土木工程材料 课件 项目1-3 土木工程材料基本知识-胶凝材料

项目一：土木工程材料基本知识项目二：土木工程材料的基本性质项目三：胶凝材料项目四：混凝土项目五：建筑砂浆项目六：墙体材料项目七：建筑钢材项目八：建筑功能材料土木工程材料任务一、了解土木工程材料的分类和作用任务二、掌握土木工程材料的技术标准任务三、了解土木工程材料质量检测

的有关规定项目一：土木工程材料基本知识一、土木材料的定义1、广义：建筑材料是指用于建筑工程中所有材料的总称。构成建筑物、构筑物实体的材料，如：石灰、石膏建筑施工中必须消耗的辅助材料，如：脚手架、模板建筑物在使用前按照的配套设施的设备和材料，如：给排水设备、楼宇控制设备2、狭义：直接构成建造建筑物、构筑物实体的材料，即建造地基、基础、梁、板、柱等所使用的各种材料，如：水泥、砂子等。构筑物建筑物任务一：了解土木工程材料的分类和作用一、土木材料的定义任务一：了解土木工程材料的分类和作用两个基本要求：

2、在其使用过程中，能抵御周围环境的影响与有害介质的侵蚀，保证建筑物和构筑物的合理使用寿命。同时也不能对周围环境产生危害。

1、满足建筑物和构筑物本身的技术性能要求，保证能正常使用。

二、建筑材料的分类1、按化学成分土木工程材料无机材料有机材料复合材料金属材料非金属材料黑色金属有色金属石材烧土制品任务一：了解土木工程材料的分类和作用植物材料沥青材料合成高分子材料胶凝材料等有机与无机非金属材料复合金属与无机非金属材料复合金属与有机材料复合梁、板、柱砌墙砖防水、绝热、吸声二、建筑材料的分类任务一：了解土木工程材料的分类和作用2、按使用目的和功能土木工程材料建筑结构材料围护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、绝热材料等万达广场综合性大楼影院KTV商场餐饮楼顶采光三、土木工程材料在建筑工程中的地位和作用1.土木工程材料是建筑工程的物质基础，在建筑工程总投资中，建材投资占50-60%。2.建筑艺术的发挥，建筑功能的实现，必须有品种多样质量良好的建筑材料。3.土木工程材料的发展对建筑设计理论的进步与施工技术革新产生影响。4.建筑材料的质量直接关系到建筑工程的质量，影响其坚固性、适用性和耐久性。任务一：了解土木工程材料的分类和作用四、土木工程材料的发展历史与发展趋势任务一：了解土木工程材料的分类和作用1、土木工程材料的发展

原始时代——天然材料：木材、岩石、竹石器、铁器时代——

金字塔（2000-3000BC)：石材、石灰 万里长城（200BC):条石、大砖、石灰砂浆 布达拉宫：石材、石灰砂浆 18世纪中叶——钢材、水泥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、绿色建材我国建材及建材工业的发展历史上我国建筑材料的应用主要是天然石材、木材、砖、石灰等一些材料。古代劳动人民在建筑材料的生产和使用方面，取得了许多重大成就。例如：建成于公元前7世纪的万里长城；福建泉州的洛阳桥；山西五台山木结构的佛光寺大殿；河北赵州桥。任务一：了解土木工程材料的分类和作用我国古代的建筑成就（选）福建泉州的洛阳桥建成于公元857年的木结构佛光寺大殿河北赵州桥万里长城:条石、大砖、石灰砂浆布达拉宫：石材、石灰砂浆我国古代的建筑成就（选）四、土木工程材料的发展历史与发展趋势任务一：了解土木工程材料的分类和作用2、土木工程材料的发展趋势

（1）轻质、高强；（2）多功能材料；（3）廉价、低耗能；（4）由单一材料向复合材料及制品发展；（5）扩大装配式预制构件的工厂化生产；（6）用工农业废料、废渣等代替自然资源为原料，向绿色环保方向发展；（7）发展更多花色品种的装饰材料。

我国建材工业的现状及发展方向建设具有中国特色的新技术结构，发展新技术、新工艺、新产品；建设高效益的新产业结构，产品的技术含量和档次进一步提高；建立新的现代化管理体制和制度；塑造一支适应现代化建设要求的新队伍。建筑材料向轻质、高强、多功能方向发展。合理利用工业废料生产建筑材料。我国建材及建材工业的发展任务一：了解土木工程材料的分类和作用国内：产品性能：轻质、高强、多功能、环保制品形式：预制化、构件化、大尺寸化原料：利用再生资源工艺方面：低能耗、低污染、再生国外：耐久、节能、多功能、生态、环保土木工程材料的发展趋势任务一：了解土木工程材料的分类和作用“鸟巢”防护工程"Bird'sNest"protectionworks“水立方”防护工程"WaterCube"protectionworks北京国家大剧院60,000平方米，2006年

In2006,BeijingNationalTheater,60,000squaremeters土木工程材料的发展趋势——新材料任务一：了解土木工程材料的分类和作用多功能环保材料技术——聚脲技术简介土木工程材料的发展趋势——新技术任务一：了解土木工程材料的分类和作用序号建筑名称所在地建筑高度/m1迪拜塔阿联酋8282广州塔中国6003台北101中国5084上海环球金融中心大厦中国4925吉隆坡国家石油双塔马来西亚4526南京紫峰大厦中国4507芝加哥西尔斯大厦美国4428上海金茂大厦中国4219香港国际金融中心2期中国41510广州中信广场中国391土木工程材料的发展趋势——新高度任务一：了解土木工程材料的分类和作用迪拜塔828m广州塔600m台北101508m土木工程材料的发展趋势——新高度任务一：了解土木工程材料的分类和作用上海环球金融中心大厦492m吉隆坡国家石油双塔452m土木工程材料的发展趋势——新高度任务一：了解土木工程材料的分类和作用南京紫峰大厦450m芝加哥西尔斯大厦442m土木工程材料的发展趋势——新高度任务一：了解土木工程材料的分类和作用上海金茂大厦421m香港国际金融中心2期415m广州中信广场391m英国Integer绿色住宅示范房

BRE绿色环境楼丹麦斯科特帕肯低能耗建筑

英国诺丁汉税务中心绿色建筑风靡国外土木工程材料的发展趋势——低能耗任务一：了解土木工程材料的分类和作用结构形式方面20世纪的高层化趋势

——高层化21世纪环保化趋势发展？高层建筑荷兰Delfut大学图书馆土木工程材料的发展趋势任务一：了解土木工程材料的分类和作用——绿色建筑绿色建筑指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的适用空间，与自然和谐共生的建筑。绿色建筑是将可持续发展理念引入建筑领域的结果，将成为未来建筑的主导趋势。节能建筑，生态建筑，绿色建筑和低碳建筑土木工程材料的发展趋势任务一：了解土木工程材料的分类和作用绿色材料－三大特点环境协调性制造、使用、废弃、再生的整个生命周期中具有与生态环境的协调性净化环境的功能修复环境的功能先进性

优异的使用性能舒适性

给人以健康和舒适土木工程材料的发展趋势任务一：了解土木工程材料的分类和作用全球绿色建筑趋势全球绿色建筑需求迅猛增长获得美国LEED项目超过9.38亿平方米25万个建筑通过英BREEAM认证土木工程材料的发展趋势任务一：了解土木工程材料的分类和作用绿色建筑评价指标1、节地与室外环境2、节能与能源利用3、节水与水资源利用4、节材与材料资源利用5、室内环境质量6、运营管理（住宅建筑）/全生命周期综合性能（公共建筑）来源：《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2006）土木工程材料的发展趋势任务一：了解土木工程材料的分类和作用

建筑材料中有害物质含量满足《室内装饰装修材料有害物质限量》GB18580-18588和《建筑材料放射性核素限量》GB6566的要求。以住宅建筑为例节材与材料资源利用控制指标建筑材料

室内环境质量控制指标污染物浓度室内游离甲醛、苯、氨、氡和TVOC等空气污染物浓度符合现行国家标准《民用建筑室内环境污染控制规范》GB50325的规定。土木工程材料的发展趋势任务一：了解土木工程材料的分类和作用LOGO中国绿色建筑产业未来发展时间表绿色建筑推广目标2013201520502020公共项目普及30%新建项目新建项目零排放“到2015年实现新增绿色建筑面积10亿平方米以上，力争到2020年绿色建筑占新建面积比重超过30%。《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》住建部和财政部联合发文任务一：了解土木工程材料的分类和作用一、土木工程材料技术标准的概念和作用3、作用建材工业企业必须严格按技术标准进行设计、生产，以确保产品质量，生产出合格的产品。建筑材料的使用者必须按技术标准选择、使用质量合格的材料，使设计、施工标准化，以确保工程质量，加快施工进度，降低工程造价。

供需双方，必须按技术标准规定进行材料的验收，以确保双方的合法权益。任务二：掌握土木工程材料的技术标准

1、标准：对某项技术实行统一的执行要求。2、标准内容:规格、分类、技术要求、检验方法、验收规则、标志、运输和贮存等。二、技术标准的级别与种类任务二：掌握土木工程材料的技术标准（1）国家标准强制性标准（代号GB）

推荐性标准（代号GB/T），它表示也可以执行其他标准，是非强制性的。

（2）行业标准建筑工程行业标准（代号JG），土木工程材料行业标准（代号JC），冶金工业行业标准（代号YB），交通行业标准（代号JT）

（3）地方标准（DB）和企业标准（QB）1.我国的技术标准

二、技术标准的级别与种类任务二：掌握土木工程材料的技术标准2.国际标准

①团体标准和公司标准，指国际上有影响的团体和公司的标准。如美国材料与实验协会标准（ASTM）等。②区域性标准，如德国工业标准(DIN)等。③国际标准化组织标准，代号ISO。例：国家标准，《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499—1998

建筑行业标准，《建筑石灰》JC/T479—92GB—强制性国家标准代号1499—标准发布顺序号1988—标准发布年代其他标准只是前面的代号变，表示方式均与例子中表示一样。

各级标准均有相应的代号，其表示方法由标准名称、标准代号、发布顺序号和发布年号组成。例如：

《烧结普通砖》GB/T

5101－1998标准名称：烧结普通砖标准代号：GB推荐标准：T发布顺序号：5101发布年号：1998年二、技术标准的级别与种类任务二：掌握土木工程材料的技术标准3.技术标准的基本表示方法

4.各级标准的相应代号二、技术标准的级别与种类任务二：掌握土木工程材料的技术标准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——企业标准任务三：本课程的作用、内容和学习方法一、本课程的作用对于建筑类高等学校的各相关专业，建筑材料课程是学好其它专业课的基础。因此，她是一门必修的专业技术基础课。二、本课程的内容本课程主要讲述建筑工程中常用建筑材料的原材料及生产工艺、品种与规格、主要技术性质、质量标准、检验方法、应用和保管等基本知识。掌握建筑材料的性能和应用，是学习本课程的重点。必须懂得如何选择和使用建筑材料。三、本课程的学习方法1.坚持理论联系实际的学习方法。2.认真作好试验和填写试验报告。(对试验数据、试验结果进行分析判别)3.认真完成作业和及时进行课后复习。任务三：本课程的作用、内容和学习方法四、课程学习成绩的评定

1.平时成绩：20%

2.试验成绩:20%

3.考试成绩：60%4.考核方式:闭卷笔试项目二：土木工程材料的基本性质任务一、掌握土木工程材料的物理性质任务二、掌握材料与水有关的性质任务三、掌握材料与热有关的性质任务四、掌握土木工程材料的力学性质任务五、掌握土木工程材料的耐久性和声学性能任务六、了解材料的组成、结构与构造

材料的基本性质：是指材料处于不同的使用条件和使用环境时，通常必须考虑的最基本的、共有的性质。因为土木工程材料所处建（构）筑物的部位不同、使用环境不同、人们对材料的使用功能要求不同，所起的作用就不同，要求的性质也就有所不同。

基本性质包括：物理性质、力学性质、热工性质、声学性质、工艺性质和耐久性质等。一、材料的密度、体积密度与堆积密度二、材料的孔隙率与密实度三、材料的孔隙率与填充率任务一：掌握土木工程材料的物理性质材料的体积构成

体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具有不同的物理状态，因而表现出不同的体积。任务一：掌握土木工程材料的物理性质一、材料的密度、体积密度与堆积密度绝对密实体积

干燥材料在绝对密实状态下的体积。即材料内部固体物质的体积，或不包括内部孔隙的材料体积。一般以Ｖ表示。材料的自然体积

材料在自然状态下的体积，即整体材料的外观体积（含内部孔隙和水分）。一般以V0

表示。

任务一：掌握土木工程材料的物理性质一、材料的密度、体积密度与堆积密度材料的堆积体积

粉状或粒状材料，在堆积状态下的总体外观体积。一般以表示。松散堆积状态下的体积较大，密实堆积状态下的体积较小。1.实际密度ρ定义：指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。计算：

式中：ρ——密度，g/cm3

或kg/m3；m——材料的质量，g或kg；V——材料的绝对密实体积，cm3

或m3。测定：一般将材料磨成规定细度的粉末，用李氏瓶法得到其体积。任务一：掌握土木工程材料的物理性质一、材料的密度、体积密度与堆积密度2.体积密度定义：指材料在自然状态下单位体积的质量。计算：

式中：ρ0——材料的体积密度,g/cm3

或kg/m3；

m——材料的质量，g或kg；

V0——材料的自然体积，cm3

或m3。形状规则的材料可根据其尺寸计算其体积；形状不规则的材料可先在材料表面涂腊，然后用排开液体的方法得到其体积。任务一：掌握土木工程材料的物理性质一、材料的密度、体积密度与堆积密度3.堆积密度

定义：指粉状或粒状材料，在堆积状态下单位体积的质量。计算：

式中：ρ0——材料的堆积密度,g/cm3

或kg/m3；

m——材料的质量，g或kg；

——材料的堆积体积，cm3

或m3。测定：可以采用容积筒测定.任务一：掌握土木工程材料的物理性质一、材料的密度、体积密度与堆积密度砂堆积密度的测定将容量筒内材料刮平，容量筒的容积即为材料堆积体积任务一：掌握土木工程材料的物理性质一、材料的密度、体积密度与堆积密度几种密度的比较比较项目实际密度表观密度体积密度堆积密度材料状态绝对密实近似绝对密实状态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、体积计算任务一：掌握土木工程材料的物理性质一、材料的密度、体积密度与堆积密度表：常用建筑材料的密度、表观密度、堆积密度和孔隙率

材料密度ρ(g/cm3)体积密度ρ0(kg/m3)堆积密度ρ′0(kg/m3)孔隙率(%)石灰岩2.60~2.802000~2600____花岗岩2.60~2.902600~2800__0.5~3.0碎石(石灰岩)2.60~2.802500~28001400~1700__砂2.602400~26001350~1650__粘土2.60__1600~1800__普通粘土砖2.501600~1800__20~401g/cm3=1000kg/m3定义：指材料体积内固体物质填充的程度。计算：

式中：ρ——密度；

ρ0——材料的体积密度。 对于绝对密实材料，因ρ0=ρ

，故密实度D=1或100%。对于大多数土木工程材料，因ρ0

＜ρ

，故密实度D

＜1或D

＜100%。任务一：掌握土木工程材料的物理性质1.材料的密实度D二、材料的密实度D与孔隙率P定义：指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。计算：式中：V——材料的绝对密实体积，cm3

或m3；

V0——材料的自然体积，cm3

或m3；

ρ0——材料的体积密度,g/cm3

或kg/m3；

ρ——密度,g/cm3

或kg/m3。2.孔隙率P任务一：掌握土木工程材料的物理性质（P=1-D）二、材料的密实度D与孔隙率P孔隙率越小，材料的密实程度越高。例：某种普通粘土砖ρ0=1700kg/m3，ρ=2.5g/cm3。求其密实度和孔隙率。

解：（1）密实度

D=ρ0÷ρ×100%=1700÷2500×100%=68%（2）孔隙率：

P=1-D=32%任务一：掌握土木工程材料的物理性质开口孔隙率（Pk）

定义：开口孔隙的体积占材料在自然状态下体积的百分率。

计算：

工程中常将材料在吸水饱和状态下所吸水的体积，视为开口孔隙的体积（Vk）。

开口孔隙率（Pk）按下式计算：任务一：掌握土木工程材料的物理性质2.孔隙率P二、材料的密实度D与孔隙率P闭口孔隙率（Pb）

定义：材料内部闭口孔隙的体积（Vb）占材料在自然状态下体积的百分率。

计算：闭口孔隙率按下式计算任务一：掌握土木工程材料的物理性质二、材料的密实度D与孔隙率P2.孔隙率P1.空隙率定义：指散粒材料在其堆积体积中,颗粒之间的空隙体积所占的比例。计算：

式中：ρ0——材料的体积密度；

——材料的堆积密度。应用：空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。任务一：掌握土木工程材料的物理性质三、材料的空隙率与填充率2.填充率D’

定义：指散粒材料在其堆积体积中，被颗粒实体体积充实的程度。任务一：掌握土木工程材料的物理性质任务一：掌握土木工程材料的物理性质三、材料的空隙率与填充率P’+D’=1比较项目孔隙率P空隙率P’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孔隙率与空隙率的区别任务一：掌握土木工程材料的物理性质一、亲水性与憎水性二、吸水性三、吸湿性四、耐水性五、抗渗性六、抗冻性任务二：掌握材料与水有关的性质一、材料的亲水性与憎水性（ａ）亲水性材料（ｂ）憎水性材料

润湿角θ:指材料、水、空气三点的交点处，沿水滴表面的切线与水和固体接触面所形成的夹角）。

润湿角θ≤90°时：材料表现为亲水性；材料表面能被水润湿，且能通过毛细管作用将水吸入材料毛细管内部。

润湿角θ＞90°时：材料表现为憎水性。材料表面不能被水润湿，一般能阻止水渗入毛细管内部。任务二：掌握材料与水有关的性质亲水性材料：石料、砖、混凝土、木材等。憎水性材料：沥青、石蜡。二、材料的吸水性定义：材料在水中吸收水分的能力。表示：吸水性的大小以吸水率来表示。（1）质量吸水率Wm

定义：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。

计算：式中：mb——材料吸水饱和状态下的质量（g或kg）；

mg——材料在干燥状态下的质量（g或kg）。任务二：掌握材料与水有关的性质（2）体积吸水率WV

定义：指材料在吸水饱和时，所吸水的体积占材料自然体积的百分率，并以WV表示。

计算：式中: mb——材料吸水饱和状态下的质量（g或kg）；

mg——材料在干燥状态下的质量（g或kg）。

V0——材料在自然状态下的体积，（cm3

或m3）；

ρw——水的密度,（g/cm3

或kg/m3），常温下取

ρ

w=1.0g/cm3。材料吸水饱和时的体积吸水率即为材料的开口孔隙率。任务二：掌握材料与水有关的性质二、材料的吸水性（3）影响材料吸水性的因素本身的亲水、憎水性孔隙率的大小：孔隙率越高，吸水性越强。孔隙特征：封闭孔隙，吸水性弱；

粗大开口孔隙，吸水性强。例：致密岩石0.5-0.7%；普通混凝土2-3%；

普通黏土砖8-20%；木材及多孔轻质材料>100%（4）吸水性对材料性质的影响

强度、导热性、保温性、抗冻性任务二：掌握材料与水有关的性质二、材料的吸水性例：有一块烧结普通砖，在吸水饱和状态下重2900g，其绝干质量为2550g。砖的尺寸为240×115×53mm，经干燥并磨成细粉后取50g，用排水法测得绝对密实体积为18.62cm3

。试计算该砖的吸水率、密度、体积密度、孔隙率。解：

该砖的吸水率为该砖的密度为体积密度为 孔隙率为任务二：掌握材料与水有关的性质例：已知某砌块的外包尺寸为240*240*115mm，其孔隙率为37%，干燥质量为2487g，浸水饱和后质量为2984g，试求该砌块的体积密度、密度和质量吸水率。任务二：掌握材料与水有关的性质例：已知一种材料的密度为2.7g/cm3,浸水饱和状态下的体积密度为1.862g/cm3,其体积吸水率为4.62%，试求此材料干燥状态下的体积密度和孔隙率各为多少？任务二：掌握材料与水有关的性质三、材料的吸湿性定义：指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。计算：用含水率Ｗh表示，其计算公式为：式中：ms——材料吸湿状态下的质量（g或kg）

mg——材料在干燥状态下的质量（g或kg）。材料的吸湿和干燥过程处于平衡状态，此时材料的含水率保持不变，其含水率称为平衡含水率。任务二：掌握材料与水有关的性质吸水率与含水率的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任务二：掌握材料与水有关的性质三、材料的吸湿性影响吸湿性的因素：1、材料本身（化学组成，结构，构造，孔隙等）2、周围环境的温度、湿度。任务二：掌握材料与水有关的性质三、材料的吸湿性

定义：指材料长期在饱和水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。

表示方法：材料耐水性的指标用软化系数KR表示式中：KR——材料的软化系数；

fb——材料吸水饱和状态下的抗压强度，MPa；

fg——材料在干燥状态下的抗压强度，MPa。任务二：掌握材料与水有关的性质四、材料的耐水性作用：软化系数反映了材料饱水后强度降低的程度，是材料吸水后性质变化的重要特征之一。一般材料吸水后，强度降低，但降低程度不同。范围：软化系数的波动范围在0～1之间。应用：工程中通常将KR＞0.85的材料称为耐水性材料，可以用于水中或潮湿环境中的重要工程。用于一般受潮较轻或次要的工程部位时，材料软化系数也不得小于0.75。任务二：掌握材料与水有关的性质四、材料的耐水性例：某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为174、178、165MPa，求该石材的软化系数，并判断该石材可否用于水下工程。气干：材料内部含有一定水分，而表层和表面是干燥无水的状态。绝干：材料中烘箱中烘干至恒重，达到内、外部均不含水

。

解：该石材的软化系数为由于该石材的软化系数为0.93，大于0.85，故该石材可用于水下工程。任务二：掌握材料与水有关的性质

定义：是材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能。

表示方法：用渗透系数或抗渗等级表示。1、渗透系数K

材料的渗透系数K可通过下式计算:式中：K——渗透系数,

cm/h；Q——渗水量，cm3

；

A——渗水面积,

cm2

；H——材料两侧的水压差，cm；d——试件厚度，cm；t——渗水时间，h。

任务二：掌握材料与水有关的性质五、材料的抗渗性材料的渗透系数越小，说明材料的抗渗性越强。2、抗渗等级

以字母P及可承受的水压力（以0.1MPa为单位）来表示抗渗等级。如：P4、P6、P8、P10…等，表示试件的最大渗水压力为0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa…，即承受0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa…的水压而不渗透。3、影响材料抗渗性的因素材料孔隙率材料的孔隙特征任务二：掌握材料与水有关的性质五、材料的抗渗性材料的抗渗性是决定材料耐久性的重要因素。定义：指材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。表示：以试件在规定的标准试验条件下，经一定次数的冻融循环，冻融后的质量和强度损失不超过规定数值时所能经受的冻融循环次数来表示，或称为抗冻等级。抗冻等级分类：可分为F15、F25、F50、F100、F200等，分别表示此材料在标准试验条件下，可承受15次、25次、50次、100次、200次的冻融循环，强度等性质不超过一定数值。任务二：掌握材料与水有关的性质六、材料的抗冻性影响抗冻性的因素1.材料的密实度（孔隙率）：密实度大，抗冻性越强2.材料的孔隙特征：封闭、球形、间隙小、未充满水，抗冻性好3.材料的强度：强度越高，抗冻性越好4.材料的耐水性5.材料的吸水量大小：吸水量越少，抗冻性越好任务二：掌握材料与水有关的性质六、材料的抗冻性一、导热性二、热容量三、材料的保温隔热性能四、热变形性任务三：掌握材料与热有关的性质定义：材料传导热量的能力称为材料的导热性。表示：导热性用导热系数λ表示式中：λ——导热系数，W/（m·K）；Q——传导的热量，J；

d——材料厚度，m；Ａ——热传导面积，m2；

t——热传导时间，h；（T2－T1）——材料两面温度差。物理意义：单位厚度（1m）的材料、两面温度差为1K时、在单位时间（1s）内通过单位面积（1m2

）的热量。任务三：掌握材料与热有关的性质一、导热性材料导热系数越小，传热越慢，则材料的绝热保温性越好。各种材料的导热系数差别很大，常见建筑材料的导热系数范围是0.025--400W/（m·K）；

工程上通常把λ小于0.25W/（m·K）的材料称为绝热材料。任务三：掌握材料与热有关的性质一、导热性影响因素：１.化学组成２.孔隙率、孔隙尺寸、孔隙特征３.含水程度分析：新砌房屋保温性差、到冬季更甚，这是为什么？一般金属材料大于非金属；无机材料大于有机材料：晶体结构大于非晶体结构多孔材料易保温，且闭口孔隙越多、孔隙直径越小，则导热系数越小，保温性越好任务三：掌握材料与热有关的性质一、导热性定义：材料在受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质。表示：用热容量系数或比热C表示，比热的计算式式中：C——材料的比热，J/（g·K）；

Q——材料吸收或放出的热量(热容量)；

m——材料质量，g；（Ｔ2－Ｔ1）——材料受热或冷却前后的温差，K。物理意义：单位质量（1g）的材料、温度升高或降低1K时、所吸收和放出的热量。任务三：掌握材料与热有关的性质二、热容量热容量在建筑工程中的作用某工程顶层欲加保温层，以下两图为两种材料的剖面。请问选择何种材料？AB任务三：掌握材料与热有关的性质二、热容量1、耐燃性定义：材料抵抗燃烧的性质。作用：是影响建筑物防火、耐火等级的重要因素。任务三：掌握材料与热有关的性质三、耐燃性与耐火性材料的燃烧性能等级划分（GB8624-2012）等级燃烧等级

燃烧特性典型材料A不燃性在空气中受到火烧或高温作用时不起火，不燃烧，不碳化的材料。金属材料及矿物材料B1难燃性在空气中受到火烧或高温作用时难起火，难微燃，且离开火源后燃烧立即停止的材料。纸面石膏板，沥青砼B2可燃性在空气中受到火烧或高温作用时立即起火或微燃，且离开火源后继续燃烧或微燃的材料。木材，竹材，部分塑料制品B3易燃性在空气中受到火烧或高温作用时立即起火并迅速燃烧，且离开火源后继续燃烧的材料纤维织物等任务三：掌握材料与热有关的性质三、耐燃性与耐火性1.耐燃性2.耐火性定义：材料抵抗高温或火的作用，保持其原有性质的能力。表示：耐火极限(h或min），从材料受火作用开始，直到材料失去支撑能力，完整性被破坏或失去隔火作用的时间。耐燃的材料不一定是耐火的．（如：钢材为非燃烧材料，但耐火极限为0.25h，耐火性较差，使用时需进行特殊的耐火处理．）耐火的材料一般都耐燃。任务三：掌握材料与热有关的性质三、耐燃性与耐火性四、材料的热变形性定义：材料的温度变形是指温度升高或降低时材料的体积变化。表示方法：用线膨胀系数α表示。

ΔL=（t2－t1）·

α

·

L式中：ΔL——线膨胀或线收缩量，mm或cm；

（t2－t1）——材料前后的温度差，K；

α——材料在常温下的平均线膨胀系数，1/K；

L——材料原来的长度，mm或m。影响因素：材料的线膨胀系数与材料的组成和结构有关，常选择合适的材料来满足工程对温度变形的要求。任务三：掌握材料与热有关的性质一、材料的强度、强度等级和比强度二、材料的弹性与塑性三、材料的脆性与韧性四、材料的硬度与耐磨性及磨耗任务四：掌握土木工程材料的力学性质一.材料的强度、强度等级和比强度１.强度定义：是材料在应力作用下抵抗破坏的能力。种类：材料强度有抗压、抗拉、抗剪、抗弯（抗折）强度等。抗压抗拉抗剪抗弯任务四：掌握土木工程材料的力学性质计算：抗压强度、抗拉强度、抗剪强度的计算式中：f——材料强度，MPaFmax——材料破坏时的最大荷载，N；

A——试件受力面积，mm2。-一.材料的强度、强度等级和比强度任务四：掌握土木工程材料的力学性质1.强度２、强度等级强度等级（也称为标号）划分：

1.普通水泥按抗压强度和抗折强度分为32.5，42.5，52.5，62.5等四个强度等级。2.普通混凝土按抗压强度分为C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75和C80等14个强度等级。（例：C50—立方体试件抗压强度标准值是50MPa）3.钢筋按机械性能（屈服点、抗拉强度、伸长率、冷弯性能等）划分。

在实际工程中，我们必须按照有关规范来选择材料的强度等级。常见建筑材料的各种强度，表2-3(P20)。一.材料的强度、强度等级和比强度任务四：掌握土木工程材料的力学性质3.比强度

引入原因：承重的结构材料除了承受外力，还需承受自身重量。

定义：比强度是材料的强度与体积密度之比。

意义：是用来衡量材料是否轻质、高强的指标。

举例：钛的强度和钢材相近，但是比重却只有钢材的一半左右，因此钛的比强度就比钢要高出一倍左右。一.材料的强度、强度等级和比强度任务四：掌握土木工程材料的力学性质4.影响材料强度的因素1)材料的组成、结构和构造2)材料的孔隙率3)试验条件：A试件的形状与大小

B加荷速度

C温度

D含水程度

E表面状况一.材料的强度、强度等级和比强度任务四：掌握土木工程材料的力学性质孔隙率

孔隙率与抗压强度的关系抗压强度二、材料的弹性和塑性（1）弹性

材料在外力作用下产生变形，当外力取消后能够完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种完全恢复的变形称为弹性变形（或瞬时变形）。

（2）塑性

材料在外力作用下产生变形，如果外力取消后，仍能保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑性。这种不能恢复的变形称为塑性变形（或永久变形）。任务四：掌握土木工程材料的力学性质图材料的弹塑性变形曲线（例如：钢材）

任务四：掌握土木工程材料的力学性质三、材料的脆性和韧性

1、脆性

定义：材料受力达到一定程度时，突然发生破坏，并无明显的变形的性质。

举例：天然石材，烧结普通砖、陶瓷、玻璃、普通混凝土、砂浆等。

特点：抗压强度高而抗拉、抗折强度低。

在工程中使用时，应注意发挥这类材料的特性。任务四：掌握土木工程材料的力学性质抗震要求的结构用材料，如桥梁、设备基础LoadADeformation图脆性材料的变形曲线（例如：石材）

三.材料的脆性和韧性任务四：掌握土木工程材料的力学性质1、脆性

定义：材料在冲击、震动荷载作用下，材料能产生一定的变形而不致破坏的性质。举例：建筑钢材

表示：韧性以试件破坏时单位面积所消耗的功表示。计算公式如下：

特点：抗压强度和抗拉、抗折强度相当。三.材料的脆性和韧性任务四：掌握土木工程材料的力学性质2、韧性四、材料的硬度和耐磨性1、硬度定义：材料的硬度是材料表面的坚硬程度，是抵抗其它硬物刻划、压入其表面的能力。测定方法：刻划法—石材、陶瓷及玻璃等；回弹法或压入法—木材及金属等。莫氏硬度：刻划法用于天然矿物硬度的划分，按滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄晶、刚玉、金刚石的顺序，分为10个硬度等级。任务四：掌握土木工程材料的力学性质道路、地面、踏步等部位用材料

定义：耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力。

表示：材料的耐磨性用磨耗率表示，计算公式如下：式中：

G——材料的磨耗率，（g/cm2）；

m1——材料磨损前的质量，（g）；

m2——材料磨损后的质量，（g）；

A——材料试件的受磨面积（cm2）。四、材料的硬度和耐磨性任务四：掌握土木工程材料的力学性质2、耐磨性五、材料的徐变与应力松弛

1、徐变

定义：固体材料在外力的作用下，变形随时间的延长而逐渐增长的现象，称为徐变。

产生原因：非晶体材料，是由于在外力的作用下产生了粘性流动；晶体材料，是由于晶格的滑移。

影响因素：材料所受的应力大小、环境温度和湿度有关。任务四：掌握土木工程材料的力学性质2、应力松弛

定义：材料在荷载作用下，若所产生的变形因约束而不能发展的时候，其应力将随时间延长而逐渐减小，这一现象成为应力松弛。

产生原因：由于随着荷载作用时间延长，材料内部塑性变形逐渐增大、弹性变形逐渐减小（总变形不变）而造成。任务四：掌握土木工程材料的力学性质四.材料的徐变与应力松弛一、耐久性二、材料的吸声性能三、材料的隔声性能任务五：熟悉土木工程材料的耐久性和声学性能一、材料的耐久性

定义：泛指材料在使用条件下，受各种内在或外来自然因素及有害介质的作用，能长久地保持其使用性能的性质。

影响因素：外力作用、环境因素环境因素是多种多样的，有物理(如温度、湿度、机械力等)、化学(大气、光、酸、碱、盐等作用)以及生物(细菌、昆虫等)等方面的作用。

耐久性是一个综合性能，包括抵抗上述各类因素的长期作用。任务五：熟悉土木工程材料的耐久性和声学性能任务五：熟悉土木工程材料的耐久性和声学性能

提高耐久性的措施：

1、设法减轻大气或周围介质对材料的破坏，降低湿度，排除侵蚀性的物质。

2、提高材料本身对外界作用的抵抗能力（提高材料的密实度，采取防腐措施等）。

3、用其他材料保护主体材料，免受破坏（覆面、抹灰、刷涂料等）任务五：熟悉土木工程材料的耐久性和声学性能

一、材料的耐久性任务五：熟悉土木工程材料的耐久性和声学性能二、材料的吸声性能

（一）吸声材料的作用原理

当声波遇到材料表面时，一部分被反射，另一部分穿透材料，其余的声能转化为热能被吸收。被材料吸收的声能与原先传递给材料的全部声能之比，是评定材料吸声性能好坏的主要指标，称为吸声系数。

一般材料的吸声系数在0～1之间。

材料的吸声系数越高，吸声效果越好。任务五：熟悉土木工程材料的耐久性和声学性能二、材料的吸声性能（二）吸声材料的类型及其结构形式任务五：熟悉土木工程材料的耐久性和声学性能二、材料的吸声性能（二）吸声材料的类型及其结构形式任务五：熟悉土木工程材料的耐久性和声学性能三、材料的隔声性能一、材料的组成二、材料的结构与构造任务六：了解材料的组成、结构与构造一、材料的组成化学组成

构成材料的化学元素以及化合物的种类及数量。矿物组成

金属元素与非金属元素按一定化学组成构成具有一定的分子结构和性质的物质。相组成

材料中具有相同的物理、化学性质的均匀部分的组成。任务六：了解材料的组成、结构与构造二、材料的结构微观结构(10-6~10-10m)

晶体、玻璃体、胶体细观结构（亚微观结构）

(10-3~10-6m)宏观结构

(>10-3m)

孔隙：致密、微孔、多孔组织构造：堆聚、纤维、层状、散粒任务六：了解材料的组成、结构与构造１.一材料的体积密度增加,则其材料的密度、强度、吸水率、抗冻性、保温性有何变化？例题2、某种岩石的试样，外形尺寸为50×50×50mm3，测得该试件干燥状态、自然状态、吸水饱和后的质量分别为325g、325.3g、326.1g，已知岩石的密度为2.68g/cm3，试求该材料的体积密度、孔隙率、体积吸水率、质量吸水率、含水率。ρo=2.6g/cm3P=(1-ρo/ρ)*100%=3%WV=0.88%Wm=3.38%W含=0.09%

3、一种材料的密度为2.7g/cm3，浸水饱和状态下的体积密度为1.862g/cm3，体积吸水率为4.62%，试计算干燥状态下的体积密度和孔隙率。泰州职业技术学院建筑工程学院项目三胶凝材料项目三：胶凝材料任务一、了解几种常见气硬性胶凝材料任务二、熟悉通用硅酸盐水泥任务三、掌握通用硅酸盐水泥的技术要求任务四、了解其他品种水泥胶凝材料的定义

经过一系列的物理和化学变化，能够产生凝结硬化，将块状或粉状材料胶结起来，形成为一个整体的材料。胶凝材料的分类如沥青、聚合物等胶凝材料无机胶凝材料有机胶凝材料气硬性胶凝材料水硬性胶凝材料如：石灰、石膏、水玻璃等通称为“水泥”化学成分凝结硬化条件项目三：胶凝材料基本成分：无机化合物基本成分：有机高分子化合物气硬性胶凝材料

只能在空气中凝结硬化，而不能在水中硬化的胶凝材料。如石灰、石膏、水玻璃、镁质胶凝材料等。水硬性胶凝材料不仅能在干燥空气中凝结硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或发展其强度。通称为“水泥”。项目三：胶凝材料一、石灰二、石膏三、水玻璃任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料700℃生石灰任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料一、石灰MgCO3==MgO+CO2↑1、石灰的生产原材料：天然矿石（石灰石、白云石、贝壳等），主要成分为CaCO3。生产工艺：煅烧

↑任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料石灰生产过程，是石灰石煅烧过程。根据煅烧的温度和时间，可分为正火石灰、欠火石灰和过火石灰。任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料正火石灰呈白色微黄，结构疏松，体积膨胀大，产浆量高。过火石灰的内部结构致密，孔隙率小，CaO晶粒粗大，与水反应的速率极慢。会导致硬化后的结构产生裂纹、崩裂等现象，对石灰的使用非常不利。粘土杂质熔融、填充或包裹石灰表面→密实度高→石灰消解慢欠火石灰呈青灰色，不能与水反应，产浆量低。会降低石灰的利用率，但使用时无伤害。CaCO3分解不足、产率低。1、石灰的生产

2、石灰的品种

按石灰中的MgO含量分(JC/T479－92《建筑生石灰》)按成品的加工方法分

块状生石灰——煅烧直接获得（CaO

）磨细生石灰粉——块状生石灰磨细（CaO

）

消石灰粉——生石灰消解（Ca（OH）2

）石灰膏/乳——生石灰+过量水（Ca（OH）2

）生石灰钙质石灰镁质石灰MgO≤5%MgO＞5%任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料一、石灰3、石灰的熟化硬化（1）生石灰的熟化（消解或消化）熟化的过程

生石灰+水熟石灰(或消石灰)熟化过程的特点：放出大量的热；体积膨胀1.0～2.5倍。熟化的方式:淋灰法——熟石灰粉（消石灰粉）化灰法——熟石灰膏熟化过程的注意事项：熟石灰在使用前必须陈伏14d以上——防止过火石灰熟化不完全；化灰池表面保留一层水——防止石灰碳化。MgO+H2O==Mg（OH）2CaO+H2O==Ca（OH）2+64.83kJ任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料

将煅烧成的块状生石灰经过不同加工，还可得到石灰的另外三种产品：生石灰粉：石灰在制备过程中，采用石灰石、白云石、白垩、贝壳等原料经煅烧后，即得到块状的生石灰，生石灰粉是由块状生石灰磨细生成。消石灰粉：将生石灰用适量水经消化和干燥而成的粉末，主要成分为Ca(OH)2。石灰膏：将块状生石灰用过量水(约为生石灰体积的3～4倍)消化，或将消石灰粉和水拌合，所得的一定稠度的膏状物，主要成份为Ca(OH)2和水。任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料(2)石灰的硬化任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料硬化过程结晶碳化主要变化特征内部反应稍快由表向里慢Ca（OH）2从饱和溶液中析出，晶体互相交叉连生，从而提高强度。Ca（OH）2与空气中的CO2发生化学反应，形成CaCO3使石灰的强度逐渐提高。4、石灰的技术要求

石灰的质量等级JC/T479-2013（见表3-2，P33）

建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按有效CaO＋MgO的含量。

例：CL90-QP，ML85-QCL—钙质石灰Q—生石灰块

ML—镁质石灰QP—生石灰粉90/85/75—CaO+MgO百分含量任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料一、石灰5、石灰的技术性质可塑性好生石灰消化为石灰浆时，能形成颗粒极细(粒径约lm)呈胶体分散状态的氢氧化钙粒子，表面吸附一厚层的水膜，使颗粒间的摩擦力减小，因而其可塑性好。利用这一性质，将其掺入水泥砂浆中，配制成混合砂浆，可显著提高砂浆的保水性。硬化后强度低生石灰消化时的理论需水量为生石灰重量的32.13％，但为了使石灰浆具有一定的可塑性便于应用，同时考虑到一部分水因消化时水化热大而被蒸发掉，故实际消化用水量很大，多余水分在硬化后蒸发，留下大量孔隙，使硬化石灰体密实度小，强度低。硬化缓慢

石灰浆的硬化只能在空气中进行，由于空气中CO2含量少，使碳化作用进行缓慢，加之已硬化的表层对内部的硬化起阻碍作用，所以石灰浆的硬化过程较长。硬化时体积收缩大

由于石灰浆中存在大量的游离水，硬化时大量水分蒸发，导致内部毛细管失水紧缩，引起显著的体积收缩变形，使硬化石灰体产生裂纹，故石灰浆不宜单独使用，通常工程施工时常掺入一定量的骨料(砂子)或纤维材料(麻刀、纸筋等)。耐水性差

由于石灰浆硬化慢、强度低，当其受潮后，其中尚未碳化的Ca(OH)2易产生溶解，硬化石灰体遇水会产生溃散，故石灰不宜用于潮湿环境。吸湿性强

块状生石灰在放置过程中，会缓慢吸收空气中的水分而自动熟化成消石灰粉，再与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙，失去胶结能力。

储存生石灰，不但要防止受潮，而且不宜储存过久。最好运到工地（或熟化工厂）后立即熟化成石灰浆，将储存期变为陈伏期。由于生石灰受潮熟化时放出大量的热，而且体积膨胀，所以，储存和运输生石灰时，还要注意安全。5、石灰的技术性质配制石灰乳涂料配制建筑砂浆制作三合土和灰土生产硅酸盐制品地基加固思考：石灰砂浆抹墙时可能出现不规则的网状裂纹和放射状裂纹，试分析为什么？6、石灰的应用任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料一、石灰(1)制作石灰乳涂料石灰乳由消石灰粉或消石灰浆掺大量水调制而成。可用于建筑室内墙面和顶棚粉刷。掺入少量佛青颜料，可使其呈纯白色；掺入107胶或少量水泥粒化高炉矿渣(或粉煤灰)，可提高粉刷层的防水性；掺入各种色彩的耐碱材料，可获得更好的装饰效果。(2)配制砂浆石灰浆和消石灰粉可以单独或与水泥一起配制成砂浆，前者称石灰砂浆，后者称混合砂浆，用于墙体的砌筑和抹面。为了克服石灰浆收缩性大的缺点，配制时常要加入纸筋等纤维质材料。任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料6、石灰的应用一、石灰(3)拌制石灰土和石灰三合土消石灰粉与粘土的拌合物，称为灰土，若再加入砂（或碎石、炉渣等），即成三合土。灰土和三合土在夯实或压实下，密实度大大提高，而且在潮湿的环境中，粘土颗粒表面的少量活性氧化硅和氧化铝与Ca(OH)2发生反应，生成水硬性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，使粘土的抗渗能力、抗压强度、耐水性得到改善。三合土和灰土主要用于建筑物基础、路面和地面的垫层。(4)生产硅酸盐制品磨细生石灰(或消石灰粉)和砂(或粉煤灰、粒化高炉矿渣、炉渣)等硅质材料加水拌和，经过成型、蒸养或蒸压处理等工序而成的建筑材料，统称为硅酸盐制品。如灰砂砖、粉煤灰砖、粉煤灰砌块、硅酸盐砌块等。6、石灰的应用观察与讨论讨论石灰砂浆的裂纹

请观察下图A、B两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别，并讨论其成因。石灰砂浆A石灰砂浆B

讨论

在煅烧过程中，若温度过低或煅烧时间不足，使得CaCO3不能完全分解，将会生成“欠火石灰”。如果煅烧时间过长或温度过高，将生成颜色较深、块体致密的“过火石灰”。过火石灰水化极慢，当石灰变硬后才开始熟化，产生体积膨胀，引起已变硬石灰体的隆起鼓包和开裂。

石灰砂浆A为凸出放射性裂纹，这是由于石灰浆的陈伏时间不足，致使其中部分过火石灰在石浆砂浆制作时尚未水化，导致在硬化的石灰砂浆中继续水化成Ca(OH)2，产生体积膨胀，从而形成膨胀性裂纹。

石灰砂浆B为网状干缩性裂纹，是因石灰砂浆在硬化过程中干燥收缩所致。尤其是水灰比过大、石灰过多，易产生此类裂纹。观察与讨论现象原因分析(1)内外墙粉刷层爆裂

上海某新村四幢六层楼1989年9-11月进行内外墙粉刷，1990年4月交付甲方使用。此后陆续发现内外墙粉刷层发生爆裂。至5月份阴雨天，爆裂点迅速增多，破坏范围上万平方米。爆裂源为微黄色粉粒或粉料。该内外墙粉刷用的“水灰”，系宝山某厂自办的“三产”性质的部门供应，该部门由个人承包。

经了解，粉刷过程已发现“水灰”中有一些粗颗粒。对采集的微黄色爆裂物作X射线衍射分析，证实除含石英、长石、CaO、Ca(OH)2、CaCO3外，还含有较多的MgO、Mg(OH)2以及少量白云石。工程实例分析原因分析(1)内外墙粉刷层爆裂

该“水灰”含有相当数量的粗颗粒，相当部分为CaO与MgO，这些未充分消解的CaO和MgO在潮湿的环境下缓慢水化，分别生成Ca(OH)2和Mg(OH)2，固相体积膨胀约2倍，从而产生爆裂破坏。还需说明的是，MgO的水化速度更慢，更易造成危害。

使用劣质建材，就是给工程埋下定时炸弹，危害人民利益。工程实例分析现象原因分析(2)石灰的选用

工地急需配制石灰砂浆。当时有消石灰粉、生石灰粉及生石灰三种材料可供选用。因生石灰价格相对较便宜，便选用，并马上加水配制石灰膏，再配制石灰砂浆。使用数日后，石灰砂浆出现众多凸出的膨胀性裂缝。石灰砂浆的膨胀性裂缝

工程实例分析原因分析(2)石灰的选用

该石灰的陈伏时间不够。数日后部分过火石灰在已硬化的石灰砂浆中熟化，体积膨胀，以致产生膨胀性裂纹。

因工期紧，若无现成合格的石灰膏，可选用消石灰粉或生石灰粉。消石灰粉在磨细过程中，把过火石灰磨成细粉，克服了过火石灰在熟化时造成的体积安定性不良的危害。故可不必陈伏可直接使用，且生石灰熟化时放出的热可大大加快砂浆的凝结硬化，加水量亦较少，硬化后的砂浆强度亦较高。工程实例分析生石灰储存时间不宜过长，一般不超过一个月。作到“随到随化”。熟石灰在使用前必须陈伏14d以上，以防止过火石灰对建筑物产生的危害。不得与易燃、易爆等危险液体物品混合存放和混合运输。在化灰池表面保留一层水——防止石灰碳化。任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料7、石灰的储运一、石灰任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料二、石膏生产品种水化硬化技术要求应用石膏1、石膏的生产与品种石膏胶凝材料的生产通常是把二水石膏在一定的温度和压力下，经过煅烧、脱水，再经磨细而成。在将原料加热时，不同的温度和不同的压力下所得CaSO4·2H2O，石膏产品的结晶类型、结晶水含量不同，因而有不同的性能指标。具体过程如下所示：二水石膏CaSO4·2H2OCaSO4·0.5H2OCaSO4·0.5H2OCaSO4ⅢCaSO4ⅡCaSO4Ⅰ107～170℃加热、脱水125℃0.13MPa蒸压锅170～360℃加热、脱水400～750℃800℃β型建筑石膏α型高强石膏可溶性石膏不溶性石膏高温煅烧石膏在常温下不存在在建筑工程中常用建筑石膏；高强石膏用于生产建筑石膏制品。1、石膏的生产与品种(1)建筑石膏

特点：β型半水石膏的晶体较细，所以调制成一定稠度的浆体时，需水量也比型半水石膏的需水量大，导致建筑石膏的孔隙率也大，因而强度较低。

应用：在实际生产与工程中，建筑石膏的应用更广泛一些。多用于建筑抹灰，粉刷，砌筑砂浆及各种石膏制品。1、石膏的生产与品种(2)高强石膏

特点：晶粒较粗，较密，比表面积较小，加水硬化后，具有较高的密实度和强度，3小时的抗压强度即可达到9~24MPa，7天抗压强度可达15-40MPa。

应用：一般用于强度要求较高的抹灰工程、装饰制品和石膏板。加入防水剂后，还可用于温度较高的环境中，加入有机物（如聚乙烯醇水溶液等）可配制成粘结剂，其特点是无收缩。2、建筑石膏的凝结硬化化学反应：

CaSO4·0.5H2O+1.5H2O=CaSO4·2H2O硬化过程：建筑石膏凝结过程，是一个溶解、反应、沉淀、结晶的过程；硬化过程则是二水石膏晶体之间，结晶结构网的形成过程。晶体之间互相交叉连生，形成网状结构；随着反应的继续进行，结晶结构网逐渐密实，从而使石膏晶体逐渐硬化。建筑石膏+水浆体凝结硬化任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料石膏水化硬化过程

（1）半水石膏晶体结构中内在的残余力将水吸附在颗粒的表面；（2）水进入半水石膏的细孔内，并保持物理吸附状态，形成胶凝结构，这就是初凝；（3）水进入分子间或离子间间隙内，胶凝体发生膨胀；（4）水由物理吸附状态过渡到化学吸附状态，产生水化作用，温度升高，形成二水石膏晶体，晶体逐渐长大，互相交错形成密实结构，这就是终凝。2、建筑石膏的凝结硬化１—半水石膏；２—二水石膏胶体微粒；３—二水石膏晶体；４—交错的晶体

3、建筑石膏的技术要求

建筑石膏的质量等级

建筑石膏按其细度、强度、凝结时间等指标，划分为优等品、一等品、合格品三个等级。具体指标见下表：GB/T9776-2008技术指标名称优等品一等品合格品强度抗折强度≥2.52.11.8抗压强度≥4.93.92.9细度（0.2mm方孔筛筛余）≤5.010.015.0凝结时间初凝不早于6min，终凝不迟于30min任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料4、石膏的技术性质与应用（1）石膏的性质凝结硬化快硬化时体积微膨胀（0.05~0.15%），不会出现裂纹孔隙率大，保温性好，吸声性好，强度较低具有一定的调温调湿性防火性好、耐火性差装饰性好、可加工性好耐水性差、抗冻性差任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料二、石膏室内抹灰与粉刷生产水泥时作为缓凝剂加入水泥中生产建筑石膏制品石膏板小型石膏砌块中型石膏（砌块）条块装饰面板隔声板任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料二、石膏（2）石膏的应用纸面石膏条板建筑石膏：装饰板材、雕塑、装饰型材、抹灰工程、砌块等；高强石膏：抹灰工程、装饰板材、砌块等；可溶性硬石膏：一般不用，避免出现；不溶性硬石膏：加入激发剂后配制成硬石膏水泥；激发剂：硫酸盐激发、碱激发高温煅烧石膏：此时其中的石灰作为激发剂，耐磨性和抗水性提高，又称为地板石膏。思考：为什么说建筑石膏是一种较好的内装饰材料?任务一：了解几种常见气硬性胶凝材料（2）石膏的应用石膏的应用纸面石膏板与龙骨组成轻质墙体，有两层板隔墙和四层板隔墙两种，这种墙体最适合于作多层或高层建筑的分室墙。在美国，已有70％以上的民用住宅内隔墙，采用了石膏板墙体。轻钢龙骨石膏板墙体体系(简称QST)具有以下优点：(1)质轻，强度较高。(2)尺寸稳定。(3)抗震性好。(4)自动调湿性好。(5)装饰方便。(6)占地面积少。(7)便于管道及电线等埋设。(8)施工简便，进度快。艺术装饰石膏制品主要包括浮雕艺术石膏角线、线板、角花、灯圈、壁炉、罗马柱、灯座、雕塑等。这些制品均系采用优质建筑石膏为基料，配以纤维增强材料、胶粘剂等，与水拌制成料浆，经注模成型、硬化、干燥而成。这类石膏装饰件用于室内顶棚和墙面，会顿生高雅之感。装饰石膏柱和装饰石膏壁炉，是以西方现代装饰技术，把东方传统建筑风格与罗马雕刻、德国新古典主义及法国复古制作溶为一体，揉合精湛华丽的雕饰，实现美观、舒适与实用并合，将高雅而豪华的气派带入居室和厅堂。讨论

请观察建筑石膏粉，并分析是否宜用此石膏粉制作粘结制品或石膏制品。石膏粉吸潮结粒观察与讨论讨论从上图可见该建筑石膏粉已吸潮结粒，对凝结硬化性能及强度均有影响，已不宜使用。

由于建筑石膏粉易吸潮，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，因此建筑石膏粉存贮时必须防潮，储存时间不得过长，一般不得超过三个月。观察与讨论讨论请观察下图中硬化石膏的结构特点，分析硬化石膏的结构与性能的关联。建筑石膏制品(2)硬化石膏的结构与性能观察与讨论讨论(2)硬化石膏的结构与性能从上图可见建筑石膏制品的结构特点是多孔。

①隔热吸声性良好。因多封闭的细微孔，导热系数也就较低，且其大多是微孔，表面微孔会使声音反射或传导的能力显著下降从而有好的吸声性能。

②防火性能好。

③具一定的阻湿阻温性。

④耐水性及防冻性差。

⑤加工性能好。观察与讨论现象原因分析

某工人用建筑石膏粉拌水，拌成一桶石膏浆，用以在光滑的天花板上直接粘贴石膏饰条，前后半小时完工。几天后最后粘贴的两条石膏饰条突然坠落。工程实例分析原因分析

①建筑石膏拌水后一般数分钟至半小时左右凝结，后来粘贴石膏饰条时石膏浆已初凝，粘结性能差。可掺入缓凝剂，延长凝结时间；或者分多次配制石膏浆，