建筑材料技術(shù)性質(zhì).doc

石灰的主要技術(shù)性質(zhì)：1、可塑性好生石灰熟化成石灰漿時，能自動形成顆粒極細(xì)的呈膠體分散狀態(tài)的氫氧化鈣，表面吸附一層水膜。因此，用石灰調(diào)成的石灰砂漿，其突出優(yōu)點是具有良好的可塑性。若在水泥砂漿中摻入石灰膏，可使砂漿的可塑性顯著提高。2、硬化慢、強(qiáng)度較低從石灰漿體的硬化過程可以看出，由于空氣中二氧化碳稀薄，碳化甚為緩慢，而且表面碳化后，形成的緊密外殼不利于碳化作用進(jìn)一步深入和內(nèi)部水分的蒸發(fā)，因此，石灰是一種硬化緩慢的膠凝材料。1：3的石灰砂漿28d抗壓強(qiáng)度通常只有0.20.5MPa，硬化后的強(qiáng)度不高。受潮后石灰中的氧化鈣及氫氧化鈣會溶解，強(qiáng)度更低，在水中還會潰散。所以，石灰不宜在潮濕的環(huán)境中使用，也不宜單獨(dú)用于建筑物的基礎(chǔ)。3、體積收縮大石灰在硬化過程中，由于大量的游離不蒸發(fā)，從而引起顯著的體積收縮。所以，除調(diào)成石灰乳作薄層涂刷外，石灰不宜單獨(dú)使用。工程上常在其中摻入骨料和各種纖維材料，以減少石灰硬化時的體積收縮。4、吸濕性強(qiáng)塊狀生石灰在放置過程中，會緩慢吸收空氣中的水分而自動熟化成消石灰粉，再與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈣，失去膠結(jié)能力。因此，在儲存生石灰時，不但要防止受潮，而且不宜儲存過久。通常的做法是將生石灰運(yùn)到工地后（或熟化工廠）后立即熟化成石灰漿，反儲存期變?yōu)殛惙?。由于生石灰受潮熟化時放出大量的熱，且體積膨脹，所以儲存和運(yùn)輸生石灰時，要注意安全。石膏的主要技術(shù)性質(zhì)：1、凝結(jié)硬化快、體積微膨脹 建筑石膏在加水后的35min內(nèi)便開始失去塑性，一般在30min左右即可完全凝結(jié)。為了滿足施工操作的要求，可加入緩凝劑，以降低建筑石膏的溶解度和溶解速度。介摻加緩凝劑后，石膏制品的強(qiáng)度將有所降低。常用的緩凝劑有硼砂、酒石酸鉀鈉、檸檬酸、聚乙烯醇、石灰活化膏膠和皮膠等，摻量為0.1%0.5%。建筑石膏凝結(jié)硬化時不像石灰和水泥那樣出現(xiàn)體積收縮現(xiàn)象，反而略有膨脹，膨脹率約為0.5%1%。建筑石膏雖然強(qiáng)度低，但其強(qiáng)度發(fā)展速度較快，2h的抗壓強(qiáng)度可達(dá)36MPa，7d的抗壓強(qiáng)度為812MPa。2、孔隙率大、表觀密度小 建筑石膏水化反應(yīng)的理論需水量只占半水石膏質(zhì)量的18.6%，但在使用中，為滿足施工要求的可塑性，往往要加60%80%的水。由于多余水分蒸發(fā)，在內(nèi)部形成大量孔隙，孔隙率可達(dá)50%60%。因此，表觀密度一般為8001000kg/m，屬于輕質(zhì)材料。石膏制品孔隙為微細(xì)的毛細(xì)孔，吸聲能力強(qiáng)，導(dǎo)熱系數(shù)小，隔熱保溫及節(jié)能效果好。3、 吸濕性強(qiáng)、防火性能好 當(dāng)空氣中水分含量過高即濕度過大時，石膏制品能通過毛細(xì)管很快吸收水分iv空氣濕度減小時，又很快地向周圍釋散水分。因此，石膏制品具有一定的室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)功能。建筑石膏的水化產(chǎn)物為二水硫酸鈣，硬化后的石膏制品含有占其質(zhì)量20.93%的結(jié)合水，遇火時，結(jié)合水吸收熱量后大量蒸發(fā)，在制品表面形成水蒸氣幕并隔絕空氣，在緩解石膏制品本身升高的同時，可有效地阻止火勢的蔓延。4、耐水性和抗凍性差由于硬化后的建筑石膏具有很強(qiáng)的吸濕性和吸水性，在潮濕條件下，晶料間的結(jié)合力減弱，導(dǎo)致強(qiáng)度降低，其軟化系數(shù)僅為0.20.3。另外，當(dāng)建筑石膏及制品浸泡在水中時，由于二水石膏微溶于水，也會使其強(qiáng)度有所降低。因此，建筑石膏屬不耐水材料，在儲存時需要防水、防潮，儲存期一般不宜超過三個月，如超過三個月，其強(qiáng)度降低30%左右。為了提高建筑石膏及其制品的耐水性，可在石膏中摻入適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)硅等防水劑或摻入適量的水泥、粉煤灰、磨細(xì)?；郀t礦渣等，當(dāng)建筑石膏制品吸水后在負(fù)溫下使用時，孔隙中水分會凍結(jié)膨脹而使石膏制品遭到破壞。硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)：1、 細(xì)度 水泥的細(xì)度是指水泥顆粒的粗細(xì)程度，它對水泥的技術(shù)性能有很大的影響。水泥顆粒粒徑一般在7200m（0.0070.2mm)范圍，水泥顆粒越細(xì)，水泥的總比表面積越大，水化時與水接觸面積就越大，水化反應(yīng)的速度就越大并越充分，水泥的凝結(jié)硬化速度也就越快。如果水泥綿顆粒過細(xì)，硬化時將會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的收縮變形，而且磨制水泥時能耗及成本會增大。因此，為使水泥具有良好的技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性，水泥應(yīng)該具有一定的細(xì)度。一般認(rèn)為，水泥顆粒粒徑小于40m（0.04mm）時才具有較高的活性，水泥顆粒徑大于100m（0.1mm）時其活性很小。能常采用比表面積法或篩析法來測定水泥的細(xì)度。比表面積法是指單位質(zhì)量水泥顆粒表面積的總和。其測定原理是根據(jù)一定量的空氣通過一定空隙率和厚度的水泥層時，所受阻力不同而引起流速應(yīng)不小于300/kg。篩析法是采用邊長為80m（0.08mm）的方孔篩對水泥試樣進(jìn)行篩析試驗，用篩余百分?jǐn)?shù)來表示水泥的細(xì)度，符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的出廠水泥，使用單位可不檢驗水泥的細(xì)度。2、 凝結(jié)時間 水泥的凝結(jié)時間是指從加水開始，到水泥漿失去塑性所需的時間。凝結(jié)時間分初凝時間與終凝時間，初凝時間為自加水起至水泥凈漿開始失去可塑性所需的時間；終凝時間為自加起水起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。為使水泥能在施工時有充分的時間攪拌、運(yùn)輸、澆筑，水泥的凝結(jié)時間不能過短。當(dāng)施工完畢，水泥石應(yīng)盡快硬化，以利于下一道工序能及時進(jìn)行，因此，凝結(jié)時間則不能太長。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于390min。 水泥凝結(jié)時間的測定是以標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿，在規(guī)定的溫度和濕度條件下，采用凝結(jié)時間測定儀進(jìn)行測定的。所謂標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿，是指按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法，制備出下沉度達(dá)到規(guī)定稠度范圍內(nèi)的水泥凈漿。要配制標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿，則要測出達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度時所需的拌合水量，以占水泥質(zhì)量的百分率表示標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量一般在24%30%之間。3、 體積安定性水泥的體積安定性是指水泥漿體硬化后其體積變化的均勻性。如果水泥的體積安定性不良，水泥硬化后將產(chǎn)生不均勻的體積變化，會導(dǎo)致水泥制品膨脹性裂縫，降低工程質(zhì)量，甚至引起嚴(yán)重事故。引起水泥體積安定性不良的原因主要是由于水泥熟料中所含的游離氧化鈣（）、游離氧化鎂（）或水泥粉磨時摻入的石膏過多所致。 和都是在高溫下過燒的，其結(jié)構(gòu)致密，水化很慢，加之被熟料中其他成分所包裹，使得在水泥已經(jīng)硬化后才進(jìn)行水化，此時，體積膨脹97%以上，從而引起不均勻性的體積膨脹。當(dāng)水泥粉磨時摻入的石膏過量時，水泥硬化后，殘余石膏與固態(tài)水化鋁酸鈣繼續(xù)反應(yīng)生成鈣礬石，體積增大1.5倍，從而導(dǎo)致水泥石開裂。沸煮能夠加速的水化進(jìn)程，國家標(biāo)準(zhǔn)采用沸煮法檢驗通用硅酸鹽水泥的體積安定性。由于的水化比水化更為緩慢，采用沸煮法已不能有效檢驗對水泥體積安定性的影響，因此，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定硅酸鹽水泥MgO含量不得起過5%。而由石膏造成的水泥體積安定性不良，則需經(jīng)過長期在水中才能發(fā)現(xiàn)，不便于快速檢驗，所以國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定硅酸鹽水泥中的 含量不得起過3.5%。4、 強(qiáng)度與強(qiáng)度等級水泥的強(qiáng)度是評定其質(zhì)量與品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是劃分強(qiáng)度等級的依據(jù)。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥與標(biāo)準(zhǔn)砂按1：3的質(zhì)量比混合，用0.5的水灰比，按規(guī)定的方法制成40mm400mm160mm的標(biāo)準(zhǔn)條件，在標(biāo)準(zhǔn)溫度（201C）的水中養(yǎng)護(hù)，分別測定其在3d和28d的抗壓強(qiáng)度值與抗折強(qiáng)度值。根據(jù)強(qiáng)度測定結(jié)果，將硅酸鹽水泥分為6個強(qiáng)度等級。5、 水化熱水泥在水化過程中放的熱量稱為水泥的水化熱。大部分的水化熱是在水化初期（7d內(nèi)）放出的，以后逐漸減少。水泥水化熱的大小及放熱的快慢，主要取決于熟料的礦物組成和水泥細(xì)度。通常水泥的強(qiáng)度等級越高，其水化熱越多。凡對水泥起促凝作用的因素（如摻早強(qiáng)劑等）均可提高水泥早期水化熱。反之，凡能延緩水化作用的因素（如摻混合材料或緩凝劑）均可降低早期水化熱。水泥的水化熱特性對不同的水泥及混凝土工程將產(chǎn)生不同的影響。對大體積混凝土工程（可達(dá)5060C），將形在明顯的溫度應(yīng)力，會使混凝土表面產(chǎn)生裂縫。因此，水化熱對大體積混凝土工程是有害的，工程應(yīng)用時應(yīng)選用低熱水泥或盡量減少水泥用量。對采用蓄熱法施工的冬期混凝土工程，水泥的水化熱則有助于水泥的水化反應(yīng)和提高早期強(qiáng)度，所以，水化熱對這類工程是有利的。6、堿含量水泥中的堿含量按計算的質(zhì)量百分率來表示。當(dāng)水泥中堿含量超過一宇量時，堿物質(zhì)會與骨料中的活性成分（如）反應(yīng)生成膨脹性的堿硅酸鹽凝膠，造成水泥和混凝土工程開裂破壞。為防止發(fā)生此類堿骨料反應(yīng)，需對水泥中堿含量進(jìn)行控制。堿含量作為選擇性指標(biāo)，當(dāng)用戶要求提供低堿含量水泥時，水泥中的堿含量應(yīng)小于0.60%或由供需雙方協(xié)商確定。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，水泥的凝結(jié)時間、體積安定性、強(qiáng)度中任一項不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時，該水泥定為不合格品。混凝土的主要技術(shù)性質(zhì):由水泥、骨料和水按一定比例拌合而成的尚未凝結(jié)硬化的混合物稱為混凝土拌合物，也稱新拌混凝土。凝結(jié)硬化后的混凝土拌合物稱為混凝土。為了滿足工程施工和結(jié)構(gòu)功能要求，獲得質(zhì)量均勻、成型密實的混凝土，混凝土拌合物必須具有與施工條件相適應(yīng)的和易性，混凝土必須滿足設(shè)計要求的強(qiáng)度等級和與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性。和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、運(yùn)輸、澆筑、振搗）并獲得質(zhì)量均勻、成型密實混凝土的性能，變稱工作性?；炷涟韬衔锏暮鸵仔允且豁椌C合技術(shù)性質(zhì)，包括流動性、黏聚性和保水性三方面的含義。流動性是指混凝土拌合物在自重或機(jī)械（振搗）力作用下，能產(chǎn)生流動并均勻密實地填滿模板的性能。流動性的大小取決于混凝土拌合中用水量或水泥漿含量的多少。黏聚性是指混凝土拌合物各組成材料之間有一定的黏聚力，不致在施工過程中產(chǎn)生分層和離析現(xiàn)象。黏聚性主要取決于細(xì)骨料的用量以及水泥漿的稠度。保水性是指混凝土拌合物具有一定的保水能力，不致在施工過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。保水性差的混凝土拌合物，由于水分分泌出來會開成容易透水的孔隙，從而降低混凝土的密實性。鋼材的主要技術(shù)性質(zhì)：鋼材作為重要的工程結(jié)構(gòu)材料，應(yīng)具有良好的力學(xué)性能和工藝性能。鋼材的力學(xué)性能1、 抗拉性能抗拉性能是鋼材的主要技術(shù)性質(zhì)，通過低碳鋼軸向拉伸的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，可以了解鋼材抗拉性能的特征指標(biāo)和變化規(guī)律。低碳鋼拉伸過程分為四個階段：彈性階段（OA段）屈服階段（AB段）強(qiáng)化階段（BC段）頸縮階段（CD段）2、 沖擊韌性沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載作用下的塑性變形和斷裂能力。通過標(biāo)準(zhǔn)試件的沖擊韌性實驗，以試件沖斷時單位面積上所吸收的能量來表示鋼材的沖擊韌性指標(biāo)，沖擊韌性值 越大，鋼材的沖擊韌性越好。式中 沖擊韌性值（）； W 試件沖斷時所吸收的沖擊能（J）； A 試件槽口處最小橫截面面積（）。3、耐疲勞性鋼材在交變荷載反復(fù)作用下，在遠(yuǎn)低于抗拉強(qiáng)度時發(fā)生的突然破壞稱為疲勞破壞。疲勞破壞過程一般要經(jīng)歷疲勞裂紋萌生、緩慢發(fā)展和迅速斷裂三個階段。鋼材的疲勞破壞，先在應(yīng)力集中的地方出現(xiàn)疲勞微裂紋，鋼材內(nèi)部的各種缺陷（晶錯、氣孔、非金屬夾雜物）和構(gòu)件集中受力處等，都是容易產(chǎn)生微裂的地方，由于反復(fù)作用，裂紋尖產(chǎn)生應(yīng)力集中使微裂紋逐漸擴(kuò)展成肉眼可見的宏觀裂縫，直到最后導(dǎo)致鋼材突然斷裂。疲勞強(qiáng)度是試件在交變應(yīng)力作用下，不發(fā)生疲勞破壞的最大應(yīng)力值，一般把鋼材承受 次時不發(fā)生破壞的最大應(yīng)力作為疲勞強(qiáng)度。4、 硬度硬度是指鋼材抵抗硬物壓入表面的能力，它是衡量鋼材軟硬程度的一個指標(biāo)。測定鋼材硬度的方法很多，主要有布氏法、洛氏法和維氏法等。鋼材的工藝性能對鋼材提出具有良好的工藝性能，主要是考慮在實際工程中便于加工制作各種工程構(gòu)件和施工。1、冷彎性能冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。鋼材的冷彎性能指標(biāo)以試件在常溫下所承受的彎曲程度來表示，用彎曲角度、彎心直徑d與試件直徑（或厚度）a的比值來表征。角越大、d/a越小，表明試件冷彎性能越好。鋼材的冷彎性能和伸長率均可反映鋼材的塑性變形能力。其中，伸長率反映鋼材在均勻變形條件下的塑性變形能力；冷彎性能反映了鋼材內(nèi)部組織是否均勻，是否存在內(nèi)應(yīng)力、夾雜物和微裂紋等缺陷。工程中還常用冷彎試驗來檢驗鋼材的焊接質(zhì)量。2、 焊接性能 工程中經(jīng)常需要對鋼材進(jìn)行連接，焊接是各種型鋼、鋼筋、鋼板等鋼材的主要連接方式。因此，鋼材應(yīng)具有良好的可焊性。焊接是通過電弧焊或接觸對焊的方法，將被連接的鋼材進(jìn)行局部加熱，使其接縫部分迅速熔融，冷卻后將其牢固連接起來。在焊接過程中，由于高溫作用和焊接后的急劇冷卻作用，焊縫及周圍的過熱區(qū)（熱影響區(qū)）將發(fā)生晶體組織及結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生局部變形及內(nèi)應(yīng)力，使焊接縫周圍的鋼材出現(xiàn)硬脆效應(yīng)。因此，焊接性能良好的鋼材，焊接以后應(yīng)盡可能地保持原有鋼材（母材）的力學(xué)性能。鋼材的焊接性能與鋼材的化學(xué)成分及含量有關(guān)。鋼材中硫、硅、錳、釩等雜質(zhì)均會降低鋼材的可焊性，尤其是硫能使焊縫處出現(xiàn)熱脆并產(chǎn)生裂紋。含碳量小于0.25%的碳素鋼具有良好的可焊性，含碳量大于0.30%的碳素鋼，其可焊性變差。對于高碳鋼和合金鋼，為減輕焊接后的硬脆效應(yīng)，焊接時要一般采用焊前預(yù)熱的焊后熱處理等措施。此外，正確的焊接工藝也是提高焊接質(zhì)量的重要措施。3、 冷加工性能及時處理冷加工強(qiáng)化處理將鋼材在常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋等冷加工，使之產(chǎn)生一定的塑性變形，使鋼材的強(qiáng)度和硬度明顯提高，塑性和韌性有所降低，這個過程稱為鋼材的冷加工強(qiáng)化處理。土木工程施工現(xiàn)場或預(yù)制構(gòu)件廠常用的冷加工強(qiáng)化處理方法是冷拉或冷拔。冷拉后的熱軋鋼筋，其屈服強(qiáng)度可提高20%30%，同時，鋼筋的長度增加4%10%