建筑材料理論培訓(xùn)教材

1、精品資料推薦建筑材料理論培訓(xùn)教材第一章 建筑材料基本性質(zhì)本章為全書(shū)重點(diǎn)之一。在討論具體性質(zhì)之前，要求同學(xué)理解不同材料，在結(jié)構(gòu)物中的功用 不同，所處的環(huán)境不同，對(duì)其性質(zhì)的要求也不同。本章所討論的各種性質(zhì)都是建筑材料經(jīng)常要 考慮的性質(zhì)。掌握或了解這些性質(zhì)的概念（包括定義、表示方法、實(shí)用意義等）對(duì)以后討論各 種材料意義重大。建筑材料的性質(zhì)可歸納為：物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、耐久性等。第一節(jié) 材料的組成與結(jié)構(gòu)一、材料的組成 材料的組成是決定材料性質(zhì)的內(nèi)在因素之一。主要包括：化學(xué)組成和礦物組成。二、材料的結(jié)構(gòu) 材料的性質(zhì)與材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系。材料的結(jié)構(gòu)主要分成：宏觀結(jié)構(gòu)顯微結(jié)構(gòu)微 觀結(jié)構(gòu)。第

2、二節(jié) 材料的物理性質(zhì)一、表示材料物理狀態(tài)特征的性質(zhì)1、體積密度：材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量稱為體積密度。2、密度：材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量稱為密度。3、堆積密度：散粒材料在規(guī)定裝填條件下單位體積的質(zhì)量稱為堆積密度。 注意：密實(shí)狀態(tài)下的體積是指構(gòu)成材料的固體物質(zhì)本身的體積；自然狀態(tài)下的體積是指 固體物質(zhì)的體積與全部孔隙體積之和；堆積體積是指自然狀態(tài)下的體積與顆粒之間的空隙之和。4、表觀密度：材料的質(zhì)量與表觀體積之比。表觀體積是實(shí)體積加閉口孔隙體積，此體積即 材料排開(kāi)水的體積。5、孔隙率：材料中孔隙體積與材料在自然狀態(tài)下的體積之比的百分率。6、開(kāi)口孔隙率：材料中能被水飽和（即被水所充

3、滿）的孔隙體積與材料在自然狀態(tài)下的體 積之比的百分率。7、閉口孔隙率：材料中閉口孔隙的體積與材料在自然狀態(tài)下的體積之比的百分率。即閉口 孔隙率 =孔隙率 - 開(kāi)口孔隙率。8、空隙率：散粒材料在自然堆積狀態(tài)下，其中的空隙體積與散粒材料在自然狀態(tài)下的體積 之比的百分率。二、與各種物理過(guò)程有關(guān)的材料性質(zhì)1、親水性：當(dāng)水與材料接觸時(shí)，材料分子與水分子之間的作用力（吸附力）大于水分子之 間的作用力（內(nèi)聚力），材料表面吸附水分，即被水潤(rùn)濕，表現(xiàn)出親水性，這種材料稱為親水 材料。2、憎水性：當(dāng)水與材料接觸時(shí)，材料分子與水分子之間的作用力（吸附力）小于水分子之 間的作用力（內(nèi)聚力），材料表面不吸附水分，即不被

4、水潤(rùn)濕，表現(xiàn)出憎水性，這種材料稱為 憎水材料。3、吸水性：材料吸收水分的能力稱為吸水性，用吸水率表示。吸水率有兩種表示方法：質(zhì) 量吸水率 體積吸水率質(zhì)量吸水率是材料在浸水飽和狀態(tài)下所吸收的水分的質(zhì)量與材料在 絕對(duì)干燥狀態(tài)下的質(zhì)量之比。體積吸水率是材料在浸水飽和狀態(tài)下所吸收的水分的體積與材料 在自然狀態(tài)下的體積之比。4、含水率：材料在自然狀態(tài)下所含的水的質(zhì)量與材料干重之比 例題：已知某種建筑材料試樣的孔隙率為24%，此試樣在自然狀態(tài)下的體積為40 立方厘米，質(zhì)量為 85.50 克，吸水飽和后的質(zhì)量為 89.77 克，烘干后的質(zhì)量為 82.30 克。試求該材料 的密度、表觀密度、開(kāi)口孔隙率、閉口孔

5、隙率、含水率。解：密度=干質(zhì)量 / 密實(shí)狀態(tài)下的體積=82.30/40 X( 1-0.24 ) =2.7 克/ 立方厘米開(kāi)口孔隙率=開(kāi)口孔隙的體積/自然狀態(tài)下的體積 =(89.77-82.3 )- 1/40=0.187閉口孔隙率 =孔隙率 -開(kāi)口孔隙率 =0.24-0.187=0.053表觀密度=干質(zhì)量/表觀體積=82.3/40 X( 1-0.187 ) =2.53含水率 =水的質(zhì)量 /干重 =(85.5-82.3 ) /82.3=0.039第三節(jié) 材料的力學(xué)性質(zhì)一、材料在外力作用下的變形性質(zhì)1、彈性變形：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力消除后，能夠完全恢復(fù)原來(lái)形狀的性質(zhì) 稱為彈性，這種變形稱

6、為彈性變形。2、塑性變形：材料在外力作用下產(chǎn)生變形而不出現(xiàn)裂縫，當(dāng)外力消除后，不能夠自動(dòng)恢復(fù) 原來(lái)形狀的性質(zhì)稱為塑性，這種變形稱為塑性變形。二、強(qiáng)度 材料抵抗在應(yīng)力作用下破壞的性能稱為強(qiáng)度。強(qiáng)度通常以強(qiáng)度極限表示。強(qiáng)度極限即單位受力面積所能承受的最大荷載。有關(guān)材料的力學(xué)性質(zhì)，在材料力學(xué)中有詳盡的論述，本 書(shū)不作要求。注意：對(duì)于以力學(xué)性質(zhì)為主要性能指標(biāo)的材料，通常按其強(qiáng)度值的大小劃分成若干等級(jí) 或標(biāo)號(hào)。脆性材料(混凝土、水泥等)主要以抗壓強(qiáng)度來(lái)劃分等級(jí)或標(biāo)號(hào)，塑性材料(鋼材等) 以抗拉強(qiáng)度來(lái)劃分。強(qiáng)度值和強(qiáng)度等級(jí)或標(biāo)號(hào)不能混淆，前者是表示材料力學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)，后 者是根據(jù)強(qiáng)度值劃分的級(jí)別。第二章

7、石材本章的重點(diǎn)內(nèi)容為常用建筑石材，其他內(nèi)容不作要求。一、砌筑用石材的規(guī)格1、 料石：截面的寬度、高度不小于200毫米，且不小于長(zhǎng)度的 1/4。2、 細(xì)料石：疊砌面的凹入深度不大于10毫米。3、 粗料石：疊砌面的凹入深度不大于20毫米。4、 毛料石：外形大致方正，一般不加工，高度不小于200 毫米，疊砌面的凹入深度不大于25 毫米5、毛石：形狀不規(guī)則，中部厚度不小于200 毫米。主要用于基礎(chǔ)、毛石混凝土。二、常用建筑石材1、花崗巖：主要礦物組成是長(zhǎng)石、石英，為全晶制，塊狀結(jié)構(gòu)，通常有灰、白、黃、紅等 多種顏色，具有很好的裝飾性。抗風(fēng)化性及耐久性高，耐酸性好，使用年限高。2、石灰?guī)r：主要由方解石組

8、成，常呈灰、白等顏色，可用于基礎(chǔ)、擋土墻等石砌體，破碎 后可用于配制混凝土。它也是生產(chǎn)石灰和水泥等的原料。3 大理石：主要礦物組成是方解石和白云石。構(gòu)造致密，呈塊狀，常呈白、淺紅、淺綠等斑 紋，裝飾效果好。其吸水率小、雜質(zhì)少、質(zhì)地堅(jiān)硬。第三章 氣硬性膠凝材料本章的重點(diǎn)是建筑石膏和石灰。第一節(jié) 石膏一、石膏的化學(xué)組成 生產(chǎn)石膏的原料主要為含硫酸鈣的天然石膏（又稱生石膏）或含硫酸鈣的化工副產(chǎn)品和 磷石膏、氟石膏、硼石膏等廢渣，其化學(xué)式為CaSO4.2H2 0也稱二水石膏。將天然二水石膏在不同的溫度下煅燒可得到不同的石膏品種。如將天然二水石膏在 1071700c 的干燥條件下加熱可 得建筑石膏。二、

9、建筑石膏的凝結(jié)與硬化 將建筑石膏加水后，它首先溶解于水，然后生成二水石膏析出。隨著水化的不斷進(jìn)行，生成的二水石膏膠體微粒不斷增多，這些微粒比原先更加細(xì)小，比表面積很大，吸附著很多的 水分；同時(shí)漿體中的自由水分由于水化和蒸發(fā)而不斷減少，漿體的稠度不斷增加，膠體微粒間 的黏結(jié)逐步增強(qiáng)，顆粒間產(chǎn)生摩擦力和黏結(jié)力，使?jié){體逐漸失去可塑性，即漿體逐漸產(chǎn)生凝結(jié)。 繼續(xù)水化，膠體轉(zhuǎn)變成晶體。晶體顆粒逐漸長(zhǎng)大，使?jié){體完全失去可塑性，產(chǎn)生強(qiáng)度，即漿體 產(chǎn)生了硬化。這一過(guò)程不斷進(jìn)行，直至漿體完全干燥，強(qiáng)度不在增加，此時(shí)漿體已硬化人造成 石材。漿體的凝結(jié)硬化過(guò)程是一個(gè)連續(xù)進(jìn)行的過(guò)程。從加水開(kāi)始拌合一直到漿體開(kāi)始失去可

10、塑性 的過(guò)程稱為漿體的初凝，對(duì)應(yīng)的這段時(shí)間稱為初凝時(shí)間；從加水拌合開(kāi)始一直到漿體完全失去 可塑性，并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度的過(guò)程稱為漿體的硬化，對(duì)應(yīng)的時(shí)間稱為終凝時(shí)間。三、建筑石膏的特性、質(zhì)量要求與應(yīng)用（一）建筑石膏的特性建筑石膏與其他膠凝材料相比有以下特性：1、結(jié)硬化快2、凝結(jié)硬化時(shí)體積微膨脹3、孔隙率大與體積密度小4、保溫性與吸聲性好5、強(qiáng)度較低6、具有一定的調(diào)溫與調(diào)濕性能7、防火性好但耐火性較差8、耐水性、抗?jié)B性、抗凍性差（二）建筑石膏的質(zhì)量要求 建筑石膏的質(zhì)量要求主要有強(qiáng)度、細(xì)度和凝結(jié)時(shí)間。按強(qiáng)度和細(xì)度劃分為優(yōu)等品、一等 品和合格品。各等級(jí)建筑石膏的初凝時(shí)間不得小于 6min, 終凝時(shí)間不得大于

11、 30min 。（三）建筑石膏的應(yīng)用 建筑石膏的應(yīng)用很廣，主要用于室內(nèi)抹灰、粉刷、生產(chǎn)各種石膏板等。第二節(jié) 石灰一、石灰的原料與生產(chǎn)生產(chǎn)石灰的原料主要是含碳酸鈣為主的天然巖石，如石灰石、白堊等。將這些原料在高 溫下煅燒，即得生石灰，主要成分為氧化鈣。正常溫度下煅燒得到的石灰具有多孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)部 孔隙率大，晶體粒小，體積密度小，與水作用快。注意：生產(chǎn)時(shí)，由于火候或溫度控制不均，常會(huì)含有欠火石灰或過(guò)火石灰。欠火石灰中含 有未分解的碳酸鈣內(nèi)核，外部為正常煅燒的石灰，它只是降低了石灰的利用率，不會(huì)帶來(lái)危害。 溫度過(guò)高得到的石灰稱為過(guò)火石灰。過(guò)火石灰的結(jié)構(gòu)致密，孔隙率小，體積密度大，并且晶粒 粗大，表面常

12、被熔融的黏土雜質(zhì)形成的玻璃物質(zhì)所包覆。因此過(guò)火石灰與水作用的速度很慢， 須數(shù)天甚至數(shù)年，這對(duì)石灰的使用極為不利。為避免過(guò)火石灰在使用以后，因吸收空氣中的水 蒸氣而逐步熟化膨脹，使已硬化的砂漿或制品產(chǎn)生隆起、開(kāi)裂等破壞現(xiàn)象，在使用以前必須使 過(guò)火石灰熟化或?qū)⑦^(guò)火石灰去除。常采用的方法是在熟化過(guò)程中，利用篩網(wǎng)除掉較大尺寸過(guò)火 石灰顆粒，而較小的過(guò)火石灰顆粒在儲(chǔ)灰坑中至少存放二周以上，使其充分熟化，此即所謂的 “陳伏”。陳伏時(shí)為防止石灰炭化，石灰膏的表面須保存有一層水。二、石灰的特性1、保水性與可塑性好2、凝結(jié)硬化慢、強(qiáng)度低 %3、耐水性差4、干燥收縮大本章的其他內(nèi)容一般了解。第四章 水泥本章以硅酸

13、鹽水泥和摻混合材料的硅酸鹽水泥為重點(diǎn)，是全書(shū)重點(diǎn)之一。 第一節(jié) 硅酸鹽水泥一、酸鹽水泥的礦物組成5%以下的石灰石或?；郀t礦渣，適國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：凡以硅酸鈣為主的硅酸鹽水泥熟料，量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，統(tǒng)稱為硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥的主要礦物組成是：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣。硅酸三鈣決定著硅酸鹽水泥四個(gè)星期內(nèi)的強(qiáng)度；硅 酸二鈣四星期后才發(fā)揮強(qiáng)度作用，約一年左右達(dá)到硅酸三鈣四個(gè)星期的發(fā)揮強(qiáng)度；鋁酸三鈣強(qiáng) 度發(fā)揮較快，但強(qiáng)度低，其對(duì)硅酸鹽水泥在 1 至 3 天或稍長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的強(qiáng)度起到一定的作用；鐵 鋁酸四鈣的強(qiáng)度發(fā)揮也較快，但強(qiáng)度低，對(duì)硅酸鹽水泥的強(qiáng)度貢獻(xiàn)小。二、硅酸鹽水泥的凝結(jié)

14、與硬化（一）硅酸鹽水泥的水化 硅酸鹽水泥與水拌合后，熟料顆粒表面的四種礦物立即與水發(fā)生水化反應(yīng)，生成五種水化 產(chǎn)物：水化硅酸鈣和水化鐵酸鈣凝膠，氫氧化鈣、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸鈣晶體。其中，水 化硅酸鈣凝膠約占 50%，氫氧化鈣晶體約占 20%。水泥早期強(qiáng)度增長(zhǎng)快，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢，若 溫度和濕度適宜，其強(qiáng)度在幾年或十幾年后仍可緩慢增長(zhǎng)。（二）水泥石及影響其凝結(jié)硬化的因素 硬化后的水泥漿體，稱為水泥石，是由膠凝體、未水化的水泥顆粒內(nèi)核、毛細(xì)孔等組成的 非均質(zhì)體。水泥石的硬化程度越高，凝膠體含量越多，水泥石強(qiáng)度越高。影響水泥石凝結(jié)硬化 的因素有：1、水泥熟料的礦物組成和細(xì)度2、石膏摻量：摻入石膏

15、可延緩其凝結(jié)硬化速度3、養(yǎng)護(hù)時(shí)間：隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間的增長(zhǎng)，其強(qiáng)度不斷增加4、溫度和濕度：溫度升高，硬化速度和強(qiáng)度增長(zhǎng)快；水泥的凝結(jié)硬化必須在水分充足的條 件下進(jìn)行，因此要有一定的環(huán)境濕度5、水灰比：拌合水泥漿時(shí)，水與水泥的質(zhì)量比，稱為水灰比。水灰比愈小，其凝結(jié)硬化速 度愈快，強(qiáng)度愈高三、酸鹽水泥的技術(shù)要求1、細(xì)度：水泥顆粒越細(xì)，比表面積越大，水化反應(yīng)越快越充分，早期和后期強(qiáng)度都較高。國(guó)家規(guī)定：比表面積應(yīng)大于 300平方米 /千克，否則為不合格。2、凝結(jié)時(shí)間：為保證在施工時(shí)有充足的時(shí)間來(lái)完成攪拌、運(yùn)輸、成型等各種工藝，水泥的 初凝時(shí)間不宜太短；施工完畢后，希望水泥能盡快硬化，產(chǎn)生強(qiáng)度，所以終凝時(shí)間不

16、宜太長(zhǎng)。 硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間不得早于45 分鐘，終凝時(shí)間不得遲于 390 分鐘。3、體積安定性：水泥漿體在凝結(jié)硬化過(guò)程中體積變化的均勻性稱為水泥的體積安定性。如 體積變化不均勻即體積安定性不良，容易產(chǎn)生翹曲和開(kāi)裂，降低工程質(zhì)量甚至出現(xiàn)事故。四、水泥石的腐蝕與防止1、水泥石受腐蝕的基本原因： 水泥石中含有易受腐蝕的成分， 即氫氧化鈣和水化鋁酸鈣等； 水泥石不密實(shí)，內(nèi)部含有大量的毛細(xì)孔隙。2、易造成水泥石腐蝕的介質(zhì)：軟水及含硫酸鹽、鎂鹽、碳酸鹽、一般酸、強(qiáng)堿的水。3、防止腐蝕的措施：合理選用水泥的品種；摻入活性混合材料；提高水泥密實(shí)度；設(shè)保護(hù) 層。五、硅酸鹽水泥的性質(zhì)、應(yīng)用與存放（一）硅酸鹽水泥

17、的性質(zhì)與應(yīng)用1、早期及后期強(qiáng)度均高：適用于預(yù)制和現(xiàn)澆的混凝土工程、冬季施工的混凝土工程、預(yù)應(yīng) 力混凝土工程等。2、抗凍性好：適用于嚴(yán)寒地區(qū)和抗凍性要求高的混凝土工程。3、耐腐蝕性差：不宜用于受流動(dòng)軟水和壓力水作用的工程，也不宜用于受海水和其它腐蝕 性介質(zhì)作用的工程。4、水化熱高：不宜用于大體積混凝土工程。5、抗炭化性好：適合用于二氧化碳濃度較高的環(huán)境，如翻砂、鑄造車間等。6、耐熱性差：不得用于耐熱混凝土工程。7、干縮?。嚎捎糜诟稍锃h(huán)境。8、耐磨性好：可用于道路與地面工程。(二) 酸鹽水泥的運(yùn)輸與儲(chǔ)存 水泥在運(yùn)輸過(guò)程中，須防潮與防水。散裝水泥須分庫(kù)儲(chǔ)存，袋裝水泥的堆放高度不得超過(guò) 十袋；水泥不宜

18、久存，超過(guò)三個(gè)月的水泥須重新試驗(yàn)，確定其標(biāo)號(hào)。第二節(jié) 摻混合材料的硅酸鹽水泥一、混合材料1、非活性混合材料：常溫下不與氫氧化鈣和水反應(yīng)的混合材料稱為非活性混合材料。主要 有石灰石、石英砂及礦渣等。作用是調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào)，降低水化熱，增加水泥的產(chǎn)量，降低水泥 成本等。2、活性混合材料：常溫下與氫氧化鈣和水發(fā)生反應(yīng)的混合材料稱為活性混合材料。主要有 粒化高爐礦渣和火山灰質(zhì)混合材料。主要作用是改善水泥的某種性能，此外也能起到調(diào)節(jié)水泥 標(biāo)號(hào)、降低水化熱和成本、增加水泥產(chǎn)量的作用。二、普通硅酸鹽水泥凡由硅酸鹽水泥熟料、 6%-15%的混合材料及適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為普 通硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱普通

19、水泥。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)普通硅酸鹽水泥的技術(shù)要求有：(1) 細(xì)度篩孔尺寸為80 的方孔篩的篩余不得超過(guò) 10%否則為不合格。( 2)凝結(jié)時(shí)間 處凝時(shí)間不得早于 45 分鐘，終凝時(shí)間不得遲于 10 小時(shí)。( 3)標(biāo)號(hào)根據(jù)抗壓和抗折強(qiáng)度，將硅酸鹽水泥劃分為325 、425、 525、 625 四個(gè)標(biāo)號(hào)。普通硅酸鹽水泥由于混合材料摻量較少，其性質(zhì)與硅酸鹽水泥基本相同，略有差異，主要 表現(xiàn)為：( 1 )早期強(qiáng)度略低( 2)耐腐蝕性稍好( 3)水化熱略低( 4)抗凍性和抗?jié)B性好( 5)抗炭化性略差( 6)耐磨性略差三、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 礦渣硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱礦渣水泥。它由硅酸鹽水

20、泥熟料、20%-70%的?；郀t礦渣及適量石膏組成?；鹕交屹|(zhì)硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱火山灰水泥。它由硅酸鹽水泥熟料、20%-50%的火山灰質(zhì)混合材料及適量石膏組成。粉煤灰硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥。它由硅酸鹽水泥熟料、20%-40%的粉煤灰及適量石膏組成。(一) 礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥的性質(zhì)與應(yīng)用1、三種水泥的共性（ 1）早期強(qiáng)度低、 后期強(qiáng)度發(fā)展高。 這三種水泥不適合用于早期強(qiáng)度要求高的混凝土工程， 如冬季施工、現(xiàn)澆工程等。（2）對(duì)溫度敏感，適合高溫養(yǎng)護(hù)。（3）耐腐蝕性好。適合用于有硫酸鹽、鎂鹽、軟水等腐蝕作用的環(huán)境，如水工、海港、碼 頭等混凝土工程。（4）水化熱少。適合用

21、于大體積混凝土。（ 5）抗凍性差。（6）抗炭化性較差。不適合用于二氧化碳含量高的工業(yè)廠房，如鑄造、翻砂車間。2、三種水泥的特性（1）礦渣硅酸鹽水泥適合用于有耐熱要求的混凝土工程，不適合用于有抗凍性要求的混凝 土工程。（2）火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥適合用于有抗?jié)B性要求的混凝土工程，不適合用于干燥環(huán)境中的 地上混凝土工程，也不宜用于有耐磨性要求的混凝土工程。（3）粉煤灰硅酸鹽水泥適合用于承載較晚的混凝土工程，不宜用于有抗?jié)B要求的混凝土工 程，也不宜用于干燥環(huán)境中的混凝土工程及有耐磨性要求的混凝土工程。四、復(fù)合硅酸鹽水泥 凡有硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細(xì)而成的水硬性膠凝 材料

22、，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥。復(fù)合硅酸鹽水泥由于摻入了二種以上的混合材料，起到了互相取 長(zhǎng)補(bǔ)短的作用，其效果大大優(yōu)于只摻一種混合材料。其早期強(qiáng)度提高，且水化熱低，耐腐蝕性、 抗?jié)B性及抗凍性較好。因而其用途更為廣泛，是一種很有發(fā)展前途的水泥。第五章 混凝土混凝土是以膠凝材料與骨料按適當(dāng)比例配合，經(jīng)攪拌、成型、硬化而成的一種人造石材。 按所用膠凝材料分為水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土等，本章主要介紹廣為應(yīng)用的水 泥混凝土。本章是全書(shū)的重點(diǎn)。第一節(jié) 普通混凝土的組成及基本要求一、混凝土的組成 混凝土是由水泥、水、砂和石子組成。水和水泥成為水泥漿，砂和石子為混凝土的骨料。在混凝土的組成中，骨料一般占總體

23、積的70%-80%；水泥石約占 20%-30%，其余是少量的空氣。二、混凝土的基本要求1、混凝土拌合物的和易性：混凝土拌合物必須具有與施工條件相適應(yīng)的和易性。2、強(qiáng)度：混凝土經(jīng)養(yǎng)護(hù)至規(guī)定天數(shù)，應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度。3、耐久性4、經(jīng)濟(jì)性第二節(jié)普通混凝土的組成材料一、水泥水泥標(biāo)號(hào)的選擇，根據(jù)混凝土的強(qiáng)度要求確定，使水泥標(biāo)號(hào)與混凝土強(qiáng)度相適應(yīng)。水泥的 強(qiáng)度約為混凝土強(qiáng)度的1.5-2.0倍為好。二、細(xì)骨料粒徑為5 mm以下的骨料稱為細(xì)骨料，一般采用天然砂?；炷劣蒙暗馁|(zhì)量要求，主要有以 下幾項(xiàng)：1、砂的粗細(xì)程度及顆粒級(jí)配粒徑越小，總表面積越大。在混凝土中，砂的表面由水泥漿包裹，砂的總表面積越大，需 要

24、的水泥漿越多。當(dāng)混凝土拌合物的流動(dòng)性要求一定時(shí)，顯然用粗砂比用細(xì)砂所需水泥漿為省， 且硬化后水泥石含量少，可提高混凝土的密實(shí)性，但砂粒過(guò)粗，又使混凝土拌合物容易產(chǎn)生離 析、泌水現(xiàn)象，影響混凝土的均勻性，所以，拌制混凝土的砂，不宜過(guò)細(xì)，也不宜過(guò)粗。評(píng)定砂的粗細(xì)，通常用篩分析法。 該法是用一套孔徑為5.00、2.50 > 1.25、0.630、0.315、0.160 mm的標(biāo)準(zhǔn)篩，將預(yù)先通過(guò)孔徑為10.0 mm篩的干砂試樣 500克由粗到細(xì)依次過(guò)篩，然后稱量各篩上余留砂樣的質(zhì)量，計(jì)算出各篩上的“分計(jì)篩余百分率”和“累計(jì)篩余百分率”，計(jì)算 如下：篩孔尺寸/m分計(jì)篩余（克）分計(jì)篩余百分率（%）累

25、計(jì)篩余百分率（%）5.00m1a1=m1/m?1=a12.50m2a2=m2/m?2=a1 +a21.25m3a3=m3/m?3=a1+a3+a30.630m4a4=m4/m?4=a1+a2+a3+a40.315m5a5=m5/m?5=a1+a2+a3+a4+a50.160m6a6=m6/m?6=a1+a2+a3+a4+a5+a6砂的粗細(xì)程度，工程上常用細(xì)度模數(shù)卩f表示，其定義為：卩 f= （?2+?3+?4+?5+?6 -5?1/100-?1細(xì)度模數(shù)越大，表示砂越粗。細(xì)度模數(shù)在3.7-3.1為粗砂，在3.0-2.3為中砂，在2.2-1.6為細(xì)砂。普通混凝土用砂的細(xì)度模數(shù)范圍在3.7-1.6，

26、以中砂為宜。在配制混凝土?xí)r，除了考慮砂的粗細(xì)程度外，還要考慮它的顆粒級(jí)配。砂為什么要有良好的顆粒級(jí)配呢？砂的顆粒級(jí)配是指粒徑大小不同的砂相互搭配的情況。級(jí)配好的砂應(yīng)該是粗砂空隙被細(xì)砂 所填充，使砂的空隙達(dá)到盡可能小。這樣不僅可以減少水泥漿量，即節(jié)約水泥，而且水泥石含 量少，混凝土密實(shí)度提高，強(qiáng)度和耐久性加強(qiáng)?？梢?jiàn)，要想減少砂粒間的空隙，就必須有良好 的級(jí)配。2、泥、泥塊及有害物質(zhì)（1）泥及泥塊：泥黏附在骨料的表面，防礙水泥石與骨料的黏結(jié)，降低混凝土強(qiáng)度，還會(huì) 加大混凝土的干縮，降低混凝土的抗?jié)B性和抗凍性。泥塊在攪拌時(shí)不宜散開(kāi)，對(duì)混凝土性質(zhì)的 影響更為嚴(yán)重。（2）有害物質(zhì)：砂中的有害物質(zhì)主要包括

27、硫化物、硫酸鹽、有機(jī)物及云母等，能降低混凝 土的強(qiáng)度和耐久性。3、堅(jiān)固性：必須選堅(jiān)固性好的砂，不用已風(fēng)化的砂。三、粗骨料最大粒徑的大小表示粗骨料的粗細(xì)程度。粗骨料最大粒徑增大時(shí)，骨料總表面積減少， 可減少水泥漿用量，節(jié)約水泥，且有助于提高混凝土密實(shí)度，因此，當(dāng)配制中等強(qiáng)度以下的混 凝土?xí)r，盡量采用粒徑大的粗骨料。但粗骨料的最大粒徑，不得大于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的 1/4 ， 并不得大于鋼筋最小凈距的 3/4 ；對(duì)混凝土實(shí)心板，最大粒徑不得大于板厚的 1/2 ，并不得超過(guò) 50伽。四、混凝土拌合及養(yǎng)護(hù)用水 凡能飲用的自來(lái)水及清潔的天然水都能用來(lái)養(yǎng)護(hù)和拌制混凝土。污水、酸性水、含硫酸 鹽超過(guò) 1%的水

28、均不得使用。海水一般不用來(lái)拌制混凝土。第三節(jié) 普通混凝土拌合物的性質(zhì)混凝土的主要性質(zhì)是和易性。一、和易性 和易性是指混凝土是否易于施工操作和均勻密實(shí)的性能。主要表現(xiàn)為：是否易于攪拌和 卸出；運(yùn)輸過(guò)程中是否分層、泌水；澆灌時(shí)是否離析；振搗時(shí)是否易于填滿模型?？梢?jiàn)，和易 性是一項(xiàng)綜合性能，包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性。1、流動(dòng)性：指混凝土能夠均勻密實(shí)的填滿模型的性能?；炷涟韬衔锉仨氂泻玫牧鲃?dòng)性。2、粘聚性：為什么要有好的粘聚性呢？粘聚性差的拌合物中的石子容易與砂漿分離，并出 現(xiàn)分層現(xiàn)象，振實(shí)后的混凝土表面還會(huì)出現(xiàn)蜂窩、空洞等缺陷。3、保水性：保水性差，泌水傾向加大，振搗后拌合物中的水分泌出、上浮，

29、使水分流經(jīng)的 地方形成毛細(xì)孔隙，成為滲水通道；上浮到表面的水分，形成疏松層，如上面繼續(xù)澆灌混凝土， 則新舊混凝土之間形成薄弱的夾層；上浮過(guò)程中積聚在石字和鋼筋下面的水分，形成水隙，影 響水泥漿與石字和鋼筋的黏結(jié)。二、和易性的測(cè)定 通常是測(cè)定拌合物的流動(dòng)性，粘聚性和保水性一般靠目測(cè)。坍落度法：測(cè)定時(shí)，將混凝 土拌合物按規(guī)定方法裝入坍落筒內(nèi)，然后將筒垂直提起，由于自重會(huì)產(chǎn)生坍落現(xiàn)象，坍落的高 度稱為坍落度。坍落度越大，說(shuō)明流動(dòng)性越好。粘聚性的檢查方法， 是用搗棒在已坍落的拌合物一測(cè)輕敲， 如果輕敲后拌合物保持整體， 漸漸下沉，表明粘聚性好；如果拌合物突然倒塌，部分離析，表明粘聚性差。保水性的檢查方

30、法，是當(dāng)坍落筒提起后如有較多稀漿從底部析出而拌合物因失漿骨料外 露，說(shuō)明保水性差；如無(wú)漿或有少量的稀漿析出，拌合物含漿飽滿，則保水性好。三、影響和易性的因素1、用水量：用水量是決定混凝土拌合物流動(dòng)性的主要因素。分布在水泥漿中的水量，決定 了拌合物的流動(dòng)性。拌合物中，水泥漿應(yīng)填充骨料顆粒間的空隙，并在骨料顆粒表面形成潤(rùn)滑 層以降低摩擦，由此可見(jiàn)，為了獲得要求的流動(dòng)性，必須有足夠的水泥漿。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)混凝土所用粗、細(xì)骨料一定時(shí)，即使水泥用量有所變動(dòng)，為獲得要求的流動(dòng) 性，所用水量基本是一定的。流動(dòng)性與用水量的這一關(guān)系稱為恒定用水量法則。這給混凝土配 合比設(shè)計(jì)帶來(lái)很大方便。注意：增加用水量雖然可以提

31、高流動(dòng)性，但用水量過(guò)大，又使拌合物的粘聚性和保水性變 差，影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。因此，必須在保持水灰比即水與水泥的質(zhì)量比不變的條件下， 在增加用水量的同時(shí)，增加水泥的用量。2、水灰比：水灰比決定著水泥漿的稀稠。為獲得密實(shí)的混凝土，所用的水灰比不宜過(guò)??； 為保證拌合物有良好的粘聚性和保水性，所用的水灰比又不能過(guò)大。水灰比一般在 0.5-0.8 。在 此范圍內(nèi)，當(dāng)混凝土中用水量一定時(shí)，水灰比的變化對(duì)流動(dòng)性影響不大。3、砂率：砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石總量的質(zhì)量百分率。當(dāng)砂率過(guò)大時(shí)，由于骨 料的空隙率與總表面積增大，在水泥漿用量一定的條件下，包覆骨料的水泥漿層減薄，流動(dòng)性 變差；若砂率過(guò)小

32、，砂的體積不足以填滿石子的空隙，要用部分水泥漿填充，使起潤(rùn)滑作用的 水泥漿層減薄，混凝土變的粗澀，和易性變差，出現(xiàn)離析、潰散現(xiàn)象。而在合理砂率下，在水 泥漿量一定的情況下，使混凝土拌合物有良好的和易性。或者說(shuō)，當(dāng)采用合理砂率時(shí)，在混凝 土拌合物有良好的和易性條件下，使水泥用量最少?？梢?jiàn)合理砂率，就是保持混凝土拌合物有 良好粘聚性和保水性的最小砂率。4、其他影響因素 影響和易性的其他因素有：水泥品種、骨料條件、時(shí)間和溫度、外加劑等四、坍落度的選擇坍落度的選擇原則是：在滿足施工要求的前提下，盡可能采用較小的坍落度。第四節(jié) 普通混凝土結(jié)構(gòu)和性質(zhì)一、混凝土強(qiáng)度（一）混凝土的抗壓強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí) 混凝土強(qiáng)

33、度包括抗壓、抗拉、抗彎和抗剪，其中以抗壓強(qiáng)度為最高，所以混凝土主要用來(lái)抗壓?；炷恋目箟簭?qiáng)度是一項(xiàng)最重要的性能指標(biāo)。按照國(guó)家規(guī)定，以邊長(zhǎng)為150 mm的立方體試塊，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下（溫度為 20 度左右，相對(duì)濕度大于 90%）養(yǎng)護(hù) 28 天，測(cè)得的抗壓強(qiáng) 度值，稱為立方抗壓強(qiáng)度 fcu.混凝土按強(qiáng)度分成若干強(qiáng)度等級(jí)，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k 劃分的。立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是立方抗壓強(qiáng)度總體分布中的一個(gè)值，強(qiáng)度低于該值得百分率不 超過(guò) 5%，即有 95%的保證率?；炷恋膹?qiáng)度分為 C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、 C45、C50、C55、

34、C60 等十二個(gè)等級(jí)。（二）普通混凝土受壓破壞特點(diǎn) 混凝土受壓破壞主要發(fā)生在水泥石與骨料的界面上?；炷潦芎奢d之前，粗骨料與水泥石界面上實(shí)際已存在細(xì)小裂縫。隨著荷載的增加，裂縫的長(zhǎng)度、寬度和數(shù)量也不斷增加，若荷 載是繼續(xù)的，隨時(shí)間延長(zhǎng)即發(fā)生破壞 .決定混凝土強(qiáng)度的應(yīng)該是水泥石與粗骨料界面的黏結(jié)強(qiáng) 度。（三）影響混凝土強(qiáng)度的因素1 、水泥強(qiáng)度和水灰比：從普通混凝土受壓破壞特點(diǎn)得知，混凝土強(qiáng)度主要決定于水泥石與 粗骨料界面的黏結(jié)強(qiáng)度。而黏結(jié)強(qiáng)度又取決于水泥石強(qiáng)度。水泥石強(qiáng)度愈高，水泥石與粗骨料 界面強(qiáng)度也愈高。至于水泥石強(qiáng)度，則取決于水泥強(qiáng)度和水灰比。這是因?yàn)椋核鄰?qiáng)度愈高， 水泥石強(qiáng)度愈高，黏結(jié)

35、力愈強(qiáng)，混凝土強(qiáng)度愈高。在水泥強(qiáng)度相同的情況下，混凝土強(qiáng)度則隨 水灰比的增大有規(guī)律的降低。但水灰比也不是愈小愈好，當(dāng)水灰比過(guò)小時(shí)，水泥漿過(guò)于干稠， 混凝土不易被振密實(shí)，反而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低。我國(guó)通過(guò)實(shí)驗(yàn)求得的這種線性關(guān)系式為： fcu=Afc（C/W-B） 式中： fcu 混凝土 28 天齡期的抗壓強(qiáng)度；C/W灰水比；fc 水泥實(shí)際強(qiáng)度；A B經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。碎石混凝土 A=0.48,B=0.52卵石混凝土 A=0.50,B=0.61 式中的水泥實(shí)際強(qiáng)度是經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的強(qiáng)度值。在無(wú)法取得水泥 實(shí)際強(qiáng)度值時(shí)，對(duì)新出廠的水泥可按下式計(jì)算：Fc=Kcfcb 式中： fbc 水泥標(biāo)號(hào)；kc水泥標(biāo)號(hào)富余系數(shù)。

36、（應(yīng)按實(shí)際資料確定，在無(wú)統(tǒng)計(jì)資料時(shí)可取1.13 ）注意：混凝土強(qiáng)度與水灰比關(guān)系的計(jì)算式只適用于塑性拌合物的混凝土，不適用于干性拌 合物的混凝土。 采用的灰水比宜在 1.25-2.5 范圍內(nèi)。 利用此式可以初步解決以下兩個(gè)問(wèn)題：（1）當(dāng)所采用的水泥強(qiáng)度已定，欲配制某種強(qiáng)度的混凝土?xí)r，可以估計(jì)出應(yīng)采用的灰水比值。（2）當(dāng)已知所采用的水泥強(qiáng)度與灰水比值，可以估計(jì)出混凝土28 天可能達(dá)到的強(qiáng)度。2、 齡期：混凝土在正常情況下，強(qiáng)度隨著齡期的增加而增長(zhǎng)，最初的7-14 天內(nèi)較快，以 后增長(zhǎng)逐漸緩慢， 28 天后強(qiáng)度增長(zhǎng)更慢，但可持續(xù)幾十年。3、養(yǎng)護(hù)溫度和濕度： 混凝土澆搗后， 必須保持適當(dāng)?shù)臏囟群妥銐虻?/p>

37、濕度， 使水泥充分水化， 以保證混凝土強(qiáng)度的不斷發(fā)展。一般規(guī)定，在自然養(yǎng)護(hù)時(shí)，對(duì)硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水 泥配制的混凝土，澆水保濕養(yǎng)護(hù)日期不少于 7 天；火山灰水泥、粉煤灰水泥、摻有緩凝型外加 劑或有抗?jié)B性要求的混凝土，則不得少于 14天。4、施工質(zhì)量：施工質(zhì)量是影響混凝土強(qiáng)度的基本因素。若發(fā)生計(jì)量不準(zhǔn)，攪拌不均勻，運(yùn) 輸方式不當(dāng)造成離析，振搗不密實(shí)等現(xiàn)象時(shí)，均會(huì)降低混凝土強(qiáng)度。因此必須嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)。（四）高混凝土強(qiáng)度的措施1 、采用高標(biāo)號(hào)水泥2、采用干硬性混凝土拌合物3、 采用濕熱處理：分為蒸汽養(yǎng)護(hù)和蒸壓養(yǎng)護(hù)。蒸汽養(yǎng)護(hù)是在溫度低于100 度的常壓蒸汽中 進(jìn)行。 一般混凝土經(jīng) 16-20

38、 小時(shí)的蒸汽養(yǎng)護(hù)后， 強(qiáng)度可達(dá)正常養(yǎng)護(hù)條件下 28天強(qiáng)度的 70%-80%。 蒸壓養(yǎng)護(hù)是在 175 度的溫度、 8個(gè)大氣壓的蒸壓釜內(nèi)進(jìn)行。在高溫高壓的條件下，提高混凝土強(qiáng)度。4、改進(jìn)施工工藝：加強(qiáng)攪拌和振搗，采用混凝土拌合用水磁化、混凝土裹石攪拌法等新技術(shù)。5、加入外加劑：如加入減水劑和早強(qiáng)劑等，可提高混凝土強(qiáng)度。二、普通混凝土的變形性質(zhì) 混凝土在硬化后和使用過(guò)程中，受各種因素影響而產(chǎn)生變形，主要有化學(xué)收縮、干濕變 形、溫度變形和荷載作用下的變形等，這些都是使混凝土產(chǎn)生裂縫的重要原因，直接影響混凝 土的強(qiáng)度和耐久性。（一）化學(xué)收縮 混凝土在硬化過(guò)程中，水泥水化后的體積小于水化前的體積，致使混凝

39、土產(chǎn)生收縮，這 種收縮叫化學(xué)收縮。（二）干濕變形 當(dāng)混凝土在水中硬化時(shí)，會(huì)引起微小膨脹，當(dāng)在干燥空氣中硬化時(shí)，會(huì)引起干縮。干縮 變形對(duì)混凝土危害較大，它可使混凝土表面開(kāi)裂，是混凝土的耐久性嚴(yán)重降低。影響干濕變形的因素主要有：用水量（水灰比一定的條件下，用水量越多，干縮越大）、 水灰比（水灰比大，干縮大）、水泥品種及細(xì)度（火山灰干縮大、粉煤灰干縮小；水泥細(xì)，干 縮大）、養(yǎng)護(hù)條件（采用濕熱處理，可減小干縮）。（三）溫度變形溫度縮降 1 度，每米脹縮 0.01 毫米。溫度變形對(duì)大體積混凝土極為不利。在混凝土硬 化初期，放出較多的水化熱，當(dāng)混凝土較厚時(shí)，散熱緩慢，致使內(nèi)外溫差較大，因而變形較大。（四）

40、荷載作用下的變形 混凝土的變形分為彈性變形和塑性變形。徐變：混凝土在持續(xù)荷載作用下，隨時(shí)間增長(zhǎng) 的變形稱為徐變。徐變變形初期增長(zhǎng)較快，然后逐漸減慢，一般持續(xù) 2-3 年才逐漸趨于穩(wěn)定。 徐變的作用：徐變可消除鋼筋混凝土內(nèi)的應(yīng)力集中， . 使應(yīng)力較均勻的重新分布，對(duì)大體積混凝 土能消除一部分由于溫度變形所產(chǎn)生的破壞應(yīng)力。但在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，徐變將使混凝土 的預(yù)加應(yīng)力受到損失。影響徐變的因素：水灰比較大時(shí)，徐變較大；水灰比相同，用水量較大時(shí)，徐變較大； 骨料級(jí)配好，最大粒徑較大，彈性模量較大時(shí)，混凝土徐變較??；當(dāng)混凝土在較早齡期受荷時(shí)， 產(chǎn)生的徐變較大。三、普通混凝土的耐久性 抗?jié)B性、抗凍性、

41、抗侵蝕性、抗炭化性、以及防止堿 - 骨料反應(yīng)等，統(tǒng)稱為混凝土的耐 久性。提高耐久性的主要措施： 1 選用適當(dāng)品種的水泥； 2 嚴(yán)格控制水灰比并保證足夠的水泥 用量； 3 選用質(zhì)量好的砂、石，嚴(yán)格控制骨料中的泥及有害雜質(zhì)的含量。采用級(jí)配好的骨料。 4 適當(dāng)摻用減水劑和引氣劑。 5 在混凝土施工中，應(yīng)攪拌均勻，振搗密實(shí)，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等，以增強(qiáng)混 凝土的密實(shí)性。第五節(jié) 普通混凝土配合比設(shè)計(jì) 混凝土配合比是指混凝土中各組成材料（水泥、水、砂、石）之間的比例關(guān)系。有兩種 表示方法：一種是以 1 立方米混凝土中各種材料用量，如水泥300 千克，水 180 千克，砂 690千克，石子 1260 千克；另一種是用

42、單位質(zhì)量的水泥與各種材料用量的比值及混凝土的水灰比來(lái) 表示，例如前例可寫(xiě)成： C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6 。一、混凝土配合比基本參數(shù)的確定 混凝土配合比設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上就是確定四項(xiàng)材料用量之間的三個(gè)比例關(guān)系，即水與水泥之 間的比例關(guān)系用水灰比表示；砂與石子之間的比例關(guān)系用砂率表示；水泥漿與骨料之間的比例 關(guān)系，可用 1 立方米混凝土的用水量來(lái)反映。當(dāng)這三個(gè)比例關(guān)系確定，混凝土的配合比就確定 了。（一）水灰比的確定 滿足強(qiáng)度要求的水灰比，可根據(jù)確定出的配制強(qiáng)度，按混凝土強(qiáng)度公式算出。滿足耐久 性要求的水灰比，根據(jù)最大水灰比和最小水泥用量的規(guī)定查表。根據(jù)強(qiáng)度和耐久性要求確定的 水灰

43、比有時(shí)是不相同的，應(yīng)選取其中較小的水灰比。（二）確定用水量 用水量參照混凝土用水量參考表進(jìn)行初步估計(jì)。然后按估計(jì)的用水量試拌混凝土拌合 物，測(cè)其坍落度，坍落度若不符合要求，應(yīng)保持水灰比不變的情況下調(diào)整用水量，再做試驗(yàn)， 直到符合要求為止。（三）砂率的確定 通常確定砂率的方法，可先憑經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)圖表進(jìn)行估算，然后按初步估計(jì)的砂率拌制混 凝土，進(jìn)行和易性試驗(yàn)，通過(guò)調(diào)整確定。二、混凝土配合比設(shè)計(jì)的方法和步驟 配合比設(shè)計(jì)工作，一般均在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。選用干燥狀態(tài)的骨料，在標(biāo)準(zhǔn)條件下制作試件 和養(yǎng)護(hù)，這樣獲得的配合比稱為實(shí)驗(yàn)室配合比。在施工現(xiàn)場(chǎng)，骨料多在露天堆放，含有水分， 在這種條件下使用的配合比叫做施工配

44、合比。設(shè)計(jì)混凝土?xí)r，先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室配合比，在根據(jù)施 工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況換算成施工配合比。（一）初步估算配合比1、 確定配制強(qiáng)度f(wàn)cufcu=fcu,k+1.645 式中：fcu,k設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)（T混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 -1.645 強(qiáng)度保證率為 95%的 t 值。2、 確定水灰比 w/cfcu=Afc（C/W-B） 則W/C=Afc/（fcu+A Bfc）式中： fc 水泥實(shí)際強(qiáng)度A、B經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。如不通過(guò)試驗(yàn)，可選取以下數(shù)值：碎石：A=0.46 , B=0.52 ;卵石：A=0.48 ， B=0.61 注意：為保證混凝土的耐久性，由上式計(jì)算出的水灰比應(yīng)小于規(guī)范中規(guī)定的最大水灰比值。如 果計(jì)

45、算出的水灰比大于規(guī)范規(guī)定的最大水灰比，則取規(guī)定的最大水灰比值。3、確定用水量：按施工要求的坍落度指標(biāo)，憑經(jīng)驗(yàn)選用，或根據(jù)骨料的種類和規(guī)格查表。4、計(jì)算水泥用量：由以求得的水灰比和用水量，可計(jì)算出水泥用量。注意：計(jì)算出的水泥用量應(yīng)大于規(guī)范規(guī)定的最小水泥用量。當(dāng)計(jì)算的水泥用量小于規(guī)范規(guī)定時(shí)， 則選用規(guī)范規(guī)定的最小水泥用量。5、確定合理砂率：可通過(guò)試驗(yàn)或憑經(jīng)驗(yàn)選取，或者根據(jù)骨料的種類和規(guī)格，及所選用的水 灰比，由表查得。6、計(jì)算砂石用量：（ 1）體積法： 基于新澆筑的混凝土體積等于各組成材料絕對(duì)體積與所含空氣體積之和，則：C/ P C+WpW+S/pS' +G/p G +10a=1000 式

46、中：C W S、G分別為1立方米混凝土中水泥、 水、砂和石子的質(zhì)量；p Cp W水泥及水的密度；P S '、P G 砂及石子的表觀密度； a混凝土中含氣量百分率。無(wú)含氣型外加劑時(shí)，取1。（2） 假定體積密度法：基于新澆筑的 1 立方米混凝土中各項(xiàng)材料質(zhì)量之和等于混凝土體 積密度假定值，則：C+W+S+Gp=oh 1m3 式中：p oh混凝土體積密度假定值，在2400-2450千克/立方米之間。此兩種計(jì)算方法，與合理砂率的計(jì)算公式SP=S/S+G聯(lián)立，均可求出初步配合比。（二）試驗(yàn)調(diào)整，確定試驗(yàn)室配合比 上述的初步配合比，是利用圖表和經(jīng)驗(yàn)公式初步估算的，與實(shí)際情況有出入，必須進(jìn)行試 驗(yàn)和

47、校核。1 、檢驗(yàn)和易性，確定基準(zhǔn)配合比按初步配合比， 稱取 15-30 升混凝土拌合物進(jìn)行試拌， 檢驗(yàn)和易性。 若流動(dòng)性大于要求值， 可保持砂率不變，適當(dāng)增加砂、石用量；若流動(dòng)性小于要求值，可保持水灰比不變，適當(dāng)增加 水和水泥用量；若粘聚性和保水性差，可適當(dāng)增加砂率。和易性調(diào)整合格時(shí)，實(shí)測(cè)混凝土拌合 物的體積密度 p oh,并確定調(diào)整后各項(xiàng)材料的用量（水泥Cb,水Wb,砂Sb,石子Gb），則試拌后的質(zhì)量 Qb為：Qb=Cb+Wb+Sb+G由此得出和易性合格后的配合比為：CJ=Cb/Qb p oh 1m3;WJ=Wb/Qbp oh 1m3;SJ=Sb/Qbp oh 1m3;GJ=Gb/Qp oh

48、 1m3;此配合比稱為基準(zhǔn)配合比。2、檢驗(yàn)強(qiáng)度,確定實(shí)驗(yàn)室配合比基準(zhǔn)配合比雖然和易性滿足施工要求,但水灰比不一定滿足強(qiáng)度要求,還要加以檢驗(yàn)。檢驗(yàn)的方法是：至少采用三個(gè)不同的配合比，其中一個(gè)為基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的水灰比 值，較基準(zhǔn)配合比分別增加和減少0.05 ，其用水量與基準(zhǔn)配合比相同，但砂率值可作調(diào)整。每種配合比至少做一組（ 3 塊）試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù) 28 天，測(cè)定強(qiáng)度。由強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié) 果得出各水灰比的強(qiáng)度值，然后用作圖法（繪制強(qiáng)度與水灰比關(guān)系的直線）或計(jì)算法，求出與 混凝土配制強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的灰水比。至此，即可初步確定出試驗(yàn)室配合比，各項(xiàng)材料用量為：用 水量：取基準(zhǔn)配合比的用水量；水

49、泥用量：由用水量和與配制強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的灰水比值確定；粗、 細(xì)骨料用量：取基準(zhǔn)配合比的粗細(xì)骨料用量，并按確定出的水灰比值做適當(dāng)調(diào)整。以上定出的混凝土配合比，還應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)的混凝土體積密度再做必要的校正，其步驟為：（1）算出混凝土的計(jì)算體積密度 （即 C+W+S+G）（ 2）將混凝土的實(shí)測(cè)體積密度除以計(jì)算體積密度得出校正系數(shù)K（3）定出的混凝土配合比中每項(xiàng)材料用量乘以系數(shù)K 即為最終定出的試驗(yàn)室配合比（三）換算施工配合比經(jīng)測(cè)定，工地上砂的含水率為WS石子的含水率為 WG則施工配合比為：水泥用量 C'=C砂用量 S'=S（1+WS）石子用量 G'=G（1+WG）用水量 W'

50、;=W-S WS-G WG第七節(jié) 混凝土外加劑 在混凝土拌合物中，摻入能改善混凝土性質(zhì)的材料，稱為外加劑。外加劑的摻入量一般不 大于水泥質(zhì)量的 5%?；炷镣饧觿┌雌涔δ芸煞譃椋?、改善混凝土拌合物和易性的外加劑2、調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間和硬化性能的外加劑3、改善混凝土耐久性的外加劑4、提高混凝土特殊性能的外加劑 一減水劑：按使用條件不同，摻用減水劑可獲得如下效果：（1）在配合比不變的條件下，可提高混凝土流動(dòng)性，且不降低強(qiáng)度。（2）在保持流動(dòng)性和強(qiáng)度不變的條件下，可減少水泥用量。（3）在保持流動(dòng)性和水泥用量不變的條件下，強(qiáng)度提高。 二早強(qiáng)劑：它能提高混凝土的早期強(qiáng)度，并對(duì)后期強(qiáng)度無(wú)影響。 三引氣劑

51、：能在混凝土拌合物中引入一定量的微小氣泡，并均勻分布在混凝土拌合物中。在混凝土拌合物中形成大量氣泡，使水泥漿的體積增加，可提高流動(dòng)性。若保持流動(dòng)性不 變，可減水 10%左右。這些氣泡能隔斷混凝土中毛細(xì)孔的滲水通道，使混凝土的抗?jié)B性和抗凍性 提高第六節(jié) 輕混凝土一、 輕骨料混凝土 它是用輕的粗、細(xì)骨料和水泥配制成的混凝土。由于自重輕，彈性模量低，因而抗震性能 好。與普通燒結(jié)磚相比，不僅強(qiáng)度高、整體性好，而且保溫性能好。由于結(jié)構(gòu)自重小，特別適 合高層和大跨度結(jié)構(gòu)第六章 建筑砂漿建筑砂漿和混凝土的區(qū)別在于不含粗骨料，它是由膠凝材料、細(xì)骨料和水按一定的比例配 制而成。按其用途分為砌筑砂漿和抹面砂漿；按

52、所用材料不同，分為水泥砂漿、石灰砂漿、石 膏砂漿和水泥石灰混合砂漿等。合理使用砂漿對(duì)節(jié)約膠凝材料、方便施工、提高工程質(zhì)量有著 重要的作用。第一節(jié) 砂漿的技術(shù)性質(zhì) 一、新拌砂漿的和易性 砂漿的和易性是指砂漿是否容易在磚石等表面鋪成均勻、連續(xù)的薄層，且與基層緊密黏 結(jié)的性質(zhì)。包括流動(dòng)性和保水性兩方面含義。（一）流動(dòng)性 影響砂漿流動(dòng)性的因素，主要有膠凝材料的種類和用量，用水量以及細(xì)骨料的種類、顆 粒形狀、粗細(xì)程度與級(jí)配，除此之外，也于摻入的混合材料及外加劑的品種、用量有關(guān)。通常 情況下，基底為多孔吸水性材料，或在干熱條件下施工時(shí)，應(yīng)選擇流動(dòng)性大的砂漿。相反，基 底吸水少，或濕冷條件下施工，應(yīng)選流動(dòng)性

53、小的砂漿。（二）保水性 保水性是指砂漿保持水分的能力。保水性不良的砂漿，使用過(guò)程中出現(xiàn)泌水，流漿，使 砂漿與基底黏結(jié)不牢，且由于失水影響砂漿正常的黏結(jié)硬化，使砂漿的強(qiáng)度降低。影響砂漿保 水性的主要因素是膠凝材料種類和用量，砂的品種、細(xì)度和用水量。在砂漿中摻入石灰膏、粉 煤灰等粉狀混合材料，可提高砂漿的保水性。二、硬化砂漿的強(qiáng)度 影響砂漿強(qiáng)度的因素有：當(dāng)原材料的質(zhì)量一定時(shí)，砂漿的強(qiáng)度主要取決于水泥標(biāo)號(hào)和水 泥用量。此外，砂漿強(qiáng)度還受砂、外加劑，摻入的混合材料以及砌筑和養(yǎng)護(hù)條件有關(guān)。砂中泥 及其他雜質(zhì)含量多時(shí)，砂漿強(qiáng)度也受影響。第二節(jié) 砌筑砂漿一、砌筑沙漿的組成材料（一）膠凝材料 用于砌筑沙漿的膠

54、凝材料有水泥和石灰。水泥品種的選擇與混凝土相同。水泥標(biāo)號(hào)應(yīng)為 砂漿強(qiáng)度等級(jí)的 4-5 倍，水泥標(biāo)號(hào)過(guò)高，將使水泥用量不足而導(dǎo)致保水性不良。石灰膏和熟石 灰不僅是作為膠凝材料，更主要的是使砂漿具有良好的保水性。（二）細(xì)骨料 細(xì)骨料主要是天然砂，所配制的砂漿稱為普通砂漿。砂中黏土含量應(yīng)不大于5%；強(qiáng)度等級(jí)小于 M2.5 時(shí)，黏土含量應(yīng)不大于 10%。砂的最大粒徑應(yīng)小于砂漿厚度的 1/4-1/5 ，一般不大 于 2.5 毫米。作為溝縫和抹面用的砂漿， 最大粒徑不超過(guò) 1.25 毫米， 砂的粗細(xì)程度對(duì)水泥用量、 和易性、強(qiáng)度和收縮性影響很大。二、砂漿配合比選擇（一）砌筑沙漿的種類及強(qiáng)度等級(jí)的選擇1、砌

55、筑沙漿的種類 常用的砌筑砂漿有水泥砂漿、石灰砂漿、水泥石灰混合砂漿等。水泥砂漿適用于潮濕環(huán) 境及水中的砌體工程；石灰砂漿僅用于強(qiáng)度要求低、干燥環(huán)境中的砌體工程；混合砂漿不僅和 易性好，而且可配制成各種強(qiáng)度等級(jí)的砌筑沙漿，除對(duì)耐水性有較高要求的砌體外，可廣泛用 于各種砌體工程中。2、砌筑沙漿強(qiáng)度等級(jí)的選擇一般情況下，多層建筑物墻體選用M1-M10的砌筑沙漿；磚石基礎(chǔ)、檢查井、雨水井等砌體，常采 M5砂漿；工業(yè)廠房、變電所、地下室等砌體選用M2.5-M10的砌筑沙漿；二層以下建筑常用 M2.5 以下砂漿；簡(jiǎn)易平房、臨時(shí)建筑可選用石灰砂漿。（二）砌筑沙漿的配合比 砂漿拌合物的和易性應(yīng)滿足施工要求，且

56、新拌砂漿體積密度：水泥砂漿不應(yīng)小于1900千克 / 立方米；混合砂漿不應(yīng)小于 1800 千克/ 立方米。砌筑沙漿的配合比一般查施工手冊(cè)或根據(jù) 經(jīng)驗(yàn)而定。第七章 燒結(jié)制品和熔融制品本章只要求掌握燒結(jié)普通磚。燒結(jié)普通磚是以黏土、頁(yè)巖、粉煤灰等為主的原料，經(jīng)成型、 干燥、焙燒而成的實(shí)心磚或空洞率不大于15%的磚。（一）燒結(jié)普通磚的技術(shù)性質(zhì)1 、基本物理性質(zhì)燒結(jié)普通磚的標(biāo)準(zhǔn)外行尺寸為 240*115*53 毫米，在加上 10毫米砌筑灰縫， 4塊磚長(zhǎng)或 8 塊磚寬、 16塊磚厚均為 1 米。1 立方米砌體需磚 512塊。2、外觀質(zhì)量 磚的外觀質(zhì)量，主要要求其兩條面高度差、彎曲、雜質(zhì)凸出高度、缺楞掉角尺寸

57、、裂紋 長(zhǎng)度及完整面等六項(xiàng)內(nèi)容符合規(guī)范規(guī)定。3、抗風(fēng)化性能 抗風(fēng)化性能是指磚在長(zhǎng)期受到風(fēng)、雨、凍融等綜合條件下，抵抗破壞的能力。凡開(kāi)口孔 隙率小、水飽和系數(shù)小的燒結(jié)制品，抗風(fēng)化能力強(qiáng)。4、泛霜與石灰爆裂 泛霜是磚在使用中的一種析鹽現(xiàn)象。磚內(nèi)過(guò)量的可溶鹽受潮吸水溶解后，隨水分蒸發(fā)向 磚表面遷移，并在過(guò)飽和下結(jié)晶析出，使磚表面呈白色附著物，或產(chǎn)生膨脹，使磚面與砂漿抹 面層剝離。對(duì)于優(yōu)等磚，不允許出現(xiàn)泛霜，合格磚不得嚴(yán)重泛霜。石灰爆裂是指磚坯體中夾雜 著石灰塊，吸潮熟化而產(chǎn)生膨脹出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象。對(duì)于優(yōu)等品磚，不允許出現(xiàn)最大破壞尺寸大于2毫米的爆裂區(qū)域；對(duì)于合格品磚，要求不允許出現(xiàn)破壞尺寸大于1 5毫米的爆裂區(qū)域。第八章 建筑金屬材料本章重點(diǎn)介紹建筑鋼材，包括鋼結(jié)構(gòu)用型鋼、鋼板和鋼管，以及鋼筋混凝土用鋼筋和鋼絲。是本書(shū)重點(diǎn)之一。第一節(jié) 建筑鋼材基本知識(shí)一、鐵和鋼的概念（一）鐵 鐵分為白口鐵和灰口鐵。白口鐵主要作為煉鋼的原料；灰口鐵可