《第七章节其他建筑材料幻灯片》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第七章节其他建筑材料幻灯片(96页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、建筑材料,第三部分,第六章 砂浆 第七章 沥青 第八章 钢材 第九章 木材 第十章 墙体材料,第六章 砂浆,砂浆的组成 砂浆的技术性质 砌筑砂浆和抹面砂浆,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。 6.6.1 砂浆的分类 1.按用途分:砌筑砂浆、抹面砂浆 2.按所用的胶结材料分:水泥砂浆、石灰砂浆、 水泥石灰混合砂浆。,6.1 砂 浆,1.砂浆的组成材料 (1)胶结材料五大品种水泥,强度等级不宜大于32.5。 (2)细集料砂,砌筑砂浆宜选中砂,毛石砌体宜选粗砂。 (3)掺加料石灰、粘土和粉煤灰,配制成各种混合砂浆。 目的:提高质量、降低成本。 (4)水拌制砂浆用水与混
2、凝土用水相同。 (5)外加剂最常用微沫剂,是一种松香热聚物,掺量为 水泥质量的0.005%0.010%。 目的:提高和易性,节约结合料的用量。,6.6.2 砌筑砂浆,2.砌筑砂浆的主要技术性质 ,拌合物的密度 和易性 流动性 保水性 硬化砂浆的性质 强度 粘结力 耐久性 变形,测定方法:将砂浆拌和物装入稠度仪 中,使砂浆表面低于容器口1mm左右, 用捣棒插捣25次,然后轻轻将容器摇动 或敲击56下,使砂浆表面平整,将容 器置于稠度仪上,使试锥与砂浆表面接 触,拧开制动螺丝,同时计时,待10s 立即固定螺丝,从刻度盘读出试锥下沉 的深度精确至1mm)即砂浆的沉入度。 对于砌体选用砂浆的沉入度应见
3、P134页表6-1。,(1)砂浆的流动性表示砂浆在自重或外力作用下流动的性能。用沉入度表示。,试验方法: 1)测定砂浆的稠度,以mm计。 2)将试样装入分层度筒内,用木锤轻轻敲击 筒周12次,刮去多余砂浆,并抹平。 3)静置30min后,去掉上面200mm砂浆,取底部 1/3砂浆,测定其稠度。 4)结果计算及要求 以前后两次稠度之差作为该砂浆的分层度。 砌筑砂浆的分层度不得大于30mm。 保水性良好的砂浆,分层度应为1020mm。 分层度大于20mm,砂浆易离析,不便施工; 分层度小于10mm,硬化后易产生干缩开缝。,(2)砂浆的保水性 搅拌好的砂浆在运输、停放和使用过程中,保持水分的能力。用
4、分层度表示。,制备标准试件:边长70.7mm正方体,以标准养护28d 龄期的抗压强度平均值,确定强度等级。 要求: 6块试件/组,计算算术平均值,精确至0.lMPa。 当6个试件的最大值或最小值与平均值的差超过20%时,以 中间四个试件的平均值作为该组试件的抗压强度值。 标准养护:温度203、湿度:水泥混合砂浆相对湿度为 60%80%,水泥砂浆和微沫砂浆相对湿度为90%以上。 砂浆强度等级有:M20、M15、M10、M7.5、M5、M2.5等。,(3)抗压强度与强度等级,(4)粘结力,(5)耐久性,(6)砂浆变形,6.6.3 抹面砂浆 也称抹灰砂浆,用以涂抹在建筑物或建筑构件的表面,兼有保护基
5、层、满足使用要求和增加美观的作用。 6.6.4 装饰砂浆 指用作建筑物饰面的砂浆。它是在抹面的同时,经各种加工处理而获得特殊的饰面形式,以满足审美需要的一种表面装饰。,6.6.5 特种砂浆 1.防水砂浆 2.绝热砂浆 3.吸声砂浆,第七章 沥青,1.沥青材料的基本概念 2.石油沥青的化学组分 3.石油沥青的技术性质和技术标准,7.1 概 述 1.定义 沥青材料是由一些极其复杂的高分子的碳氢化合物 和这些碳氢化合物的非金属(氧、硫、氮)的衍生物所组成 的混合物。 常温下,沥青呈黑色或黑褐色的固态、半固态或液态。,2.分类,沥青,地沥青,焦油沥青,天然沥青:石油在自然条件下,长时 间经受地球物理因
6、素作用形成的产物,石油沥青:石油经各种炼制工艺加工而 得的沥青产品,煤沥青:煤经干馏所得的煤焦油,经 再加工后得到煤沥青,页岩沥青:页岩炼油工业的副产品,3.应用: 广泛用作路面、屋面、防水、耐腐蚀等工程材料。 土木工程建筑主要应用石油沥青。,7.2 石油沥青 7.2.1 石油沥青的生产工艺概述,7.2.2 石油沥青的组成和结构 1.化学组分 化学组分分析方法:将沥青分离为化学性质相近,而且 与其工程性质有一定联系的几个组,每个组就称为一个组分。 我国现行公路工程沥青及沥青混合料试验规程 (JTJ 052-2000)规定有三组分和四组分两种分析法。 (1)三组分分析法 按三组分分析法所得各组分
7、的性状列如下表。,石油沥青三组分分析法的各组分性状,(2)四组分分析法 石油沥青的四组分分析法是将石油沥青分离为:饱和分、芳香分、 胶质和沥青质。石油沥青按四组分分析法所得各组分的性状如下表:,蜡:饱和分和芳香分,以丁酮苯为脱蜡剂,低温分离可确定含蜡量。,(五组分),7.2.4 石油沥青的技术性质 1.物理常数 2.粘滞性 3.延性 4.温度敏感性,5.耐久性(大气稳定性) 6.安全性 7.其他性质,2.粘滞性 反映沥青材料内部阻碍沥青粒子产生相对流动的能力,简称为粘性,以绝对粘度表示。 沥青的粘度是沥青首要考虑的技术指标之一。 沥青绝对粘度的测定方法精密度要求高,操作复杂,不适于作为工程试验
8、,因此,工程中通常采用条件粘度反映沥青的粘性。,条件粘度,针入度(适应粘稠石油沥青) 粘度(适应液体石油沥青),(1)针入度,1)针入度的定义 针入度在规定温度条件下,以规定质量的标准针经过规定的时间贯入沥青试样的深度。 单位:0.1mm。 常用试验条件:,规定温度:25 标准针质量:100g 贯入时间:5s,2)表示方法:P(25,100g,5s) 3)表征意义 沥青的针入度值愈大,表示沥青的粘度愈小。针入度是 目前我国粘稠石油沥青的分级指标。 标号:一般取针入度的平均值。 例如: 90号沥青,针入度范围为80100(0.1mm) 110号沥青,针入度范围为100120(0.1mm),(2)
9、粘度,流出性粘度计测得,3.塑性 是沥青材料当受到外力拉伸作用时,所能承受的塑性变形的总能力,以延度作为表征指标。 (1)延度的定义 延度将沥青试样制成8字形标准试件,采用延度仪,在规定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度,单位:cm。,(2)延度的表示方法:D(T,v)=121cm(可记作100cm) 其中,T为试验温度,v为拉伸速度。 通常采用试验条件: 温度15,拉伸速度5cm/min。 (3)测定延度的意义 沥青延度与其流变特性、胶体结构和化学组分等有着密切 的关系。研究表明: 随着沥青胶体结构发育成熟度的提高,含蜡量的增加, 以及饱和蜡和芳香蜡的比例增大等,都会使沥青的延度值相对 降低。
10、 沥青延度越大,其塑性变形越大,有利于低温变形。 采用延度大的沥青筑路,使用寿命较长。,4.温度敏感性-耐热性 (1)软化点 (2)针入度指数 (3)脆点,高温性能指标,低温性能指标,(1)软化点 沥青材料是一种非晶质高分子的混合材料,没有固定的 熔点。沥青材料在由固态转变为液态的温度阶段是一种粘滞 流动状态,在工程施工和使用中为保证沥青不致由于温度升 高而产生流动的状态,常常采用软化点来表示沥青的温度敏 感性。 1)软化点定义 人为选定的沥青由固态到液态的转变温度范围中的一 个条件温度。,0.8721 条件温度,固态,液态,软化点,2)测定方法 我国现行试验方法要求采用环与球法软化点。 如图
11、,该法是将沥青试样注于规定内径的铜环中,环上置一钢球,在规定的加热速度下,沥青试样逐渐软化,直至在钢球荷重作用下滴落到下层金属板时的温度,称为软化点。单位: 表示:TR&B, 注意:初始温度5 加热速度为5/min,3)软化点的意义 沥青软化点越高,沥青的温度稳定性越好。 针入度是在规定温度下测定沥青的条件粘度, 软化点则是沥青达到规定条件粘度时的温度。 因此,软化点既是反映沥青材料温度稳定性的一项指标, 又是沥青粘度的一种量度。,(2)脆点 沥青材料在低温下受到瞬时荷载时常表现为脆性破坏,沥青脆性的测定极为复杂。 目前测试方法:采用弗拉斯(Fraass)脆点。 拉斯脆点试验原理:将沥青试样在
12、一个标准的金属薄片上摊成薄层,将其置于脆点仪内并使其稍稍弯曲。当以1/min的速度降温时,沥青薄膜的温度随之逐渐降低,当降至某一温度时,沥青薄膜在规定弯曲条件下会出现一个或多个裂缝,此时的温度即为沥青的脆点。,前面述了石油沥青的粘滞性、延性和温度敏感性。 表征这三项性质的三大指标为: 针入度、延度、软化点 是评价粘稠石油沥青技术性质最常用的经典指标。,5.耐久性,(1)影响因素 沥青材料在施工时需要加热,工程完成投入使用过程中又要长期经受大气、日照、降水、气温变化等自然因素的作用而影响耐久性。 (2)沥青的老化 1)定义:在上述因素的综合作用下会产生不可逆的化学变化, 而导致工程性能逐渐劣化的
13、过程称为老化。 2)评价方法:采用蒸发损失试验和薄膜加热试验。 (沥青试样在160条件下,加热蒸发5h),3)评价指标:, 蒸发后沥青延度,6.安全性 沥青使用时必须加热,由于沥青在加热过程中挥发出的油会与周围的空气组成混合气体,当遇到火焰会发生闪火,此时的温度称为闪点。 若继续加热,挥发的油分饱和度增加,与空气组成的混合气体遇火极易燃烧,燃烧时的温度称为燃点。 评价指标:闪点。 闪点和燃点是保证沥青安全加热和施工的一项重要指标。 通常采用克利夫兰开口杯法测定(简称COC法)。,7.其他性质 为综合评价沥青的技术性能,还应全面地了解沥青的其他 性质,如溶解度、含蜡量、粘附性等。 (1)溶解度:
14、指沥青在有机溶剂(三氯乙烯、四氯化碳、苯等) 中可溶物的百分含量。可以反映沥青中起粘结作用的有效成分 的含量。 (2)蜡:性脆,易裂缝,对沥青的生产和使用都有重要的影响。 对我国采用石蜡基原油炼制的沥青尤为重要,含蜡量将直接影 响沥青产品的质量。 (3)粘附性:评价石料的化学等级,等级越高,沥青与石料的 粘附性越强。,7.3 其它沥青 7.3.1 煤沥青 1.化学组成和组分 煤沥青的组成主要是芳香族碳氢化合物及其氧、硫、碳 的衍生物的混合物。煤沥青化学组分的分析方法与石油沥青 的方法相似,目前主要将煤沥青分离为:油分、树脂A、树 脂B、游离碳C1和游离碳C2等5个组分。 2.技术性质 煤沥青与
15、石油沥青相比,在技术性质上有下列差异: (1)温度稳定性较差。 (2)气候稳定性较差。 (3)与矿质集料的粘附性较好。,7.3.2 乳化沥青 乳化沥青是将粘稠沥青热融,经过机械的作用,以细小 的微滴(粒径约为25m)状态分散于含有乳化稳定剂的 水溶液中,形成水包油状的沥青乳液。 1. 乳化沥青的优点 (1)常温施工、节约能源。 (2)便于施工、节约沥青 (3)保护环境、保障健康。 (4)路面粗糙,减少事故。,2.乳化沥青的应用 一般,针入度为1030(0.1mm)的石油沥青多用来 制备建筑防水用乳化沥青;针入度为100300(0.1mm) 的石油沥青多用来制备路用乳化沥青。 近几年阳离子乳化沥
16、青发展很快。在道路工程中,以 阳离子乳化沥青为主,可以用于路面的保护层结构、修补 路面,也可以用作路面抗滑表层。,7.3.3 改性沥青 改性沥青是通过在沥青中加入不同的改性剂,实现改善 沥青多种性能的目的。 目前,道路沥青可以采用热塑橡胶、热塑聚合物和热固 树脂三种改性剂改善其使用性能。其中,热塑橡胶弹性体改 性剂使用最为普遍,如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)和丁苯 橡胶(SBR)在道路改性沥青中都具有良好的使用效果。,第八章 金属材料,概述: 一、金属材料类型: 1、黑色金属:是以铁元素为主要成分的金属及其 合金,常用的主要有钢和铁,钢 应用最广。 2、有色金属:是除黑色以外的其他金属,其中铝 是一种重要的轻质结构和装饰材料。,一、钢及其特性,钢 理论上,凡是把含碳量小于2%,含杂质比较少的铁碳合金称为钢。 含碳量超过2%,称