建筑材料與構(gòu)造

1、 建筑材料與構(gòu)造講義 課程的性質(zhì)和目的本課程是建筑學(xué)專業(yè)和城市規(guī)劃專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課和骨干課。本課程分為建筑材料和建筑構(gòu)造兩大部分，建筑材料是建筑構(gòu)造的基礎(chǔ)。本課程的學(xué)習(xí)目的在于使學(xué)生掌握各種建筑材料的性能及其適用范圍，以及在種類繁多的建筑材料中選擇最合適的加以應(yīng)用。系統(tǒng)地掌握建筑物各組成部分的構(gòu)造原理和構(gòu)造方法，能夠根據(jù)建筑的功能、材料性能、受力情況、施工工藝和建筑藝術(shù)的要求，以及建筑所處的環(huán)境、氣候條件，選擇合理的構(gòu)造方案，設(shè)計(jì)堅(jiān)固耐久、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、新穎美觀的構(gòu)配件，并將它們組合為建筑整體。掌握建筑各部位的裝修做法，掌握高層建筑的樓、電梯和防火要求，掌握玻璃幕墻的構(gòu)造。了解大跨度建筑的結(jié)

2、構(gòu)形式與建筑造型，了解高層建筑的結(jié)構(gòu)類型及其構(gòu)造要求。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能夠繪制建筑施工圖。 第一部分 土木工程材料緒論一、 土木工程材料的要求二、 土木工程材料的分類三、 土木工程材料的發(fā)展趨勢（原材料、生產(chǎn)工藝、性能、產(chǎn)品型式）四、 土木工程材料的學(xué)習(xí)目的（掌握材料的性能及其適用范圍、合理選用）第1章 土木工程材料的基本性質(zhì)1.1 材料科學(xué)的基本理論 材料科學(xué)與工程 材料的組成（化學(xué)組成、礦物組成、相組成） 材料的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造一、材料的結(jié)構(gòu)1、宏觀結(jié)構(gòu)指用肉眼或放大鏡能夠分辨的粗大組織。按孔隙特征分為：致密結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)、微孔結(jié)構(gòu)。按組織構(gòu)造特征分為：堆聚結(jié)構(gòu)、纖維結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、散粒

3、結(jié)構(gòu)。2、細(xì)觀結(jié)構(gòu)指用光學(xué)顯微鏡所能觀察到的材料結(jié)構(gòu)。3、微觀結(jié)構(gòu)指原子、分子層次的結(jié)構(gòu)。其決定了材料的強(qiáng)度、硬度、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱、導(dǎo)電性等物理性質(zhì)。分為：晶體、玻璃體、膠體。二、材料的構(gòu)造指具有特定性質(zhì)的材料結(jié)構(gòu)單元之間的相互組合搭配情況。1.2 材料的基本物理性質(zhì) 材料的密度、表觀密度、堆積密度1. 密度（也稱比重）指材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。單位：g /cm3 。2、表觀密度（容重、體積密度）指材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。單位：g /cm3 或 kg / m3 。3、堆積密度（松散容重）指粉狀或粒狀材料，在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。單位：kg / m3 。1.2.2 材料

4、的密實(shí)度與孔隙率1、 密實(shí)度指材料的體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實(shí)的程度。2、 孔隙率指材料的體積內(nèi)，孔隙體積所占的比例。 反映材料的致密程度。內(nèi)部孔隙構(gòu)造分為連通和封閉兩種。按孔隙大小分為極微細(xì)孔隙、細(xì)小孔隙、粗大孔隙。1.2.3 材料的填充率與空隙率1、填充率指在某堆積體積中，被散粒材料的顆粒所填充的程度。2、空隙率指在某堆積體積中，散粒材料顆粒之間的空隙體積所占的比例。 材料與水相關(guān)的性質(zhì)1、材料的親水性與憎水性2、材料的吸水性與吸濕性（1）、含水率材料中所含水的質(zhì)量與干燥狀態(tài)下材料的質(zhì)量之比，稱為材料的含水率。（保溫、隔熱能力降低，抗凍性變差）（2）、吸水性材料與水接觸吸收水分的性質(zhì)，稱為材料的

5、吸水性。（表觀密度和導(dǎo)熱性增大，強(qiáng)度降低，體積膨脹） 當(dāng)材料吸水飽和時(shí)，其含水率稱為吸水率。（3）、吸濕性材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)稱為吸濕性。（用含水率表示。） 材料與空氣濕度達(dá)到平衡時(shí)的含水率稱為平衡含水率。 3、材料的耐水性材料抵抗水的破壞作用的能力稱為材料的耐水性。 一般材料遇水后，強(qiáng)度都有不同程度的降低。 材料的耐水性用軟化系數(shù)來表示： 軟化系數(shù)=材料在吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度 / 材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度。 長期受水浸泡或處于潮濕環(huán)境中的重要建筑物，應(yīng)選擇軟化系數(shù)在0.85以上的材料來建造。 4、材料的抗?jié)B性材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)稱為抗?jié)B性。用滲透系數(shù)表示。 滲透系數(shù)：材料

6、在單位水頭（水壓力）作用下，在單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積及厚度的滲水量。 抗?jié)B等級(jí)：數(shù)值上等于10倍可承受水壓。（詳見P122混凝土的抗?jié)B性） 1.3 材料的基本力學(xué)性質(zhì) 材料的理論強(qiáng)度 材料的強(qiáng)度材料在外力（荷載）作用下，抵抗破壞的能力稱為強(qiáng)度。（主要取決于材料成分、結(jié)構(gòu)及構(gòu)造） 根據(jù)外力作用形式的不同，材料強(qiáng)度分為：抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度。 比強(qiáng)度評(píng)價(jià)材料是否輕質(zhì)高強(qiáng)的指標(biāo)。它等于材料的強(qiáng)度與表觀密度（密度）之比。比值越大，表明材料越輕質(zhì)高強(qiáng)。 各向異性具有層狀或纖維狀構(gòu)造的材料在不同方向受力時(shí)所表現(xiàn)強(qiáng)度性能不同。1.3.3 彈性與塑性彈性材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力除去后

7、變形隨即消失，完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)稱為彈性。塑性材料在外力作用下，當(dāng)應(yīng)力超過一定限值時(shí)產(chǎn)生顯著變形，且不產(chǎn)生裂縫或發(fā)生斷裂，外力取消后，仍保持變形后的形狀和尺寸的性質(zhì)稱為塑性。 脆性與韌性脆性當(dāng)外力達(dá)到一定限度后，材料突然破壞，且破壞時(shí)無明顯的塑性變形，材料的這種性質(zhì)稱為脆性。韌性（沖擊韌性）在沖擊、振動(dòng)荷載作用下，材料能夠吸收較大的能量，不發(fā)生破壞的性質(zhì)，稱為韌性。1.4 材料的耐久性耐久性材料在使用中，抵抗其自身和環(huán)境的長期破壞作用，保持其原有性能而不破壞、不變質(zhì)的能力。耐久性是一種綜合性質(zhì)，如抗凍性、抗風(fēng)化性、抗老化性、耐化學(xué)侵蝕性。與強(qiáng)度、抗?jié)B性、耐磨性等性能也有密切關(guān)系。第2章 建

8、筑鋼材 指用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋、鋼絲和用于鋼結(jié)構(gòu)的各種型鋼，以及用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)和裝修工程的各種深加工鋼板和復(fù)合板等。鋼與鐵的區(qū)分：鋼含碳量在2%一下，鐵的含碳量在2%以上。鋼材的分類：碳素鋼按含碳量分為低碳鋼（0.25%）、中碳鋼（0.250.6%）、高碳鋼（0.6%）。合金鋼按合金元素、含量分為低合金鋼（5%、中合金鋼（510%）、高合金鋼（10%）。按硫、磷含量分普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。按脫氧程度分沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼。2.1 金屬的微觀結(jié)構(gòu)及鋼材的化學(xué)組成。 金屬的微觀結(jié)構(gòu) 鋼材的化學(xué)組成 鋼材的基本成分是鐵和碳，還有一些合金元素和雜質(zhì)元素。碳建筑鋼材的含碳量一般不

9、大于0.8%，C，強(qiáng)度、硬度；塑性、韌性、可焊性、抗大氣銹蝕性。含量一般不超過0.22%，在焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)限制在0.2%以下。硅一般作為脫氧劑，低合金鋼的主加元素，是有益元素。Si，強(qiáng)度，但對(duì)塑性、韌性影響不大。一般鎮(zhèn)靜鋼的含硅量為0.10%0.30%，如含量過高（達(dá)1%左右）將會(huì)降低鋼材的塑性、沖擊韌性、抗銹性和可焊性。錳弱脫氧劑，低合金鋼的主加元素，含量一般在1%2%范圍內(nèi)（在普通碳素鋼的含量約為0.3%0.8%），是有益元素。Mn,強(qiáng)度、耐磨性、耐蝕性，且可消減鋼材的熱脆性。磷有害元素，P，強(qiáng)度，塑性、韌性、可焊性，且引起鋼材的冷脆性，應(yīng)嚴(yán)格控制其含量（一般應(yīng)不超過0.050%，焊接結(jié)構(gòu)中

10、應(yīng)不超過0.045%）。硫有害元素，S，耐蝕性、可焊性，且引起鋼材的熱脆性，應(yīng)嚴(yán)格控制其含量（一般應(yīng)不超過0.055%，焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)不超過0.050%）。驗(yàn)收鋼材，測定其化學(xué)成分時(shí)，需對(duì)上述五元素進(jìn)行分析。此外，還有氧、氮、鈦、釩、鈮等元素。氧和氮由于容易從鐵液中逸出，故含量甚少。這兩種物質(zhì)對(duì)鋼材具有極為嚴(yán)重的危害性，能使鋼材變得極脆。氧的作用與硫類似，是引起熱脆的因素之一。一般要求含氧量小于0.05%。氮能使鋼材強(qiáng)化，但和磷的作用類似，它的存在將顯著降低鋼材的塑性、韌性，可焊性和冷彎性能，增加時(shí)效傾向和冷脆性，含量一般應(yīng)小于0.008%。2.2 建筑鋼材的主要力學(xué)性能 抗拉性能拉件試驗(yàn)：四個(gè)

11、階段彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段、頸縮階段。五個(gè)參數(shù)彈性模量、屈服強(qiáng)度（屈服點(diǎn)）、抗拉強(qiáng)度、屈強(qiáng)比（合理值0.60.75）、伸長率。2.2.2 冷彎性能（屬工藝性能）常溫下承受彎曲變形的能力。試驗(yàn)時(shí)采用的彎曲角度越大，彎心直徑對(duì)試件厚度（直徑）的比值越小，表示對(duì)冷彎性能要求越高（即冷彎性能越好）。 沖擊韌性抵抗沖擊荷載的能力。 鋼材隨時(shí)間的延長而表現(xiàn)出強(qiáng)度提高，塑性和沖擊韌性下降，這種現(xiàn)象稱為時(shí)效。 因時(shí)效而導(dǎo)致性能改變的程度稱為時(shí)效敏感性。2.2.4 硬度 是指其表面局部體積內(nèi)抵抗外物壓入產(chǎn)生塑性變形的能力。2.2.5 耐疲勞性在交變應(yīng)力作用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，鋼材往往在應(yīng)力遠(yuǎn)低于抗拉強(qiáng)度時(shí)發(fā)生斷

12、裂，這種現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞破壞。2.3 鋼材的冷加工強(qiáng)化及時(shí)效強(qiáng)化、熱處理和焊接 鋼材的冷加工強(qiáng)化及時(shí)效強(qiáng)化將鋼材于常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋，使產(chǎn)生塑性變形，從而提高屈服強(qiáng)度，稱為冷加工強(qiáng)化。冷加工效果：屈服點(diǎn)明顯提高，抗拉強(qiáng)度有所增長，塑性、韌性顯著降低，彈性模量基本不變。 鋼材的熱處理退火將鋼材加熱到723 910以上（依含碳量而定），然后在退火爐中保溫、緩慢冷卻。效果：降低硬度，提高塑性和韌性。正火將鋼材加熱到723 910或更高溫度，然后在空氣中冷卻。效果：強(qiáng)度和硬度提高，但塑性降低。淬火將鋼材加熱到723 910以上（依含碳量而定），然后在水中或油中淬冷。效果：硬度大大提高，但塑性

13、和韌性顯著降低?；鼗饘⒋慊鸷蟮匿摬脑?23以下的溫度內(nèi)重新加熱。加熱溫度越高，回火后鋼的硬度降低越多，塑性和韌性恢復(fù)越好。2.3.3 鋼材的焊接電弧焊（鋼結(jié)構(gòu)）焊接接頭由基體金屬和焊縫金屬熔合而成。電渣壓力焊（鋼筋連接）不用焊條，而通過電流所形成的高溫使鋼筋接頭處局部熔化，并在機(jī)械壓力下使接頭熔合。2.4 鋼材的防火和防腐蝕 鋼材的防火 采取預(yù)防包覆措施防火板、涂刷防火涂料；鋼筋保護(hù)層。 鋼材的銹蝕與防止 鋼筋提高混凝土密實(shí)度、確保保護(hù)層厚度、限制氯鹽外加劑及加入防銹劑。 型鋼表面涂覆。 2.5 建筑鋼材的品種與選用 建筑鋼材的主要鋼種 1、碳素結(jié)構(gòu)鋼 牌號(hào)：Q195 、Q215、 Q235、

14、 Q255、 Q275 五個(gè)牌號(hào)。含碳量在0.06%0.38%之間，每個(gè)牌號(hào)又根據(jù)其硫、磷等有害雜質(zhì)的含量分成若干等級(jí)。表示法：Q235 A F(Q-屈服點(diǎn)符號(hào)；235-屈服點(diǎn)數(shù)值；A-質(zhì)量等級(jí)代號(hào)；F-脫氧程度代號(hào)。)選用：（1）、質(zhì)量排序DCBA；鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼沸騰鋼。（2）、Q235鋼綜合性能好，應(yīng)用最廣泛。（3）、Q215鋼強(qiáng)度低、塑性大。（4）、Q275鋼強(qiáng)度高、塑性差。2、低合金高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)即表示法：以萬分之幾的平均含碳量和主要合金元素表示，合金元素平均含量1.5%時(shí)，只標(biāo)明元素符號(hào)，不標(biāo)明含量；1.5%，2.5%時(shí)，應(yīng)在元素符號(hào)注明2、3等。分五個(gè)牌號(hào)、五個(gè)等級(jí)，合金元素總含量

15、不超過5%。朱家元素有錳、硅、釩、鈦、鈮、鉻、鎳及稀土元素等。如40Si2MnV 40 平均含碳量（萬分?jǐn)?shù)）；2 - 硅含量（百分?jǐn)?shù)，取整數(shù)）；Si、Mn、V 主加合金元素，Mn、V含量很少，略去數(shù)值表示。性能特點(diǎn)：有較高的強(qiáng)度，并有較好的塑性、韌性和可焊性。應(yīng)用：適用于大跨度，承受東荷載和沖擊荷載的結(jié)構(gòu)，如橋梁、高層建筑。 常用建筑鋼材 1、鋼筋主要用于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的配筋。（1）、低碳鋼熱軋圓盤條由Q215和 Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)熱軋而成。性能特點(diǎn)：強(qiáng)度較低，但塑性好，伸長率高，便于彎折成形，容易焊接。應(yīng)用：中、小型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力鋼筋或箍筋，以及作為冷加工的原料。（2）

16、、鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋采用低合金鋼熱軋而成。表面軋制成月牙紋等肋紋，使鋼筋與混凝土之間有較大的機(jī)械咬合作用，增強(qiáng)粘結(jié)和錨固效果。性能特點(diǎn)：具有較高的強(qiáng)度，塑性、可焊性也較好。應(yīng)用：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力鋼筋，以及預(yù)應(yīng)力鋼筋。 熱軋鋼筋種類符號(hào)直徑（mm） HPB235（Q235）820 HRB335（20MnSi） 650HRB400（20MnSiV，20MnSiNb，20MnTi) 650 RRB400（K20MnSi） 840（3）、冷軋帶肋鋼筋采用熱軋圓盤條經(jīng)冷軋而成，表面帶沿長度方向均勻分布的二面或三面的月牙肋。性能特點(diǎn)：強(qiáng)度明顯提高，粘結(jié)錨固性能較好，但塑性降低。應(yīng)用：適用于中、小

17、型預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。（4）、預(yù)應(yīng)力混凝土熱處理鋼筋用熱軋中碳低合金鋼鋼筋經(jīng)淬火、回火調(diào)質(zhì)處理的鋼筋。性能特點(diǎn)：強(qiáng)度高、彈性模量糕、松馳小，塑性和抗沖擊性能也都得到改善。但不能用電焊或氧氣切割，也不能焊接。（5）、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲于鋼絞線預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲采用優(yōu)質(zhì)高碳鋼拔制而成的高強(qiáng)度鋼絲。有冷拉鋼絲和消除應(yīng)力鋼絲兩種；外形有光面鋼絲和刻痕鋼絲。消除應(yīng)力鋼絲是經(jīng)矯直回火處理后的一類高強(qiáng)度鋼絲?？毯垆摻z由預(yù)應(yīng)力鋼絲輥壓而成。鋼絞線是由2、3或7根預(yù)應(yīng)力鋼絲鉸合而成。優(yōu)點(diǎn)是界面集中，雖直徑較大但比較柔軟，便于施工，粘結(jié)作用較強(qiáng)。2、型鋼 （鋼結(jié)構(gòu)用鋼） （1）、熱軋型鋼

18、 常用有角鋼（等邊和不等邊）、工字鋼、槽鋼、T形鋼、H形鋼、Z形鋼等。鋼結(jié)構(gòu)用鋼的鋼種和鋼號(hào)，主要根據(jù)結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的重要性、荷載的性質(zhì)（靜載或動(dòng)載）、連接方式（焊接、鉚接或螺栓連接）、工作條件（環(huán)境溫度及介質(zhì)）等因素予以選擇。對(duì)于承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)，處于低溫環(huán)境的結(jié)構(gòu)，應(yīng)選擇韌性好、脆性臨界溫度低，疲勞極限高的鋼材。對(duì)于焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)選擇可焊性較好的鋼材。我國建筑用熱軋型鋼主要采用碳素結(jié)構(gòu)鋼（主要采用Q235 A）和低合金鋼（主要采用Q345及Q390）。 熱軋型鋼的截面尺寸合理，于受力有利，相互連接較方便。1）、角鋼等邊角鋼的規(guī)格以角鋼符號(hào)“”和邊寬×厚度表示，如90mm×6m

19、m，不等邊角鋼的規(guī)格以角鋼符號(hào)“”和長邊寬×短邊寬×厚度表示，如120mm×80mm×6mm。2）、工字鋼有普通工字鋼和輕型工字鋼，主要用于在腹板平面內(nèi)受彎的構(gòu)件或組合構(gòu)件。工字鋼的寬度比高度小得多，寬度方向與高度方向的截面慣性矩和回旋半徑相差很大，故不宜單獨(dú)用作軸心受壓和雙向受彎構(gòu)件。規(guī)格以工字鋼符號(hào)“”和號(hào)數(shù)（截面高度，cm）表示，如 I 15。輕型工字鋼在前面加Q字，如QI40。3）、T形鋼和H形鋼H形鋼有熱軋和焊接兩種，翼緣較寬并相等，較大的規(guī)格中翼緣寬度與高度相等。規(guī)格以H形鋼符號(hào)“H”和截面高度×寬度×腹板厚度×

20、翼緣厚度表示，如H340mm×250mm×9mm×14mm。焊接H形鋼由鋼板用高頻焊接方法制成。T形鋼由H形鋼分割而成。4）、槽鋼有普通槽鋼和輕型槽鋼兩種。常用作屋蓋檁條等構(gòu)件。截面寬度比高度小得多，規(guī)格以槽鋼符號(hào)“”和截面高度（cm）表示，如20a,Q20a。5）、鋼管有無縫鋼管和焊接縫鋼管兩種。規(guī)格用“”字后面加外徑×壁厚表示，如102×5。（2）、冷彎薄壁型鋼通常用26mm的熱軋鋼板經(jīng)冷加工成型。廣泛用于輕型結(jié)構(gòu)。（3）、鋼板和壓型鋼板鋼板分薄鋼板（厚度4mm）、厚鋼板（厚度4mm）、特厚鋼板（厚度6mm）和扁鋼（厚度460mm，寬度12

21、200mm，長度39m）。普通鋼結(jié)構(gòu)中主要用熱軋厚鋼板制作梁、柱等構(gòu)件的腹板和翼緣。薄鋼板用于制作冷彎薄壁型鋼或輕型結(jié)構(gòu)中的較小構(gòu)件。鋼板的規(guī)格以鋼板符號(hào)“”和寬度×厚度×長度或?qū)挾?#215;厚度表示，如 450mm×8mm×3100mm，200mm×8mm。薄鋼板經(jīng)輥壓或冷彎可制成呈V形、U形、梯形或類似形狀的波紋，并可采用有機(jī)涂層、鍍鋅等表面保護(hù)層的鋼板，稱壓型鋼板。用于屋面板、樓板、墻板等結(jié)構(gòu)中，與混凝土組成組合結(jié)構(gòu)。也可作裝飾板。第3章 無機(jī)膠凝材料 凡是經(jīng)過一系列物理、化學(xué)作用，能夠?qū)⑸⒘罨驂K狀材料粘結(jié)成整體的材料，統(tǒng)稱為膠凝材料

22、。按化學(xué)組成分為無機(jī)膠凝材料（石膏、石灰、水泥等）和有機(jī)膠凝材料（瀝青、合成樹脂等）兩大類。按凝結(jié)硬化條件分為氣硬性無機(jī)膠凝材料和水硬性無機(jī)膠凝材料。 3.1 氣硬性膠凝材料 石膏 主要成分：硫酸鈣。類型：建筑石膏、高強(qiáng)石膏、無水石膏水泥。 1、石膏的生產(chǎn) 2、建筑石膏的凝結(jié)硬化加水后先成為可塑性漿體，但很快失去塑性，凝結(jié)硬化形成堅(jiān)硬的固體。 3、建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)與應(yīng)用 技術(shù)性質(zhì)：凝結(jié)快；強(qiáng)度不高（水泥混凝土的1/10）；孔隙率大、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸聲性強(qiáng)；具有微膨脹性（硬化過程體積膨脹約1%）；吸濕性大，不耐水；較好的抗火性，但不宜長時(shí)間用于65以上高溫部位。 質(zhì)量要求：表3 1 。 應(yīng)用：制

23、成石膏抹灰材料、各種墻體材料，各種裝飾石膏板等。 石灰 石灰分類：生石灰和熟石灰（消石灰）；生石灰分為鈣質(zhì)石灰（石灰中MgO含量5%）和鎂質(zhì)石灰（石灰中MgO含量5%）。 1、石灰的生產(chǎn)（煅燒） 欠火石灰不能熟化；過火石灰熟化十分緩慢，后期熟化會(huì)使制品爆裂。石灰的熟化特點(diǎn)：體積膨脹12.5倍；放出大量熱。陳伏處理：作用消除過火石灰的危害；陳伏時(shí)間兩星期以上。2、石灰的硬化結(jié)晶作用（干燥硬化）和碳化作用（碳化硬化極慢）同時(shí)進(jìn)行。純石灰膏不能單獨(dú)使用，需摻加填充或增強(qiáng)材料，如砂、紙筋、麻刀等，以減少收縮，有利于石灰的硬化。3、石灰的技術(shù)性質(zhì)和要求技術(shù)性質(zhì)可塑性、保水性強(qiáng)；凝結(jié)硬化慢，強(qiáng)度低；耐水性

24、差；體積收縮大。要求表3-2、3-3、3-4。4、石灰的應(yīng)用石灰乳；抹面或砂漿；石灰土、三合土；硅酸鹽制品；碳化石灰板。 水玻璃是一種能溶于水的堿金屬硅酸鹽。建筑上使用的水玻璃，通常是硅酸鈉的水溶液：Na2·nSiO2，n是Na2與SiO2 的數(shù)量比，稱為水玻璃的模數(shù)，通常在1.53.5之間，n，水玻璃的粘度增加，可溶性降低。1、水玻璃的生產(chǎn)2、水玻璃的硬化形成無定形硅膠，逐漸干燥而硬化，過程很慢，應(yīng)同時(shí)加促凝劑：硅氟酸鈉（Na2SiF6）1215%。 3、水玻璃的性質(zhì)與應(yīng)用性質(zhì)粘結(jié)性；堵孔性（可用于多孔材料，但不得用于石膏制品）；耐熱性（可制作耐熱混凝土和砂漿，極限使用溫度在120

25、0以下）；耐酸性（可制作耐酸混凝土，但不耐氫氟酸、300以上的熱磷酸、高級(jí)脂肪酸、油酸）。應(yīng)用制作耐熱混凝土和砂漿；制作耐酸混凝土和砂漿；涂刷多孔材料；加固地基；配制快凝堵漏防水劑。3.2 硅酸鹽水泥 水泥的分類：按水泥熟料礦物分硅酸鹽類水泥；鋁酸鹽類水泥；硫鋁酸鹽類水泥。硅酸鹽類水泥硅酸鹽水泥；普通硅酸鹽水泥；礦渣硅酸鹽水泥；火山灰硅酸鹽水泥；粉煤灰硅酸鹽水泥。特種水泥快硬硅酸鹽水泥；白色硅酸鹽水泥；彩色硅酸鹽水泥；鋁酸鹽水泥；膨脹水泥；特快硬水泥。 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)及礦物組成類型型硅酸鹽水泥（P·I）：不摻加石灰石或粒化高爐礦渣；型硅酸鹽水泥（P·）：摻加不超過水泥重量

26、5%的石灰石或?；郀t礦渣。 （1）、熟料原料：主要有石灰石、粘土、鐵粉等?；瘜W(xué)成分：CaO 、SiO2 、Al2O3、 Fe2O3 。礦物成分：C3S、 C2S 、C3A 、C4AF。（2）、混合材料火山灰、粉煤灰、礦渣、石膏（調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間） 硅酸鹽水泥的水化及凝結(jié)硬化 1、硅酸鹽水泥的水化硅酸鹽水泥的性能是由其組成礦物的性能（表 3 5）決定的。2、硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化可塑水泥漿開始失去塑性（初凝）完全失去可塑性（終凝）開始硬化。3、影響水泥凝結(jié)硬化的因素主要有：礦物成分、細(xì)度、用水量、養(yǎng)護(hù)時(shí)間、環(huán)境的溫濕度以及石膏摻量等。 硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)密度：3.1 g / cm3 。表觀密度：松

27、散狀態(tài)9001300 kg / m3 ；緊密狀態(tài)14001700 kg / m3 。1、細(xì)度影響水泥性能的重要物理指標(biāo) 在國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定水泥的細(xì)度可用篩析法和比表面積法檢驗(yàn)。 篩析法是采用邊長為80m（0.08mm）的方孔篩對(duì)水泥試樣進(jìn)行篩析試驗(yàn)，用篩余百分?jǐn)?shù)表示水泥的細(xì)度。規(guī)定篩余10% 。比表面積單位質(zhì)量的粉末所具有的總表面積，以/表示。規(guī)定比表面積300/ 。2、凝結(jié)時(shí)間：初凝45min；終凝6h30min。3、體積安定性指水泥在硬化過程中體積均勻變化的性能。4、強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí) 試件尺寸：40mm ×40mm ×160mm 3塊灰砂比： 13（原12.5）水灰比： 0

28、.5（原0.440.52）養(yǎng)護(hù)溫度： 20 ±1（原2） 水中齡期： 3d 、 7d（原） 、 28d 。強(qiáng)度等級(jí)：42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R等六個(gè)等級(jí)。5、堿含量 6、水化熱對(duì)大體積混凝土是有害因素 水泥石的腐蝕與防止 1、軟水腐蝕Ca（OH）2溶解水泥石孔隙增大，強(qiáng)度降低破壞2、鹽類腐蝕3、酸類腐蝕4、強(qiáng)堿腐蝕影響因素：C3A、 C3S 、水泥用量、混合材料、水灰比。5、腐蝕的防止（1）、根據(jù)侵蝕環(huán)境特點(diǎn)，合理選擇水泥品種（2）、提高水泥石的密實(shí)度（3）、做保護(hù)層 應(yīng)用與存放主要用于高強(qiáng)度混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程。適用于要求凝結(jié)快、早期強(qiáng)度高

29、，冬季施工及嚴(yán)寒地區(qū)反復(fù)凍融的工程。不適用于經(jīng)常與流動(dòng)的淡水接觸及有水壓作用的工程；也不適用于受海水、礦物水等作用的工程。袋裝水泥一般堆放高度不應(yīng)超過10袋。3.3 摻混合材料的硅酸鹽水泥為改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，而加到水泥中去的人工的和天然的礦物材料，稱為水泥混合材料。分活性混合材料和非活性混合材料。 1、水泥混合材料的類別（1）、活性混合材料粒化高爐礦渣；火山灰質(zhì)混合材料；粉煤灰。（2）、非活性混合材料石英砂；石灰石；慢冷礦渣；各種廢渣。2、活性混合材料的應(yīng)用 普通硅酸鹽水泥（P.O）硅酸鹽水泥熟料+6%15%混合材料+適量石膏磨細(xì)粉強(qiáng)度等級(jí)：32.5、32.5R、42.5、42.

30、5R、52.5、52.5R。凝結(jié)時(shí)間：初凝45min；終凝10h。 細(xì)度：篩余10% 。與硅酸鹽水泥基本性能相同，不同之處早期硬化速度稍慢，其3d、7d的抗壓強(qiáng)度稍低，抗凍性、耐磨性稍差。 礦渣硅酸鹽水泥（P.S） 硅酸鹽水泥熟料+?；郀t礦渣+適量石膏磨細(xì)粉強(qiáng)度等級(jí)：32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。特點(diǎn)：早期硬化速度稍慢，其3d、7d的抗壓強(qiáng)度稍低；抵抗軟水、海水和硫酸鹽腐蝕能力較強(qiáng)，宜用于水工和海港工程。具有一定耐熱性，可用于耐熱混凝土工程。需水量較大，干縮性較大，抗凍性、抵抗干濕交替循環(huán)性能稍差。 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥（P.P）硅酸鹽水泥熟料+火山灰質(zhì)混合

31、材料+適量石膏磨細(xì)粉特點(diǎn)：主要性能與礦渣水泥基本相同?？箖鲂浴⒛湍バ陨圆?；干燥收縮較大；有較高的密實(shí)度和抗?jié)B性，適用于抗?jié)B要求高的工程。 粉煤灰質(zhì)硅酸鹽水泥（P.F）硅酸鹽水泥熟料+粉煤灰+適量石膏磨細(xì)粉主要技術(shù)性能與礦渣水泥、火山灰水泥相似。干燥收縮小，抗裂性較好。 復(fù)合硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥熟料+兩種或兩種以上混合材料+適量石膏磨細(xì)粉P68 表3-11 常用水泥的選用 3.4 其他水泥 白色和彩色硅酸鹽水泥以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，得到以碳酸鈣為主要成分、氧化鐵含量很小的熟料，稱為白色硅酸鹽水泥熟料。熟料+適量石膏磨細(xì)粉白色硅酸鹽水泥熟料+適量石膏磨細(xì)粉+堿性礦物顏料彩色硅酸鹽水泥強(qiáng)度等

32、級(jí)：32.5、42.5、52.5、62.5。凝結(jié)時(shí)間：初凝45min；終凝12h。 主要用于裝飾工程。 快硬水泥1、快硬硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥熟料+適量石膏磨細(xì)粉以3d抗壓強(qiáng)度表示標(biāo)號(hào)。生產(chǎn)措施：提高C3A、 C3S含量；適當(dāng)增加石膏摻量；提高水泥粉磨細(xì)度。技術(shù)要求：0.08mm方孔篩篩余10%；初凝45min，終凝10h。主要用于緊急搶修工程，冬季施工工程等。2、快硬鋁酸鹽水泥（高鋁水泥）特點(diǎn)：快凝、早強(qiáng)（1d達(dá)80%）、高強(qiáng)、低收縮、耐熱、耐硫酸鹽腐蝕。但水化熱大、耐堿性差，強(qiáng)度倒縮。細(xì)度：比表面積300/ 或 0.04mm方孔篩篩余20%。應(yīng)用：工期緊急工程；搶修工程；冬季施工工程；耐熱、

33、耐硫酸鹽混凝土。不宜用于長期承載結(jié)構(gòu)；不宜夏季高溫季節(jié)施工；不宜蒸汽養(yǎng)護(hù)；不宜和石灰或硅酸鹽系列水泥混用（易內(nèi)凝）；不宜用于大體積混凝土工程。3、快硬硫鋁酸鹽水泥（超早強(qiáng)水泥） 特點(diǎn)：快凝、早強(qiáng)、不收縮；耐熱性差。細(xì)度：比表面積380/初凝25min，終凝3h。主要用于緊急搶修工程；冬季施工工程；國防工程；地下工程；早強(qiáng)、抗腎、抗硫酸鹽侵蝕的混凝土等。 膨脹水泥及自應(yīng)力水泥組成：膨脹組分(如高鋁水泥+石膏)+強(qiáng)度組分（如硅酸鹽水泥）水化過程中體積產(chǎn)生微量膨脹。膨脹水泥硬化后形成致密的水泥石，抗?jié)B性較高，適用于制作防水層和防水混凝土；也可用作填灌預(yù)留孔洞、預(yù)制構(gòu)件的接縫及管道接頭，用于結(jié)構(gòu)的加固

34、予修補(bǔ)等。膨脹組分含量較多，膨脹值較大，在膨脹過程又受到限制時(shí)，則水泥石本身就會(huì)受到壓應(yīng)力。該應(yīng)力是依靠水泥本身的水化而產(chǎn)生的，所以稱為自應(yīng)力。自應(yīng)力值大于2MPa的稱為自應(yīng)力水泥。 道路硅酸鹽水泥第4章 水泥混凝土及砂漿混凝土是由膠凝材料，水和粗細(xì)骨料按適當(dāng)比例配合、攪拌制成拌合物，經(jīng)一定時(shí)間硬化而成的人造石材?；炷涟幢碛^密度分為：重混凝土（大于2600/m3）；普通混凝土（19502500/m3）；輕混凝土（小于1950/m3）。輕混凝土又分為：輕骨料混凝土；多孔混凝土；無砂大孔混凝土。按功能分為：結(jié)構(gòu)混凝土、防水混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土等。按膠凝材料分為：水泥混凝土、瀝青混凝土、

35、石膏混凝土、聚合物混凝土、等。4.1 普通混凝土的組成材料 普通混凝土是由水泥、砂、石、和水所組成。也常加入外加劑和摻合料。 混凝土中各組成材料的作用 混凝土組成材料的技術(shù)要求1、水泥（1）水泥品種五大品種水泥均可，應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、環(huán)境條件及設(shè)計(jì)、施工要求選用。參照表3-11。（2）、水泥強(qiáng)度等級(jí)選擇一般為混凝土配制強(qiáng)度的1.52.0倍為宜。2、細(xì)骨料（砂）粒徑：0.165mm。（1）、有害雜質(zhì)控制表4-4規(guī)定。 （2）、顆粒形狀及表面特征棱角粗糙、圓形光滑。 （3）、砂的顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度分粗砂（3.73.1mm）、中砂（3.02.3mm）、細(xì)砂(2.21.6mm)、特細(xì)砂(1.50.7mm

36、)。砂子級(jí)配：根據(jù)0.63mm篩孔累計(jì)篩余將砂子分為：1區(qū)（粗）、2區(qū)（中）、3區(qū)（細(xì)）。應(yīng)優(yōu)先選用2區(qū)砂；采用1區(qū)砂時(shí)，應(yīng)提高砂率；采用3區(qū)砂時(shí)，應(yīng)降低砂率。（4）、砂的堅(jiān)固性（抵抗破裂的能力） 3、粗骨料（石子）粒徑大于5mm。（1）、有害雜質(zhì)控制表4-4（2）、顆粒形狀及表面特征方形、圓形、針狀、片狀；碎石、卵石。（3）、最大粒徑及顆粒級(jí)配1）、最大粒徑：規(guī)范規(guī)定，混凝土粗骨料的最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，同時(shí)不得大于鋼筋間最小凈距的3/4。對(duì)于混凝土實(shí)心板，可允許采用最大粒徑達(dá)1/2板厚的骨料，但最大粒徑不得超過50mm。2）、顆粒級(jí)配連續(xù)級(jí)配顆粒由大至小連續(xù)分布。單粒級(jí)

37、以某一粒徑為主。（4）、強(qiáng)度（抗壓強(qiáng)度或壓碎強(qiáng)度）試件尺寸：5cm×5cm×5cm立方體、5cm×5cm圓柱體。要求：巖石強(qiáng)度 / 混凝土強(qiáng)度1.5。（5）堅(jiān)固性表4-74、骨料的含水狀態(tài)及飽和面干吸水率5、混凝土拌合及養(yǎng)護(hù)水不得影響混凝土的和易性及凝結(jié)；不得有損于混凝土強(qiáng)度發(fā)展；不得降低混凝土的耐久性、加快鋼筋腐蝕及導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷；不得污染混凝土表面。含油脂、糖類；污水、PH值4的酸性水，含硫酸鹽、硫化物、氯化物以及對(duì)鋼筋造成銹蝕的海水等均不得使用。凡是可以飲用的自來水，清潔的天然水均可使用。6、混凝土外加劑指在拌制混凝土過程中摻入的用以改善混凝土性能的物質(zhì)

38、，其摻量一般不大于水泥質(zhì)量的5%（特殊情況除外）。（1）、混凝土外加劑的分類按化學(xué)成分分：無機(jī)化合物類、有機(jī)化合物類、有機(jī)和無機(jī)的復(fù)合物類。按功能分：改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，如各種減水劑、引氣劑、保水劑；調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間和硬化性能的外加劑，如早強(qiáng)劑、緩凝劑、速凝劑；調(diào)節(jié)混凝土氣體含量的外加劑，如引氣劑、加氣劑、泡沫劑；改善混凝土耐久性的外加劑，如引氣劑、防凍劑、阻銹劑、防水劑；改善混凝土其他性能的外加劑，如膨脹劑、防水劑、堿骨料反應(yīng)抑制劑。（2）、常用混凝土外加劑1）、減水劑有普通減水劑、高效減水劑、早強(qiáng)減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑。普通減水劑（主要是木鈣）組成：提取酒精后的木漿

39、廢液。性能：減水效果一般（10%）、緩凝性強(qiáng)烈、有引氣性。摻量：0.20.3% 。應(yīng)用：一般混凝土工程；大體積混凝土、夏季施工混凝土、一般不單獨(dú)用于高強(qiáng)度混凝土。技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果：保持工作性，可減水10%左右，提高28d強(qiáng)度1020%；保持W/C不變，可使新拌混凝土坍落度提高10cm；保持強(qiáng)度不變、工作性不變，可節(jié)約水泥10%左右。高效減水劑（主要是萘系）組成：萘及萘的同系物的磺酸鹽與甲醛的縮合物。性能：減水率高（1525%），緩凝效果輕微、引氣量小。摻量：0.21%。應(yīng)用：泵送混凝土、高強(qiáng)度混凝土、高性能混凝土，一般與緩凝組分復(fù)合使用。減水劑的摻入方法先摻法、同摻法、后摻法、滯水法。常用減水劑表

40、4-112）、早強(qiáng)劑按化學(xué)成分分為：無機(jī)鹽類、有機(jī)鹽類及復(fù)合早強(qiáng)劑三大類。無機(jī)鹽類早強(qiáng)劑：氯化物類NaCl、CaCl2等；硫酸鹽類Na2SO4、CaSO4·2H2O等；注意：Cl會(huì)促使鋼筋銹蝕，故摻量不超過水泥質(zhì)量的1%，且摻入阻銹劑NaNO2復(fù)合使用。冷拔冷拉鋼絲混凝土不能使用。 有機(jī)鹽類早強(qiáng)劑：常用有三乙醇胺、三異丙醇胺、尿素等。 復(fù)合早強(qiáng)劑：多為上述兩類的復(fù)合劑。 早強(qiáng)劑常用于要求快硬早強(qiáng)的混凝土、早拆模工程、搶修工程及冬季施工。表4-12。使用時(shí)應(yīng)加入水泥中。 3）、引氣劑再攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布的、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡（直徑10100m）的外加劑。 常用的有松香

41、熱聚物、松香皂等。松香熱聚物摻量0.0060.012%；效果：提高抗凍性、抗?jié)B性、和易性。多用于道路、水壩、港口、橋梁等混凝土工程。4）、緩凝劑目前常用有木質(zhì)磺酸鈣和糖蜜。表4-13。5）、速凝劑主要有無機(jī)鹽類和有機(jī)物類，多為無機(jī)鹽類。表4-146）、抗凍劑目前使用的有亞硝酸鈉型、硝酸鈣型、尿素復(fù)合性；碳酸鹽防凍早強(qiáng)劑。7）、膨脹劑常用有硫鋁酸鈣類、氧化鈣膨脹劑、金屬膨脹劑。表4-15。8）、泵送劑能改善混凝土拌合物泵送性能。有非引氣劑型（主要組分為木質(zhì)素磺酸鈣、高效減水劑等）和引氣劑型（主要組分為減水劑、引氣劑等）兩類。9）、防水劑常用有三氯化鐵防水劑及硅酸鈉類防水劑等。（3）、外加劑的質(zhì)量

42、要求與檢驗(yàn)（4）、常用混凝土外加劑的使用范圍表4-16。7、混凝土摻合料節(jié)約水泥、改善混凝土性能，在拌制混凝土?xí)r摻入的礦物粉狀材料。分為活性礦物摻合料和非活性礦物摻合料兩大類。主要有粉煤灰、硅粉、沸石粉、粒化高爐礦渣粉、磨細(xì)自然煤矸石粉等。4.2 普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì) 混凝土拌合物的和易性（工作性） 1、和易性的概念指混凝土拌合物易于施工操作并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能。包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性等三方面的含義。 2、和易性測定方法及指標(biāo) 坍落度測定；維勃稠度測定；泵送混凝土的穩(wěn)定性測定。表4-18 3、流動(dòng)性（坍落度）的選擇表4-19、4-20 4、影響和易性的主要因素 （1）、水泥

43、漿的數(shù)量；（2）、水泥漿稠度（用水量、水灰比）；（3）、砂率；（4）、水泥品種和骨料的性質(zhì)；（5）、外加劑；（6）、時(shí)間和溫度。 注：1）、水灰比一定時(shí)，增加水泥漿量，流動(dòng)性增加，但過多時(shí)粘聚性變差，出現(xiàn)流漿現(xiàn)象。 2）、水灰比越小，流動(dòng)性越?。灰驈?qiáng)度要求，水灰比是確定的，故不能用改變水灰比方法來調(diào)整其流動(dòng)性。 3）、砂率過大會(huì)使流動(dòng)性變差；砂率過小，不僅降低流動(dòng)性，而且會(huì)影響粘聚性和保水性。應(yīng)有一個(gè)合理砂率應(yīng)是砂子體積填滿石子的空隙后略有富余。 4）、采用卵石、河砂時(shí)，其流動(dòng)性優(yōu)于碎石。粒徑較大，級(jí)配良好的骨料有較大的流動(dòng)性和良好的粘聚性；需水量較大的水泥（火山灰水泥、礦渣水泥）制成的拌合物

44、流動(dòng)性較小。 5）、摻加減水劑、引氣劑時(shí)，可提高流動(dòng)性，改善粘聚性和保水性。 5、改善和易性的措施 （1）、采用合理砂率；（2）、盡可能選用級(jí)配良好的較粗的卵石、河砂；（3）、在保持水灰比不變的前提下，增加水泥漿的用量；（4）、摻加減水劑或引氣劑，或摻入適量粉煤灰。 6、新拌混凝土的凝結(jié)時(shí)間與水灰比、環(huán)境溫度、外加劑等因素有關(guān) 混凝土的強(qiáng)度 1、混凝土的脆性斷裂2、混凝土立方體抗壓強(qiáng)度制作邊長為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件（溫度20±3，相對(duì)濕度90%以上）下，養(yǎng)護(hù)到28d齡期，測得的抗壓強(qiáng)度值為混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度，以fcu表示。3、混凝土立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)混凝

45、土立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度（或稱混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值）系指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm的立方體試件，在28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的強(qiáng)度總體分布中具有不低于95%保證率的抗壓強(qiáng)度值，用fcu，k表示?；炷翉?qiáng)度等級(jí)是按混凝土立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度來劃分的，采用符號(hào)C與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（以MPa計(jì)）表示，分為：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等十四個(gè)等級(jí)。4、混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度fck（棱柱抗壓強(qiáng)度） 采用150mm×150mm×300mm棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，fck/fcu約為0.700

46、.80 。 標(biāo)準(zhǔn)值：fck ；設(shè)計(jì)值：fc 。 5、混凝土的（軸心）抗拉強(qiáng)度 標(biāo)準(zhǔn)值：ftk ， 設(shè)計(jì)值ft 。 只有抗壓強(qiáng)度的1/101/20 。6、混凝土的抗折（即彎曲抗拉）強(qiáng)度采用150mm×150mm×600mm小梁作為標(biāo)準(zhǔn)試件7、影響混凝土強(qiáng)度的因素（1）、決定混凝土強(qiáng)度的主要因素水灰比和水泥強(qiáng)度等級(jí)水泥強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度與水泥強(qiáng)度成正比。水灰比（W/C）混凝土強(qiáng)度隨水灰比增大而降低。在水泥強(qiáng)度及其它條件相同時(shí)，混凝土強(qiáng)度主要取決于水灰比（即水灰比定則），W/C=0.30.8。骨料種類及質(zhì)量其它條件相同時(shí)，碎石混凝土強(qiáng)度高于卵石混凝土強(qiáng)度。（2）、養(yǎng)護(hù)的溫度和濕度溫度

47、增高，混凝土強(qiáng)度發(fā)展快；采用蒸汽養(yǎng)護(hù)和壓蒸養(yǎng)護(hù)可提高混凝土的早期強(qiáng)度。（3）、齡期混凝土強(qiáng)度隨齡期增加而增長，最初幾天發(fā)展較快，以后發(fā)展?jié)u慢，28d以后更慢，增長過程可延續(xù)幾十年。（4）、外加劑在混凝土中加入外加劑可改變混凝土的強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律。若摻入減水劑可減少用水量，提高混凝土的強(qiáng)度。摻入早強(qiáng)劑可加速早期強(qiáng)度的發(fā)展。（5）、施工條件是確?；炷两Y(jié)構(gòu)均勻密實(shí)、硬化正常，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的基本條件。只有攪拌均勻、稻谷密實(shí)、良好的養(yǎng)護(hù)才能使混凝土硬化后達(dá)到預(yù)定的強(qiáng)度及耐久性。改進(jìn)施工工藝能有效地提高混凝土的強(qiáng)度。 混凝土的變形性能 混凝土在硬化和使用過程中，受各種因素影響而產(chǎn)生變形。這些變形是使混凝土產(chǎn)

48、生裂縫的重要原因，從而影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。1、化學(xué)收縮混凝土硬化過程中，由于水泥水化而產(chǎn)生收縮，稱之。這種收縮不能恢復(fù)。2、干濕變形（濕脹干縮）硬化后的混凝土，由于水泥石中吸附水和毛細(xì)水蒸發(fā)會(huì)導(dǎo)致混凝土干縮。吸濕后有部分可以回復(fù)，一部分不能回復(fù)，使混凝土產(chǎn)生永久性損傷。表面開裂使混凝土的抗動(dòng)性、抗?jié)B性、抗侵蝕性能降低。也易使內(nèi)部鋼筋銹蝕。干縮值為（1.52.0）×104 ?；炷粮煽s主要與水泥品種、細(xì)度、用量及水灰比有關(guān)；養(yǎng)護(hù)條件和齡期也會(huì)影響干縮值。3、溫度變形（熱脹冷縮）混凝土的溫度膨脹系數(shù)一般在（0.61.3）×105 之間，常取1.0 ×105 。4

49、、在荷載作用下的變形 混凝土是一種彈塑性材料（1）、在短期荷載作用下的變形（2）、在長期荷載作用下的變形徐變 混凝土的耐久性 1、耐久性的概念混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長期保持其良好的使用性能和外觀完整性，從而維持混凝土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能力。耐久性主要包括抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕、碳化、堿骨料反應(yīng)等性能。（1）、抗?jié)B性 用抗?jié)B等級(jí)表示，即所能抵抗的最大靜水壓力。根據(jù)作用水頭與構(gòu)件最小厚度的比值來確定抗?jié)B等級(jí)，分P4、P6、P8、P10、P12等5個(gè)等級(jí)。P6的為抗?jié)B混凝土。選擇適當(dāng)?shù)乃嗥贩N、減小水灰比、摻外加劑、保證施工質(zhì)量等都可以提高混凝土的抗?jié)B性。（2）、抗凍性用抗凍等級(jí)表示，即吸水飽和的

50、試件在強(qiáng)度降低不超過25%，且質(zhì)量損失不大于5%時(shí)所能抵抗的最大凍融循環(huán)次數(shù)。分9個(gè)等級(jí)：F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300。 F50的為抗凍混凝土。較密實(shí)或具有閉口孔隙的混凝土比較抗凍。較高強(qiáng)度等級(jí)以及摻加外加劑（引氣劑等）等都可以提高混凝土的抗凍性能。 （3）、抗侵蝕性環(huán)境介質(zhì)對(duì)混凝土的侵蝕主要是對(duì)水泥石的侵蝕。選用適當(dāng)?shù)乃嗥贩N，提高混凝土的密實(shí)度或使其具有封閉孔都可以有效提高混凝土的抗侵蝕性。 （4）、混凝土的碳化（抗碳化性）碳化是指空氣中的CO2在潮濕條件下于水泥石的Ca(OH)2發(fā)生碳化作用，生成CaCO3和水的過程?；炷撂蓟篌w積收

51、縮、抗壓強(qiáng)度有所提高，但由于表面出現(xiàn)裂縫而降低混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。碳化后混凝土的堿性降低、使鋼筋易于銹蝕。選擇適當(dāng)?shù)乃嗥贩N和提高混凝土的密實(shí)度可以提高混凝土的抗碳化能力。（5）、堿骨料反應(yīng)混凝土中的堿性氧化物（Na2O和 K2O）與骨料中的二氧化硅（SiO2）成分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成的物質(zhì)不斷膨脹，導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂紋、崩裂和強(qiáng)度的降低，甚至破壞的現(xiàn)象?？刂疲?）、水泥中堿含量（Na2O和 K2O）0.6%；2）、每立方混凝土總堿量3.0Kg；3）、摻加磨細(xì)的高活性混合材料。 2、提高混凝土耐久性的措施（1）、合理選擇水泥品種；（2）、控制最大水灰比和最小水泥用量；表4-25（3）、選用

52、較好的砂、石骨料；（4）、摻加外加劑（引氣劑或減水劑）；（5）、加強(qiáng)混凝土質(zhì)量的生產(chǎn)控制。4.3 普通混凝土的質(zhì)量控制目前主要采用商品混凝土。 4.4 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì) 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求強(qiáng)度等級(jí)；和易性；耐久性；成本。表示方法：重量配合比和體積配合比。 混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)參數(shù)水灰比原則：必須同時(shí)保證強(qiáng)度和耐久性要求，并盡可能選用較大的水灰比經(jīng)濟(jì)。砂率應(yīng)以填滿石子空隙后略有富余為原則確定。單位用水量應(yīng)根據(jù)骨料種類與規(guī)格和坍落度要求確定。 混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟1、計(jì)算混凝土的試配強(qiáng)度；2、根據(jù)試配強(qiáng)度和耐久性要求，求水灰比（W/C）；3、根據(jù)施工坍落度要求，確定用水量（W

53、）； 4、根據(jù)W和W/C求C，并復(fù)核耐久性；5、計(jì)算或選取砂率Sp；6、計(jì)算砂、石用量（S及G），得出初步配合比；7、施工配合比計(jì)算。 摻減水劑混凝土配合比設(shè)計(jì) 摻粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì) 泵送混凝土配合比設(shè)計(jì) 水泥混凝土路面配合比設(shè)計(jì)4.5 水泥混凝土技術(shù)發(fā)展向高性能、多功能、智能化發(fā)展，發(fā)展的高級(jí)階段以結(jié)構(gòu)和功能一體化為標(biāo)志。而混凝土第五組分（化學(xué)外加劑）與第六組分的研究及應(yīng)用，則是現(xiàn)代混凝土技術(shù)進(jìn)展的核心。 混凝土第五組分化學(xué)外加劑 混凝土第六組分改性型顯著改善混凝土物理化學(xué)性能，主要有礦物外加劑、聚合物和各類纖維。功能型賦予混凝土特殊功能，如防輻射、防靜電、補(bǔ)償收縮、防水、耐磨、保溫隔熱

54、等功能。智能型賦予混凝土調(diào)溫、調(diào)濕、自動(dòng)變色、損傷報(bào)警等功能。 高性能混凝土概論 1、高性能混凝土的定義具有高抗?jié)B性；高體積穩(wěn)定性；適當(dāng)?shù)母呖箟簭?qiáng)度；良好的施工性。2、高性能混凝土的技術(shù)路線3、高性能混凝土的國內(nèi)外研究與應(yīng)用水平4、高性能混凝土的特性（1）、自密實(shí)性；（2）、體積穩(wěn)定性；（3）、強(qiáng)度；（4）、水化熱；（5）、收縮和徐變；（6）、耐久性；（7）、耐火性。 4.6 砂漿 由膠凝材料、細(xì)集料、摻加料和水按適當(dāng)比例配合、拌制并經(jīng)硬化而成的土木工程材料。按膠凝材料分為水泥砂漿、石灰砂漿、混合砂漿（主要為水泥石灰砂漿）、聚合物砂漿等。按功能分為砌筑砂漿、抹面砂漿、裝飾砂漿、修補(bǔ)砂漿、絕熱砂漿、防水砂漿等。 砂漿的組成材料 1、膠凝材料水泥、石灰等。2、細(xì)骨料砂用于砌筑毛石砌體的砂漿，砂子的最大粒徑應(yīng)小于砂漿層的1/41/5。用于砌筑磚砌體的砂漿，砂子的最大粒徑不得大于2.5mm。用于光滑的抹面和勾縫的砂漿，則應(yīng)采用細(xì)砂。用于裝飾的砂漿，還可采用彩砂、石渣等。 3、摻加