《建筑材料》課程教案

1、建筑材料電子教案第一章緒論本章主要了解建筑材料的分類和建筑材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、建筑材料特點。一、建筑材料的定義和分類人類賴以生存的總環(huán)境中，所有構(gòu)筑物或建筑物所用材料及制品統(tǒng)稱為建筑材料。本課程的建筑材料是指用于建筑物地基、基礎(chǔ)、地面、墻體、梁、板、柱、屋頂和建筑裝飾的所有材料。建筑材料的分類：1、按材料的化學(xué)成分分類，可分為無機(jī)材料、有機(jī)材料和復(fù)合材料三大類：無機(jī)材料又分為金屬材料（鋼、鐵、鋁、銅、各類合金等）、非金屬材料（天然石材、水泥、混凝土、玻璃、燒土制品等）、金屬一非金屬復(fù)合材料（鋼筋混凝土等）；有機(jī)材料有木材、塑料、合成橡膠、石油瀝青等；復(fù)合材料又分為無機(jī)非金屬一有機(jī)復(fù)合材料（聚合物混凝

2、土、玻璃纖維增強塑料等）、金屬一有機(jī)復(fù)合材料（輕質(zhì)金屬夾芯板等）。2、按材料的使用功能，可分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩大類：結(jié)構(gòu)材料一一用作承重構(gòu)件的材料，如梁、板、柱所用材料；功能材料一一所用材料在建筑上具有某些特殊功能，如防水、裝飾、隔熱等功能。二、建筑材料的特點建筑材料在工程中的使用必須有以下特點：具有工程要求的使用功能；具有與使用環(huán)境條件相適應(yīng)的耐久性；具有豐富的資源，滿足建筑工程對材料量的需求；材料價廉。建筑環(huán)境中，理想的建筑材料應(yīng)具有輕質(zhì)、高強、美觀、保溫、吸聲、防水、防震、防火、無毒和高效節(jié)能等特點。三、技術(shù)材料的類型我國常用的標(biāo)準(zhǔn)有如下三大類：1、國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)有強制性標(biāo)準(zhǔn)（代號

3、 GB、推薦性標(biāo)準(zhǔn)（代號GB/T。2、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如建筑工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號JGJ）、建筑材料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號JC）等。3、地方標(biāo)準(zhǔn)（代號 DBJ和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號 QB。標(biāo)準(zhǔn)的表示方法為：標(biāo)準(zhǔn)名稱、部門代號、編號和批準(zhǔn)年份。第二章建筑材料的基本性質(zhì)本章主要了解材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造對性質(zhì)的影響；重點掌握材料的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)。、材料的組成、結(jié)構(gòu)及構(gòu)造對性質(zhì)的影響材料的組成：包括化學(xué)組成和礦物組成。它是決定材料各種性質(zhì)的重要因素。材料的結(jié)構(gòu)可分為宏觀結(jié)構(gòu)、細(xì)觀結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)。它是決定材料各種性質(zhì)的最重要因素。1、宏觀結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）：用肉眼或放大鏡能夠分辨的毫米級以上的粗大組織稱為宏觀結(jié)構(gòu)，可分為：（1）

4、致密結(jié)構(gòu)一如鋼材、有色金屬、玻璃、塑料、致密的天然石材等，其特點是強度和硬度較高， 吸水性小，抗?jié)B和抗凍性較好。（2）多孔結(jié)構(gòu)一如加氣混凝土、泡沫塑料等，其特點是強度較低，吸水性大，抗?jié)B和抗凍性較差， 絕緣性較好。（3）微孔結(jié)構(gòu)一如普通燒結(jié)磚、建筑石膏制品等，其特點與多孔結(jié)構(gòu)材料特點相同。（4）纖維結(jié)構(gòu)一如木材、竹材、玻璃纖維增強塑料、石棉制品等，其特點是平行纖維方向與垂直 纖維方向的各種性質(zhì)具有明顯差異。（5）片狀或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)一如膠合板、紙面石膏板、各種夾心板等，其特點是平面各向同性，同時提 高了材料的強度、硬度等，綜合性能好。（6）散粒結(jié)構(gòu)一如砂子、石子、膨脹珍珠巖等，其特點是顆粒之間存在大

5、量空隙，其空隙率大小 主要取決于顆粒級配、顆粒形狀及大小等。2、細(xì)觀結(jié)構(gòu)：用光學(xué)顯微鏡所觀察到的微米級組織結(jié)構(gòu)稱為細(xì)觀結(jié)構(gòu)。材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)對其力學(xué)性質(zhì)、耐久性等影響很大。3、微觀結(jié)構(gòu)：用電子顯微鏡、X射線衍射儀等手段來研究材料原子、分子級的微觀組織稱為微觀結(jié) 構(gòu)，分為晶體與非晶體。二、材料的物理性質(zhì)（一）密度、表觀密度與堆積密度1、密度（P）：是指材料在絕對密實狀態(tài)下，單位體積的干質(zhì)量。2、表觀密度（p o）:是指材料在自然狀態(tài)下，單位體積的干質(zhì)量。3、堆積密度（p o）:是指粒狀或粉狀材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。重點比較三者之間的區(qū)別。（二）材料的密實度與孔隙率1、密實度（D）:是指材

6、料體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實的程度，也就是固體體積 占總體積的比例。2、孔隙率（P）:指材料體積內(nèi)，孔隙體積占總體積的百分率。D+P=1（三）材料的填充率與空隙率1、填充率（D）：是指散粒材料在堆積體積中，被其顆粒填充的程度。2、空隙率（p/）:是指散粒材料在堆積體積中，顆粒之間的空隙體積占堆 積體積的百分率。D/ +p/ =1（四）材料與水有關(guān)的性質(zhì)1、材料的親水性與憎水性材料在空氣中與水接觸時，能被水濕潤者為親水性，具有親水性的材料稱為親水材料；否則為憎水性，具有憎水性的材料稱為憎水性材料。2、材料的吸水性與吸濕性（1）含水率（Wh :指材料中所含水的質(zhì)量占其干質(zhì)量的百分率。（2）吸水性：指材料

7、與水接觸吸收水分的性質(zhì)，其大小用吸水率表示，分為體積吸水率和體積吸水率。一般材料的孔隙率愈大，吸水性愈強；開口而連通的細(xì)小孔隙愈多，吸水性愈強；閉口孔隙，水分不易進(jìn)入；開口的粗大孔隙，水分容易進(jìn)入，但不能存留，故吸水性較小。材料的吸水性會對其性質(zhì)產(chǎn)生不利影響。如材料吸水后，使其質(zhì)量增加，體積膨脹，導(dǎo)熱性增加， 強度和耐久性下降。3、材料的耐水性耐水性是指材料長期在水作用下，保持其原有性質(zhì)的能力。結(jié)構(gòu)材料的耐水性主要指強度的變化，用軟化系數(shù)（&）來表示。&的大小，說明材料吸水飽和后其強度下降的程度。 &越大，表明材料吸水 飽和后其強度下降越少，其耐水性越強；反之則耐水性越差。一般認(rèn)為 Kr 0.

8、85的材料，稱為耐水性材 料。經(jīng)常位于水中或受潮嚴(yán)重的重要結(jié)構(gòu)物，應(yīng)選用0.85的材料；受潮較輕的或次要結(jié)構(gòu)物，應(yīng)選用Kr0.75的材料。4、材料的抗?jié)B性抗?jié)B性是指材料抵抗壓力水或其他液體滲透的性能。用抗?jié)B系數(shù)K表示。5、材料的抗凍性抗凍性是指材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞，其強度也不嚴(yán)重降低的性質(zhì)。 用抗凍等級表示?？箖龅燃壥且栽嚰谖柡蜖顟B(tài)下，經(jīng)凍融循環(huán)作用，質(zhì)量損失和強度下降均不超過規(guī)定數(shù)值的 最大凍融循環(huán)次數(shù)來表示。（五）材料的熱性質(zhì)1、導(dǎo)熱性材料傳遞熱量的性質(zhì)稱為材料的導(dǎo)熱性。用導(dǎo)熱系數(shù)入表示。導(dǎo)熱系數(shù)越小，材料的隔熱保溫性能越好。2、熱容量材料受熱時吸收熱量、

9、冷卻時放出熱量的性質(zhì)，稱為熱容量。用Q表示3、熱變形性材料隨溫度的升降而產(chǎn)生熱脹冷縮變形的性質(zhì)，稱為材料的熱變形性。用線膨脹系數(shù)a表示。線膨 脹系數(shù)a越大，表明材料的熱變形量越大。4、耐燃性材料在空氣中遇火不著火燃燒的性能，稱為材料的耐燃性。按照遇火時的反應(yīng)將材料分為非燃燒材 料、難燃燒材料和燃燒材料三類。三、材料的力學(xué)性質(zhì)1、強度：是指材料在外力（荷載）作用下不破壞時能承受的最大應(yīng)力。根據(jù)外力作用方式的不同, 材料強度有抗拉、抗壓、抗彎（抗折）、抗剪強度等。2、強度等級：根據(jù)其極限強度的大小，劃分成若干不同的等級，稱為材料的強度等級。脆性材料 主要根據(jù)其抗壓強度來劃分；塑性材料和韌性材料主要

10、根據(jù)其抗拉強度來劃分。3、比強度：材料的強度與其表觀密度的比值，稱為比強度。它是衡量材料輕質(zhì)高強性能的一項重 要指標(biāo)。比強度越大，則材料的輕質(zhì)高強性能越好。4、彈性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)取消外力后，能完全恢復(fù)到原形狀的性質(zhì)。5、塑性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)取消外力后，仍保持變形后的形狀和尺寸的性質(zhì)。6、脆性：材料在外力作用下，直到破壞前并無明顯的塑性變形而發(fā)生突然破壞的性質(zhì)。7、韌性：材料在沖擊或震動荷載的作用下，能吸收較大能量，并產(chǎn)生較大變形而不發(fā)生破壞的性 質(zhì)。四、材料的裝飾性建筑裝飾材料的作用主要起裝飾作用、保護(hù)作用和其他特殊作用（絕熱、防潮、防火、吸聲、隔音 等），而裝飾

11、效果主要取決于裝飾材料的色彩、質(zhì)感和線型。五、材料的耐久性材料在使用過程中，能抵抗周圍各種介質(zhì)的侵蝕而不破壞，也不失去其原有性能的性質(zhì)。第三章氣硬性膠凝材料本章主要了解石灰、石膏、菱苦土、水玻璃的特性、技術(shù)性能要求和應(yīng)用。一、膠凝材料概念和分類在建筑工程中，將散粒材料（如砂子、石子）或塊狀材料（如磚或石塊）粘合為一個整體的材料， 統(tǒng)稱為膠凝材料。膠凝材料可分為有機(jī)膠凝材料和無機(jī)膠凝材料。有機(jī)膠凝材料又分為瀝青類、天然樹脂類、合成樹脂類；無機(jī)膠凝材料又分為氣硬性膠凝材料（如 石膏、石灰、水玻璃、菱苦土）、水硬性膠凝材料（如硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥及其他水泥）二、建筑石膏的特性及應(yīng)用特性：1、凝結(jié)硬

12、化快；2、微膨脹性；3、孔隙率大；4、耐水性差；5、抗火性好；6塑性變形大。 應(yīng)用：一般用于室內(nèi)抹灰及粉刷、裝飾制品、石膏板等。三、石灰的特性1、石灰的熟化：生石灰（CaO加水生成氫氧化鈣的過程，稱為石灰的熟化或消解過程。生石灰中常含有過火石灰，過火石灰表面有一層深褐色熔融物，熟化很慢，當(dāng)石灰已經(jīng)硬化后，其 中過火顆粒才開始熟化，體積膨脹，引起隆起和開裂。為了消除過火石灰的危害，石灰漿應(yīng)在儲灰池中“陳伏“兩周以上，”“陳伏”期間，石灰漿表面應(yīng)留有一層水，與空氣隔絕，以免石灰碳化。2、石灰特性：石灰具有良好的保水性，凝結(jié)硬化慢、強度低，耐水性差；體積收縮大的特性。四、菱苦土的應(yīng)用菱苦土地板具有保

13、溫、無塵土、耐磨、防火、表面光滑和彈性好等特性，若摻入耐堿礦物顏料，可 將地面著色，是良好的地面材料。菱苦土板有較高的緊密度與強度，而且具有吸音、隔熱的效果，可做內(nèi)墻板和其他建筑材料之用。加筋的菱苦土具有較高的強度，可以代替木材制成墊木、柱子等構(gòu)件。菱苦土耐水性較差，故這類制品不宜用于長期潮濕的地方，菱苦土制品中不宜配臵鋼筋。五、水玻璃1、特性：水玻璃溶液可與水按任意比例混合，不同的用水量可使溶液具有不同的密度和粘度；水 玻璃具有很強的酸腐蝕性，能抵抗多數(shù)無機(jī)酸、有機(jī)酸和侵蝕性氣體的腐蝕；水玻璃硬化時析出的硅酸 凝膠能堵塞材料的毛細(xì)孔隙，起到阻止水分滲透的作用；水玻璃具有良好的耐熱性能；水玻璃

14、對眼睛和 皮膚有一定的灼傷作用，使用時應(yīng)注意安全防護(hù)。2、應(yīng)用：用于配制耐酸材料、耐熱材料、涂料、灌漿材料、防水堵漏材料。第四章水泥本章主要了解六種常用水泥的組成、特性及選用。一、硅酸鹽水泥1、概念：由硅酸鹽水泥熟料，0%5石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥分為不滲加混合材料的I型硅酸鹽水泥（代號P? I）和摻加不超過水泥質(zhì)量5%石灰石或?；郀t礦渣混合材料的u型硅酸鹽水泥（代號P?n）2、主要熟料礦物：硅酸三鈣（3CaOSiO2，簡寫為 GS）,含量37%60%硅酸二鈣（2CaOSiO2，簡寫為C2S）,含量15%37%鋁酸三鈣（3CaOAl2

15、O，簡寫為 GA）,含量7%15%鐵鋁酸四鈣（4CaOAl2Q?Fe2Q,簡寫為GAF）,含量10%18%3、水泥熟料礦物的水化特性硅酸三鈣（GS）硅酸二鈣（C2S）鋁酸三鈣（GA）鐵鋁酸四鈣（GAF）水化、凝結(jié)硬化速度快慢最快快28d水化熱多少最多中強度高早期低、后期高低低4、水泥的凝結(jié)硬化：水泥用適量的水調(diào)和后，最初形成具有可塑性的漿體，隨著時間的增長，失去可塑性（但無強度）：這一過程稱為初凝，開始具有強度時稱為終凝。由初凝到終凝的過程稱為水泥的凝結(jié)。此后，產(chǎn)生明顯 的強度并逐漸發(fā)展而成為堅硬的石狀物一水泥石，這一過程稱為水泥的硬化。影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的主要因素：（1）水泥組成成分；（

16、2）石膏摻量；（3）水泥細(xì)度；（4）養(yǎng)護(hù)條件（溫度、濕度）；（5）養(yǎng)護(hù)齡期;（6）拌和用水量；（7）外加劑；（8）貯存條件。5、硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)：（1）細(xì)度：指水泥顆粒的粗細(xì)程度，它直接影響著水泥的性能和使用。凡水泥細(xì)度不符合規(guī)定者 為不合格品。（2）凝結(jié)時間：分初凝時間和終凝時間。從加入拌和用水至水泥漿開始失去塑性所需的時間，稱 為初凝時間。自加入拌和用水至水泥將完全失去塑性，并開始有一定結(jié)構(gòu)強度所需的時間，稱為終凝時間。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于6.5h。凡初凝時間不符合規(guī)定者為廢品，終凝時間不符合規(guī)定者為不合格品。（3）體積安定性：是指水泥在

17、凝結(jié)硬化過程中，水泥體積變化的均勻性。體積安定性不良的水泥 作廢品處理。（4）強度及強度等級：水泥強度是表明水泥質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)，也是劃分水泥強度等級的依據(jù)。 按標(biāo)準(zhǔn)方法制作的一組試件，分別測定 3d和28d的抗壓強度和抗折強度，根據(jù)測定結(jié)果，查表確定硅 酸鹽水泥的強度等級。（5）堿含量：指水泥中NqO和KO的含量。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：水泥中堿含量不得大于 0.60%或由供需 雙方商定.國家標(biāo)準(zhǔn)中還規(guī)定：凡氧化鎂、三氧化硫、安定性、初凝時間中任一項不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時，均為廢 品。凡細(xì)度、終凝時間、強度低于規(guī)定指標(biāo)時稱為不合格品。廢品水泥在工程中嚴(yán)禁使用。若水泥僅強 度低于規(guī)定指標(biāo)時，可以降級使用。二

18、、摻混合材料的硅酸鹽水泥1、摻混合材料的作用：在水泥熟料中加入混合材料后，可以改善水泥的性能，調(diào)節(jié)水泥的強度，增加品種，提高產(chǎn)量，降 低成本，擴(kuò)大水泥的使用范圍，同時可以綜合利用工業(yè)廢料和地方材料。根據(jù)摻入混合材料的數(shù)量和品種不同有： 普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、 粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥。2、混合材料種類：（1）活性混合材料：能與水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣起化學(xué)反應(yīng)，生成水硬性膠凝材料，凝結(jié)硬化后 具有強度并能改善硅酸鹽水泥的某些性質(zhì)。常用有?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料和粉煤灰。（2）非活性混合材料：與水泥礦物成分不起化學(xué)作用或化學(xué)作用很小，將其摻入水泥熟料中僅起

19、 提高水泥產(chǎn)量、降低水泥強度等級和減少水化熱等作用。材料有：磨細(xì)石英砂、石灰石、粘土、慢冷礦 渣及各種廢渣。3、普通硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、 6%15混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。 代號P?Q特點：與硅酸鹽水泥相比，早期硬化速度稍慢，3d的抗壓強度稍低，抗凍性與耐磨性也稍差。4、礦渣硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料和?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。 代號P?S。特點：與硅酸鹽水泥相比，有以下特點：（1）凝結(jié)硬化慢；（2）早期強度低，后期強度增長較快；（3）水化熱較低；（4）抗碳化能力較差；（5）保水性差，泌水性較大；（6）耐熱性較好；（7）硬化時 對濕熱敏感性強

20、。5、火山灰硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質(zhì)混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝 材料。代號P?P。特點：水化凝結(jié)硬化慢，早期強度低，后期強度增長率較大，水化熱低，耐蝕性強，抗凍性差，易 碳化，干縮較礦渣水泥顯著，具有較高抗?jié)B性。6、粉煤灰硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。代號 P?F。特點：干縮性比較小、抗裂性好；吸水率小、配制的混凝土和易性較好。7、復(fù)合水泥：由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性 膠凝材料。代號P?Co&六種常用水泥的特性和常用水泥的選用詳見教材表 4.6和表4.7。第五章混凝土本章主要了解普

21、通混凝土的組成材料、主要技術(shù)性能和影響性能的因素，重點掌握普通混凝土配合比設(shè)計的方法。一、概述混凝土是由膠凝材料、顆粒狀的粗細(xì)骨料和水（必要時摻入一定數(shù)量的外加劑和礦物混合材料）按適當(dāng)比例配制，經(jīng)均勻攪拌、密實成型，并經(jīng)過硬化后而成的一種人造石材。土 木建筑工程中，應(yīng)用最廣的是以水泥為膠凝材料，以砂、石為骨料，加水拌制成混合物，經(jīng)一定時間硬 化而成的水泥混凝土。1、混凝土的分類：（1）按膠結(jié)材料分：水泥混凝土、石膏混凝土、瀝青混凝土及聚合物混凝土等。（2）按表觀密度分：重混凝土、普通混凝土、輕混凝土及特輕混凝土。（3）按性能與用途分：結(jié)構(gòu)混凝土、水工混凝土、裝飾混凝土及特種混凝土。（4）按施工

22、方法分：泵送混凝土、噴射混凝土、振密混凝土、離心混凝土等。（5）按摻合料分：粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、磨細(xì)高爐礦渣混凝土、纖維混凝土等。2、混凝土的特點：優(yōu)點：（1）使用方便；（2）價格低廉；（3）高強耐久；（4）性能易調(diào)；（5）有利環(huán)保。主要缺點：自重大、抗拉強度低、呈脆性、易裂縫。二、組成材料基本材料是：水泥、水、砂子和石子。砂石主要起骨架作用；水泥加水形成的水泥漿，在硬化前起潤滑作用，硬化后起膠結(jié)作用。1、水泥：根據(jù)工程性質(zhì)、部位、施工條件、環(huán)境狀況等，依據(jù)水泥特性選擇水泥品種。一般水泥強度等級標(biāo)準(zhǔn)值為混凝土等級標(biāo)準(zhǔn)值的1.52.0倍。2、骨料：按骨料粒徑分為粗骨料（粒徑大于 5mm和細(xì)

23、骨料（粒徑小于5mm。在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，從泥和泥塊含量、有害物質(zhì)含量、堅固性、堿含量、級配和粗細(xì)程度、骨料的形狀和表 面特征和強度等方面對砂石提出了明確的技術(shù)質(zhì)量要求。3、混凝土用水基本質(zhì)量要求是：不能含影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì)；無損于混凝土強度發(fā)展及耐久性；不能加快鋼筋銹蝕；不引起預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷；保證混凝土表面不受污染。4、混凝土外加劑是指在拌制混凝土過程中，根據(jù)不同的要求，為改善混凝土性能而摻入的物質(zhì)。其摻量一般不大于水泥質(zhì)量的 5% （特殊情況除外）。外加劑按其主要功能，一般有減水劑、引氣劑、早強劑、緩凝劑、速凝劑、膨脹劑、防凍劑、阻銹劑等。四、普通混凝土的主要技術(shù)性能1、新拌混凝土

24、的和易性新拌混凝土是指將水泥、砂、石和水按一定比例拌合但尚未凝結(jié)硬化時的拌合物。和易性是一項綜合技術(shù)性質(zhì)，包括流動性、粘聚性和保水性三方面含義。流動性是指新拌混凝土在自重或機(jī)械振搗作用下，能產(chǎn)生流動，并均勻密實地填充模板各個角落的性能。粘凝性是指混凝土拌合物在施工過程中其組成材料之間有一定的粘聚力，不致發(fā)生分層和離析的現(xiàn)象， 能保持整體均勻的性質(zhì)。保水性是指新拌混凝土在施工過程中，保持水分不易析出的能力。影響和易性的主要因素：（1）水泥漿的數(shù)量和水灰比；（2）砂率；（3）組成材料的性質(zhì)；（4）時間和溫度。2、混凝土強度混凝土立方體抗壓強度（簡稱抗壓強度）是指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作的邊長為150mm勺立

25、方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件（溫度 20 3C，相對濕度大于90%或臵于水中）下，養(yǎng)護(hù)至28 天齡期，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)方法測試、計算得到的抗壓強度值。用feu表示。非標(biāo)準(zhǔn)試件的立方體試件，其測定結(jié)果應(yīng)乘以換算系數(shù)，換成標(biāo)準(zhǔn)試件強度值：邊長100mm勺立方體試件，應(yīng)乘以0.95 ;邊長200mm勺立方體試件應(yīng)乘以1.05。普通混凝土劃分為 C7.5、C10 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45C50 C55等11個等級。強度等級表示中的“ C”表示混凝土強度，“ C”后邊的數(shù)值為抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值。影響抗壓強度的主要因素：（1）水泥強度等級和水灰比；（2）骨料的影響；（3）齡期與強度的關(guān)系；（4

26、）養(yǎng)護(hù)溫度和濕度的影響。3、混凝土的變形性（1）化學(xué)收縮：混凝土硬化過程中，水化形起的體積收縮。收縮量隨混凝土硬化齡期的延長而增加，但收縮率很小，一般在40d后漸趨穩(wěn)定。（2）溫度變形：溫度變化形起的。對大體積混凝土極為不利。（3）干縮濕脹：處在空氣中的混凝土當(dāng)水分散失時會引起體積收縮，稱為干縮；在受潮時體積又會膨脹，稱為濕脹。（4）荷載作用下的變形短期荷載作用下的變形一彈塑性變形和彈性模量：混凝土是一種非勻質(zhì)材 料，屬彈塑性體。彈性模量反映了混凝土應(yīng)力一應(yīng)變曲線的變化。徐變：混凝土在持續(xù)荷載作用下，隨時間增長的變形。徐變有有利一面，也有不利一面。影響混凝土徐變的主要因素是水泥用量多少和水灰比

27、大小。4、混凝土的耐久性即保證混凝土在長期自然環(huán)境及使用條件下保持其使用性能。常見的耐久性問題有：抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性、碳化、堿一骨料反應(yīng)等。五、混凝土的質(zhì)量控制與強度評定1、混凝土的質(zhì)量控制原材料及施工方面的影響因素：(1)水泥、骨料及外加劑等原材料的質(zhì)量和計量的波動；(2)用水量或骨料含水量的變化所引起水灰比的波動；(3)攪拌、運輸、澆筑、振搗、養(yǎng) 護(hù)條件的波動以及氣溫變化等。試驗條件方面的影響因素：取樣方法、試件成型及養(yǎng)護(hù)條件的差異、試驗機(jī)的誤差和試驗人員的操作熟練程度等。2、強度評定混凝土配制強度：設(shè)計要求的混凝土強度保證率為95%寸，配制強度feu，o feu， k+1.645

28、c。c取值：設(shè)計強度等級低于 C20時，取4.0 ;強度等級為C20C35時，取5.0 ;強度等級高于 C35時，取6.0。六、普通混凝土的配合比設(shè)計混凝土配合比是指混凝土中各組成材料數(shù)量之間的比例關(guān)系。1、設(shè)計基本要點(1) 設(shè)計的基本要求：A、滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計要求的強度等級；B、滿足施工所要求的混凝土拌合物的和易性；C、滿足與使用環(huán)境相適應(yīng)的耐久性；D在滿足以上三項技術(shù)性質(zhì)的前提下，盡量做到節(jié)約水泥和降低混凝土成本，符合經(jīng)濟(jì)性原則。(2) 、三個重要參數(shù)：水灰比、單位用水量和砂率。2、普通混凝土配合比設(shè)計的方法和步驟分三步進(jìn)行：(1) 初步配合比計算A、確定配制強度（feu , o）fe

29、u , ofeu , k+1.645 cB、初步確定水灰比值（W/Cfeu , o=a afee （C/W-a b）變?yōu)椋?W/C= a afee/ （feu , o+ a a a b fee ）當(dāng)計算所得的水灰比大于規(guī)定的最大水灰比值（表5.14 ）時，應(yīng)取規(guī)定的最大水灰比值。C、確定1m3昆凝土的用水量（mwO根據(jù)施工要求的坍落度值和已知的粗骨料種類及最大粒徑，查表5.15，選取單位用水量。根據(jù)已選定的每1m3昆凝土用水量（mwO和已確定的水灰比（C/W值，求出水泥用量（mcc）D計算混凝土的單位水泥用量（mcc）再根據(jù)結(jié)構(gòu)使用環(huán)境條件和耐久性要求，查表5.14中規(guī)定的1m3混凝土最小水泥

30、用量。最后取兩值中大者確定為1m3混凝土的水泥用量。E、確定砂率（B s ）主要應(yīng)根據(jù)混凝土拌合物的坍落度、粘聚性及保水性等特征來確定。一般應(yīng)通過試驗找出合理砂率，或根據(jù)本單位對所用材料的使用經(jīng)驗選用合理砂率。如無使用經(jīng)驗，可按表5.16選取。F、計算1m3混凝土的砂、石用量（mso mgO用質(zhì)量法和體積法計算。詳見教材 81頁。（2 ）實驗室配合比的確定A、和易性調(diào)整調(diào)整原則：若流動性太大，可在砂率不變的條件下，適當(dāng)增加砂、石用量；若流動性太小，應(yīng)在保持水灰比不變的情況下，增加適量的水和水泥；粘聚性和保水性不良時，實質(zhì)上 是混凝土拌合物中砂漿不足或砂漿過多，可適當(dāng)增大砂率或適當(dāng)降低砂率，調(diào)整

31、和易性滿足要求時的配 合比。B、強度復(fù)核C、混凝土表觀密度的校正（3）混凝土施工配合比的確定按工地上砂、石的實際含水情況進(jìn)行修正后的混凝土配合比。七、其他品種混凝土1、高強混凝土強度等級達(dá)到C60和超過C60的混凝土稱為高強混凝土。2、輕混凝土是指干密度小于1950kg/m3的混凝土。包括輕骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土。3、防水混凝土（抗?jié)B混凝土）是通過各種方法提高混凝土的抗?jié)B性能，其抗?jié)B等級等于或大于P6級的混凝土。防水混凝土按其配制方法大體可分為四類：富水泥漿法防水混凝土、引氣劑防水混凝土、密實劑防水混凝土、膨脹水泥防水混凝土。4、聚合物混凝土在混凝土組成材料中摻入聚合物的混凝土。一

32、般可分為三種：聚合物水泥混凝土、聚合物膠結(jié)混凝土、聚合物浸漬混凝土。5、纖維混凝土以普通混凝土為基材，將短而細(xì)的分散性纖維，均勻地撒布在普通混凝土中制成的混凝土。其目的是提高混凝土的抗拉及抗沖擊等性能與降低混凝土的脆性。第六章建筑砂漿本章主要了解建筑砂漿的技術(shù)要求，砌筑砂漿的配合比設(shè)計方法，掌握砂漿的主要技術(shù)性質(zhì)和砌筑砂漿的配合比設(shè)計。一、建筑砂漿概念建筑砂漿是由膠凝材料、細(xì)骨料和水按一定的比例配制而成的建筑材料。根據(jù)不同用途，建筑砂漿可分為砌筑砂漿、抹灰砂漿（普通抹灰砂漿、防水砂漿、裝飾砂漿等）、特種砂漿（如隔熱砂漿、耐腐蝕砂漿、吸聲砂漿等）。按所用的膠凝材料不同，建筑砂漿分為水泥砂漿、石灰

33、砂漿、石膏砂漿、混合砂漿和聚合物水泥砂漿等等。常用的混合砂漿有水泥石灰砂漿、水泥粘土砂漿和石灰粘土砂漿。二、砂漿的組成材料1、膠凝材料：主要膠凝材料是水泥。一般水泥強度等級應(yīng)為砂漿強度等級的45倍為宜。2、細(xì)骨料：砂是建筑砂漿的細(xì)骨料。用于毛石砌體的砂漿，砂子最大粒徑應(yīng)小于砂漿層厚度的1/41/5 ;對于磚砌體使用的砂漿，宜用中砂，其最大粒徑不大于2.5mm抹面及勾縫砂漿，宜選用細(xì)砂，其最大粒徑不大于1.2mm為保證砂漿質(zhì)量，應(yīng)選用潔凈的砂，砂中粘土雜質(zhì)的含量不宜過大，一般規(guī)2%fmu定為：M10及M10以上的砂漿應(yīng)不超過5% M2.5M7.5的砂漿應(yīng)不超過10%砂中硫化物含量應(yīng)小于三、砂漿的

34、主要技術(shù)性質(zhì)1、新抹砂漿的和易性：是指砂漿易于施工并能保證質(zhì)量的綜合性質(zhì)。包括流動性和保水性。流動性是指砂漿在自重或外力作用下流動的性能。大小用“沉入度”表示。保水性是指砂漿能夠保持水分的能力。好差用“分層度”表示。2、 硬化砂漿的強度和強度等級：砂漿的強度等級是以邊長為70.7mm的立方體試件，一組六塊在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù) 28d后，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的抗壓強度平均值來確定，用 表示。（1）不吸水基層：砂漿強度主要取決于水泥強度和水灰比。fmu=0.29fce（ C/W-0.4）式中：fmu砂漿28d的抗壓強度（MPa；fce 水泥實際強度（MPa；C/W 水灰比。（2）吸水基層：砂漿強度主要決

35、定于水泥強度等級和水泥用量，而與水灰比無關(guān)。fmu=（a fceQc/1000 ） - B式中：fmu砂漿28d的抗壓強度（MPa ;Qc 每立方米砂漿的水泥用量（kg）;a，B 砂漿的特征系數(shù)，其中a =3.03， B = - 15.09 ;fce 水泥實測強度，精確至 0.1MP&3、砂漿的粘結(jié)力：砂漿粘結(jié)力一般與抗壓強度、磚石表面狀態(tài)、清潔程度、濕潤情況以及施工養(yǎng)護(hù)條件等都有相當(dāng)關(guān)系。4、砂漿的變形性：砂漿在承受荷載或溫度情況變化時，容易變形。5、硬化砂漿的耐久性：是指砂漿在各種環(huán)境條件作用下，具有經(jīng)久耐用的性能。如砂漿的抗凍性、抗?jié)B性。四、砌筑砂漿將磚、石、砌體等粘結(jié)成為整個砌體的砂漿

36、稱為砌筑砂漿。砌筑砂漿配合比設(shè)計：用于吸水基層的砂漿配合比設(shè)計步驟：1、確定砂漿配制強度；2、計算水泥用量；3、確定摻加料用量QD;4、砂的用量Qs；5、用水量Qw6、配合比試配、調(diào)整與確定。五、其他建筑砂漿1、抹灰砂漿：按其功能不同可分為普通抹面砂漿、防水砂漿、裝飾砂漿和具有特殊功能的抹面砂漿等。2、特種砂漿：有絕熱砂漿、吸聲砂漿、耐腐蝕砂漿、聚合物砂漿、防輻射砂漿等。第七章墻體與屋面材料本章重點熟悉普通粘土磚的主要技術(shù)性質(zhì)。一、燒結(jié)磚、瓦1、燒結(jié)普通磚：（1）標(biāo)準(zhǔn)尺寸：240mrK 115mrK 53mm（2） 根據(jù)所用原料不同，可分為：燒結(jié)粘土磚（N）、燒結(jié)頁巖磚（Y）燒結(jié)煤矸磚（M和燒

37、結(jié)粉煤灰磚（F）。（3）燒結(jié)普通磚的技術(shù)要求：包括尺寸偏差、外觀質(zhì)量、強度等級、抗風(fēng)化性、泛霜和石灰爆裂等。抗風(fēng)化性能合格的磚，根據(jù)尺寸偏差、外觀質(zhì)量、泛霜和石灰爆裂分為優(yōu)等 品（A）、一等品（B）、合格品（C）三個質(zhì)量等級。強度等級：根據(jù)抗壓強度將燒結(jié)普通磚分為 MU30 MU25 MU20 MU15MU10五個等級。2、燒結(jié)多孔磚、空心磚和空心砌塊（1）燒結(jié)多孔磚：為大面有孔洞的磚。孔尺寸較小而數(shù)量多，其孔洞率等于或大于15%使用時孔洞垂直于受壓面，主要用于建筑物承重部位。分兩種型號：皿型（190mrK 190mm 90mm 和 P 型（240mrK 115mrK90mr）根據(jù)抗壓強度、抗

38、折荷重分為 30、25、20、15、10、7.5六個強度等級。（2）燒結(jié)空心磚和空心砌塊：為頂面有孔洞的磚或塊，孔尺寸大而數(shù)量少，其孔洞率一般可達(dá)30%上，主要用于建筑物非承重部位。尺寸有 290mm 190mr 90mn和 240mm 180mrK 115mn兩種；根據(jù)體積密度分級為800、900、1100三個密度級別；每個密度級別根據(jù)孔洞及其排數(shù)、尺寸偏差、外觀質(zhì)量、 強度等級和物理性能分為：優(yōu)等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三個等級。3、燒結(jié)瓦：是以粘土為原料，經(jīng)模壓（或擠出）成型、干燥、焙燒而成的制品，是一種用于屋面的防水材料。按顏色分為青瓦和紅瓦，按使用部位分為平瓦和脊瓦等。二

39、、墻用砌塊砌塊是用于砌筑的，形體大于砌筑磚的人造塊材，按產(chǎn)品主規(guī)格的尺寸可分為大型砌塊（高度大于980mm、中型砌塊（高度為380980mm和小型砌塊（高度大于115mm小于380mm。砌塊的分類：1、按用途分：承重砌塊和非承重砌塊；2、按有無孔洞分：實心砌塊（無孔洞或空心率小于 25%和空心砌塊（空心率25% ;3、按材質(zhì)分：硅酸鹽砌塊、輕骨料混凝土砌塊、加氣混凝土砌塊、混凝土砌塊等。三、墻用板材及屋面板材1、水泥類墻用板材：有較好的力學(xué)性能和耐久性，主要缺點是表觀密度大、抗拉強度低。有預(yù)應(yīng)力混凝土空心墻板、GR（空心輕質(zhì)墻板、纖維增強水泥平板（TK板）、水泥木絲板、水泥刨花板等類型。2、石

40、膏類墻用板材：主要紙面石膏板、石膏纖維板、石膏空心板、石膏刨花板等。3、植物纖維類板材：主要有稻草（麥秸、板、稻殼板、蔗渣板、麻屑板等。四、復(fù)合墻板主要由承受（或傳遞）外力的結(jié)構(gòu)層和保溫層及面層組成。優(yōu)點是承重材料和輕質(zhì)保溫材料的功能都得到合理利用，實現(xiàn)物盡其材，開拓材料來源。有混凝土夾心板、泰柏墻板、輕型夾心板等。五、屋面板材第八章建筑鋼材本章重點掌握建筑鋼材的力學(xué)性能、鋼材的冷加工強化以及鋼材的標(biāo)準(zhǔn)與選用。一、鋼材的概念及分類鋼材是以鐵為主要元素，含碳量一般在 2鳩下，并含有其他元素的材料。建筑鋼材是指建筑工程中使用的各種鋼材，包括鋼結(jié)構(gòu)用各種型材（如圓鋼、角鋼、工字鋼、鋼管）、板材，以及

41、混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋、鋼絲、鋼鉸線鋼材的分類：1、按冶煉方法分為轉(zhuǎn)爐鋼、平爐鋼和電爐鋼三種。2、按脫氧方法分為沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜（半脫氧）鋼。3、按壓力加工方式分為熱加工鋼材和冷加工鋼材。4、按化學(xué)成分分為非金屬鋼、低合金鋼和合金鋼。5、按主要質(zhì)量等級分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼。6、按用途分：建筑鋼材一般分為鋼結(jié)構(gòu)用鋼和混凝土結(jié)構(gòu)用鋼兩種。二、鋼材的性質(zhì)1、鋼材的性質(zhì)：包括強度、彈性、塑性、韌性以及硬度等內(nèi)容。（1）抗拉強度：建筑鋼材的抗拉強度包括：屈服強度、極限抗拉強度、疲勞強度。屈服強度（屈服極限）：是指鋼材在靜載作用下，開始喪失對變形的抵抗能力，并產(chǎn)生大量塑性變形時的應(yīng)力。屈服強

42、度是確定鋼材容許應(yīng)力的主要依據(jù)。極限抗拉強度（抗拉強度）：是鋼材在拉力作用下能承受的最大拉應(yīng)力。屈服強度和抗拉強度是鋼材力學(xué)性質(zhì)的主要檢驗指標(biāo)。疲勞強度：鋼材承受交變荷載的反復(fù)作用下，可能在遠(yuǎn)低于屈服強度時突然發(fā)生的破壞。（2）彈性：鋼材在靜荷作用下，受拉初始階段，應(yīng)力與應(yīng)變成正比例變化，具有這種變形特征的性質(zhì)稱為彈性。 其比值就是彈性模量E。彈性模量是衡量鋼材低抗變形能力的指標(biāo)。（3）塑性：常用伸長率（或斷面收縮率）和冷彎來表示。伸長率是衡量鋼材塑性的重要指標(biāo)，伸長率越大，鋼材塑性越好。冷彎是鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。（4）沖擊韌性：是指鋼材抵抗沖擊荷載而不破壞的能力。（5）硬度：是在

43、表面局部體積內(nèi)，抵抗其他較硬物體壓入產(chǎn)生塑性變形的能力。2、鋼材組成對其性質(zhì)的影響：（1）鋼材的基本組織有鐵素體、滲碳體和珠光體三種。鐵素體：它賦予鋼材以良好的延展性、塑性和韌性，但強度、硬度很低。滲碳體：性質(zhì)硬而脆，是碳鋼的主要強度成分。珠光體：強度較高，塑性和韌性介于鐵素體、滲碳體之間。（2）化學(xué)成分對鋼材性質(zhì)的影響：碳：隨著含碳量增加，鋼材的強度和硬度相應(yīng)提高，而塑性和韌性相應(yīng)降低。磷、硫：磷能使鋼的屈服點和抗拉強度提高，塑性和韌性下降，顯著增加鋼的冷脆性。磷是降低鋼材可焊性的元素之一。 硫使鋼材產(chǎn)生熱脆性，大大降低了鋼的熱加工性和可焊性; 硫偏析較嚴(yán)重，降低了沖擊韌性、疲勞強度和抗腐蝕性。氧