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1、建 筑 材 料,一 切 建 筑 的 基 础,主讲：邓小锋副教授,目 录,一、建筑材料的定义和分类,1、定义,建筑工程中使用的各种材料的总称，并最终形成构筑物的一部分。,2、分类 化学成分 无机材料、有机材料、复合材料 功 能 结构材料、功能材料 使用部位 建筑、桥梁、路面结构材料,第一章 绪论,二、建筑材料在建筑工程中的地位,建筑设计 结构设计 建筑 建筑施工 土木工程材料 建筑管理 建筑经济,三、材料标准化及标准,1、标准化意义,工程质量控制、生产控制、分析检测、贸易,形状、尺寸、质量、使用方法、实验方法、储存,2、标准 内容,标准分级 企业：QB 地方：DB 行业： 国家： 国际：ISO,

2、行业建材标准 JC，建工标准 JG 冶金部标准YB，石油标准 SY,中国国标 GB, 德国工业标准 DIN 英国国标 BS, 美国材料试验标准 ASTM,由低到高,第二章 建筑材料的基本性质,一、材料的三种体积状态和三种密度 三种密度的定义：,2-1材料的基本物理性质,三种密度算式：,同种材料: 密度是恒定的 密度表观密度堆积密度 表观密度与湿度有关,二、孔隙率、孔隙特征和空隙率,材料内部的空隙,开闭状态、孔径、孔分布,自然状态下，材料中孔隙体积占自然状态体积的百分比。,1、孔隙:,孔隙率P：,孔隙特征：,思考：了解孔隙率、孔隙特征、空隙率有何意义？,2、空隙:,材料颗粒间的空隙,空隙率：,堆

3、积状态下，材料颗粒间空隙占堆积状态的百分比,1-P称为填充度,1、亲水性和憎水性,三、材料与水有关的性质,水与材料接触时：润湿角90度 憎水材料润湿角90度 亲水材料,意义：建筑工程中，防水材料通常采用憎水材料制成。 亲水材料：砂石、混凝土、砖、瓦、陶瓷、玻璃 憎水材料：沥青、橡胶、树脂等有机材料,2、吸水性和吸湿性,材料在水中吸收水分的能力,质量吸水率,亲水性、孔隙率、开口连通孔吸水性,（1）吸水性：,表示方法：,从空气中吸收水分的能力,含水率，,（2）吸湿性：,表示方法：,亲水性、孔隙率、开口微细连通孔吸湿性,软化系数永远小于1，软化系数越大，耐水性越好 耐水材料：0.85 重要工程：0.

4、85 一般工程：0.75,软化系数,3、耐水性,定义：长期饱水不破坏，强度不降低。,表示方法：,4、抗渗性 定义：材料抵抗压力水渗透的能力。 表示方法：渗透系数K、抗渗标号Pn,亲水性、孔隙率、开口孔、孔径 抗渗性,5、抗冻性 定义：饱水状态下，材料抵抗冻融循环而不被破坏 的能力。 材料受冻破坏的原因：水结冰膨胀，膨胀力超过了材料的强度。 表示方法：抗冻标号Fn,孔隙率、开口孔、孔充水程度、材料强度 抗冻性,四、材料的热工性质,冬天：室内热量室外，室内温度 夏天：室外热量室内，室内温度,绝热性好室内冬暖夏凉,传导换热、 对流换热、辐射换热,传热的三种方式：,的影响因素：,材料种类、孔隙率、 孔

5、隙特征、受潮、受冻,导热性定义： 材料传递热量的能力,导热性表示：,越小，材料保温性能越好,同种材料，孔隙率、开口孔、含水，保温,保温隔热和吸音材料,1、保温隔热材料,定义： 0.175 w/mk的材料。,常见介质的导热系数： 冰水无机非金属材料空气,基本特点： 孔隙率大、表观密度小、强度低,2、吸音材料,被材料吸收的声能 入射总声能,吸声系数 0.2的材料,（1）吸音原理和吸声系数,（2）吸声材料,（3）吸音材料的基本特点 孔隙率大、表观密度小、强度低,吸音材料和保温隔热材料 区别： 吸音材料开口孔多好 保温材料闭口孔多好 相同点： 都受水分的影响,2-2 材料的力学性质 一、强度,定义：

6、分类： 影响因素：,抵抗外力破坏的最大应力值 抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度 材料内因组分、结构 试验条件试件(尺寸、形状、含水率) 温度、加荷速度等,P,理解： 材料破坏从微小裂纹开始，裂纹多、容易扩展，强度低 （1）试件尺寸越大，强度低 （2）试件长宽比、高径比大，强度低 （3）试件表面光滑，强度低 （4）试件含水多，强度低 （5）加荷速度慢，强度低,二、弹性和塑性,弹性能完全恢复原来形状的性质。 塑性不能自动恢复原来形状, 且不产生裂缝的性质。 弹性模量 E抵抗变形的能力 实际材料 a.较小外力作用下，表现为弹性变形； 受力超过限度后，表现为塑性变形。 b.受力后，弹性变形与塑性变形同时产生

7、,三、脆性和韧性,脆性 在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质。 韧性 在冲击或振动荷载作用下，材料能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性质。 工程意义：冲击荷载、大跨、抗震结构选韧性好的材料 脆性材料：砂石、混凝土、砖、瓦、陶瓷、玻璃 韧性材料：钢材、木材、橡胶树脂,2-3 材料的耐久性,定义 破坏作用 耐久性试验,材料在长期使用过程中，能保持原 有性能的性质。,物理作用温湿度、冻融、流水、紫外线 化学作用酸碱盐水溶液、有害气体、水 生物作用虫、菌 机械作用荷载作用下的疲劳破坏,快速模拟试验 干湿循环、冻融循环、化学介质浸渍等。,耐候性试验室,影响材料耐久性的因素 材料本身 介质

8、或环境的恶劣程度 材料与环境或介质的接触程度 提高材料耐久性的措施 选用优质材料 提高材料密实度、改善孔隙特征关键措施 加保护层,一、单选题 1、材质相同的A、B两种材料，已知表观密度0A0B，则A材料的保温效果比B材料()。A、好B、差C、差不多 D、无法比 2、含水率为5的砂220g，其干燥后的重量是()g。A、209B、209.52C、210 D、209.55 3、混凝土试件的横断面为150mm*150mm，进行抗压强度试验时，破坏荷载为320KN，则该试件的强度为() N/mm2 A、15.3 B、0.0153 C、14.2 D、0.0142,4、当材料的孔隙率增大时，其性质保持不变的

9、是（ ）。 A、密度 B、体积密度 C、堆积密度 D、强度 5、3pL/2bh2是材料何种强度的计算公式（ ）。 A、抗压强度 B、抗拉强度 C、抗剪强度 D、抗弯强度,二、多选题 1、相同种类的几种材料进行比较时，一般是表观密度大者，其（ ）。 A、强度低 B、强度高 C、比较密实 D、孔隙率大 E、保温隔热效果好 2、随着材料孔隙率的增大，下列性质将（ ）。 A、表观密度减小 B、密度不变 C、强度降低 D、吸水性降低 E、保温隔热效果差 3、材料的吸水率与含水率之间的关系可能为（ ）。 A、吸水率小于含水率 B、吸水率等于含水率 C、吸水率大于含水率 D、吸水率既可大于也可小于含水率,4

10、、进行混凝土抗压试验时，（ ）情况下所测得试验值偏小 A、试件尺寸加大 B、试件高宽比加大 C、试件表面加润滑剂 D、加荷速度加快 E、试件表面无润滑剂 5、下列材料中属于脆性材料的有（ ）。 A、混凝土 B、粘土砖 C、低碳钢 D、木材 E、陶瓷 6、进行混凝土抗压实验时，（ ）情况下测得的实验值偏大 A、试件尺寸加大 B、试件高宽比减小 C、试件表面加润滑剂 D、加荷速度快 E、试件尺寸减小,三、判断题 1、绝热材料的绝热性能用导热系数表示。该系数越大，绝热性能越好。（ ） 2、绝热材料要求其具有开口孔隙，吸声材料要求其具有封闭孔隙（ ） 3、多孔结构的材料，其孔隙率越大，则绝热性和吸音性

11、越好（ ） 4、材料受潮或冰冻后，其导热性增大。 （ ）,胶凝材料定义:,第三章 气硬性胶凝材料,胶凝材料作用 散粒材料(砂、石等) 块状材料(砖、石块),胶结,整体,胶凝材料分类 有机 气硬性只能在空气中硬化。 无机 水硬性不仅能在空气中硬化, 而且能在 水中硬化。,分类的意义： 气硬性胶凝材料 耐水性差，只能用于干燥环境。 水硬性胶凝材料 耐水性好，可用于潮湿环境。,3-1 石 灰,一、原料及生产 原料：石灰石（主要成份CaCO3） 生产： CaCO3 CaO（生石灰）CO2,900,二、石灰熟化与硬化,1、熟化 CaOH2O Ca(OH)2(熟石灰)15.5kcal 粉状消石灰：只用少量

12、水(约70) (理论值为 31.2%) 浆状石灰浆：加过量水(2.53倍) 特点：放热量大，体积膨胀。,熟石灰,过烧石灰危害： 熟化缓慢，浆体硬化后仍在熟化， 体积膨胀，导致硬化浆体开裂。 消除危害方法：“陈伏”两星期,2、石灰硬化 注意：碳化需要最佳湿度,晶体交错生长,3、石灰技术性质 可塑性好 凝结硬化慢、强度低 耐水性差 消化体积膨胀大，硬化体积收缩大 白度好 化学活性好,4、石灰应用 石灰乳粉刷 石灰膏砌筑、抹灰 消石灰石灰土、三合土 生石灰粉碳化石灰板、硅酸盐制品 静态爆破剂,5、石灰技术指标、储存和使用 技术指标 储存 防潮、防胀袋、防易燃物 使用 防过火石灰危害陈伏 防干缩开裂砂

13、、麻刀、纸筋，减少收缩 陈伏时防碳化表面保持一层水分,3-2 石 膏,一、原料和生产,二、石膏水化硬化 1、物理化学变化,半水石膏 (晶体),促进,石膏凝结硬化示意图,2、硬化浆体结构特征 多孔性 理论需水量(用于水化) 18.6% 多余水分蒸发 实际需水量(便于操作) 3580% 内部留下孔隙,性质特征 凝结硬化快 早期强度高 微膨胀性 孔隙率高 耐水性差 耐火性强 应 用 室内抹灰、粉刷 建筑装饰制品 石膏板,三、石膏技术性质与应用,一、单选题 1、调制罩面用的石灰浆不得单独使用，应掺加砂子和纸筋以（ ）。 A、减少收缩B、易于施工C、增加美观 D、增加厚度 2、以下材料不属于胶凝材料的是

14、（ ）。A、石灰 B、水泥 C、粉煤灰 D、沥青 3、下列（ ）在凝结硬化过程中，体积会产生膨胀。 A、石灰 B、石膏 C、水玻璃 D、水泥 4、熟石灰粉的主要成分是（ ）。 A、CaO B、 Ca（OH）2 C、CaCO3 D、CaSO4,5、石灰膏应在储灰坑中存放（ ）天以上才可使用。 A、3天 B、7天 C、14天 D、28天 6、普通建筑石膏的强度较低，这是因为其调制浆体时的需水量（ ）。 A、大 B、小 C、中等 D、可大可小 二、多选题 1、下列材料中属于气硬性胶凝材料的是（ ）。 A、水泥 B、石灰 C、石膏 D、混凝土 E、粉煤灰 2、石灰的硬化过程包括（ ）过程。 A、水化

15、B、干燥 C、结晶 D、碳化 E、固化,三、判断题 1、石灰的陈伏是为了降低石灰熟化时的发热量。（ ） 2、气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。（ ） 3、在空气中贮存过久的生石灰，可照常使用。（ ） 4、生石灰加水水化后可立即用于配制砌筑砂浆用于砌墙。（ ）,水泥的定义和分类,水泥的定义 一种粉末状胶凝材料，加水拌和后，既能能在空气中硬化，又能在水中硬化，将块状或散粒状材料粘结为整体。 水泥的分类 按矿物组成划分、按用途划分,第四章 水泥,按矿物组成划分 硅酸盐水泥、铁酸盐水泥 铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥,按用途划分 通用水泥、特性水泥、专用水泥,建筑工程中常用的六

16、大品种水泥,硅酸盐水泥：熟料+05%混合材+石膏 P（无 混合材）P（05%混合材） 普通硅酸盐水泥：615%混合材，PO 矿渣硅酸盐水泥：2070%矿渣，PS 粉煤灰硅酸盐水泥：2040%粉煤灰，PF 火山灰硅酸盐水泥：2050%火山灰，PP 复合硅酸盐水泥：1550%两种混合材，PC,通用水泥,4-1硅酸盐水泥,一、组成和生产 组成： 化学组成：CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3 （C） （S） （A） （F） 矿物组成：C3S 3 CaO SiO2 C2S 2 CaO SiO2 C3A 3 CaO Al2O3 C4AF 4 CaO Al2O3 Fe2O3,石灰石 粘 土 辅 料,生

17、料,石膏,熟料,煅烧,水泥,磨细,生产流程： “两磨一烧” 工 艺：旋窑、立窑,磨细,混合,水泥熟料,二、硅酸盐水泥的水化硬化,1、硅酸盐水泥的水化 2C3S+6H+CSH+3Ca(OH)2 2C2S+4H+ CSH + Ca(OH)2 石膏存在时:C3A+ CSH2+H+ C3A3(CS)H32 石膏用完时:C3A+ C3A3(CS)H32C3ACSH12 C3A或C4AF +H+ C3(A,F)H6 石膏起缓凝作用,水化反应的基本特点,反应是需水的。 水泥应用时必须提供足够水分。 反应是放热的。 水泥应用时必须注意温度应力。 温度越高，反应越快。 水泥应用时必须季节的影响。 反应自水泥颗粒

18、表面开始，由表及里。 反应需要时间，水泥应足够细。,凝结硬化的影响因素,细度：细度细，硬化快，但干燥收缩大 温度：温度高，硬化快 湿度：湿度高，硬化快 养护时间：养护是温度、湿度的保证 水泥矿物组成 外加剂 加水量：提供水化用水，决定颗粒间距,熟料矿物及其特性,矿物组成 水泥性能 应用 C3S 高强 结构工程 C3A、C3S、C2S 水化热低 大体积砼 C3S、C3A 快硬高强 抢修工程 C3A、C4AF 低收缩 道路工程,三、品质要求（技术性质） 1、凝结时间 分类： 影响因素： 不正常凝结：,初凝、终凝 矿物组成、细度、加水量、环境温湿度 假凝、闪凝,2、强度水泥胶结能力的体现 (1)影响

19、因素 矿物组成、细度、温湿度、龄期 (2)强度标号：3d、28d抗压、抗折强度划分强度等级 固定的胶砂比1:3、水灰比0.50 规定的试件尺寸4040160mm 标准养护：相对湿度90%，温度201,胶砂振实台,行星式水泥胶砂搅拌机,行星式水泥胶砂搅拌机、胶砂振实台,3、体积安定性 水泥硬化后体积变化的均匀性,水泥安定性检验：试饼法,合格,不合格,4、细度 作用： 检测方法：,细度水化快、充分 强度 比表面积、筛分析,水泥细度负压筛析仪,水泥细度负压筛析仪内部构造,5、水化热 利： 弊： 影响因素： 改善水化热的水泥品种,冬季施工 大体积砼开裂 矿物组成、细度 中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥,

20、6、碱含量 定义：水泥中Na2O和K2O的含量。 危害：碱骨料反应，混凝土开裂。,7、标稠用水量 定义：水泥浆体达到标准稠度所需水量 意义：体积安定性、凝结时间测定,废品： MgO、SO3、CaO、初凝时间不合格 不合格品：终凝时间等不合格,四、水泥石的腐蚀与防止 1、腐蚀种类 2、腐蚀原因 3、防止措施,溶出性 离子交换 膨胀性 水泥石中存在CH、C3AH6，本身不密实 周围存在侵蚀性介质 水泥组成 密实度 保护层,提示：C3A含量高、水化后Ca(OH)2多的水泥耐腐蚀性差,五、应用 1、适应环境 2、适用工程 3、不适应工程,干燥、潮湿环境，水中，严寒地区。 快硬、高强、抗渗、耐磨混凝土工

21、程 大体积混凝土、海工混凝土、高温环境,4-2掺混合材的硅酸盐水泥,一、混合材 1、定义 生产水泥时加入的掺量大于5%的材料 2、种类 活 性水淬矿渣、火山灰、粉煤灰、硅藻土、烧粘土 非活性慢冷矿渣、磨细石英砂、石灰石等 3、活性成分SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3,4、作用原理 潜在活性和水硬性 激发剂种类,本身水化活性极小。 在激发剂作用下，具有较好的水化活性。 氢氧化钙、石膏,二、掺混合材的水泥 1、水泥品种 普通水泥(混合材掺量：615) 火山灰水泥(2050)、矿渣水泥(2070) 粉煤灰水泥(2040)、复合水泥(1550) 提示：普通水泥的性能接近于硅酸盐水泥,2、掺混合

22、材水泥的水化过程 ,激发剂 活性混合材 水,水化硅(铝)酸钙 水化硫铝酸钙,熟料矿物水化,3、掺混合材水泥的共性,水化热较低 适用于大体积混凝土,抗软水、硫酸盐侵蚀能力强 适用于水工、海港工程,抗冻性差、抗碳化能力差 不宜用于受冻部位，注意钢锈,早期强度低，后期强度增长较大， 宜蒸汽养护，不宜低温施工,4、掺混合材水泥的个性 矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 复合水泥,泌水性、干缩性较大，养护不当易开裂。 耐热性较好可用于耐热混凝土 干缩大易开裂不以用于干燥环境； 抗渗性好适用于抗渗混凝土。 干缩性小，抗裂性好,4-3其他水泥,一、高铝水泥 1、原料 2、熟料矿物 3、特性, 石灰石、矾土 铝

23、酸盐, 快硬高强 水化热大、且集中在早期 耐高温 抗硫酸盐 抗冻性与不透水性均好,4、高铝水泥的应用 紧急抢修工程 冬季施工 抗硫酸盐、冻融交替的工程 制作膨胀水泥 配置耐热砂浆、混凝土,5、高铝水泥的注意 不得与硅酸盐水泥、石灰混用 不得用于湿热环境 不能用于结构工程 不宜用于大体积混凝土,二、膨胀水泥 1、原理 2、配制, 硅酸盐水泥 + 高铝水泥 + 石膏 高铝水泥 + 石膏 硅酸盐水泥 + 明矾石 + 石膏 + 矿渣,3、类型与应用 收缩补偿型： 一般膨胀型： 强膨胀型：,防止收缩裂缝 用于防水混凝土、构件接头、修补工程 应用同上 产生膨胀应力 用于自应力钢筋混凝土压力管,三、其他品种

24、硅酸盐水泥 1、白（彩）色硅酸盐水泥 白度 2、快硬硅酸盐水泥 3、道路硅酸盐水泥 4、抗硫酸盐水泥 5、中低热硅酸盐水泥,一、单选题 1、硅酸盐水泥的运输和储存应按国家标准规定进行，超过（ ）的水泥须重新试验。 A、一个月 B、三个月 C、六个月 D、一年 5、在建筑工程结构中属于不常用水泥品种的是（ ）。 A、硅酸盐水泥 B、白水泥 C、普通水泥 D、矿渣水泥 6、当出现下列哪种情况时，水泥被定为废品（ ）。 A、水泥体积安定性不合格 B、终凝时间不合格 C、水泥稠度不合规定 D、龄期不合规定 7、当出现下列哪种情况时，水泥被定为不合格品（ ） A、初凝时间不合格 B、终凝时间不合格 C、

25、水泥稠度不合规定 D、龄期不合规定,8、水泥的等级是由()来确定的。A、外观质量 B、抗压强度和抗折强度 C、强度等级 、耐久性和外观质量 D、耐久性 9、抗渗性要求的水泥，宜选用（ ）水泥。 A、矿渣 B、火山灰 C、粉煤灰 D、（A+C） 10、硅酸盐水泥的适用范围是（ ） A、受海水侵蚀的工程 B、耐高温的工程 C、早期强度要求高的工程 D、大体积混凝土工程 11、用沸煮法检验水泥体积安定性，只能检查出()的影响。A、游离CaOB、游离MgO C、石膏 D、Ca（OH）2 12、大体积混凝土应选用( )。A、硅酸盐水泥 B、矿渣水泥C、普通水泥 D、高铝水泥,44、硅酸盐水泥在最初四周内

26、的强度实际上是由（ ）决定的。 A、C3S B、C2S C、C3A D、C4AF 45、生产硅酸盐水泥时加适量石膏主要起（ ）作用。 A、促凝 B、缓凝 C、助磨 D、膨胀 46、水泥的体积安定性即指水泥浆在硬化时（ ）的性质。 A、体积不变化 B、体积均匀变化 C、不变形 D、均匀膨胀 47、属于活性混合材料的是（ ）。 A、粒化高炉渣 B、慢冷矿渣 C、磨细石英砂 D、石灰石粉,二、多选题 5、硅酸盐水泥熟料中含有（ ）矿物成分。 A、C 3SB、C 3A C、C 2SD、C 4AF E、CaO 13、硅酸盐水泥不适合用于（ ）工程。 A、大体积结构 B、耐高温 C、海工工程 D、早期强度

27、要求高 E、抗冻性要求高 14、影响硅酸盐水泥技术性质的因素一般包括（ ）。 A、石膏掺量 B、水泥细度 C、温度和湿度 D、养护时间 E、调凝外加剂的影响 15、大体积混凝土施工应选用（ ）。 A、矿渣水泥 B、硅酸盐水泥 C、粉煤灰水泥 D、火山灰水泥 E、高铝水泥,19、属于活性混合材料的有（ ）。 A、烧粘土 B、粉煤灰 C、硅藻土 D、石英砂 E、矿渣 20、对于高温车间工程用水泥，可以选用（ ）。 A、普通水泥 B、矿渣水泥 C、高铝水泥 D、硅酸盐水泥 E、粉煤灰水泥,三、判断题 5、用沸煮法可以全面检验硅酸盐水泥的体积安定性是否良好。（错误） 6、因水泥是水硬性胶凝材料，所以运

28、输和贮存中不怕受潮。（错误） 7、任何水泥在凝结硬化过程中都会发生体积收缩。（错误） 24、测定水泥的凝结时间和体积安定性时都必须采用标准稠度的浆体。（正确 ）,混凝土定义： 混凝土分类： 普通混凝土定义：,胶凝材料颗粒状骨料人工石材,（按表观密度、用途、胶凝材料、施工方法分),石子砂水泥水,第五章 混凝土,注意：现代混凝土含第五组分、第六组分,混凝土的基本要求 1、 新拌混凝土的性能 2、 硬化混凝土的使用性能 3、 耐久性 4、 经济性,满足要求的措施 1、材料选择 2、配合比设计 3、施工操作,5-1 基本组成材料,一、水泥 1、作用 2、选用： 3、注意：,胶结、润滑（水泥浆）,工程性

29、质、所处环境、施工条件水泥品种 砼强度等级、充分利用水泥活性水泥标号 普通混凝土：水泥标号是设计强度的1.52.0倍 高强混凝土：水泥标号是设计强度的0.91.5倍,不同品种水泥不能混用。,二、砼拌合及养护用水 1、作用 2、要求 3、可用的水： 4、水质有疑问时：,自来水、洁净的天然水,不含有杂质,润湿骨料表面；形成水泥浆提供流动性。 提供水泥水化用水，使砼结硬。 多余水蒸发留下孔隙。,强度对比试验,三、骨料 分类： 细骨料 0.154.75mm 粗骨料 4.75mm 作用,：力学、耐久性、经济 形成骨架 砂+水泥浆砂浆，起润滑和粘结作用,1、有害杂质 泥、有机质、云母、盐、轻物质,2、坚固

30、性（骨料的耐久性） 检测：硫酸钠溶液 3、碱活性 危害：集料中的a-SiO2与水泥中的碱发生 反应，产生膨胀并导致混凝土开裂,4、颗粒形状、表面特征,颗粒形状鹅卵形、棱角形、针状、片状,针、片状颗粒的危害： 比表面积大，空隙率大 倾向于一个方向排列,用水量大， 工作性差 砼强度, 砼耐久性,表面特征 粗糙、光滑,河砂：表面光滑、棱角少 山砂：表面粗糙、棱角多,与水泥粘结好，拌合物流动性差。,与水泥粘结差，拌合物流动性好。,碎石和卵石的比较,5、颗粒级配、粗细程度 级配 定义 测定 表示方法 ,不同粒径骨料粒径颗粒的分布,筛分法,累计筛余、筛余曲线,累计筛余的计算,砂,砂级配标准和细度模数 级配

31、标准 按0.60mm筛孔的累计筛余分成三个区： 1区砂较粗 2区砂适中 3区砂较细,砂细度模数 表示 定义 即： 计算：,砂的平均粗细程度,各号筛上累计筛余百分数,石子级配标准 颗粒级配 六种连续粒级 五种单粒级, 砼工作性较好，不易离析。,不宜单独使用，宜组合成连续级配。,总空隙率要小， 总表面积要小， 要有适量的细颗粒。,级配要求 ,级配的意义在较少用水量下，获得流动性好，离析泌水少的混合料，并在相应施工条件下，获得均匀密实的砼，并达到节约水泥的效果。,6、石子最大粒径(Dmax)粒级的上限 Dmax Dmax,界面应力,砼不连续性 砼强度,总表面积 需水量 水泥用量,石子最大粒径的限制

32、不超过截面最小尺寸的1/4。 不超过钢筋净间距的3/4。 不超过板厚的1/2。 不超过泵管直径的1/3。,7、骨料含水量,8、强度 作用：保证混凝土强度 检测： 抗压强度立方体、圆柱体试件 压碎指标碎石、卵石,一、新拌混凝土的性能（施工性能）,5-2 混凝土的技术性质,（1）和易性的概念 定义:新拌混凝土易于浇注，不离析、不泌水，能获得均匀密实的性能。 含义：流动性、保水性、粘聚性。 意义：和易性不良，不可能获得预期的强度 和耐久性。, 流动性, 粘聚性 离析分层, 保水性 泌水,（2）和易性的测定方法 流动性可定量检测，保水性和粘聚性靠目测。 坍落度试验,特点：反映混凝土在自重作用下的流动性

33、 数值意义：坍落度值(mm)愈大，则流动性愈大 拌合物分类：按流动性 适用范围：流动性砼、富砼, 维勃稠度,特点：反映混凝土在振动作用下的流动性 数值意义：稠度值(s)愈小，则流动性愈大。 适用范围：低流动性砼、干硬性砼 （稠度值为 530s）,构件截面 钢筋疏密 运送方法 捣实方法,（3）流动性选择依据,影响因素,（4）和易性的影响因素,水泥浆数量的影响：（用水量）,数量大大流动性，收缩增加 过大泌水、离析，混凝土性能变差。 过小流动性不易密实，离析。,水泥浆数量和稠度是影响和易性的基本因素,水泥浆稠度（水灰比）的影响： 水灰比大，则混凝土拌合物的流动性大； 小，则粘聚性、保水性好；,过大，

34、则粘聚性、保水性不良； 过小，则流动性过低，施工困难。,固定加水定则,砂率定义： 最佳砂率： 最佳砂率的影响因素： 合理砂率的选择：,砂子占骨料总量的百分数。,水、水泥、石子一定时， 使砼坍落度达最大。,石子品种、级配； 砂子细度； 水灰比，坍落度。,砂率选用表,二、硬化混凝土的性能,（一）强度 1、混凝土受力变形及破坏过程,2、砼标准立方体抗压强度与强度等级 标准立方体抗压强度 强度等级,标准尺寸：150150150mm,具有95%保证率的立方体抗压强度,按标准强度划分: C7.5、C10、C20C80等十六个等级,标准养护28d,意义：质量检测和等级划分,边长10cm 实测强度 0.95

35、15cm 1.00 20cm 1.05,尺寸效应：,高 宽 比：高宽比大，强度小。 表面状态：表面光滑，强度小。 加荷速度：加荷速度快，强度大。,3、轴心抗压强度(棱柱体抗压强度) 特点： 换算：,更好地反映砼的实际受压情况,4、混凝土抗拉强度 拉压比 1/101/20； 抗压强度越高，拉压比越小。,4、混凝土抗拉强度 拉压比1/101/20；抗压强度越高，拉压比越小。,抗拉强度抗裂性 测定方法：轴向抗拉、劈裂抗拉,5、强度影响因素 水泥标号、水灰比 水泥标号混凝土强度 水灰比混凝土强度 保罗米公式：,-,=,B,w,c,f,A,f,ce,cu,集料性质 施工 温湿度 湿度： 温度：,充分水泥

36、水化顺利进行 不足水泥水化迟缓 干燥水泥水化反应停止,高 砼早期强度高， 但后期强度并不高。,龄期 最初7天内，强度增长较快； 28天以后，强度增长较慢。,（二）变形 荷载变形：由于荷载作用导致的变相变形。 短期荷载（弹性）、长期荷载（徐变） 非荷载变形：无荷载作用下产生的变形。 化学收缩、干燥收缩、热胀冷缩、碳化收缩 80%的建筑物裂缝与混凝土的非荷载变形有关。,三、混凝土耐久性,1、抗渗性 重 要 性： 抗 渗 等级： 抗渗砼定义： 决 定 因素： 影 响 因素：,抗冻性、抗侵蚀性、钢锈等,P4、P6、P8、P10、P12 (0.41.2MPa),P6,孔隙率、孔径分布、连通性,配合比、最

37、大粒径、捣实程度 养护和龄期、外加剂,2、抗冻性,抗冻等级： 冻砼定义： 决定因素： 改善措施：,F50,孔隙率、孔结构、孔隙充水程度、 砼强度、温度下降程度,高密实度 少量引气, F10、F15、F25、F50、F100、F200、F300,3、碳化 碳化程度： 危害： 影响因素：,由表及里的中性化深度,mm,碱度钢筋锈蚀 收缩开裂,水泥品种、水泥用量、混合材掺量 砼密实度、相对湿度、CO2浓度,提高密实度最有效,4、抗侵蚀性 影响因素：,水泥品种、砼密实度、孔连通性,注意： 1、提高混凝土密实度是提高耐久性最有效的措施 2、规范中有最大水灰比和最少水泥用量的严格限制,5-3 混凝土外加剂和

38、矿物掺合料, 改善砼拌合物流变性减水剂、泵送剂 调节砼凝结硬化性能缓凝剂、早强剂 改善混凝土的耐久性引气剂、阻锈剂 提供混凝土特殊性能膨胀剂、防水剂 按成分：无机、有机、复合,一、混凝土外加剂 1、定义：拌制混凝土时加入的掺量小于5%的材料。 2、分类 按作用：,3、常用外加剂 （1）减水剂 定义：保持坍落度不变时，可减少混凝土拌和用水量的外加剂。 主要成份表面活性剂,作用机理：吸附分散作用、润湿润滑作用,技术经济效果： 不减水、不减水泥，水灰比不变， 减水，不减水泥， 减水，减水泥,强度不变，坍落度,坍落度不变，w/c，强度,坍落度不变，w/c不变，强度不变 节约水泥,常用减水剂 木质素系、

39、萘系、SM、聚羧酸,注意事项 减水率：普通减水剂、高效减水剂 是否伴有缓凝、引气、早强等作用 与水泥的适应性 对钢筋的锈蚀作用 适宜掺量,木质素系（M剂） 成分：木质素磺酸盐 品种：木钙、木钠、木镁 性能：减水率10%，普通减水剂 28d强度增长 1015%; 节约水泥 810%; 提高坍落度 约100mm 引气、缓凝 掺量：0.20.3%(水泥质量) 应用：各种混凝土，适合大体积混凝土、夏季施工 不宜冬季施工，蒸汽养护（思考原因）,萘系减水剂 成分：萘磺酸盐甲醛缩合物 品种：NNO，NF，FDN，UNF，SN-2，JN 性能：减水率 1520%，高效减水剂 节约水泥 20%; 强度增加(28

40、d) 20% 不引气、不缓凝 掺量：0.21.0% 应用: 各种混凝土工程，早强和高强混凝土、蒸养混凝土、泵送的高流态自密混凝土。,水溶性树脂系 成分：磺化三聚氰胺甲醛树脂 品种：SM 性能: 减水2027%，高效减水剂 强度增加(28d) 3060% 节约水泥 25% 坍落度提高 约150mm 不引气、不缓凝 掺量：0.51% 应用：适用于蒸养混凝土、高强混凝土、早强混凝土及流态混凝土。,（2）引气剂 定义：能在砼拌合物中产生一定量均匀分布、稳 定、微细、独立气泡的外加剂,品种：松香热聚物 性能：在混凝土引入封闭气泡，改善混凝土抗冻、抗渗、抗蚀性。（孔隙特征的影响） 可能导致混凝土强度下降。

41、（孔隙率的影响） 改善混凝土和易性。（气泡滚珠润滑作用） 掺量：0.050.15% 应用：抗冻、抗渗、耐腐蚀混凝土 趋势：引气型减水剂代替，因为其具有减水、引气、强度提高、节约水泥的特点。,（3）早强剂 定义：加速混凝土早期强度发展的外加剂 品种：氯盐类（CaCl2）（效果显著）、硫酸盐类（Na2SO4）、醇胺类（三乙醇胺） 局限：氯盐类可能导致钢筋锈蚀 硫酸钠可能导致碱骨料反应 三乙醇胺可能导致缓凝 掺量：氯盐类（CaCl2）12% 硫酸盐类（Na2SO4）0.52% 醇胺类（三乙醇胺）0.20.3% 应用：早强混凝土工程，冬季施工、蒸 养混凝土,（4）缓凝剂 定 义： 应 用： 不适用：

42、品 种：,大体积砼、泵送砼 夏季施工、滑模施工 远距离运输,低温施工、早强砼、蒸养砼,能延缓混凝土凝结时间，并对砼后期强度无不利影响的外加剂,M剂、糖蜜、有机酸、醇胺,（5）膨胀剂 （6）速凝剂 （7）防冻剂,4、外加剂的掺加方法 先掺法： 外加剂在磨制水泥时加入 同掺法： 外加剂与混凝土拌和水同时加入 最常用的方法 后掺法：外加剂在混凝土拌和后加入，包括滞水法和分批加入法,二、矿物掺合料 定义：拌制混凝土时加入的掺量大于5%的材料。 基本要求： 具有火山灰活性或潜在水硬性。 细度小于水泥。 不明显增加混凝土的拌合水量。 品种： 矿渣微粉、粉煤灰、硅粉,矿物掺合料的作用 活性效应火山灰反应，提

43、高混凝土的后期强度。 微集料效应填充混凝土中的微小空隙。 界面效应改善水泥石与骨料的粘结，消除界面过渡区。 形态效应玻璃球状态起滚珠润滑作用。 矿物掺合料的应用 高性能混凝土、高强混凝土、耐腐蚀混凝土、改善混凝土和易性,一、配合比设计的任务 配制出可满足基本性能要求的混凝土。 二、配合比的表示方法 1、以1m3混凝土各材料用量表示 mc= kg/m3 ms= kg/m3 mg= kg/m3 mw= kg/m3 2、以各材料用量的比例表示 mc： ms ： mg ： mw=1：x：y：z,5-4 混凝土的配合比设计,三、配合比设计的三个关键参数 1、单位用水量 2、水灰比 3、最佳砂率 依据：1

44、、固定需水量定则 2、强度公式 3、砂率选用表,四、配合比设计的基本思路 1、依据工程特点确定混凝土的基本性能要求 坍落度、强度、耐久性 2、依据混凝土性能要求选择组成材料 3、计算每种材料的用量 初步计算配合比经验公式计算 基准配合比满足施工性能 实验室配合比满足力学性能 施工配合比考虑砂石含水量,例 题,某施工单位欲对南方某海港工程的钢筋混凝土进行浇注，采用坍落度为60mm的C30碎石混凝土，碎石最大粒径20mm，水泥为PS42.5水泥，假设当地有各种级配良好的砂石，问应采用什么配合比进行施工。,三、初步计算配合比 计算配制强度 计算水灰比W/C W/C=0.56，验证耐久性，可用, 确定

45、单位用水量mW mw=205kg/m3 计算水泥用量mC mc=205/0.56=366kg/m3 验证耐久性，合格 确定最佳砂率 =35%, 计算砂石用量ms、mg 体积法： 密度法：,ms=658kg/m3 mg=1221kg/m3 配合比表示 mc=366kg/m3 mw=205kg/m3 ms=658kg/m3 mg=1221kg/m3,四、基准配合比确定满足施工性能,五、实验室配合比确定（C、W、S、G）,六、施工配合比确定（C、W、S、G）,砂浆的用途 1、砌筑 2、接头、接缝 3、抹灰 4、粘贴 5、特殊用途（保温、吸音、防水、防腐、装饰等）,第六章 砂浆,（一）组成材料 1、胶

46、结材料 水泥、石灰、石膏石灰必须陈伏 2、集料 毛石：1/4-1/5灰缝；砖：不大于2.5mm； 抹面：不大于1.2mm。 3、水 4、外加剂 塑化剂、防水剂 5、掺合料,（二）基本性质 1、和易性 流动性（稠度） 定义：在自重或外力作用下， 易于产生流动的性质。 指标：沉入度, mm 流动性选择依据：基底、环境、施工方法,保水性 定义：保持水分的能力。 指标：分层度,mm；1020mm较适宜 改善措施：塑性混合材 粉状混合材、 微沫剂,（三）砌筑砂浆 定义：将砖石等粘结成为整个砌体的砂浆。 性能要求： 1、强度 70.7mm立方体，M2.5M20 吸水基底由水泥用量决定 密实基底由水灰比决定

47、 2、和易性 3、粘结力 4、变形、抗冻性等,（四）抹面砂浆 定义：用于抹面，起装饰保护作用的砂浆。 普通抹面砂浆 性能要求：和易性、粘结力、耐久性、抗裂性,（五）建筑砂浆的种类和选用 种类：水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆 选用原则：考虑耐久性要求，气硬性和水硬性 材料的使用范围,一、单选题 13、配制混凝土用砂的要求采用()的砂。A、空隙率较小 B、总表面积较小 C、空隙率和总表面积都较小 D、空隙率和总表面积都较大 14、对砼拌合物流动性影响最大的是（ ）。 A、砂率 B、用水量 C、骨料级配 D、水泥品种 15、1立方米混凝土中，其各组成成分的质量比为水泥：砂：石子：水泥=324：646：

48、1255：175，其砂率为（ ） A、646/(324+646+1255+175）B、(646+1255)/ （324+646+1255+175）C、646/ (646+1255) D、346/1255 16、试拌混凝土时，当流动性偏低时，可采用提高()的办法调整。A、加水量B、水泥用量C、水泥浆量(W/C保持不变) D、砂用量,17、混凝土冬季施工时，可加的外加剂是()。A、速凝剂B、早强剂 C、引气剂 D、0.75 18、混凝土夏季施工时，可加的外加剂是()。A、减水剂B、缓凝剂 C、早强剂 D、引气剂 19、在一般情况下，配制砼时，水泥等级应是砼等级的（ ）倍。 A、1 B、 1.5-2

49、 C、2倍以上 D、1.5倍以下 20、符合砼强度等级表示方法的是（ ）。 A、200# B、MU20 C、C20 D、A20 21、混凝土配合比设计中的三个重要参数是()。A、W、C、SB、W、W/C、Sp C、W/C、C、Sp D、W、C、Sp,22、原材料确定时，影响混凝土强度的决定性因素是()。A、水泥用量 B、水灰比 C、骨料的质量D、骨料的用量 23、测定砼强度用的标准试件是（ ）Cm。 A、7、077、077、07 B、101010 C、151515 D、202020 33、影响砼强度的因素有（ ）。 A、水泥标号和水灰比 B、集料 C、养护条件和龄期D、以上三者都是 34、砂浆

50、试块（评定强度等级用）的标准尺寸为（ ）Cm。 A、7、077、077、07 B、101010 C、151515 D、202020,38、混凝土试件的横断面为150mm*150mm，进行抗压强度试验时，破坏荷载为320KN，则该试件的强度为（ ）N/mm2 A、15.3 B、0.0153 C、14.2 D、0.0142 48、坍落度是表示混凝土（ ）的指标。 A、强度 B、流动性 C、粘聚性 D、保水性 49、（ ）反映混凝土拌合物的稳定性。 A、强度 B、流动性 C、粘聚性 D、保水性 50、普通混凝土的强度等级是以具有95%保证率的（ ）天的立方体抗压强度代表值来确定的。 A、3、7、28

51、 B、3、28 C、7、28 D、28 51、普通混凝土的抗压强度测定，若采用101010 Cm的立方体试件，则试验结果应乘以换算系数（ ）。 A、0.90 B、0.95 C、1.05 D、1.85,52、防止混凝土中钢筋锈蚀的主要措施是（ ）。 A、钢筋表面刷油漆 B、钢筋表面用碱处理 C、提高混凝土的密实度 D、用强度高的钢筋 53、下列外加剂中，对混凝土早期强度提高影响最大的是（ ）。 A、木质素磺酸钙 B、糖蜜减水剂 C、氯化钙 D、硫酸钠 54、喷射混凝土必须加入的外加剂是（ ）。 A、早强剂 B、减水剂 C、引气剂 D、速凝剂,二、多选题 6、混凝土配合比设计的主要参数是（ ）。

52、A.水灰比 B、单位水泥用量 C、单位用水量 D、砂率 E、骨料用量 12、对砂子的质量要求包括（ ）等方面。 A、有害杂质的含量 B、砂的粗细程度 C、砂的颗料级配D、坚固性 E、砂的粒径 18、属于混凝土耐久性的性质有（ ）。 A、强度 B、抗冻性好 C、抗渗性 D、抗碳化 E、抗侵蚀 24、属于混凝土和易性的性质有（ ）。 A、强度 B、粘聚性 C、保水性 D、流动性 E、均匀性,二、判断题 8、两种砂子的细度模数相同，它们的级配也一定相同。（错误） 9、在混凝土拌合物中，保持W/C不变增加水泥浆量，可增大拌合物的流动性。（正确） 10、卵石混凝土比同条件配合比拌制的碎石混凝土的流动性好

53、，但强度则低一些。（正确） 11、水灰比很小的混凝土，其强度不一定很高。（正确） 12、在混凝土中掺入引气剂后，则混凝土密实度降低，因而使混凝土的抗冻性亦降低。（ 错误） 13、配制砌筑砂浆和抹面砂浆，应选用中砂，不宜用粗砂。（正确 ）,14、砂浆的沉入度越大，分层度越小，则表明砂浆的和易性越好。（错误） 18、级配好的骨料，其空隙率小。（正确） 25、用级配良好的砂配制混凝土，不仅可节约水泥，而且可提高混凝土的密实度。（正确） 26、在结构尺寸及施工条件允许下，应尽可能选择较大粒径的粗骨料，这样可节约水泥。（正确） 27、采用蒸汽养护的各种混凝土，其早期和后期强度均得到提高。（错误）,四、计

54、算题,某工程混凝土实验室配合比为1：2.2：4.26，水灰比W/C=0.6，每立方米混凝土水泥用量为300kg，现场砂石含水率分别为3%、1%，采用250公升搅拌机。,1、该工程混凝土的施工配合比为（ ） A、1：2.2：4.26 B、1：2.23：4.27C、1：2.27：4.3 D、1：2.3：4.26 2、每搅拌一次水泥的用量为（ ） A、300kg B、200kg C、100kg D、75kg 3、每搅拌一次砂的用量为（ ） A、170.0kg B、165.0kg C、600.0kg D、681.0kg 4、每搅拌一次石的用量为（ ） A、322.7kg B、319.5kg C、127

55、8.0kg D、1290.0kg 5、每搅拌一次水的用量为（ ） A、45kg B、36kg C、36.9kg D、40.1kg,砌墙砖 分类 按孔洞实心砖、多孔砖、空心砖 按工艺烧结砖、蒸养砖、免烧砖 按原料粘土砖、粉煤灰砖、炉渣砖,第七章 墙体与屋面材料,烧结砖：普通烧结砖、多孔砖、空心砖 原料 种类粘土N、页岩Y、煤矸石M、粉煤灰F等 性质可塑性、烧结性 生产 窑种：间歇式土窑青砖 连续式轮窑、隧道窑红砖,烧结普通砖： 尺寸：11524053mm 孔洞特点：无大空洞 孔洞率小于15% 应用：承重墙,缺陷指标：石灰爆裂，泛霜、过火、欠火,烧结多孔砖(GB1354492),孔洞特点： 孔洞多

56、而小， 孔洞率15%, 垂直于受压面. 应用： 承重墙 非承重墙,烧结空心砖(GB1354592),孔洞特点： 孔洞大而少， 孔洞率35%, 平行于受压面. 应用：非承重墙,240,KF1型,KF14型,一、单选题 56、烧结普通砖在砌筑前一定要浇水润湿，其主要目的是（ ）。 A、把砖冲洗干净 B、保证砌筑砂浆的稠度 C、保证砂浆能与砖牢固胶结 D、保证砖的强度 57、仅能用于砌筑填充墙的是（ ）。 A、烧结普通砖 B、烧结多孔砖 C、烧结空心砖 D、烧结煤矸石砖 58、鉴别过火砖和欠火砖的常用方法是（ ）。 A、根据砖的强度 B、根据砖的颜色及打击声 C、根据砖的外形尺寸 D、根据砖缺棱掉角

57、情况 二、判断题 21、烧结粘土砖烧得越密实，则其质量愈好。（错误）,8-1 钢的冶炼和分类,一、冶炼 炼铁 炼钢 钢的脱氧程度： 沸腾钢F、镇静钢Z、半镇静钢b、特殊镇静钢TZ,第八章 建筑钢材,二、分类 低碳钢 碳素钢 中碳钢 高碳钢 按化学成分 低合金钢 合金钢 中合金钢 高合金钢,按杂质含量分类： 普通、优质、高级优质、特级优质钢 按用途分类： 结构、工具、特殊 按脱氧程度分类： F、Z、b、TZ,8-2 钢材的技术性质,一、力学性能 1、拉伸性能 拉伸实验： 应力应变图,低碳钢单轴拉伸应力应变示意图,重要指标 弹性阶段：弹性极限p 屈服阶段：屈服强度s 结构设计选取钢材依据 强化阶段：抗拉强度b 钢材破坏最大应力 屈强比s/b 安全性、利用率 颈缩阶段：伸长率钢材的塑性 断面收缩率,条 件 屈 服 强 度 示 意 图,0.2 名义屈服点,2、钢材的抗冲击韧性 定义： 表示：抗冲击韧性指标 影响因素： 杂质含量C、O、P、S、Si、Mn 化学偏析 温度：冷脆性和热脆性 时效敏感性,二、工艺性能 1