建筑材料課件

第一章建筑材料的基本性質(zhì)內(nèi)容：材料的基本物理性質(zhì)材料的基本力學(xué)性質(zhì)

材料的耐久性

材料的熱工性能材料的裝飾性能材料的組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造1.1材料的基本物理性質(zhì)

一、材料的狀態(tài)參數(shù)1、實際密度（密度）－材料在絕對密實狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。單位g/cm3或kg/m3。公式：

式中ρ－實際密度（g/cm3

）

m－材料的質(zhì)量（g）V－材料在絕對密實狀態(tài)下的體積

（cm3）實際密度的測量絕對密實狀態(tài)下的體積－是指不包括材料內(nèi)部孔隙在內(nèi)的體積。實際密度的測量：

1）對近于絕對密實的材料：金屬、玻璃等量測幾何體積－稱重－代入公式

2）對有孔隙的材料：磚、混凝土、石材磨成細(xì)粉－李氏比重瓶法測試2、表觀密度（容重）－材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。單位g/cm3或kg/m3。公式：

式中ρo－表觀密度（g/cm3

）

m－材料的質(zhì)量（g）Vo－材料在自然狀態(tài)下的體積（cm3）表觀密度的測量

自然狀態(tài)下的體積－是指包含材料內(nèi)部孔隙在內(nèi)的體積。材料內(nèi)部孔隙含有水分時，其質(zhì)量和體積均發(fā)生變化。注明含水情況表觀密度一般是采用材料在氣干狀態(tài)下的質(zhì)量和體積來測定。在烘干狀態(tài)下的表觀密度稱為干表觀密度。

3、堆積密度（松散容重）－散粒狀材料在自然堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。單位g/cm3或kg/m3。公式：

式中ρ/o－堆積密度（g/cm3

）

m－材料的質(zhì)量（g）

V/o－材料的堆積體積（cm3）堆積密度的測量

堆積體積－是指包含顆粒內(nèi)部孔隙和顆粒之間的空隙在內(nèi)的體積。堆積密度的測量：

1）容器法：散粒材料裝入容器－量測體積－稱凈重－代入公式

2）自然堆積法：堆積成一定形狀－量測幾何體積－稱重－代入公式4、密實度－指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)所充實的程度。反映材料的致密程度。公式

影響材料的：強(qiáng)度吸水性耐久性導(dǎo)熱性5、孔隙率－指材料體積內(nèi)，孔隙體積與總體積之比。直接反映材料的致密程度。公式

孔隙率與密實度的關(guān)系P+D=1

孔結(jié)構(gòu)－孔隙率、孔徑尺寸、開口形狀影響材料的：強(qiáng)度、吸水性、耐久性、導(dǎo)熱性6、空隙率－散粒材料在某容器的堆積體積中，顆粒之間的空隙體積占總體積的比率。公式

空隙率的大小反映了散粒材料的顆粒互相填充的密實程度。1.2材料的基本力學(xué)性質(zhì)內(nèi)容：材料的強(qiáng)度材料的彈性與塑性材料的脆性與韌性材料的硬度與耐磨性一、材料的強(qiáng)度強(qiáng)度－材料在外力（荷載）作用下抵抗破的能力稱為強(qiáng)度。依受力形式有：抗拉強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度等不同材料的承載特點是不同的：

混凝土、石材、磚－抗壓強(qiáng)度高鋼材、各類纖維－抗拉強(qiáng)度高

強(qiáng)度等級建筑材料常根據(jù)極限強(qiáng)度的大小，劃分為不同的強(qiáng)度等級或標(biāo)號。如混凝土按抗壓強(qiáng)度劃分為C7.5～C60

水泥按抗壓和抗拉強(qiáng)度劃分為325#~725#

砂漿按抗壓強(qiáng)度劃分為M2.5～M20六個等級熱軋鋼筋按屈服強(qiáng)度劃分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級

幾種材料的強(qiáng)度比較材料表觀密度(kg/m3)強(qiáng)度fc(MPa)比強(qiáng)度（fc/ρo）低碳鋼78604150.053松木50034.30.059混凝土2400600.025碳纖維二、材料的彈性與塑性彈性－材料在外力的作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，材料變形即可消失并能完全恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)。彈性模量E=σ/ε塑性－材料在外力的作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，仍保持變形后的形狀和尺寸，并且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)。實際的材料并不存在理想的彈性變形和塑性變形。低碳鋼的σ～ε曲線分段的彈性變形和塑性變形混凝土的σ～ε曲線

同時進(jìn)行的彈性變形和塑性變形三、材料的脆性與韌性脆性－在外力作用下，當(dāng)外力達(dá)到一定限度后，材料突然破壞而又無明顯的塑性變形的性質(zhì)。脆性材料（如混凝土、玻璃、石材）抵抗沖擊或震動荷載的能力很差。韌性－在沖擊、震動荷載的作用下，材料承受很大的變形也不致破壞的性能稱為韌性。如鋼材、木材、纖維等。四、材料的硬度與耐磨性硬度－是材料表面能抵抗其它較硬物體壓入或刻劃的能力。莫氏硬度（10級）

1－滑石2－石膏3－方解石

4－螢石5－磷石灰6－正長石

7－石英8－黃玉9－剛玉

10－金剛石肖氏硬度布氏硬度（HB）耐磨性耐磨性－材料表面抵抗磨損的能力。常用磨損率（B）表示。

道路、地面、踏步、水庫泄洪道、縊流面等1.3

材料與水有關(guān)的性質(zhì)1、親水性與憎水性

材料在空氣中與水接觸時，根據(jù)其是否能被水潤濕，將材料分為親水性和憎水性兩大類。常用潤濕角θ表示。潤濕角θ親水性材料θ≤90°憎水性材料θ＞90與水有關(guān)的性質(zhì)2、吸水性－材料在浸水情況下吸入水分的能力。用吸水率表示。公式

式中W

－材料的質(zhì)量吸水率（％）

m

－材料吸水飽和后的質(zhì)量（g）

m1－材料干燥狀態(tài)下的質(zhì)量（g）影響吸水率大小的因素：材料的本性－親水性或憎水性材料材料的孔結(jié)構(gòu)－孔徑大小、開口與否、孔隙率大小等吸水性對材料的影響：導(dǎo)熱性增大、熱阻降低－對圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料不利強(qiáng)度降低、體積膨脹與水有關(guān)的性質(zhì)3、吸濕性－材料在空氣中吸收空氣中水分的性質(zhì)。用含水率表示。公式

式中Wh－材料的質(zhì)量含水率（％）

ms－材料含水時的質(zhì)量（g）

mg－材料烘干到恒重的質(zhì)量（g）

影響含水率大小的因素：材料的本性－親水性或憎水性材料環(huán)境溫度、濕度－氣溫越低、相對濕度越大，材料的含水率越高吸濕性對材料的影響：導(dǎo)熱性增大、熱阻降低－對圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料不利體積膨脹－對木結(jié)構(gòu)和木制品不利濕脹干縮--與周圍環(huán)境平衡的平衡含水率與水有關(guān)的性質(zhì)4、耐水性－材料長期在飽水作用下不破壞，其強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。用軟化系數(shù)表示。公式

式中

KR－材料的軟化系數(shù)（K軟＝0～1）

fb－材料在飽水狀態(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）材料軟化系數(shù)的要求軟化系數(shù)越小，說明材料吸水飽和后的強(qiáng)度降低越多，其耐水性越差。對經(jīng)常處于水中或受潮嚴(yán)重的重要結(jié)構(gòu)物（如地下構(gòu)筑物、基礎(chǔ)、水工結(jié)構(gòu)）的材料，其K軟≥0.85；受潮較輕的或次要結(jié)構(gòu)物的材料，其K軟≥0.85；K軟≥0.80的材料，一般稱為耐水的材料。5、抗?jié)B性－材料抵抗有壓介質(zhì)（水、油、氣）滲透的性質(zhì)稱抗?jié)B性。用滲透系數(shù)K表示。

公式

式中

K－材料的滲透系數(shù)（cm3/cm2﹒h）

Q－透過材料試件的水量（cm3）

d－試件的厚度（cm）

F－透水面積（cm2

）

H－凈水壓力（cm）

t－透水時間（s）抗?jié)B等級

滲透系數(shù)越大，材料的抗?jié)B性越差。

S=10H－1H－試件開始滲水時的水壓力（MPa）影響材料抗?jié)B性的因素：孔隙率、孔隙特征對于混凝土和砂漿，抗?jié)B性常用抗?jié)B等級(S)表示：地下建筑（地鐵、人防建筑、地下室）、水工結(jié)構(gòu)、防水材料等均要求較高的抗?jié)B性。與水有關(guān)的性質(zhì)6、抗凍性－材料在吸水飽和的狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍結(jié)和融化作用而不破壞，同時也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性質(zhì)稱為抗凍性。用抗凍標(biāo)號D表示。

凍融破壞的原因材料有孔且孔隙含水水→冰體積膨脹9％，結(jié)冰壓力高達(dá)100MPa結(jié)冰壓力超過材料的抗拉強(qiáng)度時，材料開裂裂縫的增加也進(jìn)一步增加了材料的飽水程度飽水程度的增加進(jìn)一步加劇了凍融破壞反復(fù)多次－進(jìn)一步加?。罱K材料崩潰

嚴(yán)寒地區(qū)道路、橋梁、水壩、堤防、海上鉆井平臺、跨海大橋等均需考慮凍融破壞凍融破壞的橋梁1.4材料的耐久性定義：材料在使用過程中能抵抗周圍各種介質(zhì)的侵蝕而不破壞，也不易失去其原有性能的性質(zhì)。包括：抗凍性－混凝土、磚、石材陶瓷、磚抗老化性－有機(jī)建材耐化學(xué)腐蝕－金屬材料侵蝕介質(zhì)物理介質(zhì)－溫度、濕度、凍融、陽光、輻射化學(xué)介質(zhì)－酸、堿、鹽的溶液或氣體、水、大氣生物介質(zhì)－昆蟲、菌類、白蟻機(jī)械介質(zhì)－荷載、沖擊、震動、磨損、磨耗

如瀝青的老化、木材的腐蝕、鋼材的腐蝕等等

耐久性的特點長期性、后期加劇作用；多種介質(zhì)同時作用；材料劣化－結(jié)構(gòu)失效－服務(wù)壽命降低西直門橋1.5材料的熱工性質(zhì)1、導(dǎo)熱性－材料傳導(dǎo)熱量的能力稱為導(dǎo)熱性。其大小用熱導(dǎo)率（λ）表示。公式

式中λ－熱導(dǎo)率（W/m﹒K）熱阻R=1/λQ－傳導(dǎo)的熱量（J）

F－熱傳導(dǎo)面積（m2）

a－材料的厚度（m）

Z－熱傳導(dǎo)時間（s）

(t2-t1)－材料兩側(cè)溫差（K）熱工性質(zhì)材料的熱導(dǎo)率越小，絕熱性能越好。影響熱導(dǎo)率的因素：

材料內(nèi)部的孔隙構(gòu)造－密閉的空氣使λ降材料的含水情況－含水、結(jié)冰使λ增常見熱導(dǎo)率參數(shù)：泡沫塑料λ＝0.035水λ＝0.58

大理石λ＝3.5冰λ＝2.2

鋼材λ＝58空氣λ＝0.023

混凝土λ＝1.51松木λ＝1.17～0.35熱工性質(zhì)2、熱容量－材料加熱時吸收熱量，冷卻時放出熱量的性質(zhì)，稱為熱容量。大小用比熱容（比熱）表示

公式Q=cG(t2－t1)

式中Q－材料吸收或放出的熱量（J）

c－材料的比熱(J/g.K)G－材料的質(zhì)量（g）

(t2－t1)－材料受熱或冷卻前后的溫差（K)材料的熱工要求保溫－防止室內(nèi)熱量的散失隔熱－防止外部熱量的進(jìn)入－統(tǒng)稱為絕熱為構(gòu)筑舒適的室內(nèi)空間，對材料要求熱阻（R＝1/λ）要大，即熱導(dǎo)率要小

1.6材料的裝飾性能一、基本要求顏色、光澤、表面組織及形狀尺寸、質(zhì)感。二、選用原則從使用出發(fā)，不僅求表層的美觀，而且要求具有多功能，并能長期保持其特征、保持適宜的環(huán)境、保護(hù)建筑主體結(jié)構(gòu)。作業(yè)及復(fù)習(xí)題內(nèi)容：常用天然巖石天然石材的技術(shù)性質(zhì)、加工、選用

第二章石材2.1天然石材天然石材是最古老的建筑材料之一。世界上許多著名的古建筑多由天然石材建造而成。具有強(qiáng)度高、裝飾性好、耐久性高、來源廣等特點。隨著現(xiàn)代石材開采和加工技術(shù)的進(jìn)步，使得石材在現(xiàn)代建筑中，特別是在建筑裝飾中得到了廣泛的應(yīng)用。Construction

Materials古羅馬斗獸場Construction

Materials斗獸場Construction

Materials開羅－法老胡夫金字塔Construction

Materials圣彼得大教堂Construction

Materials石砌的山道Construction

Materials天然石材的分類按用途，天然石材可分下列幾類：結(jié)構(gòu)用石材－用作建筑物的墻、柱、拱、過梁，以及基礎(chǔ)、勒腳等；構(gòu)造用石材－用作欄桿、護(hù)坡、渠道、屋面等；裝飾用石材－用作建筑物立面及室內(nèi)的飾面材料，包括墻面、柱面、地面、雕刻、花飾等；Construction

Materials天然石材的分類4.耐磨用石材－主要用作室外地坪、臺階踏步、路邊石、路面以及工業(yè)建筑的車間地面、某些工業(yè)設(shè)備的耐磨襯板等；5.混凝土、砂漿及其它人造石材的骨料－砂、卵石、碎石、各種石渣等；6.建筑材料用原料－用于生產(chǎn)磚瓦、陶瓷、玻璃、鑄石、石灰、石膏、水泥、無機(jī)絕熱材料等的原材料。Construction

Materials一、巖漿巖巖漿巖－又稱火成巖，是地殼內(nèi)的熔融巖漿在地下或噴出地面后冷凝而成的巖石。依形成條件，巖漿巖可分為：深成巖、噴出巖、火山巖。建筑中常用的巖漿巖：

花崗巖玄武巖、輝綠巖火山灰、浮石、凝灰?guī)rConstruction

Materials二、沉積巖沉積巖－又稱水成巖，系經(jīng)地表的各類巖石經(jīng)自然界的風(fēng)化、搬運、沉積并重新成巖而形成的巖石。建筑中常用的沉積巖；石灰?guī)r砂巖Construction

Materials三、變質(zhì)巖變質(zhì)巖－是地殼中原有的各類巖石，在地層的壓力或溫度作用下，原巖石在固體狀態(tài)下發(fā)生再結(jié)晶作用，使其礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以致化學(xué)成分發(fā)生部分或全部改變而形成的新巖石。建筑中常用的變質(zhì)巖：

大理石石英巖片麻巖Construction

Materials花崗巖其顏色一般為灰白、微黃、淡紅等；抗壓強(qiáng)度高達(dá)120～250MPa；抗凍性好，可達(dá)100～200次凍融循環(huán)；耐風(fēng)化，使用年限為75～200年；耐磨好；具有致密的結(jié)晶結(jié)構(gòu)和塊狀結(jié)構(gòu)，其孔隙率和吸水率很小，表觀密度大，達(dá)2700kg/m3；表面經(jīng)琢磨加工后光澤美麗，是優(yōu)良的裝飾材料。Construction

Materials大理石構(gòu)造致密，表觀密度2500～2700kg/m3；抗壓強(qiáng)度50～140MPa；耐用年限30～100年；較花崗巖易于加工，雕刻性能好，磨光后紋理美麗，是優(yōu)良的室內(nèi)裝飾材料；純大理石為雪白色，含雜質(zhì)時呈黑、紅、黃、綠等各種色彩，常用的有漢白玉、丹東綠、雪花白、墨玉等品種；大理石主要成分是方解石或白云石，所以不耐酸，易受大氣中CO2、SO3等腐蝕作用而失色和表面點蝕，主要用于室內(nèi)。Construction

Materials2.2天然石材的技術(shù)性質(zhì)、加工和選用原則一、主要技術(shù)性質(zhì)1、物理性質(zhì)：

表觀密度－分輕質(zhì)、重質(zhì)石材吸水性－分低（1.5）中、高（3.0）吸水率耐水性－軟化系數(shù)表示抗凍性－分5～200號導(dǎo)熱性Construction

Materials一、主要技術(shù)性質(zhì)

2、力學(xué)性質(zhì)：抗壓強(qiáng)度－分MU100～MU10九級沖擊韌性硬度耐磨性Construction

Materials一、主要技術(shù)性質(zhì)3、工藝性質(zhì)：加工性－劈解、破碎、鑿磨等磨光性－能否磨成光滑的表面抗鉆性－連接孔（干掛法）Construction

Materials二、石材的加工1、砌筑用石材：毛石－亂毛石、平毛石料石－毛料石、粗料石、半細(xì)料石、細(xì)料石2、板材：天然大理石板材天然花崗巖板材3、顆粒狀石料：碎石、卵石、石渣Construction

Materials三、石材的選用適用性－室內(nèi)外、使用部位、施工方式、使用環(huán)境、周圍材料的拼接、使用保護(hù)、使用年限等經(jīng)濟(jì)性－投資、當(dāng)?shù)夭牧?、運輸距離Construction

Materials四、石材的防護(hù)運輸過程中－存放過程中－施工過程中－使用過程中－Construction

Materials花崗巖室內(nèi)地面Construction

Materials石砌路面Construction

Materials塊石路面Construction

Materials小礫石路面Construction

Materials大理石異形柱面Construction

Materials庭院石橋作業(yè)與復(fù)習(xí)題1、大理石與花崗巖在組成、性質(zhì)和應(yīng)用上有何不同？ConstructionMaterials第三章燒土制品及玻璃ConstructionMaterials主要內(nèi)容：粘土磚瓦

建筑陶瓷

玻璃

鑄石

ConstructionMaterials3.1粘土磚、瓦分類：普通磚——沒有孔洞或孔洞率<15％空心磚——孔洞率≥15％依生產(chǎn)工藝分：燒結(jié)磚——粘土磚、頁巖磚、粉煤灰磚蒸養(yǎng)（壓）磚——灰砂磚、粉煤灰磚等

ConstructionMaterials一、燒結(jié)磚定義——是以粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰等為主要原料，成型為標(biāo)準(zhǔn)尺寸的坯體，然后在900～1200℃下焙燒而成的制品。主要有：

燒結(jié)普通磚燒結(jié)多空磚和燒結(jié)空心磚燒結(jié)頁巖磚燒結(jié)煤矸石磚燒結(jié)粉煤灰磚

ConstructionMaterials1、燒結(jié)普通磚燒結(jié)磚分：青磚——還原氣氛紅磚——氧化氣氛依燒結(jié)程度：

正品磚過火磚欠火磚ConstructionMaterials普通燒結(jié)磚的技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)尺寸：240×115×53mm表觀密度：1600～1800kg/m3吸水率：8～18％強(qiáng)度等級——按抗壓強(qiáng)度分：

MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5六個強(qiáng)度等級質(zhì)量等級——依據(jù)外觀質(zhì)量、泛霜和石灰爆裂三項指標(biāo)分為:優(yōu)等品（A）——用于清水墻合格品（C）——用于混水墻、內(nèi)墻抗風(fēng)化能力：抗風(fēng)化性能指標(biāo)

ConstructionMaterials泛霜、石灰爆裂泛霜（亦稱起霜、鹽析、鹽霜）——是指可溶性鹽類在磚或砌塊表面析出的現(xiàn)象，一般呈白色粉末、絮團(tuán)或絮片狀。一般發(fā)生在雨后和潮濕環(huán)境中。結(jié)晶的粉狀物不僅有損于建筑物的外觀，而且結(jié)晶膨脹也會引起磚表層的酥松、甚至剝落。石灰爆裂——是指燒結(jié)磚的砂質(zhì)粘土原料中夾雜著石灰石，焙燒時被燒成生石灰塊，在使用過程中會吸水熟化成熟石灰，體積膨脹，導(dǎo)致磚塊裂縫、掉角，影響砌體的強(qiáng)度。ConstructionMaterials2、燒結(jié)多孔磚和燒結(jié)空心磚多孔磚（孔洞率≧15%、表觀密度1400kg/m3)尺寸：M型190×190×190mmP型240×115×90mm強(qiáng)度等級——依據(jù)抗壓、抗折強(qiáng)度分：

MU30、MU25、MU20MU15、MU10、MU7.5質(zhì)量等級——依據(jù)耐久性、外觀、尺寸偏差、強(qiáng)度等級分：優(yōu)等品（A）、一等品（B）、合格品（C）空心磚（孔洞率≧30%、表觀密度800–1100kg/m3)尺寸：M型290×190×90mmP型240×180×115mm強(qiáng)度等級——依據(jù)抗壓、抗折強(qiáng)度分：

2.0、3.0、5.0

三個強(qiáng)度等級質(zhì)量等級——依據(jù)孔洞及其排數(shù)、外觀、尺寸偏差、強(qiáng)度等級、物理性能等分：優(yōu)等品（A）、一等品（B）、合格品（C）ConstructionMaterials空心磚的外形示意圖多孔磚、空心磚的外形示意圖ConstructionMaterials多孔磚、空心磚的優(yōu)點

與實心磚相比，空心磚可減輕結(jié)構(gòu)自重，磚體尺寸大，可節(jié)約砌筑砂漿用量、縮短工時，并可減少粘土、電力及燃料消耗量，改善建筑物的隔熱與隔聲性能。比普通燒結(jié)磚節(jié)省粘土用量20~30%、燃料消耗10~20%，減輕墻體自重10~35%、減少砌筑砂漿用量20~25%、提高砌筑工效20~40%、降低墻體總造價約20%。

3、其他粘土質(zhì)磚燒結(jié)粉煤灰磚：用工業(yè)廢料粉煤灰做原料，摻入適量粘土制成。表觀密度1300—1500kg/m3,吸水率20%，顏色呈紅色。燒結(jié)煤矸石磚：用工業(yè)廢料煤矸石為主要原料制成。表觀密度1400—1650kg/m3,吸水率15.5%，顏色呈深紅色。燒結(jié)頁巖磚：用頁巖為主要原料磨細(xì)燒結(jié)而成。表觀密度1600kg/m3以上,吸水率15.5%，顏色呈淺紅色。ConstructionMaterials二、粘土瓦粘土瓦：以粘土為原料，經(jīng)成型、干燥、焙燒而成。品種：平瓦、脊瓦、小青瓦。顏色：紅色、青色

質(zhì)量控制：國家標(biāo)準(zhǔn)《粘土瓦》GB1170--89形狀尺寸：平瓦400x360mm—360x220mm

小青瓦175x175mmConstructionMaterials太和殿前寬闊的磚砌廣場ConstructionMaterials小青瓦土堡ConstructionMaterials深宅大院——山西襄汾丁家大院ConstructionMaterials清華大學(xué)圖書館3.2建筑陶瓷建筑陶瓷制品是指建筑物室內(nèi)外裝修用的一種較高級的燒土制品。陶瓷制品是陶器和瓷器兩大類產(chǎn)品的總稱。一般陶制品斷面粗糙、無光，敲擊聲細(xì)啞，吸水率較大，強(qiáng)度較低，其表面分為無釉和施釉兩種。一般瓷器的結(jié)構(gòu)致密，氣孔率較小，有一定半透明性，并且表面通常是施釉的。瓷器常用作日用餐茶具及美術(shù)用品。介于陶器和瓷器之間的一類產(chǎn)品通稱為炻器，也可稱半瓷。炻器與陶器的區(qū)別在于陶器的坯體是多孔的，而炻器坯體的結(jié)構(gòu)致密，氣孔率很低，吸水率也很低，通常吸水率小于2％釉：附著于陶瓷坯體表面的連續(xù)玻璃質(zhì)層。施釉目的：改善坯體表面性能并提高力學(xué)強(qiáng)度。作用：表面平滑、光亮、不吸濕、不透氣，能增加產(chǎn)品的藝術(shù)性，并掩去坯體的不良顏色和某些缺陷。一、建筑陶瓷的生產(chǎn)生產(chǎn)：粘土處理---準(zhǔn)確配料---成型制坯---入窯焙燒瓷質(zhì)坯：充分燒結(jié)，焙燒過程中易變形，收縮大，難以制成大尺寸制品。炻質(zhì)坯：燒結(jié)程度次于瓷質(zhì)坯，收縮率較小，可制成多種規(guī)格的制品。陶質(zhì)坯：燒結(jié)程度低，燒成收縮小，制品尺寸準(zhǔn)確，表面平整。上釉著色二、建筑陶瓷的性能及應(yīng)用

1、墻面磚★外墻面磚--指用于建筑物外墻的陶質(zhì)或炻質(zhì)建筑裝飾磚；包括彩釉磚、無釉外墻磚、劈離磚、陶瓷藝術(shù)磚等。外觀表面有光澤---表面光且平無光澤--表面粗糙，顏色紅、黃、褐等。優(yōu)點堅固耐用、色彩鮮艷、易清洗、防火、防水、耐磨、耐腐蝕、維修費用低。缺點造價偏高、施工工效低、自重大。★內(nèi)墻面磚—由耐火粘土或瓷土焙燒而成，正面有上釉和不上釉的，有時也稱為瓷磚。常用的有：釉面磚--用于室內(nèi)墻體裝飾的薄板狀精陶制品。品種有：白色釉面磚、有光彩色釉面磚（代號YG）、石光彩色釉面磚（代號SHG）、花釉面磚（代號HY）、結(jié)晶釉面磚（代號JJ）、斑紋釉面磚（代號BW）、理石釉面磚（代號LSH）、白地圖案釉面磚（代號BT）、色地圖案釉面磚（代號YGT，SHGT）。性能：吸水率、耐急冷急的熱性、彎曲強(qiáng)度、抗龜裂性、釉面抗化學(xué)腐蝕性。無釉面磚—表面無光澤，重量輕，色澤自然。經(jīng)久耐用。2、地磚地磚是指用作鋪筑地面的板狀陶瓷裝飾材料。常用的有：★錦磚—有陶瓷錦磚和玻璃錦磚兩種。強(qiáng)度、硬度高，耐水、耐酸、耐堿、耐火性能好，是理想的地面材料★缸磚--又稱防潮磚。易于清洗且耐磨，耐壓、不變形不脫色，色彩豐富，形狀多樣?！锊；u---表面無釉，堅硬、耐磨，不打滑。有仿花崗巖和仿大理石地磚。3、衛(wèi)生陶瓷以瓷土為原料，經(jīng)制坯、素?zé)陀詿?。表面光亮，便于清潔，不透水，耐腐蝕，色彩豐富。琉璃制品（琉璃瓦）

琉璃制品是用優(yōu)質(zhì)粘土塑制成型后燒成的，表面上釉，釉的顏色有黃、綠、黑、藍(lán)、紫等色，富麗堂皇，經(jīng)久耐用。琉璃瓦多用于民族色彩的宮殿式大屋頂建筑中。琉璃瓦主要有兩種形式：筒瓦與板瓦。其它屋面用的琉璃瓦為屋脊、獸頭、人物、寶頂?shù)?。除用于屋面外，通過造型設(shè)計，已制成的有花窗、欄桿等琉璃制品，廣泛用于庭院裝飾中。

ConstructionMaterials塔爾寺綠硫璃磚墻ConstructionMaterials黃琉璃瓦檐3.3玻璃玻璃—是一種能透光、反光和吸收光線的硅酸鹽制品。生產(chǎn)：主要原料：石英砂、純堿、石灰石。輔助原料：助熔劑、脫色劑、乳濁劑等。工藝：熱熔融—成型—冷卻一般性能：典型的脆性材料，表觀密度大，熱穩(wěn)定性差，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸性好，抗堿性差。玻璃品種繁多，特性依品種而定一、普通平板玻璃平整度高、透光率好、不透氣、水、易切割。厚度有2、3、4、5、6mm五類。外觀有一等品、二等品、三等品。二、裝飾玻璃以裝飾功能為主的玻璃1、磨砂玻璃只透光不透視2、花紋玻璃分壓花玻璃和噴花玻璃壓花玻璃透光而不透明避免眩目用途廣泛厚度3mm-8mm噴花玻璃圖案可貼、印，繪、刻。3、彩色玻璃在玻璃中加入金屬氧化物著色而成。有綠色、蘭色、灰色、茶色等。耐腐蝕、抗沖刷、易清洗，造價不高。厚度（2mm--19mm）4、玻璃空心磚由兩塊凹形玻璃膠結(jié)而成強(qiáng)度高、隔熱、隔聲、耐酸、防火玻璃磚隔斷玻璃磚外墻5、玻璃馬賽克由玻璃生料、玻璃粉料及其他輔料經(jīng)燒結(jié)或壓延而成。強(qiáng)度高、耐熱、耐寒、耐酸、耐堿、防火。規(guī)格20x20x4mm25x25x4mm30x30x4mm三、安全玻璃能在破壞時減少對人傷害的玻璃。1、鋼化玻璃玻璃破壞時，碎片成純角的細(xì)小碎塊，減少對人體的傷害。同等厚度的鋼化玻璃抗沖擊強(qiáng)度是普通玻璃3-5倍，抗彎強(qiáng)度是普通玻璃的2-5倍。適用于承受高風(fēng)壓或水壓的建筑物，或可能發(fā)生人體撞擊場合的各種門窗，室內(nèi)裝飾等。2、夾絲玻璃在中間夾有菱形或正方形鋼絲網(wǎng)，具有防火、耐沖擊、安全性強(qiáng)等特點。3、夾層玻璃

在兩片或多片玻璃中間夾以薄膜，經(jīng)熱壓粘合。可防止碎片飛散，耐穿透、抗沖擊、耐酸、耐寒。用于層面的采光以及需要安全的地方四、節(jié)能玻璃能降低建筑物內(nèi)采暖和空調(diào)能耗的玻璃。1、中空玻璃由兩片或多片玻璃組合，玻璃中間充有干燥空氣或惰性氣體。隔熱保溫，隔音、防結(jié)霜、防結(jié)露。用途工業(yè)與民用建筑

2、吸熱玻璃透光并能吸收紅外線輻射能、防眩、有多種顏色，裝飾性好。3、熱反射玻璃其反射能力是通過在玻璃表面涂或鍍金屬或金屬氧化物來實現(xiàn)的。阻熱、透光、大幅度降低紫外線投過率ConstructionMaterials全玻璃結(jié)構(gòu)的香山植物園溫室五、防火玻璃在兩層玻璃間夾有防火透明膜的夾層玻璃。重量輕、透光率高、適用面廣、耐火時間長、加工可塑性強(qiáng)。既可用于玻璃幕墻，也可用于防火門或防火窗。ConstructionMaterials現(xiàn)代建筑的玻璃幕墻3.5鑄石鑄石是以玄武巖、礦渣等為主要原料，加入其它配合料，經(jīng)高溫熔化，澆注成型，結(jié)晶﹑退火等工序制成的一種晶粒細(xì)微﹑致密的非金屬工業(yè)材料。

鑄石制品具有優(yōu)良的耐磨，耐磨蝕特性鑄石板材，管材的耐磨性能是錳鋼的１０倍以上，是普通鋼材的３０倍以上，其耐酸堿蝕性能是耐酸瓷磚﹑瓷板﹑花崗巖的１０倍多。習(xí)題5.釉面內(nèi)墻磚為什么不宜用于外墻裝飾？

6.安全玻璃有哪些？它們有何特性？膠凝材料定義－是指在一定的條件下，經(jīng)過一系列的物理化學(xué)作用后，能將散粒狀（如砂、石子）或塊狀（磚、砌塊）材料粘結(jié)成為具有一定強(qiáng)度的整體的材料。分類：氣硬性－石膏、石灰

無機(jī)膠凝材料菱苦土、水玻璃

水硬性－各種水泥

有機(jī)膠凝材料－瀝青、樹脂、橡膠4.1石膏古老的膠凝材料；具有質(zhì)輕、強(qiáng)度較高、絕熱、防火、質(zhì)地細(xì)膩美觀－優(yōu)良的裝飾材料；

易于加工、成品多樣－各類石膏線；資源豐富、分布廣、儲量大；

理想的高效節(jié)能材料－重點發(fā)展的新型材料。一、石膏的制備原材料：

天然二水石膏CaSO4.2H2O（生石膏）

天然無水石膏CaSO4－僅用于生產(chǎn)無水石膏水泥

化工石膏－磷石膏、氟石膏（化工副產(chǎn)品）工藝：

原材料－不同溫度、壓力煅燒－磨細(xì)－成品

石膏制備工藝示意圖

各類石膏的特點建筑石膏－又稱熟石膏，晶體較細(xì)，需水量較大（80～100％），因而強(qiáng)度較低。高強(qiáng)石膏－晶粒粗大，需水量小（35～45％），強(qiáng)度高。高級室內(nèi)抹灰、石膏線、石膏板等可溶性石膏－需水量大，凝結(jié)很快，強(qiáng)度低，不宜直接使用。不溶性硬石膏－難溶于水，生產(chǎn)無水石膏水泥。高溫煅燒石膏－常溫不存在二、建筑石膏的凝結(jié)硬化凝結(jié)硬化過程：流體－塑性體－固體反應(yīng)式：C=8.16g/LC=2.05g/L硬化機(jī)理半水石膏的溶解－溶液過飽和－二水石膏晶體的析出；漿體水分的蒸發(fā)和晶體的生成－漿體變稠失去塑性－石膏凝結(jié)；晶體連生、搭接，形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)－逐漸產(chǎn)生強(qiáng)度。

溶解－析晶－晶體結(jié)構(gòu)網(wǎng)－強(qiáng)度水－結(jié)晶水、蒸發(fā)三、建筑石膏的等級與技術(shù)性質(zhì)等級（GB9776-88)按強(qiáng)度、細(xì)度、凝結(jié)時間分：

技術(shù)指標(biāo)優(yōu)等品一等品合格品強(qiáng)度(MPa)抗折強(qiáng)度≥2.52.11.8抗壓強(qiáng)度≥4.93.92.9細(xì)度篩余（％）≤5.010.015.0凝結(jié)時間（min）初凝時間≥6終凝時間≤30建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)表觀密度小、抗折強(qiáng)度低－加筋、覆面；凝結(jié)硬化快－6～30min；加緩凝劑孔隙率大、導(dǎo)熱率小、質(zhì)輕、吸聲性好；體積微膨脹－制品密實、表面光滑細(xì)膩；防火性好－高溫－結(jié)晶水脫出；吸濕性強(qiáng)、耐水性差－防水劑、鋁箔覆面改性。四、建筑石膏的用途石膏砂漿及粉刷石膏－高級室內(nèi)抹灰；制備各種石膏板；各類裝飾石膏線、花型；無水石膏水泥；水泥緩凝劑；涂料的填充料陶瓷模具材料、外科醫(yī)療固定材料制作雕塑藝術(shù)品等。石膏板石膏板有－紙面石膏板

無紙石膏板（即纖維石膏板）

石膏空心條板

紙面石膏板－普通（防火）石膏板

高級防火石膏板

防水石膏板等建筑石膏板的特點：石膏板具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、防火、防蛀、隔熱、吸聲、加工性能好（可刨），尺寸穩(wěn)定、施工效率高等特點。以龍骨（輕鋼龍骨、木龍骨）為骨架，形成的各種形式的非承重墻體和承重墻體的飾面層，具有裝飾新穎，增加使用面積，改善建筑物功能，提高抗震性能等優(yōu)點。Construction

Materials石膏頂棚Construction

Materials石膏頂棚Construction

Materials石膏隔墻防火紙面石膏板是指這種板材在發(fā)生著火時，在一定長的時間內(nèi)保持結(jié)構(gòu)完整（在建筑結(jié)構(gòu)里），

從而起到阻隔火焰蔓延的作用。該板在生產(chǎn)過程中加入玻璃纖維和其它添加劑，能夠有效地在遇火時起到增強(qiáng)板材完整性的作用。防水石膏板該板是在石膏芯材里加入一定量的防水劑，或在表面覆蓋鋁箔、牛皮紙等使石膏本身具有一定的防水性能。這種石板在根據(jù)美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)作防水試驗時，其吸水率為5％，即能夠用于濕度較大的區(qū)域，如衛(wèi)生間、沐浴室和廚房等這是一種比較好的具有更廣泛用途的板材。但此板不可直接長時間進(jìn)水浸泡。石膏浮雕裝飾制品石膏浮雕裝飾制品是以石膏為基料和玻璃纖維及添加劑加工制成各種平板、小方板、墻身板、飾線、燈圈、浮雕、花角、圓柱、方柱與數(shù)百種裝飾件，用于室內(nèi)裝飾。特點:加工性能好，能釘、鋸、刨，可修補(bǔ)。完整性好，不變形，不開裂，無縫隙。

耐久性強(qiáng)，防蛀不腐，防火防潮，質(zhì)輕吸音，容易安裝。石膏浮雕壁畫石膏浮雕壁畫有兩種加工方法，一種是做石膏板，在板上放刀雕刻；而另一種方法是用泥做形，然后翻制成品。一般大型石膏壁畫都是采用后者。石膏板浮雕：此種方法與木浮雕相同，只是材料上的不同，石膏板更容易制作，又不會出現(xiàn)開裂與木紋纖維方向的問題，所以是一種性能較好的浮雕材料。4.2石灰一、石灰的制備原料：石灰?guī)r（CaCO3）反應(yīng)式：生石灰

過火石灰欠火石灰二、生石灰的熟化反應(yīng)式：依加水的多少，消化后的狀態(tài)有：塊狀生石灰－消石灰粉石灰膏石灰漿生石灰粉－直接粉磨石灰的陳伏定義－石灰膏在儲灰池中隔離空氣下保存“兩周”以上的工藝過程。目的－消除過火石灰的危害過火石灰－過燒、表面形成一層釉質(zhì)，熟化極慢，當(dāng)這種未充分熟化的石灰抹灰后，會吸收空氣中的水分繼續(xù)熟化，體積膨脹，最終造成墻面的隆起、開裂。Construction

Materials三、石灰的硬化硬化：塑性體－固體，產(chǎn)生膠結(jié)力機(jī)理：干燥硬化－砌體吸水、空氣蒸發(fā)結(jié)晶硬化－Ca(OH)2晶體的析出碳化硬化－碳化生成CaCO3四、石灰的品種依據(jù)石灰中氧化鎂的含量：鈣質(zhì)石灰MgO%≤5%

鎂質(zhì)石灰MgO%>5%依據(jù)成品加工方法：塊狀生石灰消石灰粉石灰膏石灰乳磨細(xì)生石灰粉建筑生石灰粉的技術(shù)指標(biāo)

(JC/T480-92)項目鈣質(zhì)生石灰粉鎂質(zhì)生石灰粉優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO+MgO>%858075807570CO2<%791181012細(xì)度<%（0.9mm）0.20.51.50.20.51.5五、石灰的技術(shù)性質(zhì)可塑性好－混合砂漿硬化慢、強(qiáng)度低－主要為失水硬化耐水性差－不宜用于潮濕、水侵環(huán)境收縮大、抗折強(qiáng)度低－加砂、絲麻、紙筋六、石灰的用途拌制灰土或三合土配制水泥石灰砂漿、石灰砂漿石灰膏罩白制作碳化石灰板制造加氣混凝土砌塊、粉煤灰砌塊等配制無熟料水泥：礦渣＋石灰－磨細(xì)4.3鎂質(zhì)膠凝材料一、制備：菱苦土MgCO3反應(yīng)式：

狀態(tài):白色或淺黃色粉末，密度3.1~3.4g/cm3二、菱苦土的硬化不用水調(diào)制，因：

MgO+H2O=Mg(OH)2

產(chǎn)物結(jié)構(gòu)疏松、強(qiáng)度低采用MgCl2.6H2O水溶液調(diào)制：

產(chǎn)物xMgO.yMgCl2.zH2O復(fù)鹽三、菱苦土的應(yīng)用菱苦土木屑板、木絲板、刨花板

配比：木屑＋顏料＋填料＋菱苦土菱苦土地面：

防爆、防靜電、不起塵－軍工、紡織、電子車間菱苦土制品：門窗、樓梯扶手、包裝箱4.4水玻璃

WaterGlass俗稱泡花堿－石英砂＋苛性鈉（Na2CO3）品種:

硅酸鈉水玻璃（Na2O.nSiO2）硅酸鉀水玻璃（K2O.nSiO2

）硅酸鋰水玻璃（Li2O.nSiO2

）通式：R2O.nSiO2

n-水玻璃模數(shù)水玻璃的硬化碳化硬化－水玻璃吸水空氣中的二氧化碳，形成無定形的硅酸凝膠，并逐漸干燥而硬化。

晶體（SiO2）－膠體(nSiO2.mH2O)－晶體(nSiO2)水玻璃的應(yīng)用涂刷或浸漬材料－外墻的抗風(fēng)化劑加固基礎(chǔ)－化學(xué)加固法（水玻璃＋氯化鈣）亦稱硅化加固法（consolidationbysilication）配防水砂漿－堵漏、補(bǔ)裂縫配耐酸砂漿－耐酸工程配耐熱砂漿－高爐基礎(chǔ)

注意：不能長期浸水、不耐堿習(xí)題157Construction

Materials第五章水泥

Cement內(nèi)容提要：

重點介紹硅酸鹽水泥的礦物組成、水化硬化機(jī)理、影響水化因素；硅酸鹽水泥主要技術(shù)性質(zhì)；水泥石的腐蝕和防止；同時介紹了其它摻混合材的水泥、特種水泥；達(dá)到正確的選擇和使用水泥。158Construction

Materials水泥的起源而最早采用具有水硬性膠凝材料制備混凝土的是中國人，而不是多少年來一直誤認(rèn)為的古羅馬人。據(jù)甘肅省考古研究所于1980年和1983年考察，在該省秦安縣的大地灣（黃河支流渭水之畔，西安以西約600公里處）先后發(fā)掘出兩個大型住宅遺址，該遺址的地坪系用混凝土建造，經(jīng)測算距今已有5千年，相當(dāng)于“新石器時代”。從大地灣發(fā)掘出的混凝土是用水硬性的水泥所制成。這種水泥以礓石——一種富含碳酸鈣的粘土為原料煅燒而成.159Construction

Materials古羅馬水泥－1796年，用含有一定比例粘土成分的石灰石煅燒而成，如古羅馬“龐貝”城遺址；PortlandCement－1824年，英國泥瓦工約瑟夫.阿斯普?。↗osephAspdin）申報波特蘭水泥專利：把粘土和焙燒過的石灰石混合，經(jīng)煅燒至二氧化碳釋放，將所得到的產(chǎn)物磨細(xì)成粉末。這種粉末在與水拌合時，具有水硬膠凝性，由于它硬化后外觀象波特蘭（英國一港口城市）的石頭，就起名為波特蘭水泥。160Construction

Materials水泥的分類依礦物組成：硅酸鹽水泥鋁酸鹽水泥硫鋁酸鹽水泥鐵鋁酸鹽水泥依用途：通用水泥－五大品種專用水泥－油井水泥、大壩水泥特種水泥－膨脹水泥、快硬水泥161Construction

Materials162Construction

Materials正在建設(shè)中的三峽大壩163Construction

Materials挪威的海上石油鉆井平臺164Construction

Materials加拿大Montreal體育館165Construction

Materials5.1硅酸鹽水泥定義－由硅酸鹽水泥熟料、0％～5％石灰石或粒化高爐礦渣，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為PortlandCement。分類：

Ⅰ型硅酸鹽水泥(P.Ⅰ)－不摻混合材

Ⅱ型硅酸鹽水泥(P.Ⅱ)－摻小于5％的混合材依GB175-1999:

42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個標(biāo)號166Construction

Materials一、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)167Construction

Materials168Construction

Materials一、硅酸鹽水泥的熟料成分硅酸三鈣（3CaO.SiO2）－C3S37～60％硅酸二鈣（2CaO.SiO2）－C2S15～37％鋁酸三鈣（3CaO.AlO3）－C3A7～15％鐵鋁酸四鈣（4CaO.AlO2.Fe2O3）－C4AF

10～18％

除四種主要成分外，水泥中尚含有少量游離CaO、MgO、SO3、及堿（K2O、Na2O）這些均為有害成分，國家標(biāo)準(zhǔn)中有嚴(yán)格限止169Construction

Materials二、水泥的水化、凝結(jié)、硬化水化－物質(zhì)由無水狀態(tài)變?yōu)橛兴疇顟B(tài)，由低含水變?yōu)楦吆?，統(tǒng)稱為水化。凝結(jié)－水泥加水拌和初期形成具有可塑性的漿體，然后逐漸變稠并失去可塑性的過程稱為凝結(jié)。硬化－此后，漿體的強(qiáng)度逐漸提高并變成堅硬的石狀固體（水泥石），這一過程稱為硬化。

水泥＋水（流體）－可塑性漿體（塑性體）－固體170Construction

Materials水泥水化反應(yīng)2(3CaO.SiO2)+6H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+3Ca(OH)22(2CaO.SiO2)+4H2O→3CaO.2SiO2.3H2O+Ca(OH)23CaO.Al2O3+6H2O→3CaO.Al2O3.6H2O4CaO.AlO3.Fe2O3+7H2O—3CaO.Al2O3.6H2O+CaO.Fe2O3.H2O晶體

膠體171Construction

Materials水泥水化產(chǎn)物晶體－氫氧化鈣20～25％水化鋁酸鈣水化硫鋁酸鈣（石膏作用下生成）膠體－水化硅酸鈣（C-S-H）70％水化鐵酸鈣C-S-H尺度為1.0～100nm,1nm=10-6172Construction

MaterialsC-S-H水化硅酸鈣凝膠CHCrystal氫氧化鈣晶體電鏡下的水泥水化產(chǎn)物圖173Construction

Materials水泥漿掃描電鏡照片（7d齡期）C-S-H鈣礬石174Construction

Materials熟料礦物對水泥性質(zhì)的影響礦物名稱特性強(qiáng)度發(fā)展水化熱耐腐蝕能力早期后期C3S大大中中C2S小大小大C3A大小大小C4AF小中小大175Construction

Materials176Construction

Materials177Construction

Materials178Construction

Materials179Construction

Materials水化產(chǎn)物填充空隙并將水泥顆粒連接在一起180Construction

Materials已水化的水泥漿里留下的孔隙未水化水泥顆粒181Construction

Materials硬化前

未水化水泥顆粒水C-S-H鈣礬石石灰硬化后水灰比182Construction

Materials三、水泥石的結(jié)構(gòu)水泥石的組成：未水化水泥顆粒水化產(chǎn)物－晶體、膠體毛細(xì)孔、毛細(xì)水水泥石是多相（固相、液相、氣相）多孔體系，水泥石的工程性質(zhì)取決于水泥石的結(jié)構(gòu)組成，即決定于水化物的類型和相對含量、內(nèi)部孔的大小、形狀和分布狀態(tài)。毛細(xì)孔－未被水化產(chǎn)物所填充的原充水空間凝膠孔－C-S-H內(nèi)部的結(jié)構(gòu)孔28％183Construction

Materials圖3-2硬化水泥漿體空隙中水分存在形式184Construction

Materials影響水泥石結(jié)構(gòu)的因素水灰比（Water/Cement）水化程度水化時間－齡期溫度185Construction

Materials養(yǎng)護(hù)對水泥強(qiáng)度發(fā)展的影響186Construction

Materials蒸氣養(yǎng)護(hù)的水泥混凝土構(gòu)件187Construction

Materials四、硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)1、密度和堆積密度密度：3.05～3.20g/cm3，一般取3.1堆積密度：1.3g/cm32、細(xì)度細(xì)度－指水泥顆粒的粗細(xì)程度，用篩余或比表面積表示（300～350m2/kg），影響水泥的水化速度、收縮等性質(zhì)粒徑：<3μm水化非常迅速，需水量增大；

>40μm水化非常緩慢，接近惰性。188Construction

Materials3、標(biāo)準(zhǔn)稠度及其用水量國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢驗水泥的凝結(jié)時間和體積安定性時需用“標(biāo)準(zhǔn)稠度”的水泥凈漿。標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量－不同水泥達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度時所需的加水量。用水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度測定儀測定。一般在21～28％。影響因素－礦物成分、細(xì)度、混合材及摻量。189Construction

Materials4、凝結(jié)時間初凝時間（t初）－水泥開始加水拌和至水泥漿開始失去可塑性所需的時間。終凝時間（t終）－水泥開始加水拌和至水泥漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時間。GB1346規(guī)定：t初≮45mint終≯6.5h190Construction

Materials凝結(jié)時間的工程意義水泥的初凝時間不宜過早，以便在施工時有足夠的時間完成混凝土或砂漿的攪拌、運輸、澆注和砌筑等工作。水泥的終凝時間不宜過遲，以免延誤施工工期。191Construction

Materials5、體積安定性定義－是水泥硬化后因體積膨脹而產(chǎn)生均勻變形的性質(zhì)。體積安定性不良的水泥應(yīng)作廢品處理。原因：

熟料中含游離氧化鈣（f-CaO）、游離氧化鎂（f-MgO）過多摻入石膏過多192Construction

Materials游離氧化鈣、鎂膨脹原因熟料中f-CaO、f-MgO都是過燒的，結(jié)構(gòu)致密，水化很慢；水泥硬化后才吸收孔隙中水分熟化：

CaO+H2O=Ca(OH)2MgO+H2O=Mg(OH)2體積膨脹97％以上，從而引起不均勻體積膨脹，使水泥石開裂。193Construction

Materials體積安定性不良的檢驗國家標(biāo)準(zhǔn)（GB1346）規(guī)定采用：雷氏夾試餅沸煮法壓蒸法－f-CaO引起的長期浸水法－石膏引起的－f-CaO引起的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：氧化鎂（MgO）：<5%，影響體積穩(wěn)定性三氧化硫(SO3):<3.5%，影響體積穩(wěn)定性堿(Na2O、K2O):<0.6%，超量造成堿骨料反應(yīng)破壞195Construction

Materials6、水泥的強(qiáng)度與標(biāo)號水泥強(qiáng)度是表征水泥力學(xué)性能的重要指標(biāo)。影響強(qiáng)度的因素主要有水泥的礦物組成、水泥細(xì)度、水灰比、齡期、環(huán)境溫度等。標(biāo)號－依《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法》(Methodoftestingcement-Determinationofstrenght)（GB/T17671-1999）分為:42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個標(biāo)號(ISO法)。196Construction

Materials標(biāo)號抗壓強(qiáng)度(Map)抗折強(qiáng)度(Map)3d28d3d28d42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.538.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0196Construction

Materials標(biāo)號抗壓強(qiáng)度(Map)抗折強(qiáng)度(Map)3d28d3d28d42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.538.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0硅酸鹽水泥各齡期強(qiáng)度要求(GB175-1999)197Construction

Materials7、水化熱定義－水泥水化時放出的熱量。以J/kg示。主要集中在水化初期（7d）主要考慮：放熱總量與放熱速度影響因素：熟料的礦物組成－如C3A

水泥的細(xì)度－越細(xì)，放熱速度越快水泥的標(biāo)號－越高，放熱速度越快、越大外加劑－摻加緩凝劑可降低早期水化熱198Construction

Materials水化熱對工程的影響對大體積混凝土（高層基礎(chǔ)、大壩等），由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體，水化熱在混凝土內(nèi)的聚集造成內(nèi)外溫差過大（可達(dá)50～70℃），內(nèi)脹外縮的結(jié)果在混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力－使混凝土產(chǎn)生熱裂縫；冬季混凝土施工－水化熱有利于水泥的水化和混凝土早期強(qiáng)度的發(fā)展。

大壩水泥199Construction

Materials洞庭湖大橋200Construction

Materials洞庭湖大橋橋梁的熱裂縫201Construction

Materials大壩202Construction

Materials西安脈沖堆堆本體203Construction

Materials五、水泥石的腐蝕定義－水泥石在外界侵蝕性介質(zhì)（軟水、含酸、含鹽、含堿等）的作用下結(jié)構(gòu)受到破壞，強(qiáng)度降低的現(xiàn)象稱為水泥石的腐蝕。表現(xiàn)形式：體積膨脹－膨脹型腐蝕體積收縮－溶出型腐蝕204堿—骨料反應(yīng)引起混凝土的自由變形產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫MapCracking205Construction

Materials堿—骨料反應(yīng)引起的錯位206Construction

Materials膨脹裂縫207Construction

Materials膨脹裂縫208Construction

Materials鈣釩石晶體209Construction

Materials膨脹開裂210Construction

Materials開裂的軌枕211Construction

Materials水泥石腐蝕的原因內(nèi)因－水泥石存在不穩(wěn)定的Ca(OH)2和不穩(wěn)定的水化鋁酸鈣；外因－環(huán)境中有害介質(zhì)（軟水、酸、鹽等）的存在；聯(lián)系－水泥石中的孔縫系統(tǒng)，產(chǎn)生有害介質(zhì)的侵蝕、交換作用。長期性、后期加劇性212Construction

Materials1、軟水的腐蝕軟水－重碳酸鹽含量比較低的水（如雨水、雪水、內(nèi)陸河水、湖水）

腐蝕機(jī)理：1）長期飽水－水泥石中Ca(OH)2晶體逐漸溶出；2）在靜水、無水壓下－溶液飽和－溶解作用停止；3）在有壓、流動的軟水下－Ca(OH)2不斷溶出并帶走－并引起在一定堿度下穩(wěn)定的C-S-H的分解溶出－水泥石崩潰；213Construction

Materials2、酸類腐蝕碳酸腐蝕－工業(yè)污水、地下水

Ca(OH)2+CO2+H2O——CaCO3+2H2OCaCO3+CO2+H2O→←Ca(HCO3)2一般酸的腐蝕－工業(yè)建筑

HCl+Ca(OH)2——CaCl+2H2OH2SO4+Ca(OH)2——CaSO4.2H2O214Construction

Materials3、鹽類的腐蝕硫酸鹽腐蝕－膨脹腐蝕Ca(OH)2+Na2SO4+2H2O—CaSO4·2H2O+2NaOH3CaO·Al2O3·6H2O+3(CaSO4·2H2O)—CaO·Al2O3·CaSO4·31H2O鎂鹽腐蝕－雙重腐蝕

MgSO4+Ca(OH)2——CaSO4.2H2O+Mg(OH)2MgCl2+Ca(OH)2——CaCl2+Mg(OH)2215Construction

Materials水泥石腐蝕的防止措施：根據(jù)侵蝕環(huán)境特點，合理選用水泥品種；提高水泥石的密實度；加作保護(hù)層－石材、陶瓷、瀝青216Construction

Materials六、硅酸鹽水泥的應(yīng)用常用于：重要結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程要求凝結(jié)快的現(xiàn)場澆注的混凝土工程冬季施工及嚴(yán)寒地區(qū)遭受反復(fù)凍融的工程不宜用于：受流動的軟水和有水壓作用的工程受海水和礦物水作用的工程大體積工程耐熱、耐酸工程217Construction

Materials硅酸鹽水泥的儲存存放地點：防潮、防水堆放高度：袋裝一般不超過10袋存放時間：一般不超過三個月超過六個月必須進(jìn)行檢驗先到先用，后到后用218Construction

Materials5.2摻混合材的硅酸鹽水泥定義－凡在硅酸鹽水泥熟料中，摻入一定量的混合材料和適量的石膏共同磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，均屬摻混合材的硅酸鹽水泥。摻入目的：改善水泥的性能增加品種提高產(chǎn)量節(jié)約熟料，降低成本219Construction

Materials摻混合材硅酸鹽水泥的品種普通硅酸鹽水泥：

熟料＋(6~15)%混合材＋石膏礦渣硅酸鹽水泥

熟料＋(20~70)%礦渣＋石膏火山灰水泥：熟料＋(20~50)%火山灰＋石膏

粉煤灰硅酸鹽水泥熟料＋(20~40)%粉煤灰＋石膏220Construction

Materials一、混合材料定義－在水泥生產(chǎn)過程中，為改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號，擴(kuò)大使用范圍而摻入的天然或人工的礦質(zhì)原料稱為混合材料。分類：

活性混合材料－具有火山灰性或潛在水硬性的材料，如礦渣、粉煤灰等。非活性混合材料－不具有潛在水硬性的材料，如石灰石粉、慢冷礦渣等221Construction

Materials潛在水硬性熟料＋水——C-S-H等水化產(chǎn)物（水硬性）火山灰＋水——無水化產(chǎn)物但火山灰＋水＋石灰（堿性激發(fā)劑）＋石膏（硫酸鹽激發(fā)劑

——C-S-H等水化產(chǎn)物（潛在水硬性）222Construction

Materials1、?；郀t礦渣高爐煉鐵時所排出的以硅酸鈣和鋁酸鈣為主要成分的熔融物，經(jīng)淬冷成粒后的產(chǎn)品。主要化學(xué)成分：CaO、SiO2、Al2O32、粉煤灰火力發(fā)電廠煤粉燃燒后從煙道中收集的粉狀物，又稱飛灰（FlyAsh）.粒徑1～50，呈玻璃質(zhì)的空心或空心球狀顆粒。化學(xué)成分：SiO2、Al2O3223Construction

Materials球狀玻璃體224Construction

Materials3、火山灰混合材料具有火山灰性的天然的或人工的礦質(zhì)物料。包括：天然的火山灰、凝灰?guī)r、浮石、硅藻土；

人工的燒粘土、燒矸石。主要化學(xué)成分：

SiO2、Al2O34、非活性混合材料這類材料本身不具有潛在的水硬性或火山灰性，與水泥礦物組成不起化學(xué)作用。摻入目的：擴(kuò)展水泥標(biāo)號、降低水化熱常用的有：磨細(xì)的石英砂、石灰石粉

磨細(xì)的高爐礦渣、尾礦粉225Construction

Materials二、摻混合材的硅酸鹽水泥1、普通硅酸鹽水泥－代號P.O

——OrdinaryPortlandCement

硅酸鹽水泥熟料＋(6~15)%混合材＋石膏標(biāo)號（GB175-1999）

32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個性質(zhì)：同硅酸鹽水泥相近

凝結(jié)時間

t初≮45mint終≯10h226Construction

Materials

2、礦渣硅酸鹽水泥—Portlandblast-furnaceslag（代號P.S）