性当混凝土的水泥用量和用水量不变，低塑性混凝土的坍落度可增大两倍左右，（由3-5cm提高到8-18cm），早期强度与未掺者基本接近。第四十八页，共66页。2）早强剂及早强减水剂

（1）氯盐（2）硫酸钠

（3）三乙胺醇

3）引气剂

引气的主要成分为表面活性剂，常用的引气剂为松香热聚物、烷基苯磷酸钠、脂肪酸硫酸钠等。

第四十九页，共66页。第五十页，共66页。第五十一页，共66页。4）速凝剂速凝剂是使混凝土迅速凝结的外加剂。速凝剂可促使水泥中铝酸三钙迅速水化，并在溶液中析出水化物使水泥浆迅速凝固。速凝剂的主要成分为碳酸钠、铝酸钠等。

第五十二页，共66页。第五十三页，共66页。第五十四页，共66页。5）缓凝剂缓凝剂能延缓混凝土的凝结时间，早期强度发展较慢，但不会降低后期强度。缓凝剂的主要成分为多羟基化合物、羟基羟酸盐、高糖木质素磺酸盐，掺量为0.1%～0.6%，使用较多的是糖钙。

第五十五页，共66页。第五十六