建筑材料课件

绪论绪论一、教学要求熟悉建筑材料的分类及建筑材料的标准化；了解建筑材料的发展简史，了解建筑材料的发展前景。二、重点、难点1．建筑材料的分类2．建筑材料的标准化一、建筑材料的含义Buildingmaterials广义：建筑工程中所使用的各种材料及制品的总称，包括原材料、半成品和成品。Buildingmaterials:Eachkindofmaterialandproductalwayscallinarchitecturalengineering,includingrawmaterial、semi-finishedoff、finishedoff.狭义：直接构成建筑工程实体的材料。两者有所区别的，如模板及脚手架等。本章所称建筑材料是广义的。 二、建筑材料的分类建筑材料按材料的化学成份组成或材料在工程中的用途进行分类。1．按材料的化学成份组成分类如按材料的化学组成分类，建筑材料可分为：无机材料、有机材料和复合材料三大类。（1）无机材料(inorganicmaterial)分为非金属材料(Non-metallicmaterial)和金属材料(metallicmaterial)。（2）有机材料(organicmaterial)分为植物材料(plantmaterial)、沥青材料(asphaltmaterial)

和高分子材料(macromolecularmaterial)。（3）复合材料(compositmaterial)：金属—非金属；无机非金属-有机复合材料。2．如按材料在工程中的用途分类1）胶结材料cementmaterial；2）结构材料structuralmaterial；3）隔绝材料isolationmaterial；4）耐侵蚀材料corrosionmaterial；5）装饰材料decorativematerial；6）吸音材料sound-absorbingmaterial。

三.建筑材料的发展：随生产力发展而发展原始时代——天然材料：木材、岩石、竹、粘土石器、铁器时代——18世纪中叶——钢材、水泥(J.Aspdin,1824）

金字塔（2000-3000BC)：石材、石灰、石膏 万里长城（200BC):条石、大砖、石灰砂浆 布达拉宫：石材、石灰砂浆 罗马园剧场（70-80AC):石材、石灰砂浆19世纪——钢筋混凝土（1890-1892）20世纪——预应力混凝土、高分子材料21世纪——轻质、高强、节能、高性能绿色建材

胡夫金字塔，高146.59m,底部232m建方，用230多万块、每块重2.5T的岩石砌成，万里长城（200BC):条石、大砖、石灰砂浆布达拉宫：石材、石灰砂浆罗 马斗兽场（70-80AC):石材、石灰砂浆四.建筑材料在国民经济中的地位和作用1.建筑材料是发展建筑业的物质基础 材料费用一般占建筑工程总造价的50-70%；

2．土木工程材料经济性极强，直接影响工程造价。3．土木工程的发展将促进土木工程结构设计和施工技术的创新。

五．建筑材料的标准化（一）国家标准nationalstandards国家标准有强制性标准（代号GB）和推荐标准（代号GB/T）。例如《硅酸盐水泥》（GB175-1999）。（二）行业标准industrystandards行业标准有建材行业标准（代号JC）、建工行业标准（代号JG）、冶金行业标准（代号YB）、建工行业工程建设标准（代号JGJ）等。例如：《建筑生石灰》（JC/T479-92）。（三）地方标准localstandards和企业标准enterprisestandards地方标准代号DB。企业标准代号为QB，其后分别注明企业代号、标准顺序号、颁布年代号。国家鼓励企业制定技术标准，企业标准所制定的技术要求应高于国家标准。建筑工程中可能采用的其他标准还有：国际标准（ISO）、美国国家标准（ANS）、英国标准（BS）、日本工业标准（JIS）、法国标准（NF）等。

ASA-AmericanStandardAssociation美国标准ASTM–AmericanSocietyforTestingMaterialsBS-BritishStandard英国标准DIN–DeutschIndustrieNormen德国标准ISO-InternationalStandardOrganization

国际标准协会

第一章

建筑材料的基本性质

一、教学要求掌握材料的组成与构造，掌握材料的物理、力学性质及耐久性。二、重点、难点1．建筑材料的各种情况下的密度计算2．建筑材料的构造3．建筑材料的力学性质4．建筑材料与水有关的性质

第一节材料的基本状态参数一、材料的密度、表观密度和堆积密度（一）密度density密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。公式表示如下：ρ=m/V（二）表观密度apparentdensity表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量。公式表示如下：ρ0=m/V0（三）堆积密度bulkdensity堆积密度是指散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量。公式表示如下：ρ01=M/V01二、材料的密实度degreeofcompaction材料密实度是指在材料体积内被固体物质充实的程度。公式表示如下：D=V/V0=ρ/ρ0三、材料的孔隙和空隙（一）材料的孔隙airvoids

材料中含有孔隙的多少常用孔隙率表示。孔隙率是指材料内部孔隙体积占材料总体积的百分率。公式表示如下：P=V0-V/V0×100%=（1-ρ0/ρ）×100%材料的密实度和孔隙率之和等于1，即D+P=1。（二）材料的空隙void

散粒材料颗粒间的空隙常用空隙率表示。空隙率是指散粒材料颗粒间的空隙体积占堆积体积的百分率。公式表示如下：P1=V01-V0/V01×100%=（1-ρ01/ρ0）×100%

第二节材料物理性能一、材料与水有关的性质材料的亲水性与憎水性亲水性wateraffinity憎水性hydrophbicity

（二）材料的吸湿性和吸水性1.吸湿性hygroscopicity材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。吸湿性的大小用含水率表示。2.材料的吸水性

材料能吸收水分的能力，称为材料的吸水性。吸水的大小以吸水率来表示。

2.1质量吸水率

质量吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水量占材料在干燥状态下的质量百分比，并以ｗm表示。质量吸水率ｗm的计算公式为：

Wm=Mь-Mɡ/Mɡ*100%

体积吸水率——材料吸水饱和时，所吸水分体积占材料干燥状态时体积的百分率，计算式如下：Wv=Vь-V0/V0*100%（三）耐水性waterresistance材料的耐水性是指材料长期在水作用下不被破坏、强度也不明显下降的性质，耐水性用软化系数表示：Kr=Fь/Fg（四）抗渗性impermeability抗渗性是指材料抵抗压力水渗透的性质。材料抗渗性的大小用渗透系数或抗渗等级表示。1.渗透系数permeabilitycoefficient根据达西定律，渗透系数的计算公式如下：K=Qd/AtH2.抗渗等级抗渗等级是以规定的试件在标准试验条件下所能承受的最大水压力来确定。抗渗等级以符号“P”和材料可承受的水压力值（以0.1MPa为单位）来表示。（五）抗冻性freezeresistance

抗冻性是指材料在含水状态下能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性质。二、材料的热工性能（一）导热性thermalconductivity导热性是材料传导热量的能力。导热性的大小以导热系数表示，导热系数的含义是当材料两侧的温差为1K时，在单位时间（1h）内，通过单位面积(1㎡),并透过单位厚度(1m)的材料所传导的热量。（二）热容量heatcapacity

热容量是材料受热时吸收热量或冷却时放出热量的能力。热容量的大小用比热容表示。比热容指1g材料温度升高1K所吸收的热量或温度降低1K放出的热量。（三）温度变形temperaturedeformation温度变形是指材料在温度变化时的尺寸变换，除个别的如水结冰之外，一般材料均符合热胀冷缩这一自然规律。

第三节材料的力学性质

1.材料的强度strength

材料的强度是指材料在外力作用下不破坏时能承受的最大应力。1)抗压强度compressionstrength：用㎏/C㎡表示，也可用KN千牛，混凝土柱是250㎏/C㎡。2)抗拉强度tensilestrength3)抗剪强度shearstrength4)抗弯强度bendingstrength

-材料所受外力示意图（a）压力（b）拉力（c）弯曲（d）剪切二、材料的弹性与塑性弹性elasticity塑性plasticity材料在外力作用下产生变形,当外力去除后,能完全恢复原来形状的性质,称为弹性.这种可恢复的变形称为弹性变形.若除去外力,材料仍保持变形后的形状和尺寸,且不产生裂缝的性质,称为塑性.此种不可恢复的变形称为塑性变形.三、材料的脆性与韧性脆性brittleness韧性toughness当外力作用达到一定限度后，材料突然破坏且破坏是无明显的塑性变形，材料的这种性质称为脆性。具有这种性质的材料称为脆性材料。材料在冲击或振动荷载作用下，能产生较大的变形而不致破坏的性质称为韧性。具有这种性质的材料称为韧性材料。四、材料的硬度和耐磨性硬度hardness是材料抵抗较硬物质刻划或压入的能力。测定硬度的方法很多，常用刻划法和压入法。耐磨性abrasionresistance是材料表面抵抗磨损的能力。材料的耐模性用磨损率表示，计算公式如下：M=M1-M2/A

第四节材料的耐久性

材料的耐久性durability是指用于构筑物的材料在环境的各种因素影响下，能长久地保持其性能的性质。

材料在建筑物之中，除要受到各种外力的作用之外，还经常要受到环境中许多自然因素的破坏作用。这些破坏作用包括物理、化学、机械及生物的作用。

例1-2某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm3、表观密度为2.61g/cm3、堆积密度为1680kg/m3，计算此石子的孔隙率与空隙率？解 石子的孔隙率P为：石子的空隙率P，为：第二章气硬性胶凝材料一、教学要求掌握石灰、石膏的原料和生产过程，掌握石灰、石膏的技术性质及应用，了解水玻璃的的特性及应用。二、重点、难点1．石灰的生产过程2．石灰的技术性质及应用3．石膏的生产过程4．石膏的技术性质只能在空气中硬化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料称为气硬性胶凝材料。不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料称为水硬性胶凝材料。

土木工程中常用的气硬性无机胶凝材料主要有：石灰、石膏、菱苦土和水玻璃。第一节石灰

一、石灰的生产用于制备石灰的原料有石灰石、白云石、白垩、贝壳等。经煅烧后，即得到块状的生石灰，反应式如下：将煅烧成的块状生石灰经过不同的加工，还可得到石灰的另外三种产品生石灰粉quicklime石灰膏limepaste消石灰粉slakedlime二、石灰的熟化与硬化1．生石灰与水反应生成熟石灰的过程，称为石灰的熟化（又称消化）。生石灰熟化过程放出大量的热，且体积迅速膨胀1～2.5倍。过火石灰

为了消除过火石灰的危害，生石灰熟化形成的石灰浆应在储灰坑中放置两周以上，这一过程称为石灰的“陈伏”。欠火石灰2.石灰的硬化石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个同时进行的过程来完成的：（１）结晶作用（２）碳化作用三、石灰的特性1.可塑性和保水性好2.硬化时体积收缩大3.强度低、耐水性差4.生石灰吸湿性强，是传统的干燥剂四.石灰的应用（1）石灰乳和石灰砂浆将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的水搅拌稀释，成为石灰乳，是一种廉价的涂料，主要用于内墙和天棚刷白，增加室内美观和亮度。我国农村也用于外墙。石灰乳可加入各种耐碱颜料。调入少量水泥、粒化高炉矿渣或粉煤灰，可提高其耐水性，调入氯化钙或明矾，可减少涂层粉化现象。石灰砂浆是将石灰膏、砂加水拌制而成，按其用途，分为砌筑砂浆和抹面砂浆。（2）石灰土（灰土）和三合土石灰与粘土或硅铝质工业废料混合使用，制成石灰土或石灰与工业废料的混合料，加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中使石灰与粘土或硅铝质工业废料表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，适于在潮湿环境中使用。如建筑物或道路基础中使用的石灰土，三合土，二灰土（石灰、粉煤灰或炉灰），二灰碎石（石灰、粉煤灰或炉灰、级配碎石）等。（3）灰砂砖和硅酸盐制品石灰与天然砂或硅铝质工业废料混合均匀，加水搅拌,经压振或压制，形成硅酸盐制品。为使其获早期强度，往往采用高温高压养护或蒸压，使石灰与硅铝质材料反应速度显著加快，使制品产生较高的早期强度。如灰砂砖、硅酸盐砖、硅酸盐混凝土制品等。（4）碳化石灰板第二节建筑石膏一、建筑石膏的生产1.建筑石膏gypsum将天然二水石膏在常压下加热到107～170℃时，可生产出生成β型半水石膏，再经磨细得到的白色粉状物，称为建筑石膏。其反应式如下：

（二水石膏） （β型半水石膏）

（二水石膏） （α型半水石膏）α型半水石膏与β型半水石膏相比，结晶颗粒较粗，比表面积较小，强度高，因此又称为高强石膏。当加热温度超过170℃时，可生成无水石膏，只要温度不超过200℃，此无水石膏就具有良好的凝结硬化性能。2.高强石膏将天然而水石膏在124℃、0.13MPa压力的条件下蒸炼脱水，可得到α型半水石膏，经磨细后即为高强石膏。3.无水石膏和煅烧石膏当加热温度超过170℃时，可生成无水石膏（CaSO4）；当温度高于800℃时，部分石膏会分解出CaO，经磨细后称为煅烧石膏。二、石膏的技术要求建筑石膏色白，密度为2.60～2.75g/cm3，堆积密度为800～1100Kg/m3。根据GB9776-88规定，建筑石膏按强度、细度、凝结时间指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。由于建筑石膏粉易吸潮，会影响其以后使用时的凝结硬化性能和强度，长期储存也会降低强度，因此建筑石膏粉储存运输时必须防潮，储存时间不得过长，一般不得超过三个月。建筑石膏产品的标记顺序为：产品名称、抗折强度值、标准号。例如，抗折强度为2.5MPa的建筑石膏标记为：建筑石膏2.5GB9776。

三、建筑石膏的特性1.凝结硬化快2.体积膨胀、装饰性好3.孔隙率大、质量轻4.防火性好5.可加工性能好6.强度低、耐水性差四、建筑石膏的应用1.室内抹灰与粉刷2.制作石膏板、石膏浮雕花饰等石膏线石膏线模具

石膏板石膏板吊顶第三节.水玻璃水玻璃俗称泡花碱，由碱金属氧化物和二氧化硅组成，属可溶性的硅酸盐类。水玻璃的技术性质（１）粘结力强。（２）耐酸性好。（３）耐热性高水玻璃的应用（１）用作涂料，涂刷材料表面（2）配制防水剂（3）加固土壤

(4)配制水玻璃砂浆。（５）配制耐酸砂浆、耐酸混凝土、耐热混凝土。

水化产物中x、y、z的大小与煅烧温度、MgCl2溶液用量、初始配比、养护条件有关。水化产物是针状结晶，彼此机械咬合，并相互连生、长大，形成致密的结构，使浆体凝结硬化。菱苦土的不足之处是硬化后易吸潮反卤、耐水性差，其原因是硬化产物具有较高的溶解度，遇水会溶解。为提高耐水性，可采用外加剂，或改用硫酸镁作为拌合水溶液，降低吸湿性、改进耐水性。#例3-1某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数月后，墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。试分析上述现象产生的原因。

解

石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂纹，引发的原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起体积收缩的结果。

墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹，是由于配制石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火石灰。这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完全熟化，以致于在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化，造成体积膨胀。从而出现上述现象。

例3-2既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？解：石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的。加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，所以灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高，适于在潮湿环境中使用。再者，由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，使灰土或三合土的密实度大大提高，降低了孔隙率，使水的侵入大为减少。因此灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位。例3-3建筑石膏及其制品为什么适用于室内，而不适用于室外使用？

解

建筑石膏及其制品适用于室内装修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝结硬化后具有以下的优良性质：

（1）

石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好的装饰性。加入颜料后，可具有各种色彩。建筑石膏在凝结硬化时产生微膨胀，故其制品的表面较为光滑饱满，棱角清晰完整，形状、尺寸准确、细致，装饰性好；

（2）

硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔，故其保温性、吸声性好。

（3）

硬化后石膏的主要成分是二水石膏，当受到高温作用时或遇火后会脱出21%左右的结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕，可有效地阻止火势的蔓延，具有一定的防火性。

（4）

建筑石膏制品还具有较高的热容量和一定的吸湿性，故可调节室内的温度和湿度，改变室内的小气候。

在室外使用建筑石膏制品时，必然要受到雨水冰冻等的作用，而建筑石膏制品的耐水性差，且其吸水率高，抗渗性差、抗冻性差,所以不适用于室外使用.

建筑材料

第三章水泥一、教学要求掌握硅酸盐水泥的组成、水化特点、技术性质及应用，掌握水泥的正确合理选用；了解其它水泥品种的一般特性。二、重点、难点1．水泥的矿物组成2．水泥的技术性质3．水泥种类的各自特性及用途水泥，指加水拌和成塑性浆体后，能将砂、石等适当材料胶结在一起并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。常用的水泥主有：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等品种。硅酸盐水泥portlandcement普通硅酸盐水泥ordinaryportlandcement矿渣硅酸盐水泥ironportlandcement火山灰质硅酸盐水泥portland-pozzolanacement粉煤灰硅酸盐水泥portlandfly-ashcement膨胀水泥expandencement特种水泥specialcement第一节常用水泥一.常用水泥的生产及矿物组成1.原料生产硅酸盐水泥的原料主要有石灰质原料、黏土质原料、校正原料三种。石灰质原料主要提供CaO，可采用石灰石、白垩、石灰质凝灰岩等；黏土质原料主要提供SiO2、Al2O3及少量的Fe2O3，可采用黏土、页岩等；校正原料主要提供Fe2O3和SiO2，可采用铁矿粉、砂岩等。2.生产过程生产水泥的基本工序可以概括为：“两磨一烧”：先将原材料破碎并按其化学成分配料后，在球磨机中研磨为生料。然后入窑锻烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的水泥熟料，配以适量的石膏及混合材料在球磨机中研磨至一定细度，即得到硅酸盐水泥。3.水泥熟料的矿物组成硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成为:（ｌ）硅酸三钙tricaleiumsilicate

硅酸三钙的化学成分为３ＣaＯ·ＳiＯ2，其简写为Ｃ3S。它是硅酸盐水泥熟料中最主要的矿物成分。硅酸三钙遇水后能够很快与水产生水化反应，并产生较多的水化热。它对促进水泥的凝结硬化，特别是对水泥３～７天内的早期强度以及后期强度都起主要作用。（２）硅酸二钙diculciumsilicate

硅酸二钙的化学成分为2ＣaＯ·ＳiＯ2，其简写为C2S，约占水泥熟料总量的15％～37％。硅酸二钙遇水后反应较慢，水化热也较低。它不影响水泥的凝结，对水泥的后期强度起主要作用。（３）铝酸三钙tricalciumaluminate

铝酸三钙的化学成分是３CaO·Al2O3，其简写为C3Ａ。铝酸三钙遇水后反应极快。（４）铁铝酸四钙tetracalciumaluminoferrite

铁铝酸四钙的化学成分为:４CaO·Al2O3·Fe2O3，其简写为Ｃ4AF，约占水泥熟料总量的10％～18％。铁铝酸四钙遇水时水化反应也很快，水化热较低，水化产物的强度不高，对水泥石的抗压强度贡献不大，主要对抗折强度贡献较大。二、水泥的水化与凝结硬化1.硅酸盐水泥的水化硅酸盐水泥遇水后，水泥中的各种矿物成分会很快发生水化反应，生成各种水化物。

硅酸二钙 水 水化硅酸钙 氢氧化钙铝酸三钙水 水化铝酸三钙铁铝酸四钙水水化铝酸三钙 水化铁酸钙硅酸三钙 水 水化硅酸钙氢氧化钙水泥中的石膏也很快与水化铝酸钙反应生成难溶的水化硫铝酸钙针状结晶体，也称为钙矾石晶体：

水化硫铝酸钙（钙矾石）经过上述水化反应后，水泥浆中不断增加的水化产物主要有：水化硅酸钙(50%)、氢氧化钙(25%)、水化铝酸钙、水化铁酸钙及水化硫铝酸钙等新生矿物。2.水泥的凝结和硬化水泥加水拌合后的剧烈水化反应，一方面使水泥浆中起润滑作用的自由水分逐渐减少；另一方面，水化产物在溶液中很快达饱和或过饱和状态而不断析出，水泥颗粒表面的新生物厚度逐渐增大，使水泥浆中固体颗粒间的间距逐渐减小，越来越多的颗粒相互连接形成了骨架结构。此时，水泥浆便开始慢慢失去可塑性，表现为水泥的初凝。由于铝酸三钙水化极快，会使水泥很快凝结，为使工程使用时有足够的操作时间，水泥中加入了适量的石膏。水泥加入石膏后，一旦铝酸三钙开始水化，石膏会与水化铝酸三钙反应生成针状的钙矾石。钙矾石很难溶解于水，可以形成一层保护膜覆盖在水泥颗粒的表面，从而阻碍了铝酸三钙的水化，阻止了水泥颗粒表面水化产物的向外扩散，降低了水泥的水化速度，使水泥的初凝时间得以延缓。当掺入水泥的石膏消耗殆尽时，水泥颗粒表面的钙矾石覆盖层一旦被水泥水化物的积聚物所胀破，铝酸三钙等矿物的再次快速水化得以继续进行，水泥颗粒间逐渐相互靠近，直至连接形成骨架。水泥浆的塑性逐渐消失，直到终凝。随着水泥水化的不断进行，水泥浆结构内部孔隙不断被新生水化物填充和加固的过程，称为水泥的“凝结”。随后产生明显的强度并逐渐变成坚硬的人造石——水泥石，这一过程称为水泥的“硬化”。3.影响水泥凝结硬化的主要因素（1）水泥熟料矿物组成和细度（2）水泥浆的水灰比（3）环境的温度和湿度（4）龄期（5）石膏掺量三.硅酸盐水泥的技术要求1.强度及强度等级strengthgrade国家标准规定，采用软练胶砂法测定水泥强度。根据水泥3d和28d的抗压强度和抗折强度，将硅酸盐水泥分为六个强度等级，各龄期的强度值不得低于表中规定的数值。表中代号R表示早强型水泥。

硅酸盐水泥在不同龄期的强度要求(GB175-1999)强度等级抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）3d28d3d28d42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0注：表中Ｒ表示早强型，其它为普通型。

2.细度3.凝结时间4.体积安定性volumestability水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。当水泥浆体在硬化过程中体积发生不均匀变化时，会导致水泥制品膨胀、翘曲、产生裂缝等，即所谓体积安定性不良。体积安定性不合格的水泥为废品，不得用于任何工程。5.碱含量四、水泥的运输和储存水泥有效期规定为三个月（自出厂日期算起），超过有效期的水泥，就应视为过期水泥。过期水泥，如无结块现象，经试验后，可根据实际强度使用。已结块水泥，应将松块打碎，筛去硬块，经试验后，降低标号使用，但不宜用于配制高标号混凝土和用于主要工程部位。水泥在运输和储存时应注意防潮。贮存水泥应注意分类。入库的水泥要按品种、出厂日期分别堆放，树立标志，以便合理取用。五、水泥的基本特性与用途1.硅酸盐水泥硅酸盐水泥分为PⅠ和PⅡ。PⅠ为纯水泥，不含有掺和料，其强度高、纯度高、价格高；PⅡ掺杂一些混合料，砂、石灰石粉末等非活性物质占0%～5%。2.普通水泥在硅酸盐水泥熟料中掺入少量混合材料（石灰石、砂岩等，最多不超过15%）及适量的石膏，共同磨细后制成的水泥即为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥。(P58表3-7）3.矿渣水泥由硅酸盐水泥熟料和２０％～７０％的粒化高炉矿渣及适量石膏混合磨细而成的水硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号P．S.由于其水化反应缓慢，凝结硬化慢，早期3d时强度低，后期强度不断增长，最后超过同标号普通水泥。4.火山灰水泥由硅酸盐水泥熟料和２０％～５０％的火山灰质混合材料及适量石膏混合磨细而成的水硬性胶凝材料，称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号Ｐ．Ｐ。早期强度低、后期强度高，当温度低时硬化速度显著变慢，不宜用于冬季施工；具有较高抗硫酸侵蚀的性能。5.粉煤灰水泥由硅酸盐水泥熟料和２０％～４０％的粉煤灰及适量石膏混合磨细而成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥），代号Ｐ．Ｆ。其表面较致密且活性较低，不易水化，硬化速度慢，早期强度较低，但后期强度高。第二节其它品种水泥一、快硬高强水泥快硬高强水泥的种类很多，已列为国家标准和部颁标准的有高级水泥、快硬硅酸盐水泥（简称快硬泥）、特快硬硅酸盐水泥（简称特快硬水泥）及浇筑水泥等。其主要特点是凝结硬化快，早期强度高，水化热集中。二、铝酸盐水泥（高铝水泥）aluminouscement铝酸盐水泥是以铝矾土和石灰石为原料，经高温煅烧所得以铝酸钙为主的铝酸盐水泥熟料，经磨细制成的水硬性胶凝材料，代号为CA。三、膨胀水泥通常硅酸盐水泥在空气中硬化时会产生不同程度的收缩，从而导致水泥混凝土构件内部产生微裂纹，有损混凝土的整体性，同时使混凝土的一系列性能变坏。然而膨胀水泥在硬化过程中不仅不收缩反而有一定数量的膨胀，可以克服或改善普通水泥混凝土的上述缺点。其膨胀源于水泥石中所形成的钙矾石的膨胀。适于配制收缩补偿混凝土，用于要求防止混凝土收缩裂缝以及防止混凝土构件最初尺寸变化的场合，用于制造混凝土过件、堵漏工程、修补工程、大型机械基座固定；配制自应力混凝土，制造需低预应力值的构件。四、白色和彩色硅酸盐水泥白色硅酸盐水泥，是以质地纯洁的石灰石和白粘土等为主要原料制成。由白色水泥熟料加入适量无机矿物颜料可制成彩色水泥。

五、道路硅酸盐水泥cementforroad-use道路水泥抗折强度高、耐磨性好、干缩小、抗冻性和抗冲击性好，可减少混凝土路面的断板、温度裂缝和磨耗，减少路面维修费用，延长道路使用年限。道路水泥适用于公路路面、机场跑道、人流量较多的广场等工程的面层混凝土。例3-1何谓水泥的体积安定性？水泥的体积安定性不良的原因是什么？安定性不良的水泥应如何处理？解水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。即水泥硬化浆体能保持一定形状，不开裂，不变形，不溃散的性质。导致水泥安定性不良的主要原因是：（1）由于熟料中含有的的游离氧化钙、游离氧化镁过多；（2）

掺入石膏过多；其中游离氧化钙是一种最为常见，影响也是最严重的因素。熟料中所含游离氧化钙或氧化镁都是过烧的，结构致密，水化很慢。加之被熟料中其它成分所包裹，使得其在水泥已经硬化后才进行熟化，生成六方板状的Ca（OH）2晶体，这时体积膨胀97％以上，从而导致不均匀体积膨胀，使水泥石开裂。当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，残余石膏与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石，体积增大约1.5倍，也导致水泥石开裂。体积安定性不良的水泥，会发生膨胀性裂纹使水泥制品或混凝土开裂、造成结构破坏。因此体积安定性不良的水泥，应判为废品，不得在工程中使用。

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第四章建筑砂浆

一、教学要求熟悉建筑砂浆的分类、性质；了解建筑砂浆的种类及性质。二、重点、难点1．建筑砂浆的分类2．砌筑砂浆的组成及性质第一节建筑砂浆的基本组成与性质

砂浆是由胶结料、细骨料、掺加料和水按照适当比例配制而成的建筑材料。

将砖、石、砌块等粘结成为砌体的砂浆称为砌筑砂浆。砌筑砂浆起着胶结块材和传递荷载的作用，是砌体的重要组成部分。

一、建筑砂浆的组成材料1.胶凝材料cement砂浆常用的胶凝材料有水泥、石灰等。

砌筑砂浆所用水泥强度等级一般为砂浆强度等级的4～5倍，水泥砂浆采用的水泥强度等级不宜超过42.5。

砌砖时抹灰为8～12公分厚（约为一手指头）。

2.细骨料finesaggeregate用于砌筑石材的砂浆，砂子的最大粒径不应大于砂浆层厚度的1/5～1/4；砌砖所用的砂浆宜采用中砂或细砂，且砂子的粒径不应大于2.5㎜；用于各种构件表面的抹面砂浆及勾缝砂浆，宜采用细砂，且砂子的粒径不应大于1.2㎜。3.水使用饮用水。4.掺和料admixture在砂浆中掺入掺和料可改善沙件的和易性，节约水泥，减低成本。常用的掺和料有石灰、粉煤灰、黏土等。

5.外加剂aruhuesiru如引气剂、缓凝剂、早强剂等。

二、砂浆的技术性质砂浆的技术性质主要是新拌砂浆的和易性和硬化后砂浆的强度，另外还有砂浆的黏结力、变形等性能。（一）新拌砂浆的和易性1.流动性flowproperty新拌砂浆的流动性又称稠度，是指在自重或外力作用下流动的性质。砂浆的稠度大小用沉入度表示，用砂浆稠度仪测定。

砂浆保水性是指砂浆保持水分的能力，也指砂浆中各项组成材料不易分层离析的性质。砂浆保水性的大小用分层度表示，用砂浆分层度仪测定。

（二）砂浆的强度根据砂浆的抗压强度，将砂浆划分为M2.5、M5.0、M7.5、M10、M15、M20六个强度等级。如M10表示砂浆的抗压强度为10MPa。（三）砂浆的黏结力一般砂浆的抗压强度越高，黏结力越大。此外，砂浆的黏结力还与基层材料的表面状态、润湿情况、清洁程度及施工养护等条件有关，在粗糙的、湿润的、清洁的基层上使用且养护良好的砂浆与基层的黏结力较好。（四）砂浆的变形砂浆在承受荷载、温度变化或湿度变化时，均会产生变形。第二节常用的建筑砂浆一、砌筑砂浆将砖、石、砌块等各种块材粘结成为整体砌体的砂浆为砌筑砂浆。砌筑砂浆起着胶结块材、传递荷载的作用，同时还起着填实块材缝隙，提高砌体绝热、隔声等性能的作用。常用砌筑砂浆的种类：1.水泥砂浆2.石灰砂浆3.水泥石灰混合砂浆二、抹面砂浆用于室外，对建筑物或墙体起保护作用；用于室内可改善建筑物的适用性和使表面平整、光洁、美观，具有装饰效果。抹面砂浆分为两层或三层进行施工：①底层砂浆作用是使砂浆与底面牢固粘结，和易性好，粘结力较高，且保水性好，尤其当基底表面粗糙有利于砂浆粘结。②中层砂浆主要用来找平。③面层砂浆起装饰作用。

第三节其他种类砂浆一、装饰砂浆装饰砂浆是涂抹在建筑物室内外表面，主要起装饰作用的砂浆。下面主要介绍几种建筑工程中常用的装饰砂浆1.水磨石2.水刷石3.干粘石4.斩假石5.拉毛灰6.弹涂7.拉条抹灰

水磨石人造水磨石

米黄石米石二、防水砂浆防水砂浆是指用于防水层的砂浆。防水砂浆又称刚性防水层，适用于不受振动和具有一定刚性的混凝土或砖石砌体表面。涂抹前先将清洁的底面抹一层纯水泥浆，然后抹一层5㎜厚的防水砂浆，在初凝前用木抹子压实一遍，第二、三、四层都是同样操作，共涂抹4～5层，约20～30㎜厚，最后一层要进行压光，抹完之后要加强养护。三、绝热砂浆绝热砂浆是以水泥、石灰膏、石膏等胶凝材料与膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、陶粒、火山渣等轻质多孔骨料按一定比例配制成的砂浆。四、吸声砂浆用水泥、石膏、砂、锯末等可配制成吸声砂浆，也可在石灰砂浆、石膏砂浆中掺入玻璃纤维、矿物棉等松软纤维材料制成吸声砂浆，另外由轻质多孔骨料制成的绝热砂浆也具有吸声性能。吸声砂浆用于有吸声要求室内墙壁和顶棚的抹灰。五、防辐射砂浆在顺中掺入重晶石粉和重晶石砂可配制成具有防X射线的砂浆，在水泥砂浆中掺加硼砂、硼酸等可配制成具有防中子辐射能力的砂浆，可用于射线防护工程。

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第五章混凝土

CONCRETE

一、教学要求掌握混凝土的主要技术性质——和易性、力学性质及耐久性等；熟悉混凝土的基本组成材料及其对各组成材料的要求；了解外加剂和掺合料，了解其它种类混凝土的特点及用途。

二、重点、难点1．混凝土的组成材料2．混凝土的主要技术性质3.混凝土外加剂、掺合料的用途第一节概述一、砼的种类砼以所用胶结材料、石子及用途等的不同，可作如下分类：1．按胶结材料分（1）水泥砼（2）沥青砼（3）石膏砼2．按用途分（1）普通砼（2）耐热砼（3）耐酸砼（4）隔热砼（5）水工砼（6）其它砼3．按表观密度分（1）特重砼（2）重砼（3）稍轻砼（4）轻砼（5）特轻砼4．按石子分普通砼按石子分为砾石砼与碎石砼两类。二、普通砼的优点1．在砼的组成材料中，砂、石、水占总重的85％左右，价格低廉，可就地取材；2．砼具有较高的抗压强度，可根据不同要求配制成不同强度的砼；3．砼拌和物有良好的可塑性，能浇筑成各种形状的构件，也可以连续浇筑成整体；4．砼对外界的侵蚀破坏作用有较强的抵抗力，使用寿命较长；5．砼和钢筋有牢固的粘结力，制作出的钢筋砼构件，能承受多种外力；6．砼在使用过程中，维护费用少；7．砼有较好的防火性能。第一节普通混凝土的组成材料普通混凝土（简称为混凝土）是由水泥、砂、石和水所组成，另外还常加入适量的掺合料和外加剂。在混凝土中，砂、石起骨架作用，称为骨料；水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予拌合物一定的和易性，便于施工。水泥浆硬化后，则将骨料胶结为一个坚实的整体。一、水泥水泥是混凝土中最重要的组分。水泥品种的选择，应当根据混凝土工程性质与特点，工程的环境条件及施工条件，结合各种水泥特性进行合理的选择。水泥强度等级的选择应当与混凝土的设计强度等级相适应。经验证明，配制C30以下的混凝土，水泥强度等级为混凝土强度等级的1.5～2.0倍，配制Ｃ40以上的混凝土，水泥强度等级为混凝土强度等级的1.0～1.5倍，同时宜掺入高效减水剂。二、细骨料fineaggregate砂子分为天然砂和人工砂两类。天然砂包括河砂、山砂（岩石风化，有机物高）及淡化海砂；人工砂包括机制砂和混合砂。1.砂的质量要求①有害杂质的含量②砂子的坚固性与碱活性③粗细程度2.砂的颗粒级配①空隙：砂子粒径越统一，空隙越大；粒径不等将会把空隙填满。②砂样过筛：砂的颗粒级配和粗细程度，常用筛分析的方法进行测定。用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细。筛分析的方法，是用一套孔径（净尺寸）为9.50、4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15㎜的标准筛，将500g的干砂试样由粗到细依次过筛，然后称得各筛余留在各个筛上的砂的重量，并计算出各筛上的分计筛余百分率ai及累计筛余百分率Ａi（各个筛和比该筛粗的所有分计筛余百分率之和）。细度模数的计算公式为：式中 ai-----分计筛余百分率，即该号筛的筛余量除以试样总量；Ａi---累计筛余百分率，即该号筛与大于该号各筛分计筛余百分率之和。细度模数（Ｍx）愈大，表示砂愈粗，砂的细度模数范围一般为3.7～0.7，其中Ｍx在3.7～3.１为粗砂，Ｍx在３.0～2.3为中砂，Ｍx在2.2～1.6为细砂，Ｍx在1.5～0.7为特细砂。普通混凝土用砂的细度模数一般.在2.2～3.2之间较为适宜。国家规范将细度模数为3.7～1.6的普通混凝土用砂，以0.60㎜筛孔的累计筛余量分成三个级配区，如表4-1所示及图4-1所示。普通混凝土用砂的筛分曲线必须包容在三个级配曲线区域中的任一个区域以内。图4-1砂的1、2、3级配区曲线例4-６．某干砂500g的筛分结果如下表所列。试计算该砂的细度模数并评定其级配砂按技术要求分为三类：I类宜用于强度等级>C60的混凝土II类宜用于强度等级C30~C60的混凝土及有抗冻抗渗或其他要求的混凝土；III类宜用于强度等级<C30的混凝土和建筑砂浆三、粗骨料harshaggregate（一）表面状态粗骨料一般指粒径大于4.72㎜的岩石颗粒，有卵石和碎石两大类。卵石是由于自然条件作用形成的岩石颗粒，分为河卵石、海卵石和山卵石；碎石是由天然岩石（或卵石）经破碎、筛分而得。卵石、碎石分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类宜用于强度等级C30～C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土（或建筑砂浆）。

海卵石黑色卵石鹅卵石（二）技术要求1.有害杂质含量2.强度与坚固性3.最大粒径和颗粒级配①最大粒径对粗骨料最大粒径做了以下规定：粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得超过钢筋间最小净距的3/4；对混凝土实心板，粗骨料最大粒径不宜超过板厚的1/2，且不得超过50㎜；对于泵送混凝土，粗骨料最大粒径与输送管内径之比要求碎石不宜大于1：3，卵石不已大于1：2.5。②颗粒级配连续级配是石子粒级呈连续性，即颗粒由大到小，每级石子占一定的比例。单粒级配是人为剔除某些粒级颗粒，从而使粗骨料的级配不连续，又称间断级配。单粒级配一般不单独使用，常用于组合成连续粒级，也可与连续粒级配合使用。4．骨料的饱和面干吸水率骨料的几种含水状态如图所示。（ａ）全干状态；（ｂ）气干状态；（c）饱和面干状态；（ｄ）湿润状态砂石骨料的这一特性，在设计和称料拌合混凝土中应加以注意，并作相应调整。四、拌和及养护用水对拌和和养护混凝土用水的质量要求是：不影响混凝土的凝结和硬化；无损于混凝土的强度发展和耐久性；不加快钢筋的锈蚀；不引起预应力钢筋脆断；不污染混凝土表面等。五、外加剂aruhuesiru混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土性能的物质，其掺量一般不大于水泥质量的5%（特殊情况除外）。1.减水剂waterreducingagent2.引气剂airentrainingagent3.早强剂earlystrengthadmixture4.缓凝剂retardar第三节.普通混凝土的主要技术性质混凝土在未凝结硬化以前，称为混凝土拌合物。它必须具有良好的和易性，便于施工，以保证能获得良好的浇灌质量；混凝土拌合物凝结硬化以后，应具有足够的强度，以保证建筑物能安全地承受设计荷载；并应具有必要的耐久性。一、混凝土拌合物的和易性（一）和易性的概念和易性是指混凝土拌合物易于施工工序（拌合、运输、浇筑、振捣）操作并能获致质量均匀、成型密实的性能。和易性是一项综合的技术性质，包括有流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义。流动性是指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。流动性的大小取决于混凝土拌合物中用水量或水泥浆含量的多少。

粘聚性是指混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚力，不致产生分层和离析的性能。粘聚性的大小主要取决于细骨料的用量以及水泥浆的稠度等。保水性是指混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保水能力，不致产生严重泌水的性能。保水性差的混凝土拌合物，由于水分分泌出来会形成容易透水的孔隙，从而降低混凝土的密实性。（二）和易性测定及评价指标１．坍落度试验在平整、润滑且不吸水的操作面上放置坍落度筒，将混凝土拌和物分三次（每次装料1/3筒高）装入筒内，分次捣实，装满后刮平。然后垂直提起坍落度筒，拌和物在自重作用下会向下坍落，坍落的高度（以㎜计）就是该混凝土拌和物的坍落度。坍落度数值越大，表示混凝土拌和物的流动性越好在做坍落度试验的同时，应观察混凝土拌合物的粘聚性、保水性及含砂等情况，以更全面地评定混凝土拌合物的和易性。坍落度法适用于骨料最大粒径不大于40㎜，坍落度值不小于10㎜的混凝土拌合物。根据坍落度的不同，可将混凝土拌合物分为：大流动性混凝土（坍落度大于160ｍｍ）；流动性混凝土（坍落度为100～150ｍｍ）；塑性混凝土（坍落度为50～90ｍｍ）及低塑性混凝土（坍落度为10～40ｍｍ）。坍落度值小于10ｍｍ的拌合物为干硬性混凝土。２．维勃稠度法（ＶＢ法）对干硬性的混凝土拌合物通常采用维勃稠度仪测定其稠度。维勃稠度测试方法是：在维勃稠度仪上的坍落度筒中按规定方法装满拌合物，垂直提起坍落度筒，在拌合物试体顶面放一透明圆盘，开启振动台，同时用秒表计时，在透明圆盘的底面完全为水泥浆所布满的瞬间，停止秒表，关闭振动台。此时可认为混凝土混合物已密实。读出秒表的秒数，称为维勃稠度。该法适用于粗骨料最大粒径不超过40ｍｍ，维勃稠度在５～30ｓ之间的混凝土拌合物的稠度测定。注：①本表系采用机械振捣混凝土时的坍落度，采用人工捣实其值可适当增大；②需配制泵送混凝土时，应掺外加剂，坍落度宜为120～180㎜。（三）影响和易性的因素１．水泥浆的数量２．水泥浆的稠度（水灰比）3．砂率4．环境的温度和湿度5．施工工艺6．其他因素的影响二、混凝土的强度混凝土的强度指标有立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗拉强度等。（一）混凝土的抗压强度与强度等级我国以立方体抗压强度为混凝土强度的特征值。根据测定的抗压强度值的不同，砼被划分为：C7.5、C10（只能用于垫层）、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60十二个强度等级。其中，C为砼的英文单词Concrete的打头字母，数字表示立方体抗压强度的极限值（N/mm2或MPa）。数字越大，表明砼的强度越高。（二）影响混凝土抗压强度的主要因素1.水泥强度等级和水灰比的影响2.骨料的影响3.龄期与强度的关系混凝土在正常养护条件下，其强度将随龄期的增长而增长。4.养护湿度及温度的影响三、混凝土的耐久性（一）混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力液体（水、油等）渗透的能力。混土的抗渗及用代号P表示。（二）混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性是指混凝土在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，同也不严重降低强度的性能。（三）混凝土抗侵蚀性混凝土抗侵蚀性是指混凝土抵抗外界侵蚀性介质破坏作用的能力。（四）混凝土的碳化混凝土的碳化作用是指混凝土中的Ca（OH）2与空气中的CO2作用生成CaCO3和水使表层混凝土的碱度降低。（五）提高混凝土耐久性的主要措施1.合理选择水泥品种。2.控制混凝土的最大水灰比及最小水泥用量。3.选用较好的砂、石骨料。4.掺入引气剂或减水剂，提高混凝土抗冻性、抗渗性。5.改善混凝土的施工操作方法，应搅拌均匀、振捣密实、加强养护等。第四节其它种类混凝土一、轻混凝土lightconcrete凡干表观密度小于1950㎏/m3的混凝土称为轻混凝土。轻混凝土因原材料与制造方法不同可分为三大类：轻骨料混凝土、多孔混凝土和无砂大孔混凝土。1.轻骨料混凝土light-weightconcrete用轻粗骨料、轻细骨料（或普通砂）和水泥配制而成的混凝土，称为轻骨料混凝土。轻骨料混凝土按细骨料种类又可分为：全轻混凝土（粗、细骨料君为轻骨料）和砂轻混凝土（细骨料全部或部分为普通砂）。保温轻骨料混凝土主要用于保温的围护结构或热工构筑物；结构保温轻骨料混凝土主要用于既承重又保温的围护结构；结构轻骨料混凝土主要用作承重构件或构筑物。2.多孔混凝土porousconcrete多孔混凝土是一种不含骨料且内部分布着大量细小封闭孔隙的轻混凝土。根据孔的生成方式，可分为加气混凝土和泡沫混凝土两种。3.无砂大孔混凝土无砂大孔混凝土是由水泥、粗骨料和水拌制而成的一种不含砂的轻混凝土。

二、纤维混凝土fibrousconcrete纤维混凝土是一种于普通混凝土为基材，外掺各种短切纤维材料而制成的纤维增强混凝土。三、聚合物混凝土polymerconcrete聚合物混凝土是一种在其中引入了聚合物的混凝土。按聚合物引入的方法不同，可分为聚合物浸渍混凝土（PIC）、聚合物胶结混凝土（PC）和聚合物水泥混凝土（PCC）。1.聚合物浸渍混凝土2.聚合物胶结混凝3.聚合物水泥混凝土四、高强混凝土highstrengthconcrete高强混凝土是指常规材料和常规工艺配制的C60及以上强度等级的混凝土。目前，我国应用较广的是C60～C80高强混凝土，主要用于桥梁、轨枕、高层建筑的基础和柱、输水管、预应力管桩等。

建筑材料

第六章

砌筑材料

一、教学要求掌握烧结普通砖(包括粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖)和蒸压砖(包括灰砂砖等)的相关技术性能及应用；了解砌块的种类，掌握砌块的相关性质；理解岩石的种类，熟悉常用的石材，掌握相关的力学性质。二、重点、难点1．砖的类型及技术性能2．砌块的种类及相关性质3．岩石的分类及特性4．常用石材及选用原则第一节砖一、烧结砖bakedbrick（一）烧结普通砖烧结普通砖是以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原材料，经焙烧而成的尺寸为240×115×53㎜直角六面体块材。粘土质材料在一定温度下，其中的铝硅酸盐矿物部分熔融，冷却后将其余矿物颗粒粘结成一体，保持砖坯的形体，并具有一定的物理、力学性能。这一工艺称为“烧结”或“焙烧”。烧结普通砖俗称小砖、标准砖、实心砖等。

1．生产工艺：烧结普通砖的主要原料为粉质或砂质粘土，其主要化学成分为SiO2、Al2O3和Fe2O3和结晶水，由于地质生成条件的不同，可能还含有少量的碱金属和碱土金属氧化物等。粘土砖的生产工艺主要包括取土、炼泥、制坯、干燥、焙烧等。

2．主要技术性质：根据国家标准GB/T5101-1998《烧结普通砖》的规定，烧结普通砖的技术要求包括形状、尺寸、外观质量、强度等级和耐久性等方面。根据尺寸偏差和外观质量分为优等品、一等品和合格品3个等级。①规格②强度等级。共有MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个等级。

③抗风化性能。砖的抗风化性能通常用抗冻性、吸水率及饱和系数三项指标划分。抗冻性是指经15次冻融循环后不产生裂纹、分层、掉皮、缺棱、掉角等冻坏现象；且重量损失率小于2%，强度损失率小于规定值。吸水率是指常温泡水24h的重量吸水率。饱和系数是指常温24h吸水率与5h沸煮吸水率之比。④合格品出厂规定。要求棱角整齐、尺寸偏差小、颜色一致、不夹带石灰等炸裂性矿物杂质；在成批成品中不得混有欠火砖或酥砖。砖分为一等品和二等品。烧结砖的形成是砖坯经高温焙烧，使部分物质熔融，冷凝后将未经熔融的颗粒粘结在一起成为整体。当焙烧温度不足时，熔融物太少，难以充满砖体内部，粘结不牢，这种砖称为欠火砖。欠火砖孔隙率大，强度低，抗冻性差，外观颜色较浅，为有缺陷砖。当焙烧温度过高时，砖内熔融物过多，造成高温下的砖体变软，此时砖在点支撑下易产生弯曲变形，这种砖为过火砖。它也属于有缺陷砖。欠火砖与过火砖均为不合格产品。3．烧结普通砖的应用普通粘土砖具有一定的强度和保温隔热性，耐久性好，生产工艺简单，价格低廉，在建筑工程中主要用作墙体材料，其中优等品的砖可用于砌筑清水墙，也可用于砌筑柱、拱、烟囱、基础等。在砌体中配制适当的钢筋或钢筋网成为配筋砌体，可代替钢筋混凝土过梁或柱。

红砖

青砖（二）烧结多孔砖和空心砖（1）烧结多孔砖porousbrick烧结多孔砖内的孔洞尺寸小而数量多，孔洞分布在大面尚且均匀合理，非孔部分砖体较密实，所以强度较高。烧结多孔砖根据10块的抗压强度分为ＭＵ30、ＭＵ25、ＭＵ20、ＭＵ15、ＭＵ10五个强度等级。（2）烧结空心砖holdbrick

烧结空心砖是指孔洞率大于3５％，孔尺寸大而孔数量少的砖。烧结空心砖的尺寸一般较大，空洞通常平行于承压面，抗压强度较低。依据抗压强度可划分为ＭＵ5.0、ＭＵ3.0和ＭＵ2.0三种强度等级。根据空心砖（含空洞）的表观密度划分为800、900、1100㎏/m3三个等级的空心砖。每个密度级别根据外观质量、强度等级、尺寸偏差和物理性能，又分为优等品（Ａ）、一等品（Ｂ）与合格品（Ｃ）三个等级。

玻璃空心砖二、非烧结砖1.蒸压灰砂砖。蒸压灰砂砖是以石灰和砂为主要原料，经磨细、混合搅拌、陈化、压制成型和蒸压养护制成的。一般石灰占10%～20%，砂占80%～90%。根据抗压强度分为MU25、MU20、MU15、MU10四个等级。强度等级大于MU15的砖可用于基础及其他建筑部位。MU10砖可用于砌筑防潮层以上的墙体。长期使用温度高于200℃以及承受急冷、急热或有酸性介质侵蚀的建筑部位应避免使用灰砂砖。

2.粉煤灰砖。粉煤灰砖是用粉煤灰和石灰为主要原料，掺加适量石膏和炉渣，加水混合拌成坯料，经陈化、轮碾、加压成型，再通过常压或高压蒸汽养护而制成的一种墙体材料。其尺寸规格与普通粘土砖相同。3．炉渣砖。炉渣砖是以煤燃烧后的残渣为主要原料，配以一定数量的石灰和少量石膏，配料、加水搅拌、陈化、轮辗、成型和蒸养或蒸压养护而制得的实心砌墙砖。其规格与普通粘土砖相同。

第二节砌块砌块一、蒸压加气混凝土砌块蒸压加气混凝土砌块是以钙质材料（水泥、石灰等）、硅质材料（砂、粉煤灰、粒化高炉矿渣等）和水按一定比例配合，加入少量发气剂（铝粉）和外加剂，经搅拌、浇筑、切割、蒸压养护等工序制成的一种轻质、多孔砌筑材料。蒸压加气混凝土砌块具有质量轻（约为烧结普通砖的1/3）、保温隔热性好、易加工、施工方便等优点，在建筑物中主要用于低层建筑的承重墙、钢筋混凝土框架结构的填充墙以及其他非承重墙。在无可靠的防护措施时，蒸压加气混凝土砌块不得用于水中或高湿度环境、有侵蚀作用的环境和长期处于高温环境中的建筑物。二、混凝土砌块1.普通混凝土小型空心砌块普通混凝土小型空心砌块是以水泥、砂子、石子、水为原料，经搅拌、成型、养护而成的空心砌块。砌块的空心率不小于25%，主规格为390㎜×190㎜×190㎜，配以3～4种辅助规格，即可组成砌块系列。2.轻骨料混凝土小型空心砌块轻骨料混凝土小型空心砌块是以硅酸盐系列水泥为胶凝材料，普通砂或轻砂为细骨料，天然轻骨料或陶粒为粗骨料制成的砌块。轻骨料混凝土小型空心砌块根据干表观密度将砌块分为500、600、700、800、900、1000、1200、1400八个密度等级级别。三、粉煤灰砌块粉煤灰砌块是以粉煤灰、石灰、石膏和骨料等为原料，加水搅拌、振动成型、蒸汽养护而成的。粉煤灰砌块的形状为直角六面体，主要规格尺寸880㎜×380㎜×240㎜和880㎜×430㎜×240㎜。粉煤灰砌块按抗压强度分为10级和13级两个等级；根据外观质量、尺寸偏差及干缩值分为一等品（A）、合格品（B）两个质量等级，其中一等品要求干缩值≤0.75㎜，合格品要求干缩值≤0.90㎜。粉煤灰砌块适用于一般建筑物的墙体和基础。但由于粉煤灰砌块的干缩值较大，变形大于同标号的水泥混凝土制品，因此不宜用于长期受高温影响的承重墙，也不宜用于有酸性介质侵蚀的部位。第三节天然石材天然岩石根据其形成的地质条件不同，可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。

一、岩浆岩magmaticrock

（一）岩浆岩的形成及种类

岩浆岩又称火成岩，它是地壳深处的熔融岩浆上升到地表附近或喷出地表经冷凝而形成的岩石。根据岩浆冷凝情况不同，岩浆岩又可分为深成岩、喷出岩和火山岩三种1.深成岩deep-seatedrock深成岩是地壳深处的岩浆，在受上部覆盖层压力的作用下经缓慢且较均匀地冷凝而形成的岩石。常见的深成岩有花岗岩、正长岩、闪长岩、橄榄岩。2.喷出岩喷出岩是岩浆喷出地表后，在压力骤减、迅速冷却的条件下形成的岩石。其特点是大部分结晶不完全，多呈细小结晶（隐晶质）或玻璃质（解晶质）。

3.火山岩火山岩是火山爆发时，岩浆被喷到空中急速冷却后形成的岩石。其特点是呈多孔玻璃质结构，表观密度小。常见的火山岩有火山灰、浮石、火山渣、火山凝灰岩等。喷出岩中的安山岩（二）建筑工程常用的岩浆岩

1．花岗岩granite花岗岩是岩浆岩中分布较广的一种岩石，主要由长石、石英和少量云母（或角闪石等）组成，有时也称为麻石。

2．玄武岩、辉绿岩basaltdiabase玄武岩是喷出岩中最普通的一种，颜色较深，常呈玻璃质或隐晶质结构，有时也呈多孔状或斑形构造。常用作高强混凝土的骨料，也用其铺筑道路路面等。辉绿岩主要由铁、铝硅酸盐组成。具有较高的耐酸性，可用作耐酸混凝土的骨料。

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蒲城牡丹红光泽红A光泽红B光泽铁关红玄武岩3．火山灰、浮石、火山凝灰岩火山灰是颗粒粒径小于5mm的粉状火山岩。磨细后可用作水泥的混合材料及混凝土的掺合料。浮石floatstone是粒径大于5mm并具有多孔构造（海绵状或泡沫状火山玻璃）的火山岩。其表观密度小（一般为300～600kg/m3），可用作轻质混凝土的骨料。

火山凝灰岩是凝聚并胶结成大块的火山岩。具有多孔构造，表观密度小，抗压强度为5～20MPa。可用作砌墙材料和轻混凝土的骨料。浮石二、沉积岩sedimentaryrock

1．石灰岩limerock俗称灰石或青石。主要化学成分为CaCO3。2．砂岩sandstone砂岩主要是由石英砂或石灰岩等细小碎屑经沉积并重新胶结而成的岩石。三、变质岩metamorphicrock

1．大理岩marble天然大理岩具有纯黑、纯白、纯灰、浅灰、绿、米黄等多种色彩，并且斑纹多样，千姿百态，朴素自然。大理岩石质细腻、光泽柔润、绚丽多彩，磨光后具有优良的装饰性。石灰岩

白砂岩

黄色大理岩石灰岩深雕2．石英岩quartzite石英岩是由硅质砂岩变质而成，晶体结构。结构均匀致密，抗压强度高（250～400MPa），耐久性好。但硬度大、加工困难。常用作重要建筑物的贴面，耐磨耐酸的贴面材料，其碎块可用作混凝土的骨料。

3．片麻岩gneiss片麻岩是由花岗岩变质而成，其矿物成分与花岗岩相似，呈片状构造，沿解理方向易于开采加工，但在冻融循环过程中易剥落分离成片状，故抗冻性差，易于风化。常用作碎石、块石及人行道石板等。二、建筑工程常用天然石材及选用原则（一）块状石材

1.毛石rubble

指形状不规则的块石。根据其外形又分为乱毛石和平毛石两种。毛石主要用于砌筑基础、勒脚、墙身、挡土墙、堤坝等。

2.料石squaredstone

指经人工凿琢或机械加工而成的规则六面体块石。按表面加工的平整度可分为四种：

⑴毛料石：表面不经加工或稍加修整的料石。

⑵粗料石：表面加工成凹凸深度不大于20mm的料石。

⑶半细料石：表面加工成凹凸深度不大于10mm的料石。

⑷细料石：表面加工成凹凸深度不大于2mm的料石。

（二）板状石材

1.天然大理石板材主要用于室内饰面，如墙面、地面、柱面、台面、栏杆、踏步等。通常只有白色大理石（汉白玉）等少数致密、质纯的品种可用于室外。

2.天然花岗石板材由于花岗石板材质感丰富，具有华丽高贵的装饰效果，且质地坚硬、耐久性好，所以是室内外高级装饰材料。主要用于建筑物的墙、柱、地、楼梯、台阶、栏杆等表面装饰及服务台、展示台等。三、工程对砌筑石材的要求有：（１）石材尺寸规格常用的砌筑石材有毛石和料石。毛石为不规则形，但毛石的中间厚度不小于15ｃｍ，至少有一个方向的长度不小于30㎝，平毛石应有两个大致平行的面。料石的宽度和厚度均不宜小于20ｃｍ，长度不宜大于厚度的４倍，形状应大致呈六面体。（２）石材抗压强度根据边长70ｍｍ立方体试件的抗压强度，砌筑石材的强度等级分为ＭＵ10、ＭＵ15、ＭＵ20、ＭＵ30、ＭＵ40、ＭＵ50、ＭＵ60、ＭＵ80、ＭＵ100共九个等级。(４)石材抗冻性试件在规定的冻融循环次数内无（穿过试件两棱角的）贯穿裂纹，质量损失不超过５％，强度降低不大于２５％的石材方为合格。常用砌筑石材有花岗岩、石灰岩、砂岩、片麻岩等。四、装饰石材1．天然大理石天然大理石是石灰岩或白云岩在地壳内经过高温高压作用形成的变质岩，多为层状结构，有明显的结晶，纹理有斑纹、条纹之分，是一种富有装饰性的天然石材。天然大理石化学成分为碳酸盐（如碳酸钙或碳