建筑材料重點復(fù)習(xí)資料

▲建筑材料可分為狹義建筑材料和廣義建筑材料

▲建筑材料按化學(xué)成分分可分為無機材料、有機材料和復(fù)合材料三大類，每一類又可細(xì)分為許多小類

▲按使用功能分類可分為承重結(jié)構(gòu)材料、墻體材料及建筑功能材料三大類

▲建筑材料是建筑工程重要物質(zhì)基礎(chǔ)

▲未來的建筑材料發(fā)展有著以下的發(fā)展趨勢

1在材料性能方面，要求輕質(zhì)、高強、多功能和耐久

2在產(chǎn)品形式方面，要求大型化、構(gòu)件化、預(yù)制化和單元化

3在生產(chǎn)工藝方面，要求采用新技術(shù)和新工藝，改造和淘汰陳舊設(shè)備和工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量

4在資源利用方面，既要研制和開發(fā)新材料，又要充分利用工農(nóng)業(yè)廢料和地方材料

5在經(jīng)濟效益方面，要降低材料消耗和能源消耗，進一步提高勞動生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益

▲綠色建筑材料又稱生態(tài)建筑材料或無公害建筑材料

▲我國根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布單位與適用范圍，分為國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)(或部)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四級

P=M/VP(密度g/cm3)M(干燥環(huán)境下的質(zhì)量g)V(絕對密實狀態(tài)下的體積cm3)

堆積密度P(kg/cm3)

▲當(dāng)空氣濕度大且溫度較低時，材料含水率就大，反之則小

▲材料的導(dǎo)熱系數(shù)：

1材料的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)：

通常金屬材料、無機材料、晶體材料、的導(dǎo)熱系數(shù)大于非金屬材料、有機材料、非晶體材料。

2材料的孔隙率、孔隙構(gòu)造特征

材料的孔隙率愈大，導(dǎo)熱系數(shù)愈小。

▲脆性和韌性

脆性，大部分無機非金屬材料均屬脆性材料，如天然石材、燒結(jié)普通磚、陶瓷、普通混凝土、砂漿等

韌性，低碳鋼、低合金鋼、木材、鋼筋混凝土等都屬于韌性材料

▲硅酸鹽水泥熟料的礦物組成及含量

硅酸三鈣45~60%

硅酸二鈣15~30%

鋁酸三鈣(放熱量最大)6~15%

鐵鋁酸四鈣6~8%

▲硅酸三鈣是決定水泥前度的主要礦物;硅酸二鈣是保證水泥后期強度的主要礦物。

▲通用硅酸鹽水泥的品種和組分

水泥品種

1硅酸鹽水泥(P·I.P·II)

2普通硅酸鹽水泥(P·O)

3礦渣硅酸鹽水泥(P·S·A.P·S·B)

4火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥(P·P)

5粉煤灰硅酸鹽水泥(P·F)

6復(fù)合硅酸鹽水泥(P·C)

▲國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，硅酸鹽水泥初凝時間不小于45min，終凝時間不大于390min;普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥初凝時間不小于45min，終凝時間不大于600min

▲水泥的體積安定性是指水泥漿硬化后體積變化是否均勻的性質(zhì)，當(dāng)水泥漿體在硬化后體積發(fā)生不均勻變化時，會導(dǎo)致膨脹開裂、翹曲等現(xiàn)象，稱為體積安定性不良

▲體積安定性及其檢測

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：

通用硅酸鹽水泥的體積安定性經(jīng)沸煮法檢驗必須合格。

體積安定性檢測：

體積安定性可以用試餅法(代用法)，也可以用雷氏法(標(biāo)準(zhǔn)法)，有爭議時以雷氏法為準(zhǔn)

▲強度及其檢測

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

強度時水泥性質(zhì)的一項重要指標(biāo)，是確定水泥強度等級的依據(jù)。按照(3d，28d)的抗壓強度和抗折強度，硅酸鹽水泥分為42.5,42.5R,52.5,52.5R,62.5,62.5R六個強度等級，普通硅酸鹽水泥分為42.5,42.5R,52.5,52.5R四個強度等級，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、復(fù)合硅酸鹽水泥分為32.5,32.5R,42.5,42.5R,52.5,52.5R六個強度等級，其中R表示早強型。

強度檢測

通用硅酸鹽水泥的強度應(yīng)按《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》(GB/T1771—1999)進行試驗。

試?？赏瑫r成型三條截面為40mm×40mm，長160mm的棱形試體

▲水泥和標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量比為1:3，水灰比為0.5。每成型一聯(lián)三條試件需稱取水泥450g，標(biāo)準(zhǔn)砂1350g，拌合水225g

▲粉煤灰硅酸鹽水泥保水性差，容易泌水，干縮小、抗裂性好

▲礦渣硅酸鹽水泥泌水性大、抗?jié)B透性差，干縮大，耐熱性較好

▲火山灰硅酸鹽水泥保水性好、抗?jié)B透性好，干縮大

▲復(fù)合硅酸鹽水泥干縮較大

▲普通混凝土：厚大體積混凝土，優(yōu)先選用礦渣、火山灰、粉煤灰、復(fù)合水泥，可以選用普通水泥，不宜使用硅酸鹽水泥

▲有特殊要求的混凝土

有抗?jié)B要求的混凝土，優(yōu)先選用普通水泥、火山灰水泥，不宜使用礦渣水泥

有耐磨性要求的混凝土，優(yōu)先使用硅酸鹽、普通水泥可以選用礦渣水泥(強度等級大于32.5)，不宜選用火山灰、粉煤灰水泥

▲道路硅酸鹽水泥用于道路

▲白色硅酸鹽水泥的主要特點是色白，以白度表示

▲白色硅酸鹽水泥與彩色硅酸鹽水泥主要應(yīng)用于裝飾工程

▲普通混凝土概述;

在混凝土中，水泥與水形成水泥漿，包裹砂、石顆粒表面，并填充砂、石空隙。水泥砂漿在硬化前主要起潤滑、填充、包裹等作用，使混凝土拌合物具有良好的和易性;在硬化后，主要起膠結(jié)作用

，將砂、石黏結(jié)成一個整體，使其具有良好的強度和耐久性。砂、石的強度高于水泥的強度，因而它們在混凝土中起骨架作用，故稱為骨料，骨料可抑制混凝土的收縮，減少水泥用量，提高混凝土的強度和耐久性

▲細(xì)骨料的主要質(zhì)量和粗細(xì)程度

粗細(xì)程度是指不用粒徑砂粒混合在一起的總體粗細(xì)程度。在相同質(zhì)量的條件下，粗砂的總表面積小，包裹砂表面所需的水泥漿就少;反之細(xì)砂總表面積大，包裹砂表面所需水泥漿量就多。因此，在和易性要求一定的條件下，采用粗砂配置混凝土，可減少拌合用水量，節(jié)約水泥用量。

▲砂的粗細(xì)程度用細(xì)度模數(shù)Uf表示

粗砂：Uf=3.7~3.1

中砂：Uf=3.0~2.3

細(xì)砂：Uf=2.2~1.6

特細(xì)砂：Uf=1.5~0.7

Uf=[(A2+A3+A4+A5+A6)-5A1]/﹙100-A1﹚

A1~A6：分別為公稱直徑5.00mm,2.50mm,1.25mm,630um,315um,160um方孔篩的累計篩余量，代入公式計算時，Ai不帶%

▲普通混凝土是指干表觀密度未2000~2800kg/m3，以水泥為膠凝材料，天然的砂、石為粗細(xì)骨料配置而成的混凝土。

▲和易性：

和易性是一項綜合技術(shù)性質(zhì)，具體包括(流動性)、(粘聚性)、(保水性)三方面涵義

流動性的大小，反映拌合物的稠稀程度，它直接影響著混凝土澆筑的難易和混凝土的密實程度。若拌合物太干稠，混凝土難以搗實，易造成內(nèi)部孔隙;若拌合物過稀，振搗后混凝土易出現(xiàn)水泥漿上浮而石子下沉的分層離析現(xiàn)象，影響混凝土的勻質(zhì)性。

▲有鋼筋的混凝土要求坍落度比較大，沒有鋼筋的混凝土要求坍落度比較小

和易性的評定：通常的方法是用定量方法來測定流動性的大小，再輔以直觀經(jīng)驗來評定拌合物的(粘聚性)和(保水性)。

拌合物的流動性大小用坍落度與坍落擴展度法和維勃稠度法測定。

▲坍落度與坍落擴展度的測定方法與步驟

將拌合物按規(guī)定的方法裝入坍落度筒內(nèi)，并均勻插搗，裝滿刮平后，將坍落度筒垂直提起，移到混凝土拌合物一側(cè)，拌合物在自重作用下向下坍落，量出筒高與混凝土試體最高點之間的高度差(mm),即為坍落度值(用T表示)，拌合物坍落度值越大，表示其流動性越大

▲坍落度測定步驟(用自己的話描述)

1濕潤坍落度筒及底板，在坍落度筒內(nèi)壁和底板上應(yīng)無明水

2把按要求取得或制備的混凝土試樣用小鏟分為三層均勻地裝入筒內(nèi)，使搗實后每層高度為筒高的三分之一左右，每層用搗棒擦勻，最后頂層插搗完成后，刮去多余混凝土，并用抹刀抹平

3清楚筒邊底板上的混凝土后，垂直平穩(wěn)地提起坍落度筒，坍落度筒的提離過程應(yīng)在5~10s內(nèi)完成

4提起坍落度筒后，測量筒高與坍落后混凝土試體的最高點之間的高度差，即為改混凝土拌合物的坍落值

▲影響和易性的主要因素(簡答題)

影響混凝土和易性的因素很多，主要有原材料的性質(zhì)、原材料之間的相對含量(水泥漿量、水灰比、砂率)、環(huán)境因素及施工條件等。

1水泥漿量：水泥漿量是指單位體積混凝土內(nèi)水泥漿的數(shù)量。在水灰比一定的條件下，水泥漿量越多，對砂石的潤滑作用越好，拌合物的流動性越大。但是水泥漿量過多，則會產(chǎn)生流漿現(xiàn)象，使拌合物黏聚性、保水性變差;水泥漿量過少，不能填滿砂石間空隙，或者不能很好地包裹骨料表面，同樣會是拌合物流動性降低，黏聚性降低，故拌合物中水泥漿量不能過多或過少，以滿足流動性要求為宜

單位體積混凝土內(nèi)水泥漿的含量，在水灰比不變的條件下，可以用單位體積用水量(1m3混凝土拌合物用水量)來表示。因此，水泥砂漿對拌合物流動性的影響，實質(zhì)上就是單位用水量對拌合物流動性的影響

2水灰比：在水泥品種、水泥用量一定的條件下，水灰比越小，水泥漿就愈稠，拌合物流動性越小。當(dāng)水灰比過小時，混泥土過于干澀，會使施工困難，且不能保證混凝土的密實性;水灰比增大，流動性加大，但水灰比過大，會由于水泥漿過稀，使黏聚性、保水性變差，并嚴(yán)重影響混凝土的強度和耐久性，水灰比的大小應(yīng)根據(jù)混凝土的強度和耐久性合理選用。

3砂率：砂率是指混凝土中砂占砂、石總量的百分率，可用式子

βs=(ms/(ms+mg)×100%

βs：砂率

ms：砂的質(zhì)量(kg)

mg:石子的質(zhì)量(kg)

▲改善和易性的措施(答題時不可少)

改善混凝土拌合物的和易性，須同時兼顧流動性，黏聚性和保水性的統(tǒng)一，并考慮對混凝土強度、耐久性的影響。綜合起來，可采取以下措施來改善混凝土拌合物的和易性。

①合理選取粗骨料。通過試驗，確定合理砂率，有利于提高混凝土的質(zhì)量和節(jié)約水泥;選用質(zhì)地優(yōu)良、頂級良好的粗、細(xì)骨料，可改善混凝土的綜合性能。

②當(dāng)所測混凝土拌合物坍落度小于設(shè)計值時，保持水灰比不變，適當(dāng)增加水泥漿用量;拌合物的坍落度大于設(shè)計值時，保持砂率不變，增加砂石用量

③改進混凝土拌合物的施工工藝。采用搞笑了的強制式攪拌機，可以提高混凝土的流動性，尤其是低水灰比混泥土拌合物的流動性。商品混凝土在遠(yuǎn)距離運輸時，為了減小坍落度損失，還經(jīng)常采用二次加水法，即在攪拌站只加入大部分水，剩余部分水在快到施工現(xiàn)場時再加入，然后迅速攪拌以獲得較好的坍落度。

④摻加外加劑和摻合劑。使用外加劑是改善混凝土拌合物性能的重要手段。

▲混凝土強度等級

強度保證率是指在混凝土強度總體中，不小于設(shè)計要求強度等級的校準(zhǔn)值的概率P(%)

普通混凝土劃分為C15，C20，C25，C30,C35，C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75及C80等14個等級?！癈”為混凝土強度符號，C后面為混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值。例如C25表示混凝土立方體抗壓強度≥5MPa且<30MPa的保證率為95%，即立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值為25MPa

▲影響干縮的因素是因為外來環(huán)境水的侵入或自身水的流失

▲引氣劑

引氣劑是表面活性劑，可以使混泥土的很多性能改善

引氣劑的作用效果

1改善混凝土拌合物的和易性

2提高混凝土的抗凍性和抗?jié)B性

3降低彈性模量及強度

引氣劑的品種

引氣劑主要有松香樹脂類、烷基苯磺酸鹽類和脂肪醇磺酸鹽類，其中松香樹脂類中的松香熱聚物和松香皂應(yīng)用最多。

▲必考▲

▲普通混凝土配合比設(shè)計概念及要求

普通混凝土配合比是指混凝土仲水泥、粗、細(xì)骨料和水等各項組成材料用量之間的比例關(guān)系。配合比的表示方法有連中國：一種是以每1m3混凝土中各項材料的質(zhì)量表示，如水泥300kg，水190kg，砂700kg，石子1200kg;另一種表示方法是以各材料間的質(zhì)量比來表示(以水泥質(zhì)量為1)，將上述質(zhì)量換算成質(zhì)量比：水泥：砂子：石子，水灰比0.623。當(dāng)摻加外加劑或混凝土摻合料時，用水占膠凝材料總量的比值來表示，稱為水膠比。

混凝土配合比設(shè)計必須滿足下面四個基本要求

1施工方面的混凝土拌合物的和易性要求

2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的強度要求

3應(yīng)滿足工程所處環(huán)境對混凝土耐久性的要求，即為抗凍、抗?jié)B、抗腐蝕等方面的要求

4符合經(jīng)濟原則，在保證混凝土質(zhì)量的前提下，盡量節(jié)約水泥，降低混凝土成本

▲混凝土配合比設(shè)計的三個基本參數(shù)

1水與水泥之間的比例關(guān)系，用水灰比(w/c)表示

2砂與石子之間的比例關(guān)系，用砂率(βs)表示

3水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系，用單位用水量(1m3混凝土的用水量)來反映

▲石灰漿在空氣中逐漸變硬的過程叫做石灰的硬化(氣硬性)，氣硬性膠凝材料

▲水泥是水硬性

▲砂漿的流動性又稱為稠度，指砂漿在自重或者外力作用下產(chǎn)生的流動的性能，用沉入度表示

▲用于外墻的抹面砂漿以水泥為主要膠凝材料

▲磚

按火候分為正火磚，欠火磚，過火磚。

若燒結(jié)程度高于燒結(jié)上限時，磚坯體孔隙率小、密度大、導(dǎo)熱性大、強度高、吸水率低、顏色深、敲擊時聲音清脆、但有彎曲變形。欠火磚和過火磚均為不合格產(chǎn)品

▲可能出問答題▲

▲燒結(jié)多孔磚和燒結(jié)空心磚的優(yōu)點

由燒結(jié)粘土磚改為燒結(jié)空心黏土磚，可節(jié)約粘土原料用量15%~60%，節(jié)約煤炭等燃料30%~50%，由于燒成速度和窯爐生產(chǎn)能力提高，勞動生產(chǎn)率可提高25%~35%。空心磚規(guī)格較大，砌筑效率提高15~30%，可節(jié)約砂漿越20%。通過對孔洞結(jié)構(gòu)和大小的合理設(shè)計，空心磚除了能滿足建筑設(shè)計要求的強度外，導(dǎo)熱系數(shù)還可以降低到0.29W/(m·