02-建筑工程材料重点

1、建筑工程材料 PAGE 21一、建筑结构材料的技术性能与应用1、水泥 1）水泥分类 （1）按主要水硬性物质名称分类： 硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥 （2）按用途及性能分类： 通用水泥、专用水泥及特性水泥 （3）通用硅酸盐水泥按照混合材料的品种和掺量分类 硅酸盐水泥（P.I、P.II）、普通硅酸盐水泥（PO）： 矿渣硅酸盐水泥（PS）： 火山灰质硅酸盐水泥（PP）： 粉煤灰硅酸盐水泥（PF）： 复合硅酸盐水泥（PC）： （普通人（普通水泥）的龟头（硅酸盐水泥）早期强度高、凝结硬化快、水化热大、抗冻性好，耐热性差（进去时），耐蚀性差（出来快），干缩性较小（自己联想

2、），其它四种水泥跟这两种水泥基本相反，矿渣水泥的耐热性好（矿渣=抗抓=自摸，自己联想）。另外火山灰水泥抗渗性较好（联想火山泥面膜=抗渗性），粉煤灰水泥的抗裂性较好（联想蜂窝煤很多孔洞也不裂=抗裂）。） 2）水泥技术要求 （1）凝结时间 初凝时间：六大常用水泥的初凝时间为不短于45min 终凝时间：硅酸盐水泥为6.5h，其它五类为10h。 （2）体积安定型 体积安定性差的原因： 一是水泥熟料矿物组成中游离氧化钙或氧化镁过多；（过烧的，水化慢）； 二是水泥粉磨时石膏掺量过多。（石膏与水化铝酸钙作用，体积增大1.5倍）。 检验方法： 游离氧化钙检验方法用沸煮法，测试方法可采用试饼法或雷氏法； 氧化镁

3、和过量石膏无法检测，只能对含量作限制。 （3）强度及强度等级 影响水泥强度的因素包括：水泥熟料矿物组成、混合料的掺量、石膏掺量；细度、龄期、养护条件；试验方法。 国家标准规定，采用胶砂法确定水泥3d和28d的抗压强度和抗折强度，根据测定结果来确定水泥的强度等级。 （4）其他技术要求 细度： 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度用比表面积表示，其比表面积不小于300m2/kg； 其余四类水泥的细度以筛余表示。 碱含量： 水泥中碱含量以Na2O+0.658K2O计算值来表示； 水泥中碱含量高时，如果配制混凝土的骨料具有碱活性，可能产生碱骨料反应，导致混凝土不均匀膨胀而破坏。 因此若使用活性骨料，用户要

4、求提供低碱水泥时，则水泥中的碱含量不大于水泥重量的0.6%或由买卖双方协商确定。 3）水泥包装要求 包装袋两侧应根据水泥的品种采用不同的颜色印刷水泥名称和强度等级，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥用红色；矿渣硅酸盐水泥采用绿色；火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥用黑色或蓝色。2、钢材 1）分类 建筑钢材：钢筋混凝土用钢、钢结构用钢、建筑装饰用钢材制品； 化学成分：碳素钢、合金钢 碳素钢：低碳钢（0.25%）、中碳钢（0.250.6%）、高碳钢（0.6%）； 合金钢：低合金钢（5%）、中合金钢（510%）、高合金钢（10%）； 碳素结构钢的牌号：Q235AF Q屈服强度的字母缩写 2

5、35屈服强度值（MPa） A质量等级符号（A、B、C、D四级） F脱氧方法（F沸腾钢、Z镇静钢、TZ特殊镇静钢）。 2）常用建筑钢材 钢结构用钢：热轧成型的钢板和型钢 钢管混凝土结构用钢：直缝焊接管、螺旋缝焊接管、无缝钢管 钢筋混凝土结构用钢：热轧钢筋、预应力混凝土用热处理钢筋、预应力混凝土用钢丝和钢绞线。 有较高抗震要求结构用钢筋应满足下列要求： （1）钢筋实测抗拉强度与实测屈服强度之比不小于1.25； （2）钢筋实测屈服强度值与屈服强度特征值之比不大于1.30； （3）钢筋的最大力总伸长率不小于9%。 建筑装饰用钢材 不锈钢：含铬量在12%以上的铁基合金钢 3）建筑钢材力学性能 拉伸性能

6、强屈比强屈比越大，钢材受力超过屈服点工作时可靠性越大，安全性越高； 伸长率试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分比即为断后伸长率 条件屈服强度预应力混凝土用高强度钢筋和钢丝具有硬钢的特点，抗拉强度高，无明显的屈服阶段，伸长率小。常常以发生残余变形为0.2%原标距长度时的应力为屈服强度。 冲击性能 脆性临界温度 疲劳性能 疲劳破坏受交变荷载反复作用时，钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象。 4）钢材化学成分 碳、硅、锰、磷、硫、氧、氮。3、混凝土 1）组成成分 水泥、砂、石、水、（外加剂）、（掺合料）； 砂、石一般不参与水泥与水的化学反应，其主要的作用就是节约水泥

7、、承担荷载、限制水泥的硬化收缩； 外加剂除了改善混凝土性能作用外，还有节约水泥的作用。 2）组成材料的技术要求 水泥一般以水泥强度等级为混凝土强度等级的1.52.0倍为宜。用低强度水泥配置高强度混凝土时，会使水泥用量过大，不经济；用高强度水泥配置低强度混凝土时，会使水泥用量过少，影响和易性及密实度，导致混凝土耐久性差，故必须这么做时，应掺入一定数量的混合材料。 细骨料粒径在4.75mm以下的骨料称为细骨料，在普通混凝 土中指的是砂，砂可分为天然砂和人工砂；颗粒级配：I、II、III三个级配区粗细程度：粗、中、细三个细度模数重要工程使用的砂，应进行碱活性检验。砂的坚固性用硫酸钠溶液检验 粗骨料粒

8、径大于5mm的骨料称为粗骨料；包括碎石和卵石；颗粒级配：连续粒级，单粒级（容易使混凝土离析）；最大粒径：粗骨料中公称粒径的上限称为最大粒径；在钢筋混凝土工程中，粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4；对于混凝土实心板，可允许采用最大粒径达1/3板厚的骨料，但最大粒径不得超过40mm；对于泵送的混凝土，碎石的最大粒径应不大于输送管径的1/3，卵石的最大粒径不大于输送管径的1/2.5。粗骨料中严禁掺入煅烧过的白云石或石灰石块强度和坚固性：碎石或卵石强度可用岩石抗压强度和压碎指标两种方法表示。当混凝土强度等级为C60以上时，应进行岩石抗压强度检验；用于制

9、作粗骨料的岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5；对经常性的生产质量控制则可用压碎指标值来检验。有抗冻要求的混凝土所用粗骨料，要求测定其坚固性。即用硫酸钠溶液检验。碱活性检验：重要工程混凝土所使用的碎石或卵石，应进行碱活性检验。 水设计使用年限：对于设计使用年限在100年的结构混凝土，氯离子含量不得超过500mg/L；对于使用钢丝或经热处理钢筋的预应力混凝土，氯离子含量不得超过350mg/L。混凝土拌合水：水质检验项目包括PH值、Cl-、SO42-、碱含量（采用碱活性骨料时检验）、不溶物、可溶物。被检验水样还应与饮用水进行水泥凝结时间和水泥砂浆强度对比试验；此外混凝土拌合水不应有漂浮

10、明显的油脂和泡沫，不应有明显的颜色和异味； 混凝土企业设备洗刷水不宜用于预应力混凝土、装饰混凝土、加 气混凝土和暴露于腐蚀环境的混凝土、不得使用于使用碱活性或 潜在碱活性骨料的混凝土； 未经处理的海水严禁用于钢筋混凝土和预应力混凝土、装饰混凝 土；但可用于素混凝土。混凝土养护水：水质检验项目包括PH值、Cl-、SO42-、碱含量（采用碱活性骨料时检验），可不检验不溶物和可溶物、水泥凝结时间和水泥砂浆强度。 外加剂掺量：混凝土外加剂在拌合前或拌合时掺入，掺量一般不大于水泥质量的5%；氨含量：室内使用的混凝土外加剂释放的氨量必须不大于0.10%（质量分数）；防冻剂膨胀剂：技术要求包括化学成分和物理

11、性能，化学成分包括氧化镁（不大于5%）和碱含量（选择性指标）；物理性能包括细度、凝结时间、限制膨胀率（强制性指标）、抗压强度。 掺合料分类：活性矿物掺合料、非活性矿物掺合料；非活性掺合料：基本不与水泥组分起反应，如磨细石英砂、石灰石、硬矿渣等；活性掺合料：本身不硬化或硬化速度很慢，但能与水泥水化生成的Ca（OH）2反应生成胶凝能力的水化产物，如粉煤灰、粒化高炉矿渣、硅灰、沸石粉等。粉煤灰：技术要求包括细度、需水量比、烧失量、含水量、三氧化硫、游离氧化钙、安定性、放射性、碱含量和均匀性。按照前三个技术指标将粉煤灰分为三个等级I、II、III，其中I级最好。 3）混凝土技术性能 和易性 和易性包含

12、了三方面的内容：流动性、黏聚性、保水性； 流动性的指标用塌落度来表示；对于塌落度值小于10mm的干硬性混凝土拌合物，则用维勃稠度实验来测定其稠度作为流动性指标； 黏聚性和保水性主要通过目测结合经验来进行评定。 影响和易性的主要因素：单位体积用水量、砂率、组成材料性质、时间和温度。 砂率：砂的质量占砂、石总质量的百分率。 强度 混凝土立方体抗压强度：边长为150mm的立方体试件，在标准条件下（温度20正负2度，湿度95%以上），养护到28d龄期，测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度值，以fcu表示，单位N/mm2 标准强度与强度等级：按照标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在

13、28d龄期，用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中具有不低于95%保证率的抗压强度值，以fcuk表示。 轴心抗压强度：结构设计中混凝土受压构件的计算采用混凝土的轴心抗压强度，更符合工程实际。 抗拉强度只有抗压强度的1/201/10； 影响混凝土强度的因素：材料方面：水泥强度与水灰比、骨料种类、质量和数量、外加剂和掺合料；工艺方面：搅拌与振捣，养护的温度和湿度，龄期 变形性能 非荷载变形：化学收缩、碳化收缩、干湿变形、温度变形； 荷载变形：短期荷载下的变形、长期荷载下的变形徐变。 耐久性 抗冻性：P4、P6、P8、P10、P12；（五个等级） 抗渗性：F10、F15、F25、F50、F100、F

14、150、F200、F250 、F300；（九个等级） 抗侵蚀性： 混凝土碳化：环境中的二氧化碳与水泥中的氢氧化钙作用，生成碳酸钙和水。碳化是混凝土的碱度降低，削弱混凝土对钢筋的保护，可能导致钢筋锈蚀；碳化显著增加混凝土的收缩，增大抗压强度，但可能产生裂缝，使混凝土抗拉、抗折强度降低。 碱骨料反应：水泥中的碱性氧化物含量较高时，会与骨料中的活性二氧化硅发生化学反应，并在骨料表面生成碱硅酸凝胶，吸水后会产生较大的体积膨胀，导致混凝土胀裂的现象。 4）混凝土外加剂的功能、种类与应用功能改善混凝土和易性、提高混凝土或砂浆的强度及其他物理力学性能、节约水泥或代替特种水泥、加速混凝土或砂浆的早期强度发展、

15、调节混凝土或砂浆的凝结硬化速度、调节混凝土或砂浆的含气量、降低水泥初期水化热或延缓水化放热、改善拌合物的沁水行等分类改善流变性能：减水剂、引气剂、泵送剂；调节凝结时间、硬化性能：速凝剂、缓凝剂、早强剂；改善耐久性：引气剂、防水剂、阻锈剂；其他性能：膨胀剂、防冻剂、着色剂。4、石灰、石膏 1）胶凝材料分类 无机胶凝材料：石膏、石灰、水玻璃、水泥（水硬性） 有机胶凝材料：沥青、高分子材料 2）石灰 欠火石灰、过火石灰（危害大）。 石灰熟化：会放大量的热，同时体积增大12.5倍。工程用石灰必须充分熟化。 石灰膏使用前要熟化，生石灰熟化的石灰膏在储灰坑中要陈伏2周左右。 技术性质：硬化体积收缩大；要掺

16、砂、纸巾、麻刀避免开裂。 3）石膏 技术性质：石膏防火性能好，可析出结晶水，气化吸热 无水石膏水泥：易用于室内、石膏板等制品 4）建筑石膏的技术性能： 凝结硬化快，初凝时间为几分钟，终凝时间在半小时以内； 硬化时体积微膨胀（膨胀率约为1%o）； 硬化后空隙率高，石膏浆体硬化后内部孔隙率可达50%60%； 防火性能好，遇火灾时，二水石膏脱结晶水，吸热蒸发，并在表面形成蒸汽幕和脱水物隔离层，可有效减少火焰对内部结构的危害； 耐水性和抗冻性差； 5）建筑石膏的技术要求： 技术要求包括：组成、物理力学性能、放射性核素限量和限制成分含量。其中物理力学性能包括了细度、初凝时间、终凝时间、抗折强度、抗压强度

17、。二、建筑装饰装修材料的技术性能与应用1、饰面石材和建筑陶瓷 1）饰面石材 花岗岩 酸性硬石材 花岗岩所含石英在高温下会发生晶变，体积膨胀而开裂，因此不耐火； 大理石 碱性中硬石材 绝大多数大理石只宜用于室内； 耐磨性较差，不宜用于人流较多场所的地面。 人造饰面石材 分类（按照材料和制造工艺）：水泥型人造石材、聚酯型人造石材、复合型人造石材、烧结型人造石材、微晶玻璃型人造石材。 聚酯型人造石材：缺点耐刻划性差，填料级配差容易产生翘曲变形； 微晶玻璃型人造石材： 2）建筑陶瓷 干压陶瓷砖 根据吸水率分类： 瓷质砖（0.5%）；炻瓷砖（0.5%吸水率3%）；细炻砖（3%吸水率6%）；炻质砖（6%吸

18、水率10%）；陶质砖（10%吸水率） 釉面内墙砖：多孔陶质胚体，坏体会吸水产生湿胀现象；只能用于室内，不能用于室外。吸水率大于10%。陶瓷墙地砖：炻质砖（彩色釉面陶瓷墙地砖、无釉陶瓷墙地砖），细炻砖（无釉陶瓷地砖）。 陶瓷卫生洁具 瓷质卫生陶瓷：（含水率不大于0.5%） 陶质卫生陶瓷：（含水率8%15%） 技术性能要求： 普通卫生陶瓷吸水率在1%以下，高档卫生陶瓷吸水率不大于0.5%； 节水型和普通型坐便器的用水量：不大于6L和9L； 节水型和普通型蹲便器的用水量：不大于8L和11L；小便器的用水量：不大于3L和5L2、木材和木制品 1）木材基本常识 含水率 木材所含水分由三部分组成：自由水、

19、吸附水、化合水； 含水率指标：纤维饱和点和平衡含水率 纤维饱和点：木材仅细胞壁中的吸附水达饱和，而细胞腔和细胞间隙中无自由水存在时的含水率，它是木材物理化学性质是否随含水率变化的转折点。 平衡含水率：木材中的水分与周围空气中的水分达到吸收与挥发动态平衡时的含水率。 木材的湿胀干缩与变形 只有吸附水的改变才会影响木材的变形，而纤维饱和点正是这个改变的转折点。 干缩会使木材翘曲、开裂、接榫松动、拼缝不严； 湿胀会使木材表面鼓凸； 2）木制品的特性与应用 实木地板 技术要求：含水率（7%含水率我国各使用地区的木材平衡含水率，同批地板试件间平均含水率最大值与最小值之差不得超过4.0，同一板内含水率最大

20、值与最小值之差不得超过4.0）. 浸渍纸层压木地板 分类按用途：公共场所用（耐磨转数9000转），家庭用（6000转）。 软木地板 原料为栓树皮，可再生，属于绿色建材。 人造木地板的甲醛释放量分类： A类（甲醛释放量为9mg/100g）、B类（甲醛释放量940mg/100g） 测试方法穿孔法； 按照环保标准，I类民用建筑的室内装修必须采用E1类人造木地板。E1类的甲醛释放量0.12mg/m3，测试方法为气箱法。 干燥器法：E1类1.5mg/L，E2类1.55.0mg/L 甲醛测试方法 气箱法：饰面人造板（主） 干燥器法：饰面人造板（次），胶合板，细木工板； 穿孔法：刨花板，中密度纤维板 人造木

21、板 胶合板、纤维板、刨花板、细木工板。（甲醛复测板材）3、玻璃 1）平板玻璃 特性：对太阳光中近红外热射线的透过率较高，对反射产生的远红外长波热射线却有阻挡作用（暖房效应）； 无色透明平板玻璃：对太阳光中的紫外线的透过率较低。 2）装饰玻璃（无考点） 3）安全玻璃 防火玻璃：（防火等级分为五个等级） 钢化玻璃：不可切割；面积过大有风压容易自爆； 夹丝玻璃：防火、防盗；可切割，裸露的金属丝要做防锈处理； 夹层玻璃：不可切割； 4）节能装饰型玻璃 镀膜玻璃： 阳光控制镀膜玻璃：可避免暖房效应；单向透视性；膜层的朝向问题， 低辐射镀膜玻璃：对远红外线有较高反射比的镀膜玻璃。对可见光和近红外有较高的透

22、过率。 中空玻璃 降低噪声，一般能降低3040dB。4、高分子材料 1）建筑塑料 塑料管道 PVCU：冷水管 难燃 无毒 PVCC：热水管 难燃 有毒（连接用胶水） PPR： 热水管 可燃 无毒 2）建筑涂料 木器涂料 聚酯树脂漆 （15度）环境要求及基层含水率 混凝土和抹灰基层含水率8% 木质基层含水率12% 聚氨酯漆 （0度）5、金属材料 1）不锈钢制品 2）轻钢龙骨三、建筑功能材料的特性与应用1、防水材料 1）建筑防水 构造防水和材料防水 构造防水：依靠材料（混凝土）的自身密实性及某些构造措施来达到建筑物防水的目的。 材料防水：依靠不同的防水材料，经过施工形成整体的防水层，附着在建筑物的迎水面或背水面而达到建筑物防水的目的。 分类：刚性防水和柔性防水。 刚性防水：主要采用的是砂浆、混凝土或掺有外加剂的砂浆或混凝土的刚性材料； 柔性防水：主要是用柔性防水材料，主要包括防水卷材、防水涂料、密封材料和堵漏灌浆材料。 2）防水卷材 （1）分类：沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、高聚物防水卷材。 沥青防水卷材 温度稳定性差，高温易流淌，低温易脆裂； 高聚物改性沥青防水卷材 分类： 弹性体改性沥青防水卷材（SBS）、 塑性体改性沥青防水卷材（APP）、