一級注冊建筑師-建筑材料和結構資料整理(一)

材料的組成和結構材料的組成：化學組成化學元素和化合物的種類和數(shù)量礦物組成構成材料的礦物種類和數(shù)量相組成建筑材料大多為多相固體。凡由兩相及以上材料組成的即為復合材料。例如混凝土可以認為是骨料顆粒（骨料相）分散在水泥漿基體（基相）中所組成的兩相復合材料。材料的結構：宏觀結構肉眼或者放大鏡可以辨別如孔隙率孔隙特征層理紋理等按照孔隙特征可以分為致密結構（鋼鐵、有色金屬、致密天然石材、玻璃、玻璃鋼、塑料等）多孔結構（加氣混凝土、泡沫混凝土、塑料泡沫等）微觀結構（石膏制品、燒黏土制品等-）按照存在狀態(tài)或構造特征可以分為堆聚結構（水泥混凝土、砂漿、瀝青）纖維結構（木材、玻璃鋼、巖棉等）層狀結構（膠合板紙面石膏板等）散粒結構（混凝土骨料、膨脹珍珠巖等）細觀結構(亞微觀結構)光顯鏡能看到微觀結構電子顯微鏡或者x射線來分析晶體：有規(guī)則外形各向異性（金屬晶體各向同性）原子晶體離子晶體分子晶體：有機物金屬晶體玻璃體膠體膠凝材料有機膠凝材料瀝青樹脂無機膠凝材料水硬性空氣中可以硬化，水中更好。地上地下和水中都可以用水泥氣硬性不耐水，只能用于地上干燥環(huán)境建筑石膏、菱苦土、石灰、水玻璃氣硬性無機膠凝材料石灰石灰包括生石灰（塊狀灰和磨細生石灰粉等），和消石灰石灰石經900-1100攝氏度煅燒分解得到生石灰（氧化鈣）生石灰熟化（消解）也就是加水得到熟石灰（氫氧化鈣）（放熱巨大，體積膨脹1-2.5倍）工地拌制混合砂漿用的袋裝石灰是消石灰生石灰分等指標（優(yōu)等一等合格）氧化鈣+氧化鎂含量含渣率二氧化碳含量產漿量消石灰粉分等指標（同上）同上游離水含量體積安定性（抹上去膨脹否）細度建筑石膏質量指標（3.0\2.0\1.6）抗折強度抗壓強度細度（0.2mm方孔篩余）凝結時間過火石灰：凡是以碳酸鈣為主要成分的天然巖石，如石灰?guī)r、白堊、白云質石灰?guī)r等，都可用來生產石灰。將主要成分為碳酸鈣的天然巖石，在適當溫度下煅燒，排除分解出的二氧化碳后，所得的以氧化鈣(CaO)為主要成分的產品即為石灰，又稱生石灰。在實際生產中，為加快分解，煅燒溫度常提高到1000～1100℃。由于石灰石原料的尺寸大或煅燒時窯中溫度分布不勻等原因，石灰中常含有欠火石灰和過火石灰。欠火石灰中的碳酸鈣未完全分解，使用時缺乏粘結力。過火石灰結構密實，表面常包覆一層熔融物，熟化很慢。往往當石灰硬化時，其中的過火顆粒才開始熟化，體積膨脹引起隆起和裂縫。過火石灰不好，要將石灰漿在儲存坑中陳伏兩周。袋石灰也是。石灰漿（熟石灰的水溶液）的硬化：（兩個過程不可能同時進行）1.結晶作用（干燥硬化）——游離水分蒸發(fā)，氫氧化鈣從飽和溶液中結晶出來（建筑中常見）2.碳化作用（碳化硬化）——碳化板上通二氧化碳石灰漿的硬化體積大量收縮，所以需要加入砂子，紙筋等，以防止收縮開裂，這就是建筑中的石灰砂漿？石灰的應用：石灰砂漿用于砌筑，抹面配置石灰土石灰+粘土分層夯實，強度大耐水性高，可用作磚基礎的墊層。這里用的石灰是磨細的生石灰或者消石灰石灰乳涂料配置三合土石灰+粘土+砂石或者爐渣，碎磚等填料建筑石膏生石膏（軟石膏）：天然二水石膏——107攝氏度～170攝氏度煅燒，磨細——β型半水石膏（建筑石膏）天然二水石膏——過飽和蒸汽——密實高強的α型半水石膏（高強石膏）天然二水石膏——400~500℃或高于800℃煅燒——地板石膏（凝結硬化慢但是硬化后強度高耐磨耐水都好）建筑石膏加水溶解水化生成二水石膏，漿體開始失去可塑性（初凝，3-5min），完全失去可塑性（終凝20-30min）建筑石膏的特性凝結硬化快硬化后體積微膨脹（百分之一），因此硬化后外形飽滿沒有裂痕硬化后孔隙率大，達到50-60％，相較水泥強度低，所以表觀密度小，導熱小，吸聲性好，吸濕性好（可用來調節(jié)空氣濕度）耐水性差（氣硬性材料）軟化系數(shù)低，抗凍性也差硬化后尺寸穩(wěn)定，抗火性好（本身為不燃材料，二水石膏本身含有結晶水，蒸發(fā)時能吸收熱量并且能在表面形成水蒸氣幕隔離層）但是制品的使用溫度不要超過65攝氏度建筑石膏的應用范圍室內抹灰、粉刷石膏板、多孔石膏制品；模型或雕塑制作吸聲板、頂棚（+輕鋼龍骨為A級不燃燒材料）、墻面裝飾板裝飾涂料的填充料人造大理石水玻璃（泡花堿）是能溶于水的堿金屬硅酸鹽，也就是不耐水。唯一耐酸的凝膠材料。不耐堿。最常用的是硅酸鈉水玻璃Na2O·nSiO2，還有硅酸鉀K2O·nSiO2。N為摩爾比，n越大則硅膠越多，則水玻璃越粘，但硅膠不溶于水，so水玻璃越不易溶于水。N一般介于2~3.5

氣硬性材料（在空氣中接觸二氧化碳和水就變硬，生成無定形硅酸）硅酸——二氧化硅凝膠硬化促進劑：氟硅酸鈉，一般用量為水玻璃質量的百分之12-15硅膠：（Silicagel;Silica）別名：硅橡膠是一種高活性吸附材料，屬非晶態(tài)物質，其化學分子式為mSiO2·nH2O。不溶于水和任何溶劑，無毒無味，化學性質穩(wěn)定，除強堿、氫氟酸外不與任何物質發(fā)生反應。硅膠根據(jù)其孔徑的大小分為：大孔硅膠、粗孔硅膠、B型硅膠、細孔硅膠硅酸的化學式：H2SiO3水玻璃特性：可用于涂抹于粘土磚和混凝土制品表面增強表面密實度和抗風化能力（強力堵塞毛細孔），但是不能涂抹于石膏表面（會化學反應產生膨脹破壞）硬化后耐酸（氫氟酸除外）這在凝膠材料中是唯一作為膠狀二氧化硅很耐火（上千度）但是晶狀二氧化硅（石英）就不行了，500攝氏度會有晶形轉換，體積膨脹So可以配置耐酸耐熱混凝土和砂漿怕堿so不可以直接用于水泥砂漿和普通混凝土基層上地基加固劑建筑涂料水泥砂漿防水堵漏劑（但不能用于屋面和地面的防水層因為凝結太快：水泥質量0.7倍，2min就會初凝）菱苦土白色或者淺黃粉末，主要成分為氧化鎂怕潮制備時不用水而是用氯化鎂，硫酸鎂和氯化鐵等鹽溶液，稱為氯氧鎂水泥水泥水硬性膠凝材料四大類通用水泥（一般建筑工程就用這個）用量最大分為六個品種如硅酸鹽水泥，普通水泥，火山灰水泥，礦渣水泥和粉煤灰水泥硅酸鹽水泥為熟料+石膏+混合材料鋁酸鹽水泥硫鋁酸鹽水泥（鐵鋁酸鹽水泥）通用水泥專用水泥特種水泥三大類通用水泥（硅酸鹽水泥）包括硅酸鹽水泥(0~5%)，普通（硅酸鹽）水泥(6~15)，礦渣……(20~70)，粉煤灰……(20~40)，火山灰……(20~50)石灰石+粘土+鐵粉——粉磨——生料——1450℃燒——熟料——粉磨——加入3％生石膏（緩凝）——硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥(Portland‘cement)硅酸鹽水泥熟料分為四類硅酸三鈣（爸）；早強劑10~5%石灰石或?；郀t礦渣P．10硅酸二鈣（媽）鋁酸三鈣：硬化最快放熱最多強度最低；早強劑2P11<5%鐵鋁酸四鈣：提升水泥抗折強度（道路硅酸鹽水泥不可缺少）水化放熱這時的石膏與鋁酸三鈣生成難溶針狀晶體，發(fā)揮緩凝作用不然幾分鐘就干了（瞬凝）注意：生產時加入石膏是為了緩凝，施工中加入石膏是為了早強水化物分為凝膠和晶體兩類，完全水化的水泥石中，水化硅酸鈣凝膠占據(jù)百分之70，氫氧化鈣晶體占據(jù)百分之20，水化硫鋁酸鈣晶體占據(jù)百分之7凝結硬化：凝膠和晶體不斷增多——網狀結晶結構水泥的水化凝結硬化除了和水泥礦物組成有關以外，還與水泥的細度、拌合水量、溫度濕度養(yǎng)護時間和石膏摻量有關硅酸鹽水泥的技術性質：堆積密度為1t~1.6t/m3密度是前者3倍（3g/立方厘米）主要指標有四細度（合格否）：太細則費錢且硬化收縮大，太粗則不利于活性發(fā)揮。用比表面積表示（其他水泥都用篩分法）應該大于300㎡/kg凝結時間：凝結時間測定儀標準稠度水泥凈漿初凝（廢品否）>45min終凝<390min（6小時半）。我國規(guī)定水泥初凝1-3h，終凝5-8h體積安定性（廢品否）游離氧化鈣氧化鎂過多導致不安定（石膏摻過量？傻子才多摻）沸煮法強度：水泥與中國ISO標準砂以1:3質量比混合+水——40*40*160mm3，標準溫度20℃加減1℃，分別測定3d和28d的抗壓和抗折強度抗壓強度為標準（）MPa三個等級42.5；52.5；62.5再加上對應三個早強型廢品否：體積安定性（氧化鎂，三氧化硫，氧化鈣）+初凝時間不合格品在工程中能用，廢品禁用水泥石的侵蝕和防止本身有些成分溶于水比如氫氧化鈣水化鋁酸鈣等本身不密實，有毛細孔會有淡水酸硫酸鹽等滲入內部對策摻混合材料提高水泥石密實度表面加保護層如耐酸石料塑料瀝青等摻混合材料的硅酸鹽水泥混合材料分類活性混合材料（活性成分為活性二氧化硅和活性氧化鋁）高活?；郀t礦渣高活火山灰質混合材料：火山灰硅藻土浮石燒粘土煅煤矸石煤渣非活性混合材料低活……、磨細塊狀高爐礦渣和爐灰低活……磨細石英砂石灰石粉粘土普通（硅酸鹽）水泥6~15%混合材料4\5\62.5(R),初凝45min終凝10h細度0.080mm篩余<10%三種摻混合料多的硅酸鹽水泥3\4\52.5(R)高強（>C40），快硬早強（高水化熱）：硅酸鹽水泥一般（干燥）環(huán)境：普通水泥（便宜點）耐磨：優(yōu)選硅酸鹽水泥，普通水泥，高強礦渣水泥(NOTALLOWED:火山灰，粉煤灰水泥耐熱耐火耐高溫比如高溫車間：只有礦渣水泥?。ㄒ驗闅溲趸}含量最低并且礦渣本身耐高熱）礦渣水泥容易收縮所以不抗?jié)B?。▌e人都不能的我能，別人都能的我不能）有抗凍要求的嚴寒地區(qū)露天混凝土和寒冷地區(qū)處于水位升降范圍內的混凝土：普通水泥和硅酸鹽水泥（火山灰粉煤灰不用）嚴寒地區(qū)位于水位升降范圍內的混凝土：高強（>42.5）普通水泥，不要用含氫氧化鈣多的硅酸鹽水泥了（三混都不用了）大體積混凝土工程比如大基礎水壩橋墩等：硅酸鹽和普通水泥禁用其他都可以（早強者高熱）（但是并非基礎就是大體積比如高層建筑基礎就可以用普通水泥）抗?jié)B：普通、火山灰、粉煤灰水泥、膨脹水泥（不能用礦渣水泥：容易收縮）受侵蝕性介質作用的混凝土：三混不用另兩個題目：適合夏季保溫隔熱層施工的：抗裂好干縮小水化少——粉煤灰水泥（火山灰水泥雖然水化熱小但是干縮大）題目：鋁酸鹽水泥快硬好，礦渣水泥耐硫酸鹽侵蝕好水泥運輸與保管受潮后強度降低三個月為保存期（百日存期是錯的）＜１０袋先存先用，不可直接放在地上，室內外高差大于１５０ｍｍ，防潮防水（素土地面不可）鋁酸鹽水泥細度（比表面積３００㎡／ｋｇ；篩余０.０４５不超過２０％）凝結時間強度６ｈ１ｄ３ｄ２８ｄ 含Ａ少時強度最高到５０ＭＰａ應用：隨時間強度降低，禁用于一般的混凝土工程，但由于早強高熱，可以用于搶險工程和冬季施工。不適用于２５℃以上高溫施工環(huán)境和蒸汽養(yǎng)護。但是成品耐熱性高，可制成１３００～１４００℃耐熱混凝土抗酸抗硫酸鹽但是非常怕堿液絕對不能和硅酸鹽水泥或石灰混合施工，也不能和尚未硬化的硅酸鹽水泥接觸使用其他品種水泥白色和彩色硅酸鹽水泥白色（硅酸鹽）水泥：向氧化鐵含量少的硅酸鹽水泥熟料中加入適量石膏，磨細制成的白色水泥。強度要求分為三級3\4\52.5最低白度為87（和硅酸鹽水泥區(qū)別在于氧化鐵含量少）彩色（硅酸鹽）水泥水泥熟料——適量石膏+堿性礦物顏料一起磨細（比最后將顏料盒水泥粉混合要省顏料而且容易混合均勻）。顏料要求不溶于水，耐堿性強，抗大氣穩(wěn)定性好，分散性好等。用于建筑物內外表面裝飾比如地面墻面臺階等等快硬硅酸鹽水泥（用于搶修和低溫施工）提高水泥早強的手段：提高鋁酸三鈣和硅酸三鈣含量、適當增加石膏含量（8%）提高水泥的粉磨細度等膨脹水泥和自應力水泥自應力：水泥水化產生，改善混凝土抗拉強度低的缺點膨脹水泥自應力為0.5MPa自應力水泥不低于2MPa道路硅酸鹽水泥硅酸鹽為主要成分，鐵鋁酸四鈣含量不得低于16%，活性成分不大于10%耐磨抗甘遂砌筑水泥主要用于砌筑砂漿、抹灰砂漿和墊層混凝土，強度等級為12.5和22.5混凝土（水泥）膠凝材料+粗細骨料（砂石）+水硬化而成的人工石材普通水泥混凝土（干表觀密度在2t~2.8t/m3）（還有重混凝土在2.8t以上，輕混凝土在1.95以下）質量要求：強度、和易性、耐久性、經濟普通混凝土原材料的技術要求骨料作用：支撐骨架，提高砼的抗壓強度和耐久性，減少混凝土因為水泥硬化產生的收縮，減少水泥用量，不產生化學作用水泥+水=水泥漿（填充，包裹）硬化前：潤滑作用便于施工硬化后：膠結作用水泥（一般占砼的10~15%）砂石比為1:2（80%以上）剩余3%為空氣和縫隙水泥強度等級：一般為混凝土強度的0.9~2.0為宜（高配高低配低）細骨料（0.16~5mm）河砂海砂山砂。山砂顆粒多棱角表面粗糙流動差粘結力好拌制強度大堿——骨料反應測定無定形二氧化硅砂的粗細程度和顆粒級配粗細程度指不同粒徑混合后的平均粗細程度。一般分為粗砂中砂和細砂。細砂用水泥多花錢多，粗砂吸附能力差花錢少，一般優(yōu)先選用級配好的中砂。只有特細砂時不能外加減水劑。顆粒級配指不同粒徑的搭配情況。搭配好則空隙率小水泥漿量少提高砼的流動性密實度和強度。粗骨料(>5mm)碎石和卵石：前者粘結好流動差砼強度高混凝土分類1類（≥C60）2類：C30-C60和抗凍抗?jié)B或其他要求的砼3類：<C30和建筑砂漿砂含泥量（質量％）＜1.0＜3.0＜5.0石含泥量＜0.5＜1.0＜1.5石子中針片狀顆粒含量51525顆粒級配和最大粒徑水凡可飲用的水都可以拌制，市政自來水也可，海水會銹蝕鋼筋，所以只能用于缺淡水區(qū)純砼的制作外加劑與摻合料普通混凝土的主要技術性質和易性（工作性）流動性坍落度cm：流動性大維勃稠度s：干硬性砼適合于坍落度值≥10mm，骨料最大粒徑小于40mm適合于坍落度值＜10mm，骨料最大粒徑小于40mm，維勃稠度5~30s坍落度>100者能泵送。應摻減水劑粘聚性經驗目測保水性同上混凝土強度變形能力耐久性普通混凝土配合比設計輕混凝土防水混凝土聚合物混凝土耐熱混凝土耐酸混凝土纖維混凝土花崗石剁斧石斬假石石英跟普通砂子、水晶是“同出娘胎”的一種物質。當二氧化硅結晶完美時就是水晶；二氧化硅膠化脫水后就是瑪瑙；二氧化硅含水的膠體凝固后就成為蛋白石；二氧化硅晶粒小于幾微米時，就組成玉髓、燧石、次生石英巖。鋼是含碳量介于0.04%和2%之間的鐵碳合金。小于0.04的是熟鐵，大于2的是生鐵人民防空地下室設計規(guī)范GB50038-20053．2．9相鄰防護單元之間應設置防護密閉隔墻(亦稱防護單元隔墻)。防護密閉隔墻應為整體澆筑的鋼筋混凝土墻，并應符合下列規(guī)定：1甲類防空地下室的防護單元隔墻應滿足本規(guī)范第4章中有關防護單元隔墻的抗力要求；2乙類防空地下室防護單元隔墻的厚度常5級不得小于250mm，常6級不得小于200mm。3．2．10兩相鄰防護單元之間應至少設置一個連通口。防護單元之間連通口的設置應符合下列規(guī)定：1在連通口的防護單元隔墻兩側應各設置一道防護密閉門(圖3．2．10)。墻兩側都設有防護密閉門的門框墻厚度不宜小于500mm；3．2．11當兩相鄰防護單元之間設有伸縮縫或沉降縫，且需開設連通口時，其防護單元之間連通口的設置應符合下列規(guī)定：1在兩道防護密閉隔墻上應分別設置防護密閉門(圖3．2．11)。防護密閉門至變形縫的距離應滿足門扇的開啟要求；23．2．13在染毒區(qū)與清潔區(qū)之間應設置整體澆筑的鋼筋混凝土密閉隔墻，其厚度不應小于200mm，并應在染毒區(qū)一側墻面用水泥砂漿抹光。當密閉隔墻上有管道穿過時，應采取密閉措施。在密閉隔墻上開設門洞時，應設置密閉門。3．2．15頂板底面高出室外地平面的防空地下室必須符合下列規(guī)定。1上部建筑為鋼筋混凝土結構的甲類防空地下室，其頂板底面不得高出室外地平面；上部建筑為砌體結構的甲類防空地下室，其頂板底面可高出室外地平面，但必須符合下列規(guī)定：1)當?shù)鼐哂腥⊥翖l件的核5級甲類防空地下室，其頂板底面高出室外地平面的高度不得大于0.50m，并應在臨戰(zhàn)時按下述要求在高出室外地平面的外墻外側覆土，覆土的斷面應為梯形，其上部水平段的寬度不得小于1.Om，高度不得低于防空地下室頂板的上表面，其水平段外側為斜坡，其坡度不得大于1:3(高:寬)；2)核6級、核6B級的甲類防空地下室，其頂板底面高出室外地平面的高度不得大于1.00m，且其高出室外地平面的外墻必須滿足戰(zhàn)時防常規(guī)武器爆炸、防核武器爆炸、密閉和墻體防護厚度等各項防護要求；2乙類防空地下室的頂板底面高出室外地平面的高度不得大于該地下室凈高的1／2，且其高出室外地平面的外墻必須滿足戰(zhàn)時防常規(guī)武器爆炸、密閉和墻體防護厚度等各項防護要求。2階梯不宜采用扇形踏步，但踏步上下兩級所形成的平面角小于10°，且每級離扶手0.25m處的踏步寬度大于0.22m時可不受此限；3出入口的梯段應至少在一側設扶手，其凈寬大于2.OOm時應在兩側設扶手，其凈寬大于2.50m時宜加設中間扶手。3．3．10乙類防空地下室和核5級、核6級、核6B級的甲類防空地下室，其獨立式室外出入口不宜采用直通式；核4級、核4B級的甲類防空地下室的獨立式室外出入口不得采用直通式。獨立式室外出入口的防護密閉門外通道長度(其長度可按防護密閉門以外有防護頂蓋段通道中心線的水平投影的折線長計，對于樓梯式、豎井式出入口可計入自室外地平面至防護密閉門洞口高1／2處的豎向距離，下同)不得小于5.OOm。嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準JGJ26－20102.1.1采暖度日數(shù)heatingdegreedaybasedon18℃（HDD18——一年中，當某天室外日平均溫度低于18℃時，將該日平均溫度與18℃的差值乘以1天，并將此乘積累加，得到一年的采暖度日數(shù)。（冬季采暖室內計算溫度應取182.1.2空調度日數(shù)coolingdegreedaybasedon26一年中，當某天室外日平均溫度高于26℃時，將該日平均溫度與263.0.1依據(jù)不同的采暖度日數(shù)（HDD18）和空調度日數(shù)（CDD26）范圍，可將嚴寒和寒冷地區(qū)進一步劃分成為表3.0.1所示的五個氣候子區(qū)。2.1.5建筑物體形系數(shù)shapefactor建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中，不包括地面和不采暖樓梯間內墻及戶門的面積。（高度越大體形系數(shù)越小，凸凹越小，越利于節(jié)能。）表3.0.1嚴寒和寒冷地區(qū)氣候子區(qū)分區(qū)依據(jù)嚴寒地區(qū)（Ⅰ區(qū)）嚴寒(A)區(qū)6000≤HDD18嚴寒(B)區(qū)嚴寒(C)區(qū)5000≤HDD18＜60003800≤HDD18＜5000寒冷地區(qū)(Ⅱ區(qū))寒冷(A)區(qū)2000≤HDD18＜3800