建筑材料教材

第一章、建筑材料的根本性質(zhì)§2、1材料的根本物理性質(zhì)材料的密度、表觀密度與堆積密度1、密度：密度是材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量?！芏茸陨眢w積

〔不含孔隙〕磨成細(xì)粉消除內(nèi)部孔隙，材料的排水體積

V計(jì)算式ρ=m/v式中ρ---材料的密度，g/㎝3。m---材料在枯燥狀態(tài)下的質(zhì)量，g。v---材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積，㎝3。2、表觀密度和容積密度：表觀密度

〔又稱為視密度、近似密度〕表示材料單位細(xì)觀外形體積〔包括內(nèi)部封閉孔隙〕的質(zhì)量，容積密度

〔又稱為體積密度、表觀毛密度、容重〕表示材料單位宏觀外形體積〔包括內(nèi)部封閉孔隙和開口孔隙〕的質(zhì)量?！碛^密度細(xì)觀外形體積

〔含閉口孔〕枯燥材料浸入水中，待吸水飽和后，測(cè)量排開水的體積

V計(jì)算式ρ'=m/v'式中ρ'---材料的表觀密度，g/cm3。m---材料在枯燥狀態(tài)下的質(zhì)量，g。v'---材料不含開口孔隙的體積，cm3。3、堆積密度：堆積密度是指散粒材料或粉狀材料，在自然堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。——堆積密度自然堆積體積(含材料間空隙)顆粒材料正好裝滿容器，測(cè)量該容器的容積V計(jì)算式ρ0'=m/v0'=m/(V+VP+Vv)式中ρ0'---材料的堆積密度，kg/m3。VP---顆粒內(nèi)部孔隙的體積，m3。Vv---顆粒間空隙的體積，m3。注意：自然堆積狀態(tài)下的體積含顆粒內(nèi)部的孔隙積及顆粒之間的空隙體積。材料的密實(shí)度與孔隙率1、密實(shí)度〔D〕即材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)充實(shí)的程度，

D＝1－P。表達(dá)式D=V/V0×100%=〔ρ0/ρ〕×100%2、孔隙率〔P〕指材料內(nèi)部孔隙體積占其總體積的百分率。表達(dá)式P=[(V0-V)/V0]=[1-V/V0]=(1-P0/P)×100%孔隙率和密實(shí)度的關(guān)系D+P=1材料孔隙率或密實(shí)度大小直接反映材料的密實(shí)程度。材料的孔隙率高，那么表示密實(shí)程度小。計(jì)算式P0'=m/V0'=m/(V+VP+Vv)式中P0'---材料的堆積密度，kg/m3。VP---顆粒內(nèi)部孔隙的體積，m3。Vv---顆粒間空隙的體積，m3。材料的填充率與孔隙率1、填充率〔D＝1－P〕是散粒狀材料在某堆積體積中被其顆粒填充的程度。2、空隙率〔P〕是指在某堆積體積中，散粒狀材料顆粒之間的空隙體積所占的百分率?？紫堵实拇笮》从沉松⒁约疤畛渎屎涂紫堵实亩x、關(guān)系。要求能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。粒材料的顆粒之間互相填充的致密程度。表達(dá)式P'=Vv/V0'=(V0'-V0)/V0'=(1-P0'/P0)×100%注意：對(duì)致密材料，如天然砂、石，可用表觀密度ρ′近似代替枯燥時(shí)體積密度ρ0。總結(jié)：建筑材料與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)——密度、表觀密度、堆積密度之間的關(guān)系；材料密實(shí)度、孔隙率的定義和關(guān)系復(fù)習(xí)：材料的密度、表觀密度、堆積密度的定義以計(jì)算方法材料的密實(shí)度與孔隙率材料的填充率與孔隙率§2、2材料與水有關(guān)的性質(zhì)親水性與憎水性材料與水接觸時(shí)能被水潤(rùn)濕的性質(zhì)稱為親水性。材料與水接觸時(shí)不能被水潤(rùn)濕的性質(zhì)稱為憎水性。

材料的親水性與憎水性可用潤(rùn)濕邊角θ來(lái)說(shuō)明。θ愈小，說(shuō)明材料易被水潤(rùn)濕。當(dāng)θ≤90°時(shí)，該材料被稱為親水性材料；當(dāng)θ＞90°時(shí)，稱為憎水性材料。吸水性吸水性：材料在水中吸收水分的能力稱為吸水性。吸水性的大小常以吸水率表示。有以下兩種表示方法：

質(zhì)量吸水率〔Wm〕：指材料吸水飽和時(shí)，所吸水量占材料絕干質(zhì)量的百分率。

體積吸水率〔WV〕：

指材料吸水飽和時(shí)，所吸水分的體積占絕干材料自然體積的百分率。體積吸水率在數(shù)值上等于開口孔隙率。表達(dá)式用質(zhì)量吸水率ωm或體積吸水率ωv表示。表達(dá)式分別如下。ωm=mSw/m×100%=[(msw'-m)/m]×100%ωv=VSw/v0×100%=[(msw‘-m)/v0/ρw]×100%式中msw---材料吸水飽和時(shí)所吸水的質(zhì)量，g或kg。ωSw‘---材料吸水飽和時(shí)材料的質(zhì)量，g或kg。VSw---材料吸水飽和時(shí)所吸水的體積，cm3或m3。ρw---水的密度，g/cm3或kg/m3。質(zhì)量吸水率和體積吸水率的關(guān)系ωv=ρ0×ωm注意：對(duì)多孔吸水材料，其質(zhì)量吸水率往往超過(guò)100％，此時(shí)用體積吸水率表示；材料受潮后導(dǎo)熱性增大，故保溫隔熱材料需保持枯燥狀態(tài)。三、吸濕性材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)稱為吸濕性。材料的吸濕性常以含水率〔W含〕表示，含水率等于含水量占材料絕干質(zhì)量的百分率。含水率隨環(huán)境溫度和空氣濕度的變化而改變。當(dāng)與空氣溫濕度相平衡時(shí)的含水率稱為平衡含水率。用含水率ω'm表示ω'm=mw/m×100%式中mw---材料在空氣中吸收水分的量,kg。m---材料枯燥時(shí)的質(zhì)量,kg。注意：材料在與空氣濕度相平衡時(shí)的含水率稱為平衡含水率,建筑材料在正常狀態(tài)下,均處于平衡含水率狀態(tài)。材料的親水性越大，連通微細(xì)孔越多，那么吸水率、含水率越大。四、耐水性材料長(zhǎng)期在飽和水作用下不破壞，而且強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)稱為耐水性。材料的耐水性用軟化系數(shù)〔K軟＝f軟／f干〕表示。軟化系數(shù)愈小，表示材料的耐水性愈差。工程上，通常將K軟≥0.85的材料稱為耐水性材料。表達(dá)式：用軟化系數(shù)KP表示。KP=fsw/fd式中fsw---材料吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度，MPa。fd---材料在枯燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度，MPa。五、抗?jié)B性材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)稱為抗?jié)B性〔不透水性〕。材料的抗?jié)B性可用滲透系數(shù)K或抗?jié)B等級(jí)S或P表示。滲透系數(shù)愈小或抗?jié)B等級(jí)愈大，表示材料的抗?jié)B性愈好。

材料抗?jié)B性好壞，與其孔隙率和孔隙特征有關(guān)。絕對(duì)密實(shí)的材料和具有閉口孔隙的材料，或具有極細(xì)孔隙的材料，可以認(rèn)為是不透水的。開口大孔材料抗?jié)B性最差。此外，親水性材料的毛細(xì)孔由于毛細(xì)作用而有利于水的滲透六、抗凍性材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受屢次凍融循環(huán)作用而不破壞，同時(shí)也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性質(zhì)稱為抗凍性。材料的抗凍性用抗凍等級(jí)〔D或F〕表示，即在一定條件下能夠經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)。材料的孔隙率低、孔徑小、開口孔隙少，那么抗凍性好。另外還與材料吸水飽和的程度、材料本身的強(qiáng)度以及凍結(jié)條件等有關(guān)?！?、3材料的力學(xué)性質(zhì)理論強(qiáng)度材料受外力作用而引起破壞的原因：由于拉力造成質(zhì)點(diǎn)間結(jié)合鍵斷裂，或由于剪力或切應(yīng)力而造成的破壞。強(qiáng)度、比強(qiáng)度強(qiáng)度：材料在外力作用下抵抗破壞的能力稱為強(qiáng)度。比強(qiáng)度：比強(qiáng)度是按單位體積的質(zhì)量計(jì)算的材料強(qiáng)度，其值等于材料強(qiáng)度與其容積密度之比。比強(qiáng)度是評(píng)價(jià)材料是否輕質(zhì)高強(qiáng)的重要指標(biāo)。選用比強(qiáng)度大的材料對(duì)增加建筑高度、減輕結(jié)構(gòu)自重、降低工程造價(jià)等具有重大意義。材料的變形性質(zhì)彈性：材料受力就發(fā)生變形，外力撤除后變形可完全恢復(fù)的性質(zhì)塑性：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力除去后，材料仍保存一局部剩余變形、且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)稱為塑性。脆性：外力作用于材料并到達(dá)一定限度后，材料無(wú)明顯塑性變形而發(fā)生突然破壞的性質(zhì)稱為脆性。韌性：在沖擊或震動(dòng)荷載作用下，材料能吸收較大能量，同時(shí)產(chǎn)生較大變形，而不發(fā)生突然破壞的性質(zhì)稱為材料的沖擊韌性〔簡(jiǎn)稱韌性〕?！?、4材料的熱工性質(zhì)導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性：材料傳導(dǎo)熱量的性質(zhì)稱為導(dǎo)熱性。大小用導(dǎo)熱系數(shù)表示導(dǎo)熱系數(shù)：評(píng)價(jià)材料導(dǎo)熱能力的指標(biāo)。其物理意義為單位面積、單位厚度的材料，在單位溫差下，單位時(shí)間內(nèi)傳導(dǎo)的熱量。表達(dá)式用導(dǎo)熱系數(shù)λ表示。λ=Qa/(T1-T2)At式中λ---導(dǎo)熱系數(shù)，w/(m.k)。Q---傳遞的熱量，J。a---材料的厚度，m。T1-T2---材料兩側(cè)的溫差，k。A---材料傳熱面的面積，㎡。t---傳熱的時(shí)間，s或h。意義：通常把λ<0.23w/(m·k)的材料稱為絕熱材料，在運(yùn)輸、存放、施工及使用過(guò)程中，須保持枯燥狀態(tài)。導(dǎo)熱系數(shù)越小，材料的絕熱性越好材料含水，導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)明顯增大；高溫下比常溫下大；順纖維方向?qū)嵯禂?shù)也會(huì)大些。熱容量熱容量：材料受熱時(shí)吸收熱量，冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)，稱為熱容量，其值為比熱C與材料重量m的乘積。表達(dá)式用比熱C表示,又稱比熱容或熱容量系數(shù),其表達(dá)式為：C=Q/m(T2-T1)式中C---材料的比熱容，J/(kg.K)。Q---材料吸收〔或放出〕的熱量，J。m---材料的質(zhì)量，kg。(T2-T1)---材料受熱〔或冷卻〕前后的溫度差，K。比熱：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的材料溫度變化一度吸收或放出的熱量。材料的熱容量對(duì)保持建筑物內(nèi)部溫度穩(wěn)定有重要意義，能在熱流變動(dòng)或采暖設(shè)備供暖不均勻時(shí)，緩和室內(nèi)溫度的波動(dòng)。§2、5材料的耐久性定義：材料在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，抵抗周圍各種介質(zhì)的侵蝕而不破壞的性質(zhì)，稱為耐久性。內(nèi)容：材料的耐久性是一項(xiàng)綜合性能,包括有抗?jié)B性、抗凍性、耐腐性、抗老化性、耐磨性、耐光性等。影響因素：內(nèi)部因素是造成材料耐久性下降的根本原因。內(nèi)部因素包括材料的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等。外部因素是影響耐久性的主要因素。第二章石材三、變質(zhì)巖沉積巖變質(zhì)，性質(zhì)提高，如石灰?guī)r變質(zhì)的大理石。深成巖變質(zhì)，性質(zhì)下降，如花崗巖變質(zhì)的片麻巖?！?．2天然石材的技術(shù)性質(zhì)一、表觀密度分為輕質(zhì)石材和重質(zhì)石材，分界點(diǎn)1800kg/m3二、吸水性波動(dòng)很大，巖石吸水后強(qiáng)度降低，抗凍性、耐久性下降，分為低、中、高三類吸水性的巖石。三、耐水性含有粘土或易溶于水的物質(zhì)耐水性低，分為低、中、高三類耐水性的巖石。軟化系數(shù)小于0.8的石材不允許用于重要結(jié)構(gòu)。四、抗凍性是衡量石材耐久性的重要指標(biāo)，室外飾面石材，抗凍次數(shù)大于25次。五、耐熱性造巖礦物高溫分解變質(zhì)，各種礦物熱膨脹系數(shù)不同，產(chǎn)生崩裂。六、強(qiáng)度采用邊長(zhǎng)為70mm的立方體試塊測(cè)試，飾面石材可采用50mm的試塊測(cè)試。代碼為MU。七、硬度取決于礦物成分和構(gòu)造八、耐磨性石材的強(qiáng)度越高，耐磨性能越好。分為耐磨損性和耐磨耗性。九、抗風(fēng)化性由化學(xué)水、冰等因素造成巖石開裂或剝落的過(guò)程稱為風(fēng)化。十、放射性假設(shè)超過(guò)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)人體不利?！?．3建筑中常用巖石的特性與應(yīng)用一、花崗巖其品質(zhì)決定于礦物組成和晶體結(jié)構(gòu)。按晶粒大小分為粗晶、細(xì)晶、微晶三種。結(jié)晶顆粒細(xì)而均勻的強(qiáng)度高,達(dá)120～150MPa。其名稱以產(chǎn)地及顏色命名,如泰山青、墨玉、黑色等?；◢徥逋庥^穩(wěn)重大方、抗壓強(qiáng)度高，耐磨性，耐水、耐風(fēng)化、耐腐蝕及抗凍性均較好，適于內(nèi)外墻面、地面及柱面的裝飾。使用年限達(dá)75-200年。耐火性差，800℃二、大理巖天然大理石又稱云石。大理石質(zhì)地密實(shí)，強(qiáng)度可達(dá)300MPa，具有灰色、綠色、紅色、白色、黑色等多種色彩，而且?guī)в谢y。純大理巖為白色，常稱為漢白玉。因空氣中的二氧化硫遇水生成亞硫酸，與大理石中的碳酸鈣反響，生成易溶于水的硫酸鈣，使外表失去光澤，變得粗糙多孔，故大理石不宜用于室外裝飾。三、石灰?guī)r天然石灰石板又稱“灰?guī)r〞或“青石〞，主要化學(xué)成分為碳酸鈣。常呈灰白或淺灰色，有時(shí)因雜質(zhì)而呈現(xiàn)灰黑、淺黑、淺紅等色。外表具有自然紋理，抗壓強(qiáng)度較前兩種低〔為20～120MPa〕，不屬高檔飾面材料。工程上可用作建筑物墻面或路面裝飾，并可作建材生產(chǎn)原料。四、砂巖分為硅質(zhì)、鈣質(zhì)、鐵質(zhì)、泥質(zhì)砂巖，純白色砂巖俗稱白玉石，可用于雕刻及作裝飾?！?．4石材的加工類型與選用原那么一、石材的加工類型塊狀石材〔1〕毛石：分為亂毛石和平毛石，一般用于砌筑，配混凝土或鋪路?！?〕料石：至少有一個(gè)邊角整齊，便于合縫，分為毛料石、粗細(xì)料石、半細(xì)料石、細(xì)料石，可用于砌筑及裝飾。2、板材〔1〕天然花崗石板，分為剁斧板材、機(jī)刨板材、粗魔板材、磨光板材，分有為普通板材(N)和異形板材(S)；按外表加工程度分為細(xì)面(RB)、鏡面(PL)、粗面(RU)三種?！?〕天然大理石板天然大理石分為普通板材〔N〕和異形板材〔S〕兩種。3、散粒石材主要有碎石、卵石、色石渣二、石材的選用原那么1、力學(xué)指標(biāo)承重石材強(qiáng)度是選材依據(jù)，地面用石材考慮硬度和耐磨性。2、耐久性室外石材考慮抗風(fēng)化性能，處于高溫、高濕或嚴(yán)寒條件下的巖石，考慮耐熱、抗凍及耐化學(xué)侵蝕性。3、質(zhì)感與色彩4、經(jīng)濟(jì)性就地取材，降低本錢5、環(huán)保性尤其室內(nèi)裝飾用石材，注意放射性指標(biāo)§3．5人造石材定義：用人工方法加工制造的具有天然石材的花紋和紋理的合成石。人造石材是以大理石碎料、石英砂、石渣等為骨料，樹脂、聚脂或水泥為膠結(jié)料，經(jīng)拌和、成型、聚合或養(yǎng)護(hù)后，經(jīng)打磨拋光切割制成的仿天然石材。主要產(chǎn)品：人造花崗石、大理石、水磨石和玉石合成飾面板等。缺點(diǎn)：色澤、紋理不及天然石材自然、柔和。一、人造石材的類型1、樹脂型人造石材2、水泥型人造石材3、復(fù)合型人造石材4、燒結(jié)型人造石材二、樹脂型人造石材的性能花紋仿真性強(qiáng)，輕質(zhì)高強(qiáng)，耐侵蝕，抗污染性好，可加工性能好，但易老化。第四章無(wú)機(jī)氣硬性膠凝材料1、膠凝材料在建筑工程中，將兩種材料或散粒狀材料膠結(jié)在一起的材料，稱為膠凝┄膠結(jié)材料。通常將無(wú)機(jī)膠凝材料稱為膠凝材料，將有機(jī)膠凝材料稱為膠結(jié)材料。2、種類按凝結(jié)硬化條件的不同可分為氣硬性膠凝材料和水硬性膠凝材料。氣硬性膠凝材料只能在空氣中硬化，保持或繼續(xù)開展其強(qiáng)度(石膏、石灰、水玻璃和菱苦土等)。水硬性膠凝材料在凝結(jié)后，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，保持并繼續(xù)開展其強(qiáng)度(如水泥)。§4．1石灰較早使用的膠凝材料，本錢低廉，生產(chǎn)簡(jiǎn)便。石灰的原料及生產(chǎn)原料：石灰?guī)r，主要成分是碳酸鈣并夾雜碳酸鎂和粘土雜質(zhì)〔8%以內(nèi)〕石灰是以碳酸鈣為主要成分的石灰?guī)r煅燒(1000～1100℃)而成。煅燒時(shí)石灰?guī)r中碳酸鈣和碳酸鎂分解，生成氧化鈣、氧化鎂(稱為生石膏〕和二氧化碳?xì)怏w,反響式如下：CaCO3==CaO+CO2↑MgCO3==MgO+CO2↑氧化鈣、氧化鎂稱為生石灰。注意：按生產(chǎn)中窯內(nèi)溫度和煅燒時(shí)間的控制不同分為欠火石灰、過(guò)火石灰和正火石灰。過(guò)火石灰的危害大，與水反映緩慢，在石灰漿體硬化后，反映體積膨脹，產(chǎn)生崩裂隆起現(xiàn)象。欠火石灰影響石灰的利用率。二、石灰的熟化1、概念生石灰加水生成熟石灰的過(guò)程，稱為石灰的熟化或消解。反響如下：CaO+H2O=Ca(OH)2+64.9kJMgO+H2O=Mg(OH)2+64.9kJ氫氧化鈣、氫氧化鎂稱為熟石灰。2、熟化時(shí)的現(xiàn)象(1)石灰熟化過(guò)程中水化熱較大。(2)外觀體積約增加1.5~2倍。3、結(jié)論：生石灰使用前必須熟化。方式：“陳伏〞或分層噴淋法得到消石灰粉。4、熟化時(shí)考前須知為了消除過(guò)火石灰的危害，須將石灰在化灰池內(nèi)放置兩周以上，稱為“陳伏〞；“陳伏〞期間石灰膏外表應(yīng)保持一層水膜，防止其碳化。5、消除過(guò)火石灰危害的措施〔1〕塊灰進(jìn)行陳伏〔2〕采用磨細(xì)的生石灰粉三、石灰的硬化1、枯燥硬化與結(jié)晶硬化，形成氫氧化鈣的晶體析出2、碳化硬化，與空氣中二氧化碳和水產(chǎn)生碳酸鈣晶體。注意：由于二氧化碳濃度低，且表層生成的碳酸鈣結(jié)構(gòu)致密，阻止二氧化碳繼續(xù)深入，并影響水分蒸發(fā)，所以石灰硬化很慢。四、石灰的技術(shù)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1、技術(shù)要求〔1〕有效氧化鈣和氧化鎂含量：決定粘結(jié)力大小〔2〕生石灰產(chǎn)漿量和未消化殘?jiān)浚号c質(zhì)量相關(guān)〔3〕二氧化碳含量：控制煅燒中欠火的現(xiàn)象〔4〕消石灰粉游離水含量：過(guò)多會(huì)造成碳化現(xiàn)象。〔5〕細(xì)度2、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按氧化鎂含量的多少建筑石灰粉為鈣質(zhì)和鎂質(zhì)兩類，建筑消石灰粉分為鈣質(zhì)、鎂質(zhì)和白云石質(zhì)。五、石灰的應(yīng)用及儲(chǔ)存1、石灰的特性〔1〕良好的保水性于氫氧化鈣粒子極細(xì)(直徑約1μm)，數(shù)量多，總外表積大，能吸附水膜而不易失去。利用保水性好的特性拌制石灰砂漿或石灰混合砂漿?！?〕凝結(jié)硬化慢、強(qiáng)度低石灰漿碳化在外表形成碳酸鈣外殼，碳化作用難以深入，內(nèi)部水分又不易蒸發(fā)，因此凝結(jié)硬化緩慢。硬化后的強(qiáng)度也不高,1:3的石灰砂漿28天的抗壓強(qiáng)度為0.2～0.5MPa。〔3〕耐水性差石灰漿體在潮濕環(huán)境中，難以晶體析出，凝結(jié)硬化不會(huì)進(jìn)行。而硬化后的石灰長(zhǎng)期受水浸泡，氫氧化鈣晶體也會(huì)重新溶于水，使硬化的石灰潰散。〔4〕硬化后體積收縮大石灰在硬化過(guò)程中，蒸發(fā)大量的游離水而引起毛細(xì)管顯著的收縮，從而造成了體積極大的收縮。2、石灰的應(yīng)用〔1〕砂漿常用于配制石灰砂漿、水泥石灰混合砂漿?！?〕粉刷石灰膏加水拌合，可配制成石灰乳，用于粉刷墻面?！?〕石灰土和三合土石灰土由石灰、粘土組成,三合土由石灰粘土和碎料(砂、石渣、碎磚等)組成。石灰土或三合土其耐水性和強(qiáng)度均優(yōu)于純石灰。廣泛用于建筑物的根底墊層和臨時(shí)道路。〔4〕水泥和硅酸鹽建筑制品石灰是生產(chǎn)灰砂磚、蒸養(yǎng)粉煤灰磚、粉煤灰砌塊或墻用板材等的主要原料。也是各種水泥的主要原料?！?〕碳化石灰板在磨細(xì)生石灰中摻加玻璃纖維、植物纖維、輕質(zhì)骨料等，用碳化的方法使氫氧化鈣碳化成碳酸鈣，即為碳化石灰板。用作隔墻、天花板等。3、石灰的儲(chǔ)存防潮、防爆、隨到隨用，及時(shí)進(jìn)行陳伏§4．2石膏制作粉刷石膏、抹灰石膏、石膏砂漿、石膏水泥、各種石膏墻板、天花板、裝飾吸聲板、石膏砌塊、紙面石膏板、嵌縫石膏、粘結(jié)石膏、自流平地板石膏及其它裝飾部件等，是一種在建筑工程上應(yīng)用廣泛的建筑材料。主要應(yīng)用于作為輕質(zhì)墻體材料和建筑裝飾制品，是高效節(jié)能材料。一、石膏的原料及生產(chǎn)(一)原料：〔我國(guó)石膏資源極其豐富，年產(chǎn)石膏總量約1000多萬(wàn)噸〕90%1.天然二水石膏又稱生石膏〔CaSO4·2H2O),是由含兩個(gè)結(jié)晶水的硫酸鈣所組成的沉積巖石。90%2.天然硬石膏又稱為無(wú)水石膏，主要是由無(wú)水硫酸鈣〔CaSO4)組成的沉積巖石。3.工業(yè)副產(chǎn)石膏系指某些化工生產(chǎn)過(guò)程中，所產(chǎn)生的以硫酸鈣為主要成分的副產(chǎn)品，經(jīng)適當(dāng)處理后，作為石膏膠凝材料的原料。常見(jiàn)品種有磷石膏和氟石膏。107∽170℃107∽170CaSO4·2H2OCaSO4·1/2H2O+2/3H2Oβ—半水石膏空氣中〔建筑石膏〕空氣中190190CaSO4·2H2OCaSO4·1/2H2O+CaSO4+H2O模型石膏空氣中空氣中124124CaSO4·2H2OCaSO4·1/2H2O+2/3H2Oα—半水石膏1.3個(gè)大氣壓〔高強(qiáng)石膏〕1.3個(gè)大氣壓二、建筑石膏的水化硬化CaSO4·1/2H2O+2/3H2OCaSO4·2H2O生成物溶解度小，晶體析出，水分蒸發(fā)，凝結(jié)，連生交錯(cuò)，強(qiáng)度增大，硬化。三、建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)及特性技術(shù)性質(zhì)：密度、表觀密度、分類、產(chǎn)品名稱〔產(chǎn)品名稱、抗折強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)號(hào)〕特性：1.凝結(jié)硬化快石膏加水拌和后，在6～10min便開始失去可塑性,終凝不超過(guò)30min，一般加硼砂、亞硫酸鹽紙漿廢液等緩凝劑。2.硬化后體積微膨脹石膏漿體在凝結(jié)硬化時(shí)會(huì)產(chǎn)生微膨脹(0.5～1.0%)，這使石膏制品的外表光滑、細(xì)膩、形體飽滿，所以適合制作建筑裝飾制品。3.硬化后孔隙率大，重量輕但強(qiáng)度低水化需水18.6%，石膏硬化后具有很大孔隙率〔約50～60%)，因而強(qiáng)度低(7d為8～12Mpa)，抗凍性、抗?jié)B性及耐水性較差。但具有輕質(zhì)、保溫隔熱、吸聲、吸濕的特點(diǎn)。同樣體積的石膏板與水泥板相比擬，重量只有其四分之一。美國(guó)108層的摩天大樓由于大量采用了石膏建材，總重量只相當(dāng)于我國(guó)20－30層的樓房。石膏建材由于自身輕、厚度小，同時(shí)大大降低了高層建筑的地基施工費(fèi)用，縮短了工期，又增加了房屋的使用面積。4.具有良好的保溫隔熱和吸聲性能〔石膏吸收電磁波的作用、無(wú)毒害〕，一般80mm厚的石膏砌塊相當(dāng)于240mm厚實(shí)心磚的保溫隔熱能力。微孔吸聲能力強(qiáng)。5.具有一定的調(diào)節(jié)溫度、濕度性能具有呼吸功能，房間內(nèi)過(guò)量濕氣可很快吸收：當(dāng)氣候變化濕度減小能再次放出濕氣，而不影響墻體牢固程度：也即具有調(diào)節(jié)室內(nèi)大氣濕度功能，可調(diào)節(jié)室內(nèi)小氣候。墻面在空氣濕度較高時(shí)也無(wú)冷凝水。6.防火性能優(yōu)良遇火時(shí)，二水石膏的結(jié)晶水蒸發(fā)，吸收熱量，水蒸氣在外表形成水蒸汽膜，還能起到阻火的作用。如墻厚80mm的石膏砌塊墻體，火災(zāi)時(shí)每平方米要蒸發(fā)出約15kg水份，墻體才能進(jìn)一步升溫。一般1kg的結(jié)晶水全部揮發(fā)需要126KJ左右的熱量。40㎡的辦公室相當(dāng)于要蒸發(fā)1t左右的水，將消耗掉大量的熱量。石膏與混凝土相比，其耐火性能要高5倍。極限抗火時(shí)間5—20min。7.耐水性差微溶于水。8.具有良好的裝飾性和可加工性用石膏建材建造的房屋潔白如霜，十分美觀。石膏制品，具有可鋸、可刨、可釘性。§4．3水玻璃定義：俗稱泡化堿，分為鉀水玻璃和鈉水玻璃，主要為硅酸鈉Na2O?nSiO2。一、水玻璃的生產(chǎn)1生產(chǎn)簡(jiǎn)介水玻璃原料是石英砂、純堿或含碳酸鈉的原料,加熱至1300～1400℃,熔融,Na2CO3+nSiO2==Na2O?nSiO2+CO2固態(tài)水玻璃在蒸壓鍋內(nèi)加熱、溶解，即成液態(tài)水玻璃。氧化鈉與二氧化硅的分子比n為水玻璃的模數(shù)。二、水玻璃的硬化水玻璃在空氣中吸收二氧化碳，析出二氧化硅凝膠，失水后硬化，反響式如下：Na2O?nSiO2+CO2+mH2O==Na2CO3+nSiO2?nH2O二氧化碳少，上述過(guò)程很慢，將水玻璃加熱或摻加適量促硬劑，如氟硅酸鈉〔Na2SiF6〕。氟硅酸鈉也能提高水玻璃耐水性。三、水玻璃的性質(zhì)水玻璃能溶解于水。模數(shù)大，其粘度大，較易硬化。一般為2—3。常用的水玻璃模數(shù)為2.6～2.8。無(wú)色、淡黃色或青灰色透明的粘稠液體?？?jié)B性、耐酸腐蝕性、耐熱性好。四、水玻璃的用途1.水玻璃與粒狀高爐礦渣粉配制的砂漿，可作補(bǔ)縫材料。2.涂料水玻璃溶液噴涂在建筑材料外表，如天然石料、粘土磚、混凝土等，能提高材料的密實(shí)度、強(qiáng)度、耐水性和抗風(fēng)化能力。石膏制品不能用水玻璃溶液噴涂。鋼筋阻銹。3.灌漿材料水玻璃溶液與氯化鈣溶液交替灌入土壤內(nèi)，是加固建筑地基的一種灌漿材料。此外，水玻璃能加速水泥的凝結(jié)、硬化，可作為水泥的促凝劑。。。4.作防水劑與多種礬配制5.耐酸、耐熱制品水玻璃是一種耐酸材料。用水玻璃、膠凝材料與耐酸骨料等可制成耐酸砂漿及耐酸混凝土;水玻璃耐熱性良好，能長(zhǎng)期承受高溫作用而強(qiáng)度不降低。用其作膠凝材料，與耐熱骨料等可配制成耐熱砂漿及耐熱混凝土。第四章水泥概念：具有拌水后的粘結(jié)性能，能在空氣和水中硬化，將散粒和纖維材料膠結(jié)在一起形成強(qiáng)度的材料稱為水泥。分類：水泥的種類按水硬性物質(zhì)分為硅酸鹽、鋁酸鹽、硫鋁酸鹽、鐵鋁酸鹽水泥，按用途和性能分為通用水泥、專用水泥和特性水泥?！?.1通用水泥硅酸鹽水泥，分為六大類型5.又稱波特蘭水泥，由硅酸鹽水泥熟料、0-5%石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。分為不摻入混合材的稱為Ⅰ型硅酸鹽水泥,代號(hào)P·Ⅰ參加不超過(guò)5％混合材料的稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥,代號(hào)P·Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)：GB175-1999分為六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)一、硅酸鹽水泥的原料與生產(chǎn)硅酸鹽水泥生產(chǎn)的原材料、主要工藝流程如下：生料按比例配合、磨細(xì)鐵礦粉粘土石灰石生料按比例配合、磨細(xì)鐵礦粉粘土石灰石磨細(xì)煅燒，磨細(xì)煅燒，1450水泥硅酸鹽熟料水泥硅酸鹽熟料石膏石膏“兩磨一燒〞二、硅酸鹽水泥的組成材料〔一〕硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料由硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣四種礦物組成硅酸鈣(包括硅酸三鈣和硅酸二鈣)約占70%以上，對(duì)硅酸鹽水泥的性能具有重要影響。也是“硅酸鹽水泥〞這一名稱由來(lái)的原因。不同熟料礦物與水作用時(shí)表現(xiàn)的性能是不同：C3S水化速度快、水化熱多，早期強(qiáng)度和最終強(qiáng)度高強(qiáng)度的來(lái)源C2S水化速度慢、水化熱少，早期強(qiáng)度低，最終強(qiáng)度高C3A水化速度最快、水化熱最多，強(qiáng)度低，與C4AF同屬“改變水泥熟料組成的相對(duì)含量，水泥的技術(shù)性能會(huì)隨之變化。例如：提高硅酸三鈣的含量，可以制得快硬高強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)水泥。〔二〕石膏在水泥生產(chǎn)過(guò)程中參加適量石膏起緩凝作用。摻量3%-5%，過(guò)多導(dǎo)致水泥石膨脹性破壞?！菜蜾X酸鈣〕〔三〕混合材料1、定義：在水泥生產(chǎn)時(shí),所摻入的天然或人工礦物材料,稱為混合材料2、作用：〔1〕改善性質(zhì)〔2〕增產(chǎn)，降水化熱、降強(qiáng)度、降本錢3、分類：混合材料按其是否可發(fā)生化學(xué)反響可分為活性混合材和非活性混合材料。非活性混合材料與水泥不能或很少反響生成水化物，在水泥中僅起填充作用。例如石英砂、粘土、石灰?guī)r等?；钚曰旌喜牧吓c水泥能生成具有膠凝性的水化物，它可改善水泥的某些性能,提高水泥產(chǎn)量，降低水泥本錢，擴(kuò)大使用范圍，還能充分利用工業(yè)廢渣。這類混合材料常用的有?；郀t礦渣、火山灰與粉煤灰等。主要成分為活性的氧化硅、氧化鈣、三氧化二鋁。窯灰是從水泥回窯窯尾廢氣中收集下的粉塵。窯灰的性能介于非活性混合材料和活性混合材料之間。三、硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)與硬化〔一〕水化硅酸鹽水泥遇水后，各熟料礦物與水發(fā)生化學(xué)反響,這一過(guò)程稱為水化，其反響式如下：3(CaO·SiO2)+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O(膠體)+3Ca(OH)2(晶體)2(2CaO·SiO2)+4H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2(晶體)3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O〔晶體〕4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O=3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O(膠體)石膏與局部水化鋁酸鈣反響，生成難溶的水化硫鋁酸鈣的針狀晶體。水化硫鋁酸鈣的存在，延緩了水泥的凝結(jié)時(shí)間。〔鈣礬石〕綜上所述，硅酸鹽水泥水化反響后，生成的水化產(chǎn)物有膠體和晶體，其結(jié)構(gòu)稱為水泥凝膠體。水化產(chǎn)物水化硅酸鈣、水化鐵酸鈣的膠體和水化鋁酸鈣、水化鐵酸鈣、、水化硫鋁酸鈣、氫氧化鈣的晶體，主要水化產(chǎn)物水化硅酸鈣的膠體?！捕衬Y(jié)與硬化塑性失去，強(qiáng)度產(chǎn)生，洛赫爾三階段理論來(lái)解釋：1、加水至初凝：水化產(chǎn)物小，數(shù)量少，呈可塑狀態(tài)。2、初凝至24h：水化加快，水化物大量形成，各顆粒交錯(cuò)連接成網(wǎng)，水泥凝結(jié)。3、24h至水化結(jié)束：石膏耗盡，結(jié)構(gòu)致密，強(qiáng)度提高。水泥的水化和硬化過(guò)程是連續(xù)的。水化是凝結(jié)硬化的前提,而凝結(jié)硬化是水化的結(jié)果。凝結(jié)標(biāo)志著水泥漿失去流動(dòng)性而具有了塑性強(qiáng)度，硬化那么表示水泥漿固化后的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有了機(jī)械強(qiáng)度。四、硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〔一〕化學(xué)性質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)1、氧化鎂含量水泥中氧化鎂水化慢，生成物體積膨脹，含量不宜超過(guò)5.0%。2、三氧化硫含量水泥中三氧化硫〔石膏摻入或含于原料中〕的含量不得超過(guò)3.5%。3、燒失量鍛燒不理想或受潮，Ⅰ型硅酸鹽水泥≤3.0%，Ⅱ型硅酸鹽水泥≤3.5%。4、不溶物殘?jiān)?，影響粘結(jié)質(zhì)量〔二〕物理、力學(xué)性質(zhì)細(xì)度硅酸鹽水泥比外表積勃氏法測(cè)定值應(yīng)大于300m22、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量指將水泥凈漿調(diào)制成標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)所需的水量。標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量是作為測(cè)定水泥的凝結(jié)時(shí)間和安定性等所用拌和水量的依據(jù)。測(cè)試結(jié)果具有可比性。各種水泥其值在23～31%之間。采用試桿法測(cè)試，以試桿沉入凈漿深度距底板6mm±1mm為水泥漿的用水量，舊標(biāo)準(zhǔn)試錐法。3、凝結(jié)時(shí)間〔從水泥加水拌和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(shí)間〕硅酸鹽水泥初凝不早于45min，終凝不遲于6.5h。分為初凝和終凝。初凝時(shí)間為從水泥加水拌和起至水泥漿開始失去可塑性所需的時(shí)間；終凝時(shí)間那么為從水泥加水拌和起至水泥漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需時(shí)間。初凝不宜過(guò)早，以便有足夠的時(shí)間完成混凝土和砂漿的攪拌、運(yùn)輸、澆搗和砌筑等施工操作；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間不得早于45min。水泥的終凝不宜過(guò)遲，以使混凝土施工完畢后，盡快到達(dá)規(guī)定的強(qiáng)度，以利下一步施工的進(jìn)行，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定硅酸鹽水泥終凝時(shí)間≤390min。4、體積安定性危害：在硬化中產(chǎn)生不均勻的體積變化，使水泥石產(chǎn)生膨脹裂紋、疏松、崩潰，影響工程質(zhì)量，甚至引起事故。原因：過(guò)量的游離氧化鎂和氧化鈣或摻入過(guò)多的石膏所致?？刂拼胧骸?〕氧化鎂和石膏由生產(chǎn)配料控制〔2〕氧化鈣由爐溫控制，不易控制，用試驗(yàn)檢測(cè)。測(cè)試方法：沸煮法舊標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可用試餅法，也可用雷氏夾法。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用雷氏夾法：養(yǎng)護(hù)24±2h，30min±5min加熱至沸，恒沸3h±5min，測(cè)張口張開小于5mm，合格規(guī)定：六種通用水泥中MgO的含量不大于5.0%，SO3的含量不大于3.5%〔礦渣水泥4.0%〕，安定性試驗(yàn)合格，那么為合格品，否那么為廢品?！睪B/T1346—2001〕5、強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí)〔標(biāo)號(hào)〕重要性：一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)：GB/T17671—1999測(cè)試方法：水泥：標(biāo)砂：水=1：3：0.5制成160mm×40mm×40mm的試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)〔20℃±1℃注意問(wèn)題：〔1〕任一強(qiáng)度不得低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，否那么為不合格，降級(jí)使用?！?〕等級(jí)中字母“R〞代表早強(qiáng)型?！?〕標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的是這一強(qiáng)度按一定保障率的低值。6、水化熱水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中放出的熱量〔化學(xué)熱〕稱為水泥的水化熱。水化放熱對(duì)大體積混凝土?xí)袃?nèi)熱外涼的溫度裂縫產(chǎn)生,是有害的，對(duì)建筑的冬期施工那么是有利的。廢品與不合格品1.、廢品水泥中，凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性中任一項(xiàng)不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的均視為廢品。2、不合格品水泥出廠后，凡細(xì)度、終凝時(shí)間、不溶物和燒失量中的任一項(xiàng)不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或混合材料摻加量超過(guò)最大限量和強(qiáng)度低于規(guī)定時(shí)為不合格品。水泥包裝標(biāo)志中水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、生產(chǎn)單位名稱和出廠編號(hào)不全的也屬于不合格品。第五章水泥§5.1通用水泥摻混合材料的硅酸鹽水泥要求：1、增產(chǎn)降本錢〔普通水泥〕2、改善某些方面的性質(zhì)〔水化熱大、耐熱差〕措施：摻混合材料一、六種通用水泥的組成成份注意：普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥及復(fù)合水泥的替代材料的規(guī)定二、六種通用水泥的性質(zhì)比擬頂目硅酸鹽水泥普通水泥礦渣水泥火山灰質(zhì)水泥粉煤灰水泥復(fù)合水泥主要性質(zhì)區(qū)分1、早期、后期強(qiáng)度高2、耐腐蝕差3、水化熱高4、抗碳化好5、抗凍性好6、耐磨性好7、耐熱性差1、早期強(qiáng)度稍低，后期強(qiáng)度高2、耐蝕性稍好3、水化熱略小4、抗碳化好5、抗凍性好6、耐磨性較好7、耐熱性稍好8、抗?jié)B性好早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高早期強(qiáng)度較高1、對(duì)溫度敏感，適于高溫養(yǎng)護(hù)；2、耐蝕性好；3、水化熱小；4、抗凍性差；5、抗碳化性較差1、泌水性大，抗?jié)B性差2、耐熱性較好3、干縮性較大1、保水性好、抗?jié)B性好2、干縮大3、耐磨性差1、泌水性大〔快〕，易產(chǎn)生失水裂紋，抗?jié)B性差2、干縮小、抗裂性好3、耐磨性差1、干縮較大強(qiáng)度等級(jí)42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R，32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R，32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R區(qū)分主因水化后Ca(OH)2多，抗蝕性差，但抗碳化能力強(qiáng)，反響快，高溫易分解摻料只降標(biāo)號(hào)，緩合性質(zhì)二次反響，早期強(qiáng)度低，熟料少，水化熱低，溫度敏感性強(qiáng)，Ca(OH)2少，耐蝕好，抗碳化能力差加水量大，易泌水，有連通孔隙，吸附性差，，用水量多，Ca(OH)2少有微細(xì)孔隙，用水量大吸附性差，粉煤灰比外表積小，用水量少用水量大三、六種通用水泥的適用范圍比擬工程硅酸鹽水泥普通水泥礦渣水泥火山灰質(zhì)水泥粉煤灰水泥復(fù)合水泥應(yīng)用優(yōu)先使用早期強(qiáng)度要求的砼，有耐磨要求的砼，嚴(yán)寒地區(qū)反復(fù)受凍融作用的砼，抗碳化要求高的砼，摻混料砼水下砼、海港砼、大體積砼、耐腐蝕性要求的砼，高溫下養(yǎng)護(hù)的砼高強(qiáng)度砼普通氣候及枯燥環(huán)境中的砼，有抗?jié)B要求的砼，受干濕交替作用的砼有耐熱要求的砼有抗?jié)B要求的砼受載較晚的砼可以使用一般工程高強(qiáng)度砼，水下砼，高溫養(yǎng)護(hù)砼，耐熱砼普通氣候環(huán)境中的砼抗凍性要求的砼，有耐磨要求的砼早期強(qiáng)度要求較高的砼不宜或不得使用大體積砼，耐腐蝕性要求高的砼早期強(qiáng)度要求較高的砼抗凍性要求高的砼，摻混料的砼，低溫或冬季施工砼，抗碳化要求高的砼耐熱砼、高溫養(yǎng)護(hù)的砼抗?jié)B要求高的砼枯燥環(huán)境中的砼，有耐磨要求的砼有抗?jié)B要求的砼水泥石的腐蝕與防止一、水泥石的腐蝕水泥石腐蝕的幾種類型：1、軟水腐蝕〔溶出性腐蝕〕含重碳酸鹽少的水如雨水、雪水、冷凝水及局部江湖水。原因：氫氧化鈣溶于水+流水作用〔特別是壓力水〕+滲透性大的砼氫氧化鈣溶水，濃度下降水化產(chǎn)物分解，溶出，破壞特點(diǎn)：開展慢。2、酸和酸性水腐蝕〔酸性腐蝕〕多為工業(yè)廢水和地下水落石出中碳酸的腐蝕。原因：氫氧化鈣+碳酸碳酸鈣+碳酸碳酸氫鈣〔溶解〕3、鹽類腐蝕〔多為鎂鹽和硫酸鹽腐蝕〕海水、地下水、式業(yè)廢水等中常見(jiàn)原因：硫酸鹽與氫氧化鈣反響生成鹽溶出，鎂鹽發(fā)生置換反響溶出。第一種反響是硫酸鹽介質(zhì)與水泥水化物中的鋁酸鈣作用，生成硫鋁酸鈣，其結(jié)晶物含有31個(gè)結(jié)晶水，固相體積較反響前的物質(zhì)體積增加227%。第二種反響是硫酸鹽介質(zhì)與水泥水化物中的氫氧化鈣產(chǎn)生反響，生成石膏，固相體積較反響前的物質(zhì)體積增加124%。特點(diǎn)：=1\*GB2⑴鈣釩石〔白色針狀〕膨脹破壞〔水泥桿菌〕；=2\*GB2⑵硫酸鎂破壞是雙重破壞作用，尤為嚴(yán)重。4、堿性腐蝕〔強(qiáng)堿〕原因：化學(xué)侵蝕〔溶析，失膠結(jié)能力〕和物理析晶作用〔脹裂〕5、糖、銨類、動(dòng)物脂肪、石油產(chǎn)品也有腐蝕作用，很多因素共同作用。二、水泥石腐蝕的防止1、內(nèi)因：氫氧化鈣和水化鋁酸鈣、孔隙的存在。2、外因：液態(tài)腐蝕介質(zhì)較固態(tài)更嚴(yán)重，較高溫度、較快的流速、較高的壓力、適宜的濕度及干濕交替等均可加速腐蝕過(guò)程。3、防止措施：〔1〕根據(jù)腐蝕環(huán)境特點(diǎn)，合理選擇水泥品種；〔2〕提高密實(shí)性；〔3〕設(shè)置保護(hù)層。通用水泥的包裝、標(biāo)志和儲(chǔ)運(yùn)1、包裝：袋裝〔質(zhì)量要求〕和散裝：袋裝水泥每袋凈含量５０ｋｇ，且不少于標(biāo)志質(zhì)量的９８％，隨機(jī)抽?。玻按?，總質(zhì)量不得少于１０００ｋｇ。其他包裝形式由供需雙方協(xié)商確定，但有關(guān)袋裝質(zhì)量要求必須符合上述原那么。2、標(biāo)志：袋裝：名稱、代號(hào)、凈含量、等級(jí)、許可證編號(hào)、生產(chǎn)者、地址、出廠編號(hào)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、生產(chǎn)日期和混料名稱。〔字體顏色〕摻火山灰質(zhì)混合材料的普通水泥還應(yīng)標(biāo)上“摻火山灰〞字樣。包裝袋兩側(cè)應(yīng)印有水泥名稱和強(qiáng)度等級(jí)。散裝：相同的標(biāo)志卡片。3、儲(chǔ)運(yùn)中注意：〔1〕防潮；〔2〕防混合：水泥不得和石灰、石膏、化肥等粉狀物混存同一倉(cāng)庫(kù)內(nèi)；〔3〕儲(chǔ)存分類；〔4〕環(huán)境要求；〔5〕時(shí)間限制。4、受潮處理：受潮程度處理方法使用場(chǎng)合只有粉塊，手捏可成粉壓碎粉塊通過(guò)試驗(yàn)，按實(shí)際強(qiáng)度使用局部結(jié)成硬塊篩除硬塊，壓碎粉塊通過(guò)試驗(yàn)，按實(shí)際強(qiáng)度使用于非重要部位或用于砂漿大局部結(jié)成硬塊粉碎磨細(xì)不做為水泥，做為混料摻入砂漿〔≦25%〕水泥的驗(yàn)收根本內(nèi)容：1、核對(duì)包裝及標(biāo)志是否相符2、校對(duì)出廠檢驗(yàn)報(bào)告：7d強(qiáng)度、安定性、凝結(jié)時(shí)間，32d補(bǔ)28d強(qiáng)度。3、復(fù)檢：重點(diǎn)部位使用的水泥或可疑、過(guò)期或保存不當(dāng)水泥。4、仲裁檢驗(yàn)：水泥交貨時(shí)質(zhì)量驗(yàn)收依據(jù)，分為抽取實(shí)物和水泥廠同編號(hào)水泥兩種方式?！?.2專用水泥定義：有專門用途的水泥，舉例一、砌筑水泥定義、代號(hào)：強(qiáng)調(diào)和易性，代號(hào)為M技術(shù)要求：〔GB/T3183—1997〕〔1〕細(xì)度〔2〕凝結(jié)時(shí)間：初凝時(shí)間不早于60min〔晚〕〔3〕安定性：SO3含量不超過(guò)4.0%〔多〕〔4〕強(qiáng)度：175、225號(hào)〔低〕〔5〕流動(dòng)性：灰砂比1：2.5，水灰比為0.45，流動(dòng)度＞125mm。泌水率不得超過(guò)2%特點(diǎn)和用途：〔1〕特點(diǎn)：利用工業(yè)廢渣，降低本錢；節(jié)約水泥?！?〕用于工業(yè)與民用建筑的砌筑砂漿和內(nèi)墻抹面砂漿，不用于鋼筋混凝土。二、道路水泥1、定義：道路水泥是專用于水泥混凝土路面工程的專用特種水泥，它是由以硅酸鈣為主要成分和多量的鐵鋁酸鈣的道路水泥熟料，0～10%活性混合材料和適量石膏組成，經(jīng)磨細(xì)而制得的水硬性膠凝材料，為道路硅酸鹽水泥〔道路水泥〕2、技術(shù)要求：〔GB13693—92〕〔1〕化學(xué)性質(zhì)：MgO含量不超過(guò)5.0%SO3含量不超過(guò)3.5%燒失量不超過(guò)3.0%CaO含量旋窯不大于1%，立窯不大于1.8%堿含量合格〔Na2O+0.625K2O≯0.6%〔2〕礦物組成：C3A≯5%C4AF≮〔3〕物理和力學(xué)性質(zhì)：細(xì)度凝結(jié)時(shí)間〔初凝時(shí)間不早于60min，終凝不遲于10h〕安定性干縮性〔28d干縮率不大于0.1%〕耐磨性(磨損率不大于3.6kg/m2強(qiáng)度：425、525、625號(hào)3、特點(diǎn)和用途：〔1〕特點(diǎn)：用道路水泥配制的路面混凝土具有早強(qiáng)、高抗折強(qiáng)度、低抗折彈性模量、耐磨、低收縮、抗凍融、抗硫酸鹽侵蝕等優(yōu)良性能，能滿足不同等級(jí)道路路面工程的技術(shù)要求。它適用于公路路面、城市及工礦企業(yè)道路路面、機(jī)場(chǎng)路面及碼頭、貨場(chǎng)、廣場(chǎng)等水泥混凝土面板工程，也可用于地面磚等面板制品的生產(chǎn)。道路水泥的應(yīng)用與推廣，對(duì)提高我國(guó)水泥混凝土路面的質(zhì)量，延長(zhǎng)水泥混凝土路面的使用壽命，促進(jìn)國(guó)內(nèi)水泥混凝土路面的技術(shù)進(jìn)步，都具有現(xiàn)實(shí)與長(zhǎng)遠(yuǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義，有著廣闊的開展前景?！?〕用于道路路面、機(jī)場(chǎng)道面、城市廣場(chǎng)等〔耐磨、耐用久、裂縫和磨耗少〕。道路水泥也可用于其他建筑工程，且能取得優(yōu)于通用水泥的使用效果。三、大壩水泥1、中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣水泥〔1〕定義與區(qū)分：區(qū)分：礦渣〔礦渣含量20%--60%，允許用不超過(guò)混合材料50%的磷渣或粉煤灰來(lái)代替?！?〕技術(shù)要求：〔GB200—89〕①礦物成分：C3A≯？〔中〕6%〔低〕8%C3S≯②化學(xué)性質(zhì)：MgO含量不超過(guò)5.0%〔6%〕SO3含量不超過(guò)3.5%CaO含量〔中〕不大于1%，〔低〕不大于1.2%堿含量合格〔Na2O+0.625K2O≯〔中〕0.6%〔低〕1.0%③物理和力學(xué)性質(zhì)：細(xì)度0.08mm方孔篩篩余量不超過(guò)12%凝結(jié)時(shí)間〔初凝時(shí)間不早于60min，終凝不遲于12h〕安定性水化熱強(qiáng)度：325、425、525號(hào)〔3〕特點(diǎn)和用途：特點(diǎn)：水化熱低。用于大壩、大型構(gòu)筑物、大型房屋的根底等大體積工程。用于建筑攔河壩、水電站等大型水利建筑工程和要求水泥水化熱低的大體積混凝土工程。大型工程要求水泥不僅要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，而且對(duì)水泥質(zhì)量的均勻穩(wěn)定性要求較嚴(yán)。2、低熱微膨脹水泥〔LHEC〕〔1〕定義：以?；郀t礦渣為主分，制成低水化熱和微膨脹性能的水泥?！?〕技術(shù)要求：〔GB2938---1997〕SO3含量不超過(guò)4%---7%細(xì)度：比外表積≥300m2凝結(jié)時(shí)間安定性強(qiáng)度：325、425水化熱〔3〕特點(diǎn)和用途：特點(diǎn)：該水泥由于水化熱低于同標(biāo)號(hào)的水工水泥，而且具有微膨脹性能可補(bǔ)償混凝土后期降溫階段的收縮，所以特別適用于大體積的水工建筑，當(dāng)然也可以用于工業(yè)和民用建筑。采用這種水泥筑壩可以簡(jiǎn)化降溫冷卻措施，降低造價(jià)，加速施工進(jìn)度，并可防止大體積混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫。低熱微膨脹水泥主要適用于要求較低水化熱和要求補(bǔ)償收縮的混凝土，大體積混凝土,也可用于一般工業(yè)和民用建筑，對(duì)要求抗?jié)B和抗硫酸鹽侵蝕的工程也較適合。該水泥已先后用于浙江波潭壩、浙江長(zhǎng)召壩、福建閩江池潭壩和浙江緊水灘水電工程拱圍堰，均獲得良好效果，尤其是在緊水灘工程的拱圍堰上使用時(shí)，在長(zhǎng)81米、寬7.2～3.6米、高20米的壩段上，實(shí)行通倉(cāng)，高塊連續(xù)澆筑,配合使用滑模，工期縮短到20天，僅為習(xí)慣采用的分段分塊方法施工工期的五分這一，取得了顯著的效果。用于要求低熱和補(bǔ)償收縮的混凝土、大體積混凝土，和要求抗?jié)B和抗硫酸鹽侵蝕的工程。3、低熱粉煤灰硅酸鹽水泥低熱粉煤灰硅酸鹽水泥是一種利用粉煤灰作混合材生產(chǎn)的，水化熱較低的水泥，主要用于要求水化熱低的大體積混凝土工程。該水泥已在水利建筑工程中使用?！?.3特性水泥某種性能比擬突出的一類水泥，舉例一、快硬硅酸鹽水泥定義：以3天抗壓強(qiáng)度表示標(biāo)號(hào)技術(shù)性質(zhì)：〔GB199—90〕MgO含量不超過(guò)5.0%〔6%〕細(xì)度0.08mm方孔篩篩余量不超過(guò)10%凝結(jié)時(shí)間〔初凝時(shí)間不早于60min，終凝不遲于10h〕安定性強(qiáng)度：325、375、425〔3d〕特點(diǎn)和用途：〔1〕特點(diǎn)：早期強(qiáng)度高，后期強(qiáng)度仍增長(zhǎng)〔2〕用于緊急搶修工程、軍事工程、冬季施工工程和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土或預(yù)制件中。儲(chǔ)運(yùn)中考前須知：防潮；不易久儲(chǔ)。二、快凝快硬硅酸鹽水泥1、定義：以硅酸三鈣、氟鋁酸鈣為主參加硬石膏、粒化高爐礦渣、無(wú)水硫酸鈉，經(jīng)磨細(xì)而成，又稱雙快水泥，即所謂“小時(shí)水泥〞。這一系列的水泥相當(dāng)于美國(guó)的調(diào)凝水泥，日本超速硬水泥，德國(guó)的速凝水泥。2、技術(shù)要求：〔JC314—82〕是一種凝結(jié)硬化快，小時(shí)強(qiáng)度高，凝結(jié)時(shí)間可以調(diào)節(jié)的水硬性水泥。細(xì)度：比外表積≥4500cm2/gSO3含量不超過(guò)9.5%凝結(jié)時(shí)間〔初凝時(shí)間不早于10min，終凝不遲于60min〕強(qiáng)度：雙快---150、雙快-----200號(hào)3、特點(diǎn)和用途：〔1〕特點(diǎn)：早期強(qiáng)度高，凝結(jié)速度快〔2〕用于軍事工程、機(jī)場(chǎng)跑道路面、橋梁、隧道和涵洞、錨噴支護(hù)工程等緊急搶修工程以及冬季施工工程和堵漏工程中。4、中考前須知：不與其它水泥混用。三、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥1、定義：以硅酸鈣為主，有一定的抗硫酸鹽侵蝕的性能。含硫酸鹽的水中，SO42-能與水泥石中水化鋁酸鈣作用，形成水化硫鋁酸鈣等，使體積產(chǎn)生膨脹，從而導(dǎo)致混凝土破壞。而且這一反響隨著C3A和C3S含量高時(shí)更為明顯。因此抗硫酸鹽硅酸鹽水泥的熟料組成，必須要求C3A和C32、技術(shù)性質(zhì)：〔GB748—96〕MgO含量不超過(guò)5.0%SO3含量不超過(guò)2.5%CaO含量不大于1%細(xì)度0.08mm方孔篩篩余量不超過(guò)10%凝結(jié)時(shí)間〔初凝時(shí)間不早于45min，終凝不遲于10h〕安定性強(qiáng)度：425、525號(hào)3、特點(diǎn)和用途：〔1〕特點(diǎn)：抗硫酸鹽侵蝕，水化熱低〔2〕用于受硫酸鹽侵蝕的海港、水利、地下隧涵、引水、道路與橋梁根底等工程中?？沽蛩嘣诘叵禄蛩惺褂幂^好，地上鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中也要慎用抗硫水泥。普通水泥、礦渣水泥、大壩水泥中只要水泥中鋁酸三鈣含量低于5%，可作代用品。四、白色硅酸鹽水泥定義：氧化鐵含量少的水泥。〔簡(jiǎn)介原料和生產(chǎn)及本錢〕技術(shù)要求：〔GB12957—91〕與普通水泥相近強(qiáng)度：325、425、525、625號(hào)白度和產(chǎn)品等級(jí)關(guān)系3、特點(diǎn)和用途：〔1〕特點(diǎn)：色白〔2〕用于建筑裝飾工程及裝飾制品中。五、鋁酸鹽水泥定義和分類：以鋁酸鈣為主分。有高鋁水泥、低鈣鋁酸鹽水泥、鋁酸鹽自應(yīng)力水泥等。高鋁水泥又名釩土水泥〔HAC〕〔1〕定義：高鋁水泥是以礬土和石灰石等為原料，氧化鋁含量約為50%〔2〕礦物成分：CA〔70%〕、CA2、C12A7、C2AS、CA〔3〕技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〔GB201—81〕外觀、密度、細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間；強(qiáng)度：以3d強(qiáng)度確定標(biāo)號(hào)。28天的強(qiáng)度應(yīng)予測(cè)定，其實(shí)測(cè)值不得低于同標(biāo)號(hào)的3天指標(biāo)。〔4〕特性和工程應(yīng)用特性：快硬高強(qiáng)，但長(zhǎng)期強(qiáng)度下降〔24h—80%，長(zhǎng)期晶格轉(zhuǎn)化〕；需要在低溫下施工和養(yǎng)護(hù)〔超過(guò)30℃，下降40%水化熱大〔1d放70%--80%〕；硬化后能耐高溫〔1300---1400℃抗?jié)B性、抗酸性、抗硫酸鹽性能好〔幾無(wú)氫氧化鈣〕；易受堿性腐蝕〔與含氫氧化鈣材料混用，強(qiáng)度下降且體積膨脹〕。應(yīng)用：用于緊急搶修、冬季施工和早期強(qiáng)度要求特高的工程中；用于受高溫工程，配制耐熱混凝土和不定型的耐火材料；用于要求不抗?jié)B、抗酸性和抗硫酸鹽腐蝕的工程；用于配制膨脹水泥、自應(yīng)力水泥。不用于：長(zhǎng)期承載的工程；蒸氣養(yǎng)護(hù)構(gòu)件；厚度大于450mm的大體積工程中，不與其它水泥混用，不與堿性溶液接觸。六、膨脹水泥及自應(yīng)力水泥1、定義：參加膨脹劑2、分類：硅酸鹽、鋁酸鹽和硫鋁酸鹽三類3、原理：產(chǎn)生較多的膨脹型水化硫鋁酸鈣4、類型和性質(zhì)應(yīng)用〔1〕硅酸鹽類膨脹水泥：參加高鋁水泥和石膏，分為三類①無(wú)收縮快硬硅酸鹽水泥〔ZBQ11009—88〕〔澆筑水泥〕定義：無(wú)收縮快硬硅酸鹽水泥是一種改性硅酸鹽水泥，它具有硬化速度快、早期及后期強(qiáng)度高、微膨脹等優(yōu)良性能。主要技術(shù)性能：強(qiáng)度：525、625、725號(hào)；初凝不早于30min，終凝不遲于6h。特性：1、終凝時(shí)間較短，硬化速度快；石灰膨脹劑的摻入不影響水泥的安定性，具有與硅酸鹽水泥相同的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。2、具有明顯的早強(qiáng)性。配制早強(qiáng)或高強(qiáng)混凝土。3、微膨脹性：水泥及其配制的建筑砂漿及混凝土具有微膨脹性能，大大改善了硅酸鹽水泥混凝土的抗收縮性能。4、具有高的鋼筋粘結(jié)力。5、抗凍性等耐久性與硅酸鹽水泥相同。應(yīng)用：無(wú)收縮快硬硅酸鹽水泥適宜于配制快硬高強(qiáng)砂漿或混凝土，用于建筑裝配式框架節(jié)點(diǎn)和鋼筋漿錨聯(lián)接節(jié)點(diǎn)；各種現(xiàn)澆混凝土工程的接縫工程；機(jī)器設(shè)備安裝的二次灌漿工程；要求快硬、高強(qiáng)、無(wú)收縮的混凝土工程。②膨脹硅酸鹽水泥〔85%--88%的硅酸水泥熟料，6%--7.5%的高鋁水泥，6%--7.5%的二水石膏〕用于拌制防水混凝土，用于水管的接頭、屋面剛性防水層、結(jié)構(gòu)的接縫、修補(bǔ)、加固，大型設(shè)備底座的地腳螺栓灌注，但不用于硫酸鹽腐蝕環(huán)境。③自應(yīng)力硅酸鹽水泥〔提高膨脹組分的含量，70%--75%的硅酸水泥熟料，12%--13%的高鋁水泥，14%--17%的二水石膏〕〔JC/T218—1995〕比外表積≥340m2凝結(jié)時(shí)間：初凝不早于30min，終凝不遲于6h30min，安定性合格用于自應(yīng)力鋼筋混凝土的水池結(jié)構(gòu)、壓力管道、電桿等〔2〕自應(yīng)力鋁酸鹽水泥〔JC214—1991〕較高的自應(yīng)力及抗?jié)B、氣密性，用于制作大口徑的或較高壓力和自應(yīng)力水管或輸氣管等?！?〕硫鋁酸鹽自應(yīng)力水泥〔JC715—1996〕用于制作大口徑輸水管和各種輸油管、輸氣管。石膏參加較少，可制作補(bǔ)償收縮的水泥。第六章混凝土及砂漿§6.1概述混合、硬化一、混凝土的定義與分類混合、硬化1、定義：廣義上：膠凝材料+外摻料+必要的化學(xué)摻和劑人造石材狹義上：水泥+砂+石+水+外加劑+外摻料普通混凝土2、分類：混凝土的分類：〔1〕按生產(chǎn)和施工方法的不同分為：泵送、噴射、碾壓、擠壓、壓力灌漿、預(yù)拌混凝土。補(bǔ)充：碾壓砼----碾壓混凝土近年開展較快，可用于大體積混凝土結(jié)構(gòu)〔如水工大壩、大型根底〕、工業(yè)廠房地面、公路路面及機(jī)場(chǎng)道面等。用于大體積混凝土的碾壓混凝土的澆筑機(jī)具與普通混凝土不同，其平整使用推土機(jī)，振實(shí)用碾壓機(jī)，層間處理用刷毛機(jī)，切縫用切縫機(jī)，整個(gè)施工過(guò)程的機(jī)械化程度高，施工效率高，勞動(dòng)條件好，可大量摻用粉煤灰，與普通棍凝土相比，澆筑工期可縮短1/3-1/2，用水量可減少20%，水泥用量可減少30%-60%。擠壓砼：用于預(yù)應(yīng)力工程中?！?〕按用途不同分為：結(jié)構(gòu)、防水、道路、水工、耐熱、耐酸、防射線、膨脹混凝土?！?〕按所用的膠凝材料的不同分為：水泥、瀝青、石膏、水玻璃、硅酸鹽及低聚物砼等。〔4〕按抗壓強(qiáng)度〔fcu〕的不同分為：普通、高強(qiáng)、超高強(qiáng)型砼。水泥混凝土的分類：------------2000kg/m3------------2500kg/m3----------輕砼普通砼重砼輕質(zhì)結(jié)構(gòu)及絕熱材料一般工程中核能工程中二、混凝土的特點(diǎn)混凝土是現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)的主要材料，我國(guó)每年混凝土用量約10億立方米，鋼筋用量約2500萬(wàn)噸，規(guī)模之大，耗資之巨，居世界前列?？梢灶A(yù)見(jiàn)，鋼筋混凝土仍將是我國(guó)在今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的一種重要的工程結(jié)構(gòu)材料。優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)性、良好的施工性能、性能的多樣性、耐久性好、與鋼筋結(jié)合力強(qiáng)、綜合利用舉例：根底支撐多用砼支撐的原因；水泥、外加劑及結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)的開展給砼的應(yīng)用帶來(lái)更大的延伸；砼使用時(shí)間長(zhǎng)〔上海外灘建筑100年以上〕；鋼管砼、型鋼砼等的應(yīng)用；工業(yè)廢料輕骨料〔如爐渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等〕用于輕砼。缺點(diǎn)：自重大、比強(qiáng)度小、脆性大、抗拉強(qiáng)度低、施工周期長(zhǎng)、質(zhì)量波動(dòng)大。舉例：超高層建筑；配筋及采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)改善；振搗質(zhì)量影響。3、新開展：再生骨料砼：在荷蘭的德?tīng)柗蛱?，一個(gè)272所住宅的方案中，所有的混凝土墻均利用了再生骨料，該方案下一步的方案，是在混凝土樓板中也利用再生骨料。當(dāng)然，在利用這些再生骨料時(shí)，需對(duì)這種餛凝土的性能進(jìn)行試驗(yàn)；纖維增強(qiáng)砼：目前研究較多的有鋼纖維、耐堿玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚丙烯纖維或尼龍合成；預(yù)填骨料升漿混凝土：國(guó)內(nèi)在大連中遠(yuǎn)60000t船塢工程中，因地質(zhì)條件復(fù)雜，船塢底板首次采用了坐落于基巖上的預(yù)填骨料升漿混凝土，即用密度較大的厚4~5m的鐵礦石作為預(yù)填骨料，礦石層下再鋪設(shè)1m厚的石灰石塊石。礦石層上是厚60-80cm的現(xiàn)澆鋼筋混凝土板在預(yù)填骨料層中布置壓漿孔注入砂漿，形成預(yù)填骨料升漿混凝土。采取這種工藝，縮短了工期，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益自密實(shí)砼：〔1〕粗骨料的體積為固體混凝土體積的50%；〔2〕細(xì)骨料的體積為砂漿體積的40%；〔3〕水灰比為0.9-1.0；〔4〕進(jìn)行流動(dòng)性試驗(yàn)，確定超塑化劑用量及最終的水灰比，使材料獲得最優(yōu)的組成。砼質(zhì)量要求：和易性、強(qiáng)度、耐久性?！?.2普通混凝土的組成材料砼：砂石占65%--75%，構(gòu)成骨架，水泥漿起潤(rùn)滑和膠結(jié)作用。一、水泥1、品種的選擇：根據(jù)工程特點(diǎn)、施工條件、工程所處的環(huán)境來(lái)選用強(qiáng)度的選擇：高強(qiáng)高配、低強(qiáng)低配〔原那么〕水泥強(qiáng)度等級(jí)為砼強(qiáng)度等級(jí)的1.5—2.0倍為宜，對(duì)于高強(qiáng)砼可取勝0.9—1.5倍。原因：高強(qiáng)低配〔為滿足和易性和密實(shí)性要求超量用水泥不經(jīng)濟(jì)〕低強(qiáng)高配〔水泥用量過(guò)多，不經(jīng)濟(jì)且收縮及變形大〕二、細(xì)骨料〔砂〕〔建筑用砂石新國(guó)標(biāo)2002年2月1日實(shí)施〕〔GB/T14684—2001〕體積膨脹率粒徑在0.15—4.75mm之間的骨料，這次出臺(tái)的建筑用砂新國(guó)標(biāo)的特點(diǎn)之一是列入了人工砂品種，在分類與規(guī)格中明確了砂按產(chǎn)源分為天然砂和人工砂兩類，天然砂包括河砂、湖砂、山砂及淡化海砂；人工砂包括機(jī)制砂、混合砂。砂按細(xì)度模數(shù)分為粗、中、細(xì)3中規(guī)格，并按技術(shù)要求分為Ⅲ個(gè)類別，用于小于C30級(jí)大于C60級(jí)的各種混凝土及建筑砂漿。多用河砂和人工砂。體積膨脹率1、砂的物理性質(zhì)：側(cè)重砂體積與含水率的關(guān)系含水率4%--7%含水率4%--7%2、有害雜質(zhì)：用砂要潔凈，不含雜質(zhì)，且砂中云母、硫化物、硫酸鹽、氯鹽和有機(jī)雜質(zhì)等的含量符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定〔表6—1〕分為三級(jí)。重要工程進(jìn)行堿活性檢驗(yàn)；海砂的使用規(guī)定。3、砂的顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度〔1〕定義：顆粒級(jí)配表示大小顆粒粒徑的砂混合后的搭配情況。粗細(xì)程度指不同顆粒大小的砂混合后總體的粗細(xì)程度，有粗、中、細(xì)之分。〔2〕要求：級(jí)配良好的粗中砂?！?〕原因：級(jí)配良好那么砂粒之間互相填充，砼中用水泥量減少，節(jié)約水泥和提高砼強(qiáng)度。相同用量下細(xì)砂的總外表積大，而粗砂的總外表積小，拌合用的水泥少。〔4〕試驗(yàn)測(cè)定方法：篩分析法。①篩孔：9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm方孔篩(舊：5.0、2.5、1.25、0.63、0.315、0.160mm方孔篩)②天平稱500g干砂--倒在由粗到細(xì)放好的套篩(并加篩底)---電動(dòng)搖篩機(jī)搖篩--稱各篩上的干砂質(zhì)量mi(9.5mm除外),i計(jì)算分計(jì)篩余百分率αi=(mi/500)*100%ij=1---計(jì)算累計(jì)篩余百分率Ai=∑αj----j=1(A(A2+A3+A4+A5+A6)-5A1100-A1計(jì)算砂的細(xì)度模數(shù)Mx100-A1----根據(jù)各篩的累計(jì)篩余和細(xì)度模數(shù)判別砂的顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度。③顆粒級(jí)配的判定方法：級(jí)配表法〔以0.6mm方孔篩上的累計(jì)篩余判定級(jí)配區(qū)，然后再將各個(gè)累計(jì)篩余與該級(jí)配區(qū)的取值范圍比擬，除4.75、0.6mm方孔篩上完全符合外，其余超過(guò)量不超過(guò)5%為級(jí)配良好，否那么不良?！臣?jí)配曲線圖法：將累計(jì)篩余依據(jù)篩孔尺寸繪在篩分曲線中，與篩分曲線比對(duì)判定。優(yōu)先選擇2區(qū)砂，選1區(qū)砂〔較粗〕時(shí)，提高砂率，并保證水泥用量，以滿足工作性，選3區(qū)砂〔較細(xì)〕時(shí)，降低砂率，以保證強(qiáng)度④細(xì)度判別法：Mx=3.7—3.1，為粗砂；Mx=3.0—2.3，為中砂；Mx=2.2—1.6，為細(xì)砂；建筑用卵石、碎石新國(guó)標(biāo)明確了分類、規(guī)格、類別及用途，建筑用卵石、碎石同樣有Ⅲ個(gè)類別，用于小于C30級(jí)大于C60級(jí)的各等級(jí)混凝土。對(duì)于砂、石的堿集料問(wèn)題，新標(biāo)準(zhǔn)都作出了規(guī)定。⑤實(shí)際應(yīng)用:人工級(jí)配或過(guò)篩。例題：篩孔尺寸〔mm〕分計(jì)篩余累計(jì)篩余〔g〕〔%〕〔%〕9.50004.75306.06.02.36469.215.21.1814829.644.80.69018.062.80.38016.078.80.158517.095.8篩底214.2100.0Mx=2.8為中砂。4、鞏固性：用硫酸鈉飽和溶液滲入砂?？p隙后結(jié)晶檢驗(yàn)經(jīng)5次循環(huán)后質(zhì)量損失合規(guī)定?！?.2普通混凝土的組成材料三、粗骨料〔石子〕〔GB/T14685—2001〕分類：碎石、卵石。建筑用卵石、碎石新國(guó)標(biāo)明確了分類、規(guī)格、類別及用途，建筑用卵石、碎石同樣有Ⅲ個(gè)類別，用于小于C30級(jí)大于C60級(jí)的各等級(jí)混凝土。對(duì)于砂、石的堿集料問(wèn)題，新標(biāo)準(zhǔn)都作出了規(guī)定。1、有害雜質(zhì)：粘土、淤泥、細(xì)屑、硫酸鹽、硫化物和有機(jī)雜質(zhì)等符合規(guī)定。2、顆粒形狀及外表特征：碎石外表粗糙且有孔隙與水泥粘結(jié)好，但工作性較差；卵石與水泥粘結(jié)力差，但拌合物的工作性好。三維長(zhǎng)度相差不大的粗骨料最好，針狀、片狀顆粒在受力時(shí)易斷且增大空隙率，使工作性變差，需控制。3、最大粒徑及顆粒級(jí)配dm為公稱粒級(jí)的上限，增大那么比外表積小，用水泥量少，所以盡量大，但由于尺寸與配筋的限制，不能太大，大于40mm并無(wú)多少好處?！睪B50204—92〕規(guī)定最大粒徑不得大于結(jié)構(gòu)截面最小邊長(zhǎng)尺寸的1/4,同時(shí)不得大于鋼筋最小凈距3/4。對(duì)于實(shí)心板，可允許采用板厚1/2的粒徑，但最大不得大于50mm。對(duì)于泵送砼，碎石的最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比，不宜大于1/3，卵石不宜大于1/2.5。級(jí)配用標(biāo)準(zhǔn)篩孔為2.36、4.75、9.5、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0、90.0mm等十二個(gè)方孔篩，計(jì)算分計(jì)和累計(jì)篩余進(jìn)行判別。不宜用單一的單粒級(jí)配制混凝土。骨料的強(qiáng)度①立方體強(qiáng)度檢驗(yàn)：母巖、較大的卵石制成邊長(zhǎng)為50mm的立方體，在飽水狀態(tài)下測(cè)抗壓強(qiáng)度與砼強(qiáng)度之比，作為強(qiáng)度指標(biāo)〔不小于1.5〕。G1-G2②壓碎指標(biāo):將氣干狀態(tài)下9.5—19.0mmG1-G2G1G1值越小,表表抗壓碎能力越強(qiáng)骨料的體積穩(wěn)定性〔鞏固性〕用飽和的硫酸鈉溶液浸漬法檢驗(yàn)。骨料的含水狀態(tài)：分為枯燥、氣干、飽和面干、濕潤(rùn)狀態(tài)，計(jì)算配合比時(shí)以枯燥狀態(tài)為基準(zhǔn)，有時(shí)用飽和面干狀態(tài)。四、混凝土拌合用水及養(yǎng)護(hù)用水〔JGJ63—89〕清潔水：飲用水、地表水、地下水、海水及經(jīng)適當(dāng)處理或處置的工業(yè)廢水。對(duì)水質(zhì)疑心時(shí)，對(duì)檢驗(yàn)水與蒸餾水水分別做水泥凝結(jié)時(shí)間和砂漿或混凝土強(qiáng)度比照試驗(yàn)?！?.3混凝土拌合物的和易性一、和易性的概念〔GB80—85〕定義：易于施工各工序，并質(zhì)量均勻、各組分不離析，成型密實(shí)。含義：流動(dòng)性、粘聚性、保水性三個(gè)方面。流動(dòng)性是在自身或施工機(jī)械振搗下產(chǎn)生流動(dòng)并均勻密實(shí)地填滿模板的性能，其大小反映了拌合物的稀稠程度，影響施工工兵難易及混凝土的質(zhì)量。粘聚性是在施工中有粘聚力，各組分不離析，使混凝土整體均勻的性能。保水性是在施工過(guò)程中有一定的保水能力，不致辭產(chǎn)生嚴(yán)重泌水，泌水會(huì)使密實(shí)性下降面質(zhì)量降低。三者之間的相互聯(lián)系相互矛盾，統(tǒng)一于和易性這一概念之中。二、和易性的評(píng)定方法〔1〕坍落度坍落度在測(cè)坍落度的同時(shí)，觀測(cè)粘聚性、保水性。方法〔2〕維勃稠度法〔坍落度小于10mm時(shí)〕振平時(shí)間為維勃稠度。三、流動(dòng)性〔坍落度〕的選擇分為：干硬性砼〔0—10mm〕、塑性砼〔10—90mm〕、流動(dòng)砼〔100—150mm〕、大流動(dòng)砼〔＞160mm〕結(jié)合施工條件、構(gòu)件截面大小、配筋疏密程度、搗實(shí)方法等確定坍落度?！睪B50524—92〕配筋密、人工搗實(shí)、截面窄、泵送，坍落度應(yīng)大。坍落度越大，水泥漿越多，多用水泥；加水多，強(qiáng)度下降，耐久性降低。四、影響和易性的主要因素1、水泥漿的用量：在水灰比一定的情況下，增加水泥漿的用量，流動(dòng)性增大，但不經(jīng)濟(jì)且易使粘聚性和保水性變差，強(qiáng)度下降，但過(guò)少，不能填滿骨料空隙或不能很好包裹骨料，粘聚性變差，流動(dòng)性小。泥漿的稠度〔水灰比〕：在水泥用量一定的情況下，水灰比W/C小，那么流動(dòng)性女孩差，但粘聚性和保水性好，過(guò)小，干稠，施工困難且不易密實(shí)，增大水灰比那么流動(dòng)性好，但水灰比太大那么粘聚性和保水性不良，產(chǎn)生離析、流漿，降低質(zhì)量。在一定的條件下，要使用權(quán)混凝土拌合物獲得一定的流動(dòng)性，所需的單位用水量根本上是一個(gè)定值。那么加大用水量，強(qiáng)度耐久性降低，對(duì)混凝土拌合物流動(dòng)調(diào)整時(shí)，保持W/C不變，增加水泥漿用量來(lái)調(diào)整。表6---9砂率：砂的質(zhì)量占砂石總質(zhì)量的百分率.砂的作用是填充石子間的空隙并以水泥砂漿包裹在石子的外外表。砂率的變動(dòng)會(huì)使骨料的空隙率和總外表積有顯著的改變。過(guò)大時(shí)，水泥漿用量相應(yīng)的增加，過(guò)小時(shí)，不能保證粗骨料間的足夠的水泥砂漿，影響其和易性。達(dá)合理值，為最正確砂率。通過(guò)試驗(yàn)求得。水泥用量kg/m3坍落度mm合理含砂率水泥用量kg/m3坍落度mm合理含砂率合理含砂率合理含砂率4、組成材料的品種及性質(zhì)水泥：在常用水泥中，以普通水泥所配置混凝土拌合物的流動(dòng)性和保水性好，當(dāng)使用礦渣水泥和火山灰時(shí)，流動(dòng)性好且砂渣水泥泌水性大。骨料：級(jí)配好、較粗骨料，在相同配合比下流動(dòng)性好，過(guò)粗那么保水性、粘聚性差。河砂及卵石比山砂、碎石拌合物的流動(dòng)性大。時(shí)間及溫度：隨時(shí)間的延長(zhǎng)，流動(dòng)性變差。環(huán)境溫度的升高，水分蒸發(fā)及水化反響加快，坍落度損失加快。外加劑：在不增加水泥漿用量的條件下，獲得較好的和易性。施工方法：機(jī)械優(yōu)于人工。五、改善和易性的措施改善砂、石的級(jí)配。2、采用較粗的砂石。3、采用合理砂率。4、摻入外加劑。5、坍落度小，保持W/C不變，增加水泥漿用量，坍落度過(guò)大，但粘聚性好時(shí)，保持砂率不變，增加砂石用量?！?.4混凝土的強(qiáng)度包括抗壓、抗拉、抗彎、抗剪強(qiáng)度及與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度常作為評(píng)定混凝土質(zhì)量的指標(biāo)，作為強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。一、混凝土的抗壓強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)GBJ87—85：制作150*150*150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下〔20℃±3℃，相對(duì)濕度以上〕養(yǎng)護(hù)28d，測(cè)得的立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)非標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件乘以折算系數(shù)?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu，k〔95%保證率，強(qiáng)度低于該值的百分率不超過(guò)5%〕分為C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等12個(gè)等級(jí).二、混凝土軸心抗壓強(qiáng)度〔更接近于構(gòu)件形狀〕150*150*300mm〔一般高為寬的2—3〕倍的棱柱體試件測(cè)軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)cp＜fcufcp≈〔0.7—0.8〕fcu三、混凝土的抗拉強(qiáng)度只為抗壓強(qiáng)度的1/10—1/20，且隨著強(qiáng)度等級(jí)的提高其比值變小。作為抗裂度的指標(biāo)，也可間接衡量混凝土與鋼筋間的粘結(jié)強(qiáng)度。采用邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件作劈裂試驗(yàn)來(lái)測(cè)定劈裂抗拉強(qiáng)度。FtS≈0.35fcu3/4四、混凝土與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度粘結(jié)強(qiáng)度來(lái)源于鋼筋與混凝土之間的摩擦力、鋼筋與水泥之間的粘結(jié)力、鋼筋外表的機(jī)械嚙合力。與混凝土的質(zhì)量有關(guān)，與抗拉強(qiáng)度成正比，并與鋼筋尺寸、種類、位置及荷載、環(huán)境有關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，埋入Φ19標(biāo)準(zhǔn)變形鋼筋，以不超過(guò)期4Mpa/min的加荷速度對(duì)鋼筋施加拉力至屈服或裂開或加荷端鋼筋滑移超過(guò)2.5mm,計(jì)算粘結(jié)強(qiáng)度.五、影響混凝土強(qiáng)度的因素內(nèi)因：結(jié)構(gòu)缺陷〔多余水、水分析出泌水通道、收縮裂紋等〕外因：受力破壞形式：骨料和水泥石的界面上的破壞為主形式，還有水泥石的破壞。決定因素：粘結(jié)強(qiáng)度1、水泥的實(shí)際強(qiáng)度與水灰比水泥的實(shí)際強(qiáng)度越高，那么混凝土的強(qiáng)度越高。在水泥的實(shí)際強(qiáng)度一定的情況下，混凝土強(qiáng)度取決于水灰比W/C，理論用水與實(shí)際用水的差異，決定了用水量越少越好，但用水量過(guò)少時(shí)，干稠施工困難，不易搗實(shí)，強(qiáng)度下降，水灰比在0.4—0.7之間為宜。振動(dòng)振動(dòng)手式搗實(shí)抗壓強(qiáng)度MPa手式搗實(shí)抗壓強(qiáng)度MPa充分密實(shí)砼充分密實(shí)砼不完全密實(shí)砼W/C混凝土強(qiáng)度與水泥的實(shí)際強(qiáng)度及灰水比之間的經(jīng)驗(yàn)公式：fcU≈αs*fce*〔C/W-αb〕fce=γc*fce，g2、骨料級(jí)配良好、砂率適當(dāng)，有利于強(qiáng)度的提高。碎石砼強(qiáng)度高。骨料強(qiáng)度越高，配制的砼強(qiáng)度高，在低水灰比和配高強(qiáng)混凝土?xí)r特別明顯。骨料的針、片狀顆粒的影響。3、養(yǎng)護(hù)的溫度與濕度溫高，那么強(qiáng)度開展快，冰點(diǎn)之下，易凍壞。濕度適當(dāng)時(shí)，水泥強(qiáng)度可充分開展，濕度低時(shí)干縮裂縫。混凝土澆筑后，應(yīng)在12h內(nèi)進(jìn)行覆蓋，以防水分蒸發(fā)。夏季施工砼自然養(yǎng)護(hù)時(shí)要澆水保濕。4、齡期早期強(qiáng)度開展快，以后逐漸緩慢，28d達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度，仍可開展，可延續(xù)數(shù)十年之久。fn㏒n---------=---------f28㏒285、試驗(yàn)條件對(duì)混凝土強(qiáng)度測(cè)定值的影響〔1〕試件尺寸：尺寸越小，測(cè)得強(qiáng)度越高〔缺陷少，孔隙少〕〔2〕試件形狀：高寬比越大，抗壓強(qiáng)度小〔環(huán)箍效應(yīng)〕〔3〕外表狀態(tài)：外表加潤(rùn)滑時(shí)，環(huán)箍效應(yīng)減少。〔4〕加荷速度：加荷速度越快，測(cè)得值高?！沧冃螠蟆沉?、提高混凝土強(qiáng)度或促進(jìn)混凝土強(qiáng)度開展的措施1、提高砼強(qiáng)度的措施〔1〕采用高等級(jí)的水泥，摻硅灰?！?〕采用堅(jiān)實(shí)潔凈、級(jí)配良好的骨料?！?〕采用較小水灰比?！?〕摻減水劑。〔5〕保證成型均勻密實(shí)，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。2、提高早期強(qiáng)度的措施〔1〕采用高等級(jí)、早強(qiáng)、快硬水泥?！?〕摻早強(qiáng)劑?！?〕采用蒸汽養(yǎng)護(hù)：1—3h后，60℃--90℃蒸養(yǎng)13效果：P.Ⅰ、P.Ⅱ、P.O效果差P.P、P.F、P.S效果好?！?.5混凝土的耐久性一、混凝土的變形性能1、干濕變形：濕脹干縮，在空氣中硬化的混凝土，隨著水分的蒸發(fā)，凝膠體緊縮而產(chǎn)生收縮，其收縮量為0.3—0.5mm/m與水泥品種、水泥用量和單位用水量有關(guān)。采用礦渣水泥、復(fù)合水泥比普通水泥收縮大；采用高強(qiáng)度水泥混凝土收縮大；水泥用量多那么收縮大；用水量多收縮大；蒸養(yǎng)構(gòu)件收縮小危害：易裂紋，有收縮應(yīng)力，造成預(yù)應(yīng)力的損失。2、彈塑性變形：是個(gè)彈塑性體破壞機(jī)理：原有裂紋----外力---擴(kuò)大---一定程度---破壞3、徐變：在長(zhǎng)期荷載作用下，混凝土在沿作用力方向隨時(shí)間不斷增加的塑性變形。2---3年穩(wěn)定，值可達(dá)0.3—1.5mm/m原因：水泥凝膠體發(fā)生緩慢的粘性流動(dòng)并沿毛細(xì)孔遷移的結(jié)果。作用：有利于應(yīng)力集中的緩和，將造成預(yù)應(yīng)力的損失。二、混凝土的耐久性定義：在各種破壞因素的作用下能否經(jīng)久耐用的性質(zhì)。耐久性的主要表現(xiàn)：1、抗?jié)B性：取決于混凝土的密實(shí)程度和孔隙構(gòu)造。密實(shí)性差，開口連通孔隙多，抗?jié)B性差。對(duì)水工工程用地下建筑使用的砼必須考慮其抗?jié)B性?？?jié)B指標(biāo)及含義。表6—11抗?jié)B指標(biāo)與水灰比之間的關(guān)系說(shuō)明：水灰比大，抗?jié)B指標(biāo)減少。提高措施：提高密實(shí)性〔降水灰比，骨料級(jí)配良好，充分振搗〕及改善孔隙結(jié)構(gòu)〔參加引氣劑〕2、抗凍性：取決于混凝土的密實(shí)程度和孔隙構(gòu)造、孔隙率及孔隙充水情況。在寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)與水接觸又容易受凍的環(huán)境下的混凝土要有較強(qiáng)的抗凍能力?？箖龅燃?jí)及含義、凍融破壞的原因。表6—12抗凍等級(jí)與水灰比的關(guān)系。提高抗凍性的措施：低水灰比、密實(shí)、有封閉孔隙的砼抗凍性好，為提高抗凍性可參加引氣劑、防凍劑及減水劑。3、抗蝕性：抵抗化學(xué)腐蝕的能力，取決于水泥石的抗蝕能力和孔隙狀況。提高措施：合理選擇水泥品種、降低水灰比、提高砼密實(shí)度和改善孔隙結(jié)構(gòu)。4、抗碳化：〔1〕氫氧化鈣在鋼筋外表形成鈍化膜，對(duì)鋼筋起堿性保護(hù)作用。處于潮濕、CO2多的環(huán)境中的砼，發(fā)生碳化反響?！?〕危害：當(dāng)碳化隨裂紋