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建筑材料全套可編輯PPT課件全課導(dǎo)航模塊一建筑材料的基本性質(zhì)模塊二氣硬性膠凝材料模塊三水硬性膠凝材料模塊四混凝土模塊五砂漿模塊六建筑鋼材模塊七墻體材料模塊八防水材料模塊一建筑材料的基本性質(zhì)國(guó)家大劇院位于北京市中心天安門(mén)廣場(chǎng)西側(cè),是亞洲最大的劇院綜合體、我國(guó)國(guó)家表演藝術(shù)的最高殿堂、中外文化交流的最大平臺(tái)、我國(guó)文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的重要基地。國(guó)家大劇院最大跨度達(dá)212m,主體建筑由外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)部歌劇院、音樂(lè)廳、戲劇場(chǎng)、公共大廳及配套用房等組成。它的外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)殼體,呈半橢球形。它所用的主要的建筑材料:①頂部總共鋪設(shè)了近10000m2的PVB(聚乙烯醇縮丁醛)夾層玻璃;②中心建筑主體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);③室外屋面裝飾板為隔聲板、保溫板、防水板;④穹頂玻璃采用納米建筑材料,如納米自清潔玻璃、納米自清潔鈦板。想一想:這些建筑材料都有什么功能?選這些建筑材料的時(shí)候需要考慮它們的哪些基本性質(zhì)?學(xué)習(xí)導(dǎo)讀建筑材料的基本性質(zhì)知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.了解建筑材料的分類(lèi)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及選用方法2.了解建筑材料的發(fā)展趨勢(shì)3.掌握建筑材料的基本性質(zhì)4.掌握建筑材料的基本性質(zhì)試驗(yàn)方法1.能夠辨析建筑材料基本性質(zhì)中的各種含義、衡量指標(biāo)及影響因素,并在此基礎(chǔ)上初步判斷建筑材料的基本性質(zhì)和應(yīng)用場(chǎng)合2.能夠獨(dú)立完成建筑材料的基本性質(zhì)試驗(yàn)并進(jìn)行對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)計(jì)算及整理1.樹(shù)立質(zhì)量意識(shí)、安全意識(shí)2.培養(yǎng)細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)、精益求精的工作態(tài)度學(xué)習(xí)導(dǎo)圖認(rèn)識(shí)建筑材料1.1建筑材料的基本性質(zhì)1.2建筑材料的基本性質(zhì)試驗(yàn)1.3目錄CONTENTS認(rèn)識(shí)建筑材料1.1建筑材料的分類(lèi)建筑材料的發(fā)展趨勢(shì)建筑材料的選用建筑材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.1.1建筑材料的分類(lèi)

8為使建筑滿足適用、堅(jiān)固、耐久、美觀等基本要求,建筑材料在建筑的各個(gè)部位應(yīng)充分發(fā)揮各自的功能。例如,高層或大跨度建筑中的材料應(yīng)選用輕質(zhì)高強(qiáng)的結(jié)構(gòu)材料;冷藏庫(kù)建筑中的材料應(yīng)選用高效的絕熱材料;影劇院和音樂(lè)廳中的材料應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)的吸聲材料;大型公共建筑及紀(jì)念建筑中的材料應(yīng)選用有較好裝飾性和耐久性的立面材料。建筑材料有機(jī)材料復(fù)合材料無(wú)機(jī)材料能夠克服單一材料的弱點(diǎn),發(fā)揮復(fù)合材料的綜合優(yōu)點(diǎn),并滿足當(dāng)代建筑工程對(duì)材料性能的要求。因此,復(fù)合材料已成為目前應(yīng)用最多的建筑材料。由無(wú)機(jī)物構(gòu)成的材料,具有耐久性好等特性。包括天然有機(jī)材料和人工合成有機(jī)材料,它們均是由有機(jī)物構(gòu)成的材料,具有耐水性好等特性。按主要組成成分分類(lèi)9分

類(lèi)實(shí)例無(wú)機(jī)材料金屬材料黑色金屬鐵、鋼及其合金等有色金屬銅、鋁及其合金等非金屬材料天然石材花崗巖、石灰?guī)r、大理石及石材制品燒土制品黏土磚、瓦、陶瓷制品等膠凝材料及制品石灰、石膏、水泥及其制品、硅酸鹽制品等玻璃普通平板玻璃、特種玻璃等無(wú)機(jī)纖維材料玻璃纖維、礦物棉等有機(jī)材料植物材料木材、竹材、植物纖維及其制品等瀝青材料煤瀝青、石油瀝青、瀝青制品合成高分子材料塑料、涂料、膠黏劑、合成橡膠等復(fù)合材料有機(jī)與無(wú)機(jī)非金屬材料復(fù)合聚合物混凝土、玻璃鋼(又稱玻璃纖維增強(qiáng)塑料)等金屬與無(wú)機(jī)非金屬材料復(fù)合鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土等金屬與有機(jī)材料復(fù)合PVC鋼板、有機(jī)涂層鋁合金板等1.1.1建筑材料的分類(lèi)

10主要承受載荷作用的材料,如建筑的基礎(chǔ)、柱、梁所用材料。合格的結(jié)構(gòu)材料是決定工程結(jié)構(gòu)安全性和使用可靠性的關(guān)鍵。具有其他功能的材料,如防水材料、地面材料、飾面材料、絕熱材料、吸聲材料、衛(wèi)生工程材料及其他特殊材料等??茖W(xué)合理地選用功能材料,才能保證建筑工程的可靠性、適用性和美觀性。建筑材料其他功能材料結(jié)構(gòu)材料按在建筑工程中的主要作用分類(lèi)1.1.1建筑材料的分類(lèi)1.1.2建筑材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)常見(jiàn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按等級(jí)高低依次為國(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)。其中,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是指對(duì)沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)而又需要在全國(guó)某個(gè)行業(yè)范圍內(nèi)統(tǒng)一技術(shù)要求所制定的標(biāo)準(zhǔn)。行業(yè)不同,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)也不同,如“YB”表示黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),“JC”表示建筑材料(建材)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。11技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般由標(biāo)準(zhǔn)名稱、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)頒布年號(hào)四部分組成。例如,《鋁酸鹽水泥》(GB/T201—2015)中,“鋁酸鹽水泥”為標(biāo)準(zhǔn)名稱;“GB/T”為推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào);“201”為標(biāo)準(zhǔn)編號(hào);“2015”為標(biāo)準(zhǔn)頒布年號(hào)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可分為強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)和推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T)兩種。1.1.3建筑材料的選用在建筑造價(jià)中材料費(fèi)所占比例很大,一般為50%~60%。在使用建筑材料前必須根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn),只有這些技術(shù)指標(biāo)達(dá)到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求,才允許在建筑工程中使用該材料。值得注意的是,當(dāng)代不少建筑材料的生產(chǎn)會(huì)對(duì)外界環(huán)境產(chǎn)生不良的影響,而有些建筑材料在使用過(guò)程中還會(huì)釋放有害氣體或產(chǎn)生放射性污染,從而影響人們的身體健康,因此在選用建筑材料時(shí)應(yīng)盡量考慮選用綠色節(jié)能建筑材料。121.1.4建筑材料的發(fā)展趨勢(shì)中空玻璃綠色節(jié)能材料高性能建筑材料多功能復(fù)合材料循環(huán)使用建筑材料綠色節(jié)能建筑材料131.1.4建筑材料的發(fā)展趨勢(shì)141.高性能建筑材料目的:提高建筑的安全性、適用性、藝術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性及使用壽命。材料特點(diǎn):輕質(zhì)高強(qiáng)、高抗震性、高耐久性、高耐火性、高吸聲性、高抗?jié)B性和優(yōu)異裝飾性等。例如,我國(guó)目前已成功研制出了高性能混凝土,并已將其成功應(yīng)用于建筑工程。2.多功能復(fù)合材料目的:改善建筑材料的使用性能、經(jīng)濟(jì)性能及加快施工速度等。材料特點(diǎn):在綜合性能方面往往優(yōu)于單一材料,而且還可以滿足當(dāng)代建筑對(duì)材料提出的多方面功能要求。例如,近年來(lái)廣泛采用的中空玻璃就是由玻璃、金屬、橡膠等多種材料進(jìn)行復(fù)合的,它充分發(fā)揮了各種材料的性能優(yōu)勢(shì),綜合性能顯著提高。1.1.4建筑材料的發(fā)展趨勢(shì)153.綠色節(jié)能建筑材料目的:符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針,既可滿足人們安居樂(lè)業(yè)、健康長(zhǎng)壽的需要,又不損害子孫后代對(duì)資源的需求,而且還會(huì)為建筑材料行業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展契機(jī)。材料特點(diǎn):采用清潔生產(chǎn)技術(shù),少用天然資源和能源,充分利用工業(yè)廢渣或城市固態(tài)廢棄物生產(chǎn)的無(wú)毒、無(wú)污染的建筑材料。4.循環(huán)使用建筑材料背景:建筑行業(yè)不僅消耗大量的自然資源和能源,而且在拆除、裝修、改造、新建過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生大量的建筑垃圾。目的:為了改善人類(lèi)的生存環(huán)境,提高環(huán)境質(zhì)量。特點(diǎn):土建裝修一體化、不必要的裝飾性構(gòu)件精簡(jiǎn)化等。綠色節(jié)能材料在學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容后,請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)對(duì)建筑材料的分類(lèi)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及選用方法的認(rèn)識(shí)。課堂訓(xùn)練16課堂小結(jié)17建筑材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建筑材料的發(fā)展趨勢(shì)建筑材料的選用方法建筑材料的分類(lèi)建筑材料的基本性質(zhì)1.2建筑材料的物理性質(zhì)建筑材料的耐久性建筑材料的力學(xué)性質(zhì)表示材料物理特征和與各種物理變化過(guò)程有關(guān)的性質(zhì)。與材料物理特征有關(guān)的參數(shù)有密度等。材料在物理變化過(guò)程中,與水有關(guān)的性質(zhì)有親水、憎水性、吸水性、吸濕性、耐水性、抗?jié)B性、抗凍性等;與熱有關(guān)的性質(zhì)有導(dǎo)熱性、熱容量、耐燃性、耐火性等。物理性質(zhì)材料在外力作用下,有關(guān)抵抗破壞和變形能力的性質(zhì),包括強(qiáng)度、比強(qiáng)度、彈性、塑性等。力學(xué)性質(zhì)材料在使用過(guò)程中能長(zhǎng)久保持其原有性質(zhì)的能力。耐久性建筑材料的基本性質(zhì)191.2.1建筑材料的物理性質(zhì)1.與質(zhì)量有關(guān)的物理性質(zhì)1)密度、表觀密度和堆積密度20(1)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,即式中:

——材料的密度(g/cm3或kg/m3);

——材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量(g或kg);

——干燥材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積(cm3或m3),簡(jiǎn)稱絕對(duì)密實(shí)體積或?qū)嶓w體積。建筑材料中,除鋼材、玻璃等少數(shù)材料外,絕大多數(shù)材料內(nèi)部都有一些孔隙。在自然狀態(tài)下含孔隙材料的體積(見(jiàn)左圖)是由絕對(duì)密實(shí)體積V和孔隙體積(含閉口孔隙和開(kāi)口孔隙)兩部分組成的。在自然狀態(tài)下含孔隙材料的體積示意圖1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)1.與質(zhì)量有關(guān)的物理性質(zhì)1)密度、表觀密度和堆積密度21對(duì)于某些較為致密但形狀不規(guī)則的散粒材料,在測(cè)定其密度時(shí),可以不磨成細(xì)粉,而直接用排水法測(cè)其絕對(duì)密實(shí)體積的近似值(因顆粒內(nèi)部的閉口孔隙體積沒(méi)有排除),這時(shí)所求得的密度為視密度?;炷了蒙?、石等散狀材料,常按此方法測(cè)定它的視密度,即式中:

——材料的視密度(g/cm3或kg/m3);

——材料的質(zhì)量(g或kg);

——材料的視體積(cm3或m3),。利用材料的密度可以初步了解材料的品質(zhì),并可用它計(jì)算材料的孔隙率和混凝土的配合比。1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)1.與質(zhì)量有關(guān)的物理性質(zhì)1)密度、表觀密度和堆積密度22

(2)表觀密度表觀密度是指材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量,即式中:

——材料的表觀密度(g/cm3或kg/m3);

——材料的質(zhì)量(g或kg);

——材料在自然狀態(tài)下的體積(cm3或m3),簡(jiǎn)稱自然體積或表觀體積,包括絕對(duì)密實(shí)體積和孔隙體積,即。對(duì)于形狀規(guī)則的材料,可直接測(cè)量其外觀尺寸,并通過(guò)相關(guān)計(jì)算得到該材料的表觀體積;對(duì)于形狀不規(guī)則的材料,則需要先在材料表面涂蠟(即封閉開(kāi)口孔隙),再用排水法測(cè)定其表觀體積。建筑工程上可以利用表觀密度推算材料用量,計(jì)算構(gòu)件自重,確定材料的堆放空間。1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)1.與質(zhì)量有關(guān)的物理性質(zhì)1)密度、表觀密度和堆積密度23(3)堆積密度堆積密度是指散狀材料在自然堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量,即式中:

——材料的堆積密度(g/cm3或kg/m3);

——材料的質(zhì)量(g或kg);

——材料在自然堆積狀態(tài)下的體積(cm3或m3),簡(jiǎn)稱堆積體積,包括絕對(duì)密實(shí)體積、孔隙體積和空隙體積(見(jiàn)右圖),即

。材料的堆積密度取決于材料的表觀密度,以及測(cè)定時(shí)材料的裝運(yùn)方式和疏密程度。采用松散堆積方式所測(cè)得的堆積密度值要明顯小于緊密堆積時(shí)的測(cè)定值。建筑工程中通常采用松散堆積密度來(lái)確定散狀材料的堆放空間。材料在自然堆積狀態(tài)下的體積示意圖1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)1.與質(zhì)量有關(guān)的物理性質(zhì)2)密實(shí)度與孔隙率(1)密實(shí)度密實(shí)度是指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)所充實(shí)的程度,也就是材料的固體物質(zhì)體積占材料在自然狀態(tài)下體積的百分率,即

式中:

—材料的密實(shí)度(%)。(2)孔隙率孔隙率是指材料內(nèi)部孔隙體積占材料在自然狀態(tài)下體積的百分率,即式中:—材料的孔隙率(%)。密實(shí)度和孔隙率的關(guān)系:241.2.1建筑材料的物理性質(zhì)1.與質(zhì)量有關(guān)的物理性質(zhì)2)密實(shí)度與孔隙率25建筑材料

密度/(

表觀密度/(

堆積密度/(

)孔隙率/%石灰?guī)r2.601800~2600——花崗巖2.60~2.902500~2800—0.5~3.0碎石(石灰?guī)r)2.60—1400~1700—砂2.60—1450~1650—黏土2.60—1600~1800—燒結(jié)黏土普通磚2.50~2.801600~1800—20~40燒結(jié)黏土空心磚2.501000~1400——水泥2.80~3.20—1200~1300—普通混凝土—2000~2800—5~20輕骨料混凝土—800~1900——木材0.40~0.80400~800—55~75普通碳素鋼7.857850—0泡沫塑料—20~50——玻璃2.552550—0常用建筑材料的一些基本物理參數(shù)1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)1.與質(zhì)量有關(guān)的物理性質(zhì)3)填充率與空隙率(1)填充率填充率是指散狀材料或粉狀材料在堆積狀態(tài)下,表觀體積占堆積體積的百分率,即式中:

—材料的填充率(%)。填充率和空隙率的關(guān)系:26(2)空隙率空隙率是指散狀材料或粉狀材料在堆積狀態(tài)下,顆粒之間的空隙體積占堆積體積的百分率,即式中:

—材料的空隙率(%)。1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)2.與水有關(guān)的物理性質(zhì)1)親水性與憎水性根據(jù)材料被水潤(rùn)濕程度的不同,可將材料分為親水性與憎水性兩大類(lèi),可用潤(rùn)濕角θ來(lái)表示,如下圖所示。潤(rùn)濕角θ示意圖(a)親水性材料(b)憎水性材料潤(rùn)濕角的材料為親水性材料,如磚、石料、混凝土、木材等;潤(rùn)濕角的材料為憎水性材料,如瀝青、石蠟、塑料等。271.2.1建筑材料的物理性質(zhì)2.與水有關(guān)的物理性質(zhì)2)吸水性材料在浸水狀態(tài)下吸收水分的能力稱為吸水性,其大小可用吸水率來(lái)表示。28(1)質(zhì)量吸水率質(zhì)量吸水率是指材料吸水飽和時(shí),其吸收水分的質(zhì)量占材料在干燥狀態(tài)下質(zhì)量的百分率,即式中:

——材料的質(zhì)量吸水率(%);

——材料吸水飽和時(shí)的質(zhì)量(g或kg);

——材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量(g或kg)。1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)2.與水有關(guān)的物理性質(zhì)2)吸水性29(2)體積吸水率體積吸水率是指材料吸水飽和時(shí),其材料吸收水分的體積占材料在自然狀態(tài)下體積的百分率,即式中:

——材料的體積吸水率(%);

——材料吸水飽和時(shí)吸收水分的體積(cm3或m3);

——材料在自然狀態(tài)下的體積(cm3或m3);

——材料在干燥狀態(tài)下的表觀密度(g/cm3或kg/m3);

——水的密度(g/cm3或kg/m3),常溫下取1.0g/cm3。質(zhì)量吸水率與體積吸水率的關(guān)系為:1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)2.與水有關(guān)的物理性質(zhì)3)吸濕性30吸濕性是指材料在潮濕環(huán)境中吸收水分的能力,其大小可用含水率來(lái)表示,即式中:

——材料的含水率(%);

——材料在潮濕環(huán)境中吸收水分的質(zhì)量(g或kg);

——材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量(g或kg)。材料含水率的大小不僅與材料自身的特性(如親水性、孔隙率和孔隙特征等)有關(guān),還受周?chē)h(huán)境的影響,即隨溫度和濕度的變化而改變。當(dāng)材料的含水率與環(huán)境濕度保持相對(duì)平衡時(shí)的含水率稱為平衡含水率。1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)2.與水有關(guān)的物理性質(zhì)4)耐水性31耐水性是指材料長(zhǎng)期在吸水飽和狀態(tài)下不破壞,同時(shí)強(qiáng)度也無(wú)顯著降低的性質(zhì),其大小可用軟化系數(shù)來(lái)表示,即式中:

——材料的軟化系數(shù);

——材料在飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度(MPa);

——材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度(MPa)。材料的軟化系數(shù)一般在0~1之間,其值越小,說(shuō)明材料吸水飽和后強(qiáng)度越低,材料的耐水性越差。軟化系數(shù)大于0.8的材料,通??烧J(rèn)為是耐水材料。鋼、玻璃、瀝青等材料的軟化系數(shù)基本為1。對(duì)于經(jīng)常處于水中或潮濕環(huán)境中的重要建筑,其所用材料的軟化系數(shù)不得低于0.85;對(duì)于受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)所用材料,軟化系數(shù)允許稍有降低,但不宜小于0.75。1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)2.與水有關(guān)的物理性質(zhì)5)抗?jié)B性抗?jié)B性(又稱不透水性)是指材料在壓力作用下抵抗流體滲透的性能,有以下兩種表示方法。(2)抗?jié)B等級(jí)材料的抗?jié)B性也可用抗?jié)B等級(jí)來(lái)表示???jié)B等級(jí)用材料在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下能承受的最大水壓力值來(lái)表示,如P4、P6、P8、P10等,分別表示材料能承受0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa的水壓力而不滲水???jié)B等級(jí)越高,材料的抗?jié)B性越好。混凝土和砂漿抗?jié)B性的好壞常用抗?jié)B等級(jí)表示。32(1)滲透系數(shù)在一定時(shí)間內(nèi),滲水量與材料的滲水面積及靜水壓力水頭差成正比,與材料的厚度成反比(見(jiàn)左圖),即式中:

——滲水量(cm3);

——滲透系數(shù)(cm/h);

——滲水時(shí)間(h);

——滲水面積(cm2);

——靜水壓力水頭差(cm);

——厚度(cm)。材料滲水示意圖1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)2.與水有關(guān)的物理性質(zhì)6)抗凍性抗凍性是指材料在吸水飽和狀態(tài)下,能夠經(jīng)受多次凍結(jié)、融化循環(huán)(凍融循環(huán))而不破壞,同時(shí)強(qiáng)度也無(wú)顯著降低的性質(zhì)??箖鲂缘拇笮∮每箖龅燃?jí)表示??箖龅燃?jí)用材料能經(jīng)受最大凍融循環(huán)的次數(shù)來(lái)表示,如F15、F25、F50、F100等,分別表示材料能經(jīng)受最大凍融循環(huán)的次數(shù)為15次、25次、50次、100次等。凍融循環(huán)對(duì)材料的破壞作用有兩方面:一方面,是由材料內(nèi)部孔隙中的水在受凍結(jié)冰時(shí)體積膨脹而引起的;另一方面,在凍融循環(huán)過(guò)程中,材料內(nèi)外溫差引起的應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部微裂紋的產(chǎn)生或加速微裂紋的擴(kuò)展。抗凍性好的材料,抵抗溫度變化、干濕交替等大氣物理作用的能力較強(qiáng)。因此,抗凍性常作為礦物材料抵抗大氣物理作用的一種耐久性指標(biāo)。對(duì)抗凍等級(jí)的選擇應(yīng)根據(jù)建筑工程種類(lèi)、結(jié)構(gòu)部位、使用條件、氣候條件等因素來(lái)決定。331.2.1建筑材料的物理性質(zhì)3.與熱有關(guān)的物理性質(zhì)1)導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性是指材料傳導(dǎo)熱量的能力,即當(dāng)其兩側(cè)存在溫度差時(shí)將熱量從一側(cè)傳遞至另一側(cè)的能力,其大小可用導(dǎo)熱系數(shù)(又稱熱導(dǎo)率)來(lái)表示。傳導(dǎo)熱量示意圖34材料將熱量從T1側(cè)傳遞至T2側(cè),傳導(dǎo)熱量的大小與材料兩側(cè)的溫度差、熱傳導(dǎo)面積和熱傳導(dǎo)時(shí)間成正比,與材料的厚度成反比,即式中:

——傳導(dǎo)的熱量(J);

——導(dǎo)熱系數(shù)[];

——熱傳導(dǎo)面積(m2);

——厚度(m);

——熱傳導(dǎo)時(shí)間(s);

——材料兩側(cè)的溫度差(K)。1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)3.與熱有關(guān)的物理性質(zhì)2)熱容量35熱容量是指材料受熱時(shí)吸收熱量或冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì),其大小可用比熱來(lái)表示。比熱(又稱比熱容)是指單位質(zhì)量(1g)的材料在溫度升高或降低(1K)時(shí)所吸收或放出的熱量,即:式中:

——材料的比熱[];

——材料吸收或放出的熱量(J);

——材料的質(zhì)量(g);

——材料受熱或冷卻前后的溫度差(K)。材料的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱是設(shè)計(jì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、進(jìn)行熱工計(jì)算的重要參數(shù),選用導(dǎo)熱系數(shù)小、比熱大的材料可以節(jié)約能耗并長(zhǎng)時(shí)間地保持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定。1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)3.與熱有關(guān)的物理性質(zhì)常用建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱如下表所示:建筑材料導(dǎo)熱系數(shù)/

[]比熱/

[

]建筑材料導(dǎo)熱系數(shù)/

[]比熱/

[

]建筑鋼材58.0000.48燒結(jié)黏土空心磚0.6400.92花崗巖3.4900.92松木0.170~0.3502.51普通混凝土1.2800.88泡沫塑料0.0301.30水泥砂漿0.9300.84冰2.2002.05白灰砂漿0.8100.84水0.6004.19燒結(jié)黏土普通磚0.8100.84密閉空氣0.0251.00常用建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱361.2.1建筑材料的物理性質(zhì)3.與熱有關(guān)的物理性質(zhì)3)耐燃性與耐火性(1)耐燃性耐燃性是指材料在規(guī)定的試驗(yàn)條件下可否燃燒的性質(zhì)。它是評(píng)定建筑防火和耐火等級(jí)的重要因素。建筑材料及制品的燃燒性能等級(jí)有四級(jí):A級(jí)——不燃材料(制品),級(jí)——難燃材料(制品),級(jí)——可燃材料(制品),級(jí)——易燃材料(制品)?!督ㄖ?nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50222—2017)對(duì)常用建筑內(nèi)部裝修材料燃燒性能等級(jí)劃分進(jìn)行了舉例,如下表所示。37材料類(lèi)別級(jí)別材料舉例各部位材料A花崗石、大理石、水磨石、水泥制品、混凝土制品、石膏板、石灰制品、黏土制品、玻璃、瓷磚、馬賽克、鋼鐵、鋁、銅合金、天然石材、金屬?gòu)?fù)合板、纖維石膏板、玻鎂板、硅酸鈣板等常用建筑內(nèi)部裝修材料燃燒性能等級(jí)劃分舉例1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)3.與熱有關(guān)的物理性質(zhì)3)耐燃性與耐火性(1)耐燃性38材料類(lèi)別級(jí)別材料舉例頂棚材料紙面石膏板、纖維石膏板、水泥刨花板、礦棉板、玻璃棉裝飾吸聲板、珍珠巖裝飾吸聲板、難燃膠合板、難燃中密度纖維板、巖棉裝飾板、難燃木材、鋁箔復(fù)合材料、難燃酚醛膠合板、鋁箔玻璃鋼復(fù)合材料、復(fù)合鋁箔玻璃棉板等墻面材料紙面石膏板、纖維石膏板、水泥刨花板、礦棉板、玻璃棉板、珍珠巖板、難燃膠合板、難燃中密度纖維板、防火塑料裝飾板、難燃雙面刨花板、多彩涂料、難燃?jí)垺㈦y燃?jí)Σ?、難燃仿花崗巖裝飾板、氯氧鎂水泥裝配式墻板、難燃玻璃鋼平板、難燃PVC塑料護(hù)墻板、阻燃模壓木質(zhì)復(fù)合板材、彩色難燃人造板、難燃玻璃鋼、復(fù)合鋁箔玻璃棉板等各類(lèi)天然木材、木制人造板、竹材、紙制裝飾板、裝飾微薄木貼面板、印刷木紋人造板、塑料貼面裝飾板、聚酯裝飾板、復(fù)塑裝飾板、塑纖板、膠合板、塑料壁紙、無(wú)紡貼墻布、墻布、復(fù)合壁紙、天然材料壁紙、人造革、實(shí)木飾面裝飾板、膠合竹夾板等常用建筑內(nèi)部裝修材料燃燒性能等級(jí)劃分舉例(續(xù)表)1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)3.與熱有關(guān)的物理性質(zhì)3)耐燃性與耐火性(1)耐燃性39材料類(lèi)別級(jí)別材料舉例地面材料硬PVC塑料地板、水泥刨花板、水泥木絲板、氯丁橡膠地板、難燃羊毛地毯等半硬質(zhì)PVC塑料地板、PVC卷材地板等裝飾織物經(jīng)阻燃處理的各類(lèi)難燃織物等純毛裝飾布、經(jīng)阻燃處理的其他織物等其他裝修裝飾材料難燃聚氯乙烯塑料、難燃酚醛塑料、聚四氟乙烯塑料、難燃脲醛塑料、硅樹(shù)脂塑料裝飾型材、經(jīng)難燃處理的各類(lèi)織物等經(jīng)阻燃處理的聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、玻璃鋼、化纖織物、木制品等常用建筑內(nèi)部裝修材料燃燒性能等級(jí)劃分舉例(續(xù)表)1.2.1建筑材料的物理性質(zhì)3.與熱有關(guān)的物理性質(zhì)3)耐燃性與耐火性(2)耐火性耐火性是指材料在火焰高溫作用下仍能保持穩(wěn)定性、完整性和(或)隔熱性的能力,它常用耐火極限來(lái)表示。耐火極限是指在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下,建筑構(gòu)件、配件或結(jié)構(gòu)從受到火的作用時(shí)起,到失去穩(wěn)定性、完整性和(或)隔熱性時(shí)止的時(shí)間,單位為小時(shí)(h)。耐燃性和耐火性的區(qū)別是耐燃性材料不一定耐火,耐火性材料一般都耐燃。例如,金屬材料、玻璃等雖屬于耐燃性材料,但在高溫作用下短時(shí)間內(nèi)就會(huì)變形,甚至熔融,因而不屬于耐火材料。401.2.2建筑材料的力學(xué)性質(zhì)1.強(qiáng)度41強(qiáng)度是指材料在力(或載荷)的作用下抵抗破壞的能力,其值為在一定的受力狀態(tài)或工作條件下材料所能承受的最大應(yīng)力,即式中:

——材料的強(qiáng)度(MPa或N/mm2),1MPa1N/mm2;

——材料能承受的最大載荷(N);

——材料的受力面積(mm2)。材料內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間結(jié)合力的強(qiáng)弱材料中存在的結(jié)構(gòu)缺陷測(cè)試強(qiáng)度時(shí)的測(cè)試條件和測(cè)試方法影響強(qiáng)度的因素1)影響強(qiáng)度的因素1.2.2建筑材料的力學(xué)性質(zhì)1.強(qiáng)度422)強(qiáng)度的分類(lèi)及等級(jí)強(qiáng)度類(lèi)型/MPa舉

例計(jì)算式附

注抗壓強(qiáng)度f(wàn)cF—材料能承受的最大載荷(N)

A—材料的受力面積(mm2)l

兩支點(diǎn)間的距離(mm)b—試件截面寬度(mm)h—試件截面高度(mm)抗拉強(qiáng)度f(wàn)t抗剪強(qiáng)度f(wàn)v抗彎強(qiáng)度f(wàn)tm1.2.2建筑材料的力學(xué)性質(zhì)1.強(qiáng)度433)比強(qiáng)度一般用比強(qiáng)度來(lái)對(duì)不同材料的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比,其值等于材料的強(qiáng)度與表觀密度之比,即,比強(qiáng)度的單位是或。因此,比強(qiáng)度是衡量材料輕質(zhì)高強(qiáng)的一個(gè)重要指標(biāo)。1.2.2建筑材料的力學(xué)性質(zhì)二、彈性與塑性44彈性是指材料在外力作用下產(chǎn)生變形,外力取消后又能恢復(fù)原狀的性質(zhì)。這種當(dāng)外力取消后能恢復(fù)原狀的變形稱為彈性變形。明顯具有彈性變形特征的材料稱為彈性材料。材料的彈性變形曲線如右圖所示。材料的彈性變形與外力(載荷)成正比,其比例常數(shù)稱為彈性模量,它是衡量材料抵抗變形能力的指標(biāo)之一。彈性模量越大,材料越不易變形。材料在外力作用下產(chǎn)生變形,當(dāng)外力取消后,仍保持變形后的形狀尺寸,且不產(chǎn)生裂紋的性質(zhì)稱為塑性。這種不隨外力的撤銷(xiāo)而消失的變形稱為塑性變形或永久變形,明顯具有塑性變形特征的材料稱為塑性材料。材料的彈性變形曲線1.2.2建筑材料的力學(xué)性質(zhì)二、彈性與塑性45實(shí)際上,純彈性與純塑性的材料都是不存在的。許多材料受力不大時(shí),僅產(chǎn)生彈性變形,當(dāng)受力超過(guò)彈性極限時(shí),則產(chǎn)生塑性變形,如低碳鋼。有的材料在受力開(kāi)始時(shí),彈性變形和塑性變形同時(shí)產(chǎn)生,如果取消外力,則彈性變形消失而塑性變形不消失,這種變形稱為彈塑性變形,如混凝土。材料的彈塑性變形曲線如右圖所示。ab—可恢復(fù)的彈性變形;bO—不可恢復(fù)的塑性變形。材料的彈塑性變形曲線1.2.2建筑材料的力學(xué)性質(zhì)三、脆性與韌性46脆性是指當(dāng)材料受力到一定程度后突然破壞,但破壞前并無(wú)明顯塑性變形的性質(zhì)。具有這種性質(zhì)的材料稱為脆性材料。脆性材料的特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于其抗拉強(qiáng)度,受力作用時(shí)塑性變形小,而且破壞時(shí)無(wú)任何征兆,具有突發(fā)性,主要用于承受壓力靜載荷。建筑材料中的大部分無(wú)機(jī)非金屬材料均為脆性材料,如天然巖石、陶瓷、玻璃、燒結(jié)磚、普通混凝土等。韌性又稱沖擊韌性,是指材料在沖擊或振動(dòng)載荷作用下能吸收較大能量,同時(shí)產(chǎn)生一定變形而不致破壞的性質(zhì)。具有這種性質(zhì)的材料稱為韌性材料。韌性材料的特點(diǎn)是塑性變形大,抗拉強(qiáng)度接近或高于抗壓強(qiáng)度,破壞前有明顯征兆,主要用于承受拉力或動(dòng)載荷。例如,木材、建筑鋼材、瀝青混凝土等均為韌性材料。對(duì)于路面、橋梁、吊車(chē)梁等需要承受沖擊載荷和有抗震要求的部件,其選用的材料應(yīng)具有較高的韌性。1.2.2建筑材料的力學(xué)性質(zhì)四、硬度與耐磨性47硬度是指材料抵抗較硬物體壓入或刻畫(huà)的能力。對(duì)于不同的材料,其硬度的測(cè)定方法也不同。例如,對(duì)于木材、鋼材等韌性材料,可用鋼球或鋼錐壓入的方法來(lái)測(cè)定其硬度;對(duì)于天然礦物等脆性材料,可用刻畫(huà)法來(lái)測(cè)定其硬度;對(duì)于混凝土,則用回彈法來(lái)測(cè)定其硬度,并間接評(píng)價(jià)其強(qiáng)度。按刻畫(huà)法,天然礦物的硬度分為10級(jí),其等級(jí)由低到高依次為滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長(zhǎng)石、石英、黃玉、剛玉、金剛石。一般來(lái)說(shuō),硬度大的材料,其強(qiáng)度和耐磨性高,但不易加工。耐磨性是指材料表面抵抗磨損的能力,其大小可用磨損率來(lái)表示。磨損率用磨損前后單位表面的質(zhì)量損失來(lái)表示,即式中:

——材料的磨損率(g/cm2);

、 ——材料磨損前、后的質(zhì)量(g);

——材料磨損面的面積(cm2)。顯然,質(zhì)量損失越大,材料的耐磨性越差。對(duì)于地面、路面、樓梯踏板等較易磨損的部位,應(yīng)選用具有較高耐磨性的材料。1.2.3建筑材料的耐久性耐久性是指材料在長(zhǎng)期使用中能保持質(zhì)量穩(wěn)定的性能,是材料的一種綜合性質(zhì),諸如抗凍性、抗風(fēng)化性、抗老化性、耐化學(xué)侵蝕性等均屬于耐久性的范疇。一般采用快速檢驗(yàn)法來(lái)測(cè)定材料的耐久性。干濕循環(huán)凍融循環(huán)加濕與紫外線干燥循環(huán)碳化鹽溶液浸漬與干燥循環(huán)化學(xué)介質(zhì)浸漬快速試驗(yàn)的項(xiàng)目48在學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容后,請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)如果材料內(nèi)部的開(kāi)口孔隙與閉口孔隙分別增多,會(huì)對(duì)材料的吸水性、透水性、吸聲性、抗?jié)B性、抗凍性、隔熱性和耐久性有何影響?課堂訓(xùn)練49課堂小結(jié)建筑材料的力學(xué)性質(zhì)建筑材料的耐久性建筑材料的物理性質(zhì)50建筑材料的基本性質(zhì)試驗(yàn)1.3密度試驗(yàn)吸水率試驗(yàn)表觀密度試驗(yàn)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)及軟化系數(shù)計(jì)算01主要儀器(1)李氏瓶(分度值為0.1mL)、溫度計(jì)、恒溫水槽等。(2)天平(最大稱量為1000g,分度值為0.01g)(3)鼓風(fēng)干燥箱、篩子(孔徑為0.20mm)。1.3.1密度試驗(yàn)—燒結(jié)普通磚02試驗(yàn)步驟(具體步驟詳見(jiàn)教材)03結(jié)果計(jì)算(1)燒結(jié)普通磚的密度(精確至)按下式計(jì)算。(2)以兩次試驗(yàn)結(jié)果的平均值作為密度的測(cè)定結(jié)果。兩次試驗(yàn)結(jié)果的差值不得大于,否則應(yīng)重新取樣并進(jìn)行試驗(yàn)。5201主要儀器(1)臺(tái)秤(稱量大于6kg,分度值為0.05kg)。(2)直尺(精度為1mm)。當(dāng)試件體積較小時(shí),應(yīng)選用精度為0.1mm的游標(biāo)卡尺和分度值為0.01g的天平進(jìn)行試驗(yàn)。(3)鼓風(fēng)干燥箱。1.3.2表觀密度試驗(yàn)—燒結(jié)普通磚02試驗(yàn)步驟(1)將每組5個(gè)形狀規(guī)則的試件放入(1055)℃的鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)烘干至恒重,取出并冷卻至室溫后,稱量各試件的質(zhì)量m(單位為kg)。(2)用直尺量出各試件的尺寸,并計(jì)算出其表觀體積(單位為)。對(duì)于六面體試件,測(cè)量尺寸時(shí)長(zhǎng)、寬、高各方向上需要測(cè)量至少3處,并分別取其平均值a、b、c,則03結(jié)果計(jì)算(1)試件的表觀密度()按下式計(jì)算:(2)表觀密度以5個(gè)試件的試驗(yàn)結(jié)果的平均值表示,計(jì)算精確至。5301主要儀器天平(分度值為0.01g)游標(biāo)卡尺鼓風(fēng)干燥箱水槽(或金屬槽)等。1.3.3吸水率試驗(yàn)—石料02試驗(yàn)步驟石料的吸水率反映了石料的孔隙率、孔隙特征、風(fēng)化程度,以及在凍融及干濕變化過(guò)程中發(fā)生破壞的危險(xiǎn)性。把吸水率看作評(píng)價(jià)石料耐久性的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)。5403結(jié)果計(jì)算(1)每個(gè)試件的吸水率W按下式計(jì)算。質(zhì)量吸水率:體積吸水率:(2)吸水率以3個(gè)試件的平均值表示,計(jì)算精確至0.01%。01主要儀器(1)壓力試驗(yàn)機(jī):預(yù)計(jì)破壞載荷應(yīng)在壓力試驗(yàn)機(jī)全量程的20%~80%之內(nèi),示值相對(duì)誤差不大于1%。(2)游標(biāo)卡尺、角尺等。1.3.4抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)及軟化系數(shù)計(jì)算02試驗(yàn)步驟(具體步驟詳見(jiàn)教材)5503結(jié)果計(jì)算(1)材料的抗壓強(qiáng)度按該式計(jì)算:(2)取3個(gè)試件抗壓強(qiáng)度的平均值作為材料的平均抗壓強(qiáng)度,計(jì)算精確至0.1MPa。(3)材料的軟化系數(shù)K(精確至0.01)按下式計(jì)算:式中:

—材料在干燥狀態(tài)下的平均抗壓強(qiáng)度(MPa);—材料在吸水飽和狀態(tài)下的平均抗壓強(qiáng)度(MPa)。在學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容后,請(qǐng)你談?wù)勊鶎W(xué)到的建筑材料的基本性質(zhì)試驗(yàn)方法。課堂訓(xùn)練56課堂小結(jié)建筑材料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算及整理建筑材料的基本性質(zhì)試驗(yàn)方法57謝謝觀看58模塊二氣硬性膠凝材料在實(shí)際建筑工程中,地面以上的砌體結(jié)構(gòu)一般使用水泥混合砂漿,水泥混合砂漿一般由水泥、石灰膏、砂等拌和而成,即在水泥砂漿中摻入石灰膏。在水泥砂漿中摻入石灰膏,可顯著提高水泥砂漿的可塑性,改善水泥砂漿的和易性,從而使操作過(guò)程更方便,也有利于提高砌體結(jié)構(gòu)的密實(shí)度及相關(guān)性能。想一想:為什么石灰膏可以改善水泥砂漿的和易性?水泥砂漿中還可通過(guò)摻入哪些氣硬性膠凝材料來(lái)提高其性能呢?學(xué)習(xí)導(dǎo)讀學(xué)習(xí)導(dǎo)圖氣硬性膠凝材料知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)掌握石灰的性能與應(yīng)用掌握建筑石膏的性能與應(yīng)用掌握水玻璃的性能與應(yīng)用掌握建筑石膏性能試驗(yàn)方法能夠結(jié)合石灰、建筑石膏、水玻璃的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和特點(diǎn),確定其應(yīng)用場(chǎng)合能夠獨(dú)立完成建筑石膏性能試驗(yàn)培養(yǎng)一絲不茍、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工匠精神提高就業(yè)能力,樹(shù)立自信心和愛(ài)國(guó)意識(shí)石灰的性能與應(yīng)用2.1建筑石膏的性能與應(yīng)用2.2水玻璃的性能與應(yīng)用2.3目錄CONTENTS建筑石膏性能試驗(yàn)2.4石灰的性能與應(yīng)用2.1石灰的生產(chǎn)石灰的特點(diǎn)石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)石灰的熟化與硬化石灰的應(yīng)用2.1.1石灰的生產(chǎn)

64溫度較低或溫度分布不均不能完全分解生成不熟化的欠火石灰溫度過(guò)高或煅燒時(shí)間過(guò)長(zhǎng)分解出的CaO與原料中的

等雜質(zhì)熔結(jié)

產(chǎn)生熟化很慢的過(guò)火石灰溫度對(duì)石灰質(zhì)量的影響生產(chǎn)石灰的原料是以為主要成分的巖石(如石灰石等),石灰是在低于燒結(jié)溫度下煅燒而成的。此外,化工副產(chǎn)品也是生產(chǎn)石灰的原料,或者可直接使用,如用碳化鈣制取乙炔時(shí)產(chǎn)生的電石渣,其主要成分是,即消石灰,又稱熟石灰。石灰石經(jīng)過(guò)煅燒即可生成生石灰,其化學(xué)方程式為:1.石灰的熟化(1)石灰膏在化灰池中加入大量水,將生石灰熟化成石灰乳。石灰乳經(jīng)網(wǎng)篩過(guò)濾(除渣)流入儲(chǔ)灰池,并在儲(chǔ)灰池中沉淀成膏狀材料,即石灰膏。石灰膏可用于拌制砌筑砂漿和抹面砂漿。(2)消石灰粉將生石灰淋適量水,以消解成,再經(jīng)磨細(xì)、篩分后得到的干粉稱為消石灰粉或熟石灰粉。消石灰粉也需要放置一段時(shí)間,待進(jìn)一步熟化后使用。消石灰粉一般用于拌制灰土和三合土。652.1.2石灰的熟化與硬化生石灰在使用前都要加水熟化,這種加水生成

的過(guò)程,稱為熟化或消解過(guò)程,其化學(xué)方程式為根據(jù)加水方法和加水量的不同,可制成石灰膏和消石灰粉。2.石灰的硬化662.1.2石灰的熟化與硬化石灰膏在空氣中會(huì)逐漸硬化,其硬化是由物理變化和化學(xué)反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程同時(shí)作用產(chǎn)生的。(1)干燥過(guò)程和結(jié)晶過(guò)程1.石灰膏在干燥過(guò)程中,水分會(huì)逐漸蒸發(fā)或被砌體吸收;2.從過(guò)飽和溶液中結(jié)晶析出,晶體顆粒相互靠攏、黏緊,從而形成結(jié)晶,石灰膏的強(qiáng)度也隨之增強(qiáng)。(2)碳化過(guò)程石灰膏表面的與空氣中的反應(yīng),生成不溶于水的結(jié)晶并放出水分,其化學(xué)方程式為石灰的碳化過(guò)程是十分緩慢的。672.1.3石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.建筑生石灰《建筑生石灰》(JC/T479—2013)規(guī)定,建筑生石灰的識(shí)別標(biāo)志由產(chǎn)品名稱、加工情況和產(chǎn)品依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)組成。生石灰塊在代號(hào)后加Q,生石灰粉在代號(hào)后加QP。例如:CL90-QPJC/T479—2013CL表示鈣質(zhì)石灰;90表示()百分含量;QP表示粉狀;JC/T479—2013表示產(chǎn)品所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。2.建筑消石灰《建筑消石灰》(JC/T481—2013)規(guī)定,建筑消石灰的識(shí)別標(biāo)志由產(chǎn)品名稱和產(chǎn)品依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)組成。例如:HCL90JC/T481—2013HCL表示鈣質(zhì)消石灰;90表示()百分含量;C/T481—2013表示產(chǎn)品依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。生石灰具有吸濕性強(qiáng)、熟化時(shí)放熱量大且體積膨脹大等特點(diǎn)。消石灰制成的石灰砂漿具有良好的保水性和可塑性。消石灰還具有凝結(jié)硬化慢、強(qiáng)度低、耐水性差和干燥收縮快等特點(diǎn)。石灰的特點(diǎn)682.1.4石灰的特點(diǎn)692.1.5石灰的應(yīng)用1.配制砂漿和石灰漿石灰具有良好的可塑性和黏結(jié)性,常用于配制石灰砂漿、水泥混合砂漿等,應(yīng)用于建筑的砌筑和抹灰工程。在石灰中摻加大量水可配制成石灰漿,用于粉刷墻面。若在石灰漿中摻加各種顏色的耐堿顏料,可制成彩色的粉刷罩面原料。2.配制灰土和三合土灰土(石灰土)是由消石灰與黏土按一定比例拌和均勻并夯實(shí)而成的,常用的有二八灰土和三七灰土(灰土的名稱按消石灰與黏土的體積比來(lái)確定,例如,二八灰土是指消石灰與黏土的體積比為2∶8)。灰土和三合土應(yīng)用歷史悠久,造價(jià)低廉,操作簡(jiǎn)單,可就地取材,其耐水性和強(qiáng)度均優(yōu)于純石灰膏,因此灰土和三合土被大量應(yīng)用于建筑的地基基礎(chǔ)、地面、道路等墊層。702.1.5石灰的應(yīng)用3.制作硅酸鹽制品硅酸鹽制品是以石灰(如消石灰粉等)和硅質(zhì)材料(如砂、粉煤灰等)為主要原料,經(jīng)過(guò)配料、拌和、成型、養(yǎng)護(hù)后制作而成的,常用的有灰砂磚、粉煤灰磚等。4.制作碳化石灰板在磨細(xì)的生石灰中摻入30%~40%的短切玻璃纖維、植物纖維、石灰石等,加水?dāng)嚢?、振?dòng)成型后,利用石灰窯的廢氣碳化制作而成的空心板,即碳化石灰板。碳化石灰板能被鋸割和打孔,宜用作非承重內(nèi)隔墻板、天花板等。在學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容后,請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)石灰的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和特點(diǎn),確定其應(yīng)用場(chǎng)合。課堂訓(xùn)練71石灰的性能石灰的應(yīng)用課堂小結(jié)72建筑石膏的性能與應(yīng)用2.2建筑石膏的生產(chǎn)建筑石膏的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏的特點(diǎn)及應(yīng)用2.2.1建筑石膏的生產(chǎn)74自然界中的石膏以兩種穩(wěn)定形態(tài)存在于石膏礦中:一種是天然二水石膏(),又稱軟石膏;另一種是天然無(wú)水石膏(),又稱硬石膏。162453溫度為65~75℃時(shí)天然二水石膏開(kāi)始脫水溫度高于1600℃時(shí)天然二水石膏全部分解為石灰溫度高于800℃時(shí)部分天然二水石膏分解出,變成耐水性、耐磨性和強(qiáng)度較高的高溫煅燒石膏溫度升至107~170℃時(shí)脫去部分結(jié)晶水,得到β半水石膏()溫度升高至170~200℃時(shí)天然二水石膏會(huì)繼續(xù)脫水,成為可溶性硬石膏,可溶性硬石膏與水調(diào)和后仍能很快凝結(jié)硬化溫度升高至400℃時(shí)天然二水石膏完全失去水分,生成失去凝結(jié)硬化能力的不溶性硬石膏,俗稱“僵燒石膏”天然二水石膏752.2.2建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏極易溶于水,加水后會(huì)很快達(dá)到飽和并分解出溶解度低的天然二水石膏膠體,其化學(xué)方程式為:建筑石膏的凝結(jié)硬化是一個(gè)連續(xù)的溶解、水化、凝結(jié)、結(jié)晶的過(guò)程。半水石膏加水后首先進(jìn)行的是溶解天然二水石膏不斷從過(guò)飽和溶液中析出,半水石膏進(jìn)一步溶解析出的天然二水石膏的不斷增多,建筑石膏逐漸失去塑性,開(kāi)始凝結(jié)最后成為堅(jiān)硬的固體762.2.3建筑石膏的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《建筑石膏》(GB/T9776—2008)規(guī)定,按產(chǎn)品名稱、代號(hào)、等級(jí)及所依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)的順序標(biāo)記,如建筑石膏N2.0GB/T9776—2008。另外,建筑石膏組成中的β半水石膏的含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))應(yīng)不小于60.0%。天然建筑石膏(N)脫硫建筑石膏(S)磷建筑石膏(P)按原材料種類(lèi)分類(lèi)3.02.01.6按2h強(qiáng)度分類(lèi)772.2.4建筑石膏的特點(diǎn)凝結(jié)硬化快建筑石膏是一種凝結(jié)硬化快的膠凝材料。在常溫下,建筑石膏完成水化的時(shí)間為5~15min。硬化后體積微膨脹這一特性使石膏制品在硬化過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生裂縫,因此建筑石膏常用于制作建筑藝術(shù)配件及建筑裝飾制品等??紫堵蚀蟆?qiáng)度較低硬化后由于多余水分的蒸發(fā),建筑石膏內(nèi)部的孔隙率會(huì)很大,因此建筑石膏的保溫、隔熱、吸聲等性能較好,可用于制作輕質(zhì)隔板。防火性好由于硬化的建筑石膏中結(jié)晶水含量較多,在遇火時(shí)這些結(jié)晶水會(huì)吸收熱量并蒸發(fā)形成蒸汽幕,從而阻止火勢(shì)蔓延。耐水性差由于建筑石膏硬化后孔隙率較大,天然二水石膏又微溶于水,且具有很強(qiáng)的吸濕性和吸水性,因此建筑石膏及其制品的耐水性較差,不宜用于潮濕環(huán)境中。調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度和溫度由于建筑石膏的熱容量大、吸濕性強(qiáng),因此能夠調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和濕度,從而保持室內(nèi)“小氣候”處于均衡狀態(tài)??裳b飾性建筑石膏呈白色,可裝飾干燥環(huán)境中的室內(nèi)墻面或頂棚,但受潮后顏色會(huì)變黃,失去裝飾性。建筑石膏的特點(diǎn)室內(nèi)抹灰及粉刷建筑石膏加水、砂拌和成石膏砂漿,可用于室內(nèi)抹灰;建筑石膏加水拌和成石膏漿體,可用于室內(nèi)粉刷。由于建筑石膏凝結(jié)快,用于室內(nèi)抹灰及粉刷時(shí)還需要加入適量緩凝劑及附加材料(如硬石膏等),以減緩其凝結(jié)時(shí)間。制作石膏制品在建筑石膏中加入各種填料,然后加工,可制成各種石膏制品,如紙面石膏板、纖維石膏板、裝飾石膏板等,可用于建筑內(nèi)隔墻、墻面等的裝飾裝修。在建筑石膏中摻入適量纖維增強(qiáng)材料、膠黏劑等,可制作成各種石膏角線、雕塑藝術(shù)裝飾制品等。建筑石膏的應(yīng)用782.2.5建筑石膏的應(yīng)用在學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容后,請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)建筑石膏的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和特點(diǎn),確定其應(yīng)用場(chǎng)合。課堂訓(xùn)練79建筑石膏的性能建筑石膏的應(yīng)用課堂小結(jié)80水玻璃的性能與應(yīng)用2.3水玻璃的生產(chǎn)水玻璃的特點(diǎn)與應(yīng)用水玻璃的硬化2.3.1水玻璃的生產(chǎn)82水玻璃俗稱泡花堿,是由堿金屬氧化物和結(jié)合而成的一種能溶于水的金屬硅酸鹽物質(zhì)。建筑工程中常用的水玻璃是硅酸鈉()水溶液。水玻璃的主要原料是石英砂、純堿或含硫酸鈉的原料。將原料磨細(xì),按一定比例配合,在玻璃熔爐內(nèi)加熱至1300~1400℃時(shí)可熔融成硅酸鈉,冷卻后即成為固態(tài)水玻璃,其化學(xué)方程式為固態(tài)水玻璃在水中加熱,溶解為液態(tài)水玻璃。2.3.2水玻璃的硬化83水玻璃在空氣中與作用,析出凝膠,凝膠因干燥而逐漸硬化,其化學(xué)方程式為:上述硬化過(guò)程進(jìn)行得很慢,為加快硬化速度,可摻入適量的固化劑,如氟硅酸鈉或氯化鈣。加入氟硅酸鈉后,水玻璃的初凝時(shí)間可縮短為30~60min,終凝時(shí)間可縮短為240~360min,7d就可基本達(dá)到最高強(qiáng)度。(氟硅酸鈉具有毒性,使用時(shí)應(yīng)注意安全。)課堂討論:如果水玻璃的凝結(jié)速度過(guò)快,將會(huì)對(duì)整個(gè)施工過(guò)程產(chǎn)生什么樣的影響呢?黏結(jié)力強(qiáng)強(qiáng)度高耐酸性強(qiáng)耐熱性好耐堿性和耐水性較差水玻璃的特點(diǎn)842.3.3水玻璃的特點(diǎn)與應(yīng)用用水玻璃配制的混凝土,其抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到15~40MPa,水玻璃膠泥的抗拉強(qiáng)度可達(dá)2.5MPa。此外,水玻璃不燃燒,在高溫下硅酸凝膠干燥得更厲害,強(qiáng)度不僅不會(huì)降低,甚至還有所增加。852.3.3水玻璃的特點(diǎn)與應(yīng)用涂刷建筑材料表面將水玻璃溶液噴涂在建筑材料(如天然石材、黏土磚、混凝土、硅酸鹽建筑制品等)的表面,能提高建筑材料的密實(shí)度、強(qiáng)度、耐水性和抗風(fēng)化能力。加固建筑地基將液態(tài)水玻璃和氯化鈣溶液輪流交替灌入地層,反應(yīng)生成的硅酸凝膠會(huì)將土壤顆粒包裹并填實(shí)其空隙。配制快凝防水劑以水玻璃為基料,加入兩種、三種或四種礬可配制成二礬、三礬或四礬快凝防水劑。配制耐熱砂漿、耐熱混凝土水玻璃與耐熱骨料等按一定比例組合,可配制成耐熱砂漿和耐熱混凝土,最高還可承受1200℃的溫度。配制耐酸砂漿、耐酸混凝土水玻璃是一種耐酸材料,可與耐酸骨料等組合制成耐酸砂漿和耐酸混凝土。水玻璃的主要應(yīng)用場(chǎng)合在學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容后,請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)水玻璃的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和特點(diǎn),確定其應(yīng)用場(chǎng)合。課堂訓(xùn)練86水玻璃的性能水玻璃的應(yīng)用課堂小結(jié)87建筑石膏性能試驗(yàn)2.4建筑石膏結(jié)晶水含量試驗(yàn)建筑石膏凈漿物理性能試驗(yàn)建筑石膏力學(xué)性能試驗(yàn)建筑石膏粉料物理性能試驗(yàn)892.4.1建筑石膏結(jié)晶水含量試驗(yàn)1.試驗(yàn)方法《建筑石膏結(jié)晶水含量的測(cè)定》(GB/T17669.2—1999)規(guī)定,建筑石膏結(jié)晶水含量的測(cè)定采用重量分析法。2.主要儀器(1)容器:可用帶蓋稱量瓶,也可用抗熱振性好的坩堝。(2)烘箱或高溫爐。(3)干燥器。(4)分析天平(分度值為0.0001g)。3.試驗(yàn)步驟(1)試樣的制備。(2)測(cè)定。(1)計(jì)算結(jié)晶水的百分含量。(2)兩次測(cè)定結(jié)果之差應(yīng)不大于0.15%。4.結(jié)果計(jì)算901.試驗(yàn)方法建筑石膏力學(xué)性能試驗(yàn)方法應(yīng)符合《建筑石膏力學(xué)性能的測(cè)定》(GB/T17669.3—1999)中的相關(guān)規(guī)定。2.主要儀器(1)電子秤(2)成型試模(3)攪拌容器(4)拌和棒(5)電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)(6)抗壓夾具(7)壓力試驗(yàn)機(jī)(8)石膏硬度計(jì)3.試驗(yàn)步驟(1)試件的制備。(2)存放試件。(3)試件的數(shù)量。(4)抗折強(qiáng)度的測(cè)定。(5)抗壓強(qiáng)度的測(cè)定。(6)石膏硬度的測(cè)定。4.結(jié)果計(jì)算計(jì)算抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和石膏硬度。2.4.2建筑石膏力學(xué)性能試驗(yàn)1.試驗(yàn)方法建筑石膏凈漿物理性能的試驗(yàn)方法應(yīng)符合《建筑石膏凈漿物理性能的測(cè)定》(GB/T17669.4—1999)中的相關(guān)規(guī)定。2.主要儀器(1)稠度儀(2)凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀(3)攪拌器具:①攪拌碗②拌和棒。(4)衡器具:天平或電子秤。3.試驗(yàn)步驟(1)標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測(cè)定。(2)凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定。(具體步驟詳見(jiàn)教材)4.結(jié)果計(jì)算取兩次測(cè)定結(jié)果的平均值,作為該試樣的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間,精確至1min。912.4.3建筑石膏凈漿物理性能試驗(yàn)921.試驗(yàn)方法建筑石膏粉料物理性能的試驗(yàn)方法應(yīng)符合《建筑石膏粉料物理性能的測(cè)定》(GB/T17669.5—1999)中的相關(guān)規(guī)定。2.主要儀器(1)試驗(yàn)篩(2)衡器具(3)干燥器(4)堆積密度測(cè)定儀(5)測(cè)量容器(6)平勺、直尺等。3.試驗(yàn)步驟(1)試樣的制備。(2)細(xì)度的測(cè)定。(3)堆積密度的測(cè)定。4.結(jié)果計(jì)算計(jì)算細(xì)讀和堆積密度。2.4.4建筑石膏粉料物理性能試驗(yàn)在學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容后,請(qǐng)你談?wù)勊鶎W(xué)到的建筑石膏性能試驗(yàn)。課堂訓(xùn)練93課堂小結(jié)建筑石膏性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算及整理建筑石膏性能試驗(yàn)94謝謝觀看95模塊三水硬性膠凝材料案例:住在某小區(qū)的周先生向有關(guān)部門(mén)投訴,他在收房時(shí),新屋內(nèi)的墻壁抹灰讓人很“崩潰”,用手輕輕一掰,墻壁抹灰就全部成粉了。業(yè)內(nèi)人士說(shuō),這是由于使用的水泥標(biāo)號(hào)不達(dá)標(biāo),這種情況下墻體的結(jié)構(gòu)、硬度也會(huì)出問(wèn)題。想一想:怎樣測(cè)定水泥是否達(dá)標(biāo)呢?水泥的驗(yàn)收、儲(chǔ)存及使用又有哪些要點(diǎn)需要注意呢?學(xué)習(xí)導(dǎo)讀學(xué)習(xí)導(dǎo)圖水硬性膠凝材料知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥掌握硅酸鹽水泥的生產(chǎn)、水化、凝結(jié)硬化、技術(shù)要求、特性與應(yīng)用等掌握摻混合材料的硅酸鹽水泥的技術(shù)要求、特性與應(yīng)用了解其他品種的水泥及其應(yīng)用掌握水泥的驗(yàn)收與儲(chǔ)運(yùn)掌握水泥性能試驗(yàn)方法能夠結(jié)合硅酸鹽水泥的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)方法及特性,確定其應(yīng)用場(chǎng)合能夠獨(dú)立完成水泥性能試驗(yàn)并進(jìn)行對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)計(jì)算及整理具備團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神提高就業(yè)能力,樹(shù)立自信心和愛(ài)國(guó)意識(shí)認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥3.1硅酸鹽水泥3.2摻混合材料的硅酸鹽水泥3.3目錄CONTENTS其他品種水泥及其應(yīng)用3.4水泥的驗(yàn)收與儲(chǔ)運(yùn)3.5水泥性能試驗(yàn)3.6認(rèn)識(shí)通用硅酸鹽水泥3.1通用硅酸鹽水泥《通用硅酸鹽水泥》(GB175—2007)規(guī)定,通用硅酸鹽水泥是以硅酸鹽水泥熟料和適量石膏,以及規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料。品

種代

號(hào)組分含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%熟料

石膏粒化高爐

礦渣火山灰質(zhì)

混合材料粉煤灰石灰石硅酸鹽水泥P·Ⅰ100————P·Ⅱ955———95———5普通硅酸鹽水泥P·O80且

955且

20—礦渣硅酸鹽水泥P·S·A50且

8020且

50———P·S·B30且

5050且

70———火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥P·P60且

80—20且

40——粉煤灰硅酸鹽水泥P·F60且

80——20且

40—復(fù)合硅酸鹽水泥P·C50且

8020且

50各品種通用硅酸鹽水泥的組分和代號(hào)的規(guī)定101硅酸鹽水泥3.2硅酸鹽水泥的生產(chǎn)硅酸鹽水泥的技術(shù)要求硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化硅酸鹽水泥熟料的礦物組成及特性硅酸鹽水泥的特性與應(yīng)用硅酸鹽水泥的腐蝕和防腐3.2.1硅酸鹽水泥的生產(chǎn)硅酸鹽水泥是由硅酸鹽水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高爐礦渣,以及適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。硅酸鹽水泥不摻入混合材料的硅酸鹽水泥Ⅰ型硅酸鹽水泥(代號(hào)P?Ⅰ)摻入不超過(guò)水泥質(zhì)量5%的石灰石或?;郀t礦渣等混合材料的硅酸鹽水泥Ⅱ型硅酸鹽水泥(代號(hào)P?Ⅱ)1033.2.1硅酸鹽水泥的生產(chǎn)硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過(guò)程:①制備生料,即將原料按一定比例混合磨細(xì)并調(diào)配均勻,制得具有適當(dāng)化學(xué)成分的生料;②煅燒生料,即將生料在水泥窯中經(jīng)1400~1450℃的高溫煅燒至部分熔融,冷卻后得到硅酸鹽水泥熟料;③粉磨水泥,即將煅燒好的熟料、適量石膏,以及?;郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料等混合材料共同磨細(xì),即得水泥成品。硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過(guò)程可概括為“兩磨一燒”,如下圖所示。硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過(guò)程1043.2.2硅酸鹽水泥熟料的礦物組成及特性105主要礦物組成簡(jiǎn)

式含

量/%密度/(

)硅酸三鈣(

)37~603.25硅酸二鈣(

)15~373.28鋁酸三鈣(

)7~153.04鐵鋁酸四鈣(

)10~183.77硅酸鹽水泥熟料的主要礦物組成及其含量石灰?guī)r、黏土和鐵礦粉生料在煅燒過(guò)程中會(huì)分解出、、和,在高溫下會(huì)形成以硅酸鈣為主的熟料礦物。硅酸鹽水泥熟料的主要礦物組成及其含量如右表所示。在右表所示的硅酸鹽水泥熟料的四種礦物中,前兩種稱為硅酸鹽礦物,后兩種稱為熔劑礦物。除了這些主要礦物外,硅酸鹽水泥熟料中還含有少量的游離、游離和堿等。3.2.2硅酸鹽水泥熟料的礦物組成及特性106硅酸鹽水泥的技術(shù)性能主要是由硅酸鹽水泥熟料中主要礦物的水化作用決定的。硅酸鹽水泥熟料中,這四種主要礦物水化(物質(zhì)與水發(fā)生化合作用)時(shí)所表現(xiàn)出的基本特性如右表所示。從右表中可以看出,硅酸鹽水泥熟料中的不同礦物水化時(shí)所表現(xiàn)出的特性是不同的。硅酸鹽水泥熟料由多種不同特性的礦物組成,當(dāng)改變硅酸鹽水泥熟料中礦物組成的相對(duì)含量時(shí),硅酸鹽水泥的技術(shù)性能也會(huì)發(fā)生變化。例如,如果提高硅酸鹽水泥熟料中硅酸二鈣的含量,降低鋁酸三鈣和硅酸三鈣的含量,就可以使硅酸鹽水泥具有較少的水化放熱量;如果提高硅酸鹽水泥熟料中硅酸三鈣的含量,就可以使硅酸鹽水泥的強(qiáng)度提高。簡(jiǎn)

式基本特性凝結(jié)硬化速度水化放熱量強(qiáng)

度耐化學(xué)侵蝕性快多高差慢少早期低、后期高好最快最多最低最差快中等中等中等硅酸鹽水泥熟料中主要礦物水化時(shí)所表現(xiàn)出的基本特性3.2.3硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化1071.硅酸鹽水泥的水化硅酸鹽水泥與水接觸后,熟料中的各種礦物立即與水發(fā)生水化作用,生成新的水化產(chǎn)物并放出一定熱量。熟料中的四種主要礦物與水的化學(xué)方程式為:1083.2.3硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化2.硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化—以硅酸鹽水泥為例1—未水化的硅酸鹽水泥顆粒;2—凝膠粒子。(a)

(b)

(c)

(d)硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的一般過(guò)程關(guān)于水泥凝結(jié)硬化的理論至今仍在不斷完善。下面以硅酸鹽水泥為例講解硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的一般過(guò)程。硅酸鹽水泥加水拌和后,其顆粒會(huì)分散于水中,成為水泥漿,如下圖(a)所示。此時(shí),硅酸鹽水泥顆粒表面與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成的水化產(chǎn)物會(huì)聚集在顆粒表面,并形成凝膠薄膜,如下圖(b)所示。凝膠薄膜會(huì)使硅酸鹽水泥反應(yīng)減慢,并使水泥漿具有可塑性。1093.2.3硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化2.硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化—以硅酸鹽水泥為例1—未水化的硅酸鹽水泥顆粒;2—凝膠粒子。(a)

(b)

(c)

(d)硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的一般過(guò)程水化產(chǎn)物不斷增加,凝膠薄膜不斷增厚而破裂,從而使硅酸鹽水泥顆粒重新露出新表面并與水反應(yīng)。隨著熟料礦物水化的不斷進(jìn)行,水化產(chǎn)物逐漸增多,顆粒之間的水分會(huì)減少,顆粒相互接觸,使水泥漿的黏度增加,硅酸鹽水泥漸漸失去可塑性并出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象,如下圖(c)所示。隨著硅酸鹽水泥水化的不斷進(jìn)行,水泥漿逐漸硬化。隨著水化硅酸三鈣(凝膠)不斷增多,水泥石的毛細(xì)孔被逐漸填充,毛細(xì)孔越來(lái)越少,密實(shí)度逐漸增加,水泥石的強(qiáng)度也隨之增加,如下圖(d)所示。硬化過(guò)程在開(kāi)始時(shí)進(jìn)行得很快,28d后硬化過(guò)程開(kāi)始變慢。硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程可以持續(xù)幾年甚至幾十年。3.2.3硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化1103.影響硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化的因素溫度一般情況下,提高溫度可以加速硅酸鹽水泥的早期水化冬季施工時(shí)需要采取保溫措施。濕度缺乏水的干燥環(huán)境中,硅酸鹽水泥的水化反應(yīng)不能正常進(jìn)行潮濕環(huán)境下的水泥石能夠保持足夠的水分以進(jìn)行水化和凝結(jié)硬化水灰比拌和水越多,硬化后水泥石中的毛細(xì)孔就越多。在熟料礦物成分含量大致相近的情況下,水灰比的大小是影響水泥石強(qiáng)度的主要因素。硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化3.2.4硅酸鹽水泥的技術(shù)要求111硅酸鹽水泥的技術(shù)要求1.細(xì)度2.凝結(jié)時(shí)間3.安定性4.強(qiáng)度5.標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量6.水化熱7.化學(xué)指標(biāo)和堿含量3.2.4硅酸鹽水泥的技術(shù)要求1121.細(xì)度細(xì)度是影響硅酸鹽水泥性能的重要物理指標(biāo)。硅酸鹽水泥顆粒越細(xì),與水接觸的表面積越大,水化速度就越快,水化得就越充分。此外,硅酸鹽水泥越細(xì),磨制過(guò)程所需能耗就越大,生產(chǎn)成本也越高。因此,硅酸鹽水泥的細(xì)度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)。2.凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。從硅酸鹽水泥加水拌和開(kāi)始起至水泥漿開(kāi)始失去可塑性所需的時(shí)間,稱為初凝時(shí)間;從硅酸鹽水泥加水拌和開(kāi)始起至水泥漿完全失去可塑性所需的時(shí)間,稱為終凝時(shí)間。3.安定性硅酸鹽水泥的安定性是指水泥漿在硬化過(guò)程中體積變化的均勻性。如果水泥漿硬化后安定性不良,混凝土就會(huì)產(chǎn)生膨脹性裂縫,從而降低工程質(zhì)量。3.2.4硅酸鹽水泥的技術(shù)要求1134.強(qiáng)度強(qiáng)度是硅酸鹽水泥性能的重要指標(biāo),也是評(píng)定硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)的主要依據(jù)。水泥強(qiáng)度的檢測(cè)按《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》(GB/T17671—2021)中的方法進(jìn)行,其規(guī)定如下:將水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂和水按規(guī)定比例(1∶3∶0.5),用標(biāo)準(zhǔn)制作方法拌制成40mm40mm160mm的標(biāo)準(zhǔn)試件,在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù),然后測(cè)定其3d和28d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。5.標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量將硅酸鹽水泥調(diào)制成標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿所需的用水量即標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,以用水量占硅酸鹽水泥質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量主要取決于熟料的礦物組成及硅酸鹽水泥的細(xì)度。對(duì)于品種不同的硅酸鹽水泥,其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量各不相同,一般在24%~33%范圍內(nèi)。3.2.4硅酸鹽水泥的技術(shù)要求1146.水化熱硅酸鹽水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)所放出的熱量稱為水化熱。水化熱的大小主要與硅酸鹽水泥的細(xì)度及礦物組成有關(guān)。顆粒越細(xì),水化熱就越大;礦物中硅酸三鈣和鋁酸三鈣含量越多,水化熱就越多。大部分的水化熱都集中在早期放出,3~7d以后會(huì)逐步減少。7.化學(xué)指標(biāo)和堿含量《通用硅酸鹽水泥》(GB175—2007)除對(duì)上述內(nèi)容做了規(guī)定外,還對(duì)硅酸鹽水泥中的不溶物含量、燒失量等化學(xué)指標(biāo)和堿含量等提出了要求。Ⅰ型硅酸鹽水泥的不溶物含量不得超過(guò)0.75%,燒失量不得大于3.0%;Ⅱ型硅酸鹽水泥的不溶物含量不得超過(guò)1.5%,燒失量不得大于3.5%。3.2.5硅酸鹽水泥的腐蝕和防腐硅酸鹽水泥硬化后,在一般條件下具有較好的耐久性,但若長(zhǎng)期處在某些腐蝕性氣體或液化環(huán)境中,其強(qiáng)度會(huì)逐漸降低,甚至遭到破壞或完全崩潰,這種現(xiàn)象稱為硅酸鹽水泥的腐蝕。導(dǎo)致硅酸鹽水泥腐蝕的因素有很多,據(jù)此可將硅酸鹽水泥腐蝕分為多種類(lèi)型,現(xiàn)列舉幾種主要且常見(jiàn)的腐蝕類(lèi)型。軟水腐蝕(溶出性腐蝕)碳酸腐蝕一般酸性水腐蝕鹽類(lèi)腐蝕硅酸鹽水泥腐蝕類(lèi)型1151.硅酸鹽水泥腐蝕的類(lèi)型3.2.5硅酸鹽水泥的腐蝕和防腐1161.硅酸鹽水泥腐蝕的類(lèi)型1)軟水腐蝕(溶出性腐蝕)雨水、雪水、冷凝水,以及含碳量甚少的河水、湖水等均屬于軟水。水泥石中的易溶解于軟水。當(dāng)水泥石受到軟水溶析時(shí),首先溶解的是。如果在靜水或無(wú)壓力水中,其溶解僅限于表面,對(duì)水泥石影響不大。但如果在流動(dòng)水或有壓力的水中,會(huì)不斷溶出并被帶走,從而導(dǎo)致水泥石中的其他水化物分解,引起水泥石強(qiáng)度降低和結(jié)構(gòu)破壞。2)碳酸腐蝕工業(yè)污水及地下水中常溶解有較多的。水中的與水泥石中的反應(yīng),生成不溶于水的,而又與水中的反應(yīng),生成一種易溶于水的。不斷溶解,造成不斷溶出,從而使水泥石結(jié)構(gòu)破壞。這個(gè)過(guò)程中涉及的化學(xué)方程式為:3.2.5硅酸鹽水泥的腐蝕和防腐1171.硅酸鹽水泥腐蝕的類(lèi)型3)一般酸性水的腐蝕

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