建筑材料热工设备-绪论

建筑材料热工设备过程装备与控制工程系严晗课程简介课程名称：建筑材料与热工设备课程学时：

36学时使用教材：《无机非金属材料热工设备》(第二版)姜洪舟主编武汉：武汉理工大学出版社，2009.5参考书目：1.《陶瓷工业热工设备》刘振群主编，武汉：武汉理工大学出版社，20042.《水泥工业热工设备》胡道和主编，武汉：武汉理工大学出版社，20023.《玻璃工业热工设备》孙承绪主编，武汉：武汉工业大学出版社，19964.《硅酸盐工业热工过程及设备》（第二版）姜金宁主编，冶金工业出版社，1994学习目的和任务本课程主要讲解各种建筑材料工业窑炉热工设备的基本流程、结构特点、工作原理、操作控制和最新技术。通过本课程的学习，使学生了解和掌握有关窑炉热工设备的基本规律，初步具备使用、改进和设计窑炉的基本知识和能力。考核要求考核方式为考试。其中，反映基本概念、基本原理、基本流程和基本结构内容试题占80%，综合性发挥题占20%。课程考核成绩：平时成绩占20%（包括考勤、作业），试卷成绩占80%课程内容绪论水泥窑玻璃窑陶瓷窑其它技术绪论绪论内容建筑材料介绍建筑材料基本性质热工设备概述第一节建筑材料介绍1.1建筑材料的定义与分类广义上建筑材料是指用于建筑工程中所有材料的总称。不仅包括构成建筑物的材料，而且包括在建筑工程施工中的一些辅助性材料。

狭义上建筑材料是指组成建筑物的材料。构筑物建筑物1.1建筑材料的定义与分类按化学成分分按使用功能分建筑材料非金属材料金属材料复合材料无机非金属材料有机非金属材料黑色金属有色金属建筑材料建筑结构材料墙体材料建筑功能材料如砖、砌块、板材如钢筋、混凝土等如防水、装饰、绝热材料等1.2建筑筑材材料料在在建建筑筑工工程程中中的的地地位位和和作作用用在建建筑筑工工程程总总投投资资中中，，建建筑筑材材料料投投资资占占60%以上上。。合理理选选择择、、正正确确使使用用建建筑筑材材料料，，决决定定着着建建筑筑物物的的使使用用功功能能及及耐耐久久性性。。建筑筑材材料料的的质质量量决决定定建建筑筑物物的的质质量量。。材料料的的发发展展影影响响结结构构形形式式及及施施工工方方法法新技技术术、、新新工工艺艺的的开开发发，，依依赖赖于于建建筑筑材材料料的的更更新新。。1.3我国国建建材材及及建建材材工工业业的的发发展展历史史上上传传统统建建筑筑材材料料的的应应用用建国国以以来来建建材材及及建建材材工工业业的的发发展展改革革开开放放以以后后建建材材工工业业的的发发展展我国国建建材材工工业业的的现现状状及及发发展展方方向向1.3我国国建建材材及及建建材材工工业业的的发发展展历史史上上我我国国建建筑筑材材料料的的应应用用我国国的的建建筑筑材材料料主主要要是是天天然然石石材材、、木木材材、、砖砖、、石石灰灰等等一一些些材材料料。。古古代代劳劳动动人人民民在在建建筑筑材材料料的的生生产产和和使使用用方方面面，，取取得得了了许许多多重重大大成成就就。。例例如如：：我国国古古代代的的建建筑筑成成就就（（选选））建成成于于公公元元前前7世纪纪的的万里里长长城城福建建泉泉州州的的洛洛阳阳桥桥建成成于于公公元元857年的的木木结结构构佛佛光光寺寺大大殿殿河北北赵赵州州桥桥太顺顺廊廊桥桥1.3我国国建建材材及及建建材材工工业业的的发发展展建国国以以来来建建材材及及建建材材工工业业的的发发展展解放放后后，，建建材材工工业业的的发发展展随随着着国国民民经经济济的的发发展展而而迅迅猛猛发发展展。。名称解放前解放后备注水泥100万4亿多钢材几十万吨1000多万建筑陶瓷单一品种上千品种普通玻璃108万标箱1亿多标箱1.3我国国建建材材及及建建材材工工业业的的发发展展改革革开开放放后后建建材材工工业业的的发发展展改革革开开放放后后，，我我国国建建材材工工业业更更是是得得到到突突飞飞猛猛进进的的发发展展。。在在世世界界建建材材生生产产中中占占的的比比例例大大幅幅度度地地提提高高。。特特别别是是装装饰饰材材料料的的发发展展，，更更是是日日新新月月异异，，见见下下表表。。建筑材料的的品种花色色不断地增增加。1.3我国建材及及建材工业业的发展建设具有中中国特色的的新技术结结构，发展展新技术、、新工艺、、新产品；；建设高效益益的新产业业结构，产产品的技术术含量和档档次进一步步提高；建立新的现现代化管理理体制和制制度；塑造一支适适应现代化化建设要求求的新队伍伍。建筑材料向向轻质、高高强、多功功能方向发发展。合理理利用工业业废料生产产建筑材料料。1.4建筑材料技技术标准建筑材料的的标准及其其作用建材工业企企业必须严严格按技术术标准进行行设计、生生产，以确确保产品质质量，生产产出合格的的产品。建筑材料的的使用者必必须按技术术标准选择择、使用质质量合格的的材料，使使设计、施施工标准化化，以确保保工程质量量，加快施施工进度，，降低工程程造价。供需双方，，必须按技技术标准规规定进行材材料的验收收，以确保保双方的合合法权益。。建筑材料的的技术标准准分为国家家标准、行行业标准、、地方标准准、企业标标准等，分分别由相应应的标准化化管理部门门批准并颁颁布。1.4建筑材料技技术标准各级标准均均有相应的的代号，其其表示方法法由标准名名称、标准准代号、发发布顺序号号和发布年年号组成。。例如：《烧结普通砖砖》GB/T5101－1998标准名称：：烧结普通通砖标准代号：：GB推荐标准：：T发布顺序号号：5101发布年号：：1998年1.4建筑材料技技术标准各级标准的的相应代号号标准级别标准代号及名称国家标准GB——国家标准；GBJ——建筑工程国家标准；GB/T——推荐国家标准行业标准（部分）JGJ——建设部行业标准；JC——国家建材局行业标准；JT——交通部行业标准；YB——冶金部行业标准；SD——水电部行业标准；LY——林业部行业标准地方标准DB——地方标准企业标准QB——企业标准1.5建筑材料—人类—环境关系建筑材料是是人类与自自然环境之之间的重要要媒介，直直接影响人人类的生活活与社会环环境。人类大量建建造的基础础设施对生生存环境发发挥着巨大大的积极作作用，同时时也带来不不容忽视的的消极作用用，即大量量地消耗地地球的资源源和能源，，在相当程程度上污染染了自然环环境和破坏坏生态平衡衡。从人类社会会可持续发发展的前景景出发，建建筑材料也也要注意可可持续发展展的方向。。“绿色建筑材材料”、“生态建筑材材料”、材料的再再循环使用用。1.6建筑材料介介绍1.石膏建筑工程中中将能够把把散粒状材材料或块状状黏结成一一个整体的的材料称为为胶凝材料料。它分为为无机胶凝凝材料和有有机胶凝材材料。无机机胶凝材料料按硬化条条件分为气气硬胶凝材材料和水硬硬胶凝材料料。建筑石膏的的凝结与硬硬化建筑石膏的的水化CaSO4’1/2H2O+3/2H2O=CaSO4’2H2O建筑石膏的的凝结与硬硬化从加水开始始拌和一直直到浆体刚刚开始失去去可塑性的的过程称为为浆体的初初凝，对应应的时间为为初凝时间间；从加水水开始拌和和一直到浆浆体完全失失去可塑性性，并开始始产生强度度的过程称称为浆体的的硬化，对对应的时间间称为终凝凝时间。1.6建筑材料介介绍1.6建筑材料料介绍建筑石膏膏的质量量和应用用1.建筑石膏膏的质量量要求：：主要有强强度，细细度和终终凝时间间。并按按强度，，细度和和终凝时时间划分分为优等等品，一一等品，，和合格格品。各各等级建建筑石膏膏的初凝凝时间不不得小于于6min,终凝时间间不得大大于30min.2.建筑石膏膏的应用用建筑石膏膏的用途途很广，，主要用用于室内内摸灰，，粉刷，，和生产产各种石石膏板1.6建筑材料料介绍建筑石膏膏的特性性1）凝结硬硬化快2）凝结硬硬化时体体积膨胀胀3）孔隙率率大与体体积密度度小4）保温性性和吸收收性好5）强度较较低6）具有一一定的调调温和调调湿性能能7）防火性性好，但但耐火性性较差8）耐水性性，抗掺掺性，抗抗冻性差差1.6建筑材料料介绍2.石灰灰生产石灰灰的原料料主要是是碳酸钙钙为主的的天然岩石。CaCO3——CaO+CO2（900-1100度）即的生石石灰，其其内部孔孔隙大，，晶粒小小，体积积密度小小，与水水作用快快。欠火石灰灰：温度度控制不不够产生生的，它它只是降降低低了石灰灰的利用用率，不不会带来来危害。。过火石灰灰：是是由于于温度过过高得到到的石灰灰，它的的结构致致密，孔孔隙率小小，体积积密度大大1.6建筑材料料介绍石灰的熟熟化生石灰（（氧化钙钙）与水水发生作作用生成成熟石灰灰（氢氧氧化钙））的过程程，称为为石灰的的熟化或或消解。。CaO+H2O—Ca(OH)2熟石灰又又称消石石灰，有有两种熟熟化形式式即：石石灰膏与与消石灰灰1.6建筑材料料介绍石灰的硬硬化石灰浆体体的硬化化过程包包括干燥燥硬化和和炭化硬硬化.机理:干燥硬化化－砌体体吸水、、空气碳碳化化硬化－－碳化生生成CaCO3由于空气气中的二二氧化碳碳少,且生成的的碳酸钙钙负在表表面阻止止反应的的进行因因此石灰灰浆体硬硬化慢,强度低,也不耐水水.1.6建筑材料料介绍石灰的特特性:保水性与与可塑性性好；凝凝结硬化化慢,强度低耐水性差差；干燥燥收缩大大石灰的的的质量要要求建筑生石石灰的技技术要求求为有效效氧化钙钙和有效效氧花镁镁的含量量,二氧化碳碳含量及及细度并并按此划划分优等等品,一等品,合格品.见表3-31.6建筑材料料介绍建筑消石石灰的技技术要求求为有效氧化化钙和有有效氧化化镁含量量,游离水含含量,体积安定性性及细度,并由此划分分优等品,一等品,合格品见表表3-4(三).石灰的应用用拌制灰土或或三合土、、配制制水泥石灰灰砂浆、石灰砂浆、、石灰灰膏罩白、、制作碳碳化石灰板板、制造加气混混凝土砌块块、粉粉煤灰砌块块等配制无熟料料水泥：矿矿渣＋石灰灰－磨细1.6建筑材料介介绍3.水玻璃水玻璃的组组成俗称泡花碱碱－石英砂砂＋苛性钠钠品种:硅酸钠水玻玻（Na2O.nSiO2）硅硅酸钾水水玻璃（K2O.nSiO2）硅硅酸锂锂水玻璃（（Li2O.nSiO2）通式：R2O.nSiO2n-水玻璃模数数1.6建筑材料介介绍二氧化硅与与氧化钠的的摩尔数的的比值称为为水玻璃的的摩尔数水玻璃的浓浓度越高,则水玻璃的的密度和黏黏度越大,硬化速度越越快,硬化后的黏黏结力与强强度,耐热性与耐耐酸性越高高.水玻璃的模模数越高,则水玻璃的的密度和黏黏度越大,硬化速度越越快,硬化后的黏黏结力与强强度,耐热性与耐耐酸性越高高水玻璃的硬硬化碳化硬化－－水玻璃吸吸水空气中中的二氧化化碳,析出二氧化化硅凝胶,并逐渐干燥燥脱水成为为氧化硅而而硬化Na2O.nSiO2+CO2+mH2O--nSiO2.mH2O+Na2CO3晶体（SiO2）－胶体(nSiO2.mH2O)－晶体(nSiO2)1.6建筑材料介介绍1.6建筑材料介介绍水玻璃的碱碱性质与应应用(1)水玻璃的性性质a.黏结力强,强度较高b.耐酸性好c.耐热性好d.耐碱性和耐耐水性差(2).水玻璃的应应用水玻璃可用用作耐热和和耐酸材料料外,还有以下用用途:a.涂刷材料表表面b.提高抗风化化能力c.加固土壤d.配置速凝防防水剂e.修补砖墙裂裂缝1.6建筑材料介介绍4.水泥硅酸盐水泥泥定义－由由硅酸盐水水泥熟料、、0％～5％石灰石或或粒化高炉炉矿渣，适适量石膏磨磨细制成的的水硬性胶胶凝材料称称为PortlandCement.一.硅酸盐水泥泥熟料的矿矿物组成与与特性1.定义:煅烧时由生生料脱水和和分解出的的CaO,AL2O3,SiO2,Fe2O3,在约1450度的高高温下下相互互间产产生化化学反反应,生成一一些以以硅酸酸盐为为主的的新的的化合合物,称为水水泥熟熟料.1.6建筑材材料介介绍2.四种熟熟料矿矿物:硅酸三三钙(C3S),硅酸二二钙(C2S),铝酸三三钙(C3A),铁铝酸酸四钙钙(C4AF)3.四种矿矿物的的比例例对水水泥性性质的的影响响:如提高高C3S的含量量,可得到到高强强硅酸酸盐水水泥;提高C3S和C3A的含量量,即可制制得快快硬硅硅酸盐盐水泥泥;降低C3S和C3A的含量量,提高的的含量量可的的低热热或中中热硅硅酸盐盐水泥泥.1.6建筑材材料介介绍硅酸盐盐水泥泥的水水化、、凝结结硬化化水化－物质质由无无水状状态变变为有有水状状态，，由低低含水水变为为高含含水，，统称称为水水化。。凝结－水泥泥加水水拌和和初期期形成成具有有可塑塑性的的浆体体，然然后逐逐渐变变稠并并失去去可塑塑性的的过程程称为为凝结结。硬化－此后后，浆浆体的的强度度逐渐渐提高高并变变成坚坚硬的的石状状固体体（水水泥石石），，这一一过程程称为为硬化化。1.6建筑材材料介介绍水泥泥石石1.水泥石的的组成：：未水化水水泥颗粒粒水化产物物－晶体体、胶体体毛细孔、、毛细水水2.影响水泥泥石结构构的因数数:a.石膏的掺掺量c.养护时间间,b.温度和湿湿度d.水灰比1.6建筑材料料介绍硅酸盐水水泥的技技术要求求(一)密度、细细度a.密度：3.05～3.20g/cm3，一般取取3.1堆积密度度：1.3g/cm3b.细度－指指水泥颗颗粒的粗粗细程度度，用筛筛余或比比表面积积表示（（300～350m2/kg），影响响水泥的的水化速速度、收收缩等性性质c.粒径：<3µm水化非常常迅速，，需水量量增大>40µm水化非常常缓慢，，接近惰惰性1.6建筑材料料介绍凝结时时间间a.初凝时间间（t初）－水泥泥开始加加水拌和和至水泥泥浆开始失去去可塑性性所需的时时间。b.终凝时间间（t终）－水泥开开始加水水拌和至至水泥浆浆完全失去去可塑性性并开始产产生强度度所需的的时间。。1.6建筑材料料介绍体积安定定性定义:是水泥硬化后因体积膨膨胀而产产生不均匀变变形的性质。。体积安安定性不不良的水水泥应作作废品处处理。原因:熟料中含含游离氧化化钙（f-CaO)过多熟料中含含游离氧氧化镁（f-MaO)过多石膏过多多1.6建筑材料料介绍游离氧化化钙、镁镁膨胀原原因a.熟料中f-CaO、f-MgO都是过烧烧的，结构致密密，水化化很慢；；b.水泥硬化后才吸收孔孔隙中水水分熟化化：CaO+H2O=Ca(OH)2MgO+H2O=Mg(OH)2c.体积膨胀胀97％以上，，从而引引起不均均匀体积积膨胀，，使水泥泥石开裂裂。1.6建筑材材料介介绍定义－－凡在在硅酸酸盐水水泥熟熟料中中，掺掺入一一定量量的混混合材材料和和适量量的石石膏共共同磨磨细制制成的的水硬硬性胶胶凝材材料，，均属属掺混混合材材的硅硅酸盐盐水泥泥。掺入目目的：：a.改善水水泥的的性能能b.增加品品种c.提高产产量d.节约熟熟料，，e.降低成成本第二节节建建筑材材料的的基本本性质质2.1材料与与质量量有关关的性性质材料的的体积积构成成体积是是材料料占有有的空空间尺尺寸。。由于于材料料具有有不同同的物物理状状态，，因而而表现现出不不同的的体积积。2.1材料与与质量量有关关的性性质绝对密密实体体积干燥材材料在在绝对对密实实状态态下的的体积积。即即材料料内部部固体体物质质的体体积，，或不不包括括内部部孔隙隙的材材料体体积。。一般般以Ｖ表示。。一般将将材料料磨成成规定定细度度的粉粉末，，用排排开液液体的的方法法得到到其体体积。。表观体体积对于比比较密密实、、孔隙隙较少少的散散粒状状材料料，不不必磨磨细，，直接接用排排开液液体的的方法法测定定的体体积。。一般般以表表示示。材料的的自然然体积积材料在在自然然状态态下的的体积积，即即整体体材料料的外外观体体积（（含内内部孔孔隙和和水分分）。。一般般以V0表示。。形状规规则的的材料料可根根据其其尺寸寸计算算其体体积；；形状状不规规则的的材料料可先先在材材料表表面涂涂腊，，然后后用排排开液液体的的方法法得到到其体体积。。材料的的堆积积体积积粉状或或粒状状材料料，在在堆积积状态态下的的总体体外观观体积积。松松散堆堆积状状态下下的体体积较较大，，密实实堆积积状态态下的的体积积较小小。一一般以以表表示示。2.1材料与与质量量有关关的性性质1.密度指材料料在绝绝对密密实状状态下下单位位体积积的质质量，，按下下式计计算：：式中：：ρ——密度，，g/cm3或kg/m3；m——材料的质质量，g或kg；V——材料的绝绝对密实实体积，，cm3或m3。2.1材料与质质量有关关的性质质2.表观密度度材料在自自然状态态下，单单位体积积的质量量。按下下式计算算：式中：——表观密度度，g/cm3或kg/m3；m——材料的质质量，g或kg；——材料在自自然状态态下的体体积，cm3或m3。2.1材料与质质量有关关的性质质表观体积积是指包包括内部部封闭孔孔隙在内内的体积积。其封封闭孔隙隙的多少少，孔隙隙中是否否含有水水及含水水的多少少，均可可能影响响其总质质量或体体积。因此，材料的表表观密度度与其内内部构成成状态及及含水状状态有关关。工程中砂砂石材料料，直接接用排水水法测定定其表观观体积2.1材料与质质量有关关的性质质砂表观密密度ρs的测定（（kg/m3）式中：m0——砂试样的的烘干质质量，g；m0＝300g；m1——砂试样、、水及容容量瓶总总质量，，g;m2——水及容量量瓶总质质量，g。测定瓶+砂+水的质量量m1测定瓶+水的质量量m22.1材料与质质量有关关的性质质3.堆积密度度堆积密度度是指粒粒状或粉粉状材料料，在自自然堆积积状态下下单位体体积的质质量。按按下式计计算：式中：ρ0——材料的堆堆积密度度,g/cm3或kg/m3；m——材料的质质量，g或kg；——材料的自自然堆积积体积，，cm3或m3。2.1材料与质质量有关关的性质质砂堆积密密度的测测定将容量筒筒内材料料刮平，，容量筒筒的容积积即为材材料堆积积体积2.1材料与质质量有关关的性质质几种密度度的比较较比较项目密度表观密度堆积密度材料状态绝对密实自然状态堆积状态材料体积VV0计算公式应用判断材料性质用量计算、体积计算2.1材料与质质量有关关的性质质4.孔隙率材料的孔孔隙率是是指材料料内部孔孔隙的体体积占材材料总体体积的百百分率。。孔隙率率P按下式计计算：式中：V——材料的绝绝对密实实体积，，cm3或m3；V0——材料的表表观体积积，cm3或m3；ρ0——材料的表表观密度度,g/cm3或kg/m3；ρ——密度,g/cm3或kg/m3。2.1材料与质质量有关关的性质质5.空隙隙率率空隙隙率率是是指指散散粒粒材材料料在在其其堆堆积积体体积积中中,颗粒粒之之间间的的空空隙隙体体积积所所占占的的比比例例。。空空隙隙率率按按下下式式计计算算：：式中中：：ρ———材料料的的密密度度；；ρ0'———材料料的的堆堆积积密密度度。。空隙隙率率的的大大小小反反映映了了散散粒粒材材料料的的颗颗粒粒互互相相填填充充的的致致密密程程度度。。空空隙隙率率可可作作为为控控制制混混凝凝土土骨骨料料级级配配与与计计算算砂砂率率的的依依据据。。2.1材料料与与质质量量有有关关的的性性质质孔隙隙率率与与空空隙隙率率的的区区别别比较项目孔隙率空隙率适用场合个体材料内部堆积材料之间作用可判断材料性质可进行材料用量计算计算公式2.1材料料与与质质量量有有关关的的性性质质6.材料料的的密密实实度度密实实度度是是指指材材料料体体积积内内固固体体物物质质填填充充的的程程度度。。密密实实度度的的计计算算式式如如下下：：式中中：：ρ———密度度；；ρ0———材料料的的表表观观密密度度。。对对于于绝绝对对密密实实材材料料，，因因ρ0=ρ，故故密密实实度度D=1或100%。对对于于大大多多数数土土木木工工程程材材料料，，因因ρ0＜ρ，故故密密实实度度D＜1或D＜100%。2.1材料料与与质质量量有有关关的的性性质质2.2材料料与与水水有有关关的的性性质质1.材料料的的亲亲水水性性与与憎憎水水性性与水水接接触触时时，，材材料料表表面面能能被被水水润润湿湿的的性性质质称称为为亲亲水水性性；；材材料料表表面面不不能能被被水水润润湿湿的的性性质质称称为为憎憎水水性性。。具具有有亲亲水水性性或或憎憎水水性性的的根根本本原原因因在在于于材材料料的的分分子子结结构构。。亲亲水水性性材材料料与与水水分分子子之之间间的的分分子子作作用用力力，，大大于于水水分分子子相相互互之之间间的的内内聚聚力力；；憎憎水水性性材材料料与与水水分分子子之之间间的的作作用用力力，，小小于于水水分分子子相相互互之之间间的的内内聚聚力力。。（ａ）亲水水性材料（（ｂ）憎水水性材料2.2材料与水有有关的性质质2.材料的吸水水性材料在水中中吸收水分分的能力，，称为材料料的吸水性性。吸水水性的大小小以吸水率率来表示。。（1）质量吸吸水率质量吸水率率是指材料料在吸水饱饱和时，所所吸水量占占材料在干干燥状态下下的质量百百分比，并并以ｗm表示。质量量吸水率ｗｗm的计算公式式为：式中：m湿——材料吸水饱饱和状态下下的质量（（g或kg）；m干——材料在干燥燥状态下的的质量（g或kg）。（2）体积吸吸水率体积吸水率率是指材料料在吸水饱饱和时，所所吸水的体体积占干燥燥材料自然然体积的百百分率，计计算公式为为：式中:m湿——材料吸水饱饱和状态下下的质量（（g或kg）；m干——材料在干燥燥状态下的的质量（g或kg）。V0——材料在自然然状态下的的体积，（（cm3或m3）；ρ水——水的密度,（g/cm3或kg/m3），常温温下取ρw=1.0g/cm3。2.2材料与水有有关的性质质2.2材料与水有有关的性质质（3）影响材料料吸水性的的因素材料的吸水水率与其孔孔隙率有关关，更与其其孔特征有有关。因为为水分是通通过材料的的开口孔吸吸入并经过过连通孔渗渗入内部的的。材料内内与外界连连通的细微微孔隙愈多多，其吸水水率就愈大大。2.2材料与水有有关的性质质3.材料的吸湿湿性材料的吸湿湿性是指材材料在潮湿湿空气中吸吸收水分的的性质。用用含水率Ｗ含表示，其计计算公式为为：式中：m含——材料吸湿状状态下的质质量（g或kg）m干——材料在干燥燥状态下的的质量（g或kg）。当空气中湿湿度在较长长时间内稳稳定时，材材料的吸湿湿和干燥过过程处于平平衡状态，，此时材料料的含水率率保持不变变，其含水水率称为平平衡含水率率。2.2材料与与水有有关的的性质质吸水率率与含含水率率的区区别比较项目吸水率含水率适用场合在水中吸收水分在空气中吸收水分表示方法吸收水分的质量比或体积比吸收水分的质量比吸收水量达到饱和与空气中水分平衡通常小于吸水率4.材料的的耐水水性材料的的耐水水性是是指材材料长长期在在饱和和水的的作用用下不不破坏坏，强强度也也不显显著降降低的的性质质。材材料耐耐水性性的指指标用用软化化系数数K软表示：：式中：：K软——材料的的软化化系数数；f饱——材料吸吸水饱饱和状状态下下的抗抗压强强度（（MPa）；f干——材料在在干燥燥状态态下的的抗压压强度度（MPa）。2.2材料与与水有有关的的性质质2.2材料与与水有有关的的性质质软化系系数反反映了了材料料饱水水后强强度降降低的的程度度，是是材料料吸水水后性性质变变化的的重要要特征征之一一。一般材材料吸吸水后后，水水分会会分散散在材材料内内微粒粒的表表面，，削弱弱其内内部结结合力力，强强度则则有不不同程程度的的降低低。当当材料料内含含有可可溶性性物质质时（（如石石膏、、石灰灰等）），吸吸入的的水还还可能能溶解解部分分物质质，造造成强强度的的严重重降低低。软化系系数的的波动动范围围在0至1之间。。工程程中通通常将将KR＞0.85的材料料称为为耐水水性材材料，，可以以用于于水中中或潮潮湿环环境中中的重重要工工程。。用于于一般般受潮潮较轻轻或次次要的的工程程部位位时，，材料料软化化系数数也不不得小小于0.75。2.2材料与与水有有关的的性质质5.材料的的抗渗渗性抗渗性性是材材料在在压力力水作作用下下抵抗抗水渗渗透的的性能能。用用渗透透系数数或抗抗渗等等级表表示。。（1）渗透透系数数材料的的渗透透系数数K可通过过下式式计算算:式中：：K——渗透系系数,（cm/h）;Q——渗水量量，（（cm3）；A——渗水面面积,（cm2）；H——材料两两侧的的水压压差，，（cm）；d——试件厚厚度（（cm）；t——渗水时时间（（h）。材材料料的渗渗透系系数越越小，，说明明材料料的抗抗渗性性越强强。2.2材料与与水有有关的的性质质（2）抗抗渗等等级材料的的抗渗渗等级级是指指用标标准方方法进进行透透水试试验时时，材材料标标准试试件在在透水水前所所能承承受的的最大大水压压力，，并以以字母母P及可承承受的的水压压力（（以0.1MPa为单位位）来来表示示抗渗渗等级级。如如P4、P6、P8、P10…等，表表示试试件能能承受受逐步步增高高至0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa……的水压压而不不渗透透。（3）影响响材料料抗渗渗性的的因素素材料亲亲水性性和憎憎水性性通通常憎憎水性性材料料其抗抗渗性性优于于亲水水性材材料；；材料的的密实实度密密实实度高高的材材料其其抗渗渗性也也较高高；材料的的孔隙隙特征征具具有开开口孔孔隙的的材料料其抗抗渗性性较差差。2.2材料与与水有有关的的性质质6.抗冻性性抗冻性性是指指材料料在吸吸水饱饱和状状态下下，能能经受受反复复冻融融循环环作用用而不不破坏坏，强强度也也不显显著降降低的的性能能。材料吸吸水后后，在在负温温作用用条件件下，，水在在材料料毛细细孔内内冻结结成冰冰，体体积膨膨胀所所产生生的冻冻胀压压力造造成材材料的的内应应力，，会使使材料料遭到到局部部破坏坏。随随着冻冻融循循环的的反复复，材材料的的破坏坏作用用逐步步加剧剧，这这种破破坏称称为冻冻融破破坏。。抗冻性性以试试件在在冻融融后的的质量量损失失和强强度损损失不不超过过一定定限度度时所所能经经受的的冻融融循环环次数数来表表示，，或称称为抗抗冻等等级。。材料的的抗冻冻等级级可分分为F15、F25、F50、F100、F200等，分分别表表示此此材料料可承承受15次、25次、50次、100次、200次的冻冻融循循环。。2.2材料与与水有有关的的性质质影响抗抗冻性性的因因素1.材料的的密实实度（（孔隙隙率））密密实度度越高高则其其抗冻冻性越越好。。2.材料的的孔隙隙特征征开开口孔孔隙越越多则则其抗抗冻性性越差差。3.材料的的强度度强强度越越高则则其抗抗冻性性越好好。4.材料的的耐水水性耐耐水性性越好好则其其抗冻冻性也也越好好。5.材料的的吸水水量大大小吸吸水水量越越大则则其抗抗冻性性越差差。2.3材料的的热工工性质质1.导热性性当材料料两面面存在在温度度差时时，热热量提提高建建筑材材料传传递的的性质质，称称为材材料的的导热热性。。导热热性用用导热热系数数λ表示：：式中：：λ——导热系系数，，W/（m·K）；Q——传导的的热量量，J；a——材料厚厚度，，m；A——热传导导面积积，m2；t——热传导导时间间，h；（（T2－T1）——材料两面温温度差，K。物理意义：：单位厚度度（1m）的材料、、两面温度度差为1K时、在单位位时间（1s）内通过单单位面积（（1m2）的热量。。2.热容量和比比热材料在受热热时吸收热热量，冷却却时放出热热量的性质质称为材料料的热容量量。用热容容量系数或或比热表示示。比热的的计算式如如下所示：：式中：C——材料的比热热容，J/（g·K）；Q——材料吸收或或放出的热热量(热容量)；m——材料质量，，g；（T2－T1）——材料受热热或冷却却前后的的温差，，K。2.3材料的热热工性质质2.4材料的力力学性质质材料的强强度是材材料在应应力作用用下抵抗抗破坏的的能力。。根据外力力作用方方式的不不同，材材料强度度有、抗抗压、抗抗剪、抗抗弯（抗抗折）强强度等。。抗压抗拉抗剪抗弯抗压强度度、抗拉拉强度、、抗剪强强度的计计算：式中：f——材料强度度，MPa；Fmax——材料破坏坏时的最最大荷载载，N；A——试件受力力面积，，mm2。抗弯强度度的计算算：中间作用用一集中中荷载，，对矩形形截面试试件，则则其抗弯弯强度用用下式计计算：式中：fw——材料的抗抗弯强度度，MPa；Fmax———材料受弯弯破坏时时的最大大荷载，，N；A——试件受力力面积，，mm2；L、b、h——两支点的的间距，，试件横横截面的的宽及高高，mm。-2.4材料的力力学性质质1.弹性材料在外外力作用用下产生生变形，，当外力力取消后后能够完完全恢复复原来形形状的性性质称为为弹性。。这种完完全恢复复的变形形称为弹弹性变形形（或瞬瞬时变形形）。2.塑性材料在外外力作用用下产生生变形，，如果外外力取消消后，仍仍能保持持变形后后的形状状和尺寸寸，并且且不产生生裂缝的的性质称称为塑性性。这种种不能恢恢复的变变形称为为塑性变变形（或或永久变变形）。。2.4材料的力力学性质质脆性：材料受力力达到一一定程度度时，突突然发生生破坏，，并无明明显的变变形，材材料的这这种性质质称为脆脆性。大大部分无无机非金金属材料料均属脆脆性材料料，如天天然石材材，烧结结普通砖砖、陶瓷瓷、玻璃璃、普通通混凝土土、砂浆浆等。脆脆性材料料的另一一特点是是抗压强强度高而而抗拉、、抗折强强度低。。在工程程中使用用时，应应注意发发挥这类类材料的的特性。。韧性（或或冲击韧韧性）:材料在冲冲击、振振动荷载载作用下下，能吸吸收较大大的能量量，同时时也能产产生一定定的塑性性变形而而不致破破坏的性性质。2.4材料的力力学性质质1.硬度材料的硬硬度是材材料表面面的坚硬硬程度，，是抵抗抗其它硬硬物刻划划、压入入其表面面的能力力。通常常用刻划划法，回回弹法和和压入法法测定材材料的硬硬度。刻划法用用于天然然矿物硬硬度的划划分，按按滑石、、石膏、、方解石石、萤石石、磷灰灰石、长长石、石石英、黄黄晶、刚刚玉、金金刚石的的顺序，，分为10个硬度等等级。回弹法用用于测定定混凝土土表面硬硬度，并并间接推推算混凝凝土的强强度；也也用于测测定陶瓷瓷、砖。。砂浆、、塑料、、橡胶、、金属等等的表面面硬度并并间接推推算其强强度。2.4材料的力力学性质质2.耐磨性耐磨性是是材料表表面抵抗抗磨损的的能力。。材料的的耐磨性性用磨耗耗率表示示，计算算公式如如下：式中：G——材料的磨磨耗率，，（g/cm2）；m1——材料磨损损前的质质量，（（g）；m2——材料磨损损后的质质量，（（g）；A——材料试件件的受磨磨面积（（cm2）。2.4材料的力力学性质质2.5材料耐久久性材料的耐耐久性是是泛指材材料在使使用条件件下，受受各种内内在或外外来自然然因素及及有害介介质的作作用，能能长久地地保持其其使用性性能的性性质。材料在建建筑物之之中，除除要受到到各种外外力的作作用之外外，还经经常要受受到环境境中许多多自然因因素的破破坏作用用。这些些破坏作作用包括括物理、、化学、、机械及及生物的的作用。。材料受环环境的作作用物理作用用可有干干湿变化化、温度度变化及及冻融变变化等。。化学作用用包括大大气、环环境水以以及使用用条件下下酸、碱碱、盐等等液体或或有害气气体对材材料的侵侵蚀作用用。机械作用用包括使使用荷载载的持续续作用，，交变荷荷载引起起材料疲疲劳，冲冲击、磨磨损、磨磨耗等。。生物作用用包括菌菌类、昆昆虫等的的作用而而使材料料腐朽、、蛀蚀而而破坏。。2.5材料耐久久性提高材料料耐久性性合理选择择材料提高材料料的密实实度改变环境境的影响响2.5材料耐久久性第三节热热工设设备概述述3.1热工设备备概述水泥、玻玻璃、陶陶瓷等硅硅酸盐材材料是国国民经济济建设不不可缺少少的基础础性材料料，它们们有一个个共同特特点，就就是在生生产过程程中都要要经过高高温煅烧烧或加热热处理。。我们通通常将用用来煅烧烧和加热热的设备备称之为为热工设设备，例例如：水水泥窑、、玻璃熔熔窑、陶陶瓷隧道道窑以及及各种烘烘干机等等。3.1热热工设设备概述述热工设备备往往是是一个复复杂的系系统。在这个系系统中，，燃料燃燃烧提供供了热量量，物料料经过输输运、加加热、发发生物理理化学反反应、冷冷却等过过程成为为“熟料料”。根根据能量量守恒原原理，对对于一个个稳定的的系统，，输入热热量之和和应等于于输出热热量之和和，称之之为热平平衡。3.1热热工设设备概述述水泥工业业热工设设备主要要是指水水泥窑。。水泥窑分分为回转转窑和立立窑两大大类。传传统的回回转窑又又分为湿湿法回转转窑、干干