建筑材料的基本性質(zhì)整套課件完整版ppt全體教學(xué)教程最全電子教案講義(最新)

1、第一章建筑材料的基本性質(zhì)第一節(jié)材料的物理性質(zhì)第二節(jié)材料的力學(xué)性質(zhì)第三節(jié)材料的耐久性第一節(jié)材料的物理性質(zhì)材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)主要是指材料的各種密度和描述其孔隙與空隙狀況的指標(biāo)，在這些指標(biāo)的表達(dá)式中都有質(zhì)量這一參數(shù)。根據(jù)材料所處狀態(tài)的不同，材料的密度可分為密度、表觀密度和堆積密度。密度是指材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。密度( )的計(jì)算公式為:下一頁(yè)返回第一節(jié)材料的物理性質(zhì)表觀密度是材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。表觀密度 的計(jì)算公式為:堆積密度是指粉塊狀材料在堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。堆積密度 的計(jì)算公式為:下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)材料的物理性質(zhì)密實(shí)度是指材料體積內(nèi)被固體物

2、質(zhì)所充實(shí)的程度。密實(shí)度D的計(jì)算公式為:孔隙率是指材料中孔隙體積所占整個(gè)體積的百分率。孔隙率P的計(jì)算公式為:下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)材料的物理性質(zhì)對(duì)于松散顆粒狀態(tài)材料，如砂、石子等，可用填充率和空隙率表示互相填充的疏松致密的程度。填充率是指散粒狀材料在堆積體積內(nèi)被顆粒所填充的程度。填充率D的計(jì)算公式為:空隙率是指散粒狀材料在堆積體積內(nèi)顆粒之間的空隙體積所占的百分率?？障堵蔖的計(jì)算公式為:下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)材料的物理性質(zhì)材料的壓實(shí)度是指散粒狀材料被壓實(shí)的程度。即散粒狀材料經(jīng)壓實(shí)后的干堆積密度 與該材料經(jīng)充分壓實(shí)后的干堆積密度 值的比率百分?jǐn)?shù)。壓實(shí)度 的計(jì)算公式為:下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)材料的物理

3、性質(zhì)材料與水有關(guān)的性質(zhì)親水性與憎水性(疏水性)當(dāng)水與建筑材料在空氣中接觸時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩種不同的現(xiàn)象。圖1-1(a)中水在材料表面易于擴(kuò)展，這種與水的親合性稱為親水性。表面與水親合力較強(qiáng)的材料稱為親水性材料。親水性材料(大多數(shù)的無機(jī)硅酸鹽材料和石膏、石灰等)有較多的毛細(xì)孔隙，對(duì)水有強(qiáng)烈的吸附作用。而像瀝青一類的憎水性材料則對(duì)水有排斥作用，故常用作防水材料。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)材料的物理性質(zhì)吸濕性與吸水性材料的吸濕性是指材料在潮濕空氣中吸收水分的能力。吸濕性常以含水率表示，即吸入水分與干燥材料的質(zhì)量比。含水率W的計(jì)算公式為 :材料的含水率(%); :材料吸濕后的質(zhì)量(g); :材料在絕對(duì)干燥狀態(tài)下

4、的質(zhì)量(g)下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)材料的物理性質(zhì)材料的吸水性是指材料在水中吸收水分達(dá)到飽和的能力，吸水性有質(zhì)量吸水率和體積吸水率兩種表達(dá)方式，分別用 和 表示:對(duì)于質(zhì)量吸水率大于100%的材料，如術(shù)材等通常采用體積吸水率，而對(duì)于大多數(shù)材料，經(jīng)常采用質(zhì)量吸水率。兩種吸水率存在著以下關(guān)系:下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)材料的物理性質(zhì)材料長(zhǎng)期在水的作用下不被損壞，其強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)稱為耐水性。材料含水后，將會(huì)以不同方式來減弱其內(nèi)部結(jié)合力，使強(qiáng)度有不同程度的降低。材料的耐水性用軟化系數(shù)表示為:抗?jié)B性是指材料抵抗壓力水或其他液體滲透的性質(zhì)。地下建筑物、水工建筑物或屋面材料都需要具有足夠的抗?jié)B性，以防止?jié)B水

5、、漏水現(xiàn)象?？?jié)B性可用滲透系數(shù)表示。根據(jù)水力學(xué)的滲透定律，在一定的時(shí)間t內(nèi),透過材料試件的水量Q與滲水面積A及材料兩側(cè)的水頭差H成正比，而與試件厚度d成反比，而其比例數(shù)k.即定義為滲透系數(shù).下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)材料的物理性質(zhì)材料在使用環(huán)境中，經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞，強(qiáng)度也無顯著降低的性質(zhì)稱為抗凍性。材料與熱有關(guān)的性質(zhì)導(dǎo)熱性是指材料傳導(dǎo)熱量的能力。材料導(dǎo)熱能力的大小可用導(dǎo)熱系數(shù) 表示。導(dǎo)熱系數(shù)的計(jì)算公式為:熱容量是指材料受熱時(shí)吸收熱量或冷卻時(shí)放出熱量的能力。熱容量Q的計(jì)算公式為:下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)材料的物理性質(zhì)幾種常用建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱值見表1-2 耐燃性是指材料在火焰或高溫作用下

6、可否燃燒的性質(zhì)。耐火性是指材料在火焰或高溫作用下，保持其不破壞、性能不明顯下降的能力。用其耐受時(shí)間(h)來表示，稱為耐火極限。要注意耐燃性和耐火性概念的區(qū)別，耐燃的材料不一定耐火，耐火的一般都耐燃。如鋼材是非燃燒材料，但其耐火極限僅有0.25 h，故鋼材雖為重要的建筑結(jié)構(gòu)材料，但其耐火性卻較差，使用時(shí)須進(jìn)行特殊的耐火處理。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)材料的物理性質(zhì)材料的聲學(xué)性能吸聲性是指聲能穿透材料和被材料消耗的性質(zhì)。材料吸聲性能用吸聲系數(shù) 表示。吸聲系數(shù)是指吸收的能量與聲波原先傳遞給材料的全部能量的百分比。吸聲系數(shù)的計(jì)算公式為:隔聲與吸聲是兩個(gè)不同的概念。隔聲是指材料阻止聲波的傳播，是控制環(huán)境中噪

7、聲的重要措施。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)材料的物理性質(zhì)材料的光學(xué)性能透光率光透過透明材料時(shí)，透過材料的光能與人射光能之比稱為透光率(透光系數(shù))。玻璃的透光率與其組成及厚度有關(guān)。厚度越厚，透光率越小。普通窗用玻璃的透光率約為0.75-0.90。光澤度材料表面反射光線能力的強(qiáng)弱程度稱為光澤度。它與材料的顏色及表面光滑程度有關(guān)，一般來說，顏色越淺，表面越光滑其光澤度越大。光澤度越大，表示材料表面反射光線能力越強(qiáng)。光澤度用光澤計(jì)測(cè)得。返回上一頁(yè)第二節(jié)材料的力學(xué)性質(zhì)材料的強(qiáng)度、強(qiáng)度等級(jí)及比強(qiáng)度材料的強(qiáng)度是指材料在外力作用下抵抗破壞的能力。根據(jù)外力作用方式的不同，材料強(qiáng)度有抗拉、抗壓、抗剪、抗彎(抗折)強(qiáng)度等

8、，如圖1-2所示。對(duì)于以強(qiáng)度為主要指標(biāo)的材料，通常按材料強(qiáng)度值的高低劃分成若干等級(jí)，稱為強(qiáng)度等級(jí)。比強(qiáng)度是指按單位體積質(zhì)量計(jì)算的材料強(qiáng)度，即材料的強(qiáng)度與其表觀密度之比 ,反映材料輕質(zhì)高強(qiáng)的力學(xué)參數(shù)，是衡量材料輕質(zhì)高強(qiáng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，比強(qiáng)度越大，材料的輕質(zhì)高強(qiáng)性能越好。下一頁(yè)返回第二節(jié)材料的力學(xué)性質(zhì)材料的彈性和塑性彈性材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后能夠完全恢復(fù)原來形狀、尺寸的性質(zhì)稱為彈性。這種能夠完全恢復(fù)的變形稱為彈性變形。材料在彈性范圍內(nèi)變形符合胡克定律，并用彈性模量E來反映材料抵抗變形的能力。E值愈大，材料受外力作用時(shí)越不易產(chǎn)生變形。塑性材料在外力作用下產(chǎn)生不能自行恢復(fù)的變形，且

9、不破壞的性質(zhì)稱為塑性。這種不能自行恢復(fù)的變形稱為塑性變形(或稱不可恢復(fù)變形)。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)材料的力學(xué)性質(zhì)材料的韌性和脆性在沖擊、振動(dòng)荷載作用下，材料可吸收較大的能量產(chǎn)生一定的變形而不破壞的性質(zhì)稱為韌性或沖擊韌性。材料在外力作用下，直至斷裂前只發(fā)生彈性變形，不出現(xiàn)明顯的塑性變形而突然破壞的性質(zhì)稱為脆性。材料的硬度和耐磨性材料的硬度是指材料表面耐較硬物體刻劃或壓入而產(chǎn)生塑性變形的能力。木材、金屬等韌性材料的硬度，往往采用壓入法來測(cè)定。耐磨性是指材料表面抵抗磨損的能力，用磨損率表示，它等于試件在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下磨損前后的質(zhì)量差與試件受磨表面積之商。磨損率越大，材料的耐磨性越差。返回上一頁(yè)第三

10、節(jié)材料的耐久性影響材料耐久性的因素物理作用包括干濕變化、溫度變化、凍融循環(huán)、磨損等，這些都會(huì)使材料遭到一定程度的破壞，影響材料的長(zhǎng)期使用。化學(xué)作用包括受酸、堿、鹽類等物質(zhì)的水溶液及有害氣體作用，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)及氧化作用、受紫外線照射等使材料變質(zhì)或遭損。生物作用是指昆蟲、菌類等對(duì)材料的蛀蝕及腐朽作用。材料的耐久性是一項(xiàng)綜合性能，不同材料的耐久性往往有不同的具體內(nèi)容。如混凝土的下一頁(yè)返回第三節(jié)材料的耐久性材料耐久性的測(cè)定材料耐久性的測(cè)定需長(zhǎng)期的觀察和測(cè)定，而這樣往往滿足不廠工程的即時(shí)需要。因此通常根據(jù)使用要求，用一些實(shí)驗(yàn)室可測(cè)定又能基本反映其耐久特性的短時(shí)試驗(yàn)指標(biāo)來表達(dá)。如常用軟化系數(shù)來反映材料的耐

11、水性;用實(shí)驗(yàn)室的凍融循環(huán)(數(shù)小時(shí)一次)試驗(yàn)得出的抗凍等級(jí)來說明材料的抗凍性;采用較短時(shí)間的化學(xué)介質(zhì)浸漬來反映實(shí)際環(huán)境中的水泥石長(zhǎng)期腐蝕現(xiàn)象等，并據(jù)此對(duì)耐久性做出測(cè)定和評(píng)價(jià)。返回上一頁(yè)圖1-1材料潤(rùn)濕邊角返回表1-2幾種常用建筑材料的熱性質(zhì)指標(biāo)返回圖1-2材料承受各種外力示意圖返回第二章天然石材第一節(jié)巖石基本知識(shí)第二節(jié)常用建筑石材第一節(jié)巖石基本知識(shí)造巖礦物造巖礦物主要是指組成巖石的礦物，造巖礦物大部分是硅酸鹽、碳酸鹽礦物，根據(jù)其在巖石中的含量，造巖礦物又可分為主要礦物、次要礦物和副礦物。一般造巖礦物按其組成可分為兩大類。一類是深色(或暗色)礦物，其內(nèi)部富Fe,Mg等元素，如硫鐵礦、黑石母等;另一

12、類稱為淺色礦物，其內(nèi)部富含Si,川等元素，又稱硅鋁礦物，它們的顏色較淺，如石英、長(zhǎng)石等。下一頁(yè)返回第一節(jié)巖石基本知識(shí)巖石的種類按巖石的成因分類自然界的巖石以其成因可分為三類。由地球內(nèi)部的巖漿上升到地表附近或噴出地表，冷卻凝結(jié)而成的巖石稱為巖漿巖;由巖石風(fēng)化后再沉積，膠結(jié)而成的巖石稱為沉積巖;巖石在溫度、壓力作用或化學(xué)作用下變質(zhì)而成的新巖石稱為變質(zhì)巖。按巖石強(qiáng)度分類根據(jù)日本JIS標(biāo)準(zhǔn)，巖石按抗壓強(qiáng)度可分為硬石、次硬石和軟石三類。硬石包括花崗巖、安山巖、大理巖等;次硬石包括軟質(zhì)安山巖、硬質(zhì)砂巖等;軟石為凝灰?guī)r。按巖石形狀分類石材用于建筑工程，按巖石形狀可分為砌筑和裝飾兩類。砌筑用石材分為毛石和料石

13、;裝飾用石材主要為板材。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)巖石基本知識(shí)巖石的性質(zhì)巖石的性質(zhì)主要包括物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性質(zhì)。表2-2列出了巖石的主要性質(zhì)。物理性質(zhì)工程上一般主要對(duì)石材的體積密度、吸水率和耐水性等有要求。力學(xué)性質(zhì)巖石的抗壓強(qiáng)度很大，而抗拉強(qiáng)度卻很小，后者約為前者的1/10-1/20,巖石是典型的脆性材料。這是巖石區(qū)別于鋼材和木材的主要特征之一，也是限制石材作為結(jié)構(gòu)材料使用的主要原因。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)巖石基本知識(shí)化學(xué)性質(zhì)通常認(rèn)為巖石是一種非常耐久的材料，然而按材質(zhì)而言，其抵抗外界作用的能力是比較差的。石材的劣化現(xiàn)象是指長(zhǎng)期日曬夜露及受風(fēng)雨和氣溫變化而不斷風(fēng)化的狀態(tài)。風(fēng)化是指

14、巖石在各種因素的復(fù)合或者相互促進(jìn)下發(fā)生的物理或化學(xué)變化，直至破壞的復(fù)雜現(xiàn)象。熱力學(xué)性質(zhì)巖石屬于不燃燒材料，但從其構(gòu)造可知，巖石的熱穩(wěn)定性不一定很好。這是因?yàn)楦鞣N巖石的熱膨脹系數(shù)不相同。當(dāng)巖石溫度發(fā)生大幅度升高或降低時(shí)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致巖石崩裂;其次，有些造巖礦物(如碳酸鈣)因熱的作用會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，導(dǎo)致巖石變質(zhì)。返回上一頁(yè)第二節(jié)常用建筑石材常用的天然石材巖石按地質(zhì)形成條件分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類，它們具有顯著不同的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和性質(zhì)。巖漿巖巖漿巖由地殼內(nèi)部熔融巖漿上升冷卻而成，又稱火成巖。巖漿在地表深處緩慢冷卻結(jié)晶而成的巖石稱為深成巖，其結(jié)構(gòu)致密，晶粒粗大，體積密度大，抗壓強(qiáng)度高

15、，吸水性小，耐久性高。建筑中常用的有花崗巖、正長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖等屬于深成巖。下一頁(yè)返回第二節(jié)常用建筑石材沉積巖地表的各種巖石在外力地質(zhì)作用下經(jīng)風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積成巖作用(壓固、膠結(jié)、重結(jié)晶等)，在地表或地表不太深處形成的巖石，又稱水成巖。沉積巖的主要特征是呈層狀構(gòu)造，各層巖石的成分、構(gòu)造、顏色、性能均不同，且為各向異性。與深成巖、火成巖相比，沉積巖的體積密度小，孔隙率和吸水率較大，強(qiáng)度和耐久性較低。變質(zhì)巖變質(zhì)巖是巖石由于巖漿等的活動(dòng)(主要為高溫、高濕、壓力等)發(fā)生再結(jié)晶，使它們的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造以至化學(xué)組成都發(fā)生改變而形成的巖石。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)常用建筑石材建筑石材的常用規(guī)格毛石毛

16、石(又稱片石或塊石)是由爆破直接獲得的石塊。依據(jù)其平整程度又分為亂毛石和平毛石兩類。亂毛石形狀不規(guī)則，一般在一個(gè)方向的尺寸達(dá)300-400mm，質(zhì)量為20-30 kg，其中部厚度一般不宜小于150 mm。亂毛石主要用來砌筑基礎(chǔ)、勒角、墻身、堤壩、擋土墻壁等，也可作毛石混凝土的骨料。平毛石由亂毛石略經(jīng)加工而成，形狀較亂毛石整齊，其形狀基本上有六個(gè)面，但表面粗糙，中部厚度不小于200 mm。常用于砌筑基礎(chǔ)、墻身、勒角、橋墩、涵洞等下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)常用建筑石材石的抗壓強(qiáng)度取決于其母巖的抗壓強(qiáng)度，它以三個(gè)邊長(zhǎng)為70 mm的立方體試塊的抗壓強(qiáng)度的平均值表示。根據(jù)抗壓強(qiáng)度的大小，石材共分為九個(gè)強(qiáng)度等

17、級(jí):MU100, MU80,MU60 , MU50 , MU40 , MU30 , MU20 , MUlS , MU10?？箟涸嚰部刹捎帽?-3所列各種邊長(zhǎng)的立方體，但對(duì)其試驗(yàn)結(jié)果要乘以相應(yīng)的換算系數(shù)予以校正。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)常用建筑石材料石料石(又稱條石)是由人工或機(jī)械開采出的較規(guī)則的六面體石塊，略經(jīng)加工鑿琢而成。按其加工后的外形規(guī)則程度，分為毛料石、粗料石、半細(xì)料石和細(xì)料石四種。毛料石外形大致方正，一般不加工或僅稍加修整，高度不應(yīng)小于200 mm,疊砌面凹入深度不大于25mm。粗料石其截面的寬度、高度應(yīng)不小于200 mm，且不小于長(zhǎng)度的1/4,疊砌面凹入深度不大于20mm。半細(xì)料石

18、規(guī)格尺寸同上，但疊砌面凹入深度不應(yīng)大于l5mm。細(xì)料石通過細(xì)加工，外形規(guī)則、規(guī)格尺寸同上，疊加面凹入深度不大于10mm。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)常用建筑石材石材飾面板天然花崗石板材花崗石板按形狀分為普形板(N)和異形板(s)。普形板包括正方形和長(zhǎng)方形;異形板包括除正方形和長(zhǎng)方形以外的其他形狀。按表面加工程度分為:細(xì)面板材(代號(hào)RB)，其表面平整光滑;鏡面板材(代號(hào)PL)，其表面平整，具有鏡面光澤;粗面板材(代號(hào)RU)，其表面平整、粗糙，包括具有較規(guī)則加工條紋的機(jī)刨板、剁斧板、錘擊板、燒毛板等。按板材的規(guī)格尺寸、平面度、角度允許偏差和外觀質(zhì)量將花崗石板材質(zhì)量分為:優(yōu)等品(A)、一等品(B)、合格品

19、(C)三個(gè)等級(jí)。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)常用建筑石材天然大理石板材大理石板材按形狀可分為普形板(PX) ,圓弧板(HM)、異形板(YX)三大類。普型板材是指有正方形和長(zhǎng)方形的板材;圓弧板是指裝飾面輪廓線的曲率半徑相同的裝飾石板材。常用普通板材的厚度，不管其長(zhǎng)度和寬度如何變化，一般為20 mm。天然大理石板材根據(jù)規(guī)格尺寸允許偏差、平面度允許極限公差、角度允許極限公差、外觀質(zhì)量及鏡面光澤度等標(biāo)準(zhǔn)，分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)、合格品(C)三個(gè)等級(jí)。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)常用建筑石材青石裝飾板材常用青石板的色澤為豆青色和深豆青色以及青色帶灰自結(jié)晶顆粒等多種。青石板根據(jù)加工工藝的不同分為粗毛面板、細(xì)毛

20、面板和剁斧板等多種。還可根據(jù)建筑意圖加工成光面(磨光)板。青石板的主要產(chǎn)地有浙江臺(tái)州、江蘇吳縣等。天然大理石、花崗石板材采用“平方米(mz)”計(jì)量，出廠板材均應(yīng)注明品種代號(hào)標(biāo)記、商標(biāo)、生產(chǎn)廠名。配套工程用材料應(yīng)在每塊板材側(cè)面標(biāo)明其圖紙編號(hào)。包裝時(shí)應(yīng)將光面相對(duì)，并按板材品種規(guī)格、等級(jí)分別包裝。運(yùn)輸搬運(yùn)過程中嚴(yán)禁滾摔碰撞。板材直立碼放時(shí)，傾斜角不大于150;平放時(shí)地面必須平整，垛高不超過1.2m.青石板以“立方米(m3)”或“平方米(m2)”計(jì)量。包裝、運(yùn)輸、貯存條件類似于花崗石板材。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)常用建筑石材建筑石材的放射性污染及控制石材的放射性是指石材中含有鐳、仕、鈾三種放射性元素，它

21、們?cè)谒プ冞^程中產(chǎn)生廠放射性物質(zhì)，主要為氡氣，因此石材的放射性最終是由氡氣產(chǎn)生的。如可衰變物質(zhì)的含量過大，即放射性物質(zhì)的“比活度”太高，則對(duì)人體是有害的。為廠消除石材放射性對(duì)人體可能產(chǎn)生的危害，世界各國(guó)都制定廠相應(yīng)的石材放射性標(biāo)準(zhǔn)，比較而言，日前中國(guó)和波共的標(biāo)準(zhǔn)最為嚴(yán)格。裝飾石材按照國(guó)家無機(jī)非金屬裝飾材料放射性指標(biāo)限量標(biāo)準(zhǔn)劃分為A,B,C三類。其中A類使用范圍不受限制;B類不可用于類民用建筑工程的內(nèi)部飾面，可用于其他部位飾面;C類只可用于建筑物的外飾面及室外其他用途。石材的放射性是石材內(nèi)部的品質(zhì)指標(biāo)，返回上一頁(yè)表2-2巖石的主要性質(zhì)返回表2-3石材強(qiáng)度等級(jí)的換算系數(shù)返回第三章氣硬性膠凝材料第一節(jié)

22、石膏第二節(jié)石灰第三節(jié)水玻璃第四節(jié)菱苫土第一節(jié)石膏石膏的原料與生產(chǎn)生產(chǎn)石膏的原料主要為含硫酸鈣的二水天然石膏(又稱生石膏)或含硫酸鈣的化工副產(chǎn)品和廢渣(如磷石膏、氟石膏、硼石膏等)，化學(xué)式為CaSO2H2O，因含兩個(gè)結(jié)晶水而得名。又由于其質(zhì)地較軟，也被稱為軟石膏。天然二水石膏在不同的壓力和溫度下鍛燒，可以得到結(jié)構(gòu)和性質(zhì)均不相同的石膏產(chǎn)品建筑石膏建筑石膏是將二水石膏(生石膏)加熱至107 0C-1700C時(shí)，部分結(jié)晶水脫出后得到半水石膏(熟石膏)，再經(jīng)磨細(xì)得到粉狀的建筑中常用的石膏品種，故稱“建筑石膏”。下一頁(yè)返回第一節(jié)石膏地板石膏當(dāng)鍛燒溫度超過800 0C時(shí)，部分CaSO分解出Ca，磨細(xì)后的石膏

23、稱為高溫鍛燒石膏，硬化后有較高的強(qiáng)度和耐磨性，抗水性較好，所以也稱其為地板石膏。高強(qiáng)度石膏將二水石膏置于蒸壓釜中，在127 kPa的水蒸氣中(1240C)脫水，則得到晶粒比 型半水石膏粗大、使用時(shí)拌合用水量少的半水石膏，稱為 型半水石膏。將此熟石膏磨細(xì)得到的白色粉末稱為高強(qiáng)度石膏?？偟膩碚f石膏的品種很多，各品種的石膏在建筑中均有應(yīng)用，但是用量最多、用途最廣的是建筑石膏。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)石膏石膏的水化、凝結(jié)與硬化水化反應(yīng)建筑石膏與適量的水混合后，起初形成均勻的石膏漿體，但緊接著石膏漿體失去塑性成為堅(jiān)硬的固體。主要是建筑石膏加水拌和后，與水發(fā)生水化反應(yīng)凝結(jié)與硬化漿體的凝結(jié)硬化過程是一個(gè)連續(xù)進(jìn)

24、行的過程。將漿體開始失去可塑性的狀態(tài)稱為漿體初凝，從加水至初凝的這段時(shí)間稱為初凝時(shí)間;漿體完全失去可塑性，并開始產(chǎn)生強(qiáng)度稱為漿體終凝，從加水至終凝的時(shí)間稱為漿體的終凝時(shí)間。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)石膏石膏的性質(zhì)及應(yīng)用與石灰等膠凝材料相比，石膏具有如下的性質(zhì)特點(diǎn):凝結(jié)硬化快建筑石膏在加水拌和后，漿體在10 min內(nèi)便開始失去可塑性，30 min內(nèi)完全失去可塑性而產(chǎn)生強(qiáng)度，而在室溫自然干燥條件下，約1周時(shí)間可完全硬化。因初凝時(shí)間較短，為滿足施工的要求，一般均須加入緩凝劑，以延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間。常摻人建筑石膏用量的0.1%一0.2%的動(dòng)物膠(經(jīng)石灰處理)，或摻人1%的亞硫酸酒精廢液，也可使用硼砂或檸檬酸。摻

25、緩凝劑后，石膏制品的強(qiáng)度將有所降低。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)石膏孔隙率大建筑石膏水化反應(yīng)的理論需水量?jī)H為其質(zhì)量的18.6%，但施工中為廠保證漿體有必要的流動(dòng)性，其加水量常達(dá)60%80%多余水分蒸發(fā)后，將形成大量孔隙，硬化體的孔隙率可50%60%。由于硬化體多孔結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，使建筑石膏制品具有表觀密度小、質(zhì)輕，保溫隔熱性能好和吸聲性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但因石膏制品的孔隙率大，且二水石膏可微溶于水，故石膏的抗?jié)B性、抗凍性和耐水性差。石膏的軟化系數(shù)只有0.2%0.3%下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)石膏凝固時(shí)體積微膨脹石膏漿體在凝結(jié)硬化初期會(huì)產(chǎn)生微膨脹，膨脹率為0.05%0.15%。這一特性使石膏制品的表面光滑、尺寸精確、

26、形體飽滿，裝飾性好，干燥時(shí)不產(chǎn)生收縮裂縫，加之石膏制品潔自、細(xì)膩，特別適合制作建筑裝飾制品。具有一定的調(diào)溫、濕性由于多孔結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，建筑石膏制品的比熱較大，吸濕性較強(qiáng)，當(dāng)室內(nèi)溫度產(chǎn)生變化時(shí)由于制品的“呼吸”作用，使環(huán)境溫度、濕度有所變化，因而具有一定的調(diào)節(jié)作用。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)石膏耐水性、抗凍性差建筑石膏是氣硬性膠凝材料，吸水性大，長(zhǎng)期在潮濕環(huán)境中，其晶體粒子間的結(jié)合力會(huì)削弱，直至溶解，因此不耐水、不抗凍。防火性好、耐火性差建筑石膏制品的導(dǎo)熱系數(shù)小，傳熱慢，二水石膏遇火后，結(jié)晶水蒸發(fā)，形成蒸汽幕，可阻止火勢(shì)蔓延，能起到防火作用。當(dāng)建筑石膏長(zhǎng)期在650C以上的高溫部位使用時(shí)，二水石膏緩慢脫

27、水分解，強(qiáng)度降低，因而不耐火。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)石膏建筑石膏的應(yīng)用由于品種不同，石膏的性質(zhì)各異，用途也不一樣。二水石膏可以作為石膏工業(yè)的原料水泥的調(diào)節(jié)劑等;鍛燒的硬石膏可用來澆筑地板和制造人造大理石，也可以作為水泥的原料;建筑石膏(半水石膏)在建筑工程中可用作室內(nèi)抹灰、粉刷、油漆打底等材料，還可以制造建筑裝飾制品、石膏板，以及水泥原料中的調(diào)凝劑和激發(fā)劑。室內(nèi)抹灰和粉刷由于建筑石膏的優(yōu)良特性，常被用于室內(nèi)高級(jí)抹灰和粉刷。建筑石膏加水、砂及緩凝劑拌和成石膏砂漿，用于室內(nèi)抹灰或作為油漆打底使用。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第一節(jié)石膏建筑裝飾制品以模型石膏為主要原料，摻加少量纖維增強(qiáng)材料和膠料，加水?dāng)嚢璩墒?/p>

28、漿體。將漿體注人各種各樣的金屬(或玻璃)模具中，就獲得廠花樣、形狀不同的石膏裝飾制品。如平板、多孔板、花紋板、浮雕板等。石膏板近年來隨著框架輕板結(jié)構(gòu)的發(fā)展，石膏板的生產(chǎn)和應(yīng)用也迅速地發(fā)展起來。石膏板具有輕質(zhì)、隔熱保溫、吸聲、防火、尺寸穩(wěn)定及施工方便等性能，在建筑中得到廣泛的應(yīng)用，是一種很有發(fā)展前途的新型建筑材料。返回上一頁(yè)第二節(jié)石灰石灰的原料與生產(chǎn)石灰的原料主要是將以碳酸鈣(CaCO3)為主要成分的天然巖石，如石灰?guī)r、自乎、自石質(zhì)石灰?guī)r等，經(jīng)適當(dāng)鍛燒、分解、排出二氧化碳(CO2)而制得的塊狀材料。其主要成分為氧化鈣(CaO)，其次為氧化鎂(MgO)，通常把這種自色輕質(zhì)的塊狀物質(zhì)稱為塊灰;以塊灰

29、為原料經(jīng)粉碎、磨細(xì)制成的生石灰稱為磨細(xì)生石灰粉或建筑生石灰粉。石灰的生產(chǎn)石灰?guī)r鍛燒即成生石灰。鍛燒時(shí)，石灰?guī)r中碳酸鈣和少量碳酸鎂分解，生成氧化鈣、氧化鎂和二氧化碳?xì)怏w。下一頁(yè)返回第二節(jié)石灰石灰的熟化與硬化石灰的熟化石灰的熟化是指生石灰(CaO)與水發(fā)生作用生成熟石灰Ca (OH)2的過程.生石灰熟化的方法有淋灰法和化灰法。淋灰法就是在生石灰中均勻加入70%左右的水(理論值為32.1%)便可得到顆粒細(xì)小、分散的熟石灰粉。工地上調(diào)制熟石灰粉時(shí)，每堆放半米高的生石灰塊，淋60%80%的水，再堆放再淋，使之成粉且不結(jié)塊為止?；曳ㄊ窃谏抑屑尤脒m量的水(約為塊灰質(zhì)量的2. 53. 0倍)，得到的漿體

30、稱為石灰乳，石灰乳沉淀后除去表層多余水分后得到的膏狀物稱為石灰膏。調(diào)制石灰膏通常在化灰池和儲(chǔ)灰坑中完成。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)石灰石灰的硬化石灰漿體的硬化過程包括干燥硬化、結(jié)晶硬化和碳化硬化。石灰漿體在干燥過程中，毛細(xì)孔隙失水，漿體中大量水分向外蒸發(fā)，或?yàn)楦街嫖?，使?jié){體中形成大量彼此相通的孔隙網(wǎng)，尚留于孔隙內(nèi)的自由水，由于水的表面張力，產(chǎn)生毛細(xì)管壓力，使石灰粒子更加緊密，因而獲得強(qiáng)度，同時(shí)也產(chǎn)生明顯的體積收縮。石灰漿體中高度分散的膠體粒子，為粒子間的擴(kuò)散水層所隔開，當(dāng)水分逐漸減少時(shí)，擴(kuò)散水層逐漸減薄，因而膠體粒子在分子力的作用下互相鉆結(jié)，形成凝聚結(jié)構(gòu)的空間網(wǎng)，從而獲得強(qiáng)度。在存在水分的情

31、況下，由于氫氧化鈣能溶解于水，故膠體凝聚結(jié)構(gòu)逐漸通過由膠體逐漸變?yōu)榫w的過程，轉(zhuǎn)變?yōu)檩^粗晶粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)，從而使強(qiáng)度提高。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)石灰碳化硬化氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳化合生成碳酸鈣晶體的過程稱為碳化。生成的碳酸鈣具有相當(dāng)高的強(qiáng)度。由于空氣中二氧化碳的濃度很低，因此碳化過程極為緩慢。當(dāng)石灰漿體含水量過少，處于干燥狀態(tài)時(shí)，碳化反應(yīng)幾乎停止。石灰漿體含水過多時(shí)，孔隙中幾乎充滿水，二氧化碳?xì)怏w難以向內(nèi)部滲透，即碳化作用僅限于在表面進(jìn)行。當(dāng)碳化生成的碳酸鈣達(dá)到一定厚度時(shí)，則阻礙二氧化碳向內(nèi)部滲透，也阻礙內(nèi)部水分向外蒸發(fā)，從而減慢碳化速度。上述硬化過程中的各種變化是同時(shí)進(jìn)行的。在內(nèi)部，對(duì)強(qiáng)

32、度增長(zhǎng)起主導(dǎo)作用的是結(jié)晶硬化，干燥硬化也起一定的附加作用。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)石灰石灰的技術(shù)要求生石灰的質(zhì)量是以石灰中活性氧化鈣和氧化鎂含量高低、過火石灰和欠火石灰及其他雜質(zhì)含量的多少作為主要指標(biāo)來評(píng)價(jià)其質(zhì)量?jī)?yōu)劣的。按石灰中氧化鎂的含量，將生石灰分為鈣質(zhì)石灰(MgO5%)和鎂質(zhì)石灰(MgO5% );將消石灰粉分為鈣質(zhì)消石灰粉(MgO4%)、鎂質(zhì)消石灰粉(4%MgO24%)和白云石消石灰粉(24%MgO30%)。建筑生石灰的技術(shù)要求包括有效氧化鈣和有效氧化鎂含量、未消化殘?jiān)?即欠火石灰、過火石灰及雜質(zhì)的含量)、二氧化碳含量(欠火石灰含量)及產(chǎn)漿量(指1kg)生石灰制得石灰膏的體積數(shù))，并由

33、此劃分為優(yōu)等品、一等品和合格品。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)石灰石灰的性質(zhì)與應(yīng)用石灰與其他膠凝材料相比具有以下特性:良好的保水性與可塑性凝結(jié)硬化慢、強(qiáng)度低耐水性差吸濕性強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)定性較差下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)石灰石灰的應(yīng)用石灰乳和砂漿石灰膏可用來粉刷墻壁和配制石灰砂漿或水泥混合砂漿?；彝僚c三合土熟石灰粉主要用來配制灰土和三合土等填料。一般來說，消石灰粉和鉆土拌和后稱為灰土或石灰土，再加砂或石屑、爐渣等即成三合土?；彝梁腿贤翉V泛用于建筑物的基礎(chǔ)和道路的墊層。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第二節(jié)石灰硅酸鹽混凝土及其制品以石灰與硅質(zhì)材料(如石英砂、粉煤灰、礦渣等)為主要原料，經(jīng)磨細(xì)、配料、拌和、成型、養(yǎng)護(hù)(蒸汽養(yǎng)護(hù)或壓

34、蒸養(yǎng)護(hù))等工序常用來生產(chǎn)無熟料水泥、硅酸鹽制品和碳化石灰板。常用的硅酸鹽制品有蒸汽養(yǎng)護(hù)和壓蒸養(yǎng)護(hù)的各種粉煤灰磚及砌塊、灰砂磚及砌塊、加氣混凝土等。返回上一頁(yè)第三節(jié)水玻璃水玻璃的組成、生產(chǎn)及種類水玻璃俗稱泡花堿，是由不同比例的堿金屬氧化物和二氧化硅化合而成的一種可溶于水的硅酸鹽。其化學(xué)通式為R2O.nSiO2 水玻璃的生產(chǎn)制造水玻璃的方法很多，大體分為濕制法和干制法兩種。其主要原料是以含SiO2:為主的石英巖、石英砂、砂巖、無定形硅石及硅藻土等，以及含Na2O為主的純堿、小蘇打、硫酸鈉及苛性鈉等。下一頁(yè)返回第三節(jié)水玻璃濕制法根據(jù)石英砂能在高溫?zé)龎A中溶解生成硅酸鈉的原理進(jìn)行。干制法干制法是根據(jù)原料

35、的不同分為碳酸鈉法、硫酸法等。最常用的碳酸鈉法生產(chǎn)是根據(jù)純堿(Na2CO3)與石英砂(SiO2)在高溫的(1350)熔融狀態(tài)下反應(yīng)后生成硅酸鈉的原理進(jìn)行。生產(chǎn)工藝主要包括配料、鍛燒、浸溶、濃縮幾個(gè)過程。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第三節(jié)水玻璃水玻璃的種類液體水玻璃水化玻璃水化玻璃是指含有化合水的水玻璃，它在水中的溶解度比無水水玻璃要大。固體水玻璃塊狀、粉狀的固體水玻璃由熔爐中排出的硅酸鹽冷卻而得，不含水分。下一頁(yè)返回上一頁(yè)第三節(jié)水玻璃水玻璃的硬化水玻璃在空氣中吸收二氧化碳，析出二氧化硅凝膠，并逐漸干燥脫水成為二氧化硅而硬化。若在水玻璃中加入硬化劑則硅膠析出速度大大加快，從而加速?gòu)S水玻璃的凝結(jié)硬化。水玻璃的

36、性質(zhì)以水玻璃為膠凝材料配制的材料，硬化后，變成以SiO2為主的人造石材。其特性包括以下三個(gè)方面:黏結(jié)力強(qiáng)、強(qiáng)度較高耐酸性與耐熱性好耐堿性和耐水性差下一頁(yè)返回上一頁(yè)第三節(jié)水玻璃水玻璃的應(yīng)用水玻璃除用作耐熱和耐酸材料外，還有以下主要用途:涂刷材料表面，提高抗風(fēng)化能力，加固土壤配制速凝防水劑水玻璃混凝土返回上一頁(yè)第四節(jié)菱苫土菱苫土的制備天然菱鎂礦的主要成分碳酸鎂一般在400 時(shí)開始分解，600650時(shí)分解反應(yīng)劇烈進(jìn)行，實(shí)際鍛燒溫度約為750850 。其反應(yīng)式如下:菱苫土的硬化及性質(zhì)菱苫土與水拌和后迅速水化并放出大量的熱，但其凝結(jié)硬化很慢，強(qiáng)度很低。菱苫土硬化后的主要產(chǎn)物為 ，其吸濕性大、耐水性差。遇

37、水或吸濕后易產(chǎn)生翹曲變形，表面泛霜(俗稱“返鹵”)，且強(qiáng)度大大降低。因此菱苫土制品不宜用于潮濕環(huán)境。下一頁(yè)返回第四節(jié)菱苫土菱苫土的應(yīng)用菱苫土與各種纖維的粘接良好，且堿性較低，對(duì)各種纖維和植物的腐蝕較弱。建筑上常用菱苫土與木屑1，(l.53)及氯化鎂溶液密度為1.21.25制作菱苫土木屑地面。它具有保溫、防火、防爆(碰撞時(shí)不產(chǎn)生火星)及一定的彈性。表面刷漆后，使用于紡織車間、教室、辦公室、影劇院等，但不宜用于經(jīng)常潮濕的環(huán)境。使用玻璃纖維增強(qiáng)的菱苫土制品具有很高的抗折強(qiáng)度和抗沖擊能力，其主要產(chǎn)品為玻璃纖維增強(qiáng)菱苫土波瓦?？捎糜诜鞘軆龅貐^(qū)、一般倉(cāng)庫(kù)及臨時(shí)建筑等的屋面防水。配竹筋的菱苫土制品可作為設(shè)備

38、等的包裝材料。返回上一頁(yè)第四章水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥第二節(jié)摻混合材料的硅酸鹽水泥第三節(jié)復(fù)合硅酸鹽水泥第四節(jié)專用水泥第五節(jié)特性水泥第一節(jié)硅酸鹽水泥硅酸鹽類水泥的分類硅酸鹽類水泥是以硅酸鈣為主要成分的各種水泥的總稱。這類水泥品種最多、生產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣。硅酸鹽類水泥的分類見表4-1。硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程硅酸鹽水泥是硅酸鹽類水泥品種中最重要的一種。生產(chǎn)硅酸鹽水泥的原料主要是石灰質(zhì)原料和鉆土質(zhì)原料。石灰質(zhì)原料，如石灰石、白堊等，主要提供氧化鈣(CaO);黏土質(zhì)原料，如黏土、頁(yè)巖等，主要提供氧化硅(SiO2)氧化鋁(Al2O3)與氧化鐵(Fe2O3)。有時(shí)為調(diào)整化學(xué)成分還需加入少量輔助原料，如鐵礦石。為

39、調(diào)整硅酸鹽水泥的凝結(jié)時(shí)間，在生產(chǎn)的最后階段還要加入石膏。其工藝流程如圖4-1所示。下一頁(yè)返回第一節(jié)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥熟料的礦物組成、含量及特性硅酸鹽水泥熟料的礦物組成硅酸鹽水泥中，硅酸三鈣、硅酸二鈣一般占總量的75%以上;鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣占總量的25%左右。硅酸鹽水泥熟料除上述主要組成外，尚含有少量以下成分:游離氧化鈣。其含量過高將造成水泥安定性不良，危害很大。游離氧化鎂。若其含量高、晶粒大時(shí)也會(huì)導(dǎo)致水泥安定性不良。含堿礦物以及玻璃體等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥熟料的礦物含量及特性水泥在水化過程中，四種礦物組成表現(xiàn)出不同的反應(yīng)特性，表4-2所示為改變熟料中的礦物成分之間

40、的比例關(guān)系，可以使水泥的性質(zhì)發(fā)生相應(yīng)變化。硅酸鹽水泥的水化及凝結(jié)硬化硅酸鹽水泥加水拌和后成為既有可塑性又有流動(dòng)性的水泥漿，同時(shí)產(chǎn)生水化反應(yīng)，隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行，逐漸失去流動(dòng)能力達(dá)到“初凝”。待完全失去可塑性，開始產(chǎn)生強(qiáng)度時(shí)，即為“終凝”。隨著水化、凝結(jié)的繼續(xù)，漿體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢◤?qiáng)度的堅(jiān)硬固體水泥石，這一過程稱為水泥的硬化。由此可見，水化是水泥產(chǎn)生凝結(jié)硬化的前提，而凝結(jié)硬化則是水泥水化的結(jié)果。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化過程是一個(gè)連續(xù)的復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程。當(dāng)前常把硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化看作是由如下幾個(gè)過程來完成的，見圖4-2。影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化

41、的因素水泥的熟料礦物組成及細(xì)度養(yǎng)護(hù)齡期石膏的摻量水灰比外加劑的影響上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)及要求硅酸鹽水泥的物理力學(xué)性質(zhì)細(xì)度。水泥細(xì)度是指水泥顆粒粗細(xì)的程度，細(xì)度是影響水泥性能的重要指標(biāo)。水泥細(xì)度通常采用篩析法或比表面積法進(jìn)行測(cè)定。凝結(jié)時(shí)間。水泥從加水開始到失去流動(dòng)性，即從可塑性狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需要的時(shí)間稱為凝結(jié)時(shí)間。凝結(jié)時(shí)間又分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。初凝時(shí)間是指從水泥加水拌和起到水泥漿開始失去塑性所需的時(shí)間;終凝時(shí)間為從水泥加水拌和時(shí)起到水泥漿完全失去可塑性，并開始具有強(qiáng)度的時(shí)間。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)硅酸鹽水泥體積安定性。水泥的體積安定性是指水泥在凝結(jié)硬化過

42、程中體積變化的均勻性。當(dāng)水泥漿體硬化過程發(fā)生不均勻變化時(shí)，會(huì)導(dǎo)致膨脹開裂、翹曲，此稱安定性不良。安定性不合格的水泥應(yīng)做廢品處理，不得用于建筑工程。標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。水泥的許多性質(zhì)都與新拌制的水泥漿的稀稠程度有關(guān)，如凝結(jié)時(shí)間、體積安定性測(cè)定等。所謂標(biāo)準(zhǔn)稠度，是按規(guī)定的方法拌制的水泥凈漿，用維卜儀測(cè)定試桿沉人凈漿并距底板61 mm時(shí)的水泥凈漿的稠度(標(biāo)準(zhǔn)法)?；蛟谒鄻?biāo)準(zhǔn)稠度測(cè)定儀上，試錐下沉(282) mm時(shí)的水泥凈漿的稠度(代用法)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)硅酸鹽水泥強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí)。水泥作為膠凝材料，強(qiáng)度是它最重要的性質(zhì)之一，也是劃分強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。水泥強(qiáng)度是指水泥膠砂強(qiáng)度，是評(píng)定水泥強(qiáng)度等級(jí)的依

43、據(jù)。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度不但與熟料的礦物成分，混合材料的品種、數(shù)量及水泥的細(xì)度等有關(guān)，還與水泥的水灰比、試件的制作方法、養(yǎng)護(hù)條件等有關(guān)。水化熱。水泥與水的水化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所釋放的熱稱為水化熱。水化熱的多少和釋放速率取決于水泥熟料的礦物組成、混合材料的品種和數(shù)量、水泥細(xì)度和養(yǎng)護(hù)條件等。大部分水化熱在水泥水化初期放出。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)硅酸鹽水泥密度與堆積密度。硅酸鹽水泥的密度與其礦物組成、儲(chǔ)存時(shí)間和條件以及熟料的鍛燒程度有關(guān)，一般為3.053.20g/cm3。在進(jìn)行混凝土配合比計(jì)算時(shí)，通常采用3.10g/cm3。硅酸鹽水泥的化學(xué)性質(zhì)氧化鎂(MgO)含量。水泥中氧化鎂的含量不宜超過5%。如果水

44、泥經(jīng)壓蒸安定性試驗(yàn)合格，則水泥中氧化鎂的含量允許放寬到60%，氧化鎂結(jié)晶粗大，水化緩慢，且水化生成的Mg(OH)2體積膨脹達(dá)1.5倍，過量會(huì)引起水泥安定性不良。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)硅酸鹽水泥三氧化硫(SO3)含量。水泥中三氧化硫的含量不得超過3.5%。過量的三氧化硫會(huì)與鋁酸鈣礦物生成較多的鈣礬石從而產(chǎn)生較大的體積膨脹，引起水泥安定性不良。堿含量。水泥中堿含量按Na2O3+0.635K2O計(jì)算值來表示。水泥中堿含量過高，則在混凝土中遇到活性骨料，易產(chǎn)生堿-骨料反應(yīng)，對(duì)工程質(zhì)量造成危害。若使用活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時(shí)，水泥中堿含量不得大于0.60%或由供需雙方商定。不溶物含量。丁型硅酸鹽

45、水泥中不溶物含量不得超過0.75%; 型硅酸鹽水泥中不溶物含量不得超過1.500。不溶物含量高對(duì)水泥質(zhì)量有不良影響。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥石的腐蝕與防治硅酸鹽水泥石在通常使用條件下有較好的耐久性。當(dāng)硅酸鹽水泥石長(zhǎng)時(shí)間處于侵蝕性介質(zhì)中時(shí)，如流動(dòng)的淡水、酸和酸性水、硫酸鹽和鎂鹽溶液、強(qiáng)堿等，會(huì)逐漸受到侵蝕，變得疏松，強(qiáng)度下降甚至破壞。環(huán)境對(duì)硅酸鹽水泥石結(jié)構(gòu)的腐蝕可分為物理腐蝕與化學(xué)腐蝕。物理腐蝕是指各類鹽溶液滲透到水泥石結(jié)構(gòu)內(nèi)部，并不與水泥石成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而是產(chǎn)生結(jié)晶使體積膨脹，對(duì)水泥石產(chǎn)生破壞作用。在干濕交替的部位，這類腐蝕尤為嚴(yán)重?；瘜W(xué)腐蝕是指外界各類腐蝕介質(zhì)與水泥石內(nèi)

46、部的某些成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并生成易溶于水的礦物和體積顯著膨脹的礦物或無膠結(jié)能力的物質(zhì)，從而導(dǎo)致水泥石結(jié)構(gòu)的解體。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥石腐蝕的類型引起硅酸鹽水泥石腐蝕的原因很多，下面介紹幾種典型的硅酸鹽水泥石腐蝕。軟水侵蝕(溶出性侵蝕)酸類侵蝕(溶解性侵蝕)包括碳酸的侵蝕、一般酸的腐蝕。鹽類腐蝕包括硫酸鹽腐蝕(膨脹性腐蝕)、鎂鹽腐蝕(雙重侵蝕)。強(qiáng)堿腐蝕上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)硅酸鹽水泥除上述四種侵蝕類型外，對(duì)水泥石有腐蝕作用的還有糖、酒精、脂肪、氨鹽和含環(huán)烷酸的石油產(chǎn)品等。上述各類型侵蝕作用，可以概括為下列三種破壞形式:第一種破壞形式是溶解浸析。主要是介質(zhì)將水泥石中的某些組

47、分逐漸溶解帶走，造成溶失性破壞。第二種破壞形式是離子交換。侵蝕性介質(zhì)與水泥石的組分發(fā)生離子交換反應(yīng)，生成容易溶解或是沒有膠結(jié)能力的產(chǎn)物，破壞廠原有的結(jié)構(gòu)。第三種破壞形式是形成膨脹組分。在侵蝕性介質(zhì)的作用下，所形成的鹽類結(jié)晶長(zhǎng)大時(shí)體積增加，產(chǎn)生有害的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致膨脹性破壞。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥石腐蝕的原因水泥石的腐蝕往往是多種腐蝕介質(zhì)同時(shí)存在的一個(gè)極其復(fù)雜的物理化學(xué)作用過程。引起水泥石腐蝕的外部因素是侵蝕介質(zhì)。而內(nèi)在因素有兩個(gè):一是水泥石中含有易引起腐蝕的組分二是水泥石不密實(shí)。水泥石腐蝕的防護(hù)措施針對(duì)水泥石腐蝕的原理，防止水泥石腐蝕的措施有以下幾種。合理選擇水泥品種提高水泥

48、石密實(shí)度表面加做保護(hù)層上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的性質(zhì)與應(yīng)用強(qiáng)度與水化熱高堿度高、抗碳化能力強(qiáng)干縮小、耐磨性好抗凍性好耐腐蝕性與耐熱性差濕熱養(yǎng)護(hù)效果差上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的儲(chǔ)運(yùn)與驗(yàn)收硅酸鹽水泥的儲(chǔ)運(yùn)方式主要有散裝和袋裝。散裝水泥從出廠、運(yùn)輸、儲(chǔ)存到使用，直接通過專用工具進(jìn)行，發(fā)展散裝水泥具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。我國(guó)目前袋裝水泥一般采用50 kg包裝袋的形式。水泥在運(yùn)輸和保管時(shí)，不得混人雜物。不同品種、強(qiáng)度等級(jí)及出廠日期的水泥，應(yīng)分別儲(chǔ)存，并加以標(biāo)志，不得混雜。散裝水泥應(yīng)分庫(kù)存放。袋裝水泥堆放時(shí)應(yīng)考慮防水防潮水泥進(jìn)場(chǎng)以后，應(yīng)立即進(jìn)行檢驗(yàn)，為確保工程質(zhì)量，應(yīng)

49、嚴(yán)格貫徹先檢驗(yàn)后使用的原則。水泥檢驗(yàn)的周期較長(zhǎng)，一般要1個(gè)月。上一頁(yè)返回第二節(jié)摻混合材料的硅酸鹽水泥混合材料在硅酸鹽水泥中摻加一定量的混合材料，能改善硅酸鹽水泥的性能，增加水泥品種，提高產(chǎn)量，調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，擴(kuò)大水泥的使用范圍。常把加到水泥中的礦物質(zhì)材料稱為混合材料。常用的水泥混合材料分為活性混合材料和非活性混合材料兩大類。常溫下能與氫氧化鈣和水發(fā)生水化反應(yīng)，生成水硬性水化產(chǎn)物，并能逐漸凝結(jié)硬化產(chǎn)生強(qiáng)度的混合材料稱為活性混合材料?；钚曰旌喜牧系闹饕饔檬歉纳扑嗟哪承┬阅埽瑫r(shí)還具有擴(kuò)大水泥強(qiáng)度等級(jí)范圍、降低水化熱、增加產(chǎn)量和降低成本的作用。下一頁(yè)返回第二節(jié)摻混合材料的硅酸鹽水泥活性混合材料

50、的種類?；郀t礦渣?；鹕交屹|(zhì)混合材料。粉煤灰?；钚曰旌喜牧系淖饔没钚曰旌喜牧系幕钚允窃跉溲趸}和石膏作用下才激發(fā)出來的，故稱它們?yōu)榛钚曰旌喜牧系募ぐl(fā)劑，前者稱為堿性激發(fā)劑，后者稱為硫酸鹽激發(fā)劑。非活性混合材料常溫下不能與氫氧化鈣和水發(fā)生反應(yīng)或反應(yīng)甚微，也不能產(chǎn)生凝結(jié)硬化的混合材料稱為非活性混合材料。它摻在水泥中主要起填充作用，如擴(kuò)大水泥強(qiáng)度等級(jí)范圍，降低水化熱，增加產(chǎn)量，降低成本等。主要有石灰石、石英砂、自然冷卻的礦渣等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)摻混合材料的硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥技術(shù)要求國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)普通硅酸鹽水泥的技術(shù)要求有:細(xì)度。以比表面積表示，不小于300 m2/kg。凝結(jié)時(shí)間。初凝不得早于

51、45 min，終凝不得遲于600 min安定性。用沸煮法檢驗(yàn)必須合格。為廠保證水泥長(zhǎng)期安定性，還規(guī)定廠水泥中氧化鎂含量不得超過5.0%。如果水泥經(jīng)壓蒸安定性試驗(yàn)合格，則水泥中氧化鎂含量允許放寬到6.0%;水泥中三氧化硫含量不得超過3.50%強(qiáng)度。根據(jù):3d和28d齡期的抗折和抗壓強(qiáng)度，將普通硅酸鹽水泥劃分為42.5、42.5R, 52.5, 52.5R四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)摻混合材料的硅酸鹽水泥礦渣、火山灰質(zhì)、粉煤灰硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱礦渣水泥，代號(hào)PSA、PSB火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱火山灰水泥，代號(hào)為PP粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥簡(jiǎn)

52、稱粉煤灰水泥，代號(hào)為PF上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)摻混合材料的硅酸鹽水泥技術(shù)要求細(xì)度。以篩余表示，80 方孔篩篩余不得超過10. 0%或45 方孔篩篩余不大于30%。凝結(jié)時(shí)間。初凝不得早于45min，終凝不得遲于600min安定性。用沸煮法檢驗(yàn)必須合格。強(qiáng)度等級(jí)。礦渣水泥、火山灰質(zhì)水泥、粉煤灰水泥按3d, 28d齡期抗壓強(qiáng)度及抗折強(qiáng)度分為32.5, 32.5R, 42.5, 42.5R, 52.5, 52.5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。各強(qiáng)度等級(jí)、各齡期的強(qiáng)度值不得低于表4-4中的數(shù)值。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)摻混合材料的硅酸鹽水泥共同特性早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高。水化熱低。耐蝕性較好。蒸汽養(yǎng)護(hù)效果好?？固蓟芰?/p>

53、差?？箖鲂浴⒛湍バ圆?。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)摻混合材料的硅酸鹽水泥各自特性礦渣水泥。礦渣水泥保水性差，泌水性大。礦渣水泥的耐熱性比較好。火山灰質(zhì)水泥?；鹕交屹|(zhì)混合材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是疏松多孔，內(nèi)比表面積大?；鹕交屹|(zhì)水泥的特點(diǎn)是易吸水、易反應(yīng)。粉煤灰水泥。粉煤灰與其他天然火山灰相比，結(jié)構(gòu)較致密，內(nèi)比表面積小，有很多球形顆粒，吸水能力較弱。所以粉煤灰水泥需水量比較低，抗裂性較好，尤其適合于大體積上一頁(yè)返回第三節(jié)復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥的技術(shù)要求通用硅酸鹽水泥(GB 175 2007)中規(guī)定的技術(shù)要求主要有:細(xì)度。以篩余表示，80 方孔篩篩余不得超過10. 0%或 45 方孔篩篩余不大于30%。凝結(jié)

54、時(shí)間。初凝不得早于45min，終凝不得遲于600min安定性。用沸煮法檢驗(yàn)必須合格。強(qiáng)度等級(jí)。強(qiáng)度等級(jí)分為32.5, 32.5R, 42.5, 42.5R, 52.5, 52.5R。下一頁(yè)返回第三節(jié)復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥的性能與應(yīng)用復(fù)合水泥中摻人兩種或兩種以上混合材料。復(fù)摻混合材料，可以明顯改善水泥性能，如單摻礦渣，水泥漿容易泌水;單摻火山灰質(zhì)，往往水泥漿黏度大;兩者復(fù)摻則水泥漿工作性好，有利于施工。若摻入惰性石灰石，則可起微集料作用。上一頁(yè)返回第四節(jié)專用水泥道路水泥以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分和較多量鐵鋁酸鹽的硅酸鹽水泥熟料稱為道路硅酸鹽水泥熟料。道路水泥的特性

55、是干縮率小、抗凍性好、耐磨性好、抗折強(qiáng)度高、抗沖擊性好，適用于道路路面和對(duì)耐磨性、抗干縮性要求較高的混凝土工程。下一頁(yè)返回第四節(jié)專用水泥砌筑水泥凡以活性混合材料或具有水硬性的工業(yè)廢料為主要原料，加入少量硅酸鹽水泥熟料和石膏，經(jīng)磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為砌筑水泥，代號(hào)為M。細(xì)度。80 方孔篩篩余不得超過10%凝結(jié)時(shí)間。初凝不得早于45 min，終凝不得遲于12h。安定性。用沸煮法檢驗(yàn)必須合格。水泥中SO3含量不得超過4.0%。強(qiáng)度。等級(jí)分為12.5, 22.5兩種。保水率不低于80%。上一頁(yè)返回第五節(jié)特性水泥白色硅酸鹽水泥以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分、氧化鐵含量少的熟

56、料，稱為白色硅酸鹽水泥熟料。以白色硅酸鹽水泥熟料加入適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為自色硅酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱白水泥)。膨脹水泥及自應(yīng)力水泥硅酸鹽水泥在空氣中硬化時(shí)，通常都會(huì)產(chǎn)生一定的收縮，收縮會(huì)使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生裂紋，影響結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和耐久性。膨脹硅酸鹽水泥是一種在水化過程中產(chǎn)生膨脹的水泥，由于膨脹過程發(fā)生在水泥漿體完全硬化之前，所以能使水泥石的結(jié)構(gòu)密實(shí)而不致引起破壞。下一頁(yè)返回第五節(jié)特性水泥按基本組成，我國(guó)常用的膨脹水泥品種有以下幾種:硅酸鹽膨脹水泥。以硅酸鹽水泥為主要成分，外加高鋁水泥和石膏配制而成。鋁酸鹽膨脹水泥。以高鋁水泥熟料外加石膏磨細(xì)而成。硫鋁酸鹽膨脹水泥。以無水硫鋁

57、酸鈣和硅酸二鈣外加石膏磨細(xì)而成。鐵鋁酸鈣膨脹水泥。以鐵相、無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣外加石膏磨細(xì)而成。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第五節(jié)特性水泥快凝快硬硅酸鹽水泥凡以硅酸三鈣、氟鋁酸鈣為主要熟料，加入適量硬石膏、?；郀t礦渣、無水硫酸鈉經(jīng)過磨細(xì)制成的凝結(jié)快、小時(shí)強(qiáng)度增長(zhǎng)快的水硬性膠凝聚材料，稱為快凝快硬硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱雙快水泥。鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥是以鋁酸鈣為主要成分的各種水泥的總稱，它與硅酸鹽水泥相比有獨(dú)特的性質(zhì)。鋁酸鹽水泥品種很多，主要品種有高鋁水泥、低鈣鋁酸鹽水泥、鋁酸鹽自應(yīng)力水泥等。其中，高鋁水泥是鋁酸欲水泥中最重要、最基本的一個(gè)品種。上一頁(yè)返回表4-1硅酸鹽類水泥的分類返回圖4-1硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝流

58、程圖返回表4-2硅酸鹽類水泥熟料的礦物含量及特性返回圖4-2水泥凝結(jié)硬化過程示意圖返回表4-4礦渣、火山灰質(zhì)、粉煤灰水泥各強(qiáng)度等級(jí)、各齡期強(qiáng)度值返回第五章混凝土第一節(jié)混凝土概述第二節(jié)混凝土的基本組成材料第三節(jié)混凝土外加劑第四節(jié)混凝土的摻合料第五節(jié)混凝土拌合物的性質(zhì)第六節(jié)硬化混凝土的性質(zhì)第七節(jié)混凝土的耐久性第八節(jié)普通混凝土配合比設(shè)計(jì)第九節(jié)混凝土的質(zhì)量控制與評(píng)定第十節(jié)特殊品種混凝土第一節(jié)混凝土概述混凝土的定義及分類按膠凝材料不同，可分為水泥混凝土、瀝青混凝土、水玻璃混凝土、聚合物混凝土等按用途不同，可分為結(jié)構(gòu)混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝防射線混凝土等。按體積密度不同，可分為

59、特重混凝土,重混凝土、輕混凝土、特輕混凝土按性能特點(diǎn)不同可分為抗?jié)B混凝土、耐酸混凝土、耐熱混凝土、高強(qiáng)混凝土、高性能混凝土等。按施工方法分類可分為現(xiàn)澆混凝土、預(yù)制混凝土、泵送混凝土、噴射混凝土等下一頁(yè)返回第一節(jié)混凝土概述混凝土的技術(shù)性能及基本要求混凝土之所以在土木工程中得到廣泛應(yīng)用，是由于它有許多獨(dú)特的技術(shù)性能。這些特點(diǎn)主要反映在以下幾個(gè)方面:材料來源廣泛?；炷林姓颊麄€(gè)體積80%以上的砂、石料均可以就地取材，其資源豐富，有效降低廠制作成本。性能可調(diào)整范圍大。根據(jù)使用功能要求，改變混凝土的材料配合比例及施工工藝可在相當(dāng)大的范圍內(nèi)對(duì)混凝土的強(qiáng)度、保溫耐熱性、耐久性及工藝性能進(jìn)行調(diào)整。上一頁(yè)下一頁(yè)

60、返回第一節(jié)混凝土概述在硬化前有良好的塑性?；炷涟韬衔飪?yōu)良的可塑成型性，使混凝土可適應(yīng)各種形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的施工要求。施工工藝簡(jiǎn)易、多變?；炷良瓤蛇M(jìn)行簡(jiǎn)單的人工澆筑，亦可根據(jù)不同的工程環(huán)境特點(diǎn)靈活采用泵送、噴射、水下等施工方法。可用鋼筋增強(qiáng)。鋼筋與混凝土雖為性能迥異的兩種材料，但兩者卻有近乎相等的線膨脹系數(shù)，從而使它們可共同工作，彌補(bǔ)廠混凝土抗拉強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，擴(kuò)大廠其應(yīng)用范圍。有較高的強(qiáng)度和耐久性。近代高強(qiáng)混凝土的抗壓強(qiáng)度可達(dá)100 MPa以上，同時(shí)具備較高的抗?jié)B、抗凍、抗腐蝕、抗碳化性，其耐久年限可達(dá)數(shù)百年以上。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)混凝土概述混凝土應(yīng)用的基本要求要滿足結(jié)構(gòu)安全和施工不同