一級注冊建筑師考試建筑材料與構(gòu)造要點全冊總結(jié)精品講義

1、2020年一級注冊建筑師建筑材料與構(gòu)造要點總結(jié)第 1講講義緒論第一章建筑材料緒論建筑材料指建筑結(jié)構(gòu)物中使用的各種材料及制品。建筑材料是建筑工程的物質(zhì)基礎。一、建筑材料在建筑工程中的地位建筑材料是一切建筑工程的物質(zhì)基礎。對建筑材料的基本要求是：（1）必須具備足夠的強度，能安全地承受設計荷載 ；（2） 材料自身的質(zhì)量以輕為宜，以減小建筑下部結(jié)構(gòu)和地基的負荷；（3）具有與使用環(huán)境相適應的耐久性，以減小維修費用 ；（4）具有一定的裝飾性，美化建筑；5）具有相應的功能性，如隔熱、防水，隔聲等。建筑材料費用一般占建筑總造價的 50流右，有的高達70%二、建筑材料的分類（1）建筑材料按化學成分可分為有機材料

2、、無機材料和復合材料三大類：無機材料：金屬材料：黑色金屬：鋼、鐵、不銹鋼等；有色金屬：鋁、銅等及其合金非金屬材料：天然石材：花崗石、大理石、石灰石等燒土制品：磚、瓦、陶瓷、玻璃等無機膠凝材料：石膏、石灰、水泥、水玻璃等砂漿、混凝土及硅酸檢制品有機材料：植物材料：木材、竹材等瀝青材料：石由瀝青、煤瀝青、瀝青制品高分子材料：塑料、涂料、膠粘劑、合成橡膠勻復合材料：金屬與無機非金屬復合如鋼纖維增強混凝土等有機與無機非金屬復合一一如聚合物混凝土、瀝青混凝土、玻璃俐等金屬與有機復介一輕質(zhì)金屬夾心板（2）按在建筑物中的功能分為承重和非承重材料、保溫和隔熱材料、吸聲和隔聲材料、防水材料、 裝飾材料等（3）

3、按用途分為結(jié)構(gòu)材料、墻體材料、屋面材料、地面材料、飾面材料，以及其他用途的材料等。三、建筑材料的發(fā)展趨勢建筑材料是隨著社會生產(chǎn)力和科學技術(shù)水平的提高而逐步發(fā)展起來的。建筑材料的發(fā)展趨勢是：（1） 研制高性能材料。例如研制輕質(zhì)、高強、高耐久性、優(yōu)異裝飾性和多功能的材料，以及充分利用和發(fā)揮各種材料的特性，采用復合技術(shù)制造出具有特殊功能的復合材料。（2） 充分利用地方材料。大力開發(fā)利用工業(yè)廢渣作為建筑材料的資源，以保護自然資源和維護生 態(tài)環(huán)境的平衡。（3） 節(jié)約能源。優(yōu)先開發(fā)、生產(chǎn)低能耗的建筑材料以及降低建筑使用能耗的節(jié)能型建筑材料。（4） 提高經(jīng)濟效益。大力發(fā)展和使用不僅能給建筑物帶來優(yōu)良的技術(shù)效

4、果，還同時具有良好經(jīng)濟 效益的建筑材料。四、建筑材料的標準化我國標準分為四級：國家標準（GB部標準（JC、JG） 地方標準（DB企業(yè)標準（QB國際標準ISO;美國材料試驗學會標準ASTM日本工業(yè)標準一JIS;德國 工業(yè)標準DIN;英國標準一一BS;法國標準一一NF等。例如建筑水磨石制品JC507-93,部門代號為JC,表示建材行業(yè)標準，編號為507,批準年份為 1993 年。材料的組成與結(jié)構(gòu)第一節(jié)建筑材料的基本性質(zhì)本節(jié)主要介紹建筑材料各種基本性質(zhì)的概念、表示方法及有關(guān)的影響因素。通過學習，掌握表示材料性質(zhì)的術(shù)語，能較熟練地運用。一、材料的組成與結(jié)構(gòu)（一）材料的組成材料的組成不僅影響材料的化學性

5、質(zhì)，也是決定材料物理、力學性質(zhì)的重要因素?；瘜W組成化學組成是指構(gòu)成材料的化學元素及化合物的種類和數(shù)量。如水泥的化學組成：CaO 62%67%SiO220%24%Al2Q4%7%MgO90 時，水分子之間的內(nèi)聚力大于水分子與材料分子間的吸引力，則材料表面不會被浸潤，此種材料稱為憎水性材料。這一概念也可應用到其他液體對固體材料的浸潤情況，相應地稱為親液性材料或憎液性材料。材料的吸水性與吸濕性、耐水性（五）材料的吸水性與吸濕性吸水性材料在水中能吸收水分的性質(zhì)稱為吸水性。（1）質(zhì)量吸水率Wm（2）體積吸水率Wv質(zhì)量吸水率與體積吸水率存在下列關(guān)系。Wv=Wmp O/I000 （ 1-12） 式中P。材料

6、在干燥狀態(tài)下的表觀密度，kg/時。材料的吸水性與材料的孔隙率和孔隙特征有關(guān)。對于細微連通孔隙，孔隙率愈大，貝U吸水率愈大,閉口孔隙水分不能進去，而開口大孔雖然水分易進入，但不能存留，只能潤濕孔壁，所以吸水率仍然較小。各種材料的吸水率很不相同，差異很大，如花崗石的吸水 率只有0. 5%0. 7%，混凝 土的吸水率為2%3%勃土磚的吸水率達8%20%而 木材的吸水率可超過100%吸濕性材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)稱為吸濕性。潮濕材料在干燥的空氣中也會放出水分，此稱還濕性。材料的吸濕性用含水率表示。Wh=（ ms- mg /mgx 100%式中Wh材料的含水率，%;ms 材料在吸濕狀態(tài)下的質(zhì)量，k

7、g;mg 材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量，kg。材料中所含水分與空氣的濕度相平衡時的含水率，稱為平衡含水率。具有微小開口孔隙的材料，吸濕性特別強。如木材及某些絕熱材料，在潮濕空氣中能吸收很多水分。這是由于這類材料的內(nèi)表面積大，吸附水的能力強所致。材料的吸水性和吸濕性均會對材料的性能產(chǎn)生不利影響。材料吸水后會導致其自身質(zhì)量增大，絕熱性降低，強度和耐久性將產(chǎn)生不同程度的下降。材料吸濕和還濕還會引起其體積變形，影響使用。不過利用材料的吸濕可起降濕作用，常用于保持環(huán)境的干燥。（六）材料的耐水性材料長期在水作用下不被破壞，強度也不顯著降低的性質(zhì)稱為耐水性。材料的耐水性用軟化系數(shù)表示，如F式：KR二fb/fg式中

8、KR材料的軟化系數(shù)；fb 材料在飽水狀態(tài)下的抗壓強度，MPa;fg 材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強度，MPa。KR值愈小，表示材料吸水飽和后強度下降愈大，即耐水性愈差。材料的軟化系數(shù)KR在01之間。不同材料的KR值相差較大，如勃土 KR=0而金屬KR=I,工程中將KR0.85的材料，稱為耐水的 材料。在設計長期處于水中或潮濕環(huán)境中的重要結(jié)構(gòu)時，必須選用KR0.85的建筑材料。對用于受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)物的材料，其 KR值不宜小于0. 75。2020年一級注冊建筑師 建筑材料與構(gòu)造要點總結(jié)第2講講義材料的抗?jié)B性、抗凍性、導熱性能（七）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，或稱不透水性。材料的抗

9、滲性通常用滲透系數(shù)Ks表示：Ks值愈大，表示材料滲透的水量愈多，即抗?jié)B性愈差。材料的抗?jié)B性也可用抗?jié)B等級表示。抗?jié)B等級是以規(guī)定的試件，在標準試驗方法下所能承受的最大水壓力來確定，以符號Pn表示，如P4、P6 P8等分別表示材料能承受0. 4、0. 6、0.8MPa 的水壓而不滲水。材料的抗?jié)B性與其孔隙率和孔隙特征有關(guān)?？?jié)B性是決定材料耐久性的重要因素。在設計地下建筑、壓力管道、容器等結(jié)構(gòu)時，均需要求其所用材料具有一定的抗?jié)B性能。抗?jié)B性也是檢驗防水材料質(zhì)量的重要指標。（八）材料的抗凍性材料在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，也不嚴重降低強度的性質(zhì)。稱為材料的抗凍性。材料的抗凍性用抗凍

10、等級表示。用符號Fn表示，其中N即為最大凍融循環(huán)次數(shù)， 如F25、F50等。 材料抗凍等級的選擇，是根據(jù)結(jié)構(gòu)物的種類、使用條件、氣候條件等來決定的。例如燒結(jié)普通磚、陶瓷面磚、徑混凝土等墻體材料，一般要求其抗凍等級為F15、F25;用于橋梁和道路的混凝土應為F50、F100或F200,而水工混凝土要求高達F500。材料受凍融破壞主要是因其孔隙中的水結(jié)冰 所致（水結(jié)冰時體積增大約9%。材料的 抗凍性取決于其孔隙率、孔隙特征及充水程度。材料的 變形能力大、強度高、軟化系數(shù)大 時，其抗凍性較高。一般認為軟化系數(shù)小于 0.80的材料，其抗凍性較差?？箖鲂粤己玫牟牧?，對于抵抗大氣溫度變化、干濕交替等風化作

11、用的能力較強。所以 抗 凍性常作為考查材料耐久性的一項指標。（九）材料導熱性能當材料兩側(cè)存在溫度差時，熱量將由溫度高的一側(cè)通過材料傳遞到溫度低的一側(cè)，材料的這種傳導熱量的能力，稱為導熱性。材料的導熱性用導熱系數(shù)來表示。導熱系數(shù)的物理意義是：厚度為1m的材料，當溫 度改變1K時,在is時間內(nèi)通過im面積的熱量。材料的導熱系數(shù)愈小，表示其絕熱性能愈好。各種材料的導熱系數(shù)差別很大，如泡沫塑料入=0.035W / （ m - K ），而大理石 入=3.48W/ （ m - K ）。工程中通常把 入= 0.23 W/ （ m-K 的 材料稱為絕熱材料。為降低建筑物的使用能耗，保證建筑物室內(nèi)氣候宜人，要求

12、建筑物有良好的絕 熱性。材料的導熱系數(shù)大小與其組成與結(jié)構(gòu)、孔隙率、孔隙特征、溫度、濕度、熱流方向有關(guān)。材料的基本力學性質(zhì)、耐久性三、材料的基本力學性質(zhì)（一）材料的強度相同種類的材料，隨著其孔隙率及構(gòu)造特征的不同，使材料的強度也有較大的差異。一般孔隙率越大的材料強度越低，其強度與孔隙率具有近似直線的比例關(guān)系。磚、石材、混凝土和鑄鐵等材料的抗壓強度較高，而其抗拉及抗彎強度很低。木材則抗拉強度高于抗 壓強度。鋼材的抗拉、抗 壓強度都很高。因此，磚、石材、混凝土等多用在房屋的墻和基 礎。鋼材則適用于承受各種外力的構(gòu)件?，F(xiàn)將常用材料的強度值列于表1-2.常用材料的強度（MPa表1-2材料抗壓抗拉抗彎花崗

13、石100250581014普通黏土磚5201.64. 0普通混凝土56019松木30508012060100建筑鋼材210 1500240 1500大部分建筑材料是根據(jù)其強度的大小，將材料劃分為若干不同的等級（標號）。將建筑材料劃分若干等級，對掌握材料性質(zhì)，合理選用材料，正確進行設計和控制工程質(zhì)量都是非常重要的。（二）彈性與塑性材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當外力取消后，能夠完全恢復原來形狀的性質(zhì)稱為彈性，這種完全恢復的變形稱為彈性變形（或瞬時變形）。在外力作用下材料產(chǎn)生變形，如果取消外力，仍保持變形后的形狀和尺寸，并且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)稱為塑性，這種不能恢復的變形稱為塑性變形（或永久變形）。單純的

14、彈性材料是沒有的。建筑鋼材在受力不大的情況下，表現(xiàn)為彈性變形，但受力超過-定限度后，則表現(xiàn)為塑性變形?；炷猎谑芰?，彈性變形及塑性變形同時產(chǎn)生。（三）脆性與韌性當外力達到一定限度后。材料突然破壞，而破壞時并無明顯的塑性變形，材料的這種性質(zhì)稱為脆性。磚、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、鑄鐵等都屬于脆性材料。在沖擊、振動荷載作用下，材料能夠吸收較大的能量，同時也能產(chǎn)生一定的變形而不致破壞的性質(zhì)稱為韌性（沖擊韌性）。材料的韌性是用沖擊試驗來檢驗的。建筑鋼材（軟 鋼）、木材等屬于韌性材料。用作路面、橋梁、吊 車梁以及有抗震要求的結(jié)構(gòu)都要考慮到 材料的韌性。例：脆性材料的如下特征，其中何者是正確的？（ A）

15、A破壞前無明顯變形B抗壓強度與抗拉強度均較高C抗沖擊破壞時吸收能量大D受力破壞時，外力所做的功大四、材料的耐久性耐久性是材料在長期使用過程中抵抗其自身及環(huán)境因素長期破壞作用，保持其原有性 能而不變質(zhì)、不破壞的能力。侵蝕破壞作用類型包括：物理作用；化學作用；生物作用。耐久性及破壞因素關(guān)系見表1-3。 耐久性及破壞因素關(guān)系表1-3名稱破壞因素分類破壞因素種類評定指標抗?jié)B性物理壓力水滲透系數(shù)，抗?jié)B等級抗凍性物理，化學水、凍融作用抗凍等級，抗凍系數(shù)沖磨氣蝕物理流水、泥砂磨蝕率碳化化學CQ 0碳化深度化學侵蝕化學酸堿鹽及溶液老化化學陽光、空氣、水銹蝕物理化學HO Q、C、電流銹蝕率堿骨料反應物理化學HO

16、活性集料膨脹率腐朽生物HO Q、困蟲蛀生物昆蟲耐熱物理濕熱、冷熱交替耐火物理高溫、火焰材料的耐久性是一項重要技術(shù)性質(zhì)。材料的耐久性還具有明確的經(jīng)濟意義。從建筑技術(shù)發(fā)展角度看，各國工程技術(shù)人員已達成共識，由按耐久性進行工程設計取代按強度進行工程設計，更具有科學和實用性。提高耐久性的措施：（1）提高材料本身的密實度，改變材料的孔隙構(gòu)造；（2）降低濕度，排除侵蝕性物質(zhì)；（3）適當改變成分，進行憎水處理，防腐處理;（4）做保護層，如抹灰、刷涂料。石膏第二節(jié)氣硬性無機膠凝材料本節(jié)主要介紹石膏、石灰、菱苦土、水玻璃氣硬性膠凝材料的組成、硬化過程、主要技術(shù)性質(zhì)及應用。通過學習了解這四種材料的特性。建筑上能將

17、砂、石子、磚、砌塊等散?；驂K狀材料粘結(jié)為一體的材料稱為膠凝材料。膠凝材料分類如下： 無機膠凝材料：氣硬性膠凝材料一一石膏、石灰、菱苦土、水玻璃 水硬性膠凝材料各種水泥有機膠凝材料一一石油瀝青、各種天然和人造樹脂一、石膏石膏膠凝材料的生產(chǎn)天然石膏礦有天然二水石膏(CaS04 2H2O)及天然無水石膏(CaS04)。天然二水石 膏質(zhì)地較 軟，稱為軟石膏；天然無水石膏質(zhì)地較硬，稱為硬石膏。生產(chǎn)石膏膠凝材料的主要原料是軟石膏，以及含CaSO 2H2O或CaS0 2H20與CaS混合物的化工副產(chǎn)品及廢渣，如磷石膏、氟石膏、棚石膏等。生產(chǎn)石膏膠凝材料的主要工序是破碎、加熱與磨細。由于加熱方式和溫度不同，可

18、生產(chǎn)出不同性質(zhì)的石膏膠凝材料品種。當溫度加熱到 65 C 75C時，二水石膏開始脫水，至107 C 170OC時生成半水石膏(CaS04 0.5H2O)，與水調(diào)合后能很快凝結(jié)硬化；溫度為 170 C200OC時，石膏繼續(xù)脫水，成為可溶性硬石膏CaSO (III )，與水調(diào)合后仍能很快凝 結(jié)硬化；溫度 升高到200 C 250C時，石膏中殘留很少的水，凝結(jié)硬化非常緩慢；當加熱溫度 高于400 C時，石膏完全失去水分，成為不溶性硬石膏 Ca SO4 (II ) J，失去凝結(jié)硬化能力， 成為死燒石 膏；當溫度高于800C時，得到的石膏稱為高溫鍛燒石膏或地板石膏Ca SO4 (I )， 由于部分石膏分

19、解出的氧化鈣起催化作用，所得產(chǎn)品又重新具有凝結(jié)硬化性能。建筑石膏將二水石膏在常壓非密閉狀態(tài)下加熱至 107 C 170C時，二水石膏脫水可得到自型半 水石 膏。建筑石膏是以自型半水石膏為主要成分，不預加任何外加劑的粉狀膠結(jié)料，主要用于制作石膏制品。建筑石膏色白，雜質(zhì)含量很少，粒度很細，亦稱模型石膏，是制作裝 飾制品的主要原料。建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏與適量的水混合，最初成為可塑的漿體，但很快失去塑性，這個過程稱為凝結(jié)；以后迅速產(chǎn)生強度，并發(fā)展成為堅硬的固體，這個過程稱為硬化。石膏的凝結(jié)硬化是一個連續(xù)的溶解、水化、膠化、結(jié)晶過程。由于二水石膏在水中的溶解度(2.05g/L )比半水石膏溶解度(

20、8. 5g/L小得多，半水石膏的飽和溶液對于二水石膏就成了過飽和溶液，所以二水石膏以膠體微粒自水中析出。由于二水石膏的析出，破壞了半水石膏溶解的平衡狀態(tài)，新的一批半水石膏又可繼續(xù)溶解和水化。如此循環(huán)進行，直到 半水石膏全部耗盡。漿體中的自由水分因水化和蒸發(fā)而逐漸減少， 二水石膏膠體微粒數(shù)量 則不斷增加，而這些微粒比原來的半水石膏粒子要小得多，由于粒子總表 面積增加，需要 更多得水分來包裹，所以，漿體的稠度使逐漸增大，顆粒之間的摩擦力和粘結(jié)力 逐漸增加，因而漿體可塑性增加，表現(xiàn)為石膏的嘴結(jié) 。其后，漿體繼續(xù)變稠，逐漸凝聚成為晶體， 晶體逐漸長大，共生和相互交錯，石膏強度隨之增加，最后成為堅硬的固

21、體。建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)建筑石膏分為優(yōu)等品、一等品和合格品二個等級。建筑石膏質(zhì)量標準CCB 9776-88)表1-4技術(shù)要求等級優(yōu)等品_徑口 等口口合格品抗折強度/MPa2. 52.11.8抗壓強度/MPa5.04. 0【3. 0|細度，0.2mm方孔篩篩余5.010. 015. 0/%建筑石膏的密度為2. 50 2. 80g/ cm 3,堆積密度為800 1100kg/m3，建筑石膏具有 以下特 性： 孔隙率大(約占50滄60%，強度低。石膏的理論需水量為 18.6%，但為了使 石膏具有必 要的可塑性，通常加水量達60 % 80 %，水蒸發(fā)后留下大量孔隙，所以孔隙 率很大。一等石膏 硬化后1天

22、強度約5 8MPa, 7天最大強度可達8 12MP& 凝結(jié)硬化快。3 5min內(nèi)即可凝結(jié)，終凝不超過30min。在應用時需摻加緩凝劑。如棚砂、 酒石酸鉀鈉、擰橡酸、聚乙烯醇、石灰活化骨膠或皮膠等。硬化后體積微膨脹，膨脹率約1%耐水性、抗凍性差。建筑石膏硬化后具有很強的吸濕性，在潮濕環(huán)境中，晶體間粘結(jié)力削弱， 強度顯著降低。吸水后受凍，孔隙中水分結(jié)冰而是使石膏崩裂。 防火性好。遇火災時，二水石膏的結(jié)晶水蒸發(fā)，吸收熱量，表面生成的無水石膏是良好的絕 緣體。建筑石膏的應用及保管石膏抹灰材料。石膏板材：紙面石膏板、石膏空心條板、纖維石膏板等。石膏砌塊。建筑石膏在運輸和儲存中要注意防止受潮，一般儲存3個

23、月后，其強度會降低約30%高強石膏將二水石膏在0. 13MPS密閉狀態(tài)下加熱至125C時，二水石膏脫水可得到a型半水 石膏。a半 水石膏結(jié)晶良好，晶粒堅實、粗大，因而比表面積較小，需水量約為 35% 45%，所以此石膏硬化 后具有較高密實度和強度。3h抗壓強度可達924MPa 7天抗壓強度可達1540MPa故名高強石 膏。高強石膏適用于強度要求較高的抹灰工程、裝飾制品和石膏板。摻入防水劑，可用于濕度較高的環(huán)境中。加入有機材料，如聚乙烯醇水溶液、聚醋酸乙烯乳液等，可配成膠粘劑，其特點是元收縮。粉刷石膏粉刷石膏是由自型半水石膏和其他石膏相(硬石膏或假燒結(jié)土質(zhì)石膏)、各種外加劑(木質(zhì)磺酸鈣、擰橡酸、

24、酒石酸等緩凝劑)及附加材料(石灰、燒稀土、氧化鐵紅等)所組成 的一種新型抹 灰材料。粉刷石膏具有表面堅硬、光滑細膩、不起灰的優(yōu)點，還可調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣濕度，提高舒 適度的功能。無水石膏水泥和地板石膏將天然二水石膏加熱至400C以上(400750 C)，石膏完全失去水分，成為不溶性硬 石膏， 失去凝結(jié)硬化能力，但當加入適量激發(fā)劑混合磨細后，又能凝結(jié)硬化，稱為無水石膏水泥。無水石膏水泥宜用于室內(nèi)，主要用作石膏板或其他制品，也可用于室內(nèi)抹灰。將天然二水石膏加熱到800C以上，得到的地板石膏，由于部分石膏分解出的氧化鈣起催化作用，具有凝結(jié)硬化性能。地板石膏有較高的強度和耐磨性，抗凍性也較好。例：以下關(guān)于建

25、筑石膏特性描述中，不正確的是(C)A孔隙率大，強度低；B凝結(jié)硬化快；C硬化后體積膨脹5%;D防火性好。石灰二、石灰石灰是一種古老的建筑材料，是以石灰石為原料經(jīng)鍛燒而成的。石灰石鍛燒溫度?？刂圃?000 1200 C,鍛燒后石灰的體積比原來的體積一般只縮小 10%15% 故石灰具有多孔結(jié)構(gòu)。石灰石在窯爐內(nèi)鍛燒常會產(chǎn)生不熟化的欠火石灰和熟化過緩的過火石灰。過火石灰熟化十分緩慢，可能造成硬化砂漿崩裂或鼓泡現(xiàn)象，影響工程質(zhì)量。根據(jù)Mag量的多少，石灰可分為：低矮石灰（鈣質(zhì)石灰），MaO5% 讀質(zhì)石灰熟化較慢，但硬化后強度稍高。（一）生石灰的熟化生石灰加水后生成Ca（OH 2的過程，稱為石灰的消化或熟化

26、。生石灰熟化過程中，體積膨脹1 2.5倍。鍛燒良好，CaO含量高的石灰熟化較快，放熱量和體積增大也較多。石灰熟化的方法有兩種：（1） 用于調(diào)制石灰砌筑砂漿或抹灰砂漿時，需將生石灰熟化成石灰漿（膏）。生石灰在化灰池中熟化。為了消除過火石灰的危害，石灰漿應在儲灰坑中陳伏兩個星期以上。（2）用于拌制石灰土（石灰、稀土）、三合土（石灰、勃土、砂石或爐渣等）時，將生石 灰熟化 成消石灰粉。工地上調(diào)制消石灰粉時，將生石灰塊堆放 0.5m高后淋適量水。目前 多用機械方法在 工廠中將生石灰熟化成消石灰粉，在工地調(diào)水使用。（二）石灰的凝結(jié)硬化石灰漿體在空氣中逐漸硬化，是由下面兩個同時進行的過程來完成的。（1）結(jié)

27、晶作用：游離水蒸發(fā)，Ca （OH 2逐漸從飽和溶液中結(jié)晶。（2） 碳化作用：Ca （OH 2與空氣中a元化合生成CaCO晶體，釋放出水分并被蒸發(fā)。一般純石灰漿，不易硬化，強度、硬度不高，收縮大，易產(chǎn)生裂縫，所以石灰漿不能單獨使用，必須摻入填充材料，如摻砂子配成石灰砂漿使用。摻入砂子不僅減少收縮，而且能在石灰漿內(nèi)形成連通的毛細孔道，使內(nèi)部水分蒸發(fā)和碳化進一步進行，以加速硬化。為了避免收縮裂縫，常加纖維材料，制成石灰麻刀灰、石灰紙筋灰等。（三）石灰的技術(shù)性質(zhì)按石灰標準CJC/T 479-92 ）將生石灰和熟石灰各分為三等，見表 1 5。建筑生石灰分等指標表1-5項目鈣質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰優(yōu)等品一等品

28、合格品優(yōu)等品一等品合格品(CaO+MgO含量(%908580858075未消化殘渣含量（5mni圓孔篩5101551015余%5796810CO含量2. 82. 322. 82. 32. 0(%產(chǎn)漿量（Lkg-1）石灰具有如下特性：（1）良好的保水性。是因為生石灰熟化生成顆粒極細（粒徑為1卩m呈膠體態(tài)分散的CaCOH 2,其表面吸附一層較厚的水膜。（2） 凝結(jié)硬化慢、強度低。1 : 3石灰砂漿，硬化28天后抗壓強度只有0.2-0.5MPa。（3）耐水性差。已硬化的石灰，由于 Ca（OH 2易溶于水，因而耐水性差。（4）體積收縮大。由于石灰硬化過程中，大量水分的蒸發(fā)引起。（四）石灰在建筑中的應用

29、（1）石灰乳涂料和石灰砂漿。（2） 灰土和三合土。熟石灰粉與刻土按一定比例配合稱為灰土，再加入煤渣、爐渣、砂等，即為 三合土。用于建筑物基礎和地面的墊層。（3）硅酸鹽制品。蒸壓灰砂磚、蒸養(yǎng)粉煤灰磚、碳化灰砂磚及硅酸鹽混凝土等。（4）碳化石灰板。將磨細生石灰、纖維狀填料或輕質(zhì)骨料混合后攪拌成型，然后通入高濃度CO進行人工碳化（約1224h）制成的一種輕質(zhì)板材。石灰還可配制元熟料水泥，如石灰礦渣水泥、石灰粉煤灰水泥等。建筑工程中大量采用磨細生石灰代替石灰膏和消石灰粉配制砂漿和灰土， 或直接用于 制造硅酸鹽制品。磨細生石灰有以下優(yōu)點： 顆粒細?。?0 ym方孔篩篩余小于30% ，表面積極大，水化反應

30、速度提高3050倍，水化時 體積膨脹均勻，避免產(chǎn)生局部膨脹過大現(xiàn)象，所以可不經(jīng)預先消化和陳伏而直接應用；將石灰的熟化過程與硬化過程合二為一，熟化過程中所放熱量又可加速硬化過程，從而改善石灰硬化緩慢的 缺點，并可提高石灰漿體硬化后的密實度、 強度和抗水性；石灰中的過火石灰和欠火石灰被磨細， 提高了石灰的質(zhì)量和利用率。石灰在運輸儲存中，應注意防潮、防爆。菱苦土、水玻璃菱苦土是將天然菱筷礦（MgCO般燒、磨細而成的粉狀物質(zhì)。菱苦土密度為 3.1 3. 4g/cm 3,堆 積密度為 800900kg/m。用水調(diào)制菱苦土時，生成Mg（OH 2,漿體凝結(jié)硬化慢，強度低。一般可用氯化鎂 （MgClz 6HO

31、）、 硫酸鎂、氯化鐵、硫酸亞鐵等鹽類的溶液調(diào)拌，最常用的是氯化鎂。菱苦土吸濕性大，抗水性差，易變形和在表面泛霜。菱苦士最突出的優(yōu)點是與植物纖維有良好的粘結(jié)力，且堿性較弱。建筑工程中常用來制造菱苦土木屑地面、木屑板和木絲板。四、水玻璃（一 ）水玻璃的化學組成和生產(chǎn)水玻璃俗稱泡花堿，是一種能溶于水的硅酸鹽，由不同比例的堿金屬和二氧化硅所組成。最常用的是硅酸納水玻璃NOnSiO2，還有硅酸餌水玻璃K2OnSiO2等。水玻璃的主要原料是石英砂、 純堿、燒堿。水玻璃是一種氣硬性膠凝材料，在水中溶解的難易隨水玻璃模數(shù) n （SiO2與NaO分子數(shù)比）的大小 而異。n大，水玻璃動度大，較難溶于水，但較易硬化

32、。建筑上常用的水玻璃的模數(shù)為2. 62. 8,密度為 1. 36 1.50g/ cm 。（二）水玻璃的硬化 水玻璃在空氣中吸收二氧化碳，形成硅酸凝膠，并逐漸干燥而硬化。為了加速硬化，常加入固化劑Naz SiF6，摻量為 12%15%（二）水玻璃的硬化水玻璃在空氣中吸收二氧化碳，形成硅酸凝膠，并逐漸干燥而硬化。為了加速硬化，常加入固化劑Naz SiF6，摻量為 12%15%（三）水玻璃的性質(zhì)及應用水玻璃的粘結(jié)性好，硬化后有較高的強度。水玻璃可配制如下材料：（1）耐酸材料。水玻璃硬化后主要成分是硅酸凝膠，除氫氟酸、過熱磷酸等少數(shù)酸外，幾乎在所有的酸性介質(zhì)中都有較高的穩(wěn)定性。可用水玻璃配制耐酸膠泥、

33、砂漿及混凝土，廣泛用于防腐工程。（2）耐熱材料。水玻璃硬化后形成硅酸凝膠空間網(wǎng)狀骨架，因此具有良好的耐熱性。采用耐熱的 砂、石，可配制成水玻璃耐熱混凝土，耐熱溫度達 1200C。（3）涂料。用于涂刷建筑材料（天然石材、混凝土及硅酸鹽制品）表面，可提高材料的密實度、 強度和抗風化能力。注意水玻璃不能涂刷石膏制品，因為硅酸納與硫酸鈣發(fā)生反應生成硫酸鍋，在 制品孔隙中結(jié)晶，體積顯著膨脹，會導致制品破壞。（4）灌漿材料。用水玻璃和氯化鈣水溶液交替灌入土壤中，兩種溶液反應生成硅酸凝膠，為一種 吸水膨脹的凍狀凝膠，可加固土壤，提高抗?jié)B性。（5）保溫絕熱材料。以水玻璃為膠結(jié)材料，膨脹珍珠巖或膨脹蛙石為骨料，

34、加入一定赤泥或氟硅 酸納，經(jīng)配料、攪拌、成型、干燥、熔燒而成的制品，具有良好的絕熱性能。（6）配制防水劑。以水玻璃為基料，加入藍磯（硫酸銅）、明磯（鉀鋁磯）、紅磯（重鉻酸鉀餌）和紫磯（鉻磯）配制防水劑，適量與水泥漿調(diào)合，堵塞漏洞、縫隙等局部搶修工程。由于凝結(jié)過速，不能用于屋面、地面防水砂漿。例：水玻璃不能用于涂刷：（D ）。黏土磚硅酸鹽制品 C水泥混凝土D.石膏制品2020年一級注冊建筑師 建筑材料與構(gòu)造要點總結(jié)第 3講講義硅酸鹽水泥的生產(chǎn)及礦物組成第三節(jié) 水泥本節(jié)重點介紹通用硅酸鹽水泥的生產(chǎn)、性質(zhì)與使用，簡要介紹了其他品種水泥的性質(zhì)和應用。通過 學習掌握通用硅酸鹽水泥的性質(zhì)、影響因素及應用范

35、圍，了解其他品種水泥的特性，以合理選用水 泥。水泥是無機水硬性膠凝材料，是重要的建筑材料之一。水泥品種很多，按其組成主要分為：通用硅 酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽系水泥四大類 ；按性能和用途可分為：通用水泥、 專用水泥、特性水泥三大類。通用硅酸鹽水泥是土木工程中用量最大的水泥，包括硅酸鹽水泥、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合硅酸鹽水泥六個 品種。一、通用硅酸鹽水泥通用硅酸鹽水泥是以硅酸鹽水泥熟料和適量石膏及規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料。按混合材料的品種和摻量，通用硅酸鹽水泥分為硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰

36、質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥。（一）硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥是通用硅酸鹽水泥的基本品種，分為兩個類型：未摻混合材料的為 I型硅酸鹽水泥，代 號p. I ;摻入不超過水泥質(zhì)量5%勺混合材料（粒化高爐礦渣或石灰石）的稱為 II型硅酸鹽水泥， 代號p. II 。硅酸鹽水泥的生產(chǎn)及礦物組成生產(chǎn)水泥的原料主要是石灰質(zhì)原料和黏土質(zhì)原料，還有用來調(diào)節(jié)SiO2、AI2Q、FqO含量的輔助原料。此外，為了改善鍛燒條件，常常加入少量的礦化劑（如螢石CaF2）、晶種等。生產(chǎn)水泥的原料按來源可分為：天然原料：石灰石、大理石、硅藻土、火山灰、鐵粉等。工業(yè)廢料：高爐礦渣、制堿廢渣、銅礦渣、鋁礦渣等。一般很難

37、找到符合要求的單一原料，都是采用幾種原料進行調(diào)配，使其化學成分符合如下要求：CaO64% 68% SiO2 21% 23%、ALO 5% 7%、FqQ 3% 5%、MgO5%硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝流程概括起來稱為兩磨一燒，即生料的磨細、生料的鍛燒、熟料的磨細。硅酸鹽水泥熟料的主要礦物如下：硅酸三鈣3CaO SiO 2CaS37%60%硅酸二鈣 2CaO SiO 2C2S15%37%鋁酸三鈣3CaO Al 2QC3A7%15%鐵鋁酸四鈣4CaO Al 2Q FezQCAF10%18%除所列主要礦物外，水泥中還存在少量的有害成分，如游離CaO MgO硫酸鹽（折合SO計算）等。這些有害成分含量過多將會

38、降低水泥的質(zhì)量。硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化（1）硅酸鹽水泥的水化硅酸鹽水泥熟料礦物水化特性見表1-7。硅酸鹽水泥熟料礦物水化、凝結(jié)硬化特性表1-7性能指標熟料礦物C3SC2SGAGAF凝結(jié)硬化速率快慢最快中28d水化熱多少最多中強度早期高低低低后期高低高低幾種礦物的水化反應如下：2 (3CaO SiOz )十 6HzO =3CaO - 2SiOz 3HzO 十 3Ca (OH z硅酸三鈣水化硅酸鈣氫氧化鈣2 (2CaO SiOz )十 4HzO=3CaO 2SiOz 3HzO 十 Ca (OH z硅酸二鈣3CaO Alz03 十 6HzO=3CaO AlzO 3 6HzO鋁酸三鈣

39、水化鋁酸三鈣4CaO Alz03 FeZ03 十 7HzO =3CaO Al zO 3 6HzO+CaO Fe zO 3 HzO鐵鋁酸四鈣水化鐵酸一鈣GS水化生成的水化硅酸鈣幾乎不溶于水，而立即以膠體微粒析出，并逐漸凝聚成凝膠。用電鏡觀察，水化硅酸鈣是大小與膠體相同、結(jié)晶度較差的、薄片或纖維狀顆粒，稱為C-S-H凝膠。水化生成的Ca (OH z在溶液中的濃度很快達到飽和，呈六方晶體析出。水化鋁酸三鈣(C3AH6)為立方晶體，在Ca(OH z飽和溶液中能與Ca(OH z進一步反應，生成六方晶體的C4AH1卸C4AH190 為了調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時間，都要摻入石膏，石膏與水化鋁酸鈣發(fā)生反應生成高硫型水

40、化硫鋁酸鈣(鈣磯石 3CaO Al zO 3 3CaS04 32HzO,代號 Aft )。CAH3+ CaSO 2HzO十 Hz 3CaO Al zQ 3CaSC4 3 2HzO+CaOH z C3AH8- CaSQ 2 HzO + HzO 3CaO Alz03 3CaS O4 31HzO+Ca( OH z鈣磯石是難溶于水的針狀晶體，它包圍在熟料顆粒周圍，形成保護膜，延緩水化。當石膏耗盡時， C3A還會與鈣磯石反應生成單硫型水化硫鋁酸鈣(3CaO Alz O 3 CaS Q 12HzO。單硫型水化硫 鋁酸鈣為六方板狀晶體。水泥漿在空氣中硬化時，表層水化形成的 Ca (OH z還會與空氣中的CO

41、z反應生成CaC03 綜上所述，水泥水化后主要水化產(chǎn)物有：水化硅酸鈣凝膠、水化鐵酸鈣凝膠、氫氧化鈣晶體、水化鋁酸鈣晶體、水化硫鋁酸鈣晶體。在充分水化的水泥石中，C-S- H約占70%, Ca (OH z約占20%，鈣磯石和單硫型水化硫鋁酸鈣約占 7% C-S-H對水泥石的強度和其他主要性質(zhì)起著決定性 作用。硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化過程水泥的凝結(jié)硬化至今仍在繼續(xù)研究，基于反應速度和物理化學的主要變化，可將水泥的凝結(jié)硬化分為以下幾個階段初始反應期水化初期，由于水化物尚不多，包有水化物膜層的水泥顆粒之間是分離著的，相互間引力較小，此 時水泥漿具有良好的塑性。一般的放熱反應速度為168J/ g h，持續(xù)時

42、間為5 10min。潛伏期凝膠體膜層圍繞水泥顆粒成長，相互間形成點接觸，構(gòu)成疏松網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使水泥漿體開始失去流動性和部分可塑性，這時為初凝，但此時還不具有強度。放熱反應速度為4. 2J/g h，持續(xù)時間1h。凝結(jié)期凝膠體膜層破裂(由于水分滲入膜層內(nèi)部的速度大于水化物通過膜層向外擴散的速度而產(chǎn)生的滲透壓)，水泥顆粒進一步水化，而使反應速度加快，直至新的凝膠體重新修補好破裂的膜層為止。放熱反應速度在6h內(nèi)逐漸增加到211/g h，持續(xù)時間為6h。硬化期形成的凝膠體進一步填充顆粒之間空隙，毛細孔越來越少，使結(jié)構(gòu)更加緊密，水泥漿體逐漸產(chǎn)生強度而進入硬化階段。放熱反應速度在 24h內(nèi)逐漸降低到4. 2J

43、/g h，持續(xù)時 間6h至若干年。經(jīng)過長時間(幾個月甚至幾年)的水化以后，多數(shù)顆粒仍剩余尚未水化的內(nèi)核。因此，硬化后的水泥石是由凝膠體、未水化水泥顆粒和毛細孔組成的不均質(zhì)結(jié)構(gòu)體。影響水泥凝結(jié)硬化的主要因素有：水泥熟料礦物組成、水泥的細度、石膏摻量、拌合 加水量、調(diào)凝外加劑、養(yǎng)護時間(齡期)、 溫度和濕度等。石膏摻量必須適當，過少起不到緩凝作用；摻量過多時，過量的硫酸鈣所電離的CeT產(chǎn)生強烈的凝聚作用，造成促凝效 果，而且摻量過多，后期生成的鈣磯石將引起水泥石的膨脹 破壞。硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)(GB 175-2007)細度水泥顆粒粒徑一般在7- 200卩m水泥顆粒的粗細程度采

44、用篩析法或比表面積法測定。國家標準規(guī)定比表面積應不小于300nn/kg。標準稠度需水量指水泥加水調(diào)制到某一規(guī)定稠度時的凈漿所需拌合用水量占水泥質(zhì)量的百分數(shù)。凝結(jié)時間凝結(jié)時間分為初凝和終凝。從水泥加水拌合起，至水泥漿開始失去可塑性所需的時間為初凝；水泥加水拌合起，至水泥漿完全失去可塑性，并產(chǎn)生強度所需的時間為終凝。國家標準規(guī)定硅酸鹽水泥的初凝時間不得小于45min，終凝時間不得大于390min。凝結(jié)時間不滿足要求的水泥為不合格 品。體積安定性指水泥在硬化過程中，體積變化是否均勻的性能。如果體積變化不均勻，就稱為體積安定性不良。體積安定性不良一般是由游離氧化鈣、游離氧化續(xù)或石膏過多造成的。游離氧化

45、鈣、游離氧化續(xù)在高溫下生成，水化很慢，在水泥已經(jīng)凝結(jié)硬化后才進行水化，這時產(chǎn)生體積膨脹，水泥石出現(xiàn)龜裂、彎曲、松脆、崩潰等現(xiàn)象。當水泥熟料中石膏摻量過多時，在水泥硬化后，其 SO離子還會與固態(tài)的水化鋁酸鈣反應生成水化硫鋁酸鈣，體積膨脹引起水泥石開裂。國標規(guī)定，用試餅法和雷氏法測定游離氧化鈣引起的體積安定性不良。游離氧化續(xù)引起的體積安定性不良須用壓蒸法才能檢驗出來。由SO造成的不良，則需長期在常溫水中才能發(fā)現(xiàn)。由于游離 氧化鎮(zhèn)及SO造成的不良不便于檢驗，所以國 標規(guī)定Mg&5. 0%， SO3W 3. 5%。體積安定性不符合要求的為不合格品。但某些體積安定性不合格的水泥存放一段時間后，由于水泥中

46、的游離氧化鈣吸收空氣中的水而熟化，會變?yōu)楹细?。強度水泥的強度是指膠砂的強度，而不是凈漿的強度，是評定水泥強度等級的依據(jù)。按GB/T17671-1999水泥膠砂強度檢驗方法測定。水泥和標準砂按1 : 3混合，加入規(guī)定數(shù)量的水(水灰比 0.5，制成40mmX40mmX 160的試件， 在20 士 1C水中養(yǎng)護，經(jīng)一定齡期(3d、28d)，測得試件的抗折和抗壓強 度來劃分強度等級。硅酸鹽水泥強度等級分為 42.5、42.5R、52. 5、52.5R、62. 5、62.5R六個強度等 級，見表1-8。硅酸鹽水泥各齡期的強度值 CCB 175-2007)表1-8品種強度等級抗壓強度(MPa抗折強度(MP

47、a3d28d3d28d硅酸鹽水泥42. 517.042. 53. 56. 542.5R22.042. 54. 06. 552. 523.052. 54. 07. 052.5R27.052. 55. 07. 062. 528.062. 55. 08. 062.5R32.062. 55. 58.0（6）氯離子含量水泥混凝土是堿性的（新澆混凝土的pH值為12.5或更高），鋼筋在堿性環(huán)境下由于 其表面氧化 保護膜的作用，一般不致銹蝕。但如果水泥中氯離子含量較高，氯離子會強烈促進銹蝕反應，破壞保護膜，加速鋼筋銹蝕。因此，國家標準規(guī)定：硅酸鹽水泥中氯離子含量應不大于0.06%。氯離子含量不滿足要求的為不合

48、格品。硅酸鹽水泥除了上述技術(shù)要求外，國家標準對硅酸鹽水泥還有不溶物、燒失量等要求。（7）水化熱及堿含量水泥的水化熱大部分在水化初期（7d）內(nèi)放出，以后逐漸減少。水泥中的堿含量按NaO十0.658K2Q計算值表示。對活性骨料，堿含量不得大于 0.6%。硅酸鹽水泥石的腐蝕與防止、特性與應用硅酸鹽水泥石的腐蝕與防止（1）腐蝕的類型1）軟水侵蝕在流動水及壓力水作用下，氫氧化鈣（溶解度 1.2g/L ）將被溶解并帶走，氫氧化鈣會 進一步溶 解，其他水化產(chǎn)物如水化硅酸鈣、 水化鋁酸鈣等亦將發(fā)生分解。氫氧化鈣溶出5%時，強度下降7%; 溶出24%寸，強度下降29%硬水中，水泥石腐蝕較小。是由于 Ca（OH

49、2與Ca（ HCO ） 2反應生成CaCO填實在 孔隙內(nèi)，阻止 外界水分的侵入和氫氧化鈣的溶出。Ca （OH z +Ca （HC Q） z = 2CaC03 +2HzO2）硫酸鹽腐蝕Ca （OH z 十 NaSQ +2HzO =CaS O 2Hz 0 十 2NaOH硫酸鹽與氫氧化鈣作用，生成硫酸鈣，硫酸鈣與 GAH反應生成水化硫鋁酸鈣（鈣磯石 Aft ），產(chǎn) 生膨脹破壞。當水中硫酸鹽濃度較高時，生成的硫酸鈣會在孔隙中直接結(jié)晶成二水石膏，產(chǎn)生體積 膨脹，導致水泥石破壞。3）續(xù)鹽腐蝕MgSO+Ca （OH z+2HzO=CaSO 2HzO十 Mg （OH zMgClz +Ca （OH z =CaC

50、lz 十 Mg （OH z反應生成的Mg （OH z松軟無膠結(jié)能力，CaClz易溶于水，二水石膏則引起硫酸鹽 破壞。4）碳酸性腐蝕Ca （OH 2+ CQ+ H2O =CaC3+2HOCaC O+ CQ + H 2O= Ca （HC03 z （易溶）反應生成的Ca（ HC O ） 2易溶于水。5）一般酸性腐蝕2HC1 十 Ca （OH z= CaClz 十 2HzOHSO +Ca （OH z = CaSO 2HzO反應生成的CaCb易溶于水，二水石膏則引起硫酸鹽破壞。6）強堿腐蝕堿類溶液如濃度不大時，一般是無害的。但鋁酸鹽含量較高的硅酸鹽水泥遇到強堿作用也會被腐蝕。3CaO Al 2O十 6N

51、aOH =3NazO- A1O（易溶）十 3Ca （OH 22NaOH COz =NaCO十 H2O當水泥石被氫氧化納浸透后又在空氣中干燥，與空氣中的CO作用生成碳酸納，碳酸鈉在水泥石毛細孔中結(jié)晶，而使水泥石脹裂。（2）硅酸鹽水泥石腐蝕的防止1） 合理選用水泥品種，減少水泥中易被腐蝕的組分，如Ca（OH 2、CAH。2）提高水泥石的密實度，減少腐蝕性介質(zhì)進入水泥石內(nèi)部的通道。3） 做保護層，可在水泥石表面涂抹耐腐蝕的涂料，如水玻璃、瀝青、環(huán)氧樹脂等，也可以鋪設耐 酸陶瓷、耐酸石料。硅酸鹽水泥的特性與應用硅酸鹽水泥具有凝結(jié)硬化快、強度高（尤其早期強度高）、抗凍性好、耐腐蝕性差、耐熱性差、水化熱高

52、等特點，適用于高強混凝土工程、預應力混凝土工程、早強要求高混凝土工程、冬期施工混凝土工程；不適用于大體積混凝土工程、高溫環(huán)境工程、有海水或侵蝕性介質(zhì)存在的工程。例：1.下列哪個不是硅酸鹽水泥的組成材料？ （ BA .石灰石B .鎂礦C .粘土D .鐵礦粉硅酸鹽水泥中，對強度貢獻最大的熟料礦物是：（A ）0A.GSB .GSC.C3AD.CAF水泥強度試體養(yǎng)護的標準環(huán)境是：（ D ） oA. 20r +3C, 95%相對濕度的空氣B . 20E +1C, 95%相對濕度的空氣C . 20C +3C的水中D . 20C 1C的水中2020年一級注冊建筑師 建筑材料與構(gòu)造要點總結(jié)第4講講義普通硅酸鹽

53、水泥、礦渣硅酸鹽水泥（二 ）摻混合材料的硅酸鹽水泥混合材料為了調(diào)整水泥強度等級、擴大使用范圍，改善水泥的某些性能，增加水泥的品種和產(chǎn)量，充分利用工業(yè)廢料，降低成本，可在硅酸鹽水泥中摻入一定量的混合材料，多采用磨細的天然巖石或工業(yè)廢渣?；旌喜牧习ɑ钚曰旌喜暮头腔钚曰旌喜?。活性混合材本身加水不硬化，但與石灰或石灰和石膏拌合再一起，加水后在常溫下，能生成具有膠凝性的水化產(chǎn)物，既能在水中硬化，又能在空氣中硬化，稱為活性混合材。屬于這類性質(zhì)的有粒化高爐礦渣、火山灰質(zhì)混合材、粉煤灰。非活性混合材磨細的石英砂、石灰石、黏土、慢冷礦渣及各種廢渣等屬于非活性混合材。它們與水泥成分不起化學作用或化學作用很小。普

54、通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥代號為pQ其中加入了大于5加不超過20%勺活性混合材，并允 許不超過水泥 質(zhì)量的8%勺非活性混合材料或不超過水泥質(zhì)量 5%勺窯灰代替部分活性混合 材,分為42.5、42.5R、 52.5、52.5R四個強度等級，各齡期的強度應滿足表 1-9的要求。普通硅酸鹽水泥各齡期的強度要求 CCB 175-2007)表1-9強度等級抗壓強度(MPa抗折強度(MPa3d28d3d28d42. 517.042. 53. 56.542.5R22.042. 54.06.552. 523.052. 54.07.052.5R27.052. 55. 07.0普通水泥的初凝時間不得早于 45mi

55、n，終凝時間不得遲于600min，細度、體積安定 性、氧化續(xù)含 量、二氧化硫含量、氯離子含量要求與硅酸鹽水泥完全相同。普通硅酸鹽水泥的性能與硅酸鹽水泥接近。該水泥廣泛用于各種混凝土工程中，是我國主要水泥品種之一。礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥分為兩個類型，加入大于 20%且不超過50%勺?；郀t礦渣的為A型，代號P S A;加入大于50%且不超過70%勺?；郀t礦渣的為B型，代號P- S- Bo其中允許不超過水泥質(zhì)量的8%勺活性混合材、非活性混合材料和窯灰中的任一種材料代 替 部分礦渣，分為32. 5、32.壩、42.5、42.5R、52. 5、52.5R六個強度等級，各齡期的 強度不能 低于表

56、1-10中的規(guī)定。礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及復合水泥各齡期的強度要求CGB 175-200n表1-10強度等級抗壓強度(MPa抗折強度(MFa3d28d3d28d32.510.032.52.55.532.5R15.032.53.55.542.515.042.53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5R23.052.54.57.0礦渣硅酸鹽水泥細度要求80 ym方孔篩篩余不大于10%或 45 ym方孔篩篩余不大于30%。氧化娛含 量，對PSA型要求不大于6.0%，如果含量大于6.0%時，需進行壓蒸安定性試驗并合格。對 PS-B型不作要

57、求；三氧化硫含量不大于4.0%。凝結(jié)時間、體積安定性、氯離子含量要求均與普 通硅酸鹽水泥相同。礦渣水泥加水后，首先是水泥熟料礦物與水作用，然后水化產(chǎn)物Ca(OH z與礦渣中的活性氧化硅和活性氧化鋁進行二次反應，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣。xCa (OHz+SiOz+m1HzO=xCaOSiOz n1HzOyCa (OH z 十 AlzOa十 m2Hz& yCaO AlzO n 2HzO礦渣水泥有如下主要特點：早期強度低，后期強度增長較快；水化熱低；耐熱性好；(4 )具有較強的抗溶出性侵蝕及抗硫酸鹽侵蝕的能力 ；(5 )泌水性及干縮性較大；(6 )抗凍性、抗?jié)B性、抗碳化能力差。礦渣水泥適用于大體

58、積混凝土、耐熱混凝土、水工及海工混凝土，不適于受凍融或干濕交替作用的混凝土。粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥代號為P F，其中加入大于20%且不超過40%勺粉煤灰。 火山灰質(zhì)硅酸鹽水 泥代號為P . P，其中加入了大于20加不超過40%勺火山灰質(zhì)混 合材料。復合硅酸鹽水泥代號為P C，其中加入了兩種(含)以上大于 20%且不超過50%勺混合材料， 并允許用不超過水泥質(zhì)量8%勺窯灰代替部分混合材料，所用混合材材料為礦渣時，其摻加量不得與礦渣硅酸鹽水泥重復。技術(shù)指標這三種水泥的細度、凝結(jié)時間、體積安定性、強度等

59、級、氯離子含量要求與礦渣硅酸鹽水泥相同。二氧化硫含量要求不大于4.0%。氧化錢的含量要求不大于 6.0%，如果含量大于6. 0%時，需進行 壓蒸安定性試驗并達到合格。性能及應用粉煤灰水泥的性質(zhì)大多與礦渣水泥相同，但干縮小、抗裂性高。適用于大體積水工混凝土工程及地下和海港工程，對承受荷載較遲的工程更為有利?；鹕交宜嗯c礦渣水泥比較同樣具有早期強度低，后期強度增長較快、水化熱小的特點，但抗?jié)B性好，在干燥環(huán)境中更易產(chǎn)生裂縫。適用于蒸氣養(yǎng)護的混凝土構(gòu)件、大體積混凝土、抗軟水和硫酸鹽侵蝕的工程，特別適用于有抗?jié)B要求的混凝土結(jié)構(gòu)。復合水泥可避免摻單一混合材的缺點，綜合性質(zhì)較好。水泥的運輸與儲存水泥應按不同

60、生產(chǎn)廠家，不同品種、強度等級、批號分別存運，嚴禁混雜。儲存須注意防潮和防止空氣流動。水泥儲存期規(guī)定為3個月。為了減少水泥安定性不良現(xiàn)象，對新 出廠的水泥，應存、 放lad左右。常用水泥主要性能與選用見表1-11及表1-12。 五種水泥的特性及強度等級表1-11水泥品種硅酸鹽水泥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特性1.硬化快，強度 高；2.水化熱較 大；3.耐凍性較 好；4.耐腐蝕與 耐軟水侵蝕性較 差早期強度較高；水化熱較大；3. 耐凍性較好；4.耐 腐蝕與耐軟水侵蝕 性較差1.早期強度低， 后期強度增加 較快；2.水化熱 較??；3.耐凍性 差；4.耐硫酸鹽 腐