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第三章工程材料第一節(jié)建筑結(jié)構(gòu)材料一、建筑鋼材(一)常用的建筑鋼材1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼(新增)(1)熱軋鋼筋(2)冷加工鋼筋(3)預(yù)應(yīng)力混凝土熱處理鋼筋(4)預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲(5)預(yù)應(yīng)力混凝土鋼絞線(1)熱軋鋼筋表3.1.1熱軋鋼筋的技術(shù)要求(2)冷加工鋼筋熱軋鋼筋進行機械加工(冷拉、冷拔、冷軋、冷扭、沖壓)而成。1)冷拉熱軋鋼筋。在常溫下將熱軋鋼筋拉伸至超過屈服點小于抗拉強度的某一應(yīng)力,然后卸荷,即制成了冷拉熱軋鋼筋。如卸荷后立即重新拉伸,卸荷點成為新的屈服點,因此冷拉可使屈服點提高,材料變脆、屈服階段縮短,塑性、韌性降低。若卸荷后不立即重新拉伸,而是保持一定時間后重新拉伸,鋼筋的屈服強度、抗拉強度進一步提高,而塑性、韌性繼續(xù)降低,這種現(xiàn)象稱為冷拉時效。11.與熱軋鋼筋相比,冷拉熱軋鋼筋的特點是()。A.屈服強度提高,結(jié)構(gòu)安全性降低B.抗拉強度提高,結(jié)構(gòu)安全性提高C.屈服強度降低,伸長率降低D.抗拉強度降低,伸長率提高【答案】A【解析】冷拉可使屈服點提高,材料變脆,屈服階段縮短,塑性、韌性降低。若卸荷后不立即重新拉伸,而且保持一定時間后重新拉伸,鋼筋的屈服強度、抗拉強度進一步提高,而塑性、韌性降低繼續(xù)降低,這種現(xiàn)象稱為冷拉時效。2)冷軋帶肋鋼筋。用低碳鋼熱軋盤圓條直接冷軋或經(jīng)冷拔后再冷軋,形成三面或兩面橫肋的鋼筋。冷軋帶肋鋼筋分為CRB550、CRB650、CRB800、CRB600H、CRB680H、CRB800H六個牌號。CRB550、CRB600H為普通鋼筋混凝土用鋼筋,CRB650、CRB800、CRB800H為預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼筋,CRB680H既可作為普通鋼筋混凝土用鋼筋,也可作為預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼筋使用。冷軋帶肋鋼筋克服了冷拉、冷拔鋼筋握裹力低的缺點,具有強度高、握裹力強、節(jié)約鋼材、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點,但塑性降低,強屈比變小。冷軋:用熱軋鋼卷為原料,經(jīng)酸洗去除氧化皮后進行冷連軋,其成品為軋硬卷,由于連續(xù)冷變形引起的冷作硬化使軋硬卷的強度、硬度上升、韌塑指標下降,因此沖壓性能將惡化,只能用于簡單變形的零件。冷軋鋼板冷軋鋼板冷軋卷板3)冷拔低碳鋼絲低碳鋼熱軋圓盤條或熱軋光圓鋼筋經(jīng)一次或多次冷拔制成的光圓鋼絲。冷拔低碳鋼絲宜作為構(gòu)造鋼筋使用,作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件中縱向受力鋼筋使用時應(yīng)采用鋼絲焊接網(wǎng)。冷拔低碳鋼絲不得作預(yù)應(yīng)力鋼筋使用。直徑小于5mm的鋼絲焊接網(wǎng)不應(yīng)作為混凝土結(jié)構(gòu)中的受力鋼筋使用;除鋼筋混凝土排水管、環(huán)形混凝土電桿外,不應(yīng)使用直徑3mm的冷拔低碳鋼絲;除大直徑的預(yù)應(yīng)力混凝土樁外,不宜使用直徑8mm的冷拔低碳鋼絲。(3)預(yù)應(yīng)力混凝土熱處理鋼筋熱處理鋼筋是鋼廠將熱軋的帶肋鋼筋(中碳低合金鋼)經(jīng)淬火和高溫回火調(diào)質(zhì)處理而成的,即以熱處理狀態(tài)交貨,熱處理鋼筋強度高,用材省,錨固性好,預(yù)應(yīng)力穩(wěn)定,主要用作預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕,也可以用于預(yù)應(yīng)力混凝土板、吊車梁等構(gòu)件。(4)預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲按照加工狀態(tài)分為冷拉鋼絲和消除應(yīng)力鋼絲兩類,消除應(yīng)力鋼絲的塑性比冷拉鋼絲好。消除應(yīng)力鋼絲按松弛性能又分為低松弛鋼絲(WLR)和普通松弛鋼絲(WNR)兩種;按外形分為光面鋼絲(P)、螺旋類(肋)鋼絲(H)和刻痕鋼絲(I)三種。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲強度高,柔性好,適用于大跨度屋架、薄腹梁、吊車梁等大型構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。2.鋼結(jié)構(gòu)用鋼(整體變動)鋼材所用的母材主要是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼及低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼。(1)熱軋型鋼(2)冷彎薄壁型鋼(3)鋼板和壓型鋼板(1)熱軋型鋼按鋼材的外形,鋼結(jié)構(gòu)常用熱軋型鋼有:工字鋼、H型鋼、T型鋼、槽鋼、等邊角鋼、不等邊角鋼等。型鋼是鋼結(jié)構(gòu)中采用的主要鋼材。(2)冷彎薄壁型鋼薄壁型鋼是用薄鋼板(通常2-6mm)冷彎或者模壓而成,其界面形狀多樣,可分為角鋼、槽鋼等開口薄壁型鋼及方形、矩形等空心薄壁型鋼。薄壁輕型鋼結(jié)構(gòu)中主要采用薄壁型鋼、圓鋼和小角鋼,壁厚一般為l.5-5mm,多用于輕型鋼結(jié)構(gòu)。(3)鋼板和壓型鋼板用光面軋輥軋制而成的扁平鋼材稱為鋼板。按軋制溫度的不同,鋼板又可分熱軋和冷軋兩類。土木工程用鋼板的鋼種主要是碳素結(jié)構(gòu)鋼,某些重型結(jié)構(gòu)、大跨度橋梁等也采用低合金鋼。薄鋼板經(jīng)輻壓或冷彎可制成截面呈V形、U形、梯形或類似形狀的波紋,并可采用有機涂層、鍍錚等表面保護層的鋼板,稱壓型鋼板,在建筑上常用作屋面板、樓板、墻板及裝飾板等。還可將其與保溫材料等復合,制成復合墻板等,用途十分廣泛。3.鋼管混凝土結(jié)構(gòu)用鋼(整體變動)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)即采用鋼管混凝土構(gòu)件作為主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),簡稱CFST結(jié)構(gòu)。承重結(jié)構(gòu)的圓鋼管可采用焊接圓鋼管、熱軋無縫鋼管,不宜選用輸送流體用的螺旋焊管。(二)鋼筋的性能鋼材的主要性能包括力學性能和工藝性能。力學性能包括抗拉性能、沖擊性能、硬度、耐疲勞性能等。工藝性能表示鋼材在各種加工過程中的行為,包括彎曲性能和焊接性能等。1.抗拉性能表征抗拉性能的技術(shù)指標主要是屈服強度、抗拉強度和伸長率。低碳鋼(軟鋼)受拉的應(yīng)力-應(yīng)變圖能夠較好地解釋這些重要的技術(shù)指標,見圖3.1.1(1)屈服強度在彈性階段OA,如卸去拉力,試件能恢復原狀,此階段的變形為彈性變形,應(yīng)力與應(yīng)變成正比,其比值即為鋼材的彈性模量,反映鋼材的剛度。與A點對應(yīng)的應(yīng)力稱為彈性極限。當對試件的拉伸進入AB階段時,應(yīng)力的增長滯后于應(yīng)變的增加。當應(yīng)力達到B點時,試件進入塑性階段,應(yīng)力不增加但應(yīng)變增大,這時相應(yīng)的應(yīng)力稱為屈服強度。(2)抗拉強度CD階段曲線逐步上升,其抵抗塑性變形的能力又重新提高,稱為強化階段。對應(yīng)于最高點D的應(yīng)力稱為抗拉強度CRm)o設(shè)計中抗拉強度雖然不能利用,但強屈比CRm/Rυ能反映鋼材的利用率和結(jié)構(gòu)安全可靠程度。強屈比越大,反映鋼材受力超過屈服點工作時的可靠性越大,因而結(jié)構(gòu)的安全性越高。但強屈比太大,則反映鋼材不能有效地被利用。強屈比是指鋼筋的抗震性能,是由鋼筋的抗拉強度實測值/屈服強度實測值得來的,反映了鋼材的強度儲備,其結(jié)果不能小于1.25。(3)伸長率。表征了鋼材塑性變形能力。伸長率的大小與標距長度有關(guān)。塑性變形在標距內(nèi)的分布是不均勻的,頸縮處的伸長較大,離頸縮部位越遠變形越小。因此原標距與試件的直徑之比愈大,頸縮處伸長值在整個伸長值中的比重愈小,計算伸長率愈小。3.硬度鋼材的硬度是指表面層局部體積抵抗較硬物體壓入產(chǎn)生塑性變形的能力。表征值常用布氏硬度值HB表示。4.耐疲勞性能在交變荷載反復作用下,鋼材往往在應(yīng)力遠小于抗拉強度時發(fā)生斷裂,這種現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞破壞。疲勞破壞的危險應(yīng)力用疲勞極限來表示,它是指鋼材在交變荷載作用下于規(guī)定的周期基數(shù)內(nèi)不發(fā)生斷裂所能承受的最大應(yīng)力。5.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,是鋼材的重要工藝性能。冷彎性能指標是通過試件被彎曲的角度(90°、180°)及彎心直徑d對試件厚度(或直徑)a的比值(d/a)區(qū)分的。冷彎試驗?zāi)芙沂句摬氖欠翊嬖趦?nèi)部組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力、夾雜物未融合和微裂縫等缺陷。在拉力試驗中,這些缺陷常因塑性變形導致應(yīng)力重分布而得不到反映。因此,冷彎試驗是一種比較嚴格的試驗,對鋼材的焊接質(zhì)量也是一種嚴格的檢驗,能揭示焊件在受彎表面存在的未熔合、裂紋和夾雜物。6.焊接性能鋼材的可焊性是指焊接后在焊縫處的性質(zhì)與母材性質(zhì)的一致程度。影響鋼材可焊性的主要因素是化學成分及含量。含碳量超過0.3%,可焊性顯著下降等。(三)鋼材的化學成分鋼材的化學成分主要主要是鐵和碳元素,此外,還有少量的硅、錳、硫、磷等,在不同情況下往往還需考慮氧、氮及各種合金元素。1.碳土木建筑工程用鋼材含碳量不大于0.8%。在此范圍內(nèi),隨著鋼中碳含量的提高,強度和硬度相應(yīng)提高,而塑性和韌性相應(yīng)降低;碳還可顯著降低鋼材的可焊性,增加鋼的冷脆性和時效敏感性,降低抗大氣腐蝕能力。2.硅當硅在鋼中的含量較低(小于1%)時,隨著含量的加大可提高鋼材的強度,而對塑性和韌性影響不明顯。3.錳錳是我國低合金鋼的主加合金元素,錳含量一般在1%~2%,它的作用主要是使強度提高;錳還能消減硫和氧引起的熱脆性,使鋼材的熱加工性能改善。4.硫硫是很有害的元素,呈非金屬硫化物夾雜物存于鋼中,具有強烈的偏析作用,降低各種機械性能。硫化物造成的低熔點使鋼在焊接時易于產(chǎn)生熱裂紋,顯著降低可焊性。5.磷磷為有害元素,含量提高,鋼材的強度提高,塑性和韌性顯著下降,特別是溫度愈低,對韌性和塑性的影響愈大。磷在鋼中偏析作用強烈,使鋼材冷脆性增大,并顯著降低鋼材的可焊性。但磷可提高鋼的耐磨性和耐腐蝕性,在低合金鋼中可配合其他元素作為合金元素使用。6.氮氨對鋼材性質(zhì)的影響與碳、磷相似,可使鋼材的強度提高,但塑性特別是韌性明顯下降。氮還會加劇鋼的時效敏感性和冷脆性,使其焊接性能變差。7.氧氧含量增加使鋼的力學性能降低,塑性和韌性降低。氧有促進時效傾向的作用,還能使熱脆性增加,焊接性能較差。8.鈦鐵是強脫氧劑,可顯著提高鋼的強度,但稍降低塑性。由于鈦能細化晶粒,故可改善韌性。鈦能減少時效傾向,改善焊接性能。二、膠凝材料(無機膠凝材料變?yōu)槟z凝材料)膠凝材料可分為無機與有機兩大類。石灰、石膏、水泥等屬于無機膠凝材料;瀝青、天然或合成樹脂等屬于有機膠凝材料二、膠凝材料(一)水泥水泥是一種良好的礦物膠凝材料,屬于水硬性膠凝材料。1.硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥1)硅酸鹽水泥不摻混合材料的稱為I型硅酸鹽水泥,代號P·Ⅰ;摻入不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或?;郀t礦渣混合材料的稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥,代號P·Ⅱ。2)普通硅酸鹽水泥。由硅酸鹽水泥熟料、5%~20%的混合材料,代號P·O。最大摻量不得超過20%,其中允許用不超過水泥質(zhì)量5%的窯灰或不超過水泥質(zhì)量8%的非活性混合材料。(2)硅酸鹽水泥熟料的組成。硅酸鹽水泥熟料主要礦物組成及其含量范圍和各種熟料單獨與水作用所表現(xiàn)特性,如表3.1.2所示。(3)硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化。水泥的凝結(jié)硬化包括化學反應(yīng)(水化)及物理化學作用(凝結(jié)硬化)。水泥的水化反應(yīng)過程是指水泥加水后,熟料礦物及摻入水泥熟料中的石膏與水發(fā)生一系列化學反應(yīng);水泥凝結(jié)硬化機理比較復雜,一般解釋為水化是水泥產(chǎn)生凝結(jié)硬化的必要條件,而凝結(jié)硬化是水泥水化的結(jié)果。影響水泥凝結(jié)硬化的主要因素有熟料的礦物組成、細度、水灰比、石膏摻量、環(huán)境溫濕度和齡期等。(4)硅酸鹽水泥及普通水泥的技術(shù)性質(zhì)1)細度。表示硅酸鹽水泥及普通水泥顆粒的粗細程度。水泥的細度直接影響水泥的活性和強度。顆粒越細,與水反應(yīng)的表面積越大,水化速度快,早期強度高,但硬化收縮較大,且粉磨時能耗大,成本高。但顆粒過粗,又不利于水泥活性的發(fā)揮,強度也低。硅酸鹽水泥比表面積應(yīng)大于300㎡/kg。2)凝結(jié)時間。凝結(jié)時間分為初凝時間和終凝時間。初凝時間為水泥加水拌和起,至水泥漿開始失去塑性所需的時間;終凝時間從水泥加水拌和起,至水泥漿完全失去塑性并開始產(chǎn)生強度所需的時間。水泥初凝時間不能過短;終凝時間不能太長。硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min,終凝時間不得遲于6.5h。普通硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min,終凝時間不得遲于10h。水泥初凝時間不合要求,該水泥報廢;終凝時間不合要求,視為不合格。3)體積安定性。指水泥在硬化過程中,體積變化是否均勻的性能,簡稱安定性。水泥安定性不良會導致構(gòu)件(制品)產(chǎn)生膨脹性裂紋或翹曲變形,造成質(zhì)量事故。引起安定性不良的主要原因是熟料中游離氧化鈣、游離氧化鎂或石膏含量過多。安定性不合格的水泥不得用于工程,應(yīng)廢棄。4)強度。水泥強度是指膠砂的強度而不是凈漿的強度,它是評定水泥強度等級的依據(jù)。按照(質(zhì)量比)水泥:標準砂=1:3拌和用0.5的水灰比,按規(guī)定的方法制成膠砂試件,在標準溫度下20±1℃的水中養(yǎng)護,測3d和28d的試件抗折和抗壓強度,劃分強度等級。5)堿含量。水泥的堿含量將影響構(gòu)件(制品)的質(zhì)量或引起質(zhì)量事故。水泥中堿含量不得大于0.60%或由供需雙方商定。6)水化熱。水泥的水化熱是水化過程中放出的熱量。2.摻混合材料的硅酸鹽水泥(1)混合材料
按其性能分為活性(水硬性)混合材料和非活性(填充性)混合材料兩類。(活性礦渣粉刪除)1)活性混合材料。常用的活性混合材料有符合國家相關(guān)標準的粒化高爐礦渣(新增)、?;郀t礦渣粉、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料。水泥熟料中摻入活性混合材料,可以改善水泥性能、調(diào)節(jié)水泥強度等級、擴大水泥使用范圍、提高水泥產(chǎn)量、利用工業(yè)廢料、降低成本,有利于環(huán)境保護。2)非活性混合材料。非活性混合材料是指與水泥成分中的氫氧化鈣不發(fā)生化學作用或很少參加水泥化學反應(yīng)的天然或人工的礦物質(zhì)材料,如石灰石和砂巖,活性指標低于相應(yīng)國家標準要求的?;郀t礦渣、?;郀t礦渣粉、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料。水泥熟料摻入非活性混合材料可以增加水泥產(chǎn)量、降低成本、降低強度等級、減少水化熱、改善混凝土及砂漿的和易性等。(2)定義與代號分類5℃~80℃組成②混合材料代號(1)礦渣硅酸鹽水泥①硅酸鹽水泥熟料+②混合材料+③適量石膏磨細制成20%-70%粒化高爐礦渣P·S(2)火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥20%-40%火山灰質(zhì)混合材料P·P(3)粉煤灰硅酸鹽水泥20%-40%的粉煤灰P·F(4)硅酸鹽水泥不摻混合料P·Ⅰ(5)硅酸鹽水泥0-5%石灰石或?;郀t礦渣P·Ⅱ(6)普通硅酸鹽水泥6%-20%混合材料P·O水泥種類硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥強度等級42.5,42.5R52.5,52.5R62.5,62.5R42.5,42.5R52.5,52.5R32.5,32.5R42.5,42.5R52.5,52.5R主要特性1.早期強度較高,凝結(jié)硬化快;2.水化熱較大;3.耐凍性好;4.耐熱性較差;5.耐腐蝕及耐水性較差;6.干縮性較小1.早期強度較高,凝結(jié)硬化較快;2.水化熱較大;3.耐凍性較好;4.耐熱性較差;5.耐腐蝕及耐水性較差;6.干縮性較小1.早期強度低,后期強度增長較快,凝結(jié)硬化慢;2.水化熱較??;3.耐熱性較好;4.耐硫酸鹽侵蝕和耐水性較好;5.抗凍性較差;6.干縮性較大;7.抗碳化能力差火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥粉煤類硅酸鹽水泥32.5,32.5R42.5,42.5R52.5,52.5R32.5,32.5R42.5,42.5R52.5,52.5R1.早期強度低,后期強度增長較快,凝結(jié)硬化慢;2.水化熱較??;3.耐熱性較差;4.耐硫酸鹽侵蝕和耐水性較好;5.抗凍性較差;6.干縮性較大;7.抗?jié)B性較好;8.抗碳化能力差1.早期強度低,后期強度增長較快,凝結(jié)硬化慢;2.水化熱較?。?.耐熱性較差;4.耐硫酸鹽侵蝕和耐水性較好;5.抗凍性較差;6.干縮性較小;7.抗碳化能力較差4.其他水泥的特性及適用范圍(將鋁酸鹽、硫鋁酸鹽水泥、道路硅酸鹽水泥匯總。刪除了白色和彩色硅酸鹽水泥、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥)(1)鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥,以前稱為高鋁水泥,也稱礬土水泥。根據(jù)《鋁酸鹽水泥》GB201的規(guī)定,凡以鋁酸鈣為主的鋁酸鹽水泥熟料,磨細制成的水硬性膠凝材料稱為鋁酸鹽水泥,代號CA。鋁酸鹽水泥早期強度高,凝結(jié)硬化快,具有快硬、早強的特點,水化熱高,放熱快且放熱量集中,同時具有很強的抗硫酸鹽腐蝕作用和較高的耐熱性,但抗堿性差。鋁酸鹽水泥可用于配制不定型耐火材料;與耐火粗細集料(如鉻鐵礦等)可制成耐高溫的耐熱混凝土;用于工期緊急的工程,如國防、道路和特殊搶修工程等;也可用于抗硫酸鹽腐蝕的工程和冬季施工的工程。鋁酸鹽水泥不宜用于大體積混凝土工程;不能用于與堿溶液接觸的工程;不得與未硬化的硅酸鹽水泥混凝土接觸使用,更不得與硅酸鹽水泥或石灰混合使用;不能蒸汽養(yǎng)護,不宜在高溫季節(jié)施工。(2)硫鋁酸鹽水泥快硬硫鋁酸鹽水泥具有快凝、早強、不收縮的特點,宜用于配制早強、抗?jié)B和抗硫酸鹽侵蝕等混凝土,適用于漿錨、噴錨支護、搶修、抗硫酸鹽腐蝕、海洋建筑等工程。由于硫鋁酸鹽水泥水化硬化后生成的鈣礬石在150℃高溫下易脫水發(fā)生晶形轉(zhuǎn)變,引起強度大幅下降,所以硫鋁酸鹽水泥不宜用于高溫施工及處于高溫環(huán)境的工程。(3)道路硅酸鹽水泥道路硅酸鹽水泥是由道路硅酸鹽水泥熟料,0~10%標準規(guī)定的活性混合材料和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料,代號P·R。比表面積為300~450㎡/kg,28d干縮率不得大于0.10%,其初凝時間不得早于1.5h,終凝時間不得遲于12h。道路硅酸鹽水泥主要用于公路路面、機場跑道等工程結(jié)構(gòu),也可用于要求較高的工廠地面和停車場等工程。名稱應(yīng)用范圍不應(yīng)用范圍道路硅酸鹽水泥道路、機場跑道、要求較高的工廠地面、停車場硫鋁酸鹽水泥宜用于配制①早強②抗硫酸鹽砼③抗?jié)B砼①不宜高溫施工②不宜用于處于高溫環(huán)境的工程鋁酸鹽水泥宜用于配制①早強②抗硫酸鹽侵蝕③冬季施工④耐熱混凝土①不宜用于大體積混凝土工程②不能用于與堿溶液接觸的工程③不能蒸汽養(yǎng)護④不宜高溫季節(jié)施工(二)瀝青1.石油瀝青(1)石油瀝青的組分。油分、樹脂和地瀝青質(zhì)是三大主要組分1)油分。分子量最小和密度最小的組分。2)樹脂(瀝青脂膠)。瀝青脂膠中絕大部分屬于中性樹脂。3)地瀝青質(zhì)(瀝青質(zhì))。地瀝青質(zhì)是決定石油瀝青溫度敏感性、黏性的重要組成部分,其含量越多,則軟化點越高,黏性越大,即越硬脆。1.石油瀝青(2)石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)。1)防水性。2)黏滯性(黏性)3)塑性。溫度升高則塑性增大,膜層越厚,塑性越高。石油瀝青的塑性用延度(伸長度)表示。延度越大,塑性越好。4)溫度敏感性。瀝青中含蠟量較多時,則會增大溫度敏感性。一般采用環(huán)球法軟化點儀測定瀝青軟化點。5)大氣穩(wěn)定性。石油瀝青的大氣穩(wěn)定性常以蒸發(fā)損失和蒸發(fā)后針入度比來評定。(3)石油瀝青的技術(shù)標準及選用。土木建筑工程中使用的石油瀝青主要是建筑石油瀝青和道路石油瀝青。1)建筑石油瀝青。建筑石油瀝青按針入度不同分為10號、30號和40號三個牌號。建筑石油瀝青針人度較小(黏性較大),軟化點較高(耐熱性較好),但延伸度較?。ㄋ苄暂^小),主要用作制造油紙、油氈、防水涂料和瀝青嵌縫膏。絕大部分用于屋面及地下防水、溝槽防水防腐蝕及管道防腐等工程。2)道路石油瀝青。按道路交通量可分為重交通道路石油瀝青和中、輕交通道路石油瀝青。根據(jù)現(xiàn)行國家標準《重交通道路石油瀝青》GB/T15180,重交通道路石油瀝青按針入度范圍分為AH-130、AH-110、AH-90、AH-70、AH-50、AH-30六個牌號。重交通道路石油瀝青主要用于高速公路、一級公路路面,機場道面及重要的城市道路路面工程。中、輕交通道路石油瀝青主要用于一般的道路路面、車間地面等工程。二、膠凝材料(二)瀝青2.改性石油瀝青改性瀝青是指添加了橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細了的膠粉等改性劑,或采用對瀝青進行輕度氧化加工,從而使瀝青的性能得到改善的瀝青混合物。(1)橡膠改性瀝青。(2)樹脂改性瀝青。(3)橡膠和樹脂改性瀝青。(4)礦物填充料改性瀝青。三、水泥混凝土(標題原來為混凝土)(一)普通混凝土組成材料(水泥+砂子+石子+水+外加劑)
混凝土是指以膠凝材料將骨料膠結(jié)成整體的工程復合材料的統(tǒng)稱。按所用膠凝材料的種類不同,混凝土可分為水泥混凝土、瀝青混凝土、樹脂混凝土、聚合物混凝土等。水泥混凝土是以水泥、骨料和水為主要原料,也可加入外加劑和礦物摻和料等材料,經(jīng)拌和、成型、養(yǎng)護等工藝制成的、硬化后具有強度的工程材料。1.水泥水泥是影響混凝土強度、耐久性及經(jīng)濟性的重要因素。配制混凝土時,應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)與特點、工程部位、工程所處環(huán)境以及施工條件等,根據(jù)不同品種水泥的特性進行合理的選擇。水泥強度等級的選擇,應(yīng)與混凝土的設(shè)計強度等級相適應(yīng)。對于一般強度的混凝土,水泥強度等級宜為混凝土強度等級的1.5~2.0倍,對于較高強度等級的混凝土,水泥強度宜為混凝土強度等級的0.9~1.5倍。2.砂粒徑在4.75mm以下的骨料為細骨料(砂)。主要有天然砂和機制砂兩類。(粒徑在4.75mm以上者稱石子,4.75mm以下者為砂子)天然砂包括河砂、湖砂、海砂和山砂。機制砂是經(jīng)過除土處理,由機械破碎、篩分制成的巖石顆粒,但不含軟質(zhì)巖、風民巖石的顆粒。砂按細度模數(shù)分為粗、中、細三種規(guī)格:3.7~3.1為粗砂,3.0~2.3為中砂,2.2~1.6為細砂。粗、中、細砂均可作為普通混凝土用砂,但以中砂為佳。(2)粗細程度及顆粒級配
砂的粗細程度是指不同粒徑的砂混合在一起時的平均粗細程度。在砂用量相同的情況下:若砂子過粗,則拌制的混凝土黏聚性較差,容易產(chǎn)生離析、泌水現(xiàn)象;若砂子過細,砂子的總表面積增大,雖然拌制的混凝土黏聚性較好,不易產(chǎn)生離析、泌水現(xiàn)象,但水泥用量增大。顆粒級配是砂大、中、小顆粒的搭配情況。砂大、中、小顆粒含量的搭配適當,則其孔隙率和總表面積都較小。用這種級配良好的砂配制混凝土,不僅所用水泥漿量少,節(jié)約水泥,而且還可提高混凝土的和易性、密實度和強度。砂顆粒級配區(qū)中:1區(qū)砂顆粒較粗,宜用來配制水泥用量多(富混凝土)或低流動性普通混凝土;2區(qū)為中砂,粗細適宜,配制混凝土宜優(yōu)先選用2區(qū)砂;3區(qū)顆粒偏細,所配混凝土拌和物黏聚性較大,保水性好,但硬化后干縮較大,表面易產(chǎn)生微裂縫,使用時宜適當降低砂率。(3)堅固性。砂的堅固性是指砂在氣候、環(huán)境變化或其他物理因主作用下抵抗破裂的能力。3.石子碎石表面粗糙,顆粒多棱角,與水泥漿粘結(jié)力強,配制的混凝土強度高,但其總表面積和空隙率較大,拌制混凝土水泥用量較多,拌和物和易性較差;卵石表面光滑,少棱角,空隙率及表面積小,拌制混凝土需用水泥漿量少,拌和物和易性好,便于施工,但所含雜質(zhì)常較碎石多,與水泥漿粘結(jié)力較差,故用其配制的混凝土強度較低。(1)有害雜質(zhì)含量。石子中含有黏土、淤泥、有機物、硫化物及硫酸鹽和其他活性氧化硅等雜質(zhì)。有的雜質(zhì)影響?zhàn)そY(jié)力,有的雜質(zhì)能和水泥產(chǎn)生化學作用而破壞混凝土結(jié)構(gòu)。(2)最大粒徑與顆粒級配
1)最大粒徑。最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4,且不超過鋼筋間最小凈距的3/4。對于混凝土實心板,粗骨料最大粒徑不宜超過板厚的1/3,且不得超過40mm。1、最小尺寸1/42、鋼筋凈距3/43、板不大于40mm&不超板厚1/34、泵送混凝土要求碎石1/3卵石1/2.52)顆粒級配。分為連續(xù)級配與間斷級配兩種。連續(xù)級配比間斷級配水泥用量稍多,但其拌制的混凝土流動性和黏聚性均較好。間斷級配是省去一級或幾級中間粒級的集料級配,其大顆粒之間空隙由比它小幾倍的小顆粒來填充,減少空隙率,節(jié)約水泥。但由于顆粒相差較大,混凝土拌和物易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。因此,間斷級配較適用于機械振搗流動性低的干硬性拌和物。(3)強度與堅固性1)強度。石子的強度用巖石立方體抗壓強度和壓碎指標表示。當混凝土強度等級為C60及以上時,應(yīng)進行巖石抗壓強度檢驗。在選擇采石場或?qū)蠌姸扔袊栏褚蠡驅(qū)|(zhì)量有爭議時,宜用巖石抗壓強度檢驗。①立方體強度將碎石或卵石制成50mm×50mm×50mm立方體(或直徑與高均為50mm的圓柱體)試件,在水飽和狀態(tài)下,測得其抗壓強度應(yīng)比所配置的混凝土強度至少高20%。一般情況下,火成巖試件的強度不宜低于80MPa,變質(zhì)巖不宜低于60MPa,水成巖不宜低于30MPa。②壓碎指標(壓碎的百分比)用壓碎指標表示石子強度是通過測定石子抵抗壓碎的能力,間接地推測其相應(yīng)的強度。對于經(jīng)常性的生產(chǎn)質(zhì)量控制則用壓碎指標值檢驗較為方便。4.水對于設(shè)計使用年限為100年的結(jié)構(gòu)混凝土,氯離子含量不得超過500mg/L;對使用鋼絲或熱處理鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土,氯離子含量不得超過350mg/L。未經(jīng)處理的海水嚴禁用于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。養(yǎng)護用水重點控制PH值、氯離子含量、硫酸根離子含量和放射性。5.外加劑(2)外加劑的分類①改善混凝土拌和物流變性能的:減水劑、引氣劑和泵送劑等②調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化性能的:括緩凝劑、早強劑和速凝劑等。③改善混凝土耐久性的:引氣劑、防水劑、防凍劑和阻銹劑等④改善混凝土其他性能的:加氣劑、膨脹劑、著色劑等。(3)常用混凝土外加劑1)減水劑。a.混凝土摻入減水劑的技術(shù)經(jīng)濟效果。①保持坍落度不變,摻減水劑可降低單位混凝土用水量,從而降低水灰比,提高混凝土強度,同時改善混凝土的密實度,提高耐久性。②保持用水量不變,摻減水劑可增大混凝土坍落度,能滿足泵送混凝土的施工要求。③保持強度不變,摻減水劑可節(jié)約水泥用量。減水劑常用品種有普通減水劑、高效減水劑、高性能減水劑等。b.減水劑常用品種主要有:①普通型減水劑,主要成分為木質(zhì)素磺酸鹽類,如木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鎂等,具有一定緩凝、減水和引氣作用,宜用于日最低氣溫5℃以上強度等級為C40以下的混凝土,但不宜單獨用于蒸養(yǎng)混凝土。②高效減水劑,高效減水劑具有較高的減水率,較低的引氣量,是我國使用最廣、使用量最大的外加劑。③高性能減水劑。宜用于高強混凝土、自密實混凝土、泵送混凝土、清水混凝土、預(yù)制構(gòu)件混凝土和鋼管混凝土,具有高體積穩(wěn)定性、高耐久性或高工作性要求的混凝土。2)早強劑。常用的早強劑有:氯鹽、硫酸鹽、三乙醇胺和以它們?yōu)榛A(chǔ)的復合早強劑。①氯鹽早強劑。摻入氯化鈣能縮短水泥的凝結(jié)時間,提高混凝土的密實度、強度和抗凍性。氯鹽早強劑不能用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。②硫酸鹽早強劑。元明粉③三乙醇胺早強劑。是一種有機化學物質(zhì),強堿性、無毒、不易燃燒,溶于水和乙醇,對鋼筋無銹蝕作用。3)引氣劑及引氣減水劑,引氣劑是在混凝土攪拌過程中,能引入大量分布均勻的穩(wěn)定而封密的微小氣泡,以減少拌和物泌水離析、改善和易性,同時顯著提高硬化混凝土抗凍融耐久性的外加劑。兼有引氣和減水作用的外加劑稱為引氣減水劑。其中,以松香樹脂類的松香熱聚物的效果較好,最常使用。引氣減水劑減水效果明顯,減水率較大,不僅起引氣作用而且還能提高混凝土強度,彌補由于含氣量而使混凝土強度降低的不利,而且節(jié)約水泥。引氣劑和引氣減水劑,除用于抗凍、防滲、抗硫酸鹽混凝土外,還宜用于泌水嚴重的混凝土、貧混凝土以及對飾面有要求的混凝土和輕骨料混凝土,不宜用于蒸養(yǎng)混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。4)緩凝劑。緩凝劑用于大體積混凝土、炎熱氣候條件下施工的混凝土或長距離運輸?shù)幕炷痢W畛S玫氖翘敲酆湍举|(zhì)素磺酸鈣,5)泵送劑。泵送劑是指能改善混凝土拌和物的泵送性能,使混凝土具有能順利通過輸送管道,不阻塞,不離析,泵送劑不宜用于蒸汽養(yǎng)護混凝土和蒸壓養(yǎng)護的預(yù)制混凝土。6)膨脹劑膨脹劑能使混凝土產(chǎn)生一定的體積膨脹,其與水反應(yīng)生成膨脹性水化物,與水泥混凝土凝結(jié)硬化過程中產(chǎn)生的收縮相抵消。摻硫鋁酸鈣膨脹劑的混凝土,不能用于長期處于環(huán)境溫度為80℃以上的工程;摻硫鋁酸鈣類或石灰類膨脹劑的混凝土,不宜使用氯鹽類外加劑。(二)混凝土的技術(shù)性質(zhì)(該部分位置有變動,其中細部有刪減和增加)1.混凝土的強度(1)立方體抗壓強度(fcu)。按照標準的制作方法制成邊長為150mm的立方體試件,在標準養(yǎng)護條件(溫度20℃±2℃,相對濕度95%以上或在氫氧化鈣飽和溶液中)下養(yǎng)護到28d,按照標準的測定方法測定其抗壓強度值稱為混凝土立方體試件抗壓強度,簡稱立方體抗壓強度。立方體抗壓強度(fcu)只是一組試件抗壓強度的算術(shù)平均值。立方體抗壓強度標準值(fcu,K)是按數(shù)理統(tǒng)計方法確定,具有不低于95%保證率的立方體抗壓強度?;炷恋膹姸鹊燃壥歉鶕?jù)立方體抗壓強度標準值(fcu,K)來確定的。(2)抗拉強度?;炷猎谥苯邮芾瓡r,很小的變形就要開裂。它在斷裂前沒有殘余變形,是一種脆性破壞。混凝土的抗拉強度只有抗壓強度的1/10~1/20,且強度等級越高,該比值越小?;炷恋目估瓘姸葘p少裂縫很重要,有時也用來間接衡量混凝土與鋼筋的黏結(jié)強度。(3)混凝土的抗折強度。在道路和機場工程中,混凝土抗折強度是結(jié)構(gòu)設(shè)計和質(zhì)量控制的重要指標,而抗壓強度作為參考強度指標??拐蹚姸葯z驗的標準試件為150×150×550mm直方體,是對直角棱柱體小梁按三分點加荷方式測定的。(4)影響混凝土強度的因素影響混凝土強度的因素?;炷恋膹姸戎饕Q于水泥石強度及其與骨料表面的黏結(jié)強度,而水泥石強度及其與骨料的黏結(jié)強度又與水泥強度等級、水灰比及骨料性質(zhì)有密切關(guān)系。此外混凝土的強度還受施工質(zhì)量、養(yǎng)護條件及齡期的影響。①水灰比和水泥強度等級。在配合比相同的條件下,所用的水泥強度等級越高,制成的混凝土強度也越高。當用同一品種及相同強度等級水泥時,混凝土強度等級主要取決于水灰比,水灰比越小,水泥石的強度越高,與骨料黏結(jié)力也越大,混凝土強度也就越高。適當控制水灰比及水泥用量,是決定混凝土密實性的主要因素。②養(yǎng)護的溫度和濕度。③齡期。混凝土在正常養(yǎng)護條件下,其強度隨著齡期增加而提高。最初7~14d內(nèi),強度增長較快,28d以后增長緩慢。2.混凝土的和易性(1)和易性概念。和易性是一項綜合技術(shù)指標,包括流動性、黏聚性、保水性三個主要方面。①流動性:產(chǎn)生流動并均勻密實地充滿模板的能力。②黏聚性:使混凝土保持整體均勻性的能力。③保水性:混凝土拌和物在施工中不致發(fā)生嚴重的泌水現(xiàn)象混凝土拌和物的流動性、黏聚性、保水性三者既相互聯(lián)系,又相互矛盾。黏聚性好的混凝土拌和物,其保水性也好,但流動性較差;如增大流動性,則黏聚性、保水性易變差?;炷涟韬臀锖鸵仔酝ǔ2捎锰涠燃疤鋽U展度試驗和維勃稠度試驗進行評定。(2)影響混凝土和易性的主要因素1)水泥漿。水泥漿是普通混凝土和易性最敏感的影響因素。2)骨料品種與品質(zhì)。采用最大粒徑稍小、棱角少、片狀針顆粒少、級配好的粗骨料,細度模數(shù)偏大的中粗砂、砂率稍高、水泥漿體量較多的拌合物,混凝土和易性的綜合指標較好。3)砂率。在用水量及水泥用量一定的條件下,存在最佳砂率,使混凝土拌和物獲得最大的流動性,且保持黏聚性和保水性。4)其他因素。①水泥與外加劑;②溫度和時間。3.混凝土耐久性(1)混凝土耐久性概念?;炷聊途眯允侵富炷猎趯嶋H使用條件下抵抗各種破壞因素作用,長期保持強度和外觀完整性的能力。包括混凝土的抗凍性、抗?jié)B性、抗侵蝕性及抗碳化能力等。
①抗凍性。指混凝土在飽和水狀態(tài)下,能經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞,也不嚴重降低強度的性能,是評定混凝土耐久性的主要指標。抗凍性好壞用抗凍等級表示。混凝土的密實度、孔隙的構(gòu)造特征是影響抗凍性的重要因素。密實或具有封閉孔隙的混凝土,其抗凍性較好。提高混凝土抗凍性的最有效的方法是采用加入引氣劑、減水劑和防凍劑的混凝土或密實混凝土。②抗?jié)B性???jié)B性好壞用抗?jié)B等級表示。根據(jù)標準試件28d齡期實驗時所能承受的最大水壓,分為P4、P6、P8、P10、P12五個等級,抗?jié)B等級不低于P6的混凝土為抗?jié)B混凝土。影響混凝土抗?jié)B性的因素有水灰比、水泥品種、骨料的粒徑、養(yǎng)護方法、外加劑及摻和料等,其中水灰比對抗?jié)B性起決定性作用。③抗侵蝕性?;炷恋目骨治g性與密實度有關(guān),水泥品種、混凝土內(nèi)部孔隙特征對抗腐蝕性也有較大影響。④混凝土碳化。環(huán)境中的CO2和水與混凝土內(nèi)水泥石中的Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng),生成碳酸鈣和水,從而使混凝土的堿度降低,減弱了混凝土對鋼筋的保護作用。環(huán)境中二氧化碳濃度、環(huán)境濕度、混凝土密實度、水泥品種與摻和料用量是影響混凝土碳化的主要因素。(2)提高混凝土耐久性的措施。混凝土耐久性主要取決于組成材料的質(zhì)量及混凝土密實度。
提高混凝土耐久性的主要措施:①根據(jù)工程環(huán)境及要求,合理選用水泥品種。②控制水灰比及保證足夠的水泥用量。③選用質(zhì)量良好、級配合理的骨料和合理的砂率。④摻用合適的外加劑。(三)普通混凝土配合比設(shè)計混凝土配合比是指混凝土中各組成材料之間的比例關(guān)系。1.設(shè)計混凝土配合比的基本要求設(shè)計混凝土配合比的基本要求有以下幾點:(1)滿足混凝土設(shè)計的強度等級。(2)滿足施工要求的混凝土和易性。(3)滿足混凝土使用要求的耐久性。(4)滿足上述條件下做到節(jié)約水泥和降低混凝土成本。實質(zhì)上是根據(jù)組成材料的情況,確定滿足上述四項基本要求的三大參數(shù):水灰比、單位用水量和砂率。(四)特種混凝土1.高性能混凝土采用常規(guī)材料和工藝生產(chǎn),具有混凝土結(jié)構(gòu)所要求的各項力學性能,具有高耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性的混凝土。這種混凝土特別適用于高層建筑,橋梁以及暴露在嚴酷環(huán)境中的建筑物。(1)特性1)自密實性好。高性能混凝土的用水量較低,流動性好,抗離析性高,具有較優(yōu)異的填充性。因此,配合比恰當?shù)拇罅鲃有愿咝阅芑炷劣休^好的自密實性。2)體積穩(wěn)定性。高性能混凝土的體積穩(wěn)定性較高,具有高彈性模量、低收縮與徐變、低溫度變形。普通混凝土的彈性模量為20~25GPa,采用適宜的材料與配合比的高性能混凝土彈性??蛇_40~50GPa。采用高彈性模量、高強度的粗集料并降低混凝土中水泥漿體的含量,選用合理的配合比配制的高性能混凝土90天齡期的干縮值低于0.04%。3)強度高。高性能混凝土的抗壓強度已超過200MPa。高性能混凝土抗拉強度與抗壓強度值比較高強混凝土有明顯增加,高性能混凝土的早期強度發(fā)展較快,而后期強度的增長率卻低于普通強度混凝土。4)水化熱低。由于高性能混凝土的水灰比較低,會較早的終止水化反應(yīng),因此,水化熱相應(yīng)的降低。5)收縮量小,高性能混凝土的總收縮量與其強度成反比,強度越高總收縮量越小。但高性能混凝土的早期收縮率,隨著早期強度的提高而增大。相對濕度和環(huán)境溫度仍然是影響高性能混凝土收縮性能的兩個主要因素。6)徐變少。高性能混凝土的徐變變形顯著低于普通混凝土,高性能混凝土與普通強度混凝土相比較,高性能混凝土的徐變總量(基本徐變與干燥徐變之和)有顯著減少。7)耐久性好。高性能混凝土除通常的抗凍性、抗?jié)B性明顯高于普通混凝土之外,高性能混凝土的Cl-滲透率明顯低于普通混凝土。高性能混凝土具有較高的密實性和抗?jié)B性,其抗化學腐蝕性能顯著優(yōu)于普通強度混凝土。8)耐高溫(火)差。高性能混凝土在高溫作用下會產(chǎn)生爆裂、剝落。為克服這一性能缺陷,可在高性能混凝土中摻入有機纖維,在高溫下混凝土中的纖維能溶解、揮發(fā),形成許多連通的孔隙,使高溫作用產(chǎn)生的蒸汽壓力得以釋放,從而改善高性能混凝土的耐高溫性能。(2)制備高性能混凝土的技術(shù)途徑用水量不宜大于175kg/m3。膠凝材料總量宜為450~600kg/m3,其中礦物微細粉用量不宜超過膠凝材料總量的30%。水膠比不宜大于0.38。砂率宜為37~44%。高效減水劑摻量根據(jù)坍落度要求而定。1)選用優(yōu)質(zhì)的、符合要求的水泥和粗細集料。2)選用高效減水劑。3)選用微細粉。選用具有一定潛在活性或者火山灰活性的礦物摻合料,如硅粉、粉煤灰、磨細礦渣粉、天然沸石粉、偏高嶺土粉及復合微細粉等。4)改善混凝土的施工工藝。①水泥裹砂混凝土攪拌工藝。②采用超聲波振動或高頻振動密實③對澆筑成型的新拌混凝土進行真空吸水。④在真空吸水的同時,最好采用適當?shù)臋C械振動從而促使新拌混凝土的“液化”而降低脫水阻力,有利于同相顆粒位置的調(diào)整,有利于氣泡的排出。2.高強混凝土(不低于C60的混凝土)1)高強混凝土的優(yōu)點①可減少結(jié)構(gòu)斷面,降低鋼筋用量,增加房屋使用面積和有效空間,減輕地基負荷。②致密堅硬,其抗?jié)B性、抗凍性、耐蝕性、抗沖擊性等諸方面性能均優(yōu)于普通混凝土。③對預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件,高強混凝土由于剛度大、變形小,故可以施加更大的預(yù)應(yīng)力和更早地施加預(yù)應(yīng)力,以及減少因徐變而導致的預(yù)應(yīng)力損失。2)高強混凝土的不利條件①高強混凝土容易受到施工各環(huán)節(jié)中環(huán)境條件的影響,所以對其施工過程的質(zhì)量管理水平要求高。②高強混凝土的延性比普通混凝土差。(2)高強混凝土的物理力學性能1)抗壓性能。2)早期與后期強度。高強混凝土的水泥用量大,早期強度發(fā)展較快,特別是加入高效減水劑促進水化,早期強度更高,早期強度高的后期增長較小,摻高效減水劑的混凝土后期強度增長幅度要低于沒有摻減水劑的混凝土。3)抗拉強度?;炷恋目估瓘姸入m然隨著抗壓強度的提高而提高,但它們之間的比值卻隨著強度的增加而降低。劈拉強度為立方體的抗壓強度fcu的1/15~1/18,抗折強度約為fcu的1/8~1/12,而軸拉強度約為fcu的1/20~1/24。在低強混凝土中,這些比值均要大得多。4)收縮。高強混凝土的初期收縮大,但最終收縮量與普通混凝土大體相同,用活性礦物拌和料代替部分水泥還可進一步減小混凝土的收縮。5)耐久性?;炷恋哪途眯园?jié)B性、抗凍性、耐磨性及抗侵蝕性等。高強混凝土在這些方面的性能均明顯優(yōu)于普通混凝土,尤其是外加礦物摻和料的高強度混凝土,其耐久性進一步提高。(3)對高強混凝土組成材料的要求①應(yīng)選用質(zhì)量穩(wěn)定的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥;②粗骨料應(yīng)采用連續(xù)級配,其最大公稱粒徑不應(yīng)大于25.0mm;③細骨料的細度模數(shù)2.6~3.0的2區(qū)中砂,含泥量不大于2.0%;④髙強度混凝土的水泥用量不應(yīng)大于550kg/m3。3.輕骨料混凝土輕骨料混凝土是用輕砂(或普通砂)和水泥配制而成的干表觀密度不大于1950kg/m3的混凝土。(2)輕骨料混凝土的物理力學性質(zhì)。輕骨料本身強度較低,結(jié)構(gòu)多孔,表面粗糙,具有較高吸水率,故輕骨料混凝土的性質(zhì)在很大程度上受輕骨料性能的制約。①強度等級。強度等級劃分的方法同普通混凝土,按立方體抗壓標準強度分為13個強度等級:CL5、CL7.5、CL10、CL15、CL20、CL25、CL30、CL35、CL40、CL45、CL50、CL55和CL60。②表觀密度。按干表觀密度分為14個密度等級。在抗壓強度相同條件下,其干表觀密度比普通混凝土低25%~50%。③耐久性。因輕骨料混凝土中的水泥水化充分,毛細孔少,與同強度等級的普通混凝土相比,耐久性明顯改善。④輕骨料混凝土的彈性模量比普通混凝土低20%~50%,保溫隔熱性能較好,導熱系數(shù)相當于燒結(jié)普通磚的導熱系數(shù)。4.防水混凝土防水混凝土又叫抗?jié)B混凝土,防水混凝土的抗?jié)B性能不得小于P6,按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108)規(guī)定,設(shè)計抗?jié)B等級有P6、P8、P10、P12。實現(xiàn)混凝土自防水的技術(shù)途徑有以下幾個方面:(1)提高混凝土的密實度①調(diào)整混凝土的配合比提高密實度②摻入化學外加劑提高密實度,在混凝土中摻入適量減水劑、三乙醇胺早強劑或氯化鐵防水劑均可提高密實度,增加抗?jié)B性。③使用膨脹水泥(或摻用膨脹劑)提高混凝土密實度,提高抗?jié)B性。(2)改善混凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)。在混凝土中摻入適量引氣劑或引氣減水劑,可以形成大量封閉微小氣泡,這些氣泡相互獨立,既不滲水,又使水路變得曲折、細小、分散,可顯著提高混凝土的抗?jié)B性。防水混凝土施工技術(shù)要求較高,施工中應(yīng)盡量少留或不留施工縫,必須留施工縫時需設(shè)止水帶;模板不得漏漿;原材料質(zhì)量應(yīng)嚴加控制;加強攪拌、振搗和養(yǎng)護工序等。5.碾壓混凝土碾壓混凝土是由級配良好的骨料、較低的水泥用量和用水量、較多的混合材料制成的超干硬性混凝土拌和物,經(jīng)振動碾壓等工藝達到高密度、高強度的混凝土,是道路工程、機場工程和水利工程中性能好、成本低的新型混凝土材料。(1)對碾壓混凝土組成材料的要求①骨料。最大粒徑以20mm為宜,當碾壓混凝土分兩層攤鋪時,其下層集料最大粒徑采用40mm。②混合材料。碾壓混凝土施工操作時間長,碾壓成形后還可能承受上層或附近振動的擾動,為此常加入緩凝劑。為使混凝土在水泥漿用量較少的情況下取得較好的和易性,可加入適量的減水劑;為改善混凝土的抗?jié)B性和抗凍性可加入適量的引氣劑。③水泥。當混合材料摻量較高時宜選用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥,以便混凝土盡早獲得強度;當不用混合材料或用量很少時,宜選用礦渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥,使混凝土取得良好的耐久性。(2)碾壓混凝土的特點①內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實、強度高。②干縮性小、耐久性好。③節(jié)約水泥、水化熱低。特別適用于大體積混凝土工程。6.纖維混凝土纖維混凝土是以混凝土為基體,外摻各種纖維材料而成,摻入纖維的目的是提高混凝土的抗拉強度與降低其脆性。纖維的品種有高彈性模量纖維(如鋼纖維、碳纖維、玻璃纖維等)和低彈性模量纖維(如尼龍纖維、聚丙烯纖維)兩類。大量材料性能和工程結(jié)構(gòu)試驗證明,纖維混凝土對增強混凝土早期抗拉強度,防止早期由沉陷、水化熱、干縮而產(chǎn)生的內(nèi)蘊微裂紋,減少表現(xiàn)裂縫和開裂寬度,增強混凝土的防滲性能、抗磨損抗沖擊性能及增強結(jié)構(gòu)整體性有顯著作用。纖維混凝土的作用如下:(1)很好地控制混凝土的非結(jié)構(gòu)性裂縫。(2)對混凝土具有微觀補強的作用。(3)利用纖維束減少塑性裂縫和混凝土的滲透性。(4)增強混凝土的抗磨損能力。(5)靜載試驗表明纖維混凝土可替代焊接鋼絲網(wǎng)。(6)增加混凝土的抗破損能力。(7)增加混凝土的抗沖擊能力。7.聚合物混凝土聚合物混凝土是由有機聚合物、無機膠凝材料、集料有效結(jié)合而形成的一種新型混凝土材料的總稱。聚合物混凝土主要分為:聚合物浸漬混凝土、聚合物水泥混凝土和聚合物膠結(jié)混凝土(樹脂混凝土)三類。四、瀝青混合料瀝青混合料是一種黏彈塑性材料,具有良好的力學性能,一定的高溫穩(wěn)定性和低溫柔性,修筑路面不需設(shè)置接縫,行車較舒適。而且,施工方便、速度快,能及時開放交通,并可再生利用。因此,是高等級道路修筑中的一種主要路面材料。瀝青混合料是由礦料(粗集料、細集料和填料)與瀝青拌和而成的混合料。瀝青混合料:包括瀝青混凝土混合料和瀝青碎(礫)石混合料兩類。瀝青混合料按集料的最大粒徑,分為特粗式、粗粒式、中粒式、細粒式和砂粒式瀝青混合料;按礦料級配,分為密級配瀝青混凝土混合料、半開級配瀝青混合料、開級配瀝青混合料和間斷級配瀝青混合料;按施工條件,分為熱拌熱鋪瀝青混合料、熱拌冷鋪瀝青混合料和冷拌冷鋪瀝青混合料。(一)材料組成與結(jié)構(gòu)1.主要材料要求瀝青混合料主要由瀝青、粗集料、細集料、礦粉組成,有的還加人聚合物和木纖維素拌合而成。這些不同質(zhì)量和數(shù)量的材料混合形成不同的結(jié)構(gòu),并具有不同的力學性質(zhì)。城鎮(zhèn)道路面層宜優(yōu)先采用A級瀝青,不宜使用煤瀝青。2.瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)按礦質(zhì)骨架的結(jié)構(gòu)狀況,其組成結(jié)構(gòu)分為以下三個類型。(1)懸浮密實結(jié)構(gòu)(2)骨架空隙結(jié)構(gòu)(3)骨架密實結(jié)構(gòu)(1)懸浮密實結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有較大的黏聚力,但內(nèi)摩擦角較小,高溫穩(wěn)定性較差,如普通瀝青混合料(AC)屬于此種類型。(2)骨架空隙結(jié)構(gòu)。這種瀝青混合料內(nèi)摩擦角較高,但黏聚力較低,受瀝青材料性質(zhì)的變化影響較小,因而熱穩(wěn)定性較好,但瀝青與礦料的黏結(jié)力較小、空隙率大、耐久性較差。(3)骨架密實結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料不僅內(nèi)摩擦角較高,黏聚力較高,密實度、強度和穩(wěn)定性都較好,是一種較理想的結(jié)構(gòu)類型,如瀝青麻體制合料(SMA)。(二)瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)瀝青混合料作為瀝青路面的面層材料,承受車輛行駛反復荷載和氣候因素的作用,而膠凝材料瀝青具有黏彈塑性的特點。1.高溫穩(wěn)定性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性是指在高溫條件下,瀝青混合料承受多次重復荷載作用而不發(fā)生過大的累積塑性變形的能力。2.低溫抗裂性瀝青混合料不僅應(yīng)具備高溫的穩(wěn)定性,同時,還要具有低溫的抗裂性,以保證路面在冬季低溫時不產(chǎn)生裂縫。3.耐久性瀝青混合料在路面中,長期受自然因素(陽光、熱、水分等)的作用,為使路面具有較長的使用年限,必須具有較好的耐久性。瀝青混合料耐久性常用浸水馬歇爾試驗或真空飽水馬歇爾試驗評價。4.抗滑性采取適當增大集料粒徑、減少瀝青用量及控制瀝青的含蠟量等措施,均可提高路面的抗滑性。5.施工和易性從混合料的材料性質(zhì)來看,影響施工和易性的是混合料的級配和瀝青用量。五、砌筑材料(一)磚1.燒結(jié)磚(1)燒結(jié)普通磚(1)燒結(jié)普通磚的外形為直角六面體,其標準尺寸為240mm×115mm×53mm。燒結(jié)普通磚強度劃分五個等級:MU30、MU25、MU20、MU15、MU10。燒結(jié)普通磚具有較高的強度,良好的絕熱性、耐久性、透氣性和穩(wěn)定性,且原料廣泛,生產(chǎn)工藝簡單,因而可用作墻體材料,砌筑柱、拱、窯爐、煙囪、溝道及基礎(chǔ)等。(2)燒結(jié)多孔磚。燒結(jié)多孔磚是以黏土、頁巖、煤矸石、粉煤灰等為主要原料燒制的主要用于結(jié)構(gòu)承重的多孔磚。多孔磚大面有孔,孔多而小,孔洞垂直于大面(即受壓面),孔洞率不小于25%。燒結(jié)多孔磚主要用于六層以下建筑物的承重墻體。(3)燒結(jié)空心磚。其頂面有孔、孔大而少,孔洞為矩形條孔或其他孔形,孔洞率不小于40%。由于其孔洞平行于大面和條面,垂直于頂面,使用時大面承壓,承壓面與孔洞平行,所以這種磚強度不高,而且自重較輕,因而多用于非承重墻。如多層建筑內(nèi)隔墻或框架結(jié)構(gòu)的填充墻等。2.蒸養(yǎng)(壓)磚這種磚均不得用于長期經(jīng)受200℃高溫、急冷急熱或有酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位。(二)砌塊砌塊按主規(guī)格尺寸可分為小砌塊、中砌塊和大砌塊。按其空心率大小砌塊又可分為空心砌塊和實心砌塊兩種。空心率小于25%或無孔洞的砌塊為實心砌塊;空心率大于或等于25%的砌塊為空心砌塊。砌塊又可按其所用主要原料及生產(chǎn)工藝命名,如水泥混凝土砌塊、加氣混凝土砌塊、粉煤灰砌塊、石膏砌塊、燒結(jié)砌塊等。常用的砌塊有普通混凝土小型空心砌塊、輕骨料混凝土小型空心砌塊和蒸壓加氣混凝土砌塊等。1.普通混凝土小型空心砌塊空心砌塊按其強度等級分為MU5.0、MU7.5、MU10、MU15、MU20和MU25六個等級;實心砌塊按其強度等級分為MU10、MU15、MU20、MU25、MU30、MU35和MU40七個等級。2.輕骨料混凝土小型空心砌塊與普通混凝土小型空心砌塊相比,輕骨料混凝土小型空心砌塊密度較小、熱工性能較好,但干縮值較大,使用時更容易產(chǎn)生裂縫,目前主要用于非承重的隔墻和圍護墻。3.蒸壓加氣混凝土砌塊加氣混凝土砌塊廣泛用于一般建筑物墻體,還用于多層建筑物的非承重墻及隔墻,也可用于低層建筑的承重墻。體積密度級別低的砌塊還用于屋面保溫。(三)砌筑砂漿砂漿是由膠凝材料、細骨料、摻和料和水配制而成的材料,在建筑工程中起黏結(jié)、襯墊和傳遞應(yīng)力的作用。按用途可分為砌筑砂漿、抹面砂漿、其他特種砂漿等;按所用膠凝材料的不同,可分為水泥砂漿、石灰砂漿、水泥石灰混合砂漿等;按生產(chǎn)形式可分成現(xiàn)場拌制砂漿和預(yù)拌砂漿。1.砂漿的材料組成砂漿的組成材料包括膠凝材料、細骨料、摻和料、水、外加劑和纖維等。(1)膠凝材料:在干燥條件下使用的砂漿既可選用氣硬性膠凝材料(石灰、石膏),也可選用水硬性膠凝材料(水泥);若在潮濕環(huán)境或水中使用的砂漿,則必須選用水泥作為膠凝材料。水泥宜采用通用硅酸鹽水泥或砌筑水泥;M15及以下強度等級的砌筑砂漿宜選用32.5級的通用硅酸鹽水泥或砌筑水泥;M15以上強度等級的砌筑砂漿宜選用42.5級通用硅酸鹽水泥。(2)細骨料。對于砌筑砂漿用砂,優(yōu)先選用中砂,既可滿足和易性要求,又可節(jié)約水泥。(3)摻和料。消石灰粉不能直接用于砌筑砂漿。(4)水。拌制砂漿的水應(yīng)是不含有害物質(zhì)的潔凈水,食用水可用來拌制各類砂漿。若用工業(yè)廢水和礦泉水時,需經(jīng)化驗合格后才能使用。(5)纖維。2.砌筑砂漿的主要技術(shù)性質(zhì)在土木建筑工程中,新拌砌筑砂漿應(yīng)具有良好的和易性,硬化后應(yīng)具有一起的強度和良好的耐久性。(1)流動性。(2)保水性(3)抗壓強度與強度等級3.預(yù)拌砂漿預(yù)拌砂漿是指由專業(yè)化廠家生產(chǎn)的,用于建設(shè)工程中的各種砂漿拌和物。按生產(chǎn)方式,可將預(yù)拌砂漿分為濕拌砂漿和干混砂漿兩大類。第二節(jié)建筑裝飾材料一、飾面材料(一)飾面石材增加了花崗巖板材所屬巖石種類,主要性質(zhì)應(yīng)用范圍,主要技術(shù)要求等內(nèi)容。增加了大理石所屬巖石種類,主要技術(shù)要求等1.天然飾面石材(1)花崗石板材?;◢徥宀臑榛◢弾r經(jīng)鋸、磨、切等工藝加工而成的?;◢弾r是典型的巖漿巖。其礦物主要是石英,長石及少量云母等,sio2含量高,屬酸性巖石。由其加工的板材質(zhì)地堅硬密實,強度高,密度大,吸水率極低,質(zhì)地堅硬,耐磨耐酸話耐久就好,使用年限長。但由于花崗巖石中含有石英,在高溫下會發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變,產(chǎn)生體積膨脹,因此,花崗石耐火性差?;◢徥宀闹饕獞?yīng)用于大型公共建筑或裝飾等級要求較高的室內(nèi)外裝飾工程?;◢徥虿灰罪L化,外觀色澤可保持百年以上,所以:粗面和細面板材常用于室外地面、墻面、柱面、勒腳、基座、臺階;鏡面板材主要用于室內(nèi)外地面、墻面、柱面、臺面、臺階等,特別適宜用作大型公共建筑大廳的地面。(2)大理石板
大理石是將大理石荒料經(jīng)鋸切、研磨、拋光而成的高級室內(nèi)外裝飾材料,屬于變質(zhì)巖。大理石板按質(zhì)量分為優(yōu)等品種(A)、一等品(B)和合格品(C)三個等級。大理石板材用于賓館、展覽館、影劇院、商場、圖書館、機場、車站等公共建筑工程的室內(nèi)柱面、地面、窗臺板、服務(wù)臺、電梯間門臉的飾面等,是理想的室內(nèi)高級裝飾材料。此外還可制作大理石壁畫、工藝品、生活用品等。但因其抗風化性能較差,故除個別品種(含石英為主的砂巖及石曲巖)外一般不宜用作室外裝飾。2.人造飾面石材人造石材是以大理石、花崗石碎料,石英砂、石渣等為骨料,樹脂或水泥等為膠結(jié)料,經(jīng)拌和、成型、聚合或養(yǎng)護后,研磨拋光、切割而成。常用的人造石材有人造花崗石、大理石和水磨石三種。它們具有天然石材的花紋、質(zhì)感和裝飾效果,而且花色、品種、形狀等多樣化,并具有質(zhì)量輕、強度高、耐腐蝕、耐污染、施工方便等優(yōu)點。目前常用的人造石材有以下四類:(1)水泥型人造石材(2)聚酯型人造石材(3)復合型人造石材(4)燒結(jié)型人造石材(二)飾面陶瓷1.釉面磚釉面磚表面平整、光滑,堅固耐用,色彩鮮艷,易于清潔,防火、防水、耐磨、耐腐蝕等。但不應(yīng)用于室外,因釉面磚磚體多孔,吸收大量水分后將產(chǎn)生濕脹現(xiàn)象,而釉吸濕膨脹非常小,從而導致釉面開裂,出現(xiàn)剝落、掉皮現(xiàn)象。2.墻地磚包括建筑物外墻裝飾貼面用磚和室內(nèi)外地面裝飾鋪貼用磚。3.陶瓷錦磚俗稱馬賽克,主要用于室內(nèi)地面鋪裝。4.瓷質(zhì)磚瓷質(zhì)磚又稱同質(zhì)磚、通體磚、玻化磚。瓷質(zhì)磚的燒結(jié)溫度高,瓷化程度好,吸水率小于0.5%,吸濕膨脹率極小,故該磚抗折強度高、耐磨損、耐酸堿、不變色、壽命長,在-15℃~20℃凍融循環(huán)20次無可見缺陷。瓷質(zhì)磚具有天然石材的質(zhì)感,而且更具有高光度、高硬度、高耐磨、吸水率低,色差少以及規(guī)格多樣化和色彩豐富等優(yōu)點。(室內(nèi)外都能用)二、建筑裝飾玻璃玻璃是以石英砂、純堿、石灰石和長石等主要原料以及一些輔助材料在高溫下熔融、成型、急冷而形成的一種無定形非晶態(tài)硅酸鹽物質(zhì),是各向同性的脆性材料。(一)平板玻璃平板玻璃按顏色屬性分為無色透明平板玻璃和本體著色平板玻璃。按生產(chǎn)方法不同,可分為普通平板玻璃和浮法玻璃兩類。平板玻璃按其公稱厚度,可分為2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19mm、22mm、25mm共12種規(guī)格,以3mm厚的玻璃用量最大。1.平板玻璃的特性(1)良好的透視、透光性能。(2)隔聲,有一定的保溫性能,抗拉強度遠小于抗壓強度,是典型的脆性材料。(3)有較高的化學穩(wěn)定性;(4)熱穩(wěn)定性較差,急冷急熱,易發(fā)生炸裂。(二)裝飾玻璃1.彩色平板玻璃2.釉面玻璃3.壓花玻璃4.噴花玻璃5.乳花玻璃6.刻花玻璃7.冰花玻璃(三)安全玻璃1.防火玻璃防火玻璃是經(jīng)特殊工藝加工和處理、在規(guī)定的耐火試驗中能保持其完整性和隔熱性的特種玻璃。防火玻璃原片可選用浮法平板玻璃、鋼化玻璃,復合防火玻璃原片還可選用單片防火玻璃制造。按耐火極限可分為五個等級:0.50h、1.00h、1.50h、2.00h、3.00h。防火玻璃主要用于有防火隔熱要求的建筑幕墻、隔斷等構(gòu)造和部位。2.鋼化玻璃鋼化玻璃是用物理或化學的方法,在玻璃的表面上形成一個壓應(yīng)力層,而內(nèi)部處于較大的拉應(yīng)力狀態(tài),內(nèi)外拉壓應(yīng)力處于平衡狀態(tài)。當玻璃受到外力作用時,這個壓應(yīng)力層可將部分拉應(yīng)力抵消,避免玻璃的碎裂,從而達到提高玻璃強度的目的。鋼化玻璃機械強度高、彈性好、熱穩(wěn)定性好、碎后不易傷人,但可發(fā)生自爆。但鋼化玻璃使用時不能切割、磨削。用于大面積玻璃幕墻的玻璃在鋼化程度上要予以控制,宜選擇半鋼化玻璃(即沒達到完全鋼化,其內(nèi)應(yīng)力較?。?,以避免受風荷載引起振動而自爆。3.夾絲玻璃夾絲玻璃也稱防碎玻璃或鋼絲玻璃。夾絲玻璃具有安全性、防火性和防盜搶性。夾絲玻璃應(yīng)用于建筑的天窗、采光屋頂、陽臺及需有防盜、防搶功能要求的營業(yè)柜臺的遮擋部位。當用作防火玻璃時,要符合相應(yīng)耐火極限的要求。夾絲玻璃可以切割,但斷口處裸露的金屬絲要作防銹處理,以防銹體體積膨脹,引起玻璃“銹裂”。4.夾層玻璃夾層玻璃的層數(shù)有2、3、5、7層,最多可達9層。夾層玻璃的透明度好;抗沖擊性能要比一般平板玻璃高好幾倍;由于黏用中間層(PVB膠片等材料)的粘合作用,玻璃即使破碎時,碎片也不會散落傷人;通過采用不同的原片玻璃,夾層玻璃還可具有耐久、耐熱、耐濕、耐寒等性能。夾層玻璃不能切割,需要選用定型產(chǎn)品或按尺寸定制。(四)節(jié)能裝飾型玻璃1.著色玻璃著色玻璃是一種既能顯著地吸收陽光中熱作用較強的近紅外線,而又保持良好透明度的節(jié)能裝飾性玻璃。著色玻璃通常都帶有一定的顏色,所以也稱為著色吸熱玻璃。著色玻璃能有效吸收太陽的輻射熱,產(chǎn)生“冷室效應(yīng)”,可達到蔽熱節(jié)能的效果。2.鍍膜玻璃鍍膜玻璃分為陽光控制鍍膜玻璃和低輻射鍍膜玻璃。陽光控制鍍膜玻璃的鍍膜層具有單向透視性,故又稱為單反玻璃。具有良好的節(jié)能和裝飾效果,但會造成光污染。單面鍍膜玻璃在安裝時,應(yīng)將膜層面向室內(nèi),以提高膜層的使用壽命和取得節(jié)能的最大效果。低輻射鍍膜玻璃又稱“Low-E”玻璃,是一種對遠紅外線有較高反射比的鍍膜玻璃。有利于自然采光,可節(jié)省照明費用。3.中空玻璃中空玻璃是由兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊黏結(jié)密封,使玻璃層間形成帶有干燥氣體的空間,從而達到保溫隔熱效果的節(jié)能玻璃制品。中空玻璃主要用于保溫隔熱、隔聲等功能要求較高的建筑物,如賓館、住宅、醫(yī)院、商場、寫字樓等,也廣泛用于車船等交通工具。4.真空玻璃真空玻璃將兩片平板玻璃四周密閉起來,將其間隙抽成真空并密封排氣孔,兩片玻璃之間的間隙僅為0.1~0.2mm,而且兩片玻璃中一般至少有一片是低輻射玻璃。真空玻璃比中空玻璃有更好的隔熱、隔聲性能。三、建筑裝飾涂料(一)建筑裝飾涂料的基本組成分為主要成膜物質(zhì)、次要成膜物質(zhì)和輔助成膜物質(zhì)。(1)主要成膜物質(zhì)(膠粘劑)。分為油料與樹脂兩類。其中油料成膜物質(zhì)又分為干性油(桐油等)、半干性油(大豆油等)與不干性油(花生油等)三類,而樹脂成膜物質(zhì)則分為天然樹脂(蟲膠、松香等)與合成樹脂(酚醛醇酸、硝酸纖維等)兩類。現(xiàn)代建筑涂料中,成膜物質(zhì)多用樹脂,尤以合成樹脂為主。(2)次要成膜物質(zhì)。次要成膜物質(zhì)不能單獨成膜,它包括顏料與填料。填料能增加涂膜厚度,提高涂膜的耐磨性和硬度,減少收縮。(3)輔助成膜物質(zhì)。常用的有助劑和溶劑。常用的溶劑有苯、丙酮、汽油等(二)對外墻涂料的基本要求外墻涂料主要起裝飾和保護外墻墻面的作用,要求有良好的裝飾性、耐水性、耐候性、耐污染性,施工及維修容易。(1)裝飾性良好(2)耐水性良好(3)耐候性良好(4)耐污染性好(5)施工及維修容易常用于外墻的涂料有苯乙烯-丙烯酸醋乳液涂料、丙烯酸醋系外墻涂料、聚氨醋系外墻涂料、合成樹脂乳液砂壁狀涂料等。(三)對內(nèi)墻涂料的基本要求對于內(nèi)墻飾面,多數(shù)是在近距離上看的,與人接觸也很密切,對內(nèi)墻涂料的基本要求有:(1)色彩豐富、細膩、調(diào)和。(2)耐堿性、耐水性、耐粉化性良好。(3)透氣性良好。(4)涂刷方便,重涂容易。常用于內(nèi)墻的涂料有聚乙烯醇水玻璃涂料(106內(nèi)墻涂料)、聚醋酸乙烯乳液涂料、醋酸乙烯丙烯酸醋有光乳液涂料、多彩涂料等。四、建筑裝飾塑料塑料的主要成分是合成樹脂。(一)塑料的基本組成1.合成樹脂2.填料3.增塑劑4.著色劑5.固化劑6.其他成分(二)建筑塑料制品1.塑料門窗2.塑料地板3.塑料壁紙4.塑料管材及配件五、建筑裝飾鋼材1.不銹鋼及其制品(增加了用于裝飾的板材分類、裝飾不銹鋼應(yīng)用)不銹鋼是指含鉻量在12%以上的鐵基合金鋼。鉻的含量越高,鋼的抗腐蝕性越好。建筑裝飾工程中使用的是要求具有較好的耐大氣和水蒸氣侵蝕性的普通不銹鋼。用于建筑裝飾的不銹鋼材主要有薄板(厚度小于2mm)和用薄板加工制成的管材、型材等。2.輕鋼龍骨龍骨按荷載類型分,有上人龍骨和不上人龍骨。輕鋼龍骨是木龍骨的換代產(chǎn)品,用作吊頂或墻體龍骨,與各種飾面板(紙面石膏板、礦棉板等)相配合,構(gòu)成的輕型吊頂或隔墻,以其優(yōu)異的熱學、聲學、力學、工藝性能及多變的裝飾風格在裝飾工程中得到廣泛的應(yīng)用。3.彩色涂層鋼板4.彩色涂層壓型鋼板彩色涂層壓型鋼板廣泛用于外墻、屋面、吊頂及夾芯保溫板材的面板等。六、建筑裝飾木材(一)木材的含水率1.含水率
木材的含水量用含水表示,指木材所含水的質(zhì)量占木材干燥質(zhì)量的百分比。2.含水率指標
影響木材物理力學性質(zhì)和應(yīng)用的最主要的含水率指標是纖維飽和點和平衡含水率。纖維飽和點是木材僅細胞壁中的吸附水達飽和而細胞腔和細胞間隙中無自由水存在時的含水率。平衡含水率是指木材中的水分與周圍空氣中的水分達到吸收與揮發(fā)動態(tài)平衡時的含水率。平衡含水率是木材和木制品使用時避免變形或開裂而應(yīng)控制的含水率指標。(二)木材的濕脹干縮與變形由于木材構(gòu)造的不均勻性,木材的變形在各個方向上也不同;順紋方向最小,徑向較大,弦向最大。因此,濕材干燥后,其截面尺寸和形狀會發(fā)生明顯的變化。(三)木材的強度木材按受力狀態(tài)分抗拉、抗壓、抗彎和抗剪四種強度,而抗拉、抗壓和抗剪強度又有順紋和橫紋之分。順紋方向的抗拉強度是木材各種力學強度中最高的,順紋抗壓強度僅次于順紋抗拉和抗彎強度。(四)木材的應(yīng)用5.人造木材(1)膠合板膠合板可用于隔墻板、天花板、門芯板、室內(nèi)裝修和家具等。(2)纖維板軟質(zhì)纖維板表觀密度小、吸聲絕熱性能好,可作為吸聲或絕熱材料使用。(3)膠板夾合板(細木工板)主要適用于家具制作、室內(nèi)裝修等。(4)刨花板飾面刨花板則由于材質(zhì)均勻、花紋美觀,質(zhì)量較小等原因,大量應(yīng)用在家具制作,室內(nèi)裝修,車船裝修等方面。第三節(jié)建筑功能材料一、防水材料(一)防水卷材1.聚合物改性瀝青防水卷材由于在瀝青中加入了高聚物改性劑,克服了傳統(tǒng)瀝青防水卷材溫度穩(wěn)定性差、延伸率小的不足,具有高溫不流淌、低溫不脆裂、拉伸強度高、延伸率較大等優(yōu)異性能,且價格適中。根據(jù)不同卷材可采用熱熔法、冷粘法、自粘法施工。(1)SBS改性瀝青防水卷材-屬彈性體該類防水卷材廣泛適用于各類建筑防水、防潮工程,尤其適用于寒冷地區(qū)和結(jié)構(gòu)變形頻繁的建筑物防水,并可采用熱熔法施工。(2)APP改性瀝青防水卷材-塑性體該類防水卷材廣泛適用于各類建筑防水、防潮工程,尤其適用于高溫或有強烈太陽輻射地區(qū)的建筑物防水。(3)瀝青復合胎柔性防水卷材瀝青復合胎柔性防水卷材是指以橡膠、樹脂等高聚物材料作改性劑制成的改性瀝青材料為基料,以兩種材料復合氈為脂體,細砂、礦物料(片)料、聚酯膜、聚乙烯膜等為覆蓋材料,以浸涂、滾壓等工藝而制成的防水卷材。適用于工業(yè)與民用建筑的屋面、地下室、衛(wèi)生間等部位的防水防潮,也可用橋梁、停車場、隧道等建筑物的防水。2.合成高分子防水卷材(1)三元乙丙(EPDM)橡膠防水卷材廣泛適用于防水要求高、耐用年限長的土木建筑工程的防水。(2)聚氯乙烯(PVC)防水卷材尺度穩(wěn)定性、耐熱性、耐腐蝕性、耐細菌性等均較好,適用于各類建筑的屋面防水工程和水池、堤壩等防水抗?jié)B工程。(3)氯化聚乙烯防水卷材適用于各類工業(yè)、民用建筑的屋面防水、地下防水、防潮隔氣、室內(nèi)墻地面防潮、地下室衛(wèi)生間的防水,及冶金、化工、水利、環(huán)保、采礦業(yè)防水防滲工程。(4)氯化聚乙烯—橡膠共混型防水卷材氯化聚乙烯—橡膠共混型防水卷材兼有塑料和橡膠的特點。它不僅具有氯化聚乙烯所特有的高強度和優(yōu)異的耐臭氧、耐老化性能,而且具有橡膠類材料所特有的高彈性、高延伸性和良好的低溫柔性。
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