某学院编制建筑材料讲义

第一章绪论学习目标：掌握建筑材料的定义、分类、了解建筑材料与建筑、结构、施工、预算的关系及其在国民经济建设中的地位和建筑材料的现状及发展，明确本课程的任务和基本要求。一、建筑材料的定义用于土木建筑结构物的所有材料的总称，是建筑物与构筑物的重要物质基础。二、分类根据组成成分：无机材料：金属材料非金属材料有机材料：植物材料合成高分子材料沥青材料复合材料：无机非金属材料与有机材料复合金属材料与非金属材料复合其他材料复合根据在建筑上的用途：建筑结构材料墙体材料建筑功能材料三、建筑材料与建筑、结构、施工、预算的关系及其在国民经济建设中的地位建筑材料是建筑、结构、施工、预算的物资基础四、建筑材料的现状及发展建筑材料工业不仅是发展建筑业的基础，也是国民经济的主要基础工业之一。近年来，各种新型建筑材料层出不穷，向轻质、高强度、多功能方面发展，建筑技术正处于新的变革之中五、课程的任务及基本要求任务：使初学者具有建筑材料的基础知识和在实践中合理选择与使用材料的能力，并获得主要建筑材料试验的基本技能训练。要求：掌握材料的组成、技术性质、特性，了解材料的组成、结构、外界因素等对材料性质的影响，了解各主要性质间的相互关系，初步学会主要建筑材料的试验方法。能够根据工程性质和环境特点合理选用材料，熟悉常用建筑材料的技术规范，了解材料使用方法的要点，同时对材料的储运方法也有所了解。第二章建筑材料的基本性质学习目标：了解建筑材料基本性质的分类，掌握各种基本性质的概念、表示方法及有关的影响因素。牢固掌握表示材料基本性质的术语。§2.1材料的基本物理性质材料的密度、表观密度与堆积密度密度：密度是材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。密度自身体积（不含孔隙）磨成细粉消除内部孔隙，材料的排水体积V,其计算式：ρ=m/v式中ρ---材料的密度，g/㎝3；m---材料在干燥状态下的质量，g；v---材料在绝对密实状态下的体积，㎝3。表观密度和容积密度：表观密度（又称为视密度、近似密度）表示材料单位细观外形体积（包括内部封闭孔隙）的质量，容积密度（又称为体积密度、表观毛密度、容重）表示材料单位宏观外形体积（包括内部封闭孔隙和开口孔隙）的质量。表观密度细观外形体积（含闭口孔）干燥材料浸入水中，待吸水饱和后，测量排开水的体积V，计算式：ρ'=m/v'式中ρ'---材料的表观密度，g/cm3；m---材料在干燥状态下的质量，g；v'---材料不含开口孔隙的体积，cm3。3、堆积密度：堆积密度是指散粒材料或粉状材料，在自然堆积状态下单位体积的质量。——堆积密度自然堆积体积(含材料间空隙)颗粒材料正好装满容器，测量该容器的容积V，计算式：ρ0'=m/v0'=m/(V+VP+Vv)式中ρ0'---材料的堆积密度，kg/m3。VP---颗粒内部孔隙的体积，m3。Vv---颗粒间空隙的体积，m3。注意：自然堆积状态下的体积含颗粒内部的孔隙积及颗粒之间的空隙体积。材料的密实度与孔隙率1、密实度（D）即材料体积内被固体物质充实的程度，D＝1－P。表达式D=V/V0×100%=（ρ0/ρ）×100%2、孔隙率（P）指材料内部孔隙体积占其总体积的百分率。表达式P=[(V0-V)/V0]=[1-V/V0]=(1-P0/P)×100%孔隙率和密实度的关系D+P=1，材料孔隙率或密实度大小直接反映材料的密实程度。材料的孔隙率高，则表示密实程度小。材料的填充率与空隙率1、填充率（D＝1－P）是散粒状材料在某堆积体积中被其颗粒填充的程度。2、空隙率（P）是指在某堆积体积中，散粒状材料颗粒之间的空隙体积所占的百分率。孔隙率的大小反映了散以及填充率和孔隙率的定义、关系。要求能够进行简单的计算。粒材料的颗粒之间互相填充的致密程度。表达式P'=Vv/V0'=(V0'-V0)/V0'=(1-P0'/P0)×100%注意：对致密材料，如天然砂、石，可用表观密度ρ′近似代替干燥时体积密度ρ0。总结：建筑材料与质量有关的性质——密度、表观密度、堆积密度之间的关系；材料密实度、孔隙率的定义和关系复习：材料的密度、表观密度、堆积密度的定义以计算方法材料的密实度与孔隙率材料的填充率与孔隙率§2.2材料与水有关的性质一、亲水性与憎水性材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性。材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性。

材料的亲水性与憎水性可用润湿边角θ来说明。θ愈小，表明材料易被水润湿。当θ≤90°时，该材料被称为亲水性材料；当θ＞90°时，称为憎水性材料。二、吸水性吸水性：材料在水中吸收水分的能力称为吸水性。吸水性的大小常以吸水率表示。有以下两种表示方法：

质量吸水率（Wm）：指材料吸水饱和时，所吸水量占材料绝干质量的百分率。

体积吸水率（WV）：指材料吸水饱和时，所吸水分的体积占绝干材料自然体积的百分率。体积吸水率在数值上等于开口孔隙率。表达式用质量吸水率ωm或体积吸水率ωv表示。表达式分别如下。ωm=mSw/m×100%=[(msw'-m)/m]×100%ωv=VSw/v0×100%=[(msw‘-m)/v0/ρw]×100%式中msw---材料吸水饱和时所吸水的质量，g或kg；ωSw‘---材料吸水饱和时材料的质量，g或kg；VSw---材料吸水饱和时所吸水的体积，cm3或m3；ρw---水的密度，g/cm3或kg/m3。质量吸水率和体积吸水率的关系ωv=ρ0×ωm注意：对多孔吸水材料，其质量吸水率往往超过100％，此时用体积吸水率表示；材料受潮后导热性增大，故保温隔热材料需保持干燥状态。

三、吸湿性材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。材料的吸湿性常以含水率（W含）表示，含水率等于含水量占材料绝干质量的百分率。含水率随环境温度和空气湿度的变化而改变。当与空气温湿度相平衡时的含水率称为平衡含水率。用含水率ω'm表示ω'm=mw/m×100%式中mw---材料在空气中吸收水分的量,kg。m---材料干燥时的质量,kg。注意：材料在与空气湿度相平衡时的含水率称为平衡含水率,建筑材料在正常状态下,均处于平衡含水率状态。材料的亲水性越大，连通微细孔越多，则吸水率、含水率越大。四、耐水性材料长期在饱和水作用下不破坏，而且强度也不显著降低的性质称为耐水性。材料的耐水性用软化系数（K软＝f软／f干）表示。软化系数愈小，表示材料的耐水性愈差。工程上，通常将K软≥0.85的材料称为耐水性材料。用软化系数KP表示。KP=fsw/fd式中fsw---材料吸水饱和状态下的抗压强度，MPa。fd---材料在干燥状态下的抗压强度，MPa。五、抗渗性材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性（不透水性）。材料的抗渗性可用渗透系数K或抗渗等级S或P表示。渗透系数愈小或抗渗等级愈大，表示材料的抗渗性愈好。

材料抗渗性好坏，与其孔隙率和孔隙特征有关。绝对密实的材料和具有闭口孔隙的材料，或具有极细孔隙的材料，可以认为是不透水的。开口大孔材料抗渗性最差。此外，亲水性材料的毛细孔由于毛细作用而有利于水的渗透六、抗冻性材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性质称为抗冻性。材料的抗冻性用抗冻等级（D或F）表示，即在一定条件下能够经受的冻融循环次数。材料的孔隙率低、孔径小、开口孔隙少，则抗冻性好。另外还与材料吸水饱和的程度、材料本身的强度以及冻结条件等有关。§2.3材料的力学性质理论强度材料受外力作用而引起破坏的原因：由于拉力造成质点间结合键断裂，或由于剪力或切应力而造成的破坏。强度、比强度强度：材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为强度。比强度：比强度是按单位体积的质量计算的材料强度，其值等于材料强度与其容积密度之比。比强度是评价材料是否轻质高强的重要指标。选用比强度大的材料对增加建筑高度、减轻结构自重、降低工程造价等具有重大意义。材料的变形性质弹性：材料受力就发生变形，外力撤除后变形可完全恢复的性质塑性：材料在外力作用下产生变形，当外力除去后，材料仍保留一部分残余变形、且不产生裂缝的性质称为塑性。脆性：外力作用于材料并达到一定限度后，材料无明显塑性变形而发生突然破坏的性质称为脆性。韧性：在冲击或震动荷载作用下，材料能吸收较大能量，同时产生较大变形，而不发生突然破坏的性质称为材料的冲击韧性（简称韧性）。§2.4材料的热工性质导热性导热性：材料传导热量的性质称为导热性。大小用导热系数表示导热系数：评价材料导热能力的指标。其物理意义为单位面积、单位厚度的材料，在单位温差下，单位时间内传导的热量。用导热系数λ表示。表达式λ=Qa/(T1-T2)At式中λ---导热系数，w/(m.k)；Q---传递的热量，J；a---材料的厚度，m；T1-T2---材料两侧的温差，k；A---材料传热面的面积，㎡；t---传热的时间，s或h。意义：通常把λ<0.23w/(m·k)的材料称为绝热材料，在运输、存放、施工及使用过程中，须保持干燥状态。导热系数越小，材料的绝热性越好材料含水，导热系数会明显增大；高温下比常温下大；顺纤维方向导热系数也会大些。热容量热容量：材料受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质，称为热容量，其值为比热C与材料重量m的乘积。用比热C表示,又称比热容或热容量系数,表达式C=Q/m(T2-T1)式中C---材料的比热容，J/(kg.K)；Q---材料吸收（或放出）的热量，J；m---材料的质量，kg；(T2-T1)---材料受热（或冷却）前后的温度差，K。比热：单位质量的材料温度变化一度吸收或放出的热量。材料的热容量对保持建筑物内部温度稳定有重要意义，能在热流变动或采暖设备供暖不均匀时，缓和室内温度的波动。§2.5材料的耐久性一、定义：材料在长期使用过程中，抵抗周围各种介质的侵蚀而不破坏的性质，称为耐久性。二、内容：材料的耐久性是一项综合性能,包括有抗渗性、抗冻性、耐腐性、抗老化性、耐磨性、耐光性等。三、影响因素：内部因素是造成材料耐久性下降的根本原因。内部因素包括材料的组成、结构与性质等。外部因素是影响耐久性的主要因素。小结、要求：掌握材料与水有关的性质掌握材料与热有关的性质掌握材料的力学性质作业：P13112复习：材料导热系数、热容、线膨胀系数材料强度的分类和比强度的概念应用材料耐久性的概念第三章石材§3.1天然岩石的分类一、岩浆岩又称火成岩熔融岩浆由地壳上升后冷却而成。通常分三类：深成岩：构造密实、抗压强度高、吸水率小；喷出岩：呈多孔构造；火山岩：玻璃体结构呈多孔构造。二、沉积岩是地表的各类岩石经长期风化、搬运、沉积和再造作用而形成的岩石。一般分为三种：机械沉积岩：由自自然风化而逐逐渐破碎松散散的岩石；化学沉积岩：如石石膏；有机沉积岩：如石石灰石。三、变质岩沉积岩变质，性质质提高，如石石灰岩变质的的大理石。深成岩变质，性质质下降，如花花岗岩变质的的片麻岩。§3.2天然石石材的技术性性质一、表观密度分为轻质石材和重重质石材，分分界点18000kg/mm3二、吸水性波动很大，岩石吸吸水后强度降降低，抗冻性性、耐久性下下降，分为低低、中、高三三类吸水性的的岩石。三、耐水性含有粘土或易溶于于水的物质耐耐水性低，分分为低、中、高高三类耐水性性的岩石。软软化系数小于于0.8的石材不允允许用于重要要结构。四、抗冻性是衡量石材耐久性性的重要指标标，室外饰面面石材，抗冻冻次数大于25次。五、耐热性造岩矿物高温分解解变质，各种种矿物热膨胀胀系数不同，产产生崩裂。六、强度采用边长为70mmm的立方体体试块测试，饰饰面石材可采采用50mmm的试块测试试。代码为MU。七、硬度取决于矿物成分和和构造八、耐磨性石材的强度越高，耐耐磨性能越好好。分为耐磨磨损性和耐磨磨耗性。九、抗风化性由化学水、冰等因因素造成岩石石开裂或剥落落的过程称为为风化。十、放射性若超过相应标准对对人体不利。§3.3建筑中常常用岩石的特特性与应用一、花岗岩其品质决定于矿物物组成和晶体体结构。按晶晶粒大小分为为粗晶、细晶晶、微晶三种种。结晶颗粒粒细而均匀的的强度高,达120～150MPPa。其名称以以产地及颜色色命名,如泰山青、墨墨玉、黑色等等。花岗石板外观稳重重大方、抗压压强度高，耐耐磨性，耐水水、耐风化、耐耐腐蚀及抗冻冻性均较好，适适于内外墙面面、地面及柱柱面的装饰。使使用年限达75-2000年。耐火性差，8000℃以上晶格转转化，体积膨膨胀，开裂。二、大理岩天然大理石又称云云石。大理石石质地密实，强强度可达300MPPa，具有灰色色、绿色、红红色、白色、黑黑色等多种色色彩，而且带带有花纹。纯纯大理岩为白白色，常称为为汉白玉。因空气中的二氧化化硫遇水生成成亚硫酸，与与大理石中的的碳酸钙反应应，生成易溶溶于水的硫酸酸钙，使表面面失去光泽，变变得粗糙多孔孔，故大理石石不宜用于室室外装饰。三、石灰岩天然石灰石板又称称“灰岩”或“青石”，主要化学学成分为碳酸酸钙。常呈灰灰白或浅灰色色，有时因杂杂质而呈现灰灰黑、浅黑、浅浅红等色。表表面具有自然然纹理，抗压压强度较前两两种低（为20～120MPPa），不属高高档饰面材料料。工程上可可用作建筑物物墙面或路面面装饰，并可可作建材生产产原料。四、砂岩分为硅质、钙质、铁铁质、泥质砂砂岩，纯白色色砂岩俗称白白玉石，可用用于雕刻及作作装饰。§3.4石材的的加工类型与与选用原则一、石材的加工类类型块状石材（1）毛石：分为乱毛毛石和平毛石石，一般用于于砌筑，配混混凝土或铺路路。（2）料石：至少有一一个边角整齐齐，便于合缝缝，分为毛料料石、粗细料料石、半细料料石、细料石石，可用于砌砌筑及装饰。2、板材（1）天然花岗石板，分分为剁斧板材材、机刨板材材、粗魔板材材、磨光板材材，分有为普普通板材(N)和异形板材(S)；按表面加加工程度分为为细面(RB)、镜面(PL)、粗面(RU)三种。（2）天然大理石板天然大理理石分为普通通板材（N）和异形板板材（S）两种。3、散粒石材主要有碎石、卵石石、色石渣二、石材的选用原原则1、力学指标承重石材强度是选选材依据，地地面用石材考考虑硬度和耐耐磨性。2、耐久性室外石材考虑抗风风化性能，处处于高温、高高湿或严寒条条件下的岩石石，考虑耐热热、抗冻及耐耐化学侵蚀性性。3、质感与色彩4、经济性就地取材，降低成成本5、环保性尤其室内装饰用石石材，注意放放射性指标§3.5人造石石材定义：用人工方法法加工制造的的具有天然石石材的花纹和和纹理的合成成石。人造石石材是以大理理石碎料、石石英砂、石渣渣等为骨料，树树脂、聚脂或或水泥为胶结结料，经拌和和、成型、聚聚合或养护后后，经打磨抛抛光切割制成成的仿天然石石材。主要产品：人造花花岗石、大理理石、水磨石石和玉石合成成饰面板等。缺点：色泽、纹理理不及天然石石材自然、柔柔和。一、人造石材的类类型1、树脂型人造石材材2、水泥型人造石材材3、复合型人造石材材4、烧结型人造石材材二、树脂型人造石石材的性能花纹仿真性强，轻轻质高强，耐耐侵蚀，抗污污染性好，可可加工性能好好，但易老化化。小结：掌握天然岩石的分分类，石材的的技术性质；；理解花岗岩大理石石的应用；了解石材的加工类型和和选用原则；；并对人造石石材有初步的的认识。作业：P221、2、4复习：1、天然岩石的分类类。2、岩石风化的概念念。3、石材的选用原则则。第四章无机气气硬性胶凝材材料1、胶凝材料在在建筑工程中中，将两种材材料或散粒状状材料胶结在在一起的材料料，称为胶凝凝┄胶结材料。通通常将无机胶胶凝材料称为为胶凝材料，将将有机胶凝材材料称为胶结结材料。2、种类按凝结结硬化条件的的不同可分为为气硬性胶凝凝材料和水硬硬性胶凝材料料。气硬性胶胶凝材料只能能在空气中硬硬化，保持或或继续发展其其强度(石膏、石灰灰、水玻璃和和菱苦土等)。水硬性胶胶凝材料在凝凝结后，既能能在空气中硬硬化，又能在在水中硬化，保保持并继续发发展其强度(如水泥)。§4.1石灰较早使用的胶凝材材料，成本低低廉，生产简简便。石灰的原料及生产产原料：石灰岩，主主要成分是碳碳酸钙并夹杂杂碳酸镁和粘粘土杂质（8%以内）石灰是以碳酸钙为为主要成分的的石灰岩煅烧烧(10000～1100℃)而成。煅烧烧时石灰岩中中碳酸钙和碳碳酸镁分解，生生成氧化钙、氧氧化镁(称为生石膏膏）和二氧化化碳气体,反应式如下：CaCCO3==CaO++CO2↑MgCCO3==MgO+CO2↑氧化钙、氧氧化镁称为生生石灰。注意：按生产中窑窑内温度和煅煅烧时间的控控制不同分为为欠火石灰、过过火石灰和正正火石灰。过过火石灰的危危害大，与水水反映缓慢，在在石灰浆体硬硬化后，反映映体积膨胀，产产生崩裂隆起起现象。欠火火石灰影响石石灰的利用率率。二、石灰的熟化1、概念生石石灰加水生成成熟石灰的过过程，称为石石灰的熟化或或消解。反应应如下：CaOO+H22O=CCa(OH)2+64.9kJMgO+H2OO=Mgg(OH)22+644.9kJJ氢氧化钙、氢氢氧化镁称为为熟石灰。2、熟化时的现象(11)石灰熟化过程中水化化热较大。(2)外观体积约约增加1.5~~2倍。3、结论：生石灰使使用前必须熟熟化。方式：：“陈伏”或分层喷淋淋法得到消石石灰粉。4、熟化时注意事项项为了消除过过火石灰的危危害，须将石石灰在化灰池池内放置两周周以上，称为为“陈伏”；“陈伏”期间石灰膏膏表面应保持持一层水膜，防防止其碳化。5、消除过火石灰危害害的措施（1）块灰进行陈伏（2）采用磨细的生石石灰粉三、石灰的硬化1、干燥硬化与结晶晶硬化，形成成氢氧化钙的的晶体析出2、碳化硬化，与空空气中二氧化化碳和水产生生碳酸钙晶体体。注意：由于二氧化化碳浓度低，且且表层生成的的碳酸钙结构构致密，阻止止二氧化碳继继续深入，并并影响水分蒸蒸发，所以石石灰硬化很慢慢。四、石灰的技术要要求和技术标标准1、技术要求（1）有效氧化钙和氧氧化镁含量：：决定粘结力力大小（2）生石灰产浆量和和未消化残渣渣含量：与质质量相关（3）二氧化碳含量：：控制煅烧中中欠火的现象象（4）消石灰粉游离水水含量：过多多会造成碳化化现象。（5）细度2、技术标准按氧化镁含量的多多少建筑石灰灰粉为钙质和和镁质两类，建建筑消石灰粉粉分为钙质、镁镁质和白云石石质。五、石灰的应用及及储存1、石灰的特性（1）良好的保水性于氢氧化钙钙粒子极细(直径约1μm)，数量多，总总表面积大，能能吸附水膜而而不易失去。利利用保水性好好的特性拌制制石灰砂浆或或石灰混合砂砂浆。（2）凝结硬化慢、强强度低石灰浆碳化化在表面形成成碳酸钙外壳壳，碳化作用用难以深入，内内部水分又不不易蒸发，因因此凝结硬化化缓慢。硬化化后的强度也也不高,1:33的石灰砂浆28天的抗压强强度为0.2～0.5MMPa。（3）耐水性差石灰浆体在在潮湿环境中中，难以晶体体析出，凝结结硬化不会进进行。而硬化化后的石灰长长期受水浸泡泡，氢氧化钙钙晶体也会重重新溶于水，使使硬化的石灰灰溃散。（4）硬化后体积收缩缩大石灰在硬化化过程中，蒸蒸发大量的游游离水而引起起毛细管显著著的收缩，从从而造成了体体积极大的收收缩。2、石灰的应用（1）砂浆常用于配制制石灰砂浆、水水泥石灰混合合砂浆。（2）粉刷石灰膏加水拌合，可可配制成石灰灰乳，用于粉粉刷墙面。（3）石灰土和三合土土石灰土由石石灰、粘土组组成,三合土由石石灰粘土和碎碎料(砂、石渣、碎碎砖等)组成。石灰灰土或三合土土其耐水性和和强度均优于于纯石灰。广广泛用于建筑筑物的基础垫垫层和临时道道路。（4）水泥和硅酸盐建建筑制品石灰是生产产灰砂砖、蒸蒸养粉煤灰砖砖、粉煤灰砌砌块或墙用板板材等的主要要原料。也是是各种水泥的的主要原料。（5）碳化石灰板在磨细生石石灰中掺加玻玻璃纤维、植植物纤维、轻轻质骨料等，用用碳化的方法法使氢氧化钙钙碳化成碳酸酸钙，即为碳碳化石灰板。用用作隔墙、天天花板等。3、石灰的储存防潮、防爆、随到到随用，及时时进行陈伏小结：掌握石灰因炉温不不同的三大类类型、石灰熟熟化中的现象象、如何有效效地降低过火火石灰的危害害方法、石灰灰的特性及石石灰浆体硬化化速度慢的原原因；理解石灰的生产工工艺、硬化过过程、技术要要求和技术标标准及石灰的的应用；了解石灰的储存。作业：P311、22、4复习：1、石灰因炉温不同同的三大类型型。2、石灰熟化中的现现象。3、如何有效地降低低过火石灰的的危害方法。4、石灰的特性。5、石灰浆体硬化速速度慢的原因因。§4.2石膏制作粉刷石膏、抹抹灰石膏、石石膏砂浆、石石膏水泥、各各种石膏墙板板、天花板、装装饰吸声板、石石膏砌块、纸纸面石膏板、嵌嵌缝石膏、粘粘结石膏、自自流平地板石石膏及其它装装饰部件等，是是一种在建筑筑工程上应用用广泛的建筑筑材料。主要要应用于作为为轻质墙体材材料和建筑装装饰制品，是是高效节能材材料。一、石膏的原料及及生产(一)原料：（我国石膏膏资源极其丰丰富，年产石石膏总量约1000多万吨）90%1.天然二水石膏又称生石膏膏（CaSO4·2H2O),是由含两个个结晶水的硫硫酸钙所组成成的沉积岩石石。90%2.天然硬石膏又称为无水水石膏，主要要是由无水硫硫酸钙（CaSO4)组成的沉积积岩石。3.工业副产石膏系指某些化化工生产过程程中，所产生生的以硫酸钙钙为主要成分分的副产品，经经适当处理后后，作为石膏膏胶凝材料的的原料。常见见品种有磷石石膏和氟石膏膏。107∽170℃107∽170℃CaSO4·2HH2OCaaSO4·1/2HH2O+22/3H2O（建筑石膏膏）β—半水石膏空气中空气中190190℃CaSO4·2HH2OCaaSO4·1/2HH2O+CCaSO4+H2O（模型石膏空气中空气中124124℃CaSO4·2HH2OCaaSO4·1/2HH2O+22/3H2O（高强石膏膏）α—半水石膏1.3个大气压1.3个大气压二、建筑石膏的水水化硬化CaSO4·1//2H2O+22/3H2OCaSOO4·2H2O生成物溶解度小，晶晶体析出，水水分蒸发，凝凝结，连生交交错，强度增增大，硬化。三、建筑石膏的技技术性质及特特性技术性质：密度、表表观密度、分分类、产品名名称（产品名名称、抗折强强度和标准号号）特性：1、凝结硬化快石石膏加水拌和和后，在6～10miin便开始失去去可塑性,终凝不超过30miin，一般加硼硼砂、亚硫酸酸盐纸浆废液液等缓凝剂。2、硬化后体积微膨胀胀石膏浆体体在凝结硬化化时会产生微微膨胀(0.5～1.0%)，这使石膏膏制品的表面面光滑、细腻腻、形体饱满满，所以适合合制作建筑装装饰制品。3、硬化后孔隙率大，重重量轻但强度度低水化需水18.6%，石膏硬化化后具有很大大孔隙率（约约50～60%)，因而强度度低(7d为8～12Mppa)，抗冻性、抗抗渗性及耐水水性较差。但但具有轻质、保保温隔热、吸吸声、吸湿的的特点。同样体积的石石膏板与水泥泥板相比较，重重量只有其四四分之一。美美国108层的摩天大大楼由于大量量采用了石膏膏建材，总重重量只相当于于我国20－30层的楼房。石石膏建材由于于自身轻、厚厚度小，同时时大大降低了了高层建筑的的地基施工费费用，缩短了了工期，又增增加了房屋的的使用面积。4、具有良好的保温隔隔热和吸声性性能（石膏吸吸收电磁波的的作用、无毒毒害），一般般80mm厚的的石膏砌块相相当于2400mm厚实心心砖的保温隔隔热能力。微微孔吸声能力力强。5、具有一定的调节温温度、湿度性性能具有呼吸功功能，房间内内过量湿气可可很快吸收：：当气候变化化湿度减小能能再次放出湿湿气，而不影影响墙体牢固固程度：也即即具有调节室室内大气湿度度功能，可调调节室内小气气候。墙面在在空气湿度较较高时也无冷冷凝水。6、防火性能优良遇火时，二二水石膏的结结晶水蒸发，吸吸收热量，水水蒸气在表面面形成水蒸汽汽膜，还能起起到阻火的作作用。如墙厚厚80mm的石石膏砌块墙体体，火灾时每每平方米要蒸蒸发出约155kg水份，墙墙体才能进一一步升温。一一般1kg的结晶晶水全部挥发发需要126KJ左右的热量量。40㎡的办公室相相当于要蒸发发1t左右的水，将将消耗掉大量量的热量。石石膏与混凝土土相比，其耐耐火性能要高高5倍。极限抗抗火时间5—20min。7、耐水性差微溶于水。8、具有良好的装饰性性和可加工性性用石膏建材材建造的房屋屋洁白如霜，十十分美观。石石膏制品，具具有可锯、可可刨、可钉性性。四、建筑石膏的应应用1、石膏板（1）纸面石膏板以建筑石膏膏为主要原料料，掺加少量量外加材料，如如填充料，发发泡剂、缓凝凝剂等，加水水搅拌、浇注注辊压后作芯芯材，两面用用纸作护面制制成。主要用用于内墙、隔隔墙、天花板板等处。是室内装装修的主要材材料。石膏板板体积稳定，湿湿胀干缩小。纸纸面石膏板是是吊顶、隔墙墙、隔断工程程最基本的中中间材料,必须经过表表面装饰后才才能正式使用用。所以石膏膏板的使用同同木材板材的的方法相同,可以通过锯锯、刨、钉等等加工工艺,制成各种装装饰作品的结结构,再通过面饰饰乳胶漆、壁壁纸、陶瓷墙墙砖(要用防水型型石膏板)做装饰,才能完成装装饰工程。隔隔墙主要结构构形式为中间间龙骨，两面面覆以石膏板板，如果要求求更好的隔音音，在两块石石膏板之间填填充隔音材料料。从价格上上考虑,使用纸面石石膏板比使用用木质板材要要经济、合理理（1/3）。（2）石膏空心条板和和石膏砌块以建筑石膏膏为主要原料料，掺加适量量填充料或少少量纤维材料料，加水搅拌拌、振捣成型型、抽芯、脱脱模、烘干而而成,该板和砌块块不用纸，不不用胶，强度度高。可用作作内隔墙，安安装时不需龙龙骨。（3）石膏装饰板石膏装饰板板是以建筑石石膏为主要原原料，掺加少少量纤维增强强材料和胶结结料，加水搅搅拌制成。装装饰板有平板板、多孔板、花花纹板、浮雕雕板等多种。贴膜饰面面系列将聚乙乙烯贴膜与石石膏板相复合合粘贴而成；；浮雕饰面系系列将石膏板板表面进行压压花图案处理理，施以面漆漆而成。（4）纤维石膏板以建筑石膏膏为主要原料料，掺适量纤纤维增强材料料制成，其抗抗弯强度高，可可用于内墙和和隔墙，也可可代替木材作作家具。其中纤维维可使用玻璃璃纤维或木质质纤维。我国国大量生产木木质纤维石膏膏纤维板，石石膏纤维板的的性能较目前前国内生产的的纸面石膏板板好。在施工工石膏纤维板板的破损率极极低。此外尚有石石膏蜂窝板、防防潮石膏板、耐耐火石膏板、石石膏矿棉复合合板等品种。2、粉刷石膏在建筑石膏中加入入其他石膏（硬硬石膏或煅烧烧粘土质石膏膏）、各种缓缓凝剂（木质质磺酸钙、柠柠檬酸、酒石石酸等）及附附加材料（石石灰、烧粘土土、氧化铁红红等）可配制制成像水泥一一样在施工中中现场拌制的的新型抹灰材材料┄粉刷石膏。它它具有表面坚坚硬,光滑细腻，一一是黏结力强强,不易脱落,克服了传统统的水泥砂浆浆经常出现的的空鼓、开裂裂现象;二是具有呼呼吸功能,可调节室内内空气湿度。三三是无毒无味味。四是凝结结度快,体质轻。五五是绿色生态态建材,防火性能良良好。六是施施工工序简便便,落地灰少。特特别适用于砼砼顶板、加气气砼墙面各种种保温材料的的表面抹灰。解解决新材料抹抹灰难。§4.3水玻璃定义：俗称泡化碱碱，分为钾水水玻璃和钠水水玻璃，主要要为硅酸钠Na2O•nSiiO2。一、水玻璃的生产产生产简介水玻璃原料料是石英砂、纯纯碱或含碳酸酸钠的原料,加热至1300～14000℃,熔融,冷却即为固固态水玻璃硅硅酸钠，反应应式如下：Na2CO3+nSiO2==Na2O•nSiiO2+COO2固态水玻璃在蒸压压锅内加热、溶溶解，即成液液态水玻璃。氧化钠与二氧化硅的分子比n为水玻璃的模数。二、水玻璃的硬化化水玻璃在空气中吸吸收二氧化碳碳，析出二氧氧化硅凝胶，失失水后硬化，反反应式如下：Na2O•nSiOO2+CCO2+mH2O==Na2CO3+nSiO2•nH2O二氧化碳少，上述述过程很慢，将将水玻璃加热热或掺加适量量促硬剂，如如氟硅酸钠（Na2SiF6）。氟硅酸酸钠也能提高高水玻璃耐水水性。三、水玻璃的性质质水玻璃能溶溶解于水。模模数大，其粘粘度大，较易易硬化。一般般为2—3。常用的水玻玻璃模数为2.6～2.8。无色、淡淡黄色或青灰灰色透明的粘粘稠液体。抗抗渗性、耐酸酸腐蚀性、耐耐热性好。四、水玻璃的用途途1、水玻璃与粒状高炉炉矿渣粉配制制的砂浆，可可作补缝材料料。2、涂料水玻璃溶液液喷涂在建筑筑材料表面，如如天然石料、粘粘土砖、混凝凝土等，能提提高材料的密密实度、强度度、耐水性和和抗风化能力力。石膏制品品不能用水玻玻璃溶液喷涂涂。钢筋阻锈锈。3、灌浆材料水玻玻璃溶液与氯氯化钙溶液交交替灌入土壤壤内，是加固固建筑地基的的一种灌浆材材料。此外，水水玻璃能加速速水泥的凝结结、硬化，可可作为水泥的的促凝剂。。。4、作防水剂与与多种矾配制制5、耐酸、耐热制品水玻璃是一一种耐酸材料料。用水玻璃璃、胶凝材料料与耐酸骨料料等可制成耐耐酸砂浆及耐耐酸混凝土;水玻璃耐热热性良好，能能长期承受高高温作用而强强度不降低。用用其作胶凝材材料，与耐热热骨料等可配配制成耐热砂砂浆及耐热混混凝土。小结：掌握石膏的特性与与应用和水玻玻璃的应用，理解石膏和水玻璃璃的技术性质质和其水化硬硬化过程，了解石膏和水玻璃璃的生产。作业：P315、66复习：1、气硬性胶凝:只能能在空气中硬硬化、保持或或发展强度2、石灰：主要性质——保保水性和可塑塑性好、硬化化慢；强度低低、耐水性差差、硬化时体体积收缩大主要用途——制作作石灰乳涂料料、配制砂浆浆、拌制灰土土与三合土、生生产硅酸盐制制品3、石膏：硫酸钙为为主主要成分分，有着许多多优良的建筑筑性能，如具具有良好的隔隔热性能、吸吸声性能、防防火性能、装装饰性和加工工性能好，并并且具有一定定的调温调湿湿性能，尤其其适合作为室室内的装饰装装修材料，也也是一种具有有节能意义的的新型轻质墙墙体材料。4、水玻璃特性与应应用主要有：：耐酸性好，用用做耐酸材料料；耐热性好好，用做耐热热材料；粘结结力大，用于于粘结耐酸或或耐热材料等等。第五章水泥概念：具有拌水后后的粘结性能能，能在空气气和水中硬化化，将散粒和和纤维材料胶胶结在一起形形成强度的材材料称为水泥泥。分类：水泥的种类类按水硬性物物质分为硅酸酸盐、铝酸盐盐、硫铝酸盐盐、铁铝酸盐盐水泥，按用用途和性能分分为通用水泥泥、专用水泥泥和特性水泥泥。§5.1通用用水泥硅酸盐水泥，分为为六大类型5.1.1硅酸盐水泥又称波特兰水泥，由由硅酸盐水泥泥熟料、0-5%石灰石或粒粒化高炉矿渣渣、适量石膏膏磨细制成的的水硬性胶凝凝材料。分为不掺入混混合材的称为为Ⅰ型硅酸盐水水泥,代号P·Ⅰ加入不超过5％混混合材料的称称为Ⅱ型硅酸盐水水泥,代号P·Ⅱ规范：GB1755-19999分为六个强强度等级一、硅酸盐水泥的的原料与生产产硅酸盐水泥生产的的原材料、主主要工艺流程程如下：生料按比例配合、磨细铁矿粉粘土石灰石生料按比例配合、磨细铁矿粉粘土石灰石磨细煅烧，1450磨细煅烧，1450℃水泥硅酸盐熟料水泥硅酸盐熟料石膏石膏“两磨一烧”二、硅酸盐水泥的的组成材料（一）硅酸盐水泥泥熟料硅酸盐水泥熟料由由硅酸三钙、硅硅酸二钙、铝铝酸三钙、铁铁铝酸四钙四四种矿物组成成硅酸钙(包括硅酸酸三钙和硅酸酸二钙)约占70%以上，对硅硅酸盐水泥的的性能具有重重要影响。也也是“硅酸盐水泥”这一名称由由来的原因。不同熟料矿物与水水作用时表现现的性能是不不同：C3S水化速度快、水化化热多，早期期强度和最终终强度高强度的来源源C2S水化速度慢、水化化热少，早期期强度低，最最终强度高C3A水化速度最快、水水化热最多，强强度低，与C4AF同属“熔媒矿物”改变水泥熟料组成成的相对含量量，水泥的技技术性能会随随之变化。例例如：提高硅硅酸三钙的含含量，可以制制得快硬高强强的优质水泥泥。（二）石膏在水泥生产过程中中加入适量石膏起起缓凝作用。掺掺量3%-5%，过多导致致水泥石膨胀胀性破坏。（水水化硫铝酸钙钙）（三）混合材料1、定义：在水泥生产产时,所掺入的天天然或人工矿矿物材料,称为混合材材料2、作用：（1）改改善性质（2）增产，降降水化热、降降强度、降成成本3、分类：混合材料按按其是否可发发生化学反应应可分为活性性混合材和非非活性混合材材料。非活性混合材料与与水泥不能或或很少反应生生成水化物，在在水泥中仅起起填充作用。例例如石英砂、粘粘土、石灰岩岩等。活性混合材料与水水泥能生成具具有胶凝性的的水化物，它它可改善水泥泥的某些性能能,提高水泥产产量，降低水水泥成本，扩扩大使用范围围，还能充分分利用工业废废渣。这类混混合材料常用用的有粒化高高炉矿渣、火火山灰与粉煤煤灰等。主要要成分为活性性的氧化硅、氧氧化钙、三氧氧化二铝。窑灰是从水泥回窑窑窑尾废气中中收集下的粉粉尘。窑灰的的性能介于非非活性混合材材料和活性混混合材料之间间。三、硅酸盐水泥的的水化、凝结结与硬化（一）水化硅酸盐水泥泥遇水后，各各熟料矿物与与水发生化学学反应,这一过程称称为水化，其其反应式如下下：3(CaaO·SiOO2)+66H2O=33CaO·22SiO2·3H2O(胶体)+3Ca(OHH)2(晶体)2(2CCaO·SiiO2)+4HH2O=3CaO··2SiO22·3H2O+CCa(OH))2(晶体)3CaOO·Al2O3+6H2O=33CaO··Al2O33·6H2O（晶体）4CaOO·Al2O3·Fe2O3+7H2O=33CaO·AAl2O3·6H2O+CaOO·Fe2O3·H2O(胶体)石膏与部分分水化铝酸钙钙反应，生成成难溶的水化化硫铝酸钙的的针状晶体。水水化硫铝酸钙钙的存在，延延缓了水泥的的凝结时间。（钙矾石）综上所述述，硅酸盐水水泥水化反应应后，生成的的水化产物有有胶体和晶体体，其结构称称为水泥凝胶胶体。水化产产物水化硅酸酸钙、水化铁铁酸钙的胶体体和水化铝酸酸钙、水化铁铁酸钙、、水水化硫铝酸钙钙、氢氧化钙钙的晶体，主主要水化产物物水化硅酸钙钙的胶体。（二）凝结与硬化化塑性失去，强度产产生，洛赫尔尔三阶段理论论来解释：1、加水至初凝：水水化产物小，数数量少，呈可可塑状态。2、初凝至24h：：水化加快，水水化物大量形形成，各颗粒粒交错连接成成网，水泥凝凝结。3、24h至水化结束束：石膏耗尽尽，结构致密密，强度提高高。水泥的水化和硬化化过程是连续续的。水化是是凝结硬化的的前提,而凝结硬化化是水化的结结果。凝结标标志着水泥浆浆失去流动性性而具有了塑塑性强度，硬硬化则表示水水泥浆固化后后的网状结构构具有了机械械强度。四、硅酸盐水泥的的技术性质和和技术标准（一）化学性质与与标准1、氧化镁含量水泥中氧化化镁水化慢，生生成物体积膨膨胀，含量不不宜超过5.0%。2、三氧化硫含量水泥中三氧氧化硫（石膏膏掺入或含于于原料中）的的含量不得超超过3.5%。3、烧失量锻烧不不理想或受潮潮，Ⅰ型硅酸盐水水泥≤3.0%，Ⅱ型硅酸盐水水泥≤3.5%。4、不溶物残残渣，影响粘粘结质量（二）物理、力学学性质细度硅酸盐水泥比表面面积勃氏法测测定值应大于于300m2/kg，细度是指指水泥颗粒的的粗细程度。颗颗粒愈细，表表面积愈大，因因而水化较迅迅速，凝结硬硬化快，早期期强度高，但但硬化后体积积收缩大。而而水泥颗粒过过粗，不利于于强度的发展展。2、标准稠度用水量指将水泥净净浆调制成标标准稠度时所所需的水量。标标准稠度用水水量是作为测测定水泥的凝凝结时间和安安定性等所用用拌和水量的的依据。测试试结果具有可可比性。各种种水泥其值在在23～31%之间。采用试杆杆法测试，以以试杆沉入净净浆深度距底底板6mm±1mm为水泥泥浆的用水量量，旧标准试试锥法。3、凝结时间（从水泥泥加水拌和起起至水泥浆完完全失去可塑塑性并开始产产生强度所需需的时间）硅酸盐水泥泥初凝不早于于45min，终凝不迟迟于6.5h。分为初凝和终凝。初初凝时间为从从水泥加水拌拌和起至水泥泥浆开始失去去可塑性所需需的时间；终终凝时间则为为从水泥加水水拌和起至水水泥浆完全失失去可塑性并并开始产生强强度所需时间间。初凝不宜过早，以以便有足够的的时间完成混混凝土和砂浆浆的搅拌、运运输、浇捣和和砌筑等施工工操作；国家家标准规定硅硅酸盐水泥、普普通硅酸盐水水泥的初凝时时间不得早于于45min。水泥的终终凝不宜过迟迟，以使混凝凝土施工完毕毕后，尽快达达到规定的强强度，以利下下一步施工的的进行，国家家标准规定硅硅酸盐水泥终终凝时间≤390miin。4、体积安定性危害：在硬化中产产生不均匀的的体积变化，使使水泥石产生生膨胀裂纹、疏疏松、崩溃，影影响工程质量量，甚至引起起事故。原因：过量的游离离氧化镁和氧氧化钙或掺入入过多的石膏膏所致。控制措施：（1）氧氧化镁和石膏膏由生产配料料控制（2）氧化钙由炉温控控制，不易控控制，用试验验检测。测试方法：沸煮法法旧标准规定可用试试饼法，也可可用雷氏夹法法。新标准规定用雷氏氏夹法：养护24±2h，300min±55min加热至沸，恒恒沸3h±5mmin，测张口张张开小于5mmm，合格规定：六种通用水水泥中MgO的含量不大大于5.0%，SO3的含量不大大于3.5%（矿渣水泥4.0%），安定性性试验合格，则则为合格品，否否则为废品。（GB/T1346—2001）5、强度和强度等级（标标号）重要性：一项重要要的技术指标标。标准：GB/T117671—1999测试方法：水泥：：标砂：水=1：3：0.5制成160mmm×40mm×40mm的试试件，标准养养护（20℃±1℃，湿度大于90%）测3d、28d的抗压和抗抗折强度注意问题：（1）任任一强度不得得低于标准规规定，否则为为不合格，降降级使用。（2）等级中字母“RR”代表早强型型。（3）标准规定的是这这一强度按一一定保障率的的低值。6、水化热水泥在凝结硬化过过程中放出的的热量（化学学热）称为水水泥的水化热热。水化放热热对大体积混混凝土会有内内热外凉的温温度裂缝产生生,是有害的，对对建筑的冬期期施工则是有有利的。废品与不合格品1.、废品水泥中，凡氧化镁镁、三氧化硫硫、初凝时间间、安定性中中任一项不符符合国家标准准规定的均视视为废品。2、不合格品水泥出厂后，凡细细度、终凝时时间、不溶物物和烧失量中中的任一项不不符合国家标标准规定或混混合材料掺加加量超过最大大限量和强度度低于规定时时为不合格品品。水泥包装装标志中水泥泥品种、强度度等级、生产产单位名称和和出厂编号不不全的也属于于不合格品。小结：掌握1、硅酸盐水泥的概概念2、硅酸盐水泥熟料料的成分和各各自的作用3、混合材料的种类类和作用4、硅酸盐水泥的水水化产物5、细度的影响理解1、硅酸盐水泥的原原料和生产硅酸盐水泥的化学学性质与标准准作业P3167复习：1、水泥的的凝结时间、体体积安定性、强强度的规定2、废品水泥和不合合格水泥的标标准要求3、六种通用水泥的的组成材料、特特性和适用范范围通用水泥的的包装、标志志和储运1、包装：袋装（质质量要求）和和散装：袋装装水泥每袋净净含量50kkg，且不少少于标志质量量的98％，随机抽抽取20袋，总质量量不得少于11000kgg。其他包装装形式由供需需双方协商确确定，但有关关袋装质量要要求必须符合合上述原则。2、标志：袋装：名名称、代号、净净含量、等级级、许可证编编号、生产者者、地址、出出厂编号、执执行标准号、生生产日期和混混料名称。（字字体颜色）掺掺火山灰质混混合材料的普普通水泥还应应标上“掺火山灰”字样。包装装袋两侧应印印有水泥名称称和强度等级级。散装：相同的标志志卡片。3、储运中注意：（1）防潮；（2）防混合：：水泥不得和和石灰、石膏膏、化肥等粉粉状物混存同同一仓库内；；（3）储存分类类；（4）环境要求求；（5）时间限制制。4、受潮处理：受潮程度处理方法使用场合只有粉块，手捏可可成粉压碎粉块通过试验，按实际际强度使用部分结成硬块筛除硬块，压碎粉块通过试验，按实际际强度使用于于非重要部位位或用于砂浆浆大部分结成硬块粉碎磨细不做为水泥，做为为混料掺入砂砂浆（≦25%）水泥的验收基本内内容：1、核对包装及标志志是否相符2、校对出厂检验报报告：7d强度、安定定性、凝结时时间，32d补28d强度。3、复检：重点部位位使用的水泥泥或可疑、过过期或保存不不当水泥。4、仲裁检验：水泥泥交货时质量量验收依据，分分为抽取实物物和水泥厂同同编号水泥两两种方式。§5.2专用水水泥定义：有专门用途途的水泥，举举例一、砌筑水泥定义、代号：强调调和易性，代代号为M技术要求：（GBB/T31883—1997）（1）细度（2）凝结时间：初凝凝时间不早于于60min（晚）（3）安定性：SO33含量不超过4.0%（多）（4）强度：175、225号（低）（5）流动性：灰砂比比1：2.5，水灰比为0.45，流动度＞＞125mmm。泌水率不不得超过2%特点和用途：（1）特点：利用工业业废渣，降低低成本；节约约水泥。（2）用于工业与民用用建筑的砌筑筑砂浆和内墙墙抹面砂浆，不不用于钢筋混混凝土。二、道路水泥1、定义：道路水泥是是专用于水泥泥混凝土路面面工程的专用用特种水泥，它它是由以硅酸酸钙为主要成成分和多量的的铁铝酸钙的的道路水泥熟熟料，0～10%活性混合材材料和适量石石膏组成，经经磨细而制得得的水硬性胶胶凝材料，为为道路硅酸盐盐水泥（道路路水泥）2、技术要求：（GBB136933—92）（1）化学性质：MggO含量不超过5.0%SO33含量不超过3.5%烧失量不超超过3.0%CaO含量旋窑不不大于1%，立窑不大大于1.8%碱含量合格格（Na2O+0.6625K2O≯0.6%（2）矿物组成：C33A≯5%C4AF≮16%（3）物理和力学性质质：细度凝结时间（初凝时时间不早于60min，终凝不迟迟于10h）安定性干缩性（28d干干缩率不大于于0.1%）耐磨性(磨损率不不大于3.66kg/m2强度：425、5525、625号3、特点和用途：（1）特点：用道路水水泥配制的路路面混凝土具具有早强、高高抗折强度、低低抗折弹性模模量、耐磨、低低收缩、抗冻冻融、抗硫酸酸盐侵蚀等优优良性能，能能满足不同等等级道路路面面工程的技术术要求。它适适用于公路路路面、城市及及工矿企业道道路路面、机机场路面及码码头、货场、广广场等水泥混混凝土面板工工程，也可用用于地面砖等等面板制品的的生产。道路路水泥的应用用与推广，对对提高我国水水泥混凝土路路面的质量，延延长水泥混凝凝土路面的使使用寿命，促促进国内水泥泥混凝土路面面的技术进步步，都具有现现实与长远的的技术经济意意义，有着广广阔的发展前前景。（2）用于道路路面、机机场道面、城城市广场等（耐耐磨、耐用久久、裂缝和磨磨耗少）。道道路水泥也可可用于其他建建筑工程，且且能取得优于于通用水泥的的使用效果。三、大坝水泥1、中热硅酸盐水泥泥和低热矿渣渣水泥（1）定义与区分：区分：矿渣（矿渣渣含量20%---60%，允许用不不超过混合材材料50%的磷渣或粉粉煤灰来代替替。（2）技术要求：（GGB200—89）①矿物成分：C3AA≯？（中）6%（低）8%C3S≯（中）55%②化学性质：MgOO含量不超过5.0%（6%）SO3含量不超过3.5%CaO含量（中）不不大于1%，（低）不不大于1.2%碱含量合格（Naa2O+0.6625K2O≯（中）0.6%（低）1.0%③物理和力学性质：：细度0.08mmm方孔筛筛余余量不超过12%凝结时间（初凝时时间不早于60min，终凝不迟迟于12h）安定性水化热强度：325、4425、525号（3）特点和用途：特点：水化热低。用于大坝、大型构构筑物、大型型房屋的基础础等大体积工工程。用于建建筑拦河坝、水水电站等大型型水利建筑工工程和要求水水泥水化热低低的大体积混混凝土工程。大大型工程要求求水泥不仅要要符合国家标标准的规定，而而且对水泥质质量的均匀稳稳定性要求较较严。2、低热微膨胀水泥泥（LHEC）（1）定义：以粒化高高炉矿渣为主主分，制成低低水化热和微微膨胀性能的的水泥。（2）技术要求：（GB29338---11997）SO3含量不超过过4%----7%细度：比表面积≥≥300m2/kg凝结时间安定性强度：325、4425水化热（3）特点和用途：特点：该水泥由于于水化热低于于同标号的水水工水泥，而而且具有微膨膨胀性能可补补偿混凝土后后期降温阶段段的收缩，所所以特别适用用于大体积的的水工建筑，当当然也可以用用于工业和民民用建筑。采采用这种水泥泥筑坝可以简简化降温冷却却措施，降低低造价，加速速施工进度，并并可防止大体体积混凝土收收缩产生的裂裂缝。低热微膨胀水泥主主要适用于要要求较低水化化热和要求补补偿收缩的混混凝土，大体体积混凝土,也可用于一一般工业和民民用建筑，对对要求抗渗和和抗硫酸盐侵侵蚀的工程也也较适合。该该水泥已先后后用于浙江波波潭坝、浙江江长召坝、福福建闽江池潭潭坝和浙江紧紧水滩水电工工程拱围堰，均均获得良好效效果，尤其是是在紧水滩工工程的拱围堰堰上使用时，在在长81米、宽7.2～3.6米、高20米的坝段上，实实行通仓，高高块连续浇筑筑,配合使用滑滑模，工期缩缩短到20天，仅为习习惯采用的分分段分块方法法施工工期的的五分这一，取取得了显著的的效果。用于要求低热和补补偿收缩的混混凝土、大体体积混凝土，和和要求抗渗和和抗硫酸盐侵侵蚀的工程。3、低热粉煤灰硅酸酸盐水泥低热粉煤灰硅酸盐盐水泥是一种种利用粉煤灰灰作混合材生生产的，水化化热较低的水水泥，主要用用于要求水化化热低的大体体积混凝土工工程。该水泥泥已在水利建建筑工程中使使用。§5.3特性水水泥某种性能比较突出出的一类水泥泥，举例一、快硬硅酸盐水水泥定义：以3天抗压压强度表示标标号技术性质：（GBB199—90）MgO含量不超过过5.0%（6%）细度0.08mmm方孔筛筛余余量不超过10%凝结时间（初凝时时间不早于60min，终凝不迟迟于10h）安定性强度：325、3375、425（3d）特点和用途：（1）特点：早期强度度高，后期强强度仍增长（2）用于紧急抢修工工程、军事工工程、冬季施施工工程和预预应力钢筋混混凝土或预制制件中。储运中注意事项：：防潮；不易易久储。二、快凝快硬硅酸酸盐水泥1、定义：以硅酸三三钙、氟铝酸酸钙为主加入入硬石膏、粒粒化高炉矿渣渣、无水硫酸酸钠，经磨细细而成，又称称双快水泥，即即所谓“小时水泥”。这一系列的水泥相相当于美国的的调凝水泥，日日本超速硬水水泥，德国的的速凝水泥。2、技术要求：（JJC314—82）是一种凝结硬化快快，小时强度度高，凝结时时间可以调节节的水硬性水水泥。细度：比表面积≥≥4500ccm2/gSO3含量不超过过9.5%凝结时间（初凝时时间不早于10min，终凝不迟迟于60min）强度：双快----150、双快------200号3、特点和用途：（1）特点：早期强度度高，凝结速速度快（2）用于军事工程、机机场跑道路面面、桥梁、隧隧道和涵洞、锚锚喷支护工程程等紧急抢修修工程以及冬冬季施工工程程和堵漏工程程中。4、中注意事项：不不与其它水泥泥混用。三、抗硫酸盐硅酸酸盐水泥1、定义：以硅酸钙钙为主，有一一定的抗硫酸酸盐侵蚀的性性能。含硫酸盐的水中，SO42-能与水泥泥石中水化铝铝酸钙作用，形形成水化硫铝铝酸钙等，使使体积产生膨膨胀，从而导导致混凝土破破坏。而且这这一反应随着着C3A和C3S含量高时更更为明显。因因此抗硫酸盐盐硅酸盐水泥泥的熟料组成成，必须要求求C3A和C3S含量低。抗抗硫酸盐水泥泥不能误认为为对所有的硫硫酸盐介质均均有耐蚀性。2、技术性质：（GGB748—96）MgO含量不超过过5.0%SO3含量不超过2.5%CaO含量不大于于1%细度0.08mmm方孔筛筛余余量不超过10%凝结时间（初凝时时间不早于45min，终凝不迟迟于10h）安定性强度：425、5525号3、特点和用途：（1）特点：抗硫酸盐盐侵蚀，水化化热低（2）用于受硫酸盐侵侵蚀的海港、水水利、地下隧隧涵、引水、道道路与桥梁基基础等工程中中。抗硫水泥泥在地下或水水中使用较好好，地上钢筋筋混凝土结构构中也要慎用用抗硫水泥。普普通水泥、矿矿渣水泥、大大坝水泥中只只要水泥中铝铝酸三钙含量量低于5%，可作代用用品。四、白色硅酸盐水水泥定义：氧化铁含量量少的水泥。（简简介原料和生生产及成本）技术要求：（GBB129577—91）与普通水泥相近强度：325、4425、525、625号白度和产品等级关关系3、特点和用途：（1）特点：色白（2）用于建筑装饰工工程及装饰制制品中。五、铝酸盐水泥定义和分类：以铝铝酸钙为主分分。有高铝水水泥、低钙铝铝酸盐水泥、铝铝酸盐自应力力水泥等。高铝水泥又名钒土土水泥（HAC）（1）定义：高铝水泥泥是以矾土和和石灰石等为为原料，氧化化铝含量约为为50%（2）矿物成分：CAA（70%）、CA2、C12A7、C2AS、CA6（3）技术性质和技术术标准（GB201—81）外观、密度、细度度、凝结时间间；强度：以3d强度度确定标号。28天的强度应予测定定，其实测值值不得低于同同标号的3天指标。（4）特性和工程应用用特性：快硬高强，但但长期强度下下降（24h—80%，长期晶格格转化）；需要在低温下施工工和养护（超超过30℃，下降40%）；水化热大（1d放放70%---80%）；硬化后能耐高温（1300----14000℃）；抗渗性、抗酸性、抗抗硫酸盐性能能好（几无氢氢氧化钙）；；易受碱性腐蚀（与与含氢氧化钙钙材料混用，强强度下降且体体积膨胀）。应用：用于紧急抢抢修、冬季施施工和早期强强度要求特高高的工程中；；用于受高温工程，配配制耐热混凝凝土和不定型型的耐火材料料；用于要求不抗渗、抗抗酸性和抗硫硫酸盐腐蚀的的工程；用于配制膨胀水泥泥、自应力水水泥。不用于：长期承载载的工程；蒸蒸气养护构件件；厚度大于于450mmm的大体积工工程中，不与与其它水泥混混用，不与碱碱性溶液接触触。六、膨胀水泥及自自应力水泥1、定义：加入膨胀胀剂2、分类：硅酸盐、铝铝酸盐和硫铝铝酸盐三类3、原理：产生较多多的膨胀型水水化硫铝酸钙钙4、类型和性质应用用（1）硅酸盐类膨胀水水泥：加入高高铝水泥和石石膏，分为三三类①无收缩快硬硅酸盐盐水泥（ZBQ111009—88）（浇筑水水泥）定义：无收缩快硬硬硅酸盐水泥泥是一种改性性硅酸盐水泥泥，它具有硬硬化速度快、早早期及后期强强度高、微膨膨胀等优良性性能。主要技术性能：强强度：525、625、725号；初凝不不早于30min，终凝不迟迟于6h。特性：1、终凝时时间较短，硬硬化速度快；；石灰膨胀剂剂的掺入不影影响水泥的安安定性，具有有与硅酸盐水水泥相同的长长期稳定性。2、具有明显显的早强性。配配制早强或高高强混凝土。3、微膨胀性性：水泥及其其配制的建筑筑砂浆及混凝凝土具有微膨膨胀性能，大大大改善了硅硅酸盐水泥混混凝土的抗收收缩性能。4、具有高的的钢筋粘结力力。5、抗冻性等等耐久性与硅硅酸盐水泥相相同。应用：无收缩快硬硬硅酸盐水泥泥适宜于配制制快硬高强砂砂浆或混凝土土，用于建筑筑装配式框架架节点和钢筋筋浆锚联接节节点；各种现现浇混凝土工工程的接缝工工程；机器设设备安装的二二次灌浆工程程；要求快硬硬、高强、无无收缩的混凝凝土工程。②膨胀硅酸盐水泥（85%---88%的硅酸水泥泥熟料，6%--77.5%的高铝水泥泥，6%--77.5%的二水石膏膏）用于拌制防水混凝凝土，用于水水管的接头、屋屋面刚性防水水层、结构的的接缝、修补补、加固，大大型设备底座座的地脚螺栓栓灌注，但不不用于硫酸盐盐腐蚀环境。③自应力硅酸盐水泥泥（提高膨胀胀组分的含量量，70%---75%的硅酸水泥泥熟料，12%---13%的高铝水泥泥，14%---17%的二水石膏膏）（JC/T2218—1995）比表面积≥3400m2/kg凝结时间：初凝不不早于30min，终凝不迟迟于6h30mmin，安定性合合格用于自应力钢筋混混凝土的水池池结构、压力力管道、电杆杆等（2）自应力铝酸盐水水泥（JC214—1991）较高的自应力及抗抗渗、气密性性，用于制作作大口径的或或较高压力和和自应力水管管或输气管等等。（3）硫铝酸盐自应力力水泥（JC715—1996）用于制作大口径输输水管和各种种输油管、输输气管。石膏膏加入较少，可可制作补偿收收缩的水泥。作业：P5110、11复习：1、如何评评定水泥的质质量？2、六种通用水泥的的特性与应用用范围的简单单归纳。3、硅酸盐水泥的生生产、水化与与技术性质。4、水泥石的腐蚀与与防止。第六章混凝凝土及砂浆§6.1概述一、混凝土的定义义与分类1、定义： 混合硬化广义上：胶凝材料料+外掺料+必要的化学学掺和剂人造石材狭义上：水泥+砂砂+石+水+外加剂+外掺料普通混凝土土2、分类：混凝土的分类：（1）按生产和施工方方法的不同分分为：泵送、喷喷射、碾压、挤挤压、压力灌灌浆、预拌混混凝土。补充：碾压砼-----碾压混凝土土近年发展较较快，可用于于大体积混凝凝土结构（如如水工大坝、大大型基础）、工工业厂房地面面、公路路面面及机场道面面等。用于大大体积混凝土土的碾压混凝凝土的浇筑机机具与普通混混凝土不同，其其平整使用推推土机，振实实用碾压机，层层间处理用刷刷毛机，切缝缝用切缝机，整整个施工过程程的机械化程程度高，施工工效率高，劳劳动条件好，可可大量掺用粉粉煤灰，与普普通棍凝土相相比，浇筑工工期可缩短1/3-11/2，用水量可可减少20%，水泥用量量可减少30%-660%。挤压砼砼：用于预应应力工程中。（2）按用途不同分为为：结构、防防水、道路、水水工、耐热、耐耐酸、防射线线、膨胀混凝凝土。（3）按所用的胶凝材材料的不同分分为：水泥、沥沥青、石膏、水水玻璃、硅酸酸盐及低聚物物砼等。（4）按抗压强度（ffcu）的不同同分为：普通通、高强、超超高强型砼。水泥混凝土的分类类：--------------20000kg/mm3--------------25000kg//m3------------轻砼普通砼重砼轻质结构及绝热材材料一般工程中中核能工程中中二、混凝土的特点点混凝土是现代工程程结构的主要要材料，我国国每年混凝土土用量约10亿立方米，钢钢筋用量约2500万吨，规模模之大，耗资资之巨，居世世界前列。可可以预见，钢钢筋混凝土仍仍将是我国在在今后相当长长时期内的一一种重要的工工程结构材料料。优点：经济性、良良好的施工性性能、性能的的多样性、耐耐久性好、与与钢筋结合力力强、综合利利用举例：基础支撑多多用砼支撑的的原因；水泥泥、外加剂及及结构、施工工技术的发展展给砼的应用用带来更大的的延伸；砼使使用时间长（上上海外滩建筑筑100年以上）；；钢管砼、型型钢砼等的应应用；工业废废料轻骨料（如如炉渣、粉煤煤灰陶粒、自自燃煤矸石等等）用于轻砼砼。缺点：自重大、比比强度小、脆脆性大、抗拉拉强度低、施施工周期长、质质量波动大。举例：超高层建筑筑；配筋及采采用预应力技技术改善；振振捣质量影响响。3、新发展：再生骨料砼：在荷荷兰的德尔夫夫特，一个272所住宅的方方案中，所有有的混凝土墙墙均利用了再再生骨料，该该方案下一步步的计划，是是在混凝土楼楼板中也利用用再生骨料。当当然，在利用用这些再生骨骨料时，需对对这种馄凝土土的性能进行行试验；纤维增强砼：目前前研究较多的的有钢纤维、耐耐碱玻璃纤维维、碳纤维、芳芳纶纤维、聚聚丙烯纤维或或尼龙合成；；预填骨料升浆混凝凝土：国内在在大连中远600000t船坞工程中中，因地质条条件复杂，船船坞底板首次次采用了坐落落于基岩上的的预填骨料升升浆混凝土，即即用密度较大大的厚4~5m的铁矿石石作为预填骨骨料，矿石层层下再铺设11m厚的石灰灰石块石。矿矿石层上是厚厚60-80ccm的现浇钢钢筋混凝土板板在预填骨料料层中布置压压浆孔注入砂砂浆，形成预预填骨料升浆浆混凝土。采采取这种工艺艺，缩短了工工期，取得了了良好的经济济效益自密实砼：（1）粗粗骨料的体积积为固体混凝凝土体积的50%；（2）细骨料的的体积为砂浆浆体积的40%；（3）水灰比为0.9-11.0；（4）进行流动动性试验，确确定超塑化剂剂用量及最终终的水灰比，使使材料获得最最优的组成。砼质量要求：和易易性、强度、耐耐久性。§6.2普通混凝凝土的组成材材料砼：砂石占65%%--75%%，构成骨架架，水泥浆起润滑和胶胶结作用。一、水泥1、品种的选择：根根据工程特点点、施工条件件、工程所处处的环境来选选用2、强度的选择：高强强高配、低强强低配（原则则）水泥强度等级为砼砼强度等级的的1.5—2.0倍为宜，对对于高强砼可可取胜0.9—1.5倍。原因：高强低配（为为满足和易性性和密实性要要求超量用水水泥不经济）低强高配（水泥用用量过多，不不经济且收缩缩及变形大）二、细骨料（砂）（建建筑用砂石新新国标20002年2月1日实施）（GB/T114684—2001）粒径在0.15——4.75mmm之间的骨骨料，这次出出台的建筑用用砂新国标的的特点之一是是列入了人工工砂品种，在在分类与规格格中明确了砂砂按产源分为为天然砂和人人工砂两类，天天然砂包括河河砂、湖砂、山山砂及淡化海海砂；人工砂砂包括机制砂砂、混合砂。砂砂按细度模数数分为粗、中中、细3中规格，并并按技术要求求分为Ⅲ个类别，用用于小于C30级大于C60级的各种混混凝土及建筑筑砂浆。多用用河砂和人工工砂。体积膨胀率1、砂的物理性质：：侧重砂体积积与含水率的的关系体积膨胀率含水率4%--7%含水率4%--7%2、有害杂质：用砂砂要洁净，不不含杂质，且且砂中云母、硫硫化物、硫酸酸盐、氯盐和和有机杂质等等的含量符合合规范规定（表6—1）分为三级。重要工程进行碱活性检验；海砂的使用规定。3、砂的颗粒级配及及粗细程度（1）定义：颗粒级配配表示大小颗颗粒粒径的砂砂混合后的搭搭配情况。粗粗细程度指不不同颗粒大小小的砂混合后后总体的粗细细程度，有粗粗、中、细之之分。（2）要求：级配良好好的粗中砂。（3）原因：级配良好好则砂粒之间间互相填充，砼砼中用水泥量量减少，节约约水泥和提高高砼强度。相同用量下细砂的的总表面积大大，而粗砂的的总表面积小小，拌合用的的水泥少。（4）试验测定方法：：筛分析法。①筛孔：9.5、44.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mmm方孔筛(旧：5.0、2.5、1.25、0.63、0.315、0.160mm方孔筛)②天平称500g干干砂--倒在由粗到到细放好的套套筛(并加筛底)---电动摇筛机机摇筛--称各筛上的的干砂质量mi(9.5mmm除外),i计算分计筛余百分分率αi=(mi/500))*100%%ij=1---计算累计筛筛余百分率Ai=∑αj----j=1(A(A2+A3+A4+A5+A6)-5A1100-A1计算砂的细度模数数Mx=----------------------100-A1----根据各筛筛的累计筛余余和细度模数数判别砂的颗颗粒级配及粗粗细程度。③颗粒级配的判定方方法：级配表表法（以0..6mm方孔孔筛上的累计计筛余判定级级配区，然后后再将各个累累计筛余与该该级配区的取取值范围比较较，除4.75、0.6mm方孔孔筛上完全符符合外，其余余超过量不超超过5%为级配良好好，否则不良良。）级配曲线图法：将将累计筛余依依据筛孔尺寸寸绘在筛分曲曲线中，与筛筛分曲线比对对判定。优先选择2区砂，选1区砂（较粗粗）时，提高高砂率，并保保证水泥用量量，以满足工工作性，选3区砂（较细细）时，降低低砂率，以保保证强度④细度判别法：Mxx=3.7—3.1，为粗砂；；Mx=3.0—2.33，为中砂；；Mx=2.2—1.66，为细砂；；建筑用卵石、碎石石新国标明确确了分类、规规格、类别及及用途，建筑筑用卵石、碎碎石同样有Ⅲ个类别，用用于小于C30级大于C60级的各等级级混凝土。对对于砂、石的的碱集料问题题，新标准都都作出了规定定。⑤实际应用:人工级级配或过筛。例题：筛孔尺寸（mm）分计筛余累计筛余（g）（%）（%）9.50004.75306.06.02.36469.215.21.1814829.644.80.69018.062.80.38016.078.80.158517.095.8筛底214.2100.0Mx=2.8为中砂。4、坚固性：用硫酸酸钠饱和溶液液渗入砂粒缝缝隙后结晶检检验经5次循环后质质量损失合规规定。小结：重点1、砂的的颗粒级配与与粗细程度的的计算。2、混凝土用砂与用用石的一般要要求。了解1、水泥泥强度与砼强强度的关系及及水泥的选用用。2、砼用水的的一般要求。作业：P1052筛孔尺寸（mm）分计筛余累计筛余（g）（%）（%）9.50004.75285.65.62.36418.213.81.185410.824.60.69018.042.60.314028.070.60.1510821.692.2筛底397.8100.0复习：1、建筑用砂的要求求。2、砂的筛分析法试试验的方法和和计算。§6.2普通混凝凝土的组成材材料三、粗骨料（石子子）（GB/T114685—2001）分类：碎石、卵石石。建筑用卵卵石、碎石新新国标明确了了分类、规格格、类别及用用途，建筑用用卵石、碎石石同样有Ⅲ个类别，用用于小于C30级大于C60级的各等级级混凝土。对对于砂、石的的碱集料问题题，新标准都都作出了规定定。1、有害杂质：粘土、淤淤泥、细屑、硫硫酸盐、硫化化物和有机杂杂质等符合规规定。2、颗粒形状及表面特特征：碎石表表面粗糙且有有孔隙与水泥泥粘结好，但但工作性较差差；卵石与水水泥粘结力差差，但拌合物物的工作性好好。三维长度相差不大大的粗骨料最最好，针状、片片状颗粒在受受力时易断且且增大空隙率率，使工作性性变差，需控控制。3、最大粒径及颗粒级级配dm为公称粒级的上限限，增大则比比表面积小，用用水泥量少，所所以尽量大，但但由于尺寸与与配筋的限制制，不能太大大，大于400mm并无多多少好处。（GB502204—92）规定最大大粒径不得大大于结构截面面最小边长尺尺寸的1/4,同时不得大大于钢筋最小小净距3/4。对于实心心板，可允许许采用板厚1/2的粒径，但但最大不得大大于50mmm。对于泵送送砼，碎石的的最大粒径与与输送管内径径之比，不宜宜大于1/3，卵石不宜宜大于1/2.5。级配用标准筛孔为为2.36、4.75、9.5、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0、90.0mmm等十二个方方孔筛，计算算分计和累计计筛余进行判判别。不宜用单一的单粒粒级配制混凝凝土。骨料的强度①立方体强度检验：：母岩、较大大的卵石制成成边长为500mm