建筑材料重點復習

建筑材料的分類最基本分類方法一一按化學組成分類：無機材料有機材料復合材料按使用功能分類：承重結構材料;非承重結構材料;功能材料。建筑工程材料的物理性質：材料的密度、毛體積密度、表觀密度、堆積密度、孔隙率、空，cm，cm3所以材料密度為常量）1密度： =mP一VP 1密度： =mP一Vm 材料在干燥狀態(tài)下的質量，g；V——材料在干燥、絕對密實狀態(tài)下的體積（V不包含開口孔隙和閉口孔隙體積2表觀密度：單位體積（實體礦物成分+封閉孔隙體積）物質顆粒的干質量。P=mp0——表觀密度，g/cm3H0=Vm——材料在干燥狀態(tài)下的質量，g；V0——材料在干燥狀態(tài)下的表觀體積，cm3包括固體顆粒的體積+閉口孔隙的體積（材料內部的閉口孔隙會影響表觀密度）3毛體積密度：（利用表面體積測定或封閉孔隙后的排液置換法）4堆積密度：一般用量筒測定其體積自然狀態(tài)下單位體積（含物質顆粒固體及其閉口、開口孔隙體積及顆粒間空隙體積）物質顆粒的質量。 mmp1=寸—V，+V——反映散粒堆積的緊密（壓實）°程度及可能的堆放空間。Vx表示顆粒間體積。5孔隙率：孔隙體積 V，—VP= x100%= x100%總體積 V0

V/m p，=(1- ')x100%=(1-p)x100%V，/m p7空隙率：空隙體積n= x100%堆積體積V

=一^—x100%匕，+匕當含水率為0時m=m06密實度： 實體體積 VD=總體積x100%=—x100%0=V/mx100%=dx100%V0，/m p8填充度:n=V0+Vx—V0x

匕，+匕100%=x100%D=顆粒體積x

堆積體積V， p100%=—0—x100%=%x100%0+X P孔隙率+密實度=1，空隙率+填充度=12、量取10L氣干狀態(tài)下的卵石，稱得質量為14.5kg,又將該卵石烘干后，稱取500g,放入裝有500ml水的量筒中，靜置24小時，量筒水面升高到685ml處，求該卵石的表觀密度，堆積密度。2題14.5x1000堆積密度= =1.45g/cm310x1000表觀密度= —=2.703g/cm3685—500

口3、一塊普通粘土磚，外形尺寸為240mm*115mm*53mm,吸水飽和后質量為2900g,烘干后至恒溫質量為2500g，又將該磚磨細再烘干后稱取50g，用李氏瓶測得其體積為18.5立方厘米。試求該磚的密度，毛體積密度，孔隙率（設所有孔隙為開口孔隙）。（水的密度按1克/立方厘米計。）3題磚密度=^0=2.703g/cm3250018.52500磚的毛密度= 紀業(yè) =2500=1.709g/cm3240x115x53+10001462.8孔隙率=——2900-2500 x100%=400x100%=27.34%240x115x53+1000 1462.8第二章，建筑鋼材＞優(yōu)點：強度高、塑性和韌性好能承受抗拉沖擊和振動荷載易于加工成板材、型材和線材良好的焊接和鉚接性能按化學成分分為：碳素鋼合金鋼鋼：含碳量小于2% 鐵：含碳＞2%碳素鋼按含碳量又可分為：低碳鋼（含碳量小于0.25%）中碳鋼（含碳量為0.25%?0.60%）高碳鋼（含碳量大于0.60%）根據脫氧程度的不同分類1）沸騰鋼2）鎮(zhèn)靜鋼3）半鎮(zhèn)靜鋼鋼材的力學性能；力學性質：強度、彈性、塑性、韌性、硬度、耐疲勞性鋼材的力學性能；力學性質：強度、彈性、塑性、韌性、硬度、耐疲勞性仲長率仲長率匚藝性質（可加工性）：冷彎性能、可焊性拉伸性能指標：屈服強度、抗拉強度、伸長率、斷面收縮率1、抗拉性能由低碳鋼在拉伸過程中形成的應力一一應變關系圖可知，低碳鋼受拉過程可劃分為以下4個階段。彈性階段（O—A）屈服階段（A—B）強化階段（B—C）頸縮階段（C—D）有些鋼材無明顯屈服點（合金鋼、高碳鋼等硬鋼），其強度稱為規(guī)定非比例延伸強度Rp.表示規(guī)定非比例延伸率為0.2%時的應力記為P0.2或RP0.2。。 sp=0.2%

強化階段（B-C）F評定指標 R=~TmA0Fm最大拉力，N?？估瓘姸仍囼灂r，一般以鋼材出現(xiàn)頸縮為準。A^ 試件的原始斷面面積，mm2最大應力總伸長率Agt .最大力時原始標距的彈性伸長值+塑性伸長值x100%A= -… : x100%g 原始標距長度R—cL屈服強度與抗拉強度之比（屈強比）R是評價鋼材使用可靠性的一個參數(shù)。屈強比愈小，鋼材受力超過屈服點工崔時的可靠性越大，安全性越高，但是，屈強比太小，鋼材強度的利用率偏低，浪費材料。強屈比一般不低于1.2，抗震結構一般不低于1.25強屈比越大，可靠性越大，安全性越高疲勞強度：它是指疲勞試驗時試件在交變應力作用下，于規(guī)定周期基數(shù)內不發(fā)生斷裂所能承受的最大應力。鋼材的冷彎性能指標：是用彎曲角度和彎心直徑對試件厚度（直徑）的比值來衡量的。試驗時采用的彎曲角度愈大，彎心直徑對試件厚度（直徑）的比值愈小，表示對冷彎性能的要求愈高。鋼材的冷彎性能和伸長率、斷面收縮率都是塑性變形能力的反映。（塑性評定指標）鋼的化學成分對鋼材性能的影響隨著含碳量的增加，鋼的強度和硬度提高，塑性和韌性下降。碳：煉鋼氧化過程中生成，主要以滲碳體Fe3C存在。含碳量增加，鋼的抗拉強度、硬度提高，塑性、韌性、可焊性、抗腐蝕性下降錳：脫氧去硫的能力磷：來自煉鐵原料，使鋼的強度和硬度增大害處：冷脆性增加，低溫沖擊韌性，可焊接性下降硫：來自煉鐵原料害處：熱脆性上升，熱加工性，可焊接性下降，沖擊韌性、耐疲勞性、抗腐蝕性下降鋼材的冷加工方式有冷拉、冷拔和冷軋。鋼材的防護：改變鋼材本身的易腐蝕性；隔離環(huán)境中的侵蝕性介質；改變鋼材表面的電化學過程。

?碳素結構鋼的牌號表示方法碳素結構鋼的牌號由代表屈服點的字母“Q”、屈服點數(shù)值（單位為MPa）、質量等級符號（A、B、C、D）和脫碳方法符號4個部分按順序組成。牌號中采用的符號及其代表的含義：Q——鋼的屈服點“屈”字漢語拼音字頭；A、B、C、D——分別表示質量等級；F——沸騰鋼；b——半鎮(zhèn)靜鋼；Z——鎮(zhèn)靜鋼；TZ——特殊鎮(zhèn)靜鋼。在牌號組成表示方法中，“Z”與“TZ”符號予以省略。例如質量等級為D的Q235鋼的牌號為Q235-D-TZ，其中“TZ”可省去，因為D類鋼均為特殊鎮(zhèn)靜鋼。如Q235—A、F，表示屈服強度為235MPa，質量等級為A級的沸騰鋼。Q255—B，表示屈服強度為255MPa，質量等級為B級的鎮(zhèn)靜鋼。例8-5從一批熱軋鋼筋中抽樣，并截取兩根鋼筋做拉伸試驗，測得如下結果：屈服下限荷載分別為42.4、42.8kN;抗拉極限荷載分別為62.0kN、63.4kN，鋼筋公稱直徑為12mm，原始標距L0=60mm，最大拉力時試樣標距的最大值分別為65.5mm和67.5mm，拉斷后長度分別為70.6和71.4mm,計算其屈服強度、抗拉強度、最大應力總伸長率Agt、斷后伸長率A。解：1.解：1.鋼筋試樣屈服強度為:鋼筋試樣抗拉強度為Rm:「F42.4x「F42.4x103R=r= =375MPacL1 A 兀x620F42.8x103—= =394MPaA兀x62394+375R= : =385MPacLRcL22最大應力總伸長率Agt：R=-^mr=62x103=548MPam1A0兀x62F63.4x103R=m2= =561MPa0「 394+375R= ■ =555MPam斷后伸長率Agt：\o"CurrentDocument"A\o"CurrentDocument"A=65.5一60x100%=55x100%=9.17%g60 60\o"CurrentDocument"A=67.5一60x100%=75x100%=12.5%2 60 60A=(9.17%+12.5%)?.'2=10.84%\o"CurrentDocument"4 70.6一60 10.6A=——60——x100%=~6^x100%=17.7%\o"CurrentDocument"71.4-60 ~11.4 ~ ~A2=—60—x100%=石x100%=19.0%A=(17.7%+19.0%>'2=18.35%查表可知，其強度及伸長率符合HRB335標準。該鋼筋的屈強比=385/555=0.69該鋼筋的屈強比在0.65?0.75范圍內，表明其利用率較高，使用中安全可靠度較好。性—*-弟三早氣硬性膠凝材料：指在空氣中硬化，也只能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展其強度的膠凝材料。適合：地上和干燥環(huán)境。水硬性膠凝材料：指不僅能在空氣中硬化，而且能更好地在水中硬化，并保持和繼續(xù)發(fā)展其強度的膠凝材料。適宜：既適宜于地上，也可用于地下和水中環(huán)境。墻面有突點，因為有過火石灰，應陳伏。墻上有裂紋，容易脫落原因是存在過火石灰。石灰消解過程中體積略有膨脹，石灰硬化后強度不高，不溶于水。石灰中一般都含有過火石灰，過火石灰熟化慢，若在石灰漿體硬化后再發(fā)生熟化，會因熟化產生的膨脹而引起隆起和開裂。為了消除過火石灰的這種危害，石灰在熟化后，還應“陳伏”2周左右CaO+H2O——Ca（OH）2+Q（64.9KJ） 放熱反應；體積增大1——2.5倍石灰根據氧化鎂的含量，分為鎂質石灰（＞5%），鈣質石灰（＜5%）石灰的特性：可塑性和保水性好硬化緩慢，硬化后強度低硬化時體積收縮大耐水性差建筑工程中所使用的石灰通常分為三種產品：生石灰、生石灰粉和消石灰粉混合砂漿：水+水泥+消石灰石膏——CaSO4為主要成分。消石灰主要成分Ca（OH）2水玻璃俗稱泡花堿，是一種能溶于水的硅酸鹽，由不同比例的堿金屬氧化物和二氧化硅所組成。目前最常用的是硅酸鈉水玻璃Na2O?nSiO2，還有硅酸鉀水玻璃K2O?nSiO2。水玻璃分子式中SiO2與Na2O分子數(shù)比值n稱為水玻璃硅酸鹽模數(shù)，一般在1.5?3.5之間。n值越大，水玻璃中膠體組分越多，水玻璃粘性越大，越難溶于水。第四章通用硅酸鹽系列水泥的分類箕號粗分疏化高爐火山萩旗混合時科石灰石硅酸鹽水泥p,I100———一R1I>95<5——一>95———<5普翊硅酸鹽水祀P.0且福且W30礦渣硅酸P.S.AM50且>20.R<50M明且巴如>50RS7?；鹕捷豆杷猁}水泥P.PM60且/如>20E￡W酸鹽水泥P.FP.CM50且占B0硅酸鹽水泥分42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個強度等級.水泥石生產工藝兩磨一燒一一生料制備、熟料煅燒和水泥粉磨三個過程在水泥熟料中加入石膏的作用：調節(jié)水泥的凝結時間，使水泥不發(fā)生急凝結現(xiàn)象。硅酸鹽水泥熟料的礦物組成主要成分：主要由四種礦物化學組成組成礦物名稱分子式簡含量硅酸鹽礦物硅酸三鈣3CaO?SiO2稱C3S(%)37~60硅酸二鈣2CaO?SiO2C2S15~3775%~82熔劑礦物鋁酸三鈣3CaO?Al2O3C37~15鐵鋁酸四鈣4CaO-Al2O3-FeAC410~18次要成分游離氧化鈣2O3CaOAF游離氧化鎂MgO含堿礦物及玻璃g念八八，八體游離京°和峋。危害：影響水泥體積安定性硅酸鹽水泥的水化產物：水化硅酸鈣 70%（凝膠）氫氧化鈣 20%（晶體）水化鋁酸鈣（晶體）水化硫鋁酸鈣晶體（也稱鈣磯石）7%影響水泥硬度的因素：水灰比，細度，溫度，濕度，齡期。硅酸鹽水泥的技術指標：化學指標、凝結時間、體積安、定性、強度（強制性指標）國家標準規(guī)定了通用硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45min。硅酸鹽水泥的終凝時間不得遲于390min（6.5h）。（PI，Pn）其他通用水泥為不得遲于600min（10h）。水泥強度等級越高，水化熱越大，否則越低。水泥的比表面積越大，早期水化熱越大。水質越軟，水的流動性越大，侵蝕性越高。水泥的幾種侵蝕：軟水腐蝕、鹽類腐蝕、酸類腐蝕、強堿腐蝕。防止水泥石腐蝕的措施：（1） 根據侵蝕環(huán)境特點，合理選用水泥品種。（2） 提高水泥石的密實度，改善孔隙結構。（3） 通過表面處理，形成保護層。三種水泥各自特性礦渣水泥的抗?jié)B性較差，但耐熱性好，更適用于高溫車間、高爐基礎等耐熱工程?；鹕交宜嗟目?jié)B性好，但干縮較大，不適用于長期處于干燥環(huán)境中的混凝土工程。粉煤灰水泥干縮小，抗裂性好，特別適用于水利工程及大體積混凝土建筑物。nz?-3^弟五早粗骨料：石子細骨料：砂子細度模數(shù)^=°2.5+，,5+°a。+°gw+°°.皿)—5。訕f 100一°5.00° ,° ° ,° ,° ,° 分別是公稱直徑5.00mm,2.50mm,5.00 2.50, 1.25 0.63 0.315 0.1601.25mm,630^m,315^m,160^m方孔篩上的累積余量普通水泥混凝土的組成設計1、初步配合比設計f >f +1.645a(1)確定適配強度 cu,° cu人計算水灰比(W/C),并校核選定單位用水量計算單位水泥用量%°x100%選定砂率