《建筑材料與檢測(cè)》教學(xué)課件(全)

1、緒論學(xué)習(xí)要點(diǎn)：掌握建筑材料的定義與分類，建筑材料標(biāo)準(zhǔn)的分類及表示方法；了解建筑材料在建筑工程中的地位與作用，以及建筑材料的發(fā)展歷史和發(fā)展方向。一、建筑材料的定義與分類廣義上建筑材料是指用于建筑工程中所有材料的總稱。不僅包括構(gòu)成建筑物的材料，而且包括在建筑工程施工中的一些輔助性材料。 建筑工程 是指一般的工業(yè)與民用建筑的房屋建筑工程，以及與房屋建筑工程構(gòu)造形式類似的構(gòu)筑物。狹義上建筑材料是指組成建筑物的材料。構(gòu)筑物建筑物一、建筑材料的定義與分類按化學(xué)成分分按使用功能分建筑材料非金屬材料金屬材料復(fù)合材料無機(jī)非金屬材料有機(jī)非金屬材料黑色金屬有色金屬建筑材料建筑結(jié)構(gòu)材料墻體材料建筑功能材料如磚、砌塊、

2、板材如鋼筋、混凝土等如防水、裝飾、絕熱材料等二、建筑材料在建筑工程中的地位和作用建筑材料是建筑業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。在建筑工程總投資中，建筑材料投資占60%以上。建筑藝術(shù)的發(fā)揮，建筑功能的實(shí)現(xiàn)，必須有品種多樣質(zhì)量良好的建筑材料。建筑材料的質(zhì)量直接關(guān)系到建筑工程的質(zhì)量。三、我國(guó)建材及建材工業(yè)的發(fā)展歷史上傳統(tǒng)建筑材料的應(yīng)用建國(guó)以來建材及建材工業(yè)的發(fā)展改革開放以后建材工業(yè)的發(fā)展我國(guó)建材工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向三、我國(guó)建材及建材工業(yè)的發(fā)展歷史上我國(guó)建筑材料的應(yīng)用 我國(guó)的建筑材料主要是天然石材、木材、磚、石灰等一些材料。古代勞動(dòng)人民在建筑材料的生產(chǎn)和使用方面，取得了許多重大成就。例如：建成于公元前7世紀(jì)的萬(wàn)里長(zhǎng)城；

3、福建泉州的洛陽(yáng)橋；山西五臺(tái)山木結(jié)構(gòu)的佛光寺大殿；河北趙州橋。我國(guó)古代的建筑成就（選）萬(wàn)里長(zhǎng)城福建泉州的洛陽(yáng)橋建成于公元857年的木結(jié)構(gòu)佛光寺大殿河北趙州橋三、我國(guó)建材及建材工業(yè)的發(fā)展建國(guó)以來建材及建材工業(yè)的發(fā)展 解放后，建材工業(yè)的發(fā)展隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而迅猛發(fā)展。名 稱解放前解放后備注水 泥100萬(wàn)4億多鋼 材幾十萬(wàn)噸1000多萬(wàn)建筑陶瓷單一品種上千品種普通玻璃108萬(wàn)標(biāo)箱1億多標(biāo)箱三、我國(guó)建材及建材工業(yè)的發(fā)展改革開放后建材工業(yè)的發(fā)展 改革開放后，我國(guó)建材工業(yè)更是得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在世界建材生產(chǎn)中占的比例大幅度地提高。特別是裝飾材料的發(fā)展，更是日新月異，見下表。建筑材料的品種花色不斷地增加。

4、三、我國(guó)建材及建材工業(yè)的發(fā)展建設(shè)具有中國(guó)特色的新技術(shù)結(jié)構(gòu)，發(fā)展新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品；建設(shè)高效益的新產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品的技術(shù)含量和檔次進(jìn)一步提高；建立新的現(xiàn)代化管理體制和制度；塑造一支適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)要求的新隊(duì)伍。建筑材料向輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能方向發(fā)展。合理利用工業(yè)廢料生產(chǎn)建筑材料。四、建筑材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)及其作用建材工業(yè)企業(yè)必須嚴(yán)格按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。建筑材料的使用者必須按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選擇、使用質(zhì)量合格的材料，使設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)化，以確保工程質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，降低工程造價(jià)。供需雙方，必須按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行材料的驗(yàn)收，以確保雙方的合法權(quán)益。建筑材料的技術(shù)標(biāo)

5、準(zhǔn)分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，分別由相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化管理部門批準(zhǔn)并頒布。四、建筑材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)均有相應(yīng)的代號(hào)，其表示方法由標(biāo)準(zhǔn)名稱、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、發(fā)布順序號(hào)和發(fā)布年號(hào)組成。例如： 建筑用卵石、碎石GB/T 146852011標(biāo)準(zhǔn)名稱：建筑用卵石、碎石標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)：GB推薦標(biāo)準(zhǔn)：T發(fā)布順序號(hào)：14685發(fā)布年號(hào)：2011年四、建筑材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)代號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別標(biāo) 準(zhǔn) 代 號(hào) 及 名 稱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；GB/T推薦國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（部分）JGJ建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；JC國(guó)家建材局行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；JT交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；YB冶金部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；SD水電部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；LY林業(yè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)地方標(biāo)準(zhǔn)D

6、B地方標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)五、本課程的作用、內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法本課程的作用 建筑材料科學(xué)與工程，本身是一門科學(xué)技術(shù)。對(duì)于建筑類高等職業(yè)學(xué)校的各相關(guān)專業(yè)，建筑材料課程是學(xué)好其它專業(yè)課的基礎(chǔ)。因此，她它是一門必修的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。本課程的內(nèi)容本課程主要講述建筑工程中常用建筑材料的原材料及生產(chǎn)工藝、品種與規(guī)格、主要技術(shù)性質(zhì)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)方法、應(yīng)用和保管等基本知識(shí)。掌握建筑材料的性能和應(yīng)用，是學(xué)習(xí)本課程的重點(diǎn)。必須懂得如何選擇和使用建筑材料。五、本課程的作用、內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法本課程的學(xué)習(xí)方法堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)方法。認(rèn)真作好試驗(yàn)和填寫試驗(yàn)報(bào)告。抓住“一條主線”的學(xué)習(xí)方法。認(rèn)真完成作業(yè)和搞好課后復(fù)習(xí)。

7、四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院材料教研室第一章 材料的基本性質(zhì)學(xué)習(xí)要點(diǎn)：掌握材料三個(gè)方面的主要物理性質(zhì)1、與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)：四種密度、孔隙率和密實(shí)度、填充率和空隙率；、與水有關(guān)的物理性質(zhì)：親水性與憎水性、吸濕性與吸水性、耐水性、抗?jié)B性、抗凍性、與熱有關(guān)的物理性質(zhì)：導(dǎo)熱性、熱容量。掌握材料的力學(xué)性質(zhì)： 強(qiáng)度；并會(huì)計(jì)算材料的各種強(qiáng)度指標(biāo)；了解其它力學(xué)性質(zhì)： 彈性和塑性、脆性和韌性、硬度和耐磨性；了解材料的耐久性能。一、材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)材料的體積構(gòu)成 體積是材料占有的空間尺寸。由于材料具有不同的物理狀態(tài)，因而表現(xiàn)出不同的體積。一、材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)絕對(duì)密實(shí)體積 干燥材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積。即材料內(nèi)部

8、固體物質(zhì)的體積，或不包括內(nèi)部孔隙的材料體積。一般以表示。 一般將材料磨成規(guī)定細(xì)度的粉末，用排開液體的方法得到其體積。表觀體積 對(duì)于比較密實(shí)、孔隙較少的散粒狀材料，不必磨細(xì)，直接用排開液體的方法測(cè)定的體積。一般以 表示。 材料的自然體積 材料在自然狀態(tài)下的體積，即整體材料的外觀體積（含內(nèi)部孔隙和水分）。一般以V0 表示。 形狀規(guī)則的材料可根據(jù)其尺寸計(jì)算其體積；形狀不規(guī)則的材料可先在材料表面涂臘，然后用排開液體的方法得到其體積。材料的堆積體積 粉狀或粒狀材料，在堆積狀態(tài)下的總體外觀體積。松散堆積狀態(tài)下的體積較大，密實(shí)堆積狀態(tài)下的體積較小。一般以 表示。一、材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)（一）材料的密度 1、

9、實(shí)際密度 指材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，按下式計(jì)算： 式中：實(shí)際密度，g/cm3 或 kg/m3； m材料的質(zhì)量，g 或 kg； V材料的絕對(duì)密實(shí)體積，cm3 或 m3。2、表觀密度 材料單位表觀體積的質(zhì)量。按下式計(jì)算：式中： 體積密度， g/cm3 或 kg/m3； m材料的質(zhì)量，g 或 kg； 材料的自然體積，cm3 或 m3。（一）材料的密度（一）材料的密度 表觀體積是指包括內(nèi)部封閉孔隙在內(nèi)的體積。其封閉孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影響其總質(zhì)量或體積。 因此，材料的表觀密度與其內(nèi)部構(gòu)成狀態(tài)及含水狀態(tài)有關(guān)。工程中砂石材料，直接用排水法測(cè)定其表觀體積（一）材料的密

10、度砂表觀密度s的測(cè)定（kg/m3）式中：m0砂試樣的烘干質(zhì)量，g；m0300g； m1砂試樣、水及容量瓶總質(zhì)量，g; m2水及容量瓶總質(zhì)量，g。測(cè)定瓶+砂+水的質(zhì)量m1測(cè)定瓶+水的質(zhì)量m23、體積密度 體積密度是指材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。按下式計(jì)算： 式中：0材料的體積密度, g/cm3 或 kg/m3； m 材料的質(zhì)量，g 或 kg； V0材料的自然體積，cm3 或 m3。（一）材料的密度4、堆積密度 堆積密度是指粉狀或粒狀材料，在堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。按下式計(jì)算： 式中：0材料的堆積密度, g/cm3 或 kg/m3； m 材料的質(zhì)量，g 或 kg； 材料的堆積體積，cm3 或

11、 m3。（一）材料的密度（一）材料的密度砂堆積密度的測(cè)定將容量筒內(nèi)材料刮平，容量筒的容積即為材料堆積體積（一）材料的密度幾種密度的比較比較項(xiàng)目實(shí)際密度表觀密度體積密度堆積密度材料狀態(tài)絕對(duì)密實(shí)近似絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)自然狀態(tài)堆積狀態(tài)材料體積VV0計(jì)算公式應(yīng)用判斷材料性質(zhì)用量計(jì)算、體積計(jì)算（二） 材料的密實(shí)度 密實(shí)度是指材料體積內(nèi)固體物質(zhì)填充的程度。密實(shí)度的計(jì)算式如下： 式中：密度； 0材料的表觀密度。 對(duì)于絕對(duì)密實(shí)材料， 因 0 = ，故密實(shí)度D =1 或100%。對(duì)于大多數(shù)土木工程材料， 因 0 ，故密實(shí)度D 1 或 D 100%。 材料的孔隙率是指材料內(nèi)部孔隙的體積占材料總體積的百分率?？紫堵蔖按下

12、式計(jì)算：式中：V材料的絕對(duì)密實(shí)體積，cm3 或 m3； V0材料的表觀體積，cm3 或 m3； 0材料的表觀密度, g/cm3 或 kg/m3； 密度, g/cm3 或 kg/m3。 （三）孔隙率（四）空隙率 空隙率是指散粒材料在其堆積體積中, 顆粒之間的空隙體積所占的比例?？障堵?按下式計(jì)算： 式中：0材料的體積密度； 材料的堆積密度。 空隙率的大小反映了散粒材料的顆?；ハ嗵畛涞闹旅艹潭??？障堵士勺鳛榭刂苹炷凉橇霞?jí)配與計(jì)算砂率的依據(jù)。 孔隙率與空隙率的區(qū)別比較項(xiàng)目孔隙率空隙率適用場(chǎng)合個(gè)體材料內(nèi)部堆積材料之間作 用可判斷材料性質(zhì)可進(jìn)行材料用量計(jì)算計(jì)算公式二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)1、材料的親水性

13、與憎水性 與水接觸時(shí)，材料表面能被水潤(rùn)濕的性質(zhì)稱為親水性；材料表面不能被水潤(rùn)濕的性質(zhì)稱為憎水性。 具有親水性或憎水性的根本原因在于材料的分子結(jié)構(gòu)。親水性材料與水分子之間的分子作用力，大于水分子相互之間的內(nèi)聚力；憎水性材料與水分子之間的作用力，小于水分子相互之間的內(nèi)聚力。（）親水性材料（）憎水性材料二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)2、材料的吸水性 材料在水中吸收水分的能力，稱為材料的吸水性。 吸水性的大小以吸水率來表示。（1） 質(zhì)量吸水率 質(zhì)量吸水率是指材料在吸水飽和時(shí)，所吸水量占材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量百分比，并以m 表示。質(zhì)量吸水率m 的計(jì)算公式為：式中： mb材料吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）； m

14、g材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）。（2） 體積吸水率 體積吸水率是指材料在吸水飽和時(shí)，所吸水的體積占材料自然體積的百分率，并以WV表示。體積吸水率WV的計(jì)算公式為：式中: mb材料吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）； mg材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg） V0材料在自然狀態(tài)下的體積，（cm3 或 m3）；w水的密度,（g/cm3 或 kg/m3）， 常溫下取 w =1.0 g/cm3。二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)（3）影響材料吸水性的因素 材料的吸水率與其孔隙率有關(guān)，更與其孔特征有關(guān)。因?yàn)樗质峭ㄟ^材料的開口孔吸入并經(jīng)過連通孔滲入內(nèi)部的。材料內(nèi)與外界連通的細(xì)微孔隙愈多，其吸

15、水率就愈大。二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)3、材料的吸濕性 材料的吸濕性是指材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。用含水率h表示，其計(jì)算公式為：式中：ms材料吸濕狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）mg材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）。 當(dāng)空氣中濕度在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定時(shí)，材料的吸濕和干燥過程處于平衡狀態(tài)，此時(shí)材料的含水率保持不變，其含水率稱為平衡含水率。二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)吸水率與含水率的區(qū)別比較項(xiàng)目吸水率含水率適用場(chǎng)合在水中吸收水分在空氣中吸收水分表示方法吸收水分的質(zhì)量比或體積比吸收水分的質(zhì)量比吸收水量達(dá)到飽和與空氣中水分平衡通常小于吸水率4、材料的耐水性 材料的耐水性是指材料長(zhǎng)期在飽和水的作用下不破壞，強(qiáng)度也不顯

16、著降低的性質(zhì)。材料耐水性的指標(biāo)用軟化系數(shù)Kp表示：式中：Kp 材料的軟化系數(shù)； fb材料吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度（MPa）； fg 材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度（MPa）。二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)軟化系數(shù)反映了材料飽水后強(qiáng)度降低的程度，是材料吸水后性質(zhì)變化的重要特征之一。 一般材料吸水后，水分會(huì)分散在材料內(nèi)微粒的表面，削弱其內(nèi)部結(jié)合力，強(qiáng)度則有不同程度的降低。當(dāng)材料內(nèi)含有可溶性物質(zhì)時(shí)（如石膏、石灰等），吸入的水還可能溶解部分物質(zhì)，造成強(qiáng)度的嚴(yán)重降低。軟化系數(shù)的波動(dòng)范圍在0至1之間。工程中通常將Kp0.85的材料稱為耐水性材料，可以用于水中或潮濕環(huán)境中的重要工程。用于一般受潮較

17、輕或次要的工程部位時(shí)，材料軟化系數(shù)也不得小于0.75 。 二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)5、抗凍性抗凍性是指材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受反復(fù)凍融循環(huán)作用而不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性能。材料吸水后，在負(fù)溫作用條件下，水在材料毛細(xì)孔內(nèi)凍結(jié)成冰，體積膨脹所產(chǎn)生的凍脹壓力造成材料的內(nèi)應(yīng)力，會(huì)使材料遭到局部破壞。隨著凍融循環(huán)的反復(fù)，材料的破壞作用逐步加劇，這種破壞稱為凍融破壞?？箖鲂砸栽嚰趦鋈诤蟮馁|(zhì)量損失和強(qiáng)度損失不超過一定限度時(shí)所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)來表示，或稱為抗凍等級(jí)。材料的抗凍等級(jí)可分為F15、F25、F50、F100、F200等，分別表示此材料可承受15次、25次、50次、100次、200次的凍融

18、循環(huán)。二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)影響抗凍性的因素1.材料的密實(shí)度（孔隙率） 密實(shí)度越高則其抗凍性越好。2.材料的孔隙特征 開口孔隙越多則其抗凍性越差。3.材料的強(qiáng)度 強(qiáng)度越高則其抗凍性越好。4.材料的耐水性 耐水性越好則其抗凍性也越好。5.材料的吸水量大小 吸水量越大則其抗凍性越差。二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)6、材料的抗?jié)B性 抗?jié)B性是材料在壓力水作用下抵抗水滲透的性能。用滲透系數(shù)或抗?jié)B等級(jí)表示。（1）滲透系數(shù) 材料的滲透系數(shù)K可通過下式計(jì)算:式中：K滲透系數(shù),（cm / h）;Q滲水量， （cm3 ）； A滲水面積,（cm2 ）； H材料兩側(cè)的水壓差，（cm）；d試件厚度 （cm）；t滲水時(shí)間 （h）

19、。材料的滲透系數(shù)越小，說明材料的抗?jié)B性越強(qiáng)。二、材料與水有關(guān)的性質(zhì)（2） 抗?jié)B等級(jí) 材料的抗?jié)B等級(jí)是指用標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行透水試驗(yàn)時(shí)，材料標(biāo)準(zhǔn)試件在透水前所能承受的最大水壓力，并以字母P及可承受的水壓力（以0.1MPa為單位）來表示抗?jié)B等級(jí)。如P4、P6、P8、P10等，表示試件能承受逐步增高至0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa的水壓而不滲透。（3）影響材料抗?jié)B性的因素 材料親水性和憎水性 通常憎水性材料其抗?jié)B性優(yōu)于親水性材料； 材料的密實(shí)度 密實(shí)度高的材料其抗?jié)B性也較高； 材料的孔隙特征 具有開口孔隙的材料其抗?jié)B性較差。三、材料的熱工性質(zhì)1、導(dǎo)熱性 當(dāng)材料兩面存在溫度差時(shí)，熱量

20、通過建筑材料傳遞的性質(zhì)，稱為材料的導(dǎo)熱性。導(dǎo)熱性用導(dǎo)熱系數(shù)表示： 式中：導(dǎo)熱系數(shù)，W/（mK）； Q傳導(dǎo)的熱量，J； d材料厚度，m； F熱傳導(dǎo)面積，m2； Z熱傳導(dǎo)時(shí)間，h；（t2t1）材料兩面溫度差，K。 物理意義：?jiǎn)挝缓穸龋?m）的材料、兩面溫度差為1K時(shí)、在單位時(shí)間（1s）內(nèi)通過單位面積（1 m2 ）的熱量。三、材料的熱工性質(zhì)（1）材料的導(dǎo)熱系數(shù)越大，材料的導(dǎo)熱性能越好，保溫性能越差；（2）材料的導(dǎo)熱系數(shù)0.25 W/（mK），稱為保溫絕熱材料；（3）導(dǎo)熱系數(shù)的影響因素： 1）材料的組成 金屬非金屬；無機(jī)材料有機(jī)材料； 晶體玻璃體 2）材料的孔隙狀況 材料的孔隙率高，閉口氣孔多，導(dǎo)熱系

21、數(shù)越小 3）環(huán)境濕度 濕度大，材料含水率高，導(dǎo)熱系數(shù)增大，故保溫材料宜在干燥狀態(tài)下使用。2、熱容量和比熱 材料在受熱時(shí)吸收熱量，冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)稱為材料的熱容量。用熱容量系數(shù)或比熱表示。比熱的計(jì)算式如下所示：式中：C材料的比熱，J/（gK）；Q材料吸收或放出的熱量(熱容量)； m材料質(zhì)量，g；（t2 t1）材料受熱或冷卻前后的溫差，K。三、材料的熱工性質(zhì)三、材料的熱工性質(zhì)（1）比熱容C越大，材料的熱容量越大，溫度升高或降低1K 所需熱量越多；（2）材料的熱容量大小一般以CXM表示，故在建筑工程中通過增大墻體體積達(dá)到穩(wěn)定建筑物溫度的目的，但要兼顧成本控制。三、材料的熱工性質(zhì)3、熱阻和傳熱系數(shù)

22、 熱阻是材料層（墻體或其它圍護(hù)結(jié)構(gòu)）抵抗熱流通過的能力，熱阻的定義及計(jì)算式為： / 式中： R材料層熱阻，（m2K）/W； d材料層厚度，m； 材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W/（mK）。 熱阻的倒數(shù)稱為材料層（墻體或其它圍護(hù)結(jié)構(gòu)）的傳熱系數(shù)。傳熱系數(shù)是指材料兩面溫度差為1時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的熱量。三、材料的熱工性質(zhì)4、材料的溫度變形性 材料的溫度變形是指溫度升高或降低時(shí)材料的體積變化。用線膨脹系數(shù)表示。 L =（t2 t1） L式中：L線膨脹或線收縮量 ，mm 或 cm；（t2t1）材料前后的溫度差，K； 材料在常溫下的平均線膨脹系數(shù)，1/K； L材料原來的長(zhǎng)度，mm或m。 材料的線膨脹系數(shù)與材

23、料的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)，常選擇合適的材料來滿足工程對(duì)溫度變形的要求。四、材料的力學(xué)性質(zhì)1、材料的強(qiáng)度材料的強(qiáng)度是材料在應(yīng)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、抗壓、抗剪、抗彎（抗折）強(qiáng)度等?？箟嚎估辜艨箯澦?、材料的力學(xué)性質(zhì)抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度的計(jì)算：式中：f材料強(qiáng)度， MPa； Fmax材料破壞時(shí)的最大荷載，N； A試件受力面積，mm2?？箯潖?qiáng)度的計(jì)算： 中間作用一集中荷載，對(duì)矩形截面試件，則其抗彎強(qiáng)度用下式計(jì)算：式中：fw材料的抗彎強(qiáng)度， MPa； Fmax材料受彎破壞時(shí)的最大荷載，N； A試件受力面積，mm2； L 、b 、 h 兩支點(diǎn)的間距，試件橫截面的寬及高

24、， mm。-四、材料的力學(xué)性質(zhì)2、彈性和塑性（1）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)原來形狀的性質(zhì)稱為彈性。這種完全恢復(fù)的變形稱為彈性變形（或瞬時(shí)變形）。 （2）塑性 材料在外力作用下產(chǎn)生變形，如果外力取消后，仍能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(fù)的變形稱為塑性變形（或永久變形）。四、材料的力學(xué)性質(zhì)3、脆性和韌性（1）脆性 材料受力達(dá)到一定程度時(shí)，突然發(fā)生破壞，并無明顯的變形，材料的這種性質(zhì)稱為脆性。大部分無機(jī)非金屬材料均屬脆性材料，如天然石材，燒結(jié)普通磚、陶瓷、玻璃、普通混凝土、砂漿等。脆性材料的另一特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度高而抗拉、抗折強(qiáng)度低。在

25、工程中使用時(shí)，應(yīng)注意發(fā)揮這類材料的特性。四、材料的力學(xué)性質(zhì) (2)韌性 在沖擊、震動(dòng)荷載作用下，材料能吸收較大的能量，產(chǎn)生一定的變形而不致破壞的性能。 如：鋼材、木材等 四、材料的力學(xué)性質(zhì)4、硬度和耐磨性（1）硬度材料的硬度是材料表面的堅(jiān)硬程度，是抵抗其它硬物刻劃、壓入其表面的能力。通常用刻劃法，回彈法和壓入法測(cè)定材料的硬度?？虅澐ㄓ糜谔烊坏V物硬度的劃分，按滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、長(zhǎng)石、石英、黃晶、剛玉、金剛石的順序，分為10個(gè)硬度等級(jí)?；貜椃ㄓ糜跍y(cè)定混凝土表面硬度，并間接推算混凝土的強(qiáng)度；也用于測(cè)定陶瓷、磚。砂漿、塑料、橡膠、金屬等的表面硬度并間接推算其強(qiáng)度。（2）耐磨性 耐磨性是

26、材料表面抵抗磨損的能力。材料的耐磨性用磨耗率表示，計(jì)算公式如下：式中：G 材料的磨耗率， （g/cm2）； m1材料磨損前的質(zhì)量，（g）； m2材料磨損后的質(zhì)量，（g）； A材料試件的受磨面積 （cm2）。四、材料的力學(xué)性質(zhì)五、材料的耐久性材料的耐久性是泛指材料在使用條件下，受各種內(nèi)在或外來自然因素及有害介質(zhì)的作用，能長(zhǎng)久地保持其使用性能的性質(zhì)。材料在建筑物之中，除要受到各種外力的作用之外，還經(jīng)常要受到環(huán)境中許多自然因素的破壞作用。這些破壞作用包括物理、化學(xué)、機(jī)械及生物的作用。五、材料的耐久性物理作用：干濕變化、溫度變化及凍融變化等?；瘜W(xué)作用：包括大氣、環(huán)境水以及使用條件下酸、堿、鹽等液體或有

27、害氣體對(duì)材料的侵蝕作用。機(jī)械作用：包括使用荷載的持續(xù)作用，交變荷載引起材料疲勞，沖擊、磨損、磨耗等。生物作用：包括菌類、昆蟲等的作用而使材料腐朽、蛀蝕而破壞。四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院材料教研室第二章氣硬性膠凝材料學(xué)習(xí)要點(diǎn):掌握建筑膠凝材料的定義及分類；掌握氣硬性膠凝材料與水硬性膠凝材料的區(qū)別；掌握主要?dú)庥残阅z凝材料石灰、石膏的主要品種及其特點(diǎn)和應(yīng)用。膠凝材料的定義和分類膠凝材料的定義 經(jīng)過一系列的物理和化學(xué)變化，能夠產(chǎn)生凝結(jié)硬化，將塊狀或粉狀材料膠結(jié)起來，形成為一個(gè)整體的材料。膠凝材料的分類如瀝青、聚合物等膠凝材料無機(jī)膠凝材料有機(jī)膠凝材料氣硬性膠凝材料水硬性膠凝材料如：石灰、石膏、水玻璃等通稱為“

28、水 泥”無機(jī)膠凝材料氣硬性膠凝材料 加水拌合均勻后形成的漿體，只能在空氣中凝結(jié)硬化，而不能在水中硬化的膠凝材料。如石灰、石膏、水玻璃、鎂質(zhì)膠凝材料等。水硬性膠凝材料 加水拌合均勻后形成的漿體，不僅能在干燥空氣中凝結(jié)硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或發(fā)展其強(qiáng)度。通稱為“水泥”。1 石 灰一、石灰的生產(chǎn)原材料 生產(chǎn)石灰的原材料包括天然石灰石和化工副產(chǎn)品。主要成分為CaCO3。生產(chǎn)工藝煅燒 石灰生產(chǎn)過程，是石灰石煅燒過程。根據(jù)煅燒程度可分為欠火石灰、正火石灰、過火石灰。 CaCO3 = CaO + CO2MgCO3= MgO + CO2900700生石灰一、石灰的生產(chǎn)正火石灰： 煅燒溫度或煅燒時(shí)間

29、適宜而生成；結(jié)晶細(xì)小，水化活性高。欠火石灰： 煅燒溫度過低或煅燒時(shí)間過短而生成；欠火石灰中CaO含量低，會(huì)降低石灰的質(zhì)量等級(jí)和利用率；過火石灰： 煅燒溫度過高或煅燒時(shí)間過長(zhǎng)而生成；過火石灰結(jié)構(gòu)密實(shí)，熟化極其緩慢，當(dāng)這種未充分熟化的石灰抹灰后，會(huì)吸受空氣中大量水蒸汽，繼續(xù)熟化，體積膨脹，致使墻面砂漿隆起、開裂，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。 二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種生石灰的熟化熟化過程 生石灰+水 熟石灰熟化過程特點(diǎn)放出大量的熱；體積膨脹1.53.5倍。 MgO + H2O = Mg（OH）2 CaO + H2O = Ca（OH）2 + 64.83kj二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種熟化方式淋灰

30、法：熟石灰粉 0.5m高生石灰 60-80 再堆放 再淋 熟石灰化灰法：石灰膏 化灰坑 生石灰+2.5-3倍水 石灰乳漿體 移去多余水 石灰膏陳伏： 生產(chǎn)石灰膏時(shí)，為消除其中過火石灰在使用中的危害作用，石灰膏應(yīng)在儲(chǔ)灰坑中存放半個(gè)月后方可使用，且在存放期間，石灰漿表面應(yīng)保留一層水以隔絕空氣，防止石灰膏碳化。二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種石灰的硬化Ca（OH）2從飽和溶液中析出，晶體互相交叉連生，從而提高強(qiáng)度。Ca（OH）2空氣中的CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成CaCO3使石灰的強(qiáng)度逐漸提高。石灰的品種按石灰中的氧化鎂含量的高低分按成品的加工方法分塊狀生石灰、磨細(xì)生石灰粉、消石灰粉、石灰膏、石灰乳等

31、。生石灰鈣質(zhì)石灰鎂質(zhì)石灰MgO5%MgO5%三、石灰的技術(shù)性質(zhì)石灰的質(zhì)量等級(jí) 建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按有效CaOMgO的含量，可分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個(gè)等級(jí)。具體指標(biāo)見教材。石灰的特性1.可塑性好，保水性好；2.生石灰吸濕性強(qiáng)；3.凝結(jié)硬化慢、強(qiáng)度低 ；4.硬化后體積收縮大，易開裂；5.耐水性差 。四、石灰的應(yīng)用配制石灰砂漿和石灰乳；配制三合土和灰土；制作碳化石灰板；生產(chǎn)硅酸鹽制品；生產(chǎn)無熟料水泥。五、石灰的儲(chǔ)存生石灰儲(chǔ)存時(shí)間不宜過長(zhǎng)，一般不超過一個(gè)月。作到“隨到隨化”。不得與易燃、易爆等危險(xiǎn)液體物品混合存放和混合運(yùn)輸。熟石灰在使用前必須陳伏15d以上，以防止過火石灰對(duì)建

32、筑物產(chǎn)生的危害。2 石 膏一、石膏膠凝材料的生產(chǎn) 石膏膠凝材料的生產(chǎn)通常是把二水石膏在一定的溫度和壓力下，經(jīng)過煅燒、脫水，再經(jīng)磨細(xì)而成。 在不同的煅燒溫度下，得到的產(chǎn)品是不同的。具體過程如下所示：二水石膏CaSO42H2OCaSO40.5H2OCaSO40.5H2OCaSO4 CaSO4 CaSO4 107170加熱、脫水125 0.13MPa蒸壓鍋170360加熱、脫水400750800型建筑石膏型高強(qiáng)石膏可溶性石膏不溶性石膏高溫煅燒石膏在常溫下不存在在建筑工程中常用建筑石膏；高強(qiáng)石膏用于生產(chǎn)建筑石膏制品。二、建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏加水后，與水發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下： CaSO40.5H2O

33、 + 1.5 H2O = CaSO42H2O建筑石膏的凝結(jié)硬化過程可以表示如下：建筑石膏凝結(jié)過程，是一個(gè)溶解、反應(yīng)、沉淀、結(jié)晶的過程；硬化過程則是二水石膏晶體之間，結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的形成過程。晶體之間互相交叉連生，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；隨著反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)逐漸密實(shí)，從而使石膏晶體逐漸硬化。建筑石膏+水漿 體凝 結(jié)硬 化三、建筑石膏的等級(jí)建筑石膏的質(zhì)量等級(jí) 建筑石膏按其細(xì)度、強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間等指標(biāo)，劃分為優(yōu)等品、一等品、合格品三個(gè)等級(jí)。具體指標(biāo)見下表：技術(shù)指標(biāo)名稱優(yōu)等品一等品合格品強(qiáng)度抗折強(qiáng)度2.52.11.8抗壓強(qiáng)度4.93.92.9細(xì)度（0.2mm方孔篩篩余）5.010.015.0凝結(jié)時(shí)間初凝不早

34、于6min，終凝不遲于30min四、建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)凝結(jié)硬化快；凝結(jié)時(shí)體積產(chǎn)生微膨脹；孔隙率大，熱導(dǎo)率??；表觀密度小，強(qiáng)度較低；吸濕性強(qiáng)，耐水性差；具有較好的防火性能。五、建筑石膏的應(yīng)用室內(nèi)抹灰與粉刷生產(chǎn)建筑石膏制品生產(chǎn)水泥時(shí)作為緩凝劑加入水泥中3 水玻璃一、水玻璃的硬化和性質(zhì) 水玻璃又稱泡花堿，是由堿金屬氧化物和二氧化硅結(jié)合而成。是一種能夠溶解于水的硅酸鹽材料。水玻璃的硬化 液體水玻璃吸收空氣中的二氧化碳，形成無定型硅酸凝膠，并逐漸干燥硬化，具體反應(yīng)式如下： Na2OnSiO2+ CO2+mH2ONa2CO3 + nSiO2mH20 為了加速水玻璃的硬化，可加熱或摻入12%15%的促硬劑氟

35、硅酸鈉。水玻璃的性質(zhì) 1.粘結(jié)力強(qiáng) 2.耐酸性好 3. 耐熱性好二、水玻璃的應(yīng)用涂刷或浸漬材料；加固地基；修補(bǔ)裂縫、堵漏；配制耐酸砂漿和耐酸混凝土；配制耐熱砂漿和耐熱混凝土。四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院材料教研室第三章水泥學(xué)習(xí)要點(diǎn):了解水泥的特點(diǎn)與分類情況；掌握通用水泥的主要基本知識(shí)：硅酸鹽水泥熟料的主要礦物組成及其特點(diǎn)、水泥主要的技術(shù)性質(zhì)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通用水泥的具體要求、通用水泥的儲(chǔ)存及驗(yàn)收；理解水泥的凝結(jié)硬化過程；認(rèn)識(shí)水泥石的結(jié)構(gòu)情況。水泥的特點(diǎn)和適用范圍水泥的特點(diǎn)水泥是一種粉末狀材料，加水后拌合均勻形成的漿體，不僅能夠在干燥環(huán)境中凝結(jié)硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或發(fā)展其強(qiáng)度，形成具有堆聚結(jié)構(gòu)

36、的人造石材。水泥適用范圍不僅適合用于干燥環(huán)境中的工程部位，而且也適合用于潮濕環(huán)境及水中的工程部位。水泥的分類按性能和用途分水 泥通用水泥專用水泥特性水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥石灰石硅酸鹽水泥如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大壩水泥等如白色硅酸鹽水泥、快凝快硬硅酸鹽水泥等水泥的分類按主要水硬性物質(zhì)分水泥種類主要水硬性物質(zhì)主 要 品 種硅酸鹽水泥硅酸鈣絕大多數(shù)通用水泥、專用水泥和特性水泥鋁酸鹽水泥鋁酸鈣高鋁水泥、自應(yīng)力鋁酸鹽水泥、快硬高強(qiáng)鋁酸鹽水泥等。硫鋁酸鹽水泥無水硫鋁酸鈣硅酸二鈣有自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥、低堿度硫鋁酸鹽水泥、快硬硫鋁酸

37、鹽水泥等鐵鋁酸鹽水泥鐵相、無水硫鋁酸鈣、硅酸二鈣有自應(yīng)力鐵鋁酸鹽水泥、膨脹鐵鋁酸鹽水泥、快硬鐵鋁酸鹽水泥等氟鋁酸鹽水泥氟鋁酸鈣、硅酸二鈣氟鋁酸鹽水泥等以火山灰或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥活性二氧化硅活性氧化鋁石灰火山灰水泥、石膏礦渣水泥、低熱鋼渣礦渣水泥等1 硅酸鹽水泥一、硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)工藝硅酸鹽水泥的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。硅酸鹽水泥的原材料生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的原材料 1、石灰質(zhì)原料 天然石灰石。也可采用與天然石灰石化學(xué)成分相似的材料如白堊等。 2、粘土質(zhì)原料 主要為粘土，其主要化學(xué)成分為SiO2，其

38、次為Al2O3和少量Fe2O3。 3、鐵礦粉 采用赤鐵礦，化學(xué)成分為Fe2O3。 石膏主要為天然石膏礦、無水硫酸鈣等 ?；旌喜牧?包括活性混合材料（?；郀t礦渣、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料等）和非活性混合材料（石灰石粉、磨細(xì)石英砂、普通高爐礦渣等）。硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝“兩磨一燒”工藝硅酸鹽水泥分為：型硅酸鹽水泥（不摻混合材料）和型硅酸鹽水泥（摻不超過5%混合材料）。一、硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)工藝石灰石粘 土鐵礦粉生 料石 膏硅酸鹽水泥混合材料熟 料按比例混合磨細(xì)13501450煅燒磨細(xì)二、熟料的礦物組成及其特性熟料的礦物組成水泥熟料礦物硅酸二鈣鐵鋁酸四鈣游離氧化鈣和氧化鎂鋁酸三鈣硅酸三鈣堿類

39、及雜質(zhì)2CaOSiO2，C2S4CaOAl2O3Fe2O3，C4AFfCaO和fMgO3CaOAl2O3，C3A3CaOSiO2，C3S化學(xué)式及簡(jiǎn)寫二、熟料的礦物組成及其特性水泥熟料礦物的主要特性 熟料礦物磨細(xì)加水，均能單獨(dú)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其特點(diǎn)見上表。礦物名稱硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣含量范圍（質(zhì)量）376715307151018水化反應(yīng)速度快慢最快快強(qiáng) 度高早期低，后期高低低（含量多時(shí)對(duì)抗折強(qiáng)度有利）水 化 熱較高低最高中三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化凝結(jié)硬化的概念凝結(jié)：水泥加水拌合而成的漿體，經(jīng)過一系列物理化學(xué)變化，漿體逐漸變稠失去可塑性而成為水泥石的過程；硬化：水泥石強(qiáng)度逐漸發(fā)展

40、的過程稱為硬化。水泥的凝結(jié)過程和硬化過程是連續(xù)進(jìn)行的。凝結(jié)過程較短暫，一般幾個(gè)小時(shí)即可完成；硬化過程是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，在一定溫度和濕度下可持續(xù)幾十年。三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化凝結(jié)的兩個(gè)階段：初凝： 水泥熟料水化反應(yīng)自由水減少，固體顆粒增加顆粒間距減小，形成連續(xù)骨架水泥漿初步失去塑性。終凝： 水泥水化反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行固體顆粒相互共晶，完全形成連續(xù)骨架水泥漿完全失去塑性。三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化熟料礦物的水化反應(yīng)硅酸三鈣2（3CaOSiO2）6H2O = 3CaO2SiO23H2O3Ca（OH）2硅酸二鈣2（2CaOSiO2）4H2O = 3CaO2SiO23H2OCa（OH）2 鋁酸三鈣3CaO

41、Al2O3H2O = 3CaOAl2O36H2O (水化反應(yīng)非常迅速)3CaOAl2O36H2O3（CaSO42H2O）19H2O = 3CaOAl2O33CaSO431H2O 石膏與3CaOAl2O36H2O反應(yīng)生成難溶于水的3CaOAl2O33CaSO431H2O 覆蓋于3CaOAl2O36H2O周圍,阻止其繼續(xù)水化反應(yīng)，因而延緩了水泥的凝結(jié)時(shí)間。鐵鋁酸四鈣4CaOAl2O3Fe2O37H2O = 3CaOAl2O36H2OCaOFe2O3H2O三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化水化反應(yīng)產(chǎn)物：凝膠體：3CaO2SiO23H2O（水化硅酸鈣）、 CaOFe2O3H2O（水化鐵酸一鈣）晶體： Ca（O

42、H）2 （氫氧化鈣） 、 3CaOAl2O36H2O（水化鋁酸三鈣）、3CaOAl2O33CaSO431H2O（鈣釩石）。 三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化熟料礦物的水化反應(yīng)過程水化初期 熟料礦物與水反應(yīng)的速度較快，使水化產(chǎn)物不斷地從液相中析出并聚集在水泥顆粒表面，形成以水化硅酸鈣凝膠為主體的凝膠薄膜，大約在1h左右即在凝膠薄膜外側(cè)及液相中形成粗短的針狀鈣礬石晶體。 水化中期 以水化硅酸鈣（CSH）和氫氧化鈣的快速形成為特征。水化后期 由于新生成的水化產(chǎn)物的壓力，水泥顆粒薄膜的凝膠薄膜破裂，使水進(jìn)入未水化水泥顆粒的表面，水化反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。水化產(chǎn)物之間互相交叉連生，不斷密實(shí)，固體之間的空隙不斷減小，網(wǎng)

43、狀結(jié)構(gòu)不斷加強(qiáng)，結(jié)構(gòu)逐漸緊密。 三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化A凝膠體（CSH凝膠，水化硅酸鈣凝膠）；B晶體（氫氧化鈣、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸鈣）；C孔隙（毛細(xì)孔、凝膠孔、氣孔等）；D未水化的水泥顆粒水泥石的結(jié)構(gòu)1、水泥石主要由凝膠體、晶體、孔隙、水、空氣和未水化的水泥顆粒等組成，存在固相、液相和氣相。因此硬化后的水泥石是一種多相多孔體系。 2、水泥石的結(jié)構(gòu)（水化產(chǎn)物的種類及相對(duì)含量、孔的結(jié)構(gòu)）對(duì)其性能影響最大。 三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化影響水泥凝結(jié)硬化的因素礦物組成；水泥的細(xì)度；養(yǎng)護(hù)溫度與濕度；加水量。四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)（一）細(xì)度1、概念：細(xì)度是指水泥顆粒的粗細(xì)程度。2、細(xì)度對(duì)水泥性

44、能的影響：（1）顆粒粗：水泥接近惰性，水化反應(yīng)不易發(fā)生；（2）顆粒細(xì)：易發(fā)生水化反應(yīng)，強(qiáng)度高，但水泥易受潮，制品收縮大，另外降低粉磨效率，增加能耗水泥顆粒的粗細(xì)。 四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)3、水泥細(xì)度檢測(cè)方法（1）硅酸鹽水泥及普通硅酸鹽水泥：比表面積法 ， 用比表面積表示；（2）通用水泥其它四個(gè)品種：篩分析法：手工干篩法；負(fù)壓篩法（仲裁標(biāo)準(zhǔn)）；水篩法用80m方孔篩篩余量表示 。四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)4、水泥細(xì)度標(biāo)準(zhǔn)（1）硅酸鹽水泥：比表面積300m2/kg,（2）通用水泥其它五個(gè)品種：80m方孔篩篩余量10%四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)5、手工干篩法檢測(cè)水泥細(xì)度方法（1）取樣烘烤：隨

45、機(jī)抽取適量水泥試樣在105110烘箱中烘至恒重，在干燥器內(nèi)冷卻至室溫；（2）稱樣：在烘干的試樣中稱量50g待測(cè)試樣，精確到0.05g；（3）篩分：采用80m方孔篩進(jìn)行篩分，并稱量篩余量M；（4）結(jié)果計(jì)算：=M/50 x100%四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)（二）凝結(jié)時(shí)間1、定義：凝結(jié)時(shí)間分初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。初凝時(shí)間： 指從水泥加水調(diào)成水泥漿至水泥漿開始失 去可塑性所需的時(shí)間。水泥初凝時(shí)間不宜 過早，確保施工和易性。 終凝時(shí)間： 指從水泥加水調(diào)成水泥漿至水泥漿完全失去可塑性所需的時(shí)間。終凝時(shí)間不宜過遲，確保產(chǎn)生強(qiáng)度，便于脫模。 四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)2、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：初凝時(shí)間： 通用水泥六個(gè)品

46、種均不早于45min 終凝時(shí)間 ： 硅酸鹽水泥不遲于390min 通用水泥其它五個(gè)品種不遲于10h四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)3、測(cè)定方法按標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量制備水泥凈漿并養(yǎng)護(hù)；初凝時(shí)間測(cè)定：試針沉入凈漿并距底板41mm時(shí)所需時(shí)間；終凝時(shí)間測(cè)定：試針沉入凈漿并距凈漿表面不超過0.5mm時(shí)所需時(shí)間。四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)（三）體積安定性1、定義： 體積安定性是指水泥漿體硬化后體積變化的穩(wěn)定性。水泥在硬化過程中體積變化不穩(wěn)定，即為體積安定性不良。 2、水泥安定性不良的原因：熟料中含有過量的游離氧化鈣（fCaO）；熟料中含有過量的游離氧化鎂（fMgO）；生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的石膏過量。四、硅酸鹽水泥的主

47、要技術(shù)性質(zhì)3、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1752007規(guī)定：游離CaO含量：檢驗(yàn)體積安定性用沸煮法檢驗(yàn)必須合格；游離MgO含量：化學(xué)分析 MgO5.0%；壓蒸法檢驗(yàn)合格則MgO6.0%；石膏摻入量:化學(xué)分析SO33.5%。4、體積安定性不良的水泥為廢品,嚴(yán)禁用于工程中。 四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)5、體積安定性測(cè)定方法： 沸煮法： 餅法；雷氏夾法(仲裁)四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)餅法測(cè)定步驟：制備凈漿：水泥400g+標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量；制備試餅：直徑7080mm，中心厚度10mm，邊緣漸薄，表面光滑；試餅養(yǎng)護(hù)：溫度201，相對(duì)濕度90%以上，養(yǎng)護(hù)時(shí)間242 h；試餅檢驗(yàn)：試餅表面應(yīng)無裂紋、扭曲等缺陷；體積安

48、定性檢驗(yàn)（沸煮）：在305 min內(nèi)加熱煮沸并恒沸3 h5min；體積安定性判定：試餅?zāi)繙y(cè)無裂紋，直尺檢查無彎曲，體積安定性合格；若兩個(gè)試餅結(jié)果有矛盾，則體積安定性不合格。四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)雷氏夾法測(cè)定步驟：制備凈漿：水泥400g+標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量；裝模：將凈漿裝滿雷氏夾試模，插搗，抹平，蓋上涂油玻板；養(yǎng)護(hù)：溫度201，相對(duì)濕度90%以上，養(yǎng)護(hù)時(shí)間242 h；試樣測(cè)量：測(cè)量試件指針尖端間距A，精確到0.5 mm；體積安定性檢驗(yàn)（沸煮）：在305 min內(nèi)加熱煮沸并恒沸3 h5min；體積安定性判定：測(cè)量指針尖端間距C，兩個(gè)試件C-A的平均值5 mm，體積安定性合格；兩個(gè)試件C-A值相差

49、超過4 mm，不合格。四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)（四）強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí)1、膠砂強(qiáng)度 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥和標(biāo)準(zhǔn)砂按1：3.0質(zhì)量比混合，加入規(guī)定量的水（水灰比為0.50），經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法攪拌成型。制成40mm40mm160mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件（1d溫度為201，相對(duì)濕度90以上的空氣中帶模養(yǎng)護(hù)；1d以后拆模，放入201的水中養(yǎng)護(hù)）下養(yǎng)護(hù)。根據(jù)水泥品種不同，分別測(cè)定3d、28d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，即為水泥的膠砂強(qiáng)度。四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)2、強(qiáng)度檢驗(yàn)（1）標(biāo)準(zhǔn)配比： 水泥：中國(guó)ISO標(biāo)準(zhǔn)砂：水=1：3：0.5 一般一副條模即三個(gè)試件應(yīng)稱量水泥：4502 g；中國(guó)ISO標(biāo)準(zhǔn)砂：1350

50、5g；水：2251 g；先加水，再加水泥制備水泥凈漿，最后加入標(biāo)準(zhǔn)砂攪拌成水泥膠砂漿體；（2）標(biāo)準(zhǔn)試件： 40 mm 40 mm 160 mm將制備好的水泥膠砂漿體裝入標(biāo)準(zhǔn)試模并振動(dòng)密實(shí)。 四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)（3）標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)箱：溫度201，相對(duì)濕度 90%，養(yǎng)護(hù)時(shí)間242 h 水箱：溫度201（4）標(biāo)準(zhǔn)齡期 3天、28天（5）標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法A、抗折強(qiáng)度檢驗(yàn)： 加荷速度5010N/S 計(jì)算公式：fW = 3FL/2bh2 L=100 mm b、h=40mm單位：MPa或N/mm2結(jié)果值：以一組三個(gè)棱柱體抗折強(qiáng)度的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)強(qiáng)度值與平均值之差超過平均值10%時(shí)應(yīng)剔除，以其余兩

51、個(gè)數(shù)值平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。若兩個(gè)試件的測(cè)定結(jié)果均超過平均值的10%時(shí)，應(yīng)重新做試驗(yàn)。四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)B、 抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn) 1、加荷速度5010N/S 2、計(jì)算公式：f=F/A A=4040mm 2 3、單位：MPa或N/mm24、結(jié)果：以一組三個(gè)棱柱體上得到的六個(gè)半塊試件抗壓強(qiáng)度的算術(shù)平均值作為結(jié)果，若六個(gè)檢測(cè)值中有一個(gè)與平均值之差超過平均值的10%就應(yīng)剔除，以剩下五個(gè)的算術(shù)平均值作為結(jié)果，若五個(gè)檢測(cè)值中還有超過它們平均值的10%，則試驗(yàn)無效。四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)3、強(qiáng)度等級(jí)根據(jù)水泥3d和28d齡期的抗壓、抗折強(qiáng)度劃分強(qiáng)度等級(jí)，并按3d齡期的抗壓、抗折強(qiáng)度分為普通型和早強(qiáng)型

52、硅酸鹽水泥：42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R 普通水泥： 42.5 42.5R 52.5 52.5R 其它四個(gè)品種：32.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.5RR代表早強(qiáng)型。（ 3d齡期的抗壓、抗折強(qiáng)度高）強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度，MPa抗折強(qiáng)度，MPa3d28d3d28d42.542.5R52.552.5R62.562.5R17.022.023.027.028.032.042.542.552.552.562.562.53.54.04.05.05.05.56.56.57.07.08.08.0硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)注：R型為早強(qiáng)型，主要是3d強(qiáng)度較高。四

53、、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)(五)標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 1、標(biāo)準(zhǔn)稠度的概念(標(biāo)準(zhǔn)法、代用法)標(biāo)準(zhǔn)法：按規(guī)定方法拌制的水泥凈漿用維卡儀測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)試桿沉入凈漿并距底板61mm時(shí)的稠度。代用法：按規(guī)定方法拌制的水泥凈漿用水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度儀測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)試桿沉入凈漿282mm時(shí)的稠度。2、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量： 水泥凈漿達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)的用水量，即水與水泥質(zhì)量之比。四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)3、影響因素：水泥細(xì)度與礦物組成4、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量測(cè)定方法 標(biāo)準(zhǔn)法 代用法 （1）調(diào)整用水量法（2）固定用水量法四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)5、代用法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的方法調(diào)整用水量法（1）制備凈漿（2）凈漿裝模（3）測(cè)定試桿沉入深度 （

54、4）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 P=W/500 X100%四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)固定用水量法（1）制備凈漿：水泥500g，水142.5ml；（2）測(cè)定步驟同上；（3）用水量計(jì)算：P=33.4-0.185S S為試桿下沉深度,且S13mm 四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)(六)密度、堆積密度和各成分含量技術(shù)性質(zhì)質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn)密度，kg/m331003200堆積密度，kg/m313001600不溶物型：不溶物不得超過0.75；型：不溶物不得超過1.50燒失量型：燒失量不得大于3.0；型：燒失量不得大于3.5氧化鎂水泥中氧化鎂含量不宜超過5.0。如果水泥經(jīng)壓蒸法檢驗(yàn)安定性合格，則水泥中氧化鎂含量可放寬至6

55、.0三氧化硫3.5堿含量水泥中堿含量按Na2O0.658K2O計(jì)算值來表示。若使用活性集料，用戶要求提供低堿水泥時(shí)，水泥中堿含量不得大于0.60或由供需雙方商定注：表中百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)(七)水化熱1、定義： 指水泥水化過程中的放熱量。2、原因： 水化熱的高低與熟料礦物的相對(duì)含量有關(guān)。鋁酸三鈣、硅酸三鈣的水化熱高，而鐵鋁酸四鈣、硅酸二鈣的水化熱較低。因此要降低水化熱，可適當(dāng)減少鋁酸三鈣和硅酸三鈣的含量。3、作用： 利于一般建筑工程冬期施工； 對(duì)大體積混凝土工程有影響。對(duì)于大體積混凝土工程，應(yīng)選擇水化熱較低的水泥，或者采取特殊措施降低水化熱的危害。 五、水泥石的腐

56、蝕及防止（一）腐蝕原因1、水泥石中含有Ca（OH）2和水化鋁酸鈣晶體；2、水泥石結(jié)構(gòu)不密實(shí)。（二）水泥石腐蝕的方式1、軟水侵蝕（溶出性侵蝕）2、酸的腐蝕（溶解性化學(xué)腐蝕）3、硫酸鹽腐蝕（膨脹性化學(xué)腐蝕）4、強(qiáng)堿腐蝕五、水泥石的腐蝕及防止（三）水泥石腐蝕機(jī)理：1、淡水腐蝕（溶解腐蝕）因水泥石中有Ca（OH）2，于流動(dòng)的水中被水沖走而石塊突出來的現(xiàn)象。2、酸類腐蝕（生成物易溶于水或體積膨脹）酸的產(chǎn)生：工業(yè)廢氣、工業(yè)污水、SO3等生成水（溶解）或CaSO4.2H2O（體積膨脹）五、水泥石的腐蝕及防止3、鹽類腐蝕（膨脹腐蝕）硫酸鹽及氯鹽2H2O+Ca(OH)2+NaSO4=CaSO4.2H2O3CaO

57、.Al2O3.6H2O+ CaSO4.2H2O+19 H2O =3CaO Al2O3.3 CaSO4.31H2O 3CaO Al2O3.3 CaSO4.31H2O在工程上稱為水泥桿菌，危害最大。3CaO.Al2O3.6H2O+ CaCl2+4H2O=3CaO Al2O3. CaCl2.10H2O鎂鹽MgSO4+ Ca(OH)2+2H2O= CaSO4.2H2O+Mg(OH) 2Mg Cl2+ Ca(OH) 2= Ca Cl2+Mg(OH) 2Mg(OH) 2松軟且無粘接力五、水泥石的腐蝕及防止4、強(qiáng)堿腐蝕 3CaO.Al2O3.6H2O+6 NaOH=3Na2O. Al2O3+ 3Ca(OH)

58、 23Na2O. Al2O3+2H2O+CO2= Na2 CO3結(jié)晶膨脹，蔬松、開裂。（四）防止水泥石腐蝕的措施1、根據(jù)工程的環(huán)境特點(diǎn)，合理選擇水泥品種。2、提高混凝土的密實(shí)度。3、在水泥石結(jié)構(gòu)的表面設(shè)置保護(hù)層。六、硅酸鹽水泥的特性及應(yīng)用1、凝結(jié)硬化快，早期及后期強(qiáng)度均高，適用于有早強(qiáng)要求的工程。2、抗凍性好，適合水工混凝土和抗凍性要求高的工程。3、堿度高、抗碳化性好。因水化后氫氧化鈣含量較多，故水泥石的堿度高且不易降低，對(duì)鋼筋的保護(hù)作用強(qiáng)。適用于鋼筋混凝土工程及空氣中二氧化碳濃度高的環(huán)境。4、耐磨性好，適用于高速公路、道路和地面工程。5、耐腐蝕性差，因水化后氫氧化鈣和水化鋁酸鈣的含量較多。6

59、、水化熱高，不宜用于大體積混凝土工程。但有利于低溫季節(jié)蓄熱法施工。7、耐熱性差。因水化后氫氧化鈣含量高。不適用于承受高溫作用的混凝土工程。2 摻混合材料的硅酸鹽水泥混合材料及其分類混合材料 : 為了改善水泥性能、提高水泥的產(chǎn)量，在生產(chǎn)時(shí)摻入的天然或人工礦物質(zhì)材料?；钚曰旌喜牧?具有潛在水硬性或火山灰特性，或者兼具有潛在水硬性和火山灰特性的混合材料。 1、?；郀t礦渣； 2、粉煤灰； 3、火山灰質(zhì)混合材料非活性混合材料 不具有潛在水硬性或活性指標(biāo)不能達(dá)到規(guī)定要求的混合材料。 1、磨細(xì)石灰石粉； 2、磨細(xì)石英砂； 3、普通高爐礦渣。 混合材料及其分類作用：改善水泥性能；擴(kuò)大水泥強(qiáng)度等級(jí)；降低水化熱

60、；增加產(chǎn)量，降低成本。作用機(jī)理第一步：水泥熟料水化，生成Ca(OH)2和其它水化產(chǎn)物；第二步：Ca(OH)2和石膏共同作為激發(fā)劑，激發(fā)活性混合材料的活性，Al2O3、SiO2與Ca(OH)2、水化鋁酸鈣和石膏反應(yīng)生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣，促使后期強(qiáng)度增加。一、普通硅酸鹽水泥（代號(hào)PO）定義硅酸鹽水泥熟料620的混合材料適量石膏技術(shù)性質(zhì)要求（與硅酸鹽水泥相比）相同點(diǎn) MgO含量、SO3含量、細(xì)度、初凝時(shí)間、安定性的技術(shù)要求相同。不同點(diǎn)終凝時(shí)間：不遲于10h；燒失量：不得大于5.0%；體積密度：3.03.15g/cm3堆積密度：10001600 kg/cm3不溶物：不作規(guī)定強(qiáng)度等級(jí)： 42.5、