培修建材(3)第七章-木材

1、第七章 木材 第一节 木材的分类与构造,一.木材的分类 1.针叶树 软木材,为建筑工程中主要用材 2.阔叶树 硬木材,用于室内装饰,制作家具等 二.木材的构造 (一)宏观构造 (1)横切面 树皮, 髓心, 木质部 木质部 :年轮(春材,夏材),髓线 (2)径切面 (3)弦切面,(二)亚微观结构 针叶树 管胞, 髓线, 树脂道 阔叶树 木纤维, 髓线, 导管 木材结构和构造特征: 不均匀性, 多孔性, 方向性,第二节 木材的物理力学性质,一.木材的物理性质 1.木材的密度与表观密度 密度约为1.48-1.56g/cm3 。 表观密度约为280-980kg/m3。 孔隙率约为30%80%。 2.木

2、材的含水率 水的存在方式:自由水, 吸附水, 结合水,纤维饱和点:吸附水饱和,但无自由水时的含水率,约为25%35% 平衡含水率 3.木材的湿胀干缩特点 1.方向性: 2.顺纹方向径向弦向 3.性能变化临界点 纤维饱和点,二.木材的力学性质 1.强度等级(表7.1) 由无疵病标准试件的弦向弯曲强度来评定 抗拉,抗弯,抗压,抗剪强度(顺纹,横纹)的比较 (表7.2),2.影响强度的主要因素 (1)含水率 强度标准值:含水率为12%时的强度值 (2)负荷时间,温度及木材缺陷 长期强度为极限强度的50%60%。 环境温度长期超过50时，强度会因木材缓慢炭化而明显下降 木节、斜纹、裂纹、腐朽及虫害等,

3、 缺陷越多，强度越低。木节主要使顺纹抗拉强度显著降低，而对顺纹抗压强度影响较小,图7-4 木材含水率对其强度的影响 1顺纹抗拉； 2顺纹抗弯； 3顺纹抗压； 4顺纹抗剪。,第三节 木材的防护处理,一.木材的干燥 防止腐朽,虫蛀,变形,开裂和翘曲 控制含水率12%,小于当地的平衡含水率。 二.木材的防腐和防蛀 防腐:破坏腐朽菌类的生存条件(温度,水分,空气和养料)。 防蛀:防腐处理,药物捕杀(白蚁) 三.木材的防火 表面涂刷或覆盖难燃材料,注入防火剂,第四节 木材的综合利用,一.木材的种类与规格(表7.4) 分为原条,原木,锯材和枕木四种 二.人造板材 1.胶合板 数张（一般为313层，层数为奇

4、数）由原木沿年轮方向旋切的薄片，使其纤维方向互相垂直叠放，经涂胶热压而成。 2.刨花板 枝桠、板皮、刨花、锯屑等为原料，经削片、干燥筛选后拌合胶粘剂、防火剂等，铺装成型和热压制成。,3.浸渍纸贴面刨花板 刨花板为基材，两面各贴一张或两张改性三聚氰胺甲醛树脂或脲醛树脂浸渍纸，在规定的温度、压力条件下压制而成。 4.细木工板 板条拼接成的芯板两面胶粘一层或二层单板，加压制成。 5.硬质纤维板 枝桠、树皮或木材边角废料等为原料，经粉碎、干燥、热压制成。,第十章 墙体材料及石材第一节 墙体材料,定义： 在建筑物中起承重、围护、分割作用的材料总称。 品种： 各种砖、砌块、墙板，天然石块等。 发展方向：

5、节能、利废、隔热、高强、空心、大块。 利用工业废料和地方材料，发展以粉煤灰、页岩、炉渣、煤矸石空心砌块及板材。,一.砌墙砖 分类： 1.按形状构造：普通砖,空心砖等 2.按生产工艺：烧结砖和非烧结砖等 3.按原料组成：煤矸石砖、粉煤灰砖、灰砂砖、页岩砖 、黏土砖等 4.按作用：承重和非承重砖,(一)烧结普通砖 分类：粘土砖(N),页岩砖(Y),粉煤灰砖(F)煤矸石砖(M)。 烧结工艺:部分熔融 焙烧质量: 过火砖 色深、声脆、有弯曲变形、孔隙少、吸水率低、强度较高但导热性较大。 欠火砖 色浅、声哑、孔隙多、吸水率大、强度低、耐久性差 焙烧气氛:红砖（氧化气氛）,青砖（还原气氛）,1.烧结普通砖

6、的技术要求 (1)尺寸偏差 标准尺寸： 240mm115mm53mm。 (2)外观缺陷 外形必须完整，裂纹长度、弯曲程度、杂质凸出的高度、缺棱掉角的尺寸必须满足规范要求。,(3)泛霜和石灰爆裂 泛霜：可溶性盐在砖表面析出的现象。 危害 影响建筑物的外观，结晶膨胀使砖的表面出现疏松、剥落。 石灰爆裂：砖中生石灰吸水熟化产生体积膨胀， 危害 产生裂缝，强度降低，耐久性降低。,(4)抗风化性能 反映耐久性的指标 指标:5h沸煮吸水率,饱和系数(表10.2) 冻融实验(严重风化区),(5)强度等级 按10块试样的抗压强度平均值,抗压强度标准值,单块砖的最小抗压强度值评定(表10.1) 强度平均值 ：

7、强度标准差 ： 强度变异系数 强度标准值 ：,s=,(6)质量等级评定 强度和抗风化性能合格后按下述指标划分为:优等品(A),一等品(B),合格品(C) 尺寸偏差,外观质量, 泛霜和石灰爆裂,2.烧结普通砖的性能和应用 具有较高的强度和耐久性,保温,隔热,隔声性能好,价格低,生产工艺简单,原材料丰富。 用于砌筑墙体,基础,柱,拱,烟囱,铺砌地面等。,(二)烧结多孔砖 空洞率大于15%，孔洞数量多，尺寸小，用于承重墙体的砖。 品种： 烧结粘土多孔砖（N）、 烧结页岩多孔砖（Y）、 烧结粉煤灰多孔砖（F） 烧结煤矸石多孔砖（M）。,(二)烧结多孔砖 (1)技术规定 规格尺寸 外形尺寸 长：290m

8、m，240mm； 宽：190mm，180mm，75mm，140mm， 115mm； 高：90mm （2）孔洞及孔洞排列 圆孔洞的直径不大于22mm，非圆孔内切圆的直径不大于15mm，手抓孔尺寸为（3040）mm（7585）mm；,强度等级 质量要求 质量等级 项要求同烧结普通砖 (2)应用 代替烧结普通砖,(三)烧结空心砖和空心砌块 空洞率大于或等于35%,孔洞数量少,尺寸大,用于非承重墙或填充墙。 优点： 节约燃料10%20% 节约粘土25%以上 减轻墙体自重 提高工效40%，降低造价20% 改善墙体的热工性能,技术规定： (1)尺寸规格 290mm190mm90mm； 290mm290mm

9、190mm。 空洞采用矩形条孔或其他孔形，且平行于大面和条面。,(2)强度和密度等级 强度试验同普通砖，增测密度（五块砖）。 密度等级：800，900，1000，1100四级。 强度等级：MU10.0、MU7.5、MU5.0、MU3.5、MU2.5五个等级。 低于MU2.5的砖为不合格品。,(3)质量等级评定 按强度等级及相应的密度等级根据孔洞及其排数、尺寸偏差、外观质量、强度等级和物理性能分为优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）三个等级。,(四)非烧结砖 钙质材料和硅质材料经水热合成的具有水硬性能的硅酸盐制品，尺寸同普通砖。 1.蒸压灰砂砖 石灰和砂子经过磨细、配料、拌合、成型、蒸压养护

10、而成的实心砖或空心砖。 养护温度175191,压力0.81.2MPa。,2.蒸压(养)粉煤灰砖 以粉煤灰、石灰、水泥为主要原料，掺加适量石膏、外加剂、颜料和骨料，经坯料制备、压制成形、高压或常压蒸汽养护而成的实心粉煤灰砖 应用:代替烧结砖,但不得用于长期受热200以上,受急冷急热和有酸性侵蚀的建筑部位。,二. 砌块 分为承重砌块和非承重砌块 (1)蒸压加气混凝土砌块 (2)混凝土小型空心砌块 普通混凝土空心砌块 轻骨料混凝土空心砌块 (3)粉煤灰硅酸盐砌块,第二节 石材,分为人工石材和天然石材 天然石材是古老的建筑材料 优点: 抗压强度高，耐久性与耐磨性好，良好的装饰性，自然资源丰富。 缺点：

11、 自重大，脆性大，抗拉强度低,一.天然石材的分类 按成因:岩浆岩、沉积岩、变质岩 （1）岩浆岩 熔融岩浆由地壳内部上升，经冷却而成 。 深成岩 结晶完全，密度大 性能：表观密度大，吸水率小，抗压强度高，抗冻、耐久性好。 应用：结构材料、饰面材料。 品种：花岗岩、闪长岩、辉长岩等。,喷出岩 结晶不完全，密度较大 性能：抗压强度较高，耐磨 。 应用：一般工程，耐酸或耐热材料等。 品种：玄武岩、安山岩、辉绿岩等 。 火山岩 玻璃体结构，密度小 性能：表观密度小，孔隙率大，化学活性好。 应用：水泥原料、混凝土骨料 品种：火山凝灰岩、火山灰、浮石等。,（2）沉积岩 由各种岩石经风化后，搬迁、沉积和再造岩

12、作用而形成 。 机械沉积岩 石英晶屑，层状构造 性能：表观密度较小，孔隙率和吸水率较大，强度和耐久性较低。 应用：水泥原料、骨料等。 品种：砂岩、页岩、砾石、砂等。,化学沉积岩 细晶结构，层状构造 性能：同机械沉积岩。 应用：一般建筑材料原料。 品种：石膏岩、白云岩、菱镁矿等。 生物沉积岩 粒晶，隐晶，贝壳质结构 性能：同机械沉积岩。 应用：一般建筑工程，建筑材料原料。 品种：石灰岩、硅藻土、白垩等。,（3）变质岩 由岩浆岩或沉积岩在地壳运动中产生熔融再结晶作用而形成。 片麻岩(花岗岩变质) 性能：吸水性强，抗冻性差。 应用：一般建筑工程，骨料。 大理岩(石灰岩变质) 性能：强度较高，硬度不大

13、，纹理美丽，易加工，抗风化性差。 应用：装饰材料 石英岩(硅质砂岩变质) 性能：强度高，耐久性好。 应用：饰面材料，一般建筑材料原料。,按用途:结构用石材,装饰用石材,耐磨用石材 耐酸用石材,建筑材料用原料,骨料 按应用形式:毛石,料石,条石,片石,块石,石板,异形石等。,二.天然石材的技术性质 物理性质、力学性质、化学性质与工艺性质。 1.物理性质 (1)表观密度 同种石材,表观密度越大,则强度越高,吸水率越小,耐久性好,导热性好。 (2)吸水性 用吸水率定量表示 吸水率主要与其组成结构，孔隙率及孔隙特征有关 石材吸水后，其强度、耐水性、导热性、抗冻性等会产生变化。,(3)耐水性 用软化系数

14、定量表示 高耐水性石材：软化系数大于0.90 中耐水性石材：软化系数0.700.90 低耐水性石材：软化系数0.600.70 重要建筑： 软化系数大于0.80,(4)抗冻性 用冻融循环次数表示 通常在15的温度（水在微小的毛细管中低于15才能冻结）冻结后，再在20的水中融化 (5)耐热性 受热后石材发生成分分解或晶形转化而使强度迅速下降。 (6)导热性 导热性用热导率表示 (7)坚固性 硫酸钠溶液浸泡干湿循环质量损失率,2.力学性质 (1)抗压强度 饱和水状态下单轴抗压强度是划分强度等级的主要依据。每组试件均为6个。 标准试件： 建筑地基 直径为50mm2mm，高径比为21的圆柱体； 桥梁工程

15、 边长为70mm2mm立方体试件 路面工程 直径或边长和高均为50mm2mm的圆柱体或立方体试件。每组试件均为6个。 装饰石材标准试件:505050mm,(2)其他 抗弯强度,硬度,耐磨性,冲击韧性等 3.工艺性质 开采和加工过程的难易程度及可能性 包括加工性,磨光性与抗钻性等。,三.天然石材在建筑工程中的应用 毛(片)石、料石、石板、道碴、骨料等。 (1)毛石（片石） 由爆破直接得到形状不规则，中部厚度不小于150mm的石块 主体工程 抗压强度30MPa 附属工程 抗压强度20MPa。 应用：砌筑基础、涵洞、挡土墙、沟渠，干砌或浆砌护坡,浇筑毛石混凝土。,(2)料石 人工或机械开采出来的较规

16、则的六面体石块，略经加工凿琢而成。 毛料石 桥墩台的镶面工程，涵洞的拱圈与帽石等，隧道衬砌的边墙等。 粗料石 桥墩破冰体镶面 60MPa； 桥墩分水体 40MPa； 其他砌体镶面 砌体内部石材的强度。 半细料石和细料石 用于镶面工程,(3)石板 用花岗岩或大理岩锯解而成的板材，厚度为1030mm，长度和宽度为3001200mm。 应用： 粗、细面板多用于室内外墙面、柱面、台阶、地面等部位装饰。镜面板多用于室内饰面及门面装饰、家具的台面等。 大理石板材宜用于室内装饰。,(4)道碴材料 要求坚韧、耐磨、不易风化 碎石 标准道碴(2070mm)新建、大修与维修线路 中道碴(1540mm)维修线路 细

17、道碴(320mm)垫砂起道。 砾石 分筛选砾石道碴与天然级配砾石道碴。 砂 坚韧的石英砂所组成 0.5mm的颗粒含量50%。,(5)其他 规则或不规则的板材、方石、条石、拳石、砾石等 铺筑广场地坪、路面及庭院小径等。 碎石、砾石、各种石渣及砂等 用作混凝土、砂浆及其他人造石材的骨料。 用作生产建筑材料的原料。 石灰岩、天然石膏等生产石灰、水泥、建筑石膏,砂浆试验,一.试验一般规定 1.温、湿度规定 试验室温度：205 养护温、湿度： 202、90 2.砂子应通过4.75mm筛 3.原材料称量精度（以质量计） 水泥、外加剂、掺合料： 0.5 砂子： 1,4.实验室应机械搅拌 搅拌时间： 一般砂浆

18、：120s 掺外加剂或掺合料：180s 搅拌砂浆量：搅拌机容量的30 70 5.试验记录 砂浆品种及技术要求、试验依据、试件数量及编号、温湿度、原材料、配合比、仪器设备、试验人员等。,二.水泥砂浆配合比 原材料：32.5普通水泥、河砂（中砂）、 自来水 性能要求： 强度等级 M10、 稠度 70 90mm,配合比计算,试配强度 100.6452 11.3MPa 水泥用量Qc 1000（11.3 15.09）/3.0332.51 268kg/ 。 ,砂子用量 1560 kg/ 用水量W W 280kg/ 配合比 C 268 kg/ S 1560 kg/ W 280 kg/,钢筋试验,一般规定： 1.组批规则 同一验收批： 同一牌号、外形、规格、工艺 。且60t 2.取样数量（一组） 钢筋种类 拉伸试验 冷弯试验 热轧钢筋、直条 2根 2根 热轧盘条 每批1根 每批2根 冷轧钢筋 每盘1根 每批2根,3.取样方法 每根钢筋切取：拉伸试件和冷弯试件各一个。 冷轧钢筋或盘条： 一盘时：冷弯试件取自两端（两个）。 多盘时：冷弯试件取自不同盘（两个）。 取样部位：钢筋或盘