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1、建筑材料-高琼英Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望第一章 绪论 1-1 建筑材料的定义和分类一、定义 建筑材料是指在建筑工程中所使用的各种材料及其制品的总称。二、建筑材料的分类 1、按化学成分分类 无机材料:金属材料、非金属材料有机材料:植物材料、沥青材料、合成高分子材料复合材料:有机与无机非金属材料复合、有机与金属材料复合等 2、按使用功能分类 建筑结构材料:如梁、墙、板、柱、基础、框架等 墙体材料:建筑物内、外及分隔墙体所用材料,分承重墙和非承重墙。 建筑功能材料:
2、使建筑物获得某些功能的非承重材料。 1-2 建筑材料在建筑工程中的地位 1-3 我国建筑材料及建材工业的发展 1-4 本课程的内容和任务第二章 建筑材料基本性质 2-1 材料的基本物理性质 密度是指物质单位体积的质量。单位为g/cm3或kg/m3。一、材料的实际密度、表观密度与堆积密度 1、实际密度(简称密度) 实际密度:是指材料在绝对密实状态下,单位体积所具有的质量。 =m/V 单位为g/cm3,kg/m3 2、表观密度 表观密度:是指材料在自然状态下,单位体积所具有的质量。 0=m/V 0 单位为g/cm3,kg/m3 3、堆积密度 堆积密度:是指粉状、粒状或纤维状在堆积状态下,单位体积所
3、具有的质量。 0/=m/V 0 / 单位为g/cm3,kg/m3二、材料的密实度与孔隙率 1、密实度 密实度(D):是指材料体积内被固体物质所充实的程度,也就是固体物质的体积占总体积的比例。 D=V/V0 = 0/ 100% 2、孔隙率 孔隙率(P):是指材料体积内,孔隙体积与总体积之比。 P=( V0 V)/V0 =1 V/V0 =(1 0/ )100% 孔隙率与密实度的关系为:P+D=1三、材料的填充率与空隙率 1、填充率 填充率( D /):是指散粒材料在某容器的堆积体积中,被颗粒填充的程度称为填充率。 D / = V 0 / V 0 / = 0/ 0 100% 2、空隙率 空隙率(P/
4、):是指散粒材料在某容器的堆积体积中,颗粒之间的空隙体积所占的比例称为空隙率。 P/ + D / =1 P/ =( V 0 / V0 )/ V 0 / =1 V 0 / V 0 / =(1 0/ 0 )100% 四、材料与水有关的性质 1、亲水性与憎水性 亲水性:润湿角900的材料为亲水性材料 憎水性:润湿角900的材料为憎水性材料 2、吸水性 吸水性:材料在浸水状态下吸入水分的能力称为吸水性。以吸水率表示 质量吸水率:材料所吸收水分的质量占材料干燥质量的百分数称为质量吸水率。 W质=(m湿m干)/m干100% 体积吸水率:材料所吸收水分的体积占干燥材料自然体积的百分数称为体积吸水率。 W体=
5、V水/V1=( m湿m干)/ V1 1/ 水100% 3、吸湿性 吸湿性:材料在潮湿的空气中吸收空气中水分的性质称为吸湿性。 材料的含水率W含=(m含m干)/m干100% 4、耐久性 耐久性:材料长期在饱和水作用下不破坏,其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表示:K软=f饱/f 干5、抗渗性 抗渗性:材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性。 材料的抗渗性用渗透系数表示:W=Kath/d 6、抗冻性 抗冻性:材料在吸水饱和状态下,能经受多次冻结和融化作用而不破坏,同时也不严重降低强度的性质称为抗冻融性。五、材料的热工性质 1、导热性 导热性是材料传导热量的能力,以导热系数表示
6、() 导热系数:厚度为1m的材料,相对表面的温度差为1K时,单位时间内通过单位面积所传递的热量称为导热系数。 =Q/At(T2T1) 2、比热容和热容量 热容量:材料加热时吸收热量,冷却时放出热量的性质,称为热容量。 比热容:1g材料温度升高1K时所吸收的热量或降低1K时所放出的热量。 Q=cm( T2T1 ) c=Q/m( T2T1 ) 3、材料的保温隔热性能 热阻R=1/ R与是衡量建筑材料保温隔热性能的重要指标。 2-2 材料的基本力学性质一、材料的强度、比强度 强度:材料在外力(荷载)作用下抵抗破坏的能力称为强度。 材料在建筑物上所受的外力有拉力、压力、弯曲及剪力,材料抵抗这些外力破坏
7、的能力分别称为抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度 抗压强度:fc=F/A 抗拉强度:ft=F/A 抗弯强度:fv=F/A 抗剪强度:ftm=3Fl/2bh2二、材料的弹性与塑性 弹性:材料在外力作用下产生变形,当外力取消后,材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性。 弹性模量:E=/ 塑性:材料在外力作用下产生变形,当外力取消后,仍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。 三、材料的脆性和韧性 脆性:材料在外力作用下,当外力达到一定限度后,材料突然破坏而又无明显的塑性变形的性质称为脆性。 韧性:材料在冲击、震动载荷作用下,材料能承受很大的变形也不致被破坏的性能称为韧性。四、材料
8、的硬度、耐磨性 硬度:材料表面能抵抗其它较硬物体压入或刻划的能力称为硬度。 矿物的硬度分10级(莫氏硬度):滑石1;石膏2;方解石3;萤石4;磷灰石5;正长石6;石英7;黄玉8;刚玉9;金刚石10。 耐磨性:材料表面抵抗磨损的能力称为耐磨性。 2-3 材料的耐久性 耐久性:材料在使用过程中能抵抗周围各种介质的侵蚀而不破坏,也不易失去其原有性能的性质称为耐久性。 耐久性是材料的一种综合性质,如抗冻性、抗风化性、抗老化性、耐化学腐蚀性等,还与材料的强度、抗渗性、耐磨性有关。 对材料产生破坏作用,影响耐久性的因素有物理作用、化学作用和生物作用等。第三章 石材 建筑用石材分为天然石材和人造石材两种。
9、3-1 建筑中常用的天然石材 岩石是由各种不同的地质作用所形成的天然固态矿物的集合体。已发现的矿物有3300多种,绝大多数是固态无机物。主要造岩矿物有30多种。 单矿岩:由单一矿物组成的岩石称为 。 如 方解石、石英 多矿岩:由两种或更多的矿物组成的岩石称为。 如 花岗岩 按地质分类法可将天然岩石分为岩浆岩、沉积岩、变质岩等。一、岩浆岩(又称火成岩) 1、岩浆岩的形成和种类 深成岩:地壳深处的岩浆,在受上部覆盖层压力的作用下经缓慢冷凝而形成的岩石。如:花岗岩、正长岩、橄榄岩、闪长岩等。 喷出岩:岩浆喷出地表时,在压力降低和冷却较快的条件下而形成的岩石。 如:辉绿岩、玄武岩、安山岩等 火山岩:火
10、山爆发时,岩浆被喷到空中而急速冷却后形成的岩石。 如:火山灰、火山渣、浮石等。2、建筑中常用的岩浆岩 花岗岩(深成岩) 花岗岩是由长石、石英和少量云母组成,具有致密的结晶结构和块状构造 外感颜色:灰白、微黄、淡红等 特点:结构致密;孔隙率和吸水率很小;表观密度大;抗压强度高;抗冻融性好;耐风化;化学稳定性好等。 应用:基础、闸坝、桥墩、台阶、路面、墙石、勒脚、纪念性建筑物等。 辉绿岩、玄武岩(喷出岩) 暗色矿物,常呈玻璃质或隐晶质结构。 特点:硬度高,脆性大,抗风化能力强,表观密度大,抗压强度高 应用:骨料,路面,耐火材料等。 火山灰、浮石、火山凝灰岩 轻质、多孔材料。可作填料、保温隔热材料等
11、。二、沉积岩(水成岩) 1、沉积岩的形成和种类 是由地表的各类岩石经自然界的风化、搬运、沉积并重新成岩(压实、相互胶结、重结晶等)而形成的岩石。 沉积岩的生成条件分为以下三种; 机械沉积岩:松散的岩石或砂经风、雨、冰川、沉积等作用重新形成岩石,如砂岩、页岩等。 化学沉积岩:矿物溶解于水经聚积、反应、重结晶等并沉积形成岩石。如石膏、白云石等。 有机沉积岩:由各种有机体的残骸沉积形成的岩石。如石灰石、硅藻土2、建筑中常用的沉积岩 石灰岩 主要的化学成分为CaCO3,主要矿物为方解石,常含有白云石、菱镁矿、石英、蛋白石、铁矿石和粘土等。 外观颜色:通常为灰白色、浅灰色,因杂质呈深灰、灰黑、浅黄、浅红
12、等 应用:基础、墙身、路面、阶石等,还是生产水泥和石灰的原料。 砂岩 主要是由石英砂或石英岩等细小碎经沉积并重新胶结而成的岩石。主要矿物为石英,次要矿物为长石、云母及粘土等。 特点:密度大、强度高、硬度大、加工困难、耐酸性好等。 应用:基础、踏步、人行道等,也可用于纪念性建筑及耐酸工程。三、变质岩 1、变质岩的形成及种类 地壳中原有的各类岩石,在地层的压力和温度作用下,原岩石在固体状态下发生再结晶作用,使矿物成分、结构构造及化学成分发生部分或 全部改变而形成的新岩石。 一般由岩浆岩变质形成的称正变质岩,如片麻岩等。 一般由沉积岩变质形成的称副变质岩,如大理石、石英岩等。 2、建筑中常用的变质岩
13、 大理岩(大理石) 是由石灰岩和白云石经高压高温作用,重新结晶变质形成。 特点:结构致密,密度大、硬度较小、易于分割。 外观颜色:纯大理石呈雪白色,含有杂质时呈黑、红、黄、绿等。 应用:室内台阶、墙面、扶手、勒脚、纪念性建筑物等 石英岩 是由硅质砂岩变质而成,可作贴面石,骨料等。 片麻岩 是由花岗岩变质而成,可作碎石、石块,人行道石板等。 3-2 天然石材的技术性质、加工类型及选用原则 一、技术性质 1、物理性质 表观密度 轻质石材 表观密度1800kg/m3 重质石材 表观密度1800kg/m3 吸水性 低吸水性岩石 吸水率1.5% 中吸水性岩石 吸水率1.5% 3.0% 高吸水性岩石 吸水
14、率 3.0% 耐水性 高耐水性岩石 软化系数 0.90 中耐水性岩石 软化系数 0.75 0.90 低耐水性岩石 软化系数 0.60 0.75 岩石的软化系数 0.60,不允许用于重要的建筑物。 抗冻性 石材分为5、10、15、25、50、100、200等标号,吸水率0.5%不作实验。 耐热性 耐热性与其化学成分及矿物组成有关。 导热性 轻质石材 热导率为2.913.49W/(m K) 重质石材 热导率为0.230.70W/(m K)2、力学性质 抗压强度 根据抗压强度的大小,分为九个强度等级:MU100、 MU80、 MU60、 MU50、 MU40、 MU30、 MU20、 MU15、 M
15、U10 。 冲击韧性 与岩石的矿物成分与构造有关,晶体结构较非晶体结构的岩石有较高韧性 硬度 与矿物组成的硬度与构造有关,凡致密、坚硬的矿物组成的石材硬度高。 耐磨性 与内部组成矿物的硬度、构造、构造特征、抗压强度、冲击韧性有关。 一般组成矿物愈坚硬,构造愈致密以及抗压强度和冲击韧性愈高,则石材的耐磨性愈好。3、工艺性质 加工性:是对岩石劈解、破碎与凿琢等加工工艺的难易程度。 磨光性:指岩石能否磨成光滑表面的性质。 抗钻性:指岩石钻孔时难易程度的性质。二、石材的加工类型 1、砌筑用石材 毛石是由爆破直接得到的石块,分为乱毛石和平毛石 乱毛石:形状不规则的毛石,用于砌筑基础、墙身、勒脚、堤坝、挡
16、土墙等。 平毛石:形状较整齐,但表面较粗糙,用于墙身、勒脚、堤坝、挡土墙等。 料石是由人工或机械开采出的较规则的并略带加凿而成的六面体石块。 毛料石:一般不加工或仅稍加修整,大致为方正的石块。 粗料石:外形较方正,截面的宽度、高度不应小于200mm的石块。 半细料石:外形方正,规格同粗料石。 细料石:经过细加工,外形规则,规格同粗料石。 2、板材 天然大理石板材 用大理石荒料经锯切、研磨、抛光等加工后的石板。 天然大理石板可分为普通型板材(N)、异型板材(S)。 按外观质量、镜面光洁度等可分为优等品(A)、一等品 (B) 、合格品(C) 。 天然花岗石板材 用花岗石荒料经锯切、研磨、抛光等加工
17、后的石板。 天然花岗石板可分为普通型板材(N)、异型板材(S)。 按表面加工程度可分为细面板材(RB)、镜面板材 (PL) 、粗面板材(RU) 。 按尺寸、平面度、外观质量等可分为优等品(A)、一等品 (B) 、合格品(C) 。 3、颗粒状石材 碎石:卵石:石渣:三、石材的选用原则 实用性 经济性四、天然石材的破坏及其防护 合理选材 表面处理 3-3 人造石材及制品 人造石材是以大理石碎料、石英砂、石渣等为骨料,以树脂、聚酯、水泥等为胶结材料,经拌和、成型、聚合或养护后,打磨抛光切割而成。 一、人造石材的分类 根据人造石材使用的胶结材料可分为四类: 1、水泥型人造石材 2、聚酯型人造石材 3、
18、复合型人造石材 4、烧结型人造石材 二、人造石材的性能 1、装饰性 2、物理性能 3、耐久性 4、可加工性第四章 气硬性胶凝材料 胶凝材料:是指在一定条件下经过自身的一系列物理化学作用后,能将散粒或块状材料粘结成为具有一定强度的整体材料。 气硬性胶凝材料:只能在空气中硬化,并保持发展其强度。 水硬性胶凝材料:既能在空气中硬化,又能在水中硬化,保持并继续发展其强度。 石膏、石灰 气硬性胶凝材料 水玻璃 无机胶凝材料 镁质胶凝材料 胶凝材料 水硬性胶凝材料:水泥 有机胶凝材料:沥青、树脂、橡胶等 4-1 石膏 自然界存在的天然石膏为二水石膏(CaSO42H2O,又称软石膏或生石膏)、天然无水石膏(
19、CaSO4,又称硬石膏)。 建筑石膏及其制品具有许多优良的性能,如质轻、耐火、隔音、绝热等因此,主要用于制作各种功能性建筑装饰板材,墙面涂饰、修补等。一、石膏胶凝材料的生产 1071700C 加热、脱水 CaSO41/2H2O(型半水石膏) 建筑石膏 1250C 0.13MPa 蒸压锅 CaSO41/2H2O(型半水石膏) 高强石膏 CaSO42H2O 1073600C 加热、脱水 CaSO4 可溶性硬石膏 4007500C CaSO4 不溶性硬石膏 8000C CaSO4 高温煅烧石膏二、建筑石膏的凝结硬化 CaSO41/2H2O(型半水石膏) +3/2H2O = CaSO42H2O+放热三
20、、建筑石膏的等级与技术性质 1、建筑石膏的等级 建筑石膏按强度、细度、凝结时间分为优等品、一等品、合格品三个等级。 2、建筑石膏的技术性质 表观密度小,强度较低 凝结硬化快,初凝(6min)与终凝( 30min )时间很短。 孔隙率大、热导率小。 凝固时体积微膨胀。 吸湿性强、耐水性差 防火性好四、建筑石膏的用途 1、室内抹灰及粉刷 2、制作石膏板(纸面石膏板、纤维石膏板、石膏空心条板、装饰板、吸音板) 4-2 石灰 石灰一般是不同化学组成和物理形态的生石灰(CaO)、消石灰Ca (OH)2 、水硬性石灰的统称。 一、生石灰的生产 生石灰的原料有天然石灰岩、白垩、白云质石灰岩等。 Ca CO3
21、 9001000 0C CaO(生石灰)+ CO2 二、石灰的消化 生石灰的消化是指生石灰与水作用生成氢氧化钙(熟石灰)的化学反应。 CaO + H2O Ca (OH)2+64.9kJ 三、石灰的硬化 石灰浆体的硬化包含了干燥、结晶和炭化三个交错进行的过程。 Ca (OH)2+ CO2 +nH2O Ca CO3 + (n+1)H2O 四、石灰的品种及技术指标 1、根据石灰中氧化镁的含量分类 钙质石灰 MgO5% 镁质石灰 MgO5% 钙质消石灰粉 氧化镁含量不大于4%(MgO4%) 镁质消石灰粉 4%MgO24% 白云石质消石灰粉 24%MgO30%2、根据成品加工方法不同分类 灰块; 磨细生
22、石灰粉;消石灰粉;石灰膏;石灰乳。五、石灰的特性 1、可塑性和保水性好;2、吸湿性强;3、凝结硬化慢、强度低; 4、体积收缩大;5、耐水性差。六、石灰的用途 1、配制石灰沙浆和石灰乳涂料; 2、配制灰土和三合土; 3、制作炭化石灰板; 4、制作硅酸盐制品; 5、配制无熟料水泥。七、石灰的储存 防止受潮,而且不宜久存;石灰受潮消化过程防出大量的热,且体积膨胀,因此在储存和运输石灰时,要注意安全。 4-3 镁质胶凝材料 镁质胶凝材料是以MgO为主要成分的气硬性胶凝材料,如:菱苦土一、镁质胶凝材料的生产 MgCO3 600650 0C MgO + CO2 Ca CO3 MgCO3 650700 0C
23、 MgO + CO2+ Ca CO3二、菱苦土的水化硬化 菱苦土用水拌和时,生成Mg (OH)2,疏松、胶凝性差。故通常用Mg Cl2、Mg SO4、 FaCl3、 FaSO4等盐类的水溶液拌和,以改善其性能。 菱苦土的水化硬化产物为:xMgO yMg Cl2 zH2O+ nMg (OH)2三、菱苦土的应用 在建筑上用于制作木屑地板,木丝板、刨花板等。 4-4 水玻璃 一、水玻璃的组成 水玻璃俗称泡花碱,是由金属氧化物和二氧化硅结合而成的能溶于水的一种金属硅酸物质。 化学通式为R2O nSiO2 水玻璃的模数n=SiO2 摩尔数/R2O摩尔数 市场上销售水玻璃的模数为1.53.5,建筑上常用水
24、玻璃的模数2.52.8。二、水玻璃的硬化 液体水玻璃吸收空气中的二氧化碳,形成无定形硅酸凝胶,并逐渐干燥而硬化。 R2O nSiO2 +CO2 +mH2O R2 CO3 + nSiO2 mH2O 三、水玻璃的性质 1、粘结力强; 2、耐酸性好; 3、耐热性好。四、水玻璃的用途 1、配制耐酸砂浆和混凝土; 2、配制耐热砂浆和混凝土; 3、加固地基; 4、刷涂或浸渍材料; 5、修补裂缝、堵漏。第五章 水泥本章主要内容及学习重点 1、了解水泥熟料的矿物组成及水泥浆凝结硬化过程对水泥硬化体的结构、性能的影响。 2、掌握常用水泥的技术性质、质量要求及如何合理选用水泥。 3、了解一些专用水泥的组成、性能特
25、点和应用范围。 水泥:是一种加水拌和成塑性浆体,能胶结砂、石等适当材料,并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。 5-1 硅酸盐水泥 硅酸盐水泥:凡由硅酸盐水泥熟料、05%的石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏细磨制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥。 型硅酸盐水泥,代号P,水泥熟料粉磨时不掺加混合材料水泥。 型硅酸盐水泥,代号P ,水泥熟料粉磨时掺加05%混合材料水泥。 硅酸盐水泥按强度可分为:42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。一、硅酸盐水泥生产简介 以石灰石、粘土质原料和少量铁矿粉为原料,按一定比例配合,经磨细、均化、煅烧、再与适量的石膏共同(活性混合料或非活性
26、混合料)磨细,即为水泥 硅酸盐水泥熟料中的主要矿物: 硅酸三钙(3CaOSiO2,简写为C3S),占熟料的36%60% 硅酸二钙(2CaOSiO2,简写为C2S),占熟料的15%37% 铝酸三钙(3CaOAl2O3,简写为C3A),占熟料的7%15% 铁铝酸四钙(4CaOAl2O3 Fe2O3 ,简写为C4AF),占熟料的10%18%二、硅酸盐水泥的凝结硬化1、水泥的凝结与硬化 初凝:水泥与水拌和形成浆体,失去流动性和部分可塑性,但未具有强度。 终凝:水泥与水拌和形成浆体,完全失去可塑性,并具有一定强度。 硬化:水化反应进一步进行,水泥浆体网络结构更趋致密,强度大为提高并逐渐变成坚硬岩石状固体
27、水泥石,这一过程称为硬化。2、熟料矿物的水化产物 2(3CaOSiO2)+6 H2O 3CaO2SiO23 H2O + 3Ca (OH)2 2(2CaOSiO2) +4 H2O 3CaO2SiO23 H2O + Ca (OH)2 3CaOAl2O3 +6 H2O 3CaOAl2O36 H2O 4CaOAl2O3 Fe2O3+ 7 H2O 3CaOAl2O36 H2O + CaO Fe2O3 H2O 3CaOAl2O36 H2O +3(CaSO42H2O)+ 19H2O 3CaOAl2O3 3CaSO4 31 H2O 水泥熟料四种矿物的水化特点: C3S:凝结硬化快,水化时放出大量热,28d内水
28、泥石强度的主要贡献者。 C2S:凝结硬化慢,水化时放热小,28d以后,是水泥石强度后期的贡献者。 C3A:凝结硬化最快,水化时放热较大,3d天以内水化反应基本完成,是水泥石强度早期的主要贡献者,而对水泥石强度后期的贡献较小。 C4AF:凝结硬化较快,水化时放热小, 对水泥石强度的贡献居中等。3、熟料矿物组成对水泥性能的影响 表5-1 三、水泥石的结构 水泥石的结构组成: A未水化的水泥颗粒;B凝胶体的水化产物;C结晶体的水化产物;D未被水泥颗粒和水化产物所填满的原充水空间(毛细孔或毛细孔水);E凝胶体中的孔。4、硅酸盐水泥的技术性质 1)、实际密度、堆积密度、细度 硅酸盐水泥的实际密度为3.0
29、53.20g/cm3,通常取3.10g/cm3 硅酸盐水泥的堆积密度为10001100kg/m3,通常取1300kg/m3 硅酸盐水泥的细度以比表面积表示:通常大于300m2/kg。 2)氧化镁、三氧化硫、碱及不溶物含量 氧化镁含量(MgO) 5% ,水泥安定性合格,可以放宽到 6% 三氧化硫含量(SO3) 3.5% 碱含量0.60% 不溶物含量:型水泥的不溶物含量0.75% , 型水泥的不溶物含量1. 5% 3)烧失量 型水泥的烧失量3.0% ,型水泥的烧失量3. 5% 4)标准稠度及其用水量 5)凝结时间 凝结时间:水泥从加水开始到失去流动性,即从可塑状态发展到固体状态所需要的时间。分为初
30、凝时间和终凝时间。 初凝时间:水泥从开始加水拌和起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间。 终凝时间:水泥从开始加水拌和起至水泥浆完全失去可塑性,并开始产生强度所需的时间。 硅酸盐水泥初凝时间45 min,终凝时间 6. 5 h 6)体积安定性 水泥体积安定性是指水泥浆体硬化后体积变化的稳定性。 7)水泥的强度与等级 42.5 42.5R 52.5 52.5R 62.5 62.5R抗压强度 3h 17.0 22.0 23.0 27.0 28.0 32.0 28h 42.5 42.5 52.5 52.5 62.5 62.5 抗折强度 3h 3.5 4.0 4.0 5.0 5.0 5.5 28h 6.5
31、 6.5 7.0 7.0 8.0 8.0 8)水化热 水化热:是指水泥和水之间发生化学反应放出的热量,J/kg。5、水泥石的腐蚀及防止 1)软水腐蚀(溶出性侵蚀) 工业冷凝水、蒸馏水、天然雨水、雪水以及含重碳酸盐很少的河水及湖水,均属于软水。 硬化水泥石中的氢氧化钙溶解于水,使水泥石结构被破坏,孔隙增大,强度降低 ,以致产生裂纹、甚至溃裂。 Ca (OH)2 + Ca (HCO 3)2 2 Ca CO 3+2 H2O 2)盐类腐蚀 硫酸盐腐蚀 当水泥石受到侵蚀介质作用后生成新的化合物,由于新化合物的体积膨胀而使水泥石破坏的现象称为膨胀性化学腐蚀。 4CaOAl2O312 H2O+ 3CaSO4
32、+20H2O 3CaOAl2O3 3CaSO4 31 H2O(体积膨胀)+ Ca (OH)2 镁盐腐蚀 MgSO4+ Ca (OH)2 +2H2O CaSO42H2O+ Mg (OH)2 3CaOAl2O36 H2O+ 3(CaSO42H2O)+19H2O 3CaOAl2O3 3CaSO4 31 H2O(体积膨胀) MgCl2+ Ca (OH)2 CaCl2+ Mg (OH)2 3)酸类腐蚀 碳酸腐蚀 Ca (OH)2+ CO2+H2O Ca CO 3+2 H2O Ca CO 3 + CO2+H2O Ca (HCO 3)2 一般酸的腐蚀 Ca (OH)2 + HCl CaCl2+ H2O Ca
33、 (OH)2 + H2SO4 CaSO42H2O 4)强碱腐蚀 3CaOAl2O3 +6NaOH 3Na2OAl2O3(易溶)+ 3Ca (OH)2 NaOH+CO2 Na2CO3 (体积膨胀) + H2O 5)腐蚀的防止 根据侵蚀环境特点,合理选用水泥品种; 提高水泥石的密实度; 加强保护层 6)硅酸盐水泥的储存和应用 水泥运输和保管期间,不能受潮和混入杂质;不同品种和等级的水泥应分别储存和运输,不得混杂;袋装水泥堆放高度不应超过10袋;水泥存放期不应超过3个月,超过6个月的水泥必须重新检验水泥各项技术性能。 5-2 掺混合材料的硅酸盐水泥 掺混合材料的硅酸盐水泥:凡在硅酸盐水泥熟料中、掺入
34、一定量的混合材料和适量石膏,共同细磨制成的水硬性胶凝材料,称为。 掺混合材料的作用:能改善水泥的性能。增加品种,提高产量,节约熟料,降低成本,扩大水泥的使用范围。 掺混合材料的硅酸盐水泥品种:普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。一、水泥混合材料 混合材料:在水泥生产过程中,为改善水泥性能,调节水泥强度等级,而加到水泥中的矿物质材料称为,分为活性混合材料和非活性混合材料。 1、活性混合材料 是具有火山灰性或潜在水硬性,或兼有火山灰性或潜在水硬性的矿物材料 火山灰性:是指磨细的矿物材料和水拌和成浆后,单独不具有水硬性,但是在常温下与外加的石灰一起与水
35、形成浆体,能形成具有水硬性化合物的性能,如火山灰、粉煤灰、硅藻土、凝灰石、浮石等。 潜在水硬性:是指该类矿物质材料只需在少量外加剂的激发条件下,即可利用自身溶出的化学成分,生成具有水硬性的化合物,如粒化高炉矿渣 2、非活性混合材料 在水泥中主要起填充作用,而又不损害水泥性能的矿物质材料。如:石英砂、石灰石粉、磨细的块状高炉矿渣、高硅质炉灰。二、掺混合材料的硅酸盐水泥 1、普通硅酸盐水泥(代号PO) 是由水泥熟料、6%15%的混合材料、适量石膏,经磨细制成的水硬性胶凝材料。掺活性混合材料 15%,掺非活性混合材料 10% 2、矿渣硅酸盐水泥(代号PS) 是由水泥熟料、掺20%70%的高炉粒化矿渣
36、、适量石膏,经磨细制成的水硬性胶凝材料。 3、火山灰硅酸盐水泥(代号PP) 是由水泥熟料、掺20%50%的火山灰、适量石膏,经磨细制成的水硬性胶凝材料。 4、粉煤灰硅酸盐水泥(代号PF) 是由水泥熟料、掺20%40%的粉煤灰、适量石膏,经磨细制成的水硬性胶凝材料。 5、复合硅酸盐水泥(代号PC) 是由水泥熟料、掺15%50%的混合材料、适量石膏,经磨细制成的水硬性胶凝材料。掺合材料为两种或两种以上的混合材料。 6、石灰石硅酸盐水泥(代号PL) 是由水泥熟料、掺15%25%的石灰石、适量石膏,经磨细制成的水硬性胶凝材料。 性能:初凝时间45 min,终凝时间 10 h;氧化镁含量(MgO) 5%
37、 ,水泥安定性合格,可以放宽到 6% ;三氧化硫含量(SO3) 3.5% 三、通用水泥的质量等级 教材中表5-6四、通用水泥的选用 教材中表5-7、 5-8 5-3 其它品种水泥一、铝酸盐水泥(代号CA ) 凡以铝酸钙为主的铝酸盐水泥熟料,磨细制成的水硬性胶凝材料,称为。 1、分类 铝酸盐水泥按Al2O3含量百分数分为四类 CA-50 ,50% Al2O3 60%;CA-60,60% Al2O3 68% CA-70 ,68% Al2O3 77%;CA-80,Al2O3 77% 2、物理性能与强度等级 细度:比表面积 300m2/kg 或45m 20% 凝结时间 CA-50 、CA-70 、CA
38、-80:初凝时间30 min,终凝时间 6h CA-60:初凝时间60 min,终凝时间 18h 强度:教材中表5-11 3、特性及应用二、快硬型水泥 1、快硬硅酸盐水泥 是由硅酸盐水泥熟料和适量石膏经磨细制成的,以3d抗压强度表示等级的水硬性胶凝材料,称为 。 2、快硬高强铝酸盐水泥 凡以铝酸钙为主要成分的熟料,加入适量的硬石膏,经磨细制成具有快硬高强性能的水硬性胶凝材料,称为。 3、快硬铁铝酸盐水泥 以适当成分的生料,经煅烧所得以无水硫铝酸钙、铁相和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料,加入适量石膏和010%的石灰石,经磨细制成的早期强度的水硬性胶凝材料,称为。 4、快硬硫铝酸盐水泥 以适当成分的
39、生料,经煅烧所得以无水硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料,加入适量石膏和010%的石灰石,经磨细制成的早期强度的水硬性胶凝材料,称为。 应用:用于配制早强、高强、快硬、抗渗、抗硫酸盐等混凝土,也可以用于负温、地质固井、抢修、堵漏等工程及一般建筑工程。三、膨胀型水泥 是指在水化硬化过程中产生体积膨胀的水泥,属于膨胀类水泥。 收缩补偿型膨胀水泥(简称膨胀水泥):水泥在水化硬化过程中产生体积膨胀,在实用上具有补偿收缩的性能,自应力值2.0MPa,一般为0.5MPa。 自应力型膨胀水泥(简称自应力水泥):水泥在水化硬化后的体积膨胀,能使砂浆或混凝土在受约束条件下产生可资应用的化学应力,自应力值2.
40、0MPa。 膨胀水泥的基本类型: 1、硅酸盐膨胀水泥 以硅酸盐水泥为主,外加铝酸盐水泥和石膏配置而成。 2、明矾石膨胀水泥 以硅酸盐水泥熟料为主,外加天然明矾石、石膏和粒化高炉矿渣配置而成。 3、铝酸盐膨胀水泥 以铝酸盐水泥熟料为主,外加二水石膏配置而成。 4、铁铝酸盐膨胀水泥 以铁铝酸盐水泥熟料为主,外加适量石膏配置而成。 5、硫铝酸盐膨胀水泥 以硫铝酸盐水泥熟料为主,外加适量石膏配置而成。 应用:用于补偿收缩、抗渗抗裂、补强和防渗抹面等混凝土结构工程,大口径混凝土管及其接缝,梁柱和管道接头,固接机械底座和地脚螺栓等。四、白色及彩色硅酸盐水泥 1、白色硅酸盐水泥 是由白色硅酸盐水泥熟料加入适
41、量石膏,经磨细制成的,水硬性胶凝材料,称为。 性能:初凝时间45 min,终凝时间 12 h;氧化镁含量(MgO) 4.5% ,水泥安定性合格;80m方孔筛筛余 10.0% ;三氧化硫含量(SO3) 3.5% 2、彩色硅酸盐水泥 是由白水泥的生料中加入少量金属氧化物,直接烧成彩色水泥熟料,然后再加适量石膏经磨细制成的,水硬性胶凝材料,称为。 在白色硅酸盐水泥熟料,加入适量石膏和碱性颜料,经磨细制成的水硬性胶凝材料,称为。 应用:建筑物室内外的地面、楼板、门厅的水磨石、水刷石、斩假石等。五、道路水泥 是由道路硅酸盐水泥熟料、010%的活性混合材料和适量石膏,经磨细制成的水硬性胶凝材料。 性能:初
42、凝时间 1 h ,终凝时间 10 h; MgO含量5.0% ; C3A 5.0% C4AF16.0%; 80m方孔筛筛余 10.0% ; SO3含量3.5%六、中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥 1、 中热硅酸盐水泥 以适当成分硅酸盐水泥熟料、加入适量石膏,经磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料。 2、低热矿渣硅酸盐水泥 以适当成分硅酸盐水泥熟料、加入矿渣、适量石膏,经磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料。 性能:初凝时间 1 h ,终凝时间 12 h;MgO含量5.0% ;C3A5.0% C4AF 16.0%; 80m方孔筛筛余 10.0% ; SO3含量3.5% 中热水泥熟料中C3A
43、 6.0%,低热水泥熟料中C3A 8.0% 中热水泥熟料或低热水泥熟料中C3S 55.0% 应用:适用于大体积混凝土工程,如大坝、大体积建筑物和厚大的基础工程 。 第六章 混凝土及砂浆本章主要内容及学习重点 1、掌握普通混凝土的组成材料,新拌混凝土的工作性能及评定指标 2、掌握硬化混凝土的力学性能、耐久性及其影响因素。 3、掌握混凝土配合比设计方法及混凝土质量控制指标。 4、了解混凝土外加剂的品种、作用原理和应用。 5、了解其它品种混凝土及建筑砂浆的特性和用途。 6-1 概述 一、定义、分类 混凝土:是指由胶凝材料,粗、细骨料(或称集料),水及其它材料,按适当比例配制并硬化而成的具有所需的形体
44、、强度和耐久性的人造石材。 1、按所用胶结材料分类 硅酸盐、沥青、聚合物、聚合物浸渍、石膏、水玻璃等混凝土。 2、按表观密度分类 1)重混凝土:表观密度2800kg/m3 骨料为重晶石、铁矿石、钢屑 2)普通混凝土:表观密度20002800kg/m3 ,骨料为天然砂石。 3)轻混凝土:表观密度1950kg/m3,骨料为轻质多孔材料。3、按用途分类 结构、装饰、防水、道路、防辐射、耐热、耐酸、大体积、膨胀等混凝土。4、按强度等级分类 1)普通混凝土:抗压强度60C(中等强度30C60C,低强度30C) 2)高强混凝土:抗压强度 60C 100C。 3)超高强混凝土:抗压强度 100C。5、按生产
45、和施工方法分类 泵送、喷射、碾压、真空脱水、离心、压力灌浆、预拌(商品)等混凝土。二、混凝土的优点和发展 混凝土材料的优点 组成材料中砂、石等地方材料占80%,符合就地取材和经济原则; 易于加工成型; 匹配性好; 可调整性强; 钢筋混凝土结构可代替钢结构、木结构,可节约大量的钢材和木材; 耐久性好,维修费用少。 混凝土的发展 随着工程质量要求不断提高和施工技术水平不断发展,混凝土的生产和管理向集中化、工厂化发展。 随着混凝土的生产技术不断提高,混凝土制品向高性能混凝土发展。 从节约资源、能源、减少工业废料、保护自然环境出发,混凝土制品向绿色高性能混凝土发展。 6-2 普通混凝土的组成材料 普通
46、混凝土的组成材料是水泥、水、天然的砂和石子,还常掺入适量的掺合材料和外加剂。如图6-1。 一、水泥 水泥在混凝土中起胶结作用,是最重要的材料,正确、合理的选择水泥的品种和强度等级,是影响混凝土强度、耐久性及经济性的重要因素。 1、水泥品种的选择 常用水泥品种的选用见本书第五章表5-7。 2、水泥强度等级的选择 水泥强度等级的选用,适当与混凝土的设计强度等级相适应。 通常以水泥强度等级(MPa)为混凝土强度等级(MPa)的1.52倍为宜,对于高强混凝土可取0.9 1.5倍为宜。二、细骨料(砂) 混凝土用骨料,按粒径大小不同分为细骨料和粗骨料。 细骨料的粒径在0.15mm4.75mm。粗骨料的粒径
47、4.75mm。 混凝土的细骨料主要采用天然砂或人工砂。 天然砂:按产源不同可分为河砂、湖砂、山砂和淡化海砂。 人工砂:是将矿石、卵石或尾矿经机械破碎、筛分制成,粒径4.75mm。 1、含泥量、石粉含量和泥块含量 含泥量:是指天然砂中粒径小于75m的颗粒含量。 石粉含量:是指人工砂中粒径小于75m的颗粒含量。 泥块含量:是指砂中粒径大于1.18mm,经水浸洗,手捏后小于600m的颗粒含量。 天然砂含泥量和泥块含量见表6.1,人工砂石粉含量和泥块含量见表6.2。 2、砂中有害物质含量 砂中有害的物质包括杂物,如草根、树叶、塑料、煤块、炉渣等。 砂中有害的物质包括矿物,如云母、轻物质、有机物、硫化物
48、及硫酸盐、氯盐,见表6.3。 3、砂的细度模数(Mx)和颗粒级配 颗粒级配:是指不同粒径砂颗粒的分布情况。如图6-2 筛分析的方法: 1)仪器:用一套方孔孔径(净尺寸)为9.50mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、600m、300m、150m的7个标准筛, 2)500g 干砂。 3)经筛分后,称量余留在各筛上的砂量,并计算出各筛上的分计筛余百分率及累计筛余百分率。 分计筛余百分率:各筛上的筛余量占砂样总质量的百分率,如a1、a2、a3、a4、a5、a6 累计筛余百分率:各筛和比该筛粗的所有分计筛余百分率之和,如A1A2A3A4A5A6 筛孔尺寸分计筛余百分率(%)累计筛余百分率(%
49、)4.75mma1A1= a12.36mma2A2 = a1+a21.18mma3A3 = a1 + a2 + a3600ma4A4 = a1 + a2 + a3 + a4300ma5A5 = a1 + a2 + a3 + a4 + a5150ma6A6 = a1 + a2 + a3 + a4 + a5 + a6 细度模数(Mx)= (A2+A3 + A4 + A5 + A6)5A1 / (100A1) 细度模数范围一般为3.71.6,粗砂:Mx= 3.73.1;中砂:Mx= 3.02.3;细砂:Mx= 2.21.6。 4、砂的坚固性 是指砂在自然风化和其它外界物理、化学因素作用下,抵抗破裂的
50、能力。 5、砂的表观密度、堆积密度、空隙率 表观密度2500kg/m3 、堆积密度1350kg/m3 、空隙率47%。 6、碱骨料反应三、粗骨料 普通混凝土常用的粗骨料分为两类卵石和碎石 卵石:河卵石、海卵石、山卵石 碎石:天然岩石经破碎、筛分获得。1、含泥量和泥块含量 卵石和碎石的含泥量:是指粒径小于75m的颗粒含量。 泥块含量:是指粒径大于4.75mm,经水浸洗,手捏后小于2.36mm的颗粒含量。2、有害物质 有害的物质包括杂物,如草根、树叶、塑料、煤块、炉渣等。 有害的矿物,有机物、硫化物及硫酸盐,见表6-9。3、针、片状颗粒含量 针、片状颗粒(质量%):类5%、类15%、类25%。4、
51、颗粒级配 混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的1/4,同时不得大于钢筋最小净距的3/4;对于混凝土实心板,可允许采用最大粒径达1/2板厚的骨料,但最大粒径不得超过50mm;对于泵送混凝土,最大粒径与输送管内径之比碎石1/3,卵石1/2.5。 颗粒级配采用筛分析的方法: 1)仪器:用一套方孔标准筛为孔径2.36mm 、4.75mm、9.50mm、16.0mm、19.0mm、26.5mm、31.5mm、37.5mm、53.0mm、63.0mm、 75.0mm 、90.0mm共十二个标准筛。 2)10kg 石料。 3)经筛分后,称量余留在各筛上的石量,并计算出各筛上的分计筛余百分率及累
52、计筛余百分率。5、坚固性 卵石、碎石在自然风化和其它外界物理、化学因素作用下抵抗破裂的能力。 骨料越密实、强度越高、吸水率越小时,其坚固性越好。 6、强度 为保证混凝土的强度要求,粗骨料必须具有足够的强度。 岩石立方体强度:将碎石的母岩制成直径与高均为5cm的圆柱体试件或边长为5cm的立方体,在水饱和状态下,测定其极限抗压强度值。 压碎指标检测:将一定质量气干状态下粒径9.09.5mm的石子装入标准圆模内,放在压力机上均匀加荷至200kN,卸荷后称取试样质量G1,然后用孔径为2.36mm的筛筛除被压碎的细粒,称出筛上试样质量G2,计算压碎指标值Qc。7、表观密度、堆积密度、空隙率 表观密度 2
53、500kg/m3 ,堆积密度 1350kg/m3 ,空隙率47%8、碱骨料反应9、骨料的含水状态 骨料的含水状态可分为干燥状态、气干状态、饱和面干状态和润湿状态。四、混凝土拌和及养护用水 水的质量要求:不影响混凝土的凝结和硬化;无损于混凝土强度发展及耐久性;不加快钢筋锈蚀;不引起预应力钢筋脆断;不污染响混凝土表面。 按水源可分为饮用水、地表水、地下水、海水、经处理后的工业废水。 6-3 混凝土拌合物的和易性 混凝土拌合物:混凝土的各组成材料按一定比例配合、搅拌而成的尚未凝固的材料,称为。 一、和易性的概念 和易性:是指混凝土拌合物易于各工序施工操作,并获得质量均匀,成型密实的混凝土的性能,和易
54、性包括流动性、粘聚性和保水性三个方面。 流动性:是指混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下,能流动并均匀密实的填满模板的性能。 粘聚性:是指混凝土拌合物内组分之间具有一定的凝聚力,在运输和浇注过程中不致发生分层离析现象。 保水性:是指混凝土拌合物具有一定的保持内部水分的能力,在施工过程中不致产生严重的泌水现象。二、流动性的选择 混凝土拌合物的和易性用坍落度和维勃稠度来检测。 1、坍落度 大流动性混凝土,拌合物坍落度160mm; 流动性混凝土,拌合物坍落度为100mm150mm; 塑性混凝土,拌合物坍落度为50mm90mm; 低塑性混凝土,拌合物坍落度为10mm40mm。2、维勃稠度 坍落度小于10
55、mm的干硬性混凝土拌合物时,采用维勃稠度仪来检测。 半干硬性混凝土:10s 5s; 干硬性混凝土:20s 11s; 特干硬性混凝土:30s 21s; 超干硬性混凝土大于等于30s 。3、影响和易性的主要因素 水泥浆的用量; 水泥浆的稠度; 砂率; 组成材料性质的影响; 外加剂; 时间和温度。 6-4 硬化混凝土的强度 混凝土强度包括抗压、抗拉、抗弯、抗剪、与钢筋的粘结强度等。一、混凝土抗压强度与强度等级 混凝土抗压强度:是指其标准试件在压力作用下直到破坏时单位面积所承受的最大应力。 普通混凝土力学性能试验方法(GBJ81)150mm150mm150mm的标准立方体试块,在标准条件(温度20+3
56、0C,相对湿度90%以上)下,或在水中养护28d龄期,所得的抗压强度值为混凝土立方体抗压强度,以fcu表示。 混凝土强度等级采用符号C与立方体抗压强度标准值(fcu,k表示) C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。二、混凝土的轴心抗压强度( fcp ) 为了使测得的混凝土抗压强度接近于混凝土构件的实际情况,在钢筋混凝土构件结构计算中,计算轴心受压构件(如柱子、桁架的腹杆等)时,都采用混凝土的轴心抗压强度fcp作为设计依据。三、混凝土的抗拉强度( fts ) 混凝土的抗拉强度是抗压强度的1/101/20,
57、这个比值随着抗压强度等级的提高而降低。劈裂抗拉强度计算公式: fts =0.637P/A fts=0.35 fcu0.75四、混凝土与钢筋的粘结强度 为了使钢筋和混凝土能有效协同工作,混凝土与钢筋之间必须要有适当的 粘结强度。主要来源于混凝土与钢筋之间的摩擦力、钢筋与水泥石之间的粘结力、变形钢筋的表面机械啮合力。五、影响混凝土强度的主要因素 1、水泥强度等级与水灰比 水泥强度等级和水灰比是决定混凝土强度最主要的因素,也是决定因素。 在水泥强度等级相同的情况下,水灰比越小,水泥石的强度愈高,与骨料 粘结力愈大,混凝土强度愈高。但是,如果水灰比过小,拌合物过于干稠, 影响施工振捣,密实度降低,产生
58、蜂窝、孔洞因而导致混凝土强度下降。 混凝土强度与水灰比、水泥强度之间的经验公式: fcu =afce (C/W-b) fce:水泥实际强度 a、b:回归系数。2、骨料的影响 骨料中的有害杂质多少、品质高低、级配是否合理,粗骨料强度高低、表面粗糙程度都会影响混凝土强度。3、养护温度及湿度的影响 养护温度越高,水泥水化速度加快,混凝土强度发展也快,如图6-9 水是水泥水化反应的必要条件,混凝土拌合物要在适宜的湿度环境中,水泥水化反应才能不断地顺利进行,混凝土强度得到充分发挥。如图6-10 4、龄期 龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。混凝土的强度将随龄期的增长而不断发展,714d内强度发展
59、较快,以后逐渐缓慢,28d达到设计强度。以后强度仍在发展,可延续数十年之久。 fn/f28=lgn/lg28 n:养护龄期(d),n3。5、试验条件对混凝土强度测定值的影响 试件尺寸;试件形状;表面状态;加荷速度。六、提高混凝土强度的措施 1、采用高强度等级水泥或早强型水泥; 2、采用低水灰比的干硬性混凝土; 3、采用湿热处理养护混凝土; 4、采用机械搅拌和振捣; 5、掺加混凝土外加剂、掺合料。 6-5 混凝土的变形性能 混凝土的变形包括非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。一、非荷载作用下的变形 1、化学收缩变形 在混凝土硬化过程中,由于水泥水化生成物的固体体积,比反应前物质的总体积小,从而
60、引起混凝土的收缩,称为化学收缩。化学收缩变形很小。 2、干湿变形 由于混凝土周围环境湿度的变化,回引起混凝土的干湿变形,表现为干缩湿胀。 混凝土的湿胀变形量很小,干缩变形对混凝土危害较大导致开裂影响耐久性 3、温度变形 混凝土随温度的变化产生热胀冷缩的变形,线膨胀系数(11.5)10-5/0C。二、荷载作用下的变形 1、短期载荷作用下的变形 混凝土的弹塑性变形 如图6-14 混凝土的弹性模量 如图6-15 混凝土受压变形与破坏2、长期载荷作用下的变形徐变 混凝土在长期荷载作用下,除产生瞬间的弹性变形和塑性变形外,还会产生随时间而增长的非弹性变形,这种变形称为徐变。 在荷载初期,徐变变形增长较快
61、,以后逐渐变慢并稳定下来;荷载除去后一部分变形瞬时恢复,其值小于在加荷瞬间产生的瞬时变形;在卸载荷后的一段时间内变形还会继续恢复为徐变恢复,不能恢复的变形为残余变形。 6-6 混凝土的耐久性 混凝土的耐久性:是指混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性,从而维持混凝土结构的安全、正常使用的能力为耐久性。 耐久性包括抗渗、抗冻、抗磨、抗侵蚀、抗碳化、抗碱-骨料反应及钢筋耐锈蚀性能。一、混凝土的抗渗性 是指混凝土抵抗有压介质(水、油、溶液等)渗透作用的能力。是决定混凝土耐久性的最基本的因素。 产生渗透的主要原因:是混凝土内部的孔隙形成连通的渗水通道。 防渗的主要措施:提高混凝土
62、的密实度和改善孔隙结构,减少连通孔隙。通过降低水灰比、选择好的骨料级配、充分振捣和养护、加引气剂等方法实现。二、混凝土的抗冻性 是指混凝土在饱水状态下,能经受多次冻融循环而不破坏,同时也不严重降低所具有性能的能力。 影响抗冻性的主要原因:是混凝土内部的密实度、孔隙率和孔隙构造、孔隙的充水程度。 解决的主要措施:提高混凝土的密实度,减少连通孔隙。通过掺入引气剂、减水剂和防冻剂等,可以有效提高混凝土的抗冻性。 三、混凝土的抗侵蚀性 混凝土在含有侵蚀介质的环境中,会遭受侵蚀,如软水侵蚀、硫酸盐侵蚀、镁盐侵蚀、碳酸盐侵蚀、一般酸侵蚀、强碱侵蚀等。 影响的主要原因:是混凝土内部的密实度、孔隙特征。 解决
63、的主要措施:提高混凝土的密实度,改善孔结构。合理的选择水泥品种,降低水灰比等。四、混凝土的碳化 是指混凝土内水泥石中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳,在湿度适宜时发生化学反应,生成碳酸钙和水,也称中性化。碳化是由表及里逐渐向混凝土内部扩散的过程,引起化学组成及组织结构的变化,影响碱度、强度和收缩。 影响碳化速度的主要因素:环境中二氧化碳的浓度、水泥品种、水灰比、环境湿度等因素。五、混凝土的碱-骨料反应 是指水泥中的碱(Na2O、K2O)与骨料中的活性二氧化硅发生化学反应,在骨料表面生成复杂的碱-硅酸盐凝胶,吸水体积膨胀,从而导致混凝土膨胀产生开裂而破坏的现象。 混凝土发生碱-骨料反应必须具备的条件
64、: 1、水泥中含碱量高。水泥中碱含量按(Na2O+0.658K2O)%的计算0.6% 2、砂石骨料中含有活性二氧化硅成分。 3、有水存在。无水情况下,不发生碱-骨料反应。六、提高混凝土耐久性的措施 1、合理选择水泥品种,根据混凝土工程的特点和所处的环境条件。 2、选用质量好、技术条件合格的砂石骨料。 3、控制水灰比及保证足够的水泥用量,是提高混凝土耐久性的关键。 4、掺入碱水剂或引气剂,改善混凝土的孔结构,对提高混凝土的抗渗性和抗冻性有良好作用。 5、改善施工操作,保证施工质量。 6-7 混凝土的外加剂 是指在混凝土拌和过程中掺入的,用以改善混凝土性能的物质。除特殊情况外,外加剂掺量一般不超过
65、水泥用量的5%。一、外加剂的分类 混凝土外加剂按其主要功能分为四类: 改善混凝土拌合物流变性能的外加剂,如减水剂、引气剂和泵送剂等。 调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂,如缓凝剂、早强剂和速凝剂等 改善混凝土耐久性的外加剂,如引气剂、防水剂和阻锈剂等。 改善混凝土其它性能的外加剂,如加气剂、膨胀剂、防冻剂和着色剂等。二、减水剂 是指在混凝土坍落度基本相同的条件下,能显著减少混凝土拌合用水量的外加剂。按作用效果和功能,可分为普通减水剂、高效减水剂、早强减水剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂、引气减水剂等。1、减水剂的作用原理 由于水泥颗粒间分子的凝聚力,使水泥浆形成絮凝结构,包裹一定的拌和水,从而
66、降低了混凝土拌合物的和易性。加入减水剂后破坏了水泥浆的絮凝结构,释放包裹的拌和水,改善了混凝土拌合物的和易性。如图6-182、减水剂的技术经济效果 混凝土中加入减水剂后,可产生以下效果: 增加流动性;提高混凝土强度;节约水泥;改善混凝土的耐久性。3、常用的减水剂 分类 按减水效果可分为:普通减水剂和高效减水剂; 按凝结时间可分为:标准型、早强型、缓凝型; 按是否引气可分为:引气型和非引气型; 按化学成分可分为:木质素系、萘系、水溶性树脂类、糖蜜类及复合型 木质素系减水剂 常用的有木质素磺酸钙(木钙、M型减水剂)、木质素磺酸钠(木钠) 、木质素磺酸镁(木镁) 。木钙减水剂的掺量为水泥质量的0.2
67、0.3%,减水率为10 15%,28d抗压强度提高10 15% 萘磺酸盐系减水剂 常用的有NNO、NF、FDN、UNF、MF、建I型等减水剂。萘系减水剂的掺量为水泥质量的0.51.0%,减水率为10 25%,28d抗压强度提高20%以上。 水溶性树脂减水剂 三聚氰胺树脂、古玛隆树脂等高效减水剂,SM减水剂掺量为水泥质量的0.52.0%,减水率为15 27%,3d抗压强度提高30 100%,28d抗压强度提高20 30%。 应用: 用于配制高强混凝土、早强混凝土、流态混凝土、蒸养混凝土等。三、早强剂 是加快混凝土早期强度发展,并对后期强度无显著影响的外加剂。 早强剂主要有无机盐类、有机胺类、 有
68、机-无机复合物三大类。 1、氯盐类早强剂 氯盐类早强剂主要有氯化钙、氯化钠、氯化钾、氯化铝及三氯化铁等。氯化钙应用广泛,掺量为水泥质量的0.51.0%,3d强度提高50 100%, 7d强度提高20 40%。 2、硫酸盐类早强剂 硫酸盐类早强剂主要有硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸钙、硫酸铝、硫酸铝钾。硫酸钠应用广泛,一般掺量为水泥质量的0.52.0%,当掺量为1.01.5% 时、达到混凝土设计强度70%的时间,缩短一半。 3、有机胺类早强剂 有机胺类早强剂主要有三乙醇胺、三异丙醇胺,三乙醇胺的使用效果最佳。掺量为水泥质量的0. 020.05%。四、缓凝剂 是指能延缓混凝土凝结时间,并对混凝土后期强度
69、发展无不利影响的外加剂常用的缓凝剂:糖蜜类、木质素磺酸盐、羟基羧酸及其盐类、无机盐类糖蜜类缓凝效果最佳,掺量为水泥质量的0.10.3%,凝结时间可延长2 4h。五、引气剂 是指在混凝土搅拌过程中,能引入大量分布均匀的微小气泡,以减少混凝 土拌合物的泌水、离析,改善和易性,并能显著提高硬化混凝土的抗冻性、 耐久性的外加剂。 常用的引气剂:松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐等。 引气剂可以使混凝土的某些性能得到明显改善: 改善混凝土拌合物的和易性; 显著提高混凝土的抗渗性、抗冻性; 降低混凝土强度。六、防冻剂 是指使混凝土在负温下硬化,并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂。 常用的防冻剂有氯盐类(
70、氯化钙、氯化钠)、氯盐阻锈类(氯盐与亚硝酸钠复合)、无氯盐类(硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐、乙酸钠、尿素复合制成)七、速凝剂 是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。 常用的速凝剂有无机盐类,红星型、711型、728型、8604型等。八、外加剂性能指标 如表6-18九、外加剂的选择和使用 1、外加剂品种的选择;2、外加剂掺量的确定;3、外加剂的掺加方法。 6-8 混凝土的质量控制与强度评定 混凝土质量控制 应贯彻于设计、生产、施工及成品检验的全过程,即: 1、控制与检验混凝土组成材料的质量、配合比的设计与调整情况,混凝土拌合物的水灰比、稠度、均匀性、含气量及生产设备的调试与人员配备等; 2、生产过程各
71、工序,如计量、搅拌、运输、浇注、养护等的检验与控制; 3、混凝土成品合格性的控制与判定等。 一、混凝土强度的质量控制 1、混凝土强度的波动规律 如图6-19 强度平均值( fcu ) 如公式:6.8 标准差() 如公式:6.9 变异系数(CV) 如公式:6.10 2、混凝土强度保证率(P) 强度保证率:是指混凝土强度总体分布中,不小于设计要求的强度等级标准值(fcu,k )的概率P%,以正态分布曲线下的阴影部分来表示,如图6-19。 3、混凝土配制强度 ( fcu,o): fcu,o fcu,k +1.645 二、混凝土强度的评定 1、统计方法评定(方法一) 标准差已知方案 强度评定应由连续三
72、组试件组成一个验收批,其强度应满足下列要求: fcu fcu,k+0.7 o fcu,min fcu,k0.7 o 当混凝土强度等级不高于C20时,其强度的最小值尚应满足下式要求: fcu,min 0.85 fcu,k 当混凝土强度等级高于C20时,其强度的最小值尚应满足下式要求: fcu,min 0.90 fcu,k 标准差未知方案 强度评定时,应由不少于10组试件组成一个验收批,其强度应满足下列要求 fcu 1S fcu 0.90 fcu,k fcu,min 2fcu,k 2、非统计方法评定(方法二) fcu 1.15fcu,k fcu,min 0.95fcu,k 6-9 普通混凝土的配合
73、比设计 一般情况下各项材料的质量比:水泥:砂:石子:水=1:2.4:4:0.6一、混凝土配合比设计的基本要求 1、达到混凝土结构设计的强度等级 2、满足混凝土施工所要求的和易性 3、满足工程所处环境和使用条件对混凝土耐久性的要求 4、符合经济原则,节约水泥,降低成本。二、混凝土配合比设计的资料准备 1、了解工程设计要求的混凝土等级、质量稳定性的强度标准差确定强度。 2、工程所处环境对混凝土耐久性的要求,确定最大水灰比和最小水泥用量. 3、结构构件断面尺寸及钢筋配置情况,确定混凝土骨料的最大粒径。 4、混凝土施工方法和管理水平,确定混凝土的坍落度和骨料的最大粒径。 5、掌握原材料的性能指标。如水
74、泥、骨料、水、外加剂等。三、混凝土配合比设计中的三个参数 水灰比(W/C):水与水泥重量之比。 砂率(s=mS0/mS0+mg0):砂子的重量与砂子和石子总重量之比。 单位用水量:水泥浆与骨料之间的比例关系,1立方米混凝土的用水量。四、混凝土配合比设计的步骤 1、初步计算配合比的确定 配置强度( fcu,o )的确定 按公式计算:fcu,o fcu,k +1.645 A、当施工单位近期有同一品种混凝土强度资料时,可计算标准差( ) B、当施工单位无历史统计资料时, 可按表6-22取值。 C 、遇到下列情况时应提高混凝土配置强度 现场条件与实验条件有显著差异时;C30以上的混凝土采用非统计方法评
75、定 初步确定水灰比(W/C) W/C = fce /(fcu,o +ab fce ) A、回归系数a和b ,通过实验建立的水灰比与混凝土强度关系式确定。 B、当不具备上述试验统计资料时,回归系数a和b可按表6-23取值。 选取1m3混凝土的用水量(mw0) A、干硬性和塑性混凝土用水量的确定 a、水灰比在0.400.80范围时,按表6-24、6-25取值 b、水灰比小于0.40的混凝土,则根据试验确定。 B、流动性和大流动性混凝土的用水量计算 a、以表6-25中的用水量为基础,按坍落度每增加20mm,用水量增加5kg计算。 b、掺外加剂时的混凝土用水量按下式计算: mwa= mw0(1) :外
76、加剂的减水率(%),根据试验确定。 计算1m3混凝土的水泥用量(mc0) mw0/ mc0=W/C,计算结果应满足表6-17中规定的最小水泥用量。 选取合理的砂率值( s) 根据混凝土拌合物的和易性,通过试验求出合理砂率。如无历史资料,坍落度为1060mm的混凝土砂率可根据骨料种类、规格和水灰比,按表6-26选用。 计算粗、细骨料的用量( mg0 )及( ms0 ) A、质量法 mw0 + mc0 +mg0 + ms0 = mcp mcp: 1m3混凝土的假定质量,(kg/m3), s= ms0 /mg0 + ms0 100% 取值范围是2350 2450 kg/m3 B、体积法 mw0 /
77、w + mc0/ c +mg0/ g + ms0/ s +0.01=1 s= ms0 /(mg0 + ms0) 100% :混凝土含气量百分数,不使用外加剂为1。2、混凝土配合比的试配、调整与确定 配合比的试配与调整;设计配合比的确定;混凝土表观密度的校正。3、施工配合比 mw0/ , mc0 / ,mg0 / ,ms0 /五、普通混凝土配合比设计举例 计算步骤如下: 1、初步计算配合比 确定配置强度( fcu,o ) 确定水灰比(W/C) 确定单位用水量(mw0) 确定的水泥用量(mc0) 确定合理的砂率值( s) 计算粗、细骨料的用量( mg0 )及( ms0 ) 2、配合比的试配、调整与
78、确定 配合比的试配、调整、确定。 强度检验。 3、现场施工配合比 mc / = mc mg /= mg(1+0.01b) ms /= ms (1+0.01a) mw/ = mw_ 0.01a ms _ 0.01b mg 6-10 轻混凝土 轻混凝土是指表观密度小于1950 kg/m3的混凝土。 一、轻骨料混凝土 轻骨料 轻粗骨料:凡粒径大于5mm,堆积密度小于1000 kg/m3的轻质骨料,称为 轻细骨料:凡粒径小于5mm,堆积密度小于1000 kg/m3的轻质骨料,称为 常用的轻骨料:工业废料轻骨料:粉煤灰陶粒、自燃煤矸石、膨胀矿渣珠、煤渣、轻砂等;天然轻骨料:浮石、火山渣、轻砂等;人造轻骨
79、料:页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩、轻砂等。 1、堆积密度 轻粗骨料的堆积密度分为:300、400、500、600、700、800、900、1000。 轻细骨料的堆积密度分为:500、600、700、800、900、1000、1100、1200 2、粗细程度与颗粒级配 保温及结构保温轻骨料混凝土用的轻粗骨料,其最大粒径不宜大于40mm。 结构轻骨料混凝土用的轻粗骨料,其最大粒径不宜大于20mm。 轻砂的细度模数不宜大于4.0,其大于5mm的累计筛余量不宜大于10%。 3、强度 采用筒压法测定轻粗骨料的强度,称筒压强度。如图6-20。 4、吸水率 轻砂和天然轻粗骨料的吸水率不作规定;其它轻粗骨料
80、的吸水率不大于22% 5、有害物质含量及其它性能 轻骨料中严禁混入煅烧过的石灰石、白云石及硫化铁等物质,如表6-29。 、轻骨料混凝土的技术性质 1、和易性 拌合物的用水量由两部分组成,一部分为使拌合物获得要求流动性的用水量,称为净用水量;另一部分为轻骨料1h的吸水量,称为附加水量。 2、表观密度 轻骨料混凝土干表观密度分十二个等级,即800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900 (kg/m3)。 3、抗压强度 轻骨料混凝土按其立方体抗压强度标准值划分为十一个等级:LC5.0、LC7.5、LC10、LC15、LC20、LC2
81、5、LC30、LC35、LC40、LC45、LC50。见表6-30 4、弹性模量与变形 轻骨料混凝土的弹性模量为同等级普通混凝土的5070%;收缩和徐变比普通混凝土相应大2050%和3060%;热膨胀系数比普通混凝土小20%。 5、热工性 、轻骨料混凝土的配合比设计及施工要点简介 P111 、轻骨料混凝土的特点及应用 特点:轻骨料混凝土的表观密度比普通混凝土减少1/41/3,隔热性能改善,可使结构尺寸减小,增加建筑物的使用面积、降低基础工程费用和材料运输费用,其综合效益良好。 应用:轻骨料混凝土主要适用于高层及多层建筑、软土地基、大跨度结构抗震结构、要求节能的建筑和旧建筑的加层等。 二、大孔混
82、凝土简介 P112 三、多孔混凝土简介 P112 6-11 其它品种混凝土简介 一、抗渗混凝土(防水混凝土) 1、普通抗渗混凝土 2、外加剂抗渗混凝土 二、高强混凝土 C60及C60以上的混凝土。 三、大体积混凝土 采用中、低热水泥配置。 四、纤维混凝土 在混凝土中加入纤维材料,如钢纤维、玻璃纤维等 五、防辐射混凝土 在混凝土中加入防X射线、射线材料,如重晶石等。 6-12 建筑砂浆简介 建筑砂浆是由胶结材料、细骨料、掺加料和水配制而成的建筑工程材料。 建筑砂浆按用途分类:砌筑砂浆;抹面砂浆;特殊砂浆。 建筑砂浆按胶结材料分类:水泥砂浆;水泥混合砂浆;石灰砂浆。 一、砌筑砂浆 1、砌筑砂浆的组
83、成材料 水泥:普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、砌筑水泥等。 砂:河砂、山砂、人工砂、特细砂等。 掺合料:石灰膏、电石膏、粉煤灰、粘土膏。 水:自来水、地下水等。 外加剂: 2、砌筑砂浆的技术性质 砂浆的强度等级及密度 砂浆强度等级分为M2.5、M5.0、M7.5、M10、M15、M20六个等级。砌筑砂浆强度等级为 M10 及M10以下宜采用水泥混合砂浆。 砂浆的流动性(也称稠度) 砂浆的流动性是指砂浆在自重或外力作用下流动性的性能。如表6-33。 砂浆的保水性 砂浆的保水性是指新拌砂浆能够保持其内部水分不泌出流失的能力。 砂浆的保水性采用分层度仪测定,砂浆的分层度一般为1020mm
84、。 砂浆的粘结力 为了保证砌体形成坚固整体,砂浆与基层材料之间应有足够的粘结力。 砂浆的变形 要求。 3、砌筑砂浆的配合比设计 水泥混合砂浆配合比计算 A、确定砂浆的试配强度( fm,o ) fm,o f2+0.645 B、水泥用量计算 a、水泥用量:Qc=1000( fm,o )/ fce b、水泥强度无实测值 : fce = cfce,k C、掺加料用量计算: Q D= Q AQ C D、砂用量计算: 每立方米砂浆中的砂子用量,按干燥状态计算。E、用水量计算:每立方米砂浆中的用水量,根据砂浆稠度选用240 310kg/m3 水泥砂浆配合比选用 如表6-35 配合比试配、调整与确定 4、砂浆
85、配合比计算实例二、抹面砂浆 凡涂抹在建筑物或建筑构件表面的砂浆,统称为抹面砂浆。 1、普通抹面砂浆简介 2、装饰砂浆简介 装饰砂浆的施工方法 拉毛;水刷石;干粘石;斩假石;弹涂;喷涂。 3、特种砂浆简介 防水砂浆 绝热砂浆 吸声砂浆第七章 墙体与屋面材料本章主要内容及学习重点 1、掌握砌墙砖的品种、组成、技术性能及应用。 2、掌握砌块的品种、组成、技术性能及应用。 3、掌握板材的品种、组成、技术性能及应用。 7-1 砌墙砖 凡是由粘土、工业废料或其它地方资源为主要原料,以不同工艺制成的、在建筑中用于砌筑承重和非承重墙体的砖,统称砌墙砖。 砌墙砖的分类 按砖外观形态可分为:普通实心砖和空心砖。
86、按生产工艺方式可分为:烧结砖和非烧结砖。 建筑上常用砌墙砖的品种 烧结砖:粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖。 非烧结砖:碳化砖、常压蒸汽养护硬化蒸养砖、高压蒸汽养护硬化蒸养砖。一、烧结砖 1、烧结普通砖 是以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料经焙烧而成的普通砖。 按焙烧的气氛划分:氧化气氛烧得红砖;还原气氛烧得青砖。 按焙烧方法划分:内燃砖;普通砖。 按焙烧获得的产品划分:正火砖(合格品);欠火砖和过火砖(不合格品)。 烧结普通砖的技术性能指标 A、尺寸规格:240mm115mm53mm B、表观密度:一般为16001800 kg/m3 C、吸水率:一般为8% 16% D、强度等级:MU3
87、0、MU25、MU20、MU15、MU10。见表7-1 E、抗风化性能 是指干湿变化、温度变化、冻融变化等物理因素作用下,材料不破坏并长期保持原有性质的能力。 根据地域的不同,风化指数分为严重风化区和非严重风化区。见表7-2、7-3 F、质量等级:根据外观质量、泛霜和石灰爆裂三项指标分为优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)。见表7-4 烧结普通砖的优点及应用 2、烧结多孔砖和烧结空心砖 用多孔砖或空心砖代替实心砖可使建筑物自重减轻1/3左右;节约粘土20%30%;节约燃料10% 20%;烧成率高;造价降低20%;施工效率提高40%并能改善砖的绝热和隔声性能;在相同的热工性能要求下,墙厚可以
88、减薄一半 烧结多孔砖 烧结多孔砖的孔洞率15%,孔的尺寸小而数量多的烧结砖。 种类和规格: M型190mm190mm90mm P型240mm115mm90mm 孔洞尺寸:圆孔直径22mm;非圆孔直径15mm; 强度等级: MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5六个等级,表7-5。 质量等级:优等品(A)、一等品(B)、合格品(C),表7-6、7-7。 烧结空心砖 是以粘土、页岩、煤矸石为主要原料,经焙烧而成的孔洞率35%的砖。 规格: 290mm190mm90mm ;240mm180mm115mm 种类:按表观密度不同可分为800、900、1100 (kg/m3 )三个密
89、度等级。 质量等级:优等品(A)、一等品(B)、合格品(C),表7-9。 3、烧结页岩砖简介 4、其它粘土质烧结砖简介 烧结煤矸石砖烧结粉煤灰砖。二、非烧结砖 1、蒸压灰砂砖 是以石灰、砂子为原料(可加入着色剂或掺合剂),经配料、拌和、压制成型和蒸压养护(1751910C,0.81.2MPa的饱和蒸汽)而制成的。 规格: 240mm115mm53mm 技术指标:表观密度为1800 1900 (kg/m3 ),导热系数为0.61W/mK。 灰砂砖的强度等级: MU25、MU20、MU15、MU10四个等级,见表7-10 质量等级:优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)。 2、蒸压(养)粉煤灰砖
90、 是以电厂废料粉煤灰为主要原料,掺入适量的石灰和石膏或再加入部分炉渣等,经配料、拌和、压制成型、常压或高压蒸汽养护而成的实心砖。 规格: 240mm115mm53mm 技术指标:表观密度为1500 (kg/m3 )。 灰砂砖的强度等级: MU20、MU15、MU10、MU7.5四个等级,见表7-11 质量等级:优等品(A):强度 MU15 ;干燥收缩率0.60mm/m。 一等品(B):强度 MU10;干燥收缩率0.75mm/m。 合格品(C):强度 MU10;干燥收缩率0.85mm/m。3、炉渣砖 是以煤燃烧后的炉渣(煤渣)为主要原料,掺入适量的石灰和电石渣、石膏等材料,经混合、搅拌、成型、蒸
91、汽养护等而制成的砖。 规格: 240mm115mm53mm 技术指标:表观密度为1500 2000 (kg/m3 ) ;吸水率为6% 19%。 灰砂砖的强度等级: MU20、MU15、MU10三个等级,见表7-12。 7-2 墙用砌块 砌块是大于砌墙砖的人造块材,高度一般不大于长度或宽度的6倍,长度不超过高度的3倍。 按照规格尺寸划分:大型砌块(高度大于980mm);中型砌块(高度为380 980mm);小型砌块(高度为115 380 mm)。 按用途划分:承重砌块和非承重砌块。 按有无孔洞划分:实心砌块和空心砌块。 按材质划分:硅酸盐砌块;轻骨料混凝土砌块;加气混凝土砌块;混凝土砌块 一、蒸
92、压加气混凝土砌块 是以钙质材料(水泥、石灰等)和硅质材料(砂、矿渣、粉煤灰等)以及加气剂(铝粉)等,经配料、搅拌、浇注、发气、预养切割、蒸汽养护等而制成的砌块。 按养护方法划分为:蒸养加气混凝土砌块和蒸压加气混凝土砌块。 按原材料品种划分为:蒸压水泥石灰砂加气混凝土砌块;蒸压水泥石灰粉煤灰加气混凝土砌块;蒸压水泥矿渣砂加气混凝土砌块;蒸压水泥石灰尾矿加气混凝土砌块;蒸压水泥石灰沸腾炉渣加气混凝土砌块;蒸压水泥石灰煤矸石加气混凝土砌块;蒸压石灰粉煤灰加气混凝土砌块。 1、砌块的尺寸规格 LBH L:600mm B:100、125、150、200、250、300及120、180、240(mm) H
93、:200、250、300 (mm) 2、砌块抗压强度和体积密度等级 砌块的强度等级 见表7-13 抗压强度划分为:A1.0,A2.0,A2.5,A3.5,A5.0,A7.5,A10.0七个级别 砌块的体积密度等级 见表7-14 砌块的干体积密度划分为:B03,B04,B05,B06,B07,B08六个级别。 砌块等级 见表7-15 按尺寸偏差、外观质量、体积密度分为优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)3、蒸压加气混凝土砌块的抗冻性 蒸压加气混凝土砌块的抗冻性、收缩性和导热性应符合表7-16。4、粉煤灰加气混凝土砌块的应用 特点:质量轻,表观密度为粘土砖的1/3,保温、隔热、隔声性能好,抗震
94、性好,导热系数低,耐火性好,易于加工,施工方便等。 应用:低层建筑的承重墙,多层建筑的间隔墙、高层框架结构的填充墙,一般工业建筑的围护墙。二、蒸养粉煤灰砌块 是以粉煤灰、石灰、石膏和骨料(炉渣、矿渣)等为原料,经配料、加水搅拌、振动成型、蒸汽养护而制成的密实砌块。 规格:880mm380mm240mm ;880mm420mm240mm。 1、粉煤灰砌块的主要技术性能指标 按立方体试件的抗压强度等级: MU10、MU13两个等级。 按外观质量、尺寸偏差和干缩性分为:一等品(B)、合格品两个等级。 按立方体抗压强度、碳化强度、抗冻性和表观密度应符合表7-17。 粉煤灰砌块的干缩值应符合表7-18。
95、 2、粉煤灰砌块的应用 用于工业、民用建筑的墙体粉煤灰砌块和基础。3、普通混凝土小型空心砌块简介 是以普通混凝土拌合物为原料,经成型、养护而成的空心块体墙材。 规格: 390mm190mm190mm 强度等级:MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10.0、MU15.0、MU20.0,见表7-19。 质量等级:优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)。 技术性能:相对含水率应符合表7-20的规定;抗渗性应满足表7-21的规定;抗冻性应符合表7-22的规定。4、混凝土中型空心砌块简介 是以水泥或无熟料水泥,配以一定比例的骨料,制成空心率25%的制品。 尺寸规格 LBH L:500mm、600m
96、m、800mm、1000mm B:200mm、240mm H:400mm、450mm、800mm、900mm 强度等级:MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10.0、MU15.0,见表7-23。5、企口空心混凝土砌块 是采用最大粒径为6mm的小石子配制成干硬性混合料,经振动加压成型、自然养护而成。特点质量轻、强度较高、耐火、抗冻性好,制造简单施工方便。 7-3 墙用板材简介 以围护墙体的建筑体系,具有质轻、节能、施工方便快捷、使用面积大、开间布置灵活等特点,发展前景良好。 一、水泥类墙用板材 1、预应力混凝土空心墙板 2、玻璃纤维增强(GRC)空心轻质墙板 3、纤维增强水泥平板(TK板)
97、4、水泥木丝板 5、水泥刨花板 6、其它水泥类板材 二、石膏类墙用板材 1、纸面石膏板 2、石膏纤维板 3、石膏空心板 4、石膏刨花板 三、植物纤维类板材 1、稻草(麦秸)板 2、稻壳板 3、蔗渣板 4、麻屑板 四、复合墙板 1、混凝土夹心板;2、泰柏墙板;3、轻型夹心板。 常用墙体材料的主要组成、特性和应用见表7-26。 7-4 屋面材料简介 一、屋面瓦材 1、烧结类瓦材 粘土瓦;琉璃瓦。 2、水泥类屋面瓦材混凝土瓦;纤维增强水泥瓦;钢丝网水泥大波瓦。 3、高分子类复合瓦材 纤维增强塑料波形瓦; 聚氯乙烯波形瓦; 木质纤维波形瓦 ; 玻璃纤维沥青瓦。 二、屋面用轻型板材 1、EPS轻型板;
98、2、硬质聚氨酯夹心板; 3、植被屋面; 4、刚性蓄水屋面。第八章 建筑钢材本章主要内容及学习重点 1、掌握建筑钢材的力学性能、工艺性能及国家标准的技术要求。 2、掌握建筑采用的钢材品种、特点,选择原则、锈蚀的成因及防护。 3、了解钢材的化学成分、所含合金元素等对钢材的性能、质量的影响。 8-1 钢的冶炼加工与分类 一、钢的冶炼加工及其对钢材质量的影响 是将熔融的生铁进行氧化,使碳的含量降低到一定的限度,同时把其它杂质的含量也降低到允许范围内。在理论上凡含碳量在2%以下,含有杂质较少的铁碳合金钢称为钢。 大规模炼钢的方法如下: 转炉炼钢法:以焦碳为燃料、纯氧吹入炼钢炉的铁水中进行冶炼。 平炉炼钢
99、法:以固态或液态生铁、废钢铁或铁矿石作原料,用煤气或重油为燃料在平炉中进行冶炼的方法。 电弧炉炼钢法:以电为能源迅速加热生铁或废钢铁原料的方法。 根据脱氧程度不同,浇注钢锭分为:沸腾钢、镇静钢、半镇静钢三种。 二、钢的分类 1、按化学成分分类 低碳钢(含碳量0.25%) 碳素钢 中碳钢(含碳量为0.25% 0.60% ) 高碳钢(含碳量 0.60%) 低合金钢(合金元素总量5.0%) 合金钢 中合金钢(合金元素总量5.0% 10.0% ) 高合金钢(合金元素总量 10.0%) 2、按质量分类 普通碳素钢(含硫量 0.055% 0.065% ,含磷量 0.045% 0.085% ) 优质碳素钢(
100、含硫量 0.03% 0.045% ,含磷量 0.035% 0.04% ) 高级碳素钢(含硫量 0.02% 0.03% ,含磷量 0.027% 0.035% ) 3、按用途分类 结构钢:建筑工程用结构钢;机械制造用结构钢。 工具钢:制作刀具、量具、模具等。 特殊钢:不锈钢、耐酸钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。 8-2 建筑钢材的主要技术性能 一、力学性能 1、抗拉性能 抗拉性能是表示钢材性能和选用钢材的重要指标。如图8-1的应力-应变曲线 弹性阶段(O A) 此阶段应力与应变成正比,为弹性变形阶段。 屈服阶段(A B) 此阶段应力与应变不成正比,开始出现塑性变形,为屈服阶段。 强化阶段(B C) 当
101、应力超过屈服点时,会产生更大的塑性变形,达到最高点的应力值,即为极限抗拉强度,简称抗拉强度。 颈缩阶段(C D) 受力达到最高点后,钢材试件急剧形变,迅速被拉长,断面急剧缩小直至断裂。 伸长率=(L 1L0)/L0100% 2、冲击韧性 冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载而不被破坏的能力。 钢材的冲击韧性检测采用冲击韧性试验机,即检测试件承受冲击弯曲而断裂的最大冲击应力,见图8-4。 影响因素:钢材内硫、磷含量的高低,化学偏析,含有非金属夹杂物及焊接形成的微裂纹等都会影响冲击韧性。 时效:钢材随时间的延长而表现出强度提高,塑性和冲击韧性下降的现象。 3、疲劳强度 疲劳破坏:钢材在交变荷载反复作用下,
102、可在最大应力远低于抗拉强度的情况下突然,这种破坏称为疲劳破坏。 疲劳强度:是指试件在交变应力作用下,不发生疲劳破坏的最大应力值。 影响因素:钢材内部化学成分的偏析、夹杂物的多少,以及最大应力处的表面光洁程度、加工损伤等都会影响疲劳强度。 4、硬度 金属材料表面能抵抗其它硬物压入表面局部体积的能力称为硬度。 二、工艺性能 冷弯、冷拉、冷拔及焊接性能均是建筑钢材的重要性能。 1、冷弯性能 冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。试件弯曲的角度()和弯心直径对试件厚度的比值(d/)来表示,如图8-7、8-8。 2、冷加工性能及时效 冷加工强化处理 将钢材在常温下进行冷加工,使之产生塑性变形,从而
103、提高屈服强度,这个过程称为冷加工强化处理。 A、冷拉:将热轧钢筋用冷拉设备加力进行张拉,使之伸长。 B、冷拔:将光面圆钢筋通过硬质合金拔丝模孔强行拉拔。 实效 钢材经冷加工后,在常温下存放1520h(自然实效)或加热至1002000C保持2h左右(人工实效),其屈服强度、抗拉强度及硬度进一步提高,而塑性及韧性继续降低的现象。实效如图8-9。 3、焊接性能 焊接是各种型钢、钢板、钢筋的重要连接方法。 钢材的可焊性:是指钢材是否适应通常的方法与工艺进行焊接的性能。其好坏主要取决于钢的化学成分。 三、钢的化学成分对钢材性能的影响 钢材中除基本元素铁和碳外,还含有硅、锰、硫、磷及氢、氧、氮等元素。 碳
104、:钢中含碳量的多少,直接影响钢的机械性能。如图8-10。 硅:含量1%时,可提高强度;含量1%时,冷脆性增强,可焊性变差。 锰:改善热加工性能,含量在0.8%1.0%时,可提高强度和硬度;含量1%时,强度提高的同时,钢材的塑性及韧性有所下降,可焊性变差。 磷:对钢材有害。可提高强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性增强,钢材的塑性及韧性下降,可焊性变差。 硫:对钢材有害。可使钢材的冲击韧性、疲劳强度、可焊性、耐腐蚀性降低,热脆性提高。 氧、氮:对钢材有害。使钢材的塑性及韧性下降,冷弯性和可焊性变差。 铝、钛、钒、铌:制作合金钢,可显著提高强度和改善韧性。 8-3 建筑钢材的标准与选用 一、钢结构用钢材
105、1、碳素结构钢 碳素结构钢主要包括结构钢和工程用热轧钢板、钢带、型钢等。 牌号表示方法 碳素结构钢按屈服点分为:195、215、235、255、275(MPa)五个等级。 碳素结构钢按硫、磷分为:A、B、C、D四个质量等级。 碳素结构钢按脱氧程度不同分为: 特殊镇静钢(TZ)、镇静钢(Z)、半镇静钢(b)、沸腾钢(F)。 钢的牌号由代表屈服点字母Q、屈服点数值、质量等级和脱氧程度表示。 例如: Q235AF。 技术要求 碳素结构钢的技术要求包括化学成分、力学性能、冶炼方法、交货状态及表面质量五个方面,见表8-1、8-2、8-3。 各类牌号钢材的性能和用途 Q235:用途最为广泛,具有较高的强度
106、,良好的塑性、韧性和可焊性,成本低,可制成各种型钢和钢板。 Q195、Q215:强度较低,但塑性和韧性较好,易于冷加工,可制成各种钢钉、铆钉、螺栓及钢丝等。 Q255、Q275:强度较高,但塑性、韧性和可焊性较差,不易焊接和冷加工可用于制作带肋钢筋、螺栓配件、机械零件及工具等。 2、低合金高强度结构钢 低合金高强度结构钢是在碳素结构钢的基础上,添加少量的一种或几种合金元素(总含量小于5%)的一种结构钢。 牌号表示方法 碳素结构钢按屈服点分为:295、345、390、420、460(MPa)五个等级。 碳素结构钢按硫、磷分为:A、B、C、D、F五个质量等级。 钢的牌号由代表屈服点字母Q、屈服点数
107、值和质量等级表示。例如Q345A 标准与选用 低合金高强度结构钢的化学成分、力学性能见表8-4、8-5。 2、钢结构用钢材 热轧型钢 热轧型钢有角钢、工字钢、槽钢、T型钢、H型钢、Z型钢等。 冷弯薄壁型钢 冷弯薄壁型钢有角钢、槽钢等开口薄壁型钢,方型、矩形等空心薄壁型钢。 钢板、压型钢板 钢板有钢板、钢带。 压型钢板有波形板、双曲板、V形板。彩色钢板、镀锌薄钢板、防腐薄钢板 二、钢筋混凝土用钢板 钢筋混凝土结构用的钢筋和钢丝,是由碳素结构钢和低合金结构钢轧制而成 品种:热轧钢筋、冷加工钢筋、热处理钢筋、钢丝和钢绞线。直条和盘条。 1、热轧钢筋 热轧钢筋按轧制的外形分为:热轧光圆钢筋,热轧带肋钢
108、筋。 热轧钢筋按肋纹的形状分为:月牙肋和等高肋。如图8-11。 热轧钢筋的力学性能和工艺性能见表8-6、8-7。 2、预应力混凝土用热处理钢筋 是采用热轧带肋钢筋经淬火、回火和调质处理后的钢筋。 按直径分为:6、8.2、10(mm) 按外形分为:有纵肋和无纵肋两种。 3、冷轧带肋钢筋 热轧圆盘条经冷轧后,在其表面带有沿长度方向均匀分布的三面或两面横肋,即为冷轧带肋钢筋。 按抗拉强度分为:CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170五种。 C、R、B分别代表冷轧、带肋、钢筋。力学性能和工艺性能见表8-8。 4、预应力混凝土用钢丝和钢绞线 钢丝分为消除应力光圆钢丝(S)、
109、消除应力刻痕钢丝(SI)、消除应力螺旋肋钢丝(SH)、冷拉钢丝(RCD)。力学性能见表8-9。 预应力混凝土用钢丝按应力松弛分为:级松弛;级松弛。三、钢材的选用原则 1、荷载性质;2、使用温度;3、连接方式;4、钢材厚度;5、结构重要性。 8-3 钢材的锈蚀与防止 一、钢材的锈蚀 钢材的锈蚀是指钢的表面与周围介质发生化学作用或电化学作用而遭到侵蚀而破坏的过程。 钢材锈蚀产生的后果是钢材有效断面减小,产生的锈坑和锈斑使钢材的疲劳强度大为降低,甚至出现脆性断裂。 产生的原因:环境湿度、侵蚀性介质性质及数量、钢材材质及表面状况等。 1、化学锈蚀 钢材与周围介质发生化学反应而产生的锈蚀。 2、电化学锈
110、蚀 金属表面形成了原电池而产生的锈蚀。 二、锈蚀的防止 1、保护层法 金属表面镀耐蚀较强的金属面层(如电镀);金属表面涂饰涂料(如油漆);金属表面增加保护层(如塑料、沥青、搪瓷等)。 2、制成合金钢 如不锈钢等。第九章 木材本章主要内容及学习重点 1、了解木材的品种,宏观、微观结构,主要性质。 2、掌握木材的各向异性、湿胀干缩性、含水率等对木材性能的影响。 3、了解木材的主要用途、综合利用及节约使用木材的意义。 9-1 木材的分类及构造 一、木材的分类 1、针叶树 外观特点:树叶细长呈针状,树干直而高、纹理平顺、材质均匀、木质软。 木材特点:表观密度和胀缩变形较小,强度较高,耐腐蚀好。 应用:
111、承重结构构件、门窗、地面材料、装饰材料。 代表树木:松树、杉树、柏树等。 2、针叶树 外观特点:树叶宽大呈片状,树干通直部分较短、木质较硬,难加工。 木材特点:强度大,膨胀变形较大,易翘曲、开裂。 应用:内部装修材料,制作家具,胶合板、刨花板、细木工板、密度板等。 代表树木:楸子、黄菠萝、水曲柳、怍木、榆树、桦树等。 二、木材的构造 1、木材的宏观构造 宏观构造是指肉眼和放大镜能观察到的木材组织结构。 由于木材各向异性,则通过横切面、径切面和弦切面了解其构造,如图9-1 木材断面组成:树皮、髓心和木质部组成的。 年轮:从横切面可以看到深浅相间的同心圆,年轮均匀且密实,木材质量好 春材(早材):
112、每一年轮中,色浅而质软的部分称为春材。 夏材(晚材):每一年轮中,色深而质硬的部分称为夏材。 2、木材的微观构造 微观构造是指在显微镜下所见到的木材组织结构。 针叶树和阔叶树的微观构造不同,如图9-2、9-3。 9-2 木材的主要性质 一、密度与表观密度 木材的密度平均约为:1.55g/cm3,表观密度平均约为:550kg/m3。 二、含水量 木材的含水率:木材中所含水的质量占干燥木材质量的百分率,称为木材的含水率。木材中含水的种类:自由水、吸附水、化合水三种。 自由水:是存在于细胞腔和细胞间隙内的水分。木材干燥时自由水首先蒸发自由水存在影响木材的表观密度和抗腐蚀性。 吸附水:是存在于细胞壁内
113、的水分。木材受潮时其细胞壁首先吸水,吸附水的变化对木材的强度和湿胀干缩性影响很大。 化合水:化学成分中的结合水。 木材的吸湿性:干燥的木材具有从周围的空气中吸收水分的性质,称为木材的吸湿性。 木材的饱和纤维点:当木材中仅有细胞内充满水,并达到饱和状态,而细胞腔和细胞间隙无自由水时,称为木材的饱和纤维点。根据树种的不同,一般为25%35%,平均值为30%。 木材平衡含水率:木材在一定的温度、湿度环境中,达到与环境湿度相平衡的相对稳定的含水率,称为木材平衡含水率。我国木材平衡含水率平均为15%,(北方约为12%,南方约为18%)。 三、木材的湿胀干缩 木材细胞壁内吸附水含量的变化会引起木材的变形,
114、即木材的湿胀干缩性。 木材含水率的变化对其膨胀的影响,如图9-5、9-6。四、强度 1、木材的各种强度 抗压强度 抗拉强度 抗弯强度 抗剪强度 横纹强度 1 23 3/2 2 1/7 1/3 顺纹强度 1/10 1/3 1/20 1/3 1/2 1 2、影响木材强度的主要因素 影响木材强度的因素有以下几个方面: 木材是非均质材料各向异性,如顺纹和横纹对木材强度影响较大; 木材本身缺欠的影响,如木节、斜纹、裂纹、虫蛀、腐蚀等的影响; 外界及环境因素的影响,如含水率、负载持续的时间、环境温度等因素对木材强度的影响。 3、木材的力学性质 我国常用树种的木材主要物理力学性质,见表9-2。 9-3 木材
115、的防护 一、木材防腐防虫 木材受到真菌侵害后,其细胞改变颜色,结构逐渐变松、变脆,强度和耐久性降低,这种现象称为木材的腐蚀。 真菌生存的条件:适当的水分、足够的空气和适宜的温度。当空气相对湿度大于90%,木材的含水率在35%50%,环境温度25300C,适宜真菌生长。 木材防腐的原理:破坏真菌及虫类生存和繁殖的条件。 木材防腐的措施: 1、物理防腐 对木结构采取通风、防潮、表面涂饰涂料等措施。 2、化学防腐 化学防腐措施如下: 水溶性防腐剂,主要用于不受潮的木结构; 油溶性防腐剂,主要用于虫害严重地区的木结构; 油类防腐剂,主要用于长期受潮的木结构和白蚁经常出没的部位; 膏类防腐剂,主要用于经
116、常受潮的部位和通风不良处。 二、木材防火 常用的防火处理是在木材表面涂刷或覆盖难燃材料。 9-4 木材在建筑工程中的应用 一、木材的种类与规格 建筑工程中常用木材,按其用途和加工程度分为:原条、原木、锯材三类。见表9-3、9-4、9-5。二、木材的综合利用 将木材加工过程中的大量边角、碎料、刨花、木屑等,经过再加工处理,制成各种人造板,有效的提高木材利用率,称为木材的综合利用。 1、胶合板 2、细木工板 3、纤维板:硬质纤维板;中密度纤维板;软质纤维板。 4、刨花板、木丝板、木屑板 三、木质地板 1、条木地板 2、拼花地板 3、漆木地板 4、复合地板 第十章 建筑塑料、涂料与胶粘剂本章主要内容
117、及学习重点 1、掌握塑料的组成、品种、性能、特点及其在建筑工程中的应用。 2、掌握涂料的组成、品种、性能、特点及其在建筑工程中的应用。 3、掌握胶粘剂的组成、品种、性能、特点及其在建筑工程中的应用。 10-1 建筑塑料 塑料制品:是以合成树脂为主要组成原料,在一定温度和压力下制成各种形状,且在常温常压下能保持其形状不变的有机合成高分子材料。 建筑塑料:是指用于建筑工程的各种塑料及制品。 一、塑料的主要特性 建筑塑料具有的优点: 密度小、质量轻;比强度高;化学稳定性优良;耐水和水蒸气性能好;导热系数低;电绝缘性好;吸音、减震性好;装饰性好;可加工性好。 建筑塑料具有的缺点: 杨式弹性模量小、刚度
118、小、易变形;耐热、耐燃性小;易老化;表面硬度低;热膨胀系数大。 二、塑料的组成 塑料:是一种高分子有机化合物,以合成树脂为主要成分,加或不加添加剂,经一定温度和压力,塑制成型的材料。 热塑性塑料:这类塑料受热时软化,冷却后硬化,在次过程中没有发生化学变化,重复多次仍保持这种热软冷硬的性质。 热固性塑料:此类塑料在加工成型过程中受热时软化,同时发生化学变化,相邻分子交联为网状或体型结构而逐渐硬化,冷却后再受热也不软化,最终成为不熔物质。 1、合成树脂 合成树脂是用人工合成的高分子聚合物,简称树脂。 合成树脂主要是由碳、氢和少量氧 、氮、硫等原子以某种化学键结合而成的有机化合物。 合成树脂按生产的
119、合成方法分为:加聚树脂和缩聚树脂。 加聚树脂(聚合树脂):是由含不饱和双键的化合物单体,通过引发剂使双键打开,并以共价键结合起来,而成为巨大的聚合物分子。 缩聚树脂(缩合树脂):是由一种、两种或三种官能团的化合物单体,在加热或催化剂作用下,脱掉小分子,逐步结合而成。 合成树脂按受热时发生的变化不同分为:热塑性树脂和热固性树脂。 热塑性树脂:这类树脂在加工成型过程中,受热后软化,冷却后硬化,在次过程中没有发生化学变化,冷热重复多次仍保持这种热软冷硬的性质。 热固性树脂:此类树脂在加工成型过程中,受热后软化,同时发生化学变化,相邻分子交联为网状或体型结构而逐渐硬化,冷却后再受热也不软化,成为不熔、
120、不溶性物质。 2、添加剂 填充料:降低高分子化合物链间的流淌性,提高其强度、硬度和耐热性,降低成本等作用。如滑石粉、硅藻土、云母、石灰石、玻璃纤维,木粉、纸屑等 增塑剂:增加塑料的可塑性、柔软性,减少脆性。如邻苯二甲酸二丁酯等 稳定剂:加入稳定剂可以提高质量,延长使用寿命。如硬脂酸盐、铅白等 润滑剂:为了便于脱模和使制品表面光洁。 着色剂:使塑料具有鲜艳的色彩和光泽,增加分散性、附着性,不与塑料成分发生化学反应,增加抗溶性和不退色性。如有机色料、无机色料和颜料。 三、塑料的分类 按树脂的合成方法分为:聚合物塑料和缩合物塑料。 按树脂在受热时所发生的变化不同分为:热塑性塑料和热固性塑料。1、聚合
121、类树脂和塑料 聚乙烯(PE) 由乙烯单体聚合而成。 聚氯乙烯(PVC) 由氯乙烯单体聚合而成。 聚苯乙烯(PS) 由苯乙烯单体聚合而成。 ABS塑料 由丙烯腈丁二烯苯乙烯单体聚合而成。 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)有机玻璃,由甲基丙烯酸甲酯单体聚合而成。 丙烯酸(PP) 由丙烯酸单体采用定向催化剂聚合而成。2、缩合类树脂和塑料 环氧树脂(EP) 由双酚A型与环氧氯丙烷在碱性介质中缩合而成。 有机硅(SI) 单官能团、双官能团和三官能团硅醇缩聚而成。 酚醛树脂(PF) 由苯酚与甲醛单体缩合而成。 尿醛树脂(UF) 由尿醛与甲醛单体缩合而成。 三聚氰胺甲醛树脂(MF)由三聚氰胺与甲醛单体缩合而成。
122、 不饱和树脂(UP) 由多元酸与二元醇制成不饱和树脂,经共聚而成。3、玻璃纤维增强塑料 四、常用的建筑塑料及制品 常用塑料的性能、特性及用途,见图10-1、10-2,表10-2。 10-2 建筑涂料 涂料:是一种涂敷在物体表面,能与基材良好黏结,且形成完整、坚韧、连续保护膜的物料。 一、涂料的组成 组成的可分为主要成膜物质、次要成膜物质、辅助成膜物质、稀释剂。 主要成膜物质包括基料、胶粘剂或固着剂,其作用是将涂料中的其它组分粘结在一起,牢固的附着在基层表面形成连续均匀、坚韧的保护膜。 次要成膜物质包括颜料和填料,其作用是遮盖被涂面,并使之具有某种色彩与光泽; 增强涂膜强度;防止紫外线穿透; 提
123、高涂层耐久性;防锈、防腐、防火;降低成本。 稀释剂又称溶剂,其作用是溶解涂料中的主要成膜物质,降低涂料粘度,以便施工操作;增加物体表面润湿性,使涂料能更好地渗入基层,进而提高涂层的封闭性和附着力;加强涂料贮存的稳定性,防止发生凝胶,同时使容器中充满溶剂蒸气和减少涂料表面结皮;改善涂料涂膜的流平性,避免涂层过厚、过薄及刷痕、起皱等弊病。 辅助成膜物质又称助剂,其作用是改善涂料某些性能的重要物质。如:增韧剂、催干剂、固化剂、乳化剂、稳定剂等。二、涂料的分类 按涂料中各组分的作用可分为主要成膜物质、次要成膜物质、辅助成膜物质、稀释剂。 按主要成膜物质的化学组成可分为:有机涂料、无机涂料、复合涂料。
124、按部位可分为:外墙涂料涂料、内墙涂料、地面涂料、顶棚涂料。 按功能可分为:装饰涂料、防水涂料、防腐涂料、防火涂料等。 按分散介质可分为:溶剂型涂料、水乳型涂料、水溶型涂料。 1、有机涂料 溶剂型涂料水溶型涂料乳胶涂料 2、无机涂料 碱金属硅酸盐系的硅酸钠水玻璃外墙涂料和硅酸钾水玻璃外墙涂料;硅溶胶系外墙涂料。 3、复合涂料 有机成膜物质与无机成膜物质按一定比例配合形成的涂料。 4、油漆类涂料 清漆:A虫胶清漆;B醇酸清漆;C酚醛清漆;D硝基清漆。 色漆:A磁漆;B调和漆;C底漆;D防锈漆。三、常用的建筑涂料 1、外墙涂料 外墙涂料的主要功能是装饰和保护建筑物的外墙面,使建筑物外貌整洁美观,从而
125、达到美化城市环境的目的。 聚氨酯系外墙涂料 是以聚氨酯丙烯酸酯树脂为主要成膜物质,填加优质的颜料、填料及助剂,经研磨配制而成的双组分溶剂型涂料。 应用:用于混凝土或水泥砂浆外墙装饰,如高级住宅、商业群楼、宾馆等。 丙烯酸系列外墙涂料 是以该性丙烯酸共聚物为主要成膜物质,掺入紫外光吸收剂、颜料、填料有机溶剂及助剂等,经研磨而制成的一种溶剂型外墙涂料。 品种:A.BSA丙烯酸外墙涂料;B.苯-丙乳液涂料;C.乙-丙乳液厚涂料;D.坚固丽外墙涂料。 应用:用于高级住宅、工业、高层建筑及高级宾馆、钢结构、木结构等。 无机外墙涂料 是以硅酸钾和硅溶胶为主要成膜物质,加入颜料、填料等,经混合、搅拌和研磨而
126、制成的一种无机外墙涂料。 彩色砂壁状外墙涂料简介 是以合成树脂和着色骨料为主体,外加增稠剂及各种助剂配置而成的。2、内墙涂料 内墙涂料的主要功能是装饰和保护内墙墙面及顶棚,使其美观,达到良好的装饰效果。 乳胶漆 是以合成树脂乳液为基料(成膜材料)的薄型内墙涂料。 品种:A.苯丙乳胶漆; B.乙丙乳胶漆; C.聚醋酸乙烯乳胶内墙涂料;D.氯-偏乳液涂料。 应用:工业及工业建筑物的内墙面装饰和保护,地下及山洞的防水、防潮。 溶剂型内墙涂料 品种:A.过氯乙烯墙面涂料;B.聚乙醇缩丁醛墙面涂料;C.氯化橡胶墙面涂料;D.丙烯酸酯墙面涂料;E.聚氨酯系墙面涂料;F聚氨酯-丙烯酸酯系墙面涂料 应用:用于
127、建筑物内大型厅堂、室内走廊、门厅等部位。 多彩内墙涂料简介 品种:A.水包油型;B.油包水型;C.油包油型;D.水包水型。 应用:用于建筑物内墙和顶棚水泥混凝土、砂浆、石膏板、木材、钢等基面 幻彩涂料简介 应用:用于办公室、住宅、宾馆、商店、会议室等的内墙和顶棚装饰。3、地面涂料 地面涂料的主要功能是装饰和保护室内地面,使地面清洁美观,与其它装饰材料一同创造优雅的室内环境。 品种:A. 过氯乙烯水泥地面涂料; B.聚氨酯地面涂料; C.聚醋酸乙烯水泥地面涂料; D. 环氧树脂厚质地面涂料。 应用:工业及工业建筑物的室内地面的装饰和保护。 10-3 胶粘剂 是指具有良好的粘结性能,能把两个物体牢
128、固地胶接起来一类物质。 一、胶粘剂的组成 1、粘料;2、稀释剂;3、固化剂;4、填料;5 其它添加剂。 二、胶粘剂的分类 动物胶:鱼胶、骨胶、虫胶等 。 天然胶粘剂 植物胶:淀粉、松香、阿拉伯树胶等。 有机胶粘剂 热固性树脂胶粘剂:环氧、酚醛、尿醛、有机硅。胶粘剂 合成胶粘剂 热塑性树脂胶粘剂:聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯 橡胶型胶粘剂:氯丁胶、丁腈胶、硅橡胶等。 混合型胶粘剂:环氧-酚醛、酚醛-丁腈、环氧-尼龙等。 无机胶粘剂 磷酸盐型、硅酸盐型、硼酸盐型。三、影响胶结强度的因素 胶结强度:是指单位胶接面积所能承受的企图使两个被粘物体分开的最大力 影响胶结强度的因素: 1、胶粘剂的性质 2
129、、被粘物的性质 3、被粘物表面粗糙度和表面处理方法 4、被粘物表面被胶粘剂浸润的程度及含水状态、粘结层厚度、粘结工艺、环境因素和接头形式等。 四、常用的胶粘剂 1、环氧树脂胶粘剂 2、聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂 3、聚醋酸乙烯乳液胶粘剂 4、酚醛树脂胶粘剂 5、聚乙烯醇缩尿甲醛胶粘剂第十一章 防水材料本章主要内容及学习重点 1、掌握石油沥青的组成、品种、技术性质和标准、石油沥青改性方法。 2、了解改性石油沥青和合成高分子材料为基料制成的各品种防水卷材、建筑涂料和密封材料的组成、特性和应用。 建筑工程中的防水材料,分为刚性防水材料和柔性防水材料两大类。 刚性防水材料:是以水泥混凝土自防水为主,外掺各种
130、防水剂、膨胀剂等共同组成的水泥混凝土或砂浆自防水结构。 柔性防水材料:是以防水卷材、涂料组成的防水结构。 11-1 沥青 沥青是由多种有机化合物构成的复杂混合物。常温下呈现固体、半固体或液体状态,颜色为褐色以至黑色。 沥青在建筑工程中广泛应用于防水、防腐、防潮、水工建筑与道路工程。 沥青 地沥青 天然沥青;石油沥青。 焦油沥青 煤沥青;页岩沥青。一、石油沥青 石油沥青是一种有机胶凝材料,常温下呈现固体、半固体或粘性液体状态。颜色为褐色以至黑色。 1、石油沥青的组分与结构 油分 油分是沥青中最轻的组分,使沥青具有流动性,呈淡黄至红褐色,占石油沥青的40%60%。 树脂质 树脂质使沥青具有塑性与粘
131、结性,呈黑褐色或红褐色粘稠物质,占石油沥青的15%30%。 沥青质 沥青质使沥青的温度稳定性与粘结性增加,含量愈多沥青的软化点愈高、脆性愈大,呈黑色固体物质,占石油沥青的15%30%。 2、石油沥青的主要技术性质 粘滞性 粘滞性:是反映沥青材料在外力作用下,材料内部阻碍产生相对流动(变形)的能力称为粘滞性。 粘度:是液体沥青在一定温度(250C或600C)条件下,经规定直径(3.5mm或10mm)的孔,漏下50ml所需的秒数。 试验仪器如图11-1。 针入度:是指在温度为250C条件下,以质量100 g 的标准针,经5s沉入沥青中的深度(0.1mm称1度)来表示。 试验仪器如图11-2。 根据
132、针入度和粘度确定石油沥青的牌号,划分如下: 建筑石油沥青的牌号有30号、10号等。 普通石油沥青的牌号有75、65、55号等。 建筑石油沥青的牌号有200、180、140、100甲、100乙、60甲、60乙等号。 塑性 塑性:是指沥青在外力作用下产生变形而不破坏,出去外力后仍能保持变形后的形状不变,并且不产生裂缝的性质称为塑性。 沥青的塑性用“延伸度”或“延伸率”表示,“8”拉伸试验测定仪器如图11-3。 温度敏感性 温度敏感性:是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。 温度敏感性用软化点来表示,“环球法”试验测定仪器如图11-4。 大气稳定性 是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因
133、素的长期综合作用下抵抗老化的性能,它反映沥青的耐久性。 沥青材料受热后产生易燃气体,与空气混合遇火即发生闪火现象,闪火的温度称为闪点(闪火点) 3、石油沥青的技术标准 道路石油沥青、建筑石油沥青和防水石油沥青的技术标准,见表11-1。 一般同一品种的石油沥青,牌号越高,则其针入度越大,脆性越小;延度越大,塑性越好;软化点越低,温度敏感性越大。 4、石油沥青的应用 5、沥青的掺配使用 两种不同牌号的沥青调配后获得新牌号的沥青,其掺配量可按下式计算: 较软沥青掺量(%) 较硬沥青软化点要求的沥青软化点 100 较硬沥青软化点较软沥青软化点 较硬沥青掺量(%)=100较软沥青掺量 二、煤沥青简介 煤
134、沥青是煤干馏过程中的挥发物质煤焦油,经分馏加工后所得的残渣。 煤沥青的大气稳定性与温度稳定性较石油沥青差,含有酚,有毒,防腐性能好,因此适合地下防水层或作防腐材料。 三、改性沥青 在石油沥青中,加入一定量的其它组分的物质,使石油沥青的性能得到不同程度改善后的新沥青,称为改性沥青。 1、橡胶改性沥青 在石油沥青中掺入适量的橡胶后使其改性的产品,称为橡胶改性沥青。 氯丁橡胶改性沥青 丁基橡胶改性沥青 再生橡胶改性沥青 SBS热塑性弹性体改性沥青 2、合成树脂类改性沥青 用树脂改性石油沥青,可以改善其耐寒性、耐热性、粘结性和不透气性。 古马隆树脂改性沥青 聚乙烯树脂改性沥青 环氧树脂改性沥青 APP
135、、APAO树脂改性沥青 APP为无规则聚丙烯均聚物、APAO为丙烯、乙烯、-丁烯共聚物。 3、橡胶和树脂改性沥青 4、矿物填充改性沥青 11-2 防水卷材 防水卷材分为沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材三类。一、沥青防水卷材 沥青防水卷材是在基胎(如原纸、纤维织物等)上浸涂沥青后,再在表面撒布粉状或片状的隔离材料而制成的可卷曲的片状防水材料。 1、石油沥青纸胎油毡 石油沥青纸胎油毡系用低软化点石油沥青浸渍原纸,然后用高软化点石油沥青涂盖油纸两面,再撒以隔离材料所制成的一种纸胎防水材料。 2、石油沥青玻璃布油毡 是用玻璃布为胎基涂盖石油沥青,并在两面撒布粉状隔离材料所制成的
136、。 3、石油沥青玻璃纤维胎油毡 是用玻璃纤维薄毡为胎基,浸涂石油沥青,在其表面涂撒以矿物材料或覆盖聚乙烯膜等隔离材料所制成的一种材料。 4、铝箔面油毡 是用玻璃纤维毡为胎基,浸涂氧化沥青,在其表面用压纹铝箔贴面,底面撒以细颗粒矿物材料或覆盖聚乙烯膜,所制成的一种具有热反射和装饰功能的防水材料。 二、改性沥青防水材料 1、弹性体改性沥青防水卷材(SBS卷材) 是以聚酯粘或玻纤毡为胎基,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)热塑性弹性体作改性剂,在两面覆以隔离材料所制成的建筑防水材料,简称SBS卷材。 按SBS卷材的胎基分:聚酯粘(PY);玻纤毡(G)。 按SBS卷材的表面隔离材料分:聚乙烯膜(PY)、
137、细砂(G)及矿物粒料(M) 。 按SBS卷材的物理力学性能分:型和型。见表11-2、11-3。 2、塑性体改性沥青防水卷材(APP卷材)是以聚酯粘或玻纤毡为胎基,无规则聚丙烯(APP) 或聚丙烯烃类聚合物(APAO、APO)作改性剂,在两面覆以隔离材料所制成的建筑防水材料,简称APP卷材。 APP卷材的品种、规格与SBS卷材相同,其物理力学性能,见表11-4。 3、合成高分子防水卷料 是以合成橡胶、合成树脂或两者的共混体为基料,加入适量的化学助剂和填充料等,经不同工序(混炼、压延或挤出等)加工而成的可卷曲片状防水材料 合成高分子防水卷料的品种有: 橡胶系列:聚氨酯、三元乙丙橡胶、丁基橡胶等。
138、塑料系列:聚乙烯、聚氯乙烯等。 橡胶塑料共混系列:氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材。 常见合成高分子防水卷料的特点和适用范围见表11-5、11-6。 三元乙丙橡胶(EPDM)防水卷材 是以乙烯、丙烯和少量双环戊二烯三种单体共聚物合成的三元乙丙橡胶为主要原料,掺入适量的丁基橡胶、硫化剂、促进剂、软化剂、补强剂和填充剂等,经密炼、拉片、过滤、挤出(或压延)成型、硫化等工序加工制成。 聚氯乙烯(PVC)防水卷材 是以聚氯乙烯树脂为主要原料,掺入填充料和适量的改性剂、增塑剂等,经混炼、挤出或压延成型,分卷包装而成的防水卷材。 氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材 是以氯化聚乙烯树脂和合成橡胶为主要原料,掺入适量的
139、硫化剂、促进剂、软化剂和填充剂等,经素炼、混炼、过滤、挤出(或压延)成型、硫化等工序加工制成的高弹性防水卷材。 11-3 防水涂料 是以高分子合成材料、沥青为主要原料,在常温下呈无定型流态或半流态,经涂布能在结构物表面结成坚韧防水膜的物料总称。 一、沥青防水涂料 1、冷底子油 是在石油沥青中加入汽油、煤油、轻柴油,或者用软化点50700C的煤沥青中加入苯,溶合而配制成的沥青溶液。 应用:用于常温下防水工程的底层,涂刷于干燥的水泥砂浆表面。 2、沥青胶 是在沥青中加入填充料(滑石粉、石灰石粉、白云石粉等,或纤维材料等),经均匀混合后而制成的。 应用:用于屋面防水。 3、水乳型沥青防水涂料 是以沥
140、青为基料,借助于乳化剂作用,在机械强力搅拌下,将熔化的沥青微粒(10m)均匀地分散于溶液中,使其形成稳定的悬浮体而制成的。 应用:用于屋面、墙面防水。 二、高聚物改性沥青防水涂料 是以沥青为基料,用合成高分子聚合物进行改性,制成水乳型和溶剂型防水涂料。 1、氯丁橡胶沥青防水涂料 溶剂型氯丁橡胶沥青防水涂料是以氯丁橡胶和石油沥青溶化于甲基苯(或二甲苯)而形成的一种混合体溶液,其主要技术性能见表11-8。 水乳型氯丁橡胶沥青防水涂料是以阳离子型氯丁乳液和阳离子型石油沥青乳液相混合而成的一种混合体溶液,其主要技术性能见表11-9。 2、水乳型再生橡胶防水涂料 是水乳型双组分(A液、B液)防水冷胶结料
141、。 A液为乳化橡胶,B液为阳离子型乳化石油沥青,两液分组包装,现场配制使用。 应用:适用于屋面、墙体、地面、地下室、冷库的防水、防潮、防腐。 3、聚氨酯防水涂料 是属双组分(甲组分、乙组分)反应型涂料料。甲组分为异氰酸基的预聚体,乙组分含有多羟基的固化剂、稀释剂等,两组分组混合后,经固化反应形成。 应用:适用于卫生间、墙体、水池等防水工程,地下室和有保护层的屋面防水工程中得到广泛应用。 聚氨酯防水涂料的主要技术性能见表11-10。 三、用于屋面防水工程的材料选则 根据建筑物的性质、重要强度、使用功能要求、建筑结构的特点以及防水耐用年限等,将屋面防水分为四个等级见表11-11。 11-4 建筑密
142、封材料 一、密封材料的分类 1、塑性密封膏:是以改性沥青和煤焦油为主要原料制成的。 2、弹塑性密封膏:是以聚氯乙烯胶泥和各种塑性油膏为主要原料制成的。 3、弹性密封膏:是以聚硫橡胶、有机硅橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯和丙烯酸奈为主要原料制成的。 二、工程中常用的密封材料 1、沥青嵌缝油膏 是以石油沥青为基料,加入改性材料、稀释剂及填充料混合制成的密封膏。 应用:主要用于屋面、墙面、沟和槽的防水嵌缝材料。 2、聚氨酯密封膏 是以聚氨基甲酸酯聚合物为主要成分的双组分反应固化型的建筑密封材料。 应用:主要用于屋面板、墙面、楼地面、阳台、窗框、卫生间等部位的接缝、施工缝的密封,给排水管道、贮水池等工程的接缝
143、,混凝土裂缝的修补、玻璃及金属材料的嵌缝材料。聚氨酯建筑密封膏的物化性能见表11-12。 3、聚氯乙烯接缝膏 是以煤焦油和聚氯乙烯树脂为基料,加入适量的增塑剂、稳定剂及填充料等,在1400C温度下塑化而成的膏状密封材料,称为PVC接缝膏。 应用:适用于各种屋面、大型墙板的嵌缝;水渠和管道等接缝。见表11-13 4、丙烯酸酯密封膏 是以丙烯酸酯乳液为基料,加入适量增塑剂、分散剂及碳酸钙等配制而成密封膏。 应用:适用于混凝土、木材、天然石料、砖、瓦、玻璃之间的密封防水。见表11-14 5、硅酮密封膏 是以硅氧烷聚合物为主体,加入适量硫化剂、硫化促进剂及增强材料组成的密封膏。 应用:适用于混凝土墙板
144、、水泥板、大理石板、玻璃及金属门、窗密封、接缝、防水第十二章 绝热材料和吸声材料本章主要内容及学习重点 1、了解材料绝热的基本原理、主要品种、应用范围及材料绝热效果。 2、了解吸声的基本原理、吸声材料的特性、主要品种和应用范围。 12-1 绝热材料 一、绝热材料的基本特性和使用功能 绝热材料是用于减少结构物与环境热交换的一种功能材料。 对绝热材料基本性能的要求: 1、导热系数()应小于0.17W/(mk),这个要求必须满足; 2、表观密度不宜大于600kg/m3,因此绝热材料多为轻质多孔材料; 3、抗压强度应大于0.3Mpa。当绝热材料单独使用时,这一条必须满足,当绝热材料层与承重结构材料层复
145、合使用时,这一条不必满足。 影响绝热材料的因素: 1、导热系数()是衡量绝热材料优劣的主要指标,越小绝热性能越好。材料的组分、内部结构、表观密度、环境温度和材料的含水率影响值。 2、表观密度:表观密度小的材料其孔隙率大,孔隙的特征影响导热性能。 3、热流方向; 4、物体两表面的温度差。 二、常用的绝热材料 1、无机纤维状绝热材料 玻璃棉及玻璃棉制品;矿棉和矿棉制品。 2、无机散粒状绝热材料 膨胀蛭石及膨胀蛭石制品;膨胀珍珠岩及膨胀珍珠岩制品。 3、无机多孔类绝热材料 泡沫混凝土;加气混凝土;硅藻土;微孔硅酸钙;泡沫玻璃。 4、有机绝热材料 泡沫塑料;植物纤维类绝热板;窗用绝热薄膜(新型防热片)
146、 三、常用绝热材料的技术性能 常用绝热材料技术性能及用途见表12-1。 12-2 吸声、隔声材料 吸声材料:在规定频率下平均吸声系数大于0.2的材料,称为吸声材料。 隔声材料:能较大程度隔绝声音传播的材料。 应用:播音室、音乐厅、影剧院等的墙面、地面、顶棚等部位的吸声和隔声。一、材料的吸声性能 当声波接触到材料表面时,一部分被反射,一部分穿透材料,一部分被材料吸收。被材料吸收的声能与原先传递给材料的全部声能之比,称为吸声系数(),是评价材料吸声性能好坏的主要指标: = E/E0100% 影响因素:材料性能、厚度、材料表面的条件,声波的入射角和频率有关。二、常用材料的吸声系数 常用材料的吸声及其
147、吸声系数见表12-2。三、隔声材料 能够减弱或隔断声波传递的材料为隔声材料。 声音传播的途径有:空气声和固体声。 对空气声隔绝是依据“质量定律”,即材料的密度越大,越不易受声波作用而产生振动,所以选择密度大的材料(如钢筋混凝土、实心砖、钢板等)作为隔绝空气声的材料。 对 固体声隔绝的最有效措施是断绝其声波继续传播的途径。在产生和传播固体声波的结构层中加入具有一定弹性的衬垫材料(如软木、橡胶、毛毡、地毯或隔声层等),用以阻止或减弱固体声波的继续传播。第十三章 建筑装饰材料本章主要内容及学习重点 1、掌握常用的建筑装饰材料的装饰效果、特性及选用原则。 2、了解装饰用面砖、板材、卷材、玻璃的主要品种
148、及应用。 13-1 建筑装饰材料的基本功能与选择 一 、装饰材料的功能 1、建筑装饰材料对建筑物主体的保护作用,延长使用寿命;2、建筑装饰材料可以提高或改善建筑物的使用功能; 3、建筑装饰材料对建筑物产生装饰效果,增加审美价值。二、材料的装饰性 1、颜色;2、光泽;3、透明性;4、表面结构;5、形状、尺寸、线形。三、装饰材料的选择原则 1、材料的外观:是指形体、质感、图案、色彩和纹理等。 2、材料的功能:是指力学、声学、光学、热学、化学等性能 。 3、材料的经济性:是指材料的价格高低、长远性、经济性。 4、材料的安全与环保: 13-2 建筑装饰用面砖 一、陶瓷类装饰面砖 凡用粘土及其它天然矿物
149、原料,经配料、制坯、干燥、焙烧制得的成品,统称为陶瓷制品。 陶瓷制品品种:墙地砖、卫生陶瓷、园林陶瓷和琉璃陶瓷四大类。 陶瓷制品特点:强度较高、性能稳定、耐腐蚀性好、耐磨、防水、防火、易清洗以及装饰效果好。 1、外墙面砖: 外墙贴面砖的种类、规格及用途见表13-1。 2、内墙面砖: 内墙贴面砖的种类、特点及质量允许误差见表13-2、13-3。 3、墙地砖: 劈裂墙地砖;麻面砖;彩胎砖。 4、陶瓷锦砖: 陶瓷锦砖(陶瓷马赛克)的基本形状和规格见表13-5。 二、玻璃类装饰砖 1、玻璃锦砖(玻璃马赛克): 玻璃马赛克的物理化学性能见表13-6。 2、玻璃砖 三、地面用装饰砖 地面砖的花色品种、性能
150、、特点及规格见表13-7。 13-3 建筑装饰用板材 一、金属材料类装饰板材 装饰用金属板材的品种:不锈钢板、铝合金板、镀锌板、钛合金板、铜板、彩色涂层钢板、复合板等。 金属板材制成产品的外观形态:花纹板、波纹板、压型板、冲孔板等。 1、铝合金装饰板材 铝合金花纹板;铝合金压型板;铝合金冲孔板。 2、装饰用钢板 镜面不锈钢板;亚光不锈钢板;浮雕不锈钢板;彩色不锈钢板;彩色涂层钢板。 3、铝塑板 面板(0.2mm铝片)-核心(聚乙烯)-底板(涂透明保护漆0.2mm铝片) 4、镁铝曲面装饰板 以铝合金箔(木纹皮面、塑胶皮面、镜面)、硬质纤维板底层纸与胶粘剂贴合后经深刻等工艺加工的建筑装饰、装修材料
151、。 二、有机材料类装饰板材 1、塑料装饰板材 PVC装饰板:是以聚氯乙烯树脂为基料,加入稳定剂、增塑剂、填料、着色剂及润滑剂等,经捏和、混炼、拉片、切粒、挤压或压铸而成的。 塑料贴面装饰板:是以酚醛树脂纸的质压层为基胎,表面用三聚氰胺树脂浸渍过的花纹纸为面层,经热压制成的一种装饰贴面材料。 覆塑装饰板:是以塑料贴面板或塑料薄膜为面层,以胶合板、纤维板和刨花板为基层,经胶合剂热压而成的一种装饰板。 卡普隆板:是以高分子工程塑料(聚碳酸酯)为主要材料制成的,主要产品有:中空板、实心板、波纹板三大系列。 防火板:是以三层三聚氰胺树脂浸渍纸和十层酚醛树脂浸渍纸为主要原料,经高温热压而成的热固性层积塑料
152、。 2、有机玻璃板:是以甲基丙烯酸甲酯为主要原料,加入引发剂、增塑剂等聚合而成的有机材料。 3、玻璃钢装饰板:是以玻璃布为增强材料,不饱和聚酯树脂为胶结剂,在固化剂、催化剂的作用下加工而成的复合材料。 4、模压装饰板:是以木材与合成树脂为主要原料,经高温高压成型制成的。三、无机材料类装饰板材 1、天然石材饰面板:花岗岩、大理石、片麻岩等。 2、人造石材饰面板:水泥板、树脂板、复合板、烧结板等。 3、石膏板: 是以建筑石膏为主要原料,掺入适量纤维增强材料和外加剂,与水一起搅拌成均匀的料浆,注入带有花纹的硬质模具内成型,经硬化干燥制成的。 品种:装饰石膏板;嵌装式装饰石膏板;纸面石膏板。 4、矿棉
153、装饰板、玻璃棉装饰板 13-4 卷材类装饰材料及装饰涂料 一、卷材类地面装饰材料 1、塑料类卷材地板 2、地毯 按地毯的图案和风格分类:北京式地毯;美术式地毯;仿古式地毯;彩花式地毯;素凸式地毯; 东方地毯;印度地毯;利亚地毯。 按地毯所用的材料分类:羊毛;混纺;化纤;塑料;植物。 按地毯编织的方法分类:手工;机织;簇绒;无纺。 二、卷材类墙面装饰材料 1、墙布、壁纸 棉纺墙布;无纺贴墙布;化纤装饰贴墙布;玻璃纤维印花贴墙布;纸基纸面墙纸;织物面墙纸;天然材料面墙纸;塑料墙纸;金属壁纸 2、高级墙面装饰织物 锦缎、丝绒、呢料等织物用于室内墙面的装饰。 3、艺术壁毯 用纯羊毛或蚕丝等高级材料精心
154、编制而成的。 4、装饰涂料(略) 13-5 建筑玻璃 一、平板玻璃 1、普通平板玻璃 平板玻璃的分类、规格与等级 A、分类及规格 按生产方法可分为:引拉法玻璃和浮法玻璃。按玻璃厚度可分为:引拉法玻璃2mm、3mm、4mm、5mm。 浮法玻璃3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm。按边长可分为(长宽) 2mm、3mm厚的玻璃不小于 400mm 300mm。 4mm、5mm厚的玻璃不小于 600mm 400mm。 浮法玻璃 1000mm 1200mm 2500mm 3000mm。 以 2mm的平板玻璃,装10m2为1标准箱,其它厚度的平板玻璃按此换算。 B、普通平板玻璃的等级
155、根据玻璃的外观质量进行等级的划分,见表13-17。 平板玻璃的质量要求与应用 A、透光率 玻璃的透光率C=2/1100% 1 :光线透过玻璃前的光通量; 2 :光线透过玻璃后的光通量。 我国普通平板玻璃标准中,透光率规定为: 玻璃厚2mm 88% 玻璃厚3mm 87% 玻璃厚4mm 86% 玻璃厚5mm 84% B、外观质量 影响平板玻璃外观质量的缺陷有:玻筋;气泡;线道;疙瘩与砂粒。 2、磨光玻璃 普通平板玻璃经机械磨光、抛光而成的透明玻璃,也称为镜面玻璃。 3、磨砂玻璃 普通平板玻璃经研磨、喷砂或氢氟酸腐蚀,使其表面成为均匀粗糙的玻璃。 4、花纹玻璃 花纹玻璃分为压花玻璃和喷花玻璃两种。
156、5、彩色玻璃 彩色玻璃分为透明和不透明两种。 透明的彩色玻璃是在玻璃原料中加入一定的金属氧化物,按平板玻璃的生产工艺进行加工生产而成的。 不透明的彩色玻璃是用4 6mm厚的平板玻璃按照要求的尺寸切割成型,经过清洗、喷釉、烘拷、退火而制成的。 二、安全玻璃 1、钢化玻璃 是将普通平板玻璃经物理(淬火)钢化或化学钢化处理后而制成的玻璃。 2、夹丝玻璃 是在两片平板玻璃之间加入金属钢丝网,经加工处理而形成的玻璃。 3、夹层玻璃 是在两片或多片平板玻璃之间嵌夹透明塑料薄衬片,经加热、加压、粘合而成的平面或曲面的复合玻璃制品。 三、绝热玻璃 1、吸热玻璃是一种既能全部或部分吸收热射线(红外线),又能保持
157、良好透光率的平板玻璃 是在生产普通平板玻璃的原料中加入有着色作用的氧化物,如氧化铁,氧化镍、氧化钴及硒等色料,形成颜色玻璃并具有较高的吸热性能;也可在平板玻璃的表面喷涂氧化锡、氧化锑、氧化钴等有色金属氧化物薄膜而制成。 按玻璃的颜色划分有灰色、茶色、蓝色、绿色、古铜色、粉红色、金色、棕色。 按玻璃的成分划分有硅酸盐吸热玻璃、磷酸盐吸热玻璃、光致变色吸热玻璃和镀膜玻璃等。 2、热反射玻璃 是在玻璃表面用热解、蒸发、化学处理等方法喷涂金、银、铝、铁等金属或金属氧化物或粘贴有机物的薄膜而制成的。 3、光致变色玻璃 是在生产普通平板玻璃的原料中加入卤化银,或在夹层玻璃中加入钼和钨的感光化合物而获得光致变色玻璃。 4、中空玻璃 是由两片或多片平板玻璃构成的,中间用边框隔开,四周边部用胶接、焊接或熔接的办法密封,中间充入干燥空气或其它气体。 5、泡沫玻璃简介 四、玻璃制品 1、异形玻璃;2、玻璃砖;3、玻璃马赛克