土木工程材料 课件 第6-11章 建筑砂浆-功能材料

蓝色论文答辩PPT模板答辩学生：易宸指导老师：易老师蓝色论文答辩PPT模板土木工程材料CHAPTERSIX建筑砂浆Buildingmortar06

砂浆是由胶凝材料、细骨料、掺加料和水按适当比例配合、拌制并经硬化而成的材料。建筑砂浆作用：黏结、衬垫、传递应力的作用。主要用于砌筑、抹面、修补和装饰工程。在装饰工程中，墙面、地面和柱面等需要用砂浆抹面，起到保护结构和装饰作用，镶贴大理石、水磨石、墙面砖、地面砖等贴面材料也要使用砂浆。建筑砂浆按用途：砌筑砂浆、抹面砂浆、装饰砂浆和特种砂浆等；

按所用胶凝材料：水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆及聚合物水泥砂浆等。建筑砂浆的概述CHAPTERSIX06一.砌筑砂浆的组成材料1.胶凝材料各种水泥、石灰、建筑石膏和有机胶凝材料等。常用的是水泥和石灰。根据使用部位，所处环境合理选择。在干燥环境中使用的砂浆既可选用气硬性胶凝材料（石灰、石膏），也可选用水硬性胶凝材料(水泥);若在潮湿环境使用的砂浆必须选用水硬性胶凝材料。水泥是砂浆的主要胶凝材料，常用普通、矿渣、火山灰、复合硅酸盐水泥等。因砂浆的强度等级不高，为节约材料，在配制砂浆时要尽量选用低强度等级的32.5级水泥和砌筑水泥。由于水泥混合砂浆中，石灰膏等掺加料，会降低砂浆强度，因此规定水泥混合砂浆可用强度等级为42.5级的水泥。第一节砌筑砂浆CHAPTERSIX06一.砌筑砂浆的组成材料2.细骨料砂浆用砂，应符合混凝土用砂的技术要求，优先选用中砂。由于砂浆铺设层较薄，应对砂的最大粒径加以限制。用于砌筑砖砌体的砂浆，其砂的最大粒径不应大于2.5mm；用于毛石砌体的砂浆，砂宜选用粗砂，其最大粒径应小于砂浆层厚度的1/5~1/4；用于抹面和勾缝的砂浆，砂应选用细砂。

CHAPTERSIX06第一节砌筑砂浆一.砌筑砂浆的组成材料3.外加剂在拌制砂浆时，参入外加剂，可以改善或提高砂浆的某些性能。但使用外加剂时，必须具有法定检测机构出具的该产品的砌体强度型式检验报告，并经砂浆性能试验合格后，方可使用。CHAPTERSIX06第一节砌筑砂浆一.砌筑砂浆的组成材料4.掺和料为改善砂浆的和易性，降低水泥用量，通常在水泥砂浆中摆人部分石灰膏、粉煤灰等无机材料。

(1)石灰膏是使用较早的矿物胶凝材料，砂浆中选用的石灰应符合有关技术指标的要求。石灰在使用时应预先进行消化,“陈伏”一定时间，目的是消除过火石灰带来的危害。(2)粉煤灰为节约水泥，改善砂浆的性能，在拌制砂浆时可参入粉煤灰。CHAPTERSIX06第一节砌筑砂浆

2.1新拌砂浆的和易性和易性良好的新拌砂浆，容易在粗糙的砖、石、砌块和结构等基面上铺设成均匀的薄层并能与基面材料很好的黏结。这种砂浆既便于施工操作，提高劳动生产率又能保证工程质量。砂浆和易性包括流动性和保水性两个方面的性质。CHAPTERSIX06第一节砌筑砂浆二.砌筑砂浆的技术性质二.砌筑砂浆的技术性质2.1新拌砂浆的和易性

1.流动性砂浆的流动性是指砂浆在白重或外力作用下流动的性质，也称稠度。用砂浆稠度测定仪测定其稠度，以沉入度值（mm）来表示。沉人度大，砂浆的流动性好；但流动性过大，砂浆容易分层、析水。若流动性过小，则不使于施工操作，灰缝不易填充密实，将会降低砌体的强度。

影响砂浆流动性的因素：胶凝材料和掺和料的种类及用量、用水量、外加剂品种与掺、砂的粗细程度及级配、搅拌时间和环境的温湿度等。砂浆的稠度应按下表选择。CHAPTERSIX06第一节砌筑砂浆二.砌筑砂浆的技术性质

2.1新拌砂浆的和易性

1.流动性

CHAPTERSIX06砂浆稠度选择第一节砌筑砂浆二.砌筑砂浆的技术性质

2.1新拌砂浆的和易性

2.保水性保水性是指新拌砂浆保持内部水分的能力。保水性好的砂浆，在存放、运输和使用过程中，能很好保持其中的水分不致很快流失，在砌筑和抹面时容易铺成均匀密实的砂浆薄层，保证砂浆与基面材料有良好的黏结力和较高的强度。砂浆的保水性用分层度测定仪测定，以分层度（mm）表示。分层度过大，砂浆易产生离析，不便于施工和水泥硬化，因此水泥砂浆分层度不应大于30mm，水泥混合砂浆分层度一般不会超过20mm，但分层度过小或接近于零，硬化后容易产生干缩裂缝。CHAPTERSIX06第一节砌筑砂浆二.砌筑砂浆的技术性质

2.2砂浆的强度砂浆以抗压强度作为强度指标。砂浆的强度等级是以六块边长为70.7mm的立方体试块，在标准养护条件下养护28d龄期的6块抗压强度平均值来确定。

标准养护条件：温度为(20±3)℃；相对湿度对水泥砂浆为90%以上，对水泥混合砂浆为(60～80)%。彻筑砂浆强度等级可划分为M5、M7.5、M10、M15、M20及M25及M30七个等级。CHAPTERSIX06第一节砌筑砂浆二.砌筑砂浆的技术性质

2.2

砂浆的强度影响砂浆强度因素比较多，除了与砂浆的组成材料、配合比和施工工艺等因素有关外，还与基面材料的吸水率有关。1.不吸水基面材料（如密实石材）当基面材料不吸水或吸水率比较小时，影响砂浆抗压强度的因素与混凝土相似,主要取决于水泥强度和水灰比,计算公式为:CHAPTERSIX06第一节砌筑砂浆二.砌筑砂浆的技术性质

2.2

砂浆的强度当基面材料的吸水率较大时，由于砂浆具有一定的保水性，无论拌制砂浆时加多少用水量，而保留在砂浆中的水分却基本相同，多余的水分会被基面材料所吸收，因此砂浆的强度与水灰比关系不大。当原材料质量一定时，砂浆的强度主要取决于水泥的强度等级与水泥用量，计算公式为:CHAPTERSIX06砂浆特征系数：A=3.03，B=-15.06第一节砌筑砂浆二.砌筑砂浆的技术性质

2.3砂浆的变形性砂浆在凝结硬化过程中、承受荷载或温湿度条件变化时，均会产生变形。如果砂浆产生的变形过大或者不均匀，会降低砌体质量，引起沉陷或裂缝。2.4砂浆的抗冻性在受冻融影响较多的建筑部位，要求砂浆具有一定的抗冻性。对有冻融次数要求的彻筑砂浆，经冻融试验后，质量损失率不得大于5%，抗压强度损失率不得大于25%。CHAPTERSIX06第一节砌筑砂浆二.砌筑砂浆的技术性质

2.5

砂浆的粘结性

砌体是用砂浆把许多块状的砖石材料黏结成为一个整体，因此，砌体的强度、耐久性及抗震性取决于砂浆黏结力的大小，而砂浆的黏结力随其抗压强度的增大而提高。此外，砂浆的黏结力与砖石的表面状态、清洁程度、湿润状况及施工养护条件等因素有关。基面材料表面粗糙、清洁，砂浆的黏结力较强。CHAPTERSIX06第一节砌筑砂浆二.砌筑砂浆的技术性质凡涂抹在建筑物或建筑构件表面的砂浆，统称为抹面砂浆。抹面砂浆具有保护基层材料，满足使用要求和装饰作用。根据抹面砂浆的功能不同，可分为普通抹面砂浆、装饰砂浆、防水砂浆和具有某些特种抹面砂浆（防水、耐酸、绝热和吸声等）。对抹面砂浆要求：具有良好的和易性，容易抹成均匀平整的薄层，便于施工；要有足够的黏结力，能与基层材料黏结牢固和长期使用不致开裂或脱落等性能。第二节抹面砂浆CHAPTERSIX06抹面砂浆的定义抹面砂浆的组成材料与砌筑砂浆基本相同，但有时加入一些纤维增强材料（如麻刀、纸筋、玻璃纤维等），提高抹灰层的抗拉强度，增加抹灰层的弹性和耐久性，防止抹灰层开裂。有时加入胶黏剂（如聚乙烯醇缩甲醛胶或聚醋酸乙烯乳液等），提高面层强度和柔韧性，加强砂浆层与基层材料的黏结，减少开裂。第二节抹面砂浆CHAPTERSIX06抹面砂浆的材料组成

装饰砂浆是指用作建筑物饰面的抹面砂浆。涂抹在建筑物内外墙表面，可增加建筑物的美观。装饰砂浆的底层和中层抹灰与普通抹面砂浆基本相同，主要是装饰砂浆的面层选材有所不同。为了提高装饰砂浆的装饰艺术效果，一般面层选用具有一定颜色的胶凝材料和骨料以及采用某些特殊的操作工艺，使装饰面层呈现出各种不同的色彩、线条与花纹等。第三节装饰砂浆CHAPTERSIX06装饰砂浆的定义装饰砂浆所采用的胶凝材料有白色水泥、彩色水泥。骨料采用天然或人工石英砂（多为白色、浅色或彩色的天然砂）彩釉砂、着色砂、彩色大理石或花岗岩碎眉、陶瓷或玻璃碎粒或特制的塑料色粒等。第三节装饰砂浆CHAPTERSIX06装饰砂浆材料组成

保温砂浆又称绝热砂浆，是采用水泥、石灰、石膏等胶凝材料与膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、浮石砂和陶粒砂等轻质多孔骨料按一定比例配制的砂浆。具有轻质、保温隔热等特性，保温砂浆的导热系数为0.07~0.10W/(m.K）。常用有水泥膨胀珍珠岩砂浆、水泥膨胀蛭石砂浆、水泥石灰膨胀蛭石砂浆等。可用于屋面隔热层、隔热墙壁、供热管道隔热层、冷库等处的保温。第四节特种砂浆CHAPTERSIX061.保温砂浆一般由轻质多孔骨料制成的保温砂浆，都具有吸声性能。另外，工程中也常采用水泥、石膏、砂和锯末（体积比为1：1：3：5）配制成吸声砂浆，或者在石灰、石膏砂浆中掺人玻璃纤维和矿棉等松软纤维材料。吸声砂浆主要用于室内墙壁和顶棚的吸声。第四节特种砂浆CHAPTERSIX062.吸声砂浆用水玻璃（硅酸钠）和氧硅酸钠作为胶凝材料，掺入适量石英岩、花岗岩、铸石等粉状细骨料，可拌制成耐酸砂浆。硬化后的水玻璃耐酸性能好，拌制的砂浆可用于耐酸地面和耐酸容器内壁防护层。第四节特种砂浆CHAPTERSIX063.耐酸砂浆在水泥浆中掺人重晶石粉、重晶石砂可配制成具有防X射线和γ射线能力的砂浆。配合比约为水泥：重品石粉：重品石砂=1：0.25：（4～5）。在水泥浆中掺加硼砂、硼酸等可配制具有防中子辐射能力的砂浆。第四节特种砂浆CHAPTERSIX064.防辐射砂浆蓝色论文答辩PPT模板答辩学生：易宸指导老师：易老师蓝色论文答辩PPT模板土木工程材料CHAPTERSEVEN墙体和屋面材料07Wallandroofmaterials07墙体在房屋建筑中具有承重、维护和分隔作用。我国传统墙体材料使用的是烧结黏土砖。普通黏土砖尺寸小、自重大、能耗大，取土毁田严重且施工效率低，砌体结构抗震性能差，已不能满足高速发展的基本建设和现代建筑的需求，也不符合持续发展的战略目标。我国近年来提出了一系列墙体改革方案和措施，大力开发和提倡使用轻质、高强、耐久、节能、大尺寸、多功能的新型墙体材料。墙体材料的品种较多，可分为砖、砌块、板材三大类。随着我国墙体材料的不断改革，出现了许多新型墙体材料。如空心砖、多孔砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、灰砂砖、页岩砖等砖类；普通混凝土砌块、轻质混凝土砌块、加气混凝土砌块等砌块类；石膏类墙板、水泥类墙板、植物纤维类墙板及复合墙板等板材。墙体材料介绍CHAPTERSEVEN07

1.种类

按生产工艺分：烧结砖、非烧结砖[蒸养(压)砖]2.烧结砖定义

凡以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经成型及培烧制得的用于砌筑墙体的砖。3.烧结砖分类

按有无穿孔：烧结普通砖、烧结多孔砖和烧结空心砖

按主要成分：烧结粘土砖、烧结页岩砖和烧结煤矸石砖等。墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖07一.烧结砖

烧结砖是以粘土、页岩、粉煤灰、煤矸石等主主要原料经焙烧制成。依材料的不同分为烧结粘土砖（N）、烧结页岩砖（Y）、烧结粉煤灰砖（F）和烧结煤矸石砖（M）。

1.

烧结普通砖

烧结普通砖是指规格为240mm×075mm×53mm的无孔砖或孔洞率＜15%的烧结砖。墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖07

一.烧结砖

1.烧结普通砖

a.烧结粘土砖是以粘土为主要原料，经配料、制坯、干燥、焙烧而成的烧结普通砖，简称为粘土砖。

b.烧结页岩砖是页岩经破碎、粉磨、配料、成型、干燥和焙烧等工艺制成的砖。

c.烧结粉煤灰砖是以火力发电厂排出的粉煤灰，掺入适量粘土经搅拌成型、干燥和焙烧而成的承重砌体材料。

d.烧结煤矸石砖是以采煤和洗煤时剔除的大量煤矸石为原料，经粉碎后，根据其含碳量和可塑性进行适当配料，即可制砖，焙烧时基本不需外投煤。墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖07

一.烧结砖

1.烧结普通砖

墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖采土制坯干燥焙烧成品调制烧结砖生产工艺07

一.烧结砖

1.烧结普通砖

a.红砖培烧窑内为氧化气氛,粘土中铁的氧化物被氧化成红色高价Fe203b.青砖培烧窑内为氧化气氛,粘土中铁的氧化物被氧化成红色高价Fe203，然后，窑内转化成还原气氛,高价Fe203还原成青灰色低价Fe0

青砖较红砖结实、耐碱、耐久性好，但产量低、成本高。墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖07ru

一.烧结砖

烧结普通砖的技术性质

(1)强度等级烧结普通砖是通过取10块砖样进行抗压强度试验，根据抗压强度平均值和标准值方法评定砖的强度等级。烧结普通砖根据抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个强度等级。各等级应满足的强度指标如下表。墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖07

一.烧结砖

烧结普通砖的技术性质

强度和抗风化性能合格的砖，根据尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂等分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个质量等级。a.尺寸允许偏差烧结普通砖的尺寸允许偏差应符合下表的规定。墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖07

一.烧结砖

烧结普通砖的技术性质

b.外观质量烧结普通砖的优等品颜色应基本一致，一等品和合格品颜色无要求。其他外观质量应符合右表规定。墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖07

一.烧结砖

烧结普通砖的基本性质

表观密度：1500～1800kg/m3

吸水率：8%～30%，一般在18%左右

抗压强度：7.5～30MPa

砖强度等级：根据抗压强度确定，分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10。

抗冻性：＜50次

热导系数：0.55W/(m·K)墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖07

一.烧结砖

烧结普通砖的缺席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。（1）烧结砖的泛霜当生产烧结砖的原料中含有可溶性无机盐时，会隐含在成品烧结砖的内部，砖吸水后再次干燥时，水分会向外迁移，这些可溶性盐随水渗到砖的表面，水分蒸发后使留下白色粉末状的盐，形成白霜，这就是泛霜现象。泛霜严重时，由于大量盐类的溶出和结品膨胀会造成砖砌体表面粉化及剥落，内部孔隙率增大，抗冻性显著下降。国家标准规定优等砖不得有泛霜现象，合格砖不得严重泛霜。墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖07

一.烧结砖

烧结普通砖的缺席（2）烧结砖的石灰爆裂有时生产烧结砖的原料中夹有石灰石等杂物，经焙烧后砖内形成了颗粒状的石灰块等物质。处于干燥条件下时，这些杂质不会影响砖的性能，一旦吸水后，就会产生局部体积膨胀，导致砖体开裂甚至崩溃。

石灰爆裂不仅造成砖体的外观缺陷和强度降低，还可能造成对砌体的严重危害。墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖07

一.烧结砖

烧结普通砖的缺陷（3）欠火砖与过火砖烧结砖的形成是砖还经高温焙烧，使部分物质熔融，冷凝后将未经熔融的颗粒黏结在一起成为整体。

当焙烧温度不足时，熔融物太少，难以充满砖体内部，黏结不牢，这种砖称为欠火砖。欠火砖孔隙率大，强度低，抗冻性差，外观颜色较浅，为缺陷砖。当焙烧温度过高时，砖内熔融物过多，造成高温下的砖体变软，此时砖在点支撑下易产生弯曲变形，这种砖为过火砖。它也属于缺陷砖。欠火砖与过火砖均为不合格产品。墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖07

一.烧结砖

烧结普通砖的耐久性

烧结砖的耐久性除了砖的泛霜和石灰爆裂性外，还包括抗风化性能。砖的抗风化性能用抗冻融试验或吸水率试验来衡量。标准GB5101-2003规定：黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、新疆等五省、区必须进行冻融试验；其他地区，砖的吸水率满足下表的可不做冻融试验。墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖

07

二.烧结砖

2.烧结多孔砖和空心砖

a.烧结多孔砖烧结多孔砖通常指砖孔洞率大于15%，孔多而小的烧结砖。外型尺寸可为长度（L）290mm、240mm、200mm，竞度（B）240mm、200mm、180mm、175mm、140mm、075mm，高度（H）90mm的不同组合。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。墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖07

二.烧结砖

2.烧结多孔砖和空心砖

a.烧结空心砖烧结空心砖是指孔洞率大于35%，孔尺寸大而孔数量少的砖。烧结空心砖的尺寸一股较大，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800kg/m3、900kg/m3、0700kg/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）合格品（C）三个等级。墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖07二.烧结砖

烧结砖的工程应用

烧结普通砖具有较高的强度、较好的耐久性，保温、隔热、隔声、价格低廉等优点，加之原料广泛、工艺简单，所以是应用历史最久、应用范围最为广泛的墙体材料。用于砌筑墙体、基础、柱、拱、烟囱、铺砌地面。其中优等品适用于清水墙和墙体装饰，一等品、合格品可用于混水墙，中等泛霜的砖不能用于潮湿部位。墙体材料CHAPTERSEVEN第一节砌墙砖

一顺一丁法砌筑砂浆砖的砌筑方法07

三順一丁法

砖的砌筑方法砌筑砂浆07梅花丁砖的砌筑方法07

砌筑砂浆07

砌块是用于砌墙的尺寸较大的人造块材，外形多为六面直角体，也有多种异形体。按产品主规格的尺寸可分为大型砌块（高度大于980mm）、中型砌块（高度为380～980mm）和小型砌块（高度为075～380mm）。砌块高度一般不大于长度或宽度的6倍，长度不超过高度的3倍。砌体具有适应性强，原料来源广，制作简单及施工方使等特点。常见的有普通混凝土小型砌块、轻骨料混凝土小型空心砌块、蒸压加气混凝土砌块和石膏砌块等。墙体材料CHAPTERSEVEN第二节砌块07

1.普通混凝土空心砌块

工程中常用的混凝土空心砌块尺寸一般为390mm×190mm×190mm、290mm×190mm×190mm和190mm×190mm×190mm，孔洞率一般为35%～60%。强度等级分别为MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10、MU15.0和MU20.0六个等级。按其尺寸偏差和外观质量分为优等品（A）、一等品（B）及合格品（C）三个等级。混凝土砌块使用前，应首先检验外观质量和尺寸偏差，合格后再检验其抗压强度及相对含水率。必要时检验其抗渗性和抗冻性。其中相对含水率是指砌块的实际含水率与其最大吸水率之比。当混凝土砌块使用轻集料时，空心砌块的质量大为减轻，按其表观密度（含孔洞）有500～1000kg/m3不等。常用的轻集料有陶粒、煤渣、自燃煤矸石和膨胀珍珠岩等。墙体材料CHAPTERSEVEN第二节砌块07

2.增压加气混凝土砌块

蒸压加气混凝土砌块是用钙质材料（如水泥、石灰）和硅质材料（如砂子、粉煤灰、矿渣）的配料中加入铝粉作加气剂，经加水搅拌、浇注成型、发气膨胀、预养切割，再经高压蒸汽养护而成的多孔硅酸盐砌块。发气剂又称加气剂，是制造加气混凝土的关键材料。发气剂大多选用脱脂铝粉。掺人浆料中的铝粉，在碱性条件下发生以下化学反应。铝粉极细，产生的氢气形成许多小气泡，保留在很快凝固的混凝土中。这些大量的均匀分布的小气泡，使加气混凝土砌块具有许多优良特性。墙体材料CHAPTERSEVEN第二节砌块07瓦和板材是最常用的屋面材料，主要起排水和防水等作用。

一.瓦瓦适用于不同类型的坡屋顶，他们有着很好的排水和防水性能。通常由最上层的收集和引导雨水的上部件以及一个覆盖管道间连接的下部件组合而成。瓦的生产成本相对低廉，且由不同材料加工制成，是土木建筑中常见的用来做屋顶的材料。屋面材料CHAPTERSEVEN第三节屋面材料07

1.陶瓦陶瓦一般形式为弯曲、平整或是二者均有，每一种都对应不同的连接构件。陶瓦通过高温煅烧黏土混合物制成。虽然陶瓦承载力较差，但它们防火、耐久并且维护成本低。

2.琉璃瓦陶瓦上覆盖釉层就制成了琉璃瓦。通过釉层上不同的颜色和涂层，对光辐射进行反射或吸收。釉层使得这种材料更防水耐磨，但材料价格会更昂贵。屋面材料CHAPTERSEVEN第三节屋面材料07

3.水泥瓦

相比陶瓦，水泥瓦有着更好的机械性能、更好的重量和更低的吸水性。由于防雾防风性能佳，适用于低温气候区。

4.玻璃瓦

玻璃瓦可回收且持久，他们通常放置在黑色尼龙底座上，底座通过吸收并传送热能到屋瓦下形成空气流通，减少热能耗费。屋面材料CHAPTERSEVEN第三节屋面材料蓝色论文答辩PPT模板答辩学生：易宸指导老师：易老师蓝色论文答辩PPT模板土木工程材料CHAPTEREIGHT建筑钢材08人类使用金属材料始于青铜时代，随后进入铁器时代。我国是世界上最早研究和生产合金的国家之一，在商朝(距今3000多年前)青铜(铜锡合金)工艺就已非常发达；公元前6世纪左右(春秋晚期)已锻打(还进行过热处理)出锋利的剑(钢制品)。我国钢铁工业的发展史

汉阳铁厂是中国近代最早的官办钢铁企业。1890年由湖广总督张之洞主持在湖北大别山下动工兴建，1893年9月建成投产。1890年诞生的汉阳铁厂，是当时中国第一家，也是最大的钢铁联合企业，创办经费最初定为246余万两白银，1892年清政府增拨42万两，到建成时，实际支出500万两左右。金属材料的发展史08CHAPTEREIGHT黑色金属：铁、钢、合金钢主要成分是Fe元素有色金属：以其他元素为主要成分的金属，铝、铜、锌、铅土木工程中应用的金属材料主要有钢材、铝合金。金属材料的分类08CHAPTEREIGHT08建筑钢材CHAPTEREIGHT建筑钢材指建筑工程中所用的各种钢材（型钢、钢板、钢筋、建筑五金）建筑钢材是最重要的建筑材料之一。建筑钢材特点：强度高，材性好，比强度高，施工便利，缺点是易锈蚀。生铁的冶炼铁矿石、石灰石、焦碳和少量锰矿石在高炉内进行还原反应，由氧化铁形成金属铁，再吸收碳而成生铁。铁渣排出时用水急冷，形成水淬矿渣。关键字生铁钢的冶炼生铁在转炉（最常用）、平炉或电炉中进行高温氧化反应，含碳量降至2%以下，除去杂质而成钢。关键字钢1.钢的冶炼CHAPTEREIGHT第一节钢的冶炼与分类第一节钢的冶炼与分类碳素钢低碳钢＜0.25%C中碳钢

0.25~0.6%C高碳钢＞0.6%C关键字根据碳含量划分合金钢低合金钢合金元素总量＜5%中合金钢

合金元素总量5~10%高合金钢

合金元素总量＞10%关键字2.钢的分类按化学成分CHAPTEREIGHT根据合金元素总量划分以磷硫的含量划分分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。2.钢的分类

按质量分CHAPTEREIGHT第一节钢的冶炼与分类钢类碳素钢合金钢PSPS普通质量钢≤0.045≤0.050≤0.045≤0.045优质钢≤0.035≤0.035≤0.035≤0.035高级优质钢≤0.085≤0.085≤0.085≤0.085特级优质钢≤0.085≤0.015≤0.085≤0.015第一节钢的冶炼与分类按炉别分平炉钢转炉钢电炉钢按脱氧程度分沸腾钢：脱氧不充分，浇注时C与O反应发生沸腾。这种钢成材率高，但不致密。镇静钢：脱氧充分，组织致密，成材率低。半镇静钢：介于前两者之间。特殊镇静钢：TZ用于特别重要的结构工程。2.钢的分类按冶炼方法CHAPTEREIGHT第二节钢材的技术性质一.抗拉性能低碳钢的拉伸应力-应变曲线反映了材料的许多重要技术性能：（1）弹性阶段：OA段，呈直线，应力与应变成正比，其比值即弹性模量（E=σ/ε），产生弹性变形，A点对应的应力为弹性极限（σP）。（2）屈服阶段：AB段，呈锯齿状，应力在不大的范围内波动，应变急剧增大，开始产生塑性变形，出现屈服现象。B下点对应的应力为屈服点或屈服强度（σS）。钢材受力达到屈服点后，由于变形迅速发展，尽管尚未破坏，但已不能满足使用要求，故设计中一般以屈服点作为强度取值的依据。CHAPTEREIGHT第二节钢材的技术性质一.抗拉性能（3）强化阶段：BC段，呈平缓上升曲线，应力持续上升，应变快速发展，C点对应的应力为极限强度或抗拉强度（σb）。工程上，不能直接利用抗拉强度，而是用屈强比（σS/σb）反映材料的安全可靠程度和利用率（常用碳素钢的屈强比0.58~0.63，低合金钢0.65~0.75）。（4）颈缩阶段：CD段，呈快速下降曲线，应力持续下降，应变快速增加，变形不再是均匀分布，在试件的薄弱处产生颈缩现象，直至在D点断裂。CHAPTEREIGHT第二节钢材的技术性质二.冲击韧性

冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力。冲击韧性指标是通过标准试件的弯曲冲击韧性试验确定的。以摆锤打击试件，于刻槽处将其打断，试件单位截面积上所消耗的功，即为钢材的冲击韧性指标，用冲击韧性ak（Ｊ/cm2）表示。ak值愈大，冲击韧性愈好。CHAPTEREIGHT081三.钢材的冷弯性能CHAPTEREIGHT冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。钢材的冷驾性能是以试验时的弯曲角度（a）和弯心直径（d）为指标表示。钢材冷弯时的弯曲角度愈大，弯心直径愈小，则表示其冷弯性能愈好。钢材的冷弯性能也表明钢材在静载下的塑性，它能揭示钢材内部组织是否均匀，是否存在内应力及夹杂物等缺陷。在工程中，冷弯试验还用于对钢材焊接质量进行严格检验的一种手段。081四.钢材的焊接性能CHAPTEREIGHT焊接时采用加热或加热同时加压的方法将两个金属件连接在一起。焊接后焊缝部位的性能变化程度称为焊接性。在焊接中，由于高温作用和焊接后急剧冷却作用，会使焊缝及附近的过热区发生晶体组织及结构变化，产生局部变形及内应力，使焊缝周围的钢材产生硬脆倾向，降低焊接质量。钢材的化学成分对钢材的可焊性有很大的影响。随钢材的含碳量、合金元素及杂质元素含量的提高，钢材的可焊性降低。钢材的含碳量超过0.25%时，可焊性明显降低：硫含量较多时，焊口处产生热裂纹，严重降低焊接质量。208620852084208220832081碳(C)土木工程用钢材含碳量不大于0.8％。在此范围内，随着钢中碳含量的提高，强度和硬度相应提高，而塑性和韧性则相应降低，碳还可显著降低钢材的可焊性，增加钢的冷脆性和时效敏感性，降低抗大气锈蚀性。硅(SI)当硅在钢中的含量较低（小于1%）时，可提高钢材的强度，而对塑性和韧性影响不明显。第三节钢材的化学成分对

钢材性能的影响锰(Mn)锰是我国低合金钢的主加合金元素，锰含量一般在1%～２％范围内，它的作用主要是使强度提高，锰还能消减硫和氧引起的热脆性，使钢材的热加工性质改善。硫(S)硫是有害元素。呈非金属硫化物存在于钢中，具有强烈的偏析作用，降低各种机械性能。硫化物造成的低熔点使钢在焊接时易于产生热裂纹，显著降低可焊性。磷(P)为有害元素，含量提高，钢材的强度提高，塑性和韧性显著下降，特别是温度愈低，对韧性和塑性的影响愈大，磷在钢中的偏析作用强烈，使钢材冷脆性增大，并显著降低钢材的可焊性。磷可提高钢的耐磨性和耐腐蚀性，在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。氧(O)为有害元素。主要存在于非金属夹杂物内，可降低钢的机械性能，特别是韧性，氧有促进时效倾向的作用，氧化物造成的低熔点亦使钢的可焊形变差。氮(N)氮对钢材性质的影响与碳、磷相似，使钢材的强度提高，塑性特别是韧性显著下降。氮可加剧钢材的时效敏感性和冷脆性，降低可焊性。CHAPTEREIGHT08优质碳素结构钢优质碳素结构钢的可以按冶金质量等级和使用方法分类。根据国家标准，优质碳素结构钢共有31个牌号。低合金高强度结构钢：是在碳素结构钢的基础上，加入少量的一种或几种合金元素制成的一种结构钢。合金结构钢根据国家标准，合金结构钢共有77个牌号，合金结构钢牌号的表示按顺序由两位数字、合金元素符号、合金元素平均含量、冶金质量等级等四部分组成。合金结构钢与碳素结构钢相比，具有较高的强度和较好的综合性能。08第四节建筑钢材的技术标准及选用CHAPTEREIGHT碳素结构钢碳素结构钢具有5个牌号及其表示方法。是由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级（A、B、C、D）、脱氧程度（F、b、Z、TZ）等4个部分按顺序组成；碳素结构钢的技术要求主要由化学成分和力学性能组成。碳素结构钢的应用主要根据其使用目的和要求选用不同的品种。建筑钢材主要钢种08第四节建筑钢材的技术标准及选用CHAPTEREIGHT热轧钢筋性能08第五节钢材的锈蚀与防止CHAPTEREIGHT钢材表面与周围介质发生作用而引起破坏的现象称作腐蚀（锈蚀）,主要有化学腐蚀和电化学腐蚀两种。均匀锈蚀使钢材有效截面积减小，局部锈蚀不仅使钢材有效截面积减小，且引起应力集中，另外钢的强度、塑性、韧性降低。电化学腐蚀钢材由不同的晶体组织构成，并含有杂质，由于这些成分的电极电位不同，当有电解质溶液（如水）存在时，就会在钢材表面形成许多微小的局部原电池。其过程如下：化学腐蚀钢材与周围介质直接发生化学作用，生成疏松的氧化物而引起的腐蚀。08第五节钢材的锈蚀与防止CHAPTEREIGHT1.采用耐腐蚀钢（耐大气腐蚀钢）在碳素钢和低合金钢中加入少量的铜、铬等合金元素制成，在大气作用下，能在表面形成一种致密的防腐保护层。2.阻锈剂3.阴极保护（采用电位比钢材高的金属覆盖）4.阳极保护（牺牲阳极、外加电流）5.非金属覆盖（涂漆）蓝色论文答辩PPT模板答辩学生：易宸指导老师：易老师蓝色论文答辩PPT模板土木工程材料CHAPTERNINE沥青及沥青混合料Asphaltandasphaltmixture0909

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，呈液态、半固态或固态，是一种憎水性的防水、防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青具有良好的不透水性、黏结性、抗冲击性、隔潮防水性、耐化学腐蚀性及电绝缘性等，在建筑工程的地下防潮、防水、屋面防水、卫生间防水等，以及铺筑路面、木材防腐、金属防锈等工程中大量使用。由于沥青混凝土路面平整性好、行车平稳舒适、噪音低，许多国家在建设高速公路时都优先采用。沥青CHAPTERNINE沥青按其在白然界中获得的方式分为地沥青和焦油沥青两大类。1.地沥青是天然存在或由石油精制加工得到的沥青材料。按其产源文可分为：(1)天然沥青是石油在自然条件下，长时间经受地球物理因素作用而形成的产物：我国新疆克拉玛依等地产有天然沥青。(2)

石油沥青石油沥青是指石油原油经蒸馏等提炼出各种轻质油及润滑油以后的残留物，或将残留物进一步加工得到的产物。2.焦油沥青是利用各种有机物（煤、泥炭、木材等）干馏加工得到的焦油，经再加工而得到的产品。09沥青的分类CHAPTERNINE沥青是由多种碳、氢元素为主的高分子化合物组成的混合物。沥青在常温下呈固体、半固体或粘稠液体，颜色为黑色或黑褐色。

一.石油沥青石油沥青是由石油原油经蒸馏提炼出各种轻质油（如汽油、柴油等）及润滑油以后的残留物，再经过加工而得的产品。09第一节沥青材料CHAPTERNINE一.石油沥青1.1石油沥青的组分石油沥青是由许多高分子碳氢化合物及非金属（主要为氧、硫、氮等）衍生物组成的复杂混合物。因沥青的化学组成复杂，对组成分析很困难，且化学组成也不能反映出沥青性质的差异，所以一般不作沥青的化学分析。09第一节沥青材料CHAPTERNINE83%左右碳；09%左右氢；

7%左右氧,氮和硫,微量的

钒、镍、铝和铁等。一.石油沥青1.1石油沥青的组分

通常从使用角度出发，将沥青中按化学成分和物理力学性质相近的成分划分为若干个组，称为"组分"。石油沥青的三大组分：

油分、树脂、地沥青质09第一节沥青材料CHAPTERNINE一.石油沥青1.1石油沥青的组分

1.油分油分为淡黄色至红褐色的油状液体，其分子量为300-500,密度为0.7-1.0g/cm3，能溶于大多数有机溶剂，但不溶于酒精。在石油沥青中，油分的含量为(40-60)%。作用：赋予沥青以流动性。09第一节沥青材料CHAPTERNINE一.石油沥青1.1石油沥青的组分

2.树脂树脂又称脂胶，为黄色至黑褐色半固体粘稠物质，分子量600-0900,密度为1.0-1.1g/cm3。树脂的含量为(15-30)%。

树脂能溶于三氯甲烷、汽油和苯等有机溶剂，但在酒精和丙酮中溶解度很低。

随着树脂含量增加，石油沥青的延度和粘结力等性能愈好。它使石油沥青具有良好的塑性和粘结性。09第一节沥青材料CHAPTERNINE一.石油沥青1.1石油沥青的组分

3.地沥青质地沥青质为深褐色至黑色固体粉末，分子量为0900-6000,密度大于1.0g/cm3,不溶于汽油,但能溶于二硫化碳和四氯化碳。

地沥青质是决定石油沥青温度敏感性和黏性的重要组分。其含量在(09-30)%之间,其含量越大,则软化点越高,黏性越大,硬脆性越大。09第一节沥青材料CHAPTERNINE一.石油沥青1.1石油沥青的组分

4.沥青碳和似碳物

石油沥青中还含2%-3%的沥青碳和似碳物(黑色固体粉末)，分子量75000。它会降低石油沥青的粘结力。

石油沥青中还含有蜡（白色固体层状晶体、70℃融化），它会降低石油沥青的粘结性和塑性。同时对温度特别敏感(即温度稳定性差)。09第一节沥青材料CHAPTERNINE一.石油沥青1.1石油沥青的组分

09第一节沥青材料CHAPTERNINE一.石油沥青1.2石油沥青的技术性质

1.粘滞性

石油沥青的粘滞性又称粘性。指沥青在外力作用下抵抗变形的能力。对使用粘稠（半固体或固体）的石油沥青用针入度表示，对液体石油沥青则用粘滞度表示。粘滞度表征液体沥青在流动时的内部阻力。09第一节沥青材料CHAPTERNINE一.石油沥青1.2石油沥青的技术性质

1.粘滞性

针入度试验：

在25℃下，以规定重量为090g的标准针，经5s自由贯入沥青的深度，以1/09mm为单位表示。09第一节沥青材料CHAPTERNINE一.石油沥青1.2石油沥青的技术性质

2.塑性指石油沥青在外力的作用下，产生不破坏、不可恢复变形性质。塑性用延度表示，延度值为8字形标准试件在规定速度（50cm/min），环境温度为25℃下拉断时的长度，单位为cm。延度值越大，塑性越好。09第一节沥青材料CHAPTERNINE一.石油沥青1.2石油沥青的技术性质

影响石油沥青塑性的因素：

树脂含量较多，其他组分含量适当时，则塑性较大；温度升高，塑性增大；沥青膜层厚度越厚，则塑性越大。

沥青的塑性也反映了沥青的自愈合性能，对冲击荷载有一定的吸收能力，并能减少摩擦时的噪声，是一种优良的路面材料。

09第一节沥青材料CHAPTERNINE一.石油沥青1.2石油沥青的技术性质

3.温度敏感性

温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。因沥青是一种高分子非晶态热塑性物质，故没有一定的熔点。09第一节沥青材料CHAPTERNINE一.石油沥青1.2石油沥青的技术性质

3.温度敏感性

沥青的温度敏感性以软化点指标表示。沥青软化点一般采用‘环与球法’测定。它是把沥青试样装入规定尺寸（直径15.88mm，高６mm）的铜环内，试样上放置一标准钢球（直径9.53mm，质量3.5ｇ），浸入水或甘油中，以规定的速度升温（５℃/min），当沥青软化下垂至规定距离（25.4mm）时的温度即为其软化点，以摄氏度（℃）计。09第一节沥青材料CHAPTERNINE一.石油沥青1.2石油沥青的技术性质

3.温度敏感性

当沥青中地沥青质含量较多时，其温度敏感性较小。在工程中使用时往往加入滑石粉、石灰石粉等矿物填料，以减小温度敏感性。沥青中含蜡量较多时，在60℃左右温度下就会发生流淌，在温度较低时又会变硬开裂（低温硬脆性）。09第一节沥青材料CHAPTERNINE一.石油沥青1.2石油沥青的技术性质

4.大气稳定性

指石油沥青在温度、阳光、氧气和潮湿等大气因素的长期综合作用下抵抗老化的性能。

在大气因素的综合作用下，沥青中低分子化合物将逐步转变成高分子物质，即油分→树脂→地沥青质，流动性和塑性将逐渐减小，硬脆性逐渐增大，直至脆裂。称为石油沥青的“老化”。

沥青的大气稳定性用针入度比表示。

09第一节沥青材料CHAPTERNINE一.石油沥青1.2石油沥青的技术性质

5.闪电和燃点

闪点是热沥青产生的挥发性物质-气体和空气的混合物，在规定的条件下与火焰接触，初次闪火时沥青的温度。

燃点是热沥青产生的挥发性物质-气体和空气的混合物，与火焰接触后，能持续燃烧5s以上时沥青的温度。09第一节沥青材料CHAPTERNINE

一.石油沥青1.3石油沥青的技术标准及应用

根据我国现行石油沥青标准，在工程建设中常用的石油沥青分道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青等，各品种按技术性质划分牌号。09第一节沥青材料CHAPTERNINE

一.石油沥青1.3石油沥青的技术标准及应用

规范中道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青都是按针入度指标来划分牌号的。在同一品种石油沥青中牌号愈小，沥青愈硬；牌号愈大，沥青愈软。同时随着牌号增加，沥青的粘性减小（针入度增加），塑性增加（延度增大），而温度敏感性增大(软化点降低)。09第一节沥青材料CHAPTERNINE

一.石油沥青1.3石油沥青的技术标准及应用

在选用沥青材料时，应根据工程性质（房屋、道路、防腐）及当地气候条件、所处工程部位（屋面、地下）来选用不同品种和牌号的沥青。道路石油沥青牌号较多，主要用于道路路面或车间地面等工程，一般拌制成沥青混凝土、沥青拌合料或沥青砂浆等使用。09第一节沥青材料CHAPTERNINE

一.石油沥青1.3石油沥青的技术标准及应用

建筑石油沥青粘性较大，耐热性较好，但塑性较小，主要用作制造油毡、油纸、防水涂料和沥青胶。它们绝大部分用于屋面及地下防水、防腐及管道防腐等工程。对于屋面防水工程，应注意防止过分软化。09第一节沥青材料CHAPTERNINE

二.煤沥青

煤沥青是炼焦厂或煤气厂的副产品。烟煤在干馏过程中的挥发物质，经冷凝而成黑色粘性液体称为煤焦油，煤焦油经分馏加工提取轻油、中油、重油、蒽油以后，所得残渣即为煤沥青。09第一节沥青材料CHAPTERNINE

二.煤沥青

2.1煤沥青的特性煤沥青的主要组分为油分、脂胶、游离碳等，常含有少量酸、碱物质。

特性：

a.温度敏感性大，大气稳定性较差，塑性较差。

b.防腐性好。因含酚、蒽等有毒物质，防腐蚀能力较强。09第一节沥青材料CHAPTERNINE

二.煤沥青2.2煤沥青的应用煤沥青具有很好的防腐能力、良好的粘结能力。

a.用于配制防腐涂料、胶粘剂、防水涂料，油膏以

及制作油毡等。

b.木材的防腐处理、地下防水工程及防腐工程中。09第一节沥青材料CHAPTERNINE

三.石油沥青与煤沥青的鉴别方法09第一节沥青材料CHAPTERNINE

沥青混合料是由沥青、粗、细集料和矿粉按一定的比例拌和而成的多组分材料。一.沥青混合料的技术性质（1）高温稳定性指在夏季高温条件下，沥青混合料承受多次重复荷载作用而不发生过大的累积塑性变形的能力。路面在车轮作用下受到垂直力和水平力的综合作用，能抵抗高温而不产生车辙和波浪等破坏现象为高温稳定性符合要求。在国内外的沥青混凝土技术规范中，多数采用高温强度与稳定性作为主要技术指标。09第二节沥青混合料CHAPTERNINE一.沥青混合料的技术性质(1）高温稳定性我国采用马歇尔稳定度试验法作为高温稳定性的测试方法。将矿质混合科，加入适量的沥青，拌制成均匀混合料，击实成直径091.6mm，高63.5mm的圆柱形试件，按规定条件保温，然后把试件迅速卧放在弧形加荷头内，以50.5mm/min的速度加压。当试件达到破坏时的最大荷载即为稳定度（kN），对应的压缩变形量称为流值(0.1mm)。除测定稳定度和流值外，还要测定沥青混合料的密度、空隙率和饱和度，用这五个指标共同控制混合料的技术性质。09第二节沥青混合料CHAPTERNINE一.沥青混合料的技术性质(2)低温抗裂性沥青混合料为弹性一粘性一塑性材料，其物理性质随温度而有很大变化。沥青混合料在低温下抵抗断裂破坏的能力，称为低温抗裂性能。09第二节沥青混合料CHAPTERNINE一.沥青混合料的技术性质(3）耐久性

沥青混合料的耐久性是指其在修筑成路面后，在车辆荷载和大气因素（如阳光、空气和雨水等）的长期作用下，仍能基本保持原有性能的能力。在大气因素下，沥青的化学组成会产生转化，油分减少，沥青质增加，使沥青的塑性逐渐消失而脆性增加，路面使用品质下降，产生龟裂破坏,通常称为“老化”。09第二节沥青混合料CHAPTERNINE一.沥青混合料的技术性质(4）抗滑性路面的抗滑能力与沥青混合料的粗糙度、级配组成、沥青用量和矿质集料的微表面性质等因素有关。面层集料应选用质地坚硬且棱角多的碎石，通常采用玄武岩。采取适当增大集料粒径，适当减少沥青用量及严格控制沥青的含蜡量等措施，均可提高路面的抗滑性。09第二节沥青混合料CHAPTERNINE二.沥青混合料组成材料的技术要求(1）沥青材料不同型号的沥青材料，具有不同的技术指标，适用于不同等级、不同类型的路面，在选择沥青材料的时候，要考虑到气候条件、交通量、施工方法等情况。寒冷地区宜选用稠度较小，延度较大的沥青，以免冬季裂缝；较热地区选用稠度较大，软化点高的沥青，以免夏季泛油、发软。一般路面的上层宜用较稠的沥青，下层和联结层宜用较稀的沥青。09第二节沥青混合料CHAPTERNINE二.沥青混合料组成材料的技术要求(2）粗集料

沥青混合料粗集料要求洁净、干燥、无风化、无杂质，并且具有足够的强度和耐磨性。根据规范给出的沥青混合料用粗集料质量技术要求选择粗集料。09第二节沥青混合料CHAPTERNINE二.沥青混合料组成材料的技术要求(3）细集料

沥青混合料的细集料可根据当地条件及混合料级配要求选用天然砂或人工砂，在缺少砂的地区，也可用石屑代替。细集料同样应洁净、粘土含量不大于３％。09第二节沥青混合料CHAPTERNINE二.沥青混合料组成材料的技术要求(4）填料

填料是由石灰岩或岩浆岩中的憎水性岩石磨制而成，也可以利用工业粉末、废料、粉煤灰等代替，但用量不宜超过矿料总量的２％。09第二节沥青混合料CHAPTERNINE三.沥青混合料配合比设计(1）选择矿质混合料配合比例

确定沥青混合料所用公路等级、路面类型，哪一结构层以及具体要求，选择沥青混合料的类型，并参照《公路沥青路面施工技术规范》推荐的级配作为沥青混合料的设计级配；测定矿料的密度、吸水率、筛分情况和沥青的密度；采用图解法或数解法求出已知级配的粗集料、细集料和矿粉之间的比例关系。09第二节沥青混合料CHAPTERNINE三.沥青混合料配合比设计(2）确定沥青最佳用量采用马歇尔试验法来确定沥青最佳用量，按所设计的矿料配合比配制五组矿质混合料，每组按规范推荐的沥青用量范围加入适量沥青，并按0.5%的间隔递增，拌合均匀制成马歇尔试件，进行试验，测出试件的密实度、稳定度和流值等，并确定出最佳沥青用量。09第二节沥青混合料CHAPTERNINE蓝色论文答辩PPT模板答辩学生：易宸指导老师：易老师蓝色论文答辩PPT模板现代土木工程材料科学CHAPTERteN木材timber1010一.分类

针叶树材—软木阔叶树材—硬木木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造10

一.分类

针叶树：

树干通直高大、易得大材、纹理顺直、材质均匀、木质较软、易加工—又称软木材。

特点：

强度较高、表观密度小、胀缩变形小、耐腐蚀性强。

工程应用：

承重构件：红松、落叶松、红豆杉、柏木、云杉等。木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造红松10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造红松10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造红松10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造红松10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造红松10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造落叶松10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造落叶松10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造落叶松10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造红豆杉10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造红豆杉10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造红豆杉根雕10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造红豆杉根雕10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造柏木10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造柏木实木家具10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造云杉10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造云杉10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造云杉木结构房屋10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造一.分类

阔叶树：

树干通直部分较短、材质坚硬、较难加工—又称硬木材。

特点：

强度高、表观密度大、胀缩变形大、易开裂。

工程应用：

装饰用构件：曲柳、桦木、榨木、樟木、核桃木等。10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造核桃木10木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造核桃木10

二.构造

（1）宏观构造

树皮(图4)、横切面(图1)、径切面(图2)

弦切面(图3)、髓心(图8)、年轮(图6)

木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造10

二.构造

（1）宏观构造

树皮(图4)、横切面(图1)、径切面(图2)

弦切面(图3)、髓心(图8)、年轮(图6)

木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造马尾松的显微构造10

二.构造

（二）微观构造

在显微镜下观察，可以看到木材是由无数管状细胞紧密结合而成，它们大部分为纵向排列，少数横向排列（如髓线）。每个细胞又由细胞壁和细胞腔两部分组成，细胞壁又是由细纤维组成，所以木材的细胞壁越厚，细胞腔越小，木材越密实，其表观密度和强度也越大，但胀缩变形也大。木材CHAPTERTEN第一节木材的分类和构造马尾松的显微构造（1-管饱2-髓线3-树脂道）

柞木的显微构造（1-导管2-髓线3-木纤维）

马尾松的显微构造10

木材的物理力学性质主要有含水率、湿胀干缩、强度等性能，其中含水率对木材的湿胀干缩性和强度影响很大。1.木材的含水率木材的含水率是指木材中所含水的质量占干燥木材质量的百分数。木材中主要有三种水，即自由水、吸附水和结合水。自由水是存在于木材细胞腔和细胞间隙中的水分，吸附水是被吸附在细胞壁内细纤维之间的水分。木材CHAPTERTEN第二节木材的物理力学性质马尾松的显微构造101.木材的含水率木材的含水率：

新伐的木材35%;在水中的木材50%;空气中气干状态15～25%;室内干燥8～15%。

当木材中无自由水，仅细胞壁内充满吸附水时，木材的含水率称为木材的纤维饱和点。一般为25%-35%。

它是木材物理力学性质变化的转折点。木材CHAPTERTEN第二节木材的物理力学性质马尾松的显微构造101.木材的含水率木材的平衡含水率：

木材中所含的水分是随着环境的温度和湿度的变化而改变的，当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中时，木材中的含水量最后会达到与周围环境湿度相平衡，这时木材的含水率称为平衡含水率。北方:12%、南方:18%木材CHAPTERTEN第二节木材的物理力学性质马尾松的显微构造102.木材的湿胀与干缩变形

木材具有很显著的湿胀干缩性。当木材的含水率在纤维饱和点以下时，随着含水率的增大，木材体积产生膨胀，随着含水率减小，木材体积收缩；当木材含水率在纤维饱和点以上，只是自由水增减变化时，木材的体积不发生变化。纤维饱和点是木材发生湿胀干缩的转折点。木材CHAPTERTEN第二节木材的物理力学性质马尾松的显微构造102.木材的湿胀与干缩变形

由于木材为非匀质构造，故其胀缩变形各向不同，其中以弦向最大，径向次之，纵向（即顺纤维方向）最小。木材CHAPTERTEN第二节木材的物理力学性质马尾松的显微构造103.木材的强度

（1）木材的力学强度

在建筑结构中，木材常用的强度有抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度。由于木材的构造各向不同，致使各向强度有差异，为此木材的强度有顺纹强度和横纹强度之分。木材的顺纹强度比其横纹强度要大得多，所以工程上均充分利用它们的顺纹强度。

当以顺纹抗压强度为１时，木材理论上各强度大小关系下表所示。木材CHAPTERTEN第二节木材的物理力学性质马尾松的显微构造103.木材的强度

（1）木材的力学强度

当以顺纹抗压强度为１时，木材理论上各强度大小关系下表所示。木材CHAPTERTEN第二节木材的物理力学性质马尾松的显微构造103.木材的强度

（1）木材的力学强度

当以顺纹抗压强度为１时，木材理论上各强度大小关系下表所示。木材CHAPTERTEN第二节木材的物理力学性质马尾松的显微构造103.木材的强度

（2）影响木材强度的主要因素１)含水率的影响木材的强度受含水率的影响很大，其规律是：当木材的含水率在纤维饱和点以下时，随含水率降低，即吸附水减少，细胞壁趋于紧密，木材强度增大，反之，则强度减小。当木材含水率在纤维饱和点以上变化时，木材强度不改变。我国木材试验标准规定，测定木材强度时，应以其标准含水率（即含水率为12％）时的强度测值为准，对于其他含水率时的强度测值，应换算成标准含水率时的强度值。其换算经验公式如下：木材CHAPTERTEN第二节木材的物理力学性质马尾松的显微构造103.木材的强度

（2）影响木材强度的主要因素１)含水率的影响式中:σ15:含水率为15％时的木材强度(Mpa);

σW:含水率为Ｗ(%)时的木材强度(MPa)；Ｗ：试验时的木材含水率；

α：木材含水率校正系数。木材CHAPTERTEN第二节木材的物理力学性质马尾松的显微构造103.木材的强度

（2）影响木材强度的主要因素

2)负荷时间的影响

木材对长期荷载的抵抗能力与对暂时荷载不同。木材在外力长期作用下，只有当其应力远低于强度极限的某一定范围以下时，才可避免木材因长期负荷而破坏。这是由于木材在外力作用下产生等速蠕滑，经过长时间以后，最后达到急剧产生大量连续变形而致。木材在长期荷载作用下不致引起破坏的最大强度，称为持久强度。木材的持久强度比其极限强度小得多，一般为极限强度的50％～60％。一切木结构都处于某一种负荷的长期作用下，因此在设计木结构时，应考虑负荷时间对木材强度的影响。木材CHAPTERTEN第二节木材的物理力学性质马尾松的显微构造103.木材的强度

（2）影响木材强度的主要因素

3)温度的影响木材强度随环境温度升高而降低。当温度由２５℃升到５０℃时，针叶树抗拉强度降低10%～15%，抗压强度降低20％～24％。当木材长期处于60～100℃温度下时，会引起水分和所含挥发物的蒸发，而呈暗褐色，强度明显下降，变形增大。温度超过140℃时，木材中的纤维素发生热裂解，色渐变黑，强度显著下降。因此，长期处于高温的建筑物，不宜采用木结构。木材CHAPTERTEN第二节木材的物理力学性质马尾松的显微构造103.木材的强度

（2）影响木材强度的主要因素

4)疵病的影响

木材在生长、采伐、保存过程中，所产生的内部和外部的缺陷，统称为疵病。木材的疵病主要有木节、斜纹、裂纹、腐朽和虫害等。一般木材或多或少都存在一些疵病，致使木材的物理力学性质受到影响。木材CHAPTERTEN第二节木材的物理力学性质马尾松的显微构造101.木材的防腐（1）木材腐朽的机理

真菌的生长、繁殖

（2)木材腐朽腐朽菌生长的条件

O2、H2O、温度

（3)木材防腐机理

破坏腐朽菌生长的环境条件木材CHAPTERTEN第三节木材的防腐、防火马尾松的显微构造102.木材的防火

t≥260℃可燃气体着火燃烧

防火措施：防火涂料、防火药剂

3.防虫

白蚁、天牛、蠹虫

木材CHAPTERTEN第三节木材的防腐、防火马尾松的显微构造102.木结构建筑—大屋顶建筑

木材CHAPTERTEN第四节木材的应用马尾松的显微构造10

家具：

红木家具；硬木家具

工艺品：

木雕、古董

装饰材料：

木地板、木线、花饰、柱头木材CHAPTERTEN第4节木材的应用蓝色论文答辩PPT模板答辩学生：易宸指导老师：易老师蓝色论文答辩PPT模板土木工程材料CHAPTERELEVeN功能材料functionalmaterials1111建筑绝热材料和吸声材料都属于功能性材料，具有轻质、多孔或纤维状的特点。建筑物采用适当的绝热材料，不仅能保温隔热，还能显著降低能耗。采用良好的吸声材料，可以减轻噪声污染，保持室内良好的生活环境。

随着人们对生活质量水平的要求越来越高，节能减排理念越来越强，建筑功能性材料在未来建筑领域的发展中起着越来越重要的作用。

功能材料CHAPTERELEVEN第一节

概述11绝热材料是用于减少热传递的一种功能材料，其绝热性能决定于化学成分和（或）物理结构。在土木工程中，绝热材料主要用于墙体和屋顶的保温隔热，以及热工设备、采暖和空调管道的保温，在冷藏设备中则主要为隔热作用。功能材料CHAPTERELEVEN一.保温绝热材料11（一）绝热材料的作用机理

建筑上将起到保温、隔热作用，且导热系数≤0.175W/(m∙K)的材料统称为绝热材料。绝热材料的基本结构特征是质轻（体积密度≤600kg/m3）、多孔（孔隙率一般为50%~95%）。绝热材料除具有质轻、疏松、多孔、导热系数小的特点外，还应具有适宜的强度、抗冻性、防火性、耐热性和耐低温性、耐腐蚀性等。功能材料CHAPTERELEVEN一.保温绝热材料11（一）绝热材料的作用机理

1.热量的传递方式

热量的传递方式有导热、对流和热辐射三种。

导热是指由于物体各