建筑材料.ppt

上传人:鲁** 文档编号:570667915 上传时间:2024-08-05 格式:PPT 页数:372 大小:1.79MB
返回 下载 相关 举报
建筑材料.ppt_第1页
第1页 / 共372页
建筑材料.ppt_第2页
第2页 / 共372页
建筑材料.ppt_第3页
第3页 / 共372页
建筑材料.ppt_第4页
第4页 / 共372页
建筑材料.ppt_第5页
第5页 / 共372页
点击查看更多>>
资源描述

《建筑材料.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《建筑材料.ppt(372页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。

1、建筑材料建筑材料树玉秀树玉秀2012,12012,10 0绪论(绪论(introduction)introduction)一、土木工程材料分类一、土木工程材料分类1 1、定义:土木工程中所使用的一切材料及制品。、定义:土木工程中所使用的一切材料及制品。分类分类 (1 1)按来源分)按来源分天然材料:竹、木等天然材料:竹、木等人造材料:砖、瓦、水泥、砼、钢材等人造材料:砖、瓦、水泥、砼、钢材等(2 2)按化学成分)按化学成分无机材料:金属材料(钢、铁、铝、铜等);非金无机材料:金属材料(钢、铁、铝、铜等);非金属材料属材料( (水泥、玻璃、砖瓦、石材)水泥、玻璃、砖瓦、石材)有机材料:木、竹、沥

2、青、塑料等有机材料:木、竹、沥青、塑料等复合材料:玻璃纤维增强复合材料:玻璃纤维增强塑料塑料、钢纤维增强砼等、钢纤维增强砼等二、土木工程材料在土木工程中作用及重要性二、土木工程材料在土木工程中作用及重要性1 1、土木工程材料是构成土木工程的物质基础。、土木工程材料是构成土木工程的物质基础。2 2、直接影响着或决定着土木工程一些重要性质。、直接影响着或决定着土木工程一些重要性质。(1 1)结构形式:山西应县佛宫寺木塔()结构形式:山西应县佛宫寺木塔(10551055年)高年)高6666米;米;马来西亚石油双塔楼(砼结构)高马来西亚石油双塔楼(砼结构)高452452米;上海金茂大米;上海金茂大厦(

3、钢砼混合材料结构)高厦(钢砼混合材料结构)高420.5420.5米;米;上海电视塔(预应力砼结构)上海电视塔(预应力砼结构)468468米;旧金山金门大桥米;旧金山金门大桥(悬索桥)主跨(悬索桥)主跨1280.21280.2米;苏通大桥(斜拉桥)主跨米;苏通大桥(斜拉桥)主跨10881088米、主塔米、主塔300300多米;大跨度的钢结构展览馆;体育多米;大跨度的钢结构展览馆;体育馆;机场航站楼。馆;机场航站楼。0707年有年有3939人在金门大桥自杀,当局人在金门大桥自杀,当局准备化费准备化费50005000万装防护网。万装防护网。-08-10-12-08-10-12京华时报。京华时报。(2

4、 2)安全性)安全性唐山地震唐山地震重庆彩虹桥事件(重庆彩虹桥事件(9999年年1 1月月4 4日晚日晚6 6时时5050分分4040多人伤亡)多人伤亡)(3 3)功能、适用性)功能、适用性绝热材料、吸声隔声材料、装饰材料、耐热防火材绝热材料、吸声隔声材料、装饰材料、耐热防火材料、防水抗渗材料、耐磨耐腐蚀材料、防爆防辐射料、防水抗渗材料、耐磨耐腐蚀材料、防爆防辐射材料。材料。(4 4)经济性)经济性优良的建材能满足:优良的建材能满足:足够的强度(承载)足够的强度(承载)较轻(减轻地基负荷)较轻(减轻地基负荷)相应的耐久性(降低维修费)相应的耐久性(降低维修费)美观美观功能要求功能要求低能耗低能

5、耗环保环保三、土木工程材料的发展趋势三、土木工程材料的发展趋势1 1、上古时期人类野处穴居、上古时期人类野处穴居旧石器时代的北京猿人(旧石器时代的北京猿人(6969万年前)住天然岩洞。万年前)住天然岩洞。北京周口店龙骨山山顶洞人(北京周口店龙骨山山顶洞人(1800018000年前)住天然年前)住天然岩洞。岩洞。巢氏教民构木为巢,居于树上。巢氏教民构木为巢,居于树上。2 2、砖木房屋、砖木房屋土坯(土坯(80008000年欧洲)年欧洲)凿琢自然石(凿琢自然石(5000600050006000年前)年前)砖(砖(30003000年前)年前)秦砖汉瓦(秦砖汉瓦(20002000年前)年前)钢筋混凝土

6、(钢筋混凝土(1919世纪)世纪)化学建材具有特殊功能的新型建材化学建材具有特殊功能的新型建材3 3 、展望、展望发展方向:环保、节能、轻质高强、多功能、结构发展方向:环保、节能、轻质高强、多功能、结构功能一体化、构件化、单元化。功能一体化、构件化、单元化。(1 1)墙体材料)墙体材料非黏土砖的应用非黏土砖的应用(2 2)轻质高强混凝土、改性混凝土、预应力混凝土)轻质高强混凝土、改性混凝土、预应力混凝土四、本课程的主要内容及学习方法四、本课程的主要内容及学习方法水泥、混凝土、钢材、沥青、塑料的生产、性能及水泥、混凝土、钢材、沥青、塑料的生产、性能及应用是重点。应用是重点。听课、作业、实验。听课

7、、作业、实验。闭卷考试(考试成绩占闭卷考试(考试成绩占80%80%、平时成绩、平时成绩20%20%)。)。第一章第一章 土木工程材料的基本性质土木工程材料的基本性质土木工程材料受到诸多因素的影响:土木工程材料受到诸多因素的影响:力学作用(外力、自重、风力、地震)力学作用(外力、自重、风力、地震)物理作用(雨、雪、霜、干湿循环、冻融循环、火)物理作用(雨、雪、霜、干湿循环、冻融循环、火)化学作用(风化、酸碱盐侵蚀)化学作用(风化、酸碱盐侵蚀)材料的性能是多方面的,必须与使用环境相适应。材料的性能是多方面的,必须与使用环境相适应。1.1.11.1.1材料的组成材料的组成1 1、化学组成(化学元素、

8、化合物种类及数量)、化学组成(化学元素、化合物种类及数量)决定材料的:抗酸碱侵蚀性、可燃性、耐火性、钢材决定材料的:抗酸碱侵蚀性、可燃性、耐火性、钢材的锈蚀等。的锈蚀等。2 2、矿物组成(矿物种类和数量)、矿物组成(矿物种类和数量)1-11-1材料科学的基本理论材料科学的基本理论3 3、 相组成(结构相近性质,相同的均匀部分)相组成(结构相近性质,相同的均匀部分)气相、液相、固相:一般材料气相、液相、固相:一般材料 铁素体、渗碳体、珠光体:钢铁素体、渗碳体、珠光体:钢集料相、基相、界面相:砼集料相、基相、界面相:砼1.1.21.1.2材料的结构和构造材料的结构和构造1 1、宏观结构、宏观结构(

9、1 1)宏观结构的孔隙特征)宏观结构的孔隙特征致密结构:金属、玻璃、塑料致密结构:金属、玻璃、塑料多孔结构:加气混凝土、泡沫混凝土、轻质多孔材料多孔结构:加气混凝土、泡沫混凝土、轻质多孔材料微孔结构:石膏制品微孔结构:石膏制品(2 2)按组织构造特征)按组织构造特征堆聚结构:混凝土、砂浆、沥青混合料堆聚结构:混凝土、砂浆、沥青混合料纤维结构:木材、玻璃钢纤维结构:木材、玻璃钢层状结构:胶合板层状结构:胶合板散粒结构:混凝土集料散粒结构:混凝土集料2 2、细观结构(以光学显微镜观察)、细观结构(以光学显微镜观察) 混凝土的基相、集料相、界面相混凝土的基相、集料相、界面相 钢铁的铁素体、珠光体、渗

10、碳体钢铁的铁素体、珠光体、渗碳体 木材的木纤维、导管髓线、树脂道木材的木纤维、导管髓线、树脂道3 3、微观结构(用中子显微镜或、微观结构(用中子显微镜或x x射线分析射线分析) )晶体:钢铁材料晶体:钢铁材料 玻璃体:火山灰玻璃体:火山灰 、炉渣、玻璃、炉渣、玻璃胶体:胶粒胶体:胶粒 (粒径(粒径 1010-7-7-10-10-10-10)作为分散相,分散在连)作为分散相,分散在连续相(水、气、溶剂)中续相(水、气、溶剂)中 形成的分散体。形成的分散体。1.21.2材料的基本物理性质材料的基本物理性质1.2.11.2.1材料的密度、表观密度、堆积密度材料的密度、表观密度、堆积密度1.1.密度密

11、度 绝对密实状态下,材料单位体积的质量。绝对密实状态下,材料单位体积的质量。 =m/v=m/v -g/cm-g/cm3 3 m-g m-g V-cm V-cm3 3近似密度近似密度a a :用排液置换法直接测得的砂、碎石的密:用排液置换法直接测得的砂、碎石的密度度, ,有的教科书称为碎石等的表观密度。有的教科书称为碎石等的表观密度。2.2.表观密度表观密度 在自然状态下,材料单位体积的质量。在自然状态下,材料单位体积的质量。0 0 =m/v=m/v0 0V V0 0-表观体积(包含内部孔隙的体积)表观体积(包含内部孔隙的体积)3.3.堆积密度堆积密度0 0 =m/v=m/v0 01 1.2.2

12、.2.2材料的密实度与孔隙度材料的密实度与孔隙度1.1.密实度密实度 材料的体积内被固体物质充实的程度材料的体积内被固体物质充实的程度D=v/vD=v/v0 0*100% *100% 或或D=D=0 0/ /*100%*100%2.2.孔隙率孔隙率 P P= =(v v0 0-v-v)/v/v0 0=1-D=1-D1 1.2.3.2.3材料的填充率与空隙率材料的填充率与空隙率1.1.填充率:某堆积体中,被散粒材料的颗粒所填充的程度填充率:某堆积体中,被散粒材料的颗粒所填充的程度D=vD=v0 0/v/v0 0*100% *100% 或或D= D= 0 0/0 0*100%*100%2.2.空隙

13、率空隙率P =1-DP =1-D1.2.41.2.4材料与水的关系材料与水的关系1. 1. 材料的亲水性与憎水性材料的亲水性与憎水性亲水材料亲水材料9090 憎水材料憎水材料 9090 - -润湿边角润湿边角 石灰岩、玄武岩属于憎水岩石,与沥青粘结力强,常石灰岩、玄武岩属于憎水岩石,与沥青粘结力强,常用来做铺路材料。用来做铺路材料。花岗岩属亲水岩石,与沥青粘结力不强,遇水易剥落,花岗岩属亲水岩石,与沥青粘结力不强,遇水易剥落,即水稳定性差不宜用做铺路材料。即水稳定性差不宜用做铺路材料。2.2.材料的吸水性与湿性材料的吸水性与湿性(1 1)含水率)含水率 所含水的质量与干燥状态下材料的质量所含水

14、的质量与干燥状态下材料的质量之比之比W W= =(m m1 1-m-m)/m*100%/m*100%m m-材料干燥状态下的质量,材料干燥状态下的质量,g gm m1 1-材料在含水状态下的质量,材料在含水状态下的质量,g g(2 2)吸水性)吸水性 吸水率:材料吸水饱和时的含水率。吸水率:材料吸水饱和时的含水率。致密岩石:致密岩石:0.5-0.7%0.5-0.7%混凝土:混凝土:2-3%2-3%粘土砖:粘土砖:8-20%8-20%木材等:木材等:100%100%(3 3)吸湿性:材料在潮湿空气中吸收水分的性质,具有)吸湿性:材料在潮湿空气中吸收水分的性质,具有 可逆性。可逆性。影响:木制门窗

15、、保温材料影响:木制门窗、保温材料3.3.材料的耐水性:材料抵抗水破坏作用的能力。材料的耐水性:材料抵抗水破坏作用的能力。(1 1)破坏作用)破坏作用力学性质方面力学性质方面 光学性质方面光学性质方面装饰性质方面装饰性质方面(2 2)软化系数)软化系数 材料在吸水饱和状态下抗压强度材料在吸水饱和状态下抗压强度/ /材料在干燥状态下材料在干燥状态下的抗压强度的抗压强度长期受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑,其材长期受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑,其材料的软化系数料的软化系数0.850.85。4.4.材料的抗渗性材料的抗渗性 材料抵抗压力水渗透的性质。材料抵抗压力水渗透的性质。K=Qd/AtH

16、K=Qd/AtHK-K-渗透系数,渗透系数,cm/hcm/hQ-Q-透水量,透水量,cmcm3 3D-D-试件厚度,试件厚度,cmcmA -A -透水面积,透水面积,cmcm2 2t-t-时间,时间,h hH-H-静水压力水头,静水压力水头,cmcmK K越小,抗渗性越好。越小,抗渗性越好。1-3 1-3 材料的基本力学性质材料的基本力学性质1.3.11.3.1材料的强度材料的强度(strength)(strength)材料在外力作用下,抵抗破坏的能力材料在外力作用下,抵抗破坏的能力抗压强度抗压强度 、抗拉强度、抗拉强度 、抗剪强度、抗剪强度 f=Ff=Fmaxmax/A /A 抗弯强度抗弯强

17、度 f=3Ff=3FmaxmaxL/2bhL/2bh2 2 ( (单点集中加荷);单点集中加荷);f=Ff=FmaxmaxL/bhL/bh2 2 ( (三分点集中加荷)三分点集中加荷)土木工程材料常根据其强度划分为若干不同的等级。土木工程材料常根据其强度划分为若干不同的等级。1.3.21.3.2弹性与塑性弹性与塑性(elasticity and plasticity)(elasticity and plasticity)弹性:材料在外力作用下产生变形,当外力除去后变形弹性:材料在外力作用下产生变形,当外力除去后变形随即消失,完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种可随即消失,完全恢复原来形状的性质

18、称为弹性。这种可完全恢复的变形称为弹性变形。完全恢复的变形称为弹性变形。塑性:材料在外力作用下,当压力超过一定限值时产生塑性:材料在外力作用下,当压力超过一定限值时产生显著变形,且不产生裂缝或发生断裂,外力取消后,仍显著变形,且不产生裂缝或发生断裂,外力取消后,仍保持变形后的形状和尺寸的性质。这种不能恢复的变形保持变形后的形状和尺寸的性质。这种不能恢复的变形称为塑性变形。称为塑性变形。1.3.41.3.4脆性与韧性脆性与韧性(shortness/brittleness and (shortness/brittleness and toughness) toughness) 脆性:材料发生突然破

19、坏之前无明显的塑性变形。脆性:材料发生突然破坏之前无明显的塑性变形。 如陶瓷、玻璃、石材、砖瓦、铸铁。如陶瓷、玻璃、石材、砖瓦、铸铁。韧性:在冲击、振动荷载作用下,材料能够吸收较韧性:在冲击、振动荷载作用下,材料能够吸收较大的能量不发生破坏的性质。也称冲击韧性。如大的能量不发生破坏的性质。也称冲击韧性。如. .建筑钢材(软钢),木材等。建筑钢材(软钢),木材等。桥梁、吊车梁及有抗震要求的工程中,结构材料要桥梁、吊车梁及有抗震要求的工程中,结构材料要有较好的韧性。有较好的韧性。1.41.4材料的耐久性材料的耐久性(durability)(durability)定义:材料在使用中,抵抗其自身和环境

20、的长期破定义:材料在使用中,抵抗其自身和环境的长期破坏作用,保持其原有性能而不破坏、不变质的能力。坏作用,保持其原有性能而不破坏、不变质的能力。内容:抗风化、抗酸碱盐侵蚀、抗渗、耐水、抗冻内容:抗风化、抗酸碱盐侵蚀、抗渗、耐水、抗冻等性能,属于综合指标。等性能,属于综合指标。第二章建筑钢材第二章建筑钢材(steel material)(steel material)建筑钢材包括:钢筋混凝土结构的钢筋、钢丝和用于建筑钢材包括:钢筋混凝土结构的钢筋、钢丝和用于钢结构各种型钢如钢管、槽钢、工字钢、角钢等。钢结构各种型钢如钢管、槽钢、工字钢、角钢等。2-1 2-1 钢材的化学组成钢材的化学组成1 1、

21、主要成分:铁、碳、合金元素、杂质。、主要成分:铁、碳、合金元素、杂质。2 2、分类、分类 按化学成分分为碳素钢和合金钢按化学成分分为碳素钢和合金钢(1 1)碳素钢)碳素钢 低碳钢低碳钢 含碳量小于含碳量小于0.25%0.25%中碳钢中碳钢 含碳量含碳量0.25%0.25%,0.6%0.6%)高碳钢高碳钢 含碳量大于含碳量大于0.6%0.6%(2 2)合金钢)合金钢低合金钢低合金钢 合金元素含量小于合金元素含量小于 5%5%中合金钢中合金钢 合金元素含量合金元素含量 5% 5%,10%10%高合金钢:合金元素含量大于高合金钢:合金元素含量大于 10%10%建筑钢材含碳量一般为不超过建筑钢材含碳量

22、一般为不超过0.8%0.8%的碳素钢及低合的碳素钢及低合金钢。金钢。3 3、各元素对钢材性能的影响、各元素对钢材性能的影响(1 1)碳)碳它与铁原子的结合方式有:它与铁原子的结合方式有:固溶体:形成铁素体,含碳量极少。固溶体:形成铁素体,含碳量极少。化合物(化合物(F Fe3e3C C):形成渗碳体,含碳量较高。):形成渗碳体,含碳量较高。机械混合物:形成珠光体,含碳量在二者之间。机械混合物:形成珠光体,含碳量在二者之间。含碳量含碳量,珠光体,珠光体,强度,强度,塑性、韧性、可焊,塑性、韧性、可焊性性(0.6%0.6%时,可焊性很差)。时,可焊性很差)。(2 2)合金元素)合金元素硅硅 含量低

23、于含量低于1%1%时,能提高钢材的强度。时,能提高钢材的强度。锰锰 含量含量1%-2%1%-2%,提高钢材的强度。,提高钢材的强度。钛钛 强度强度 ,韧性、可焊性,韧性、可焊性。其化学性质稳定,耐腐蚀其化学性质稳定,耐腐蚀( (抵抗海水腐蚀能力很强),抵抗海水腐蚀能力很强),主要用于飞机、火箭、导弹、飞船等,少量用于冶金、主要用于飞机、火箭、导弹、飞船等,少量用于冶金、能源、交通医疗及石化工业。能源、交通医疗及石化工业。矾矾 强度强度 铌铌 强度强度(3 3)杂质元素)杂质元素磷磷 强度强度 ,可焊性,可焊性 ,冷脆性,冷脆性 。 有益作用:提高强度、硬度、耐磨性、改善切削性,耐有益作用:提高

24、强度、硬度、耐磨性、改善切削性,耐大气腐蚀性强,大气腐蚀性强,在低合金钢中可配合其它元素做合金元在低合金钢中可配合其它元素做合金元素用,军事上利用其脆性制造炮弹增大杀伤力。素用,军事上利用其脆性制造炮弹增大杀伤力。普通碳素钢普通碳素钢 磷含量磷含量0.045%0.045%优质碳素钢优质碳素钢 磷含量磷含量0.035%0.035%高级优质碳素钢高级优质碳素钢 磷含量磷含量0.030%0.030% 硫硫 极有害元素极有害元素 可焊性可焊性 ,热脆性,热脆性,热加工性,热加工性普通碳素钢普通碳素钢 硫含量硫含量0.055%0.055%优质碳素钢优质碳素钢 硫含量硫含量0.040%0.040%高级优质

25、碳素钢高级优质碳素钢 硫含量硫含量 0.02%-0.03%0.02%-0.03%氧氧 韧性、可焊性韧性、可焊性 氮氮 强度强度 ,塑性、韧性,塑性、韧性包括:抗拉、冷弯、冲击韧性、硬度和耐疲劳性。包括:抗拉、冷弯、冲击韧性、硬度和耐疲劳性。2.2.12.2.1抗拉性能抗拉性能(tensile strength)(tensile strength)属最重要的性能,主要技术指标有:屈服点、抗拉强度、属最重要的性能,主要技术指标有:屈服点、抗拉强度、伸长率。伸长率。2-22-2建筑钢材的主要力学性能建筑钢材的主要力学性能1 1、- -图图OAOA:弹性阶段:弹性阶段ABAB:弹塑性阶段:弹塑性阶段B

26、CBC:塑性阶段:塑性阶段CDCD:强化阶段:强化阶段DDDD:破坏阶段:破坏阶段 (颈缩、断裂)(颈缩、断裂)插图插图p24p242 2、指标、指标(indexes)(indexes)弹性极限弹性极限p p 弹性范围内,所能承受最大的力。弹性范围内,所能承受最大的力。弹性模量弹性模量E E 弹性模量大,抗变形能力强。弹性模量大,抗变形能力强。上屈服点上屈服点su su 屈服阶段,所能承受最大的力。屈服阶段,所能承受最大的力。下屈服点下屈服点slsl 对试验条件较不敏感。对试验条件较不敏感。屈服强度屈服强度s s 取为下屈服点取为下屈服点抗拉强度抗拉强度b b 抗拉试验中,所能承受最大的力。抗

27、拉试验中,所能承受最大的力。强屈比强屈比b b / / s s 大于大于1.21.2,影响材料安全及利用率。,影响材料安全及利用率。硬钢的屈服点硬钢的屈服点 0.20.2 产生残余变形达到原始长度产生残余变形达到原始长度0.2% 0.2% 时所对应的应力。时所对应的应力。 断后伸长率断后伸长率 = =(l l1 1-l-l0 0)/l/l0 0*100% *100% 对于钢筋一般对于钢筋一般 8-27% 8-27%。反映钢材的塑性。反映钢材的塑性。 5 51010 (5(5,1010为试件的为试件的长、径直比)。长、径直比)。工程上把工程上把10105%5%的材料成为塑性材料;的材料成为塑性材

28、料; 10105%5%的为脆的为脆性材料。性材料。2.2.2 2.2.2 冷弯性能冷弯性能(cold bending property) (cold bending property) 1 1、定义、定义 钢材在钢材在常温下常温下承受弯曲变形的能力。承受弯曲变形的能力。2 2、物理意义、物理意义 一定程度上揭示钢材是否存在内部组织的一定程度上揭示钢材是否存在内部组织的不均匀、内应力、夹杂物未融合及微裂纹等缺陷,能不均匀、内应力、夹杂物未融合及微裂纹等缺陷,能反映冶金质量和焊接质量。反映冶金质量和焊接质量。3 3、冷弯实验、冷弯实验 试件长度试件长度 L=5a+150(mm);L=5a+150(

29、mm);试验角度试验角度180180;弯心直径弯心直径d=0,0.5a,a,2a,3ad=0,0.5a,a,2a,3a a- a-试件厚度或直径;试件厚度或直径;试验温度试验温度10-3510-35;缓慢加载。缓慢加载。4 4、指标、指标 弯曲角度,弯曲角度,弯心直径弯心直径/ /试件厚度或直径试件厚度或直径2.2.32.2.3冲击韧性冲击韧性(impact toughness)(impact toughness)1 1、定义:钢材抵抗冲击载荷的能力。、定义:钢材抵抗冲击载荷的能力。2 2、冲击韧性试验、冲击韧性试验3 3冲击韧性值:冲击韧性值:K Kv v=GH=GH1 1-GH-GH2 2

30、4 4、冷脆性:钢材在低温下,呈现脆性的现象。、冷脆性:钢材在低温下,呈现脆性的现象。5 5、脆性临界温度:钢材在降到某一温度范围时,、脆性临界温度:钢材在降到某一温度范围时,冲击韧性急剧下降,而呈现脆性,该温度即为脆冲击韧性急剧下降,而呈现脆性,该温度即为脆性临界温度。性临界温度。6 6、时效:钢材随时间延长强度提高、时效:钢材随时间延长强度提高、塑性和韧性塑性和韧性下降的现象。下降的现象。7 7、时效敏感性:因时效而导致性能改变的程度。、时效敏感性:因时效而导致性能改变的程度。受动载的结构物如桥梁等,应选用时效敏感性小受动载的结构物如桥梁等,应选用时效敏感性小的钢材。的钢材。8 8、实例、

31、实例(instances)(instances)国外一钢桥在夜间温度骤降下,因冷脆而塌落。国外一钢桥在夜间温度骤降下,因冷脆而塌落。Poland Poland 一跨度一跨度76.676.6米的钢梁组合桥(米的钢梁组合桥(composite composite bridge)bridge)于于1987.1.81987.1.8在温度在温度-35-35发生塌毁事故。发生塌毁事故。我国北方我国北方6060年代初,一钢筋混泥土梁,因钢筋焊接接年代初,一钢筋混泥土梁,因钢筋焊接接头冷脆而塌落的事故。头冷脆而塌落的事故。选用钢材时,在负温使用下的结构应选用脆性临界温选用钢材时,在负温使用下的结构应选用脆性临

32、界温度较使用温度为低的钢材。度较使用温度为低的钢材。 2.2.42.2.4硬度硬度(hardness)(hardness)1 1、定义、定义 指钢材表面局部体积内抵抗外物压入产生塑性指钢材表面局部体积内抵抗外物压入产生塑性变形的能力。是钢材变形的能力。是钢材弹性、塑性、强度、韧性及变形弹性、塑性、强度、韧性及变形强化率强化率等的综合反映。等的综合反映。2 2、布氏硬度、布氏硬度(Brinell hardness) HB=P/(Brinell hardness) HB=P/(DhDh) )P-P-压入载荷,压入载荷,N;N;D D- -钢球直径,钢球直径,mm;mm;H H- -压入深度,压入深

33、度,mmmm。F,DF,D是定值,只要测出是定值,只要测出d,d,再查表即可。再查表即可。硬度计压头为淬火钢球时用硬度计压头为淬火钢球时用HBSHBS表示适用于表示适用于HBHB450450的材料;压的材料;压头为硬质合金钢球时用头为硬质合金钢球时用HBWHBW表示,适用于表示,适用于450HB650450HB650的材的材料。料。标注方法:标注方法:170HBS10/3000/30170HBS10/3000/30170-170-布氏硬度值布氏硬度值10-10-钢球直径钢球直径(mm)(mm)3000-3000-试验力试验力F F值(值(kgf)kgf)30-30-加压持续时间(加压持续时间(

34、s)s)3 3、布氏硬度值与抗拉强度的相关性、布氏硬度值与抗拉强度的相关性 碳素钢:碳素钢:HB175HB175时,时,b b=3.6HB=3.6HBHBHB175时,时,b b=3.5HB =3.5HB 根据以上关系,可在钢结构上原位测得的根据以上关系,可在钢结构上原位测得的HBHB值估算值估算b b。4 4、洛氏硬度、洛氏硬度(Rockwell hardness)(Rockwell hardness)根据压头压入试件的深度大小确定材料的硬度值。一般用于判断机械零根据压头压入试件的深度大小确定材料的硬度值。一般用于判断机械零件的热处理效果。数值可直接从硬度计仪表盘读出。件的热处理效果。数值可

35、直接从硬度计仪表盘读出。1 1)包括)包括4 4种类型种类型: :HRA:120HRA:120金刚石圆锥压头,测量范围金刚石圆锥压头,测量范围6085HRA,6085HRA,试验力试验力588.4N;588.4N;HRB:HRB:直径直径1.588mm1.588mm钢球压头,钢球压头,25100 HRB,980.7N;25100 HRB,980.7N;HRC:HRC:金刚石圆锥压头金刚石圆锥压头,2067 HRC,1471N;,2067 HRC,1471N;(生产中使用最多)(生产中使用最多)HRD:HRD:金刚石圆锥压头金刚石圆锥压头,4077 HRC,980.7N.,4077 HRC,98

36、0.7N.2 2)标注:)标注:60HRC60HRC3 3)HRC:HB=1:10(HRC:HB=1:10(当当HBSHBS220220时)时)5 5、维氏硬度(、维氏硬度(Vickers hardness)Vickers hardness)压头为金刚石正四棱锥,用压头为金刚石正四棱锥,用HVHV表示。表示。2.2.52.2.5 耐疲劳性耐疲劳性 1 1、钢材的疲劳破坏:指在交变应力作用下,钢材在应力远小于、钢材的疲劳破坏:指在交变应力作用下,钢材在应力远小于b b时发时发生断裂的现象。生断裂的现象。2 2、疲劳极限、疲劳极限r r 在疲劳试验中,试件在交变应力作用下,于规定的周期在疲劳试验中

37、,试件在交变应力作用下,于规定的周期基数内不发生断裂所能承受的最大应力。基数内不发生断裂所能承受的最大应力。3 3、应力比值、应力比值 = =minmin/ / maxmax测定钢筋疲劳极限时,通常采用拉应力循环。测定钢筋疲劳极限时,通常采用拉应力循环。非预应力筋非预应力筋 =0.1-0.8=0.1-0.8预应力筋预应力筋 =0.7-0.85=0.7-0.85周期基数周期基数 200200万次或万次或400400万次以上。万次以上。4 4、钢材疲劳破坏的原因、钢材疲劳破坏的原因 微小缺陷,表面质量不好裂纹形成裂纹扩展断裂2.3 2.3 钢材的冷加工强化、时效强化、热处理和焊接钢材的冷加工强化、

38、时效强化、热处理和焊接1、钢材的冷加工强化、钢材的冷加工强化指将钢材在常温下进行指将钢材在常温下进行冷拉、冷拔或冷轧冷拉、冷拔或冷轧(热轧:(热轧:12001300),),产生塑性变形产生塑性变形屈服强度屈服强度 :塑性、韧性、弹模:塑性、韧性、弹模2 2、时效处理、时效处理将经过冷加工后的钢材于常温下存放将经过冷加工后的钢材于常温下存放15-2015-20天,或加热天,或加热到到 100-200100-200,并保持一段时间,这一过程就是时,并保持一段时间,这一过程就是时效处理。效处理。前者称自然时效,后者为人工。前者称自然时效,后者为人工。一般强度较低的钢筋可采用自然时效,强度较高的钢一般

39、强度较低的钢筋可采用自然时效,强度较高的钢筋应采用人工时效处理。筋应采用人工时效处理。时效处理抗拉强度略有提高塑性、韧性下降弹模基本恢复屈服强度提高2.3.22.3.2钢材的热处理钢材的热处理1 1、退火:用于冷加工后的钢材处理,以、退火:用于冷加工后的钢材处理,以减少冷加工产减少冷加工产生的各种缺陷,消除内应力生的各种缺陷,消除内应力。分为:。分为:低温退火:加热温度在铁素体等转变温度以下,是少低温退火:加热温度在铁素体等转变温度以下,是少量位错重新排列。量位错重新排列。完全退火:加热温度高于相变温度,达到完全退火:加热温度高于相变温度,达到800800850850度,度,在经适当保温后缓慢

40、冷却,使钢材再结晶。在经适当保温后缓慢冷却,使钢材再结晶。2 2、淬火和回火(二者通常相连)、淬火和回火(二者通常相连)(1 1)淬火:加热到相变温度()淬火:加热到相变温度(723723度)以上,保温使组度)以上,保温使组织完全转变,即投入冷却介质(水或矿物油)中急冷,织完全转变,即投入冷却介质(水或矿物油)中急冷,使转变为不稳定介质:强度、硬度使转变为不稳定介质:强度、硬度,塑性、韧性,塑性、韧性。(2 2)回火:在淬火之后进行,加热温度在转变温度以)回火:在淬火之后进行,加热温度在转变温度以下(下(150650150650度),保温后按一定速度冷却至室温。度),保温后按一定速度冷却至室温

41、。 消除淬火内应力,硬度消除淬火内应力,硬度,塑性、韧性,塑性、韧性。 我国生产的热处理钢筋采用中碳低合金钢经油浴淬火我国生产的热处理钢筋采用中碳低合金钢经油浴淬火和铅浴高温(和铅浴高温(500-600500-600度)回火制得。其组织为铁素体度)回火制得。其组织为铁素体和均匀分布的细颗粒渗碳体。和均匀分布的细颗粒渗碳体。2.3.32.3.3钢材的焊接钢材的焊接1 1、焊接方法、焊接方法(1 1)电弧焊(钢结构)焊条与焊件之间产生)电弧焊(钢结构)焊条与焊件之间产生高温电弧高温电弧,将焊条与焊件金属将焊条与焊件金属熔化熔化,凝固后形成,凝固后形成焊缝焊缝。(2 2)电渣压力焊(钢筋)电渣压力焊

42、(钢筋) 电流通过电流通过渣池渣池产生电阻热将产生电阻热将钢筋钢筋端部熔化端部熔化,施加压力使钢筋,施加压力使钢筋焊合焊合。2 2、焊接质量的检验、焊接质量的检验取样试件试验(钢筋接头)取样试件试验(钢筋接头)原位非破损检测(钢结构)原位非破损检测(钢结构) 超声波、超声波、射线、磁力、射线、磁力、荧光等。荧光等。3 3、实例:鸟巢体育场钢结构(钢号、实例:鸟巢体育场钢结构(钢号Q460Q460)焊缝总长)焊缝总长300Km300Km,超声波检验合格率,超声波检验合格率100%100%。2-42-4钢材的防火与防腐钢材的防火与防腐2.4.12.4.1钢材的防火钢材的防火1 1、高温对钢材的性能

43、有很大影响(高温蠕变)、高温对钢材的性能有很大影响(高温蠕变): :250250度时,度时,b b,k k,称蓝脆现象。称蓝脆现象。大于大于300度时,度时,b b, s s .600度时,强度度时,强度 (-2/3),不能承载。),不能承载。2、防火措施、防火措施(1)设置防火板)设置防火板(2)涂刷防火涂料)涂刷防火涂料非膨胀型防火涂料非膨胀型防火涂料 难难(不不) 燃性树脂燃性树脂+难燃剂难燃剂+防火填料。防火填料。膨胀型防火涂料膨胀型防火涂料 难难(不不) 燃性树脂燃性树脂+难燃剂难燃剂+成碳剂成碳剂+脱水成碳催化剂脱水成碳催化剂+发发泡剂泡剂2.4.22.4.2钢材的锈蚀与防止钢材的

44、锈蚀与防止1 1、主要原因、主要原因(1 1)化学锈蚀)化学锈蚀 钢材与周围介质直接发生化学反应而引起的腐蚀。主钢材与周围介质直接发生化学反应而引起的腐蚀。主要是要是氧化作用氧化作用引起,环境干燥时较慢而在潮湿的环境,引起,环境干燥时较慢而在潮湿的环境,和温度较高时则速度较快。空气中的二氧化碳,二氧和温度较高时则速度较快。空气中的二氧化碳,二氧化硫也能引起。化硫也能引起。(2 2)电化学腐蚀)电化学腐蚀 金属在潮湿的气体中或导电溶液(电解质)中,形成金属在潮湿的气体中或导电溶液(电解质)中,形成微电池微电池而引起的腐蚀,是最主要的腐蚀形式。而引起的腐蚀,是最主要的腐蚀形式。1 1)钢的表面在电

45、解质溶液中形成)钢的表面在电解质溶液中形成微电池微电池:铁素体铁素体- -阳极,失去电子成为阳极,失去电子成为FeFe2+2+进入水膜;进入水膜;渗碳体渗碳体- -阴极,溶于水中的氧被还原成阴极,溶于水中的氧被还原成OHOH- -; ;二者反应最终产物为疏松易剥落的红棕色铁锈二者反应最终产物为疏松易剥落的红棕色铁锈Fe(OH)Fe(OH)3.3. .随暴露出的渗碳体随暴露出的渗碳体越来越多,微电池也越来越多,锈蚀也日益加速。越来越多,微电池也越来越多,锈蚀也日益加速。2 2)铁铜接触形成微电池)铁铜接触形成微电池( (二者之间存在电解质)二者之间存在电解质)铁的电极电位低铁的电极电位低(-0.

46、44v)(-0.44v),为阳极不断失去电子而被溶解;铜的电极电位,为阳极不断失去电子而被溶解;铜的电极电位高高(+0.33v)(+0.33v)为阴极在其上放出氢气。为阴极在其上放出氢气。抗电化学腐蚀的措施:抗电化学腐蚀的措施:抗电化学腐蚀的措施:抗电化学腐蚀的措施:提高电极电位提高电极电位-在钢中加入在钢中加入CrCr、NiNi、SiSi等合金,如在铁中加铬等合金,如在铁中加铬11.7%11.7%时,时,可把合金的电位提高到可把合金的电位提高到+0.2v,+0.2v,能有效地抵抗空气、水、酸碱盐腐蚀;能有效地抵抗空气、水、酸碱盐腐蚀;尽量获得单相组织尽量获得单相组织-在钢中加入在钢中加入Cr

47、Cr、NiNi、SiSi等合金,使之在常温下形成单等合金,使之在常温下形成单相铁素体、奥氏体、马氏体,难以形成微电池;相铁素体、奥氏体、马氏体,难以形成微电池;形成氧化膜(钝化膜)形成氧化膜(钝化膜)-在钢中加入在钢中加入CrCr、SiSi、AlAl等合金等合金, ,在钢的表面形成在钢的表面形成一层致密、牢固的氧化膜,把钢与周围介质隔开。一层致密、牢固的氧化膜,把钢与周围介质隔开。(3 3)应力腐蚀)应力腐蚀 指应力状态下腐蚀加快的现象。由于应力大的地方形成指应力状态下腐蚀加快的现象。由于应力大的地方形成阳极,易于腐蚀。预应力钢筋因应力存在更易腐蚀,要给予足够的关阳极,易于腐蚀。预应力钢筋因应

48、力存在更易腐蚀,要给予足够的关注。注。2 2、防止措施、防止措施(1 1)钢筋的防腐)钢筋的防腐 混凝土中的钢筋因处于碱性环境中,一般不致腐蚀。混凝土中的钢筋因处于碱性环境中,一般不致腐蚀。但有时会由于掺加掺合料,或碳化反应(但有时会由于掺加掺合料,或碳化反应(COCO2 2与水泥与水泥石中的石中的Ca(OH)Ca(OH)2 2反应)使混凝土中反应)使混凝土中Ca(OH)Ca(OH)2 2含量减少,含量减少,降低了碱性。或由于添加了含有氯离子的外加剂,降低了碱性。或由于添加了含有氯离子的外加剂,也会使钢筋锈蚀。也会使钢筋锈蚀。提高混凝土的密实度提高混凝土的密实度确保保护层厚度确保保护层厚度限制

49、氯盐外加剂限制氯盐外加剂采用环氧树脂涂层采用环氧树脂涂层(2 2)钢结构防腐)钢结构防腐刷漆(包括底漆和面漆)刷漆(包括底漆和面漆)热浸镀锌或铬,镀锌后加涂塑料复合层热浸镀锌或铬,镀锌后加涂塑料复合层特殊工程用不锈钢(加铬、镍)特殊工程用不锈钢(加铬、镍)牺牲阳极牺牲阳极 如用电位较低的镁合金、锌合金、铝合金作阳极和如用电位较低的镁合金、锌合金、铝合金作阳极和地下钢管连起来,形成微电池,不断消耗阳极以保护钢管。地下钢管连起来,形成微电池,不断消耗阳极以保护钢管。用废钢铁作阳极通过电池与要保护的钢管连起来。用废钢铁作阳极通过电池与要保护的钢管连起来。2-52-5建筑钢材的品种与选用建筑钢材的品种

50、与选用2.5.12.5.1主要钢种主要钢种 基本上是碳素结构钢和低合金高强度结构钢。基本上是碳素结构钢和低合金高强度结构钢。1 1、建筑用碳素结构钢、建筑用碳素结构钢( (属普通碳素钢)属普通碳素钢)(1)(1)牌号:有牌号:有5 5个牌号:个牌号:Q195,Q215,Q235,Q255,Q275Q195,Q215,Q235,Q255,Q275含碳量:含碳量:0.06%-0.38%0.06%-0.38%质量等级:质量等级:A A、B B、C C、D D(由低到高)(由低到高)脱氧程度:脱氧程度:F(F(沸腾钢),沸腾钢),Z Z(镇静港),(镇静港),b b(半镇(半镇静钢),静钢),TZTZ

51、(特殊镇静钢(特殊镇静钢) )(2)Q235-BZ(2)Q235-BZ的意义的意义(3)(3)特点:塑性较好,适于各种加工,在焊接、冲击及适特点:塑性较好,适于各种加工,在焊接、冲击及适当超载的情况下也不会突然破坏,对轧制当超载的情况下也不会突然破坏,对轧制 、加热、骤、加热、骤冷的敏感性较小,因而常用于冷的敏感性较小,因而常用于热轧钢筋热轧钢筋。2 2、低合金高强结构钢、低合金高强结构钢(1 1)牌号)牌号 8 8个牌号:个牌号:Q295 Q345 Q390 Q420 Q460Q295 Q345 Q390 Q420 Q460 Q500 Q550 Q620 Q500 Q550 Q620 Q69

52、0Q690质量等级:质量等级:A B C D EA B C D E含碳量:含碳量: 0.1%0.25%0.1%0.25%屈服点:比碳素钢高屈服点:比碳素钢高25%50%25%50%以上,屈强比较高以上,屈强比较高(2)(2)特点:采用低合金钢的目的是减轻结构的重量,节约特点:采用低合金钢的目的是减轻结构的重量,节约钢材和延长使用寿命。此类钢材具有较高的屈服强度和钢材和延长使用寿命。此类钢材具有较高的屈服强度和抗拉强度,也有良好的塑性和韧性(尤其是低温韧性)抗拉强度,也有良好的塑性和韧性(尤其是低温韧性)及耐腐蚀性,尤其适用于及耐腐蚀性,尤其适用于大跨度承受动载荷和冲击载荷大跨度承受动载荷和冲击

53、载荷的结构物的结构物。2.5.22.5.2常用建筑钢材常用建筑钢材1 1、钢筋(、钢筋(reinforcing bar, rebar )reinforcing bar, rebar )钢筋公称直径:钢筋公称直径:6 6、8 8、1010、1212、1414、1616、1818、2020、2222、2525、2828、3232、3636、4040、50mm.50mm.(1)(1)低碳钢热轧圆盘条:由低碳钢热轧圆盘条:由Q215,Q235Q215,Q235热轧而成热轧而成HPB235,HPB300HPB235,HPB300(级级钢筋)钢筋)含碳量:含碳量:0.17%-0.25%0.17%-0.25

54、%;公称直径:;公称直径:6 6222 2mmmm特点:强度较低,但塑性好,伸长率高,便于弯折成形和焊接。用特点:强度较低,但塑性好,伸长率高,便于弯折成形和焊接。用作中小型结构的作中小型结构的受力钢筋受力钢筋或或箍筋箍筋,及,及冷加工原料。冷加工原料。 (2)(2)热轧带肋钢筋(热轧带肋钢筋(hot rolled ribbed steel bar)hot rolled ribbed steel bar)采用低合金钢热轧而成,表面有两条纵肋及沿长度方向均匀分布的采用低合金钢热轧而成,表面有两条纵肋及沿长度方向均匀分布的横肋。横肋。含碳量:含碳量:0.17%-0.25%;0.17%-0.25%;

55、公称直径:公称直径:6 6、8 8、1010、1212、1616、2020、2525、3232、4040、50mm.50mm.牌号:牌号:HRB335HRB335 HRBF335 HRB400 HRBF335 HRB400 HRB HRBF F400 HRB500400 HRB500 HRBF500 HRBF500特点:强度较高,塑性、可焊性也较好。用于受力钢筋和预应力特点:强度较高,塑性、可焊性也较好。用于受力钢筋和预应力钢筋。钢筋。(3 3)冷轧带肋钢筋()冷轧带肋钢筋(cold rolled ribbed steel cold rolled ribbed steel bar)bar)采用

56、热轧圆盘条经冷轧而成。采用热轧圆盘条经冷轧而成。牌号:牌号:CRB550 CRB650 CRB800 CRB970 (CRB550 CRB650 CRB800 CRB970 (指抗拉指抗拉强度);公称直径强度);公称直径412mm412mm 特点:冷轧后,特点:冷轧后,.2.2,但保证,但保证 .2.2.05,.05,适用于中小预应力钢筋混凝土和普通钢适用于中小预应力钢筋混凝土和普通钢筋混凝土结构。筋混凝土结构。(4)(4)预应力预应力筋筋中强度中强度预应力预应力钢丝钢丝(光面,光面,螺旋肋螺旋肋) 公称公称直径直径5 5、7 7、9mm9mm(510510、650650、810 N/mm81

57、0 N/mm2 2) )预应力预应力螺纹螺纹钢筋钢筋公称公称直径直径1818、2525、3232、4040、50mm50mm(650650、770770、900 900 N/mmN/mm2 2) )消除应力消除应力钢丝钢丝(光面,光面,螺旋肋)螺旋肋)公称直径公称直径5、7、9mm(1040、1110、1320 N/mmN/mm2 2)钢绞线钢绞线(三股、三股、七七股股)公称直径公称直径: 三股三股(8.6、10.8、12.9mm) 七股七股(9.5、12.7、15.2、17.8、21.6mm) 抗拉强度设计值:抗拉强度设计值:1110、1220、1320、1390 N/mmN/mm2 22、

58、型钢、型钢(1)热轧型钢:角钢,工字钢,槽钢,)热轧型钢:角钢,工字钢,槽钢,T、H、Z型等型等 钢种及钢号选择依据:钢种及钢号选择依据:构件重要性构件重要性荷载性质(动、静)荷载性质(动、静)连接方法连接方法工作条件(工作条件( 温度、介质)温度、介质) 常用钢种常用钢种碳素结构钢中碳素结构钢中Q235-A(含碳量含碳量0.14-0.22%),强度石),强度石中,塑性好,可焊性好,成本低。中,塑性好,可焊性好,成本低。低合金钢低合金钢 Q345,Q390( 鸟巢用钢鸟巢用钢Q460),用于大跨度、),用于大跨度、承受动在的钢结构。承受动在的钢结构。(2)冷弯薄壁型钢)冷弯薄壁型钢 2-6mm

59、薄板冷弯或模压而成,有角钢、槽钢以及方形、薄板冷弯或模压而成,有角钢、槽钢以及方形、矩形空心薄壁型钢等,用于轻型结构。矩形空心薄壁型钢等,用于轻型结构。(3)钢板)钢板定义:用光面轧辊轧制而成的扁平钢材称为钢板。定义:用光面轧辊轧制而成的扁平钢材称为钢板。分类:冷轧钢板(厚度分类:冷轧钢板(厚度0.2-4mm),热轧钢板(厚板),热轧钢板(厚板 d4mm;4mm;薄板)薄板) 应用:厚板:型钢的连接,应用:厚板:型钢的连接, 薄板:屋面、墙面围护材料薄板:屋面、墙面围护材料第三章无机胶凝材料第三章无机胶凝材料 (non-organic cementing material)1、胶凝材料的定义:

60、能经过一系列物理、化学作用,、胶凝材料的定义:能经过一系列物理、化学作用, 将散粒状或块状材料粘结成整体的材料,统称为胶将散粒状或块状材料粘结成整体的材料,统称为胶凝材料。凝材料。2、分类、分类按成份分为:按成份分为:(1)有机胶凝材料(如沥青,树脂),)有机胶凝材料(如沥青,树脂),(2)无机胶凝材料(如水泥,石灰,石膏)。)无机胶凝材料(如水泥,石灰,石膏)。 气硬性胶凝材料:只能在空气中凝结硬化(石灰,气硬性胶凝材料:只能在空气中凝结硬化(石灰,石膏)。石膏)。 水硬性胶凝材料:水硬性胶凝材料: 在空气和水中均能凝结硬化,如在空气和水中均能凝结硬化,如水泥。水泥。3-13-1气硬性胶凝材

61、料气硬性胶凝材料3.3.13.3.1石膏石膏(plaster)(plaster)石膏是以石膏是以CaSOCaSO4 4为主要成分的胶凝材料,成本低,应用为主要成分的胶凝材料,成本低,应用广泛。常用的产品有建筑石膏,高强石膏,无水石膏水广泛。常用的产品有建筑石膏,高强石膏,无水石膏水泥。泥。1 1、石膏的生产、石膏的生产原料:矿石(原料:矿石( CaSOCaSO4 42H2H2 2O),O),化工副产品和废渣。化工副产品和废渣。主要工序:破碎主要工序:破碎 加热煅烧加热煅烧 磨细磨细化学反应:化学反应:CaSOCaSO4 42H2H2 2O O 107-170107-170CaSOCaSO4 4

62、1/2H1/2H2 2O+3/2HO+3/2H2 2O O产品:产品:(1 1)高强石膏()高强石膏(型半水石膏)加热条件:型半水石膏)加热条件:0.13MPa,1200.13MPa,120过饱和蒸汽下蒸炼,或在盐类溶液中沸过饱和蒸汽下蒸炼,或在盐类溶液中沸煮。晶粒粗,强度大。煮。晶粒粗,强度大。(2)建筑石膏)建筑石膏 (型半水石膏)加热条件:在非密闭窑型半水石膏)加热条件:在非密闭窑炉中加热脱水。用水量大,晶粒细,强度低。炉中加热脱水。用水量大,晶粒细,强度低。2 2、建筑石膏的凝结与硬化、建筑石膏的凝结与硬化CaSOCaSO4 41/2H1/2H2 2O+3/2HO+3/2H2 2O C

63、aSOO CaSO4 42H2H2 2O O (化学反应)(化学反应)二水石膏的溶解度仅为半水石膏的二水石膏的溶解度仅为半水石膏的1/51/5左右,反应总向左右,反应总向右进行,溶液中,不断析出二水石膏的胶粒。右进行,溶液中,不断析出二水石膏的胶粒。水化过程:胶粒水化过程:胶粒 晶体晶体 固体固体3 3、建筑石膏的技术性质与应用、建筑石膏的技术性质与应用(1 1)技术性质)技术性质颜色:白色粉末颜色:白色粉末密度:密度:=2.6-2.75=2.6-2.75,0 0=800-1000Kg/m3凝结时间:凝结时间:t t初初6min, t t终终30min,要延长凝结时间可加要延长凝结时间可加入入

64、缓凝剂缓凝剂,如硼砂,酒石酸碱钠,柠檬酸,聚乙烯醇。,如硼砂,酒石酸碱钠,柠檬酸,聚乙烯醇。硼砂:硼砂:Na2B4O710H2O(十水四硼酸钠),(十水四硼酸钠),用于搪瓷、用于搪瓷、玻玻 璃工业,以提高产品的热稳定性、璃工业,以提高产品的热稳定性、 光泽、透明度、光泽、透明度、抗冲击性及抗腐蚀性。抗冲击性及抗腐蚀性。孔隙率:孔隙率:P=50-60%,P=50-60%,导热系数小,吸声性强,吸湿性导热系数小,吸声性强,吸湿性大,可调节室内湿度。大,可调节室内湿度。装饰性:质地洁白细腻,装饰性:质地洁白细腻, 因硬化时体积略有膨胀,因硬化时体积略有膨胀,可浇铸出纹理细致的浮雕花饰。可浇铸出纹理细

65、致的浮雕花饰。耐水性和抗冻性:较差,不宜用于潮湿的部位。耐水性和抗冻性:较差,不宜用于潮湿的部位。抗火性:较好,因为遇火能放出结晶水,形成蒸汽幕。抗火性:较好,因为遇火能放出结晶水,形成蒸汽幕。但也不能长期用于但也不能长期用于6565以上环境,以免脱水而失去强以上环境,以免脱水而失去强度。度。储存:注意防潮,储存储存:注意防潮,储存3月后,强度降低月后,强度降低30%左右,左右,要重新进行质量检测。要重新进行质量检测。(2)应用)应用 1)抹灰材料:即石膏砂浆(石膏)抹灰材料:即石膏砂浆(石膏+砂砂+缓凝剂缓凝剂+水)水) 2)墙体材料:石膏板,石膏砌块)墙体材料:石膏板,石膏砌块 3)装饰材

66、料)装饰材料装饰石膏板:用作墙面和吊顶,装饰石膏板:用作墙面和吊顶, 尺寸尺寸50050095009,60060011 (mm)嵌装式装饰石膏板:用于吊顶,嵌固在龙骨上。尺寸有嵌装式装饰石膏板:用于吊顶,嵌固在龙骨上。尺寸有 5005002550025(以上),(以上), 6006002828(以上)(以上)普通纸面石膏板:用于室内隔断,吊顶,要经过表面处理普通纸面石膏板:用于室内隔断,吊顶,要经过表面处理才能做装饰材料,如抹腻子、刷漆。尺寸:才能做装饰材料,如抹腻子、刷漆。尺寸:长度长度 1800,2100,2400,2700,3000,3300,3600宽度宽度 900,1200厚度厚度

67、9,12,15,18也可定做尺寸。也可定做尺寸。吸声用穿孔石膏板:用于音乐厅,影剧院,会议室的吊顶、吸声用穿孔石膏板:用于音乐厅,影剧院,会议室的吊顶、墙面材料。尺寸墙面材料。尺寸500500/500/600600)(9/129/12)耐水纸面石膏板:耐水纸面石膏板:(添加耐水外加剂),用于厨房、卫生添加耐水外加剂),用于厨房、卫生间。间。耐火纸面石膏板:耐火纸面石膏板:(添加无机耐火纤维),用于公共建筑,添加无机耐火纤维),用于公共建筑,如影剧院、体育馆、展馆、幼儿园、商场的吊顶、墙面、如影剧院、体育馆、展馆、幼儿园、商场的吊顶、墙面、隔断。隔断。特种耐火石膏板特种耐火石膏板 (1h)(1h

68、)用于防火等级要求高的建筑物。用于防火等级要求高的建筑物。艺术浮雕装饰制品艺术浮雕装饰制品石膏角线石膏角线石膏造型石膏造型石膏壁画石膏壁画艺术顶棚,灯圈,角花艺术顶棚,灯圈,角花艺术廊柱(罗马柱)艺术廊柱(罗马柱) 3.3.2 3.3.2 石灰(石灰(lime)lime)属于应用较早的胶凝材料,用于内外墙刷白,抹灰。目前,属于应用较早的胶凝材料,用于内外墙刷白,抹灰。目前,在道路施工中,多用作基层材料。原料来源广,生产简单,在道路施工中,多用作基层材料。原料来源广,生产简单,成本低廉,得到了广泛的应用。成本低廉,得到了广泛的应用。工程中常用的产品有:磨细生石灰粉,消石灰分,石灰膏。工程中常用的

69、产品有:磨细生石灰粉,消石灰分,石灰膏。1 1、石灰的生产、石灰的生产原料:石灰石,白云石,白垩,贝壳等。原料:石灰石,白云石,白垩,贝壳等。主要工序:破碎主要工序:破碎加热、煅烧加热、煅烧磨细磨细化学反应:化学反应:CaCOCaCO3 3 CaO+COCaO+CO2 2产品:因原料中常含产品:因原料中常含MgCOMgCO3 3 , ,所以石灰中含有所以石灰中含有MgO ,MgO ,按其按其含量,建筑生石灰和消石灰分为:含量,建筑生石灰和消石灰分为:钙质石灰钙质石灰(MgOMgO含量不超含量不超5%) 5%) 镁质石灰镁质石灰(MgOMgO含量超含量超5%) 5%) 钙质消石灰粉钙质消石灰粉(

70、MgOMgO含量小于含量小于4%)4%)镁质消石灰粉镁质消石灰粉(MgOMgO含量含量4-24%)4-24%)白云石消石灰粉白云石消石灰粉(MgOMgO含量含量24-30%)24-30%)2 2、石灰的熟化与硬化、石灰的熟化与硬化(1 1)熟化)熟化化学反应:化学反应:CaO+HCaO+H2 2O CaO Ca(OHOH)2 2+64.9*10+64.9*103 3J J熟化后,体积增大熟化后,体积增大1-2.51-2.5倍。熟化方法根据用途不同有:倍。熟化方法根据用途不同有:900以上用于拌制砌筑砂浆或抹灰砂浆:用于拌制砌筑砂浆或抹灰砂浆:生石灰生石灰石灰浆(化灰池中完成)石灰浆(化灰池中完

71、成)石灰膏(储灰坑沉淀)石灰膏(储灰坑沉淀)石灰的陈伏:石灰浆应在储灰坑中储存两周以上,以充分熟石灰的陈伏:石灰浆应在储灰坑中储存两周以上,以充分熟化过火石灰,防止使用时抹灰隆起或开裂。化过火石灰,防止使用时抹灰隆起或开裂。用于拌制石灰土(石灰用于拌制石灰土(石灰+ +粘性土),或三合土(石灰粘性土),或三合土(石灰+ +粘土粘土+ +砂石砂石/ /粉煤灰粉煤灰/ /矿渣矿渣/ /炉渣炉渣/ /碎砖):碎砖):向石灰堆中,用水管分层注水向石灰堆中,用水管分层注水,加水量为生石灰重量的,加水量为生石灰重量的60-60-80% 80% ,使其充分消解,又不过湿成团。用前,往往要闷几,使其充分消解,

72、又不过湿成团。用前,往往要闷几天,类似于石灰浆的陈伏。天,类似于石灰浆的陈伏。(2 2)石灰的硬化)石灰的硬化 石灰浆体在空气中的硬化,包括两个同时进行的过程:石灰浆体在空气中的硬化,包括两个同时进行的过程:结晶作用结晶作用 :Ca(OH)Ca(OH)2 2从饱和溶液中,结晶而出。从饱和溶液中,结晶而出。碳化作用:碳化作用:Ca(OH)Ca(OH)2 2+CO+CO2 2+nH+nH2 2O=CaCOO=CaCO3 3+(n+1) H+(n+1) H2 2O O碳化作用长时间内仅限于表层,碳化作用长时间内仅限于表层, 结晶作用主要在内部发生。结晶作用主要在内部发生。硬化过程产生了两种晶体。硬化

73、过程产生了两种晶体。过筛3 3、石灰的技术性质与应用、石灰的技术性质与应用(1)(1)技术性质技术性质石灰浆具有良好的可塑性。可作为掺加料加入水泥砂浆中形石灰浆具有良好的可塑性。可作为掺加料加入水泥砂浆中形成混合砂浆,提高和易性。成混合砂浆,提高和易性。硬化慢、强度低。石灰砂浆硬化慢、强度低。石灰砂浆2828天强度天强度0.2-0.5MPa0.2-0.5MPa。不能用于潮湿地点,也不能单独用于建筑基础。不能用于潮湿地点,也不能单独用于建筑基础。 CaCO CaCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O Ca(HCOO Ca(HCO3 3) )2 2(具有可溶性)(具有可溶性)硬化过程中,体积

74、显著收缩。使用中,常掺入砂、纸筋。硬化过程中,体积显著收缩。使用中,常掺入砂、纸筋。储存要防潮,使用要注意安全。储存要防潮,使用要注意安全。质量分三级:优等品、一等品、合格品。质量分三级:优等品、一等品、合格品。(2 2)应用)应用石灰乳刷白(内墙、顶棚、外墙)。加入高炉矿渣石灰乳刷白(内墙、顶棚、外墙)。加入高炉矿渣/ /粉煤粉煤 灰可提高耐水性;加入聚乙烯醇、干酪素、氯化钙、明矾灰可提高耐水性;加入聚乙烯醇、干酪素、氯化钙、明矾 减少涂层粉化;加入耐碱颜料,可提高装饰性。减少涂层粉化;加入耐碱颜料,可提高装饰性。石灰砂浆(石灰膏石灰砂浆(石灰膏+ +砂砂+ +水)砌墙,抹灰。水)砌墙,抹灰

75、。 混合砂浆(水泥混合砂浆(水泥+ +石灰膏石灰膏+ +砂砂+ +水)砌墙。水)砌墙。石灰土(消石灰粉石灰土(消石灰粉/ /生石灰粉生石灰粉+ +粘性土粘性土+ +水)作一般道路基层,或高等水)作一般道路基层,或高等级道路的底基层。级道路的底基层。 石灰能显著提高粘性土的石灰能显著提高粘性土的强度和耐水性强度和耐水性,原因是:,原因是: 1 1)离子交换:石灰浆中的游离钙离子和氢氧根离子与细粒粘土矿物)离子交换:石灰浆中的游离钙离子和氢氧根离子与细粒粘土矿物中的钠离子、氢离子发生交换,减薄粘土颗粒吸附水膜厚度,使土中的钠离子、氢离子发生交换,减薄粘土颗粒吸附水膜厚度,使土粒凝聚,形成稳定团粒结

76、构,使石灰土获得初期强度。粒凝聚,形成稳定团粒结构,使石灰土获得初期强度。 2 2)石灰硬化过程中生成的氢氧化钙晶体和碳酸钙晶体相互结合,并)石灰硬化过程中生成的氢氧化钙晶体和碳酸钙晶体相互结合,并把土粒结成整体,提高了石灰土的稳定性。把土粒结成整体,提高了石灰土的稳定性。 3 3)粘土中少量的)粘土中少量的活性氧化铝与氧化硅活性氧化铝与氧化硅与与氢氧化钙反应氢氧化钙反应生成不溶于水生成不溶于水的的水化硅酸钙水化硅酸钙和和水化铝酸钙水化铝酸钙 (粘土主要成分为(粘土主要成分为AlAl2 2O O3 32SiO2SiO2 22H2H2 2O O)。)。在土中形成凝胶结构,使石灰土的刚度不断增大,

77、强度与水稳定性在土中形成凝胶结构,使石灰土的刚度不断增大,强度与水稳定性不断提高。不断提高。 影响石灰土强度的因素:影响石灰土强度的因素: 1 1)石灰细度越大,稳定效果越好。)石灰细度越大,稳定效果越好。 2 2)对粉质粘土稳定效果明显优于沙质粘土,对均质砂的稳定效果较)对粉质粘土稳定效果明显优于沙质粘土,对均质砂的稳定效果较差,塑性指数小于差,塑性指数小于1212的土则不宜用石灰稳定,最好用水泥来稳定。的土则不宜用石灰稳定,最好用水泥来稳定。 3 3)石灰稳定土在最佳含水率条件下压实获得最大密实度,从而提高)石灰稳定土在最佳含水率条件下压实获得最大密实度,从而提高其强度和刚度。其强度和刚度

78、。 4 4)较高的温度与适当的湿度的养生有利于其强度增长。)较高的温度与适当的湿度的养生有利于其强度增长。三合土(石灰三合土(石灰+ +粘性土粘性土+ +粉煤灰粉煤灰/ /矿渣矿渣/ /砂石砂石/ /碎砖碎砖/ /炉渣炉渣+ +水)水)用于铺设道路基层,、建筑物基础、简易路面。用于铺设道路基层,、建筑物基础、简易路面。二灰(石灰二灰(石灰+ +粉煤灰)稳定土粉煤灰)稳定土 1 1)二灰稳定细粒土)二灰稳定细粒土-二灰土二灰土 2 2)二灰稳定砂砾、碎石、矿渣、煤矸石等)二灰稳定砂砾、碎石、矿渣、煤矸石等-二灰稳定集二灰稳定集料料生产硅酸盐制品生产硅酸盐制品原料:生石灰粉原料:生石灰粉/ /消石

79、灰粉消石灰粉+ +硅质材料(粉煤灰硅质材料(粉煤灰/ /粒化高炉矿粒化高炉矿渣渣/ /浮石、砂子)浮石、砂子)+ +水(有时加石膏)。水(有时加石膏)。工序:配料工序:配料 成型成型 蒸养蒸养产品:墙板、砌块、灰砂砖等隔热保温制品。产品:墙板、砌块、灰砂砖等隔热保温制品。高炉矿渣:即高炉铁渣,主要成份:高炉矿渣:即高炉铁渣,主要成份:CaOCaO,SiOSiO2 2 ,MgOMgO, AlAl2 2O O3 3 SiOSiO2 2 ,FeO ,FeO 经水结、碾压后,易形成板体,整体强度高。经水结、碾压后,易形成板体,整体强度高。浮石浮石 :属火山熔岩:属火山熔岩 ,多孔轻质、保温、隔热隔音。

80、成份:,多孔轻质、保温、隔热隔音。成份: SiOSiO2 2 ,AlAl2 2O O3 3 , Fe Fe2 2O O3 3 可作活性混合料。可作活性混合料。3.1.3 3.1.3 水玻璃(泡花碱)水玻璃(泡花碱)常用硅酸钠水玻璃(常用硅酸钠水玻璃(NaNa2 2O OnSiOnSiO2 2) )和硅酸钾水玻璃和硅酸钾水玻璃(K K2 2O OnSiOnSiO2 2).).1 1、水玻璃的生产、水玻璃的生产原料原料: : 石英砂石英砂+ +苛性钠溶液苛性钠溶液工序:工序: 湿法湿法 + + 干法干法 + +石英砂石英砂苛性钠溶液苛性钠溶液2-3大气压蒸气加热大气压蒸气加热液体水玻璃液体水玻璃石

81、英砂石英砂碳酸钠碳酸钠磨细、加热磨细、加热1300-1400固体水玻璃固体水玻璃化学反应化学反应 NaNa2 2COCO3 3 +nSiO+nSiO2 2 NaNa2 2O O nSiOnSiO2 2+CO+CO2 2 水玻璃的模数水玻璃的模数 n=1.5-3.5n=1.5-3.5n=1n=1时,能溶于常温的水中,模数加大,只能溶于热水。时,能溶于常温的水中,模数加大,只能溶于热水。n n3 3时,要在时,要在4 4个大气压以上的蒸气中才能溶解。个大气压以上的蒸气中才能溶解。n n越大,水玻璃的粘结性越强,在液体水玻璃中加入尿素著可越大,水玻璃的粘结性越强,在液体水玻璃中加入尿素著可提高其粘结

82、力。提高其粘结力。2 2、水玻璃的硬化、水玻璃的硬化液体水玻璃吸收空气中的液体水玻璃吸收空气中的COCO2 2,形成无定型硅酸,并逐渐干燥,形成无定型硅酸,并逐渐干燥而硬化。而硬化。NaNa2 2O O nSiOnSiO2 2+CO+CO2 2+mH+mH2 2O NaO Na2 2COCO3 3+ nSiO+ nSiO2 2mHmH2 2O O 加入水玻璃质量加入水玻璃质量12-15% 12-15% 的硅氟酸钠(的硅氟酸钠(NaNa2 2SiFSiF6 6)能显著加速硬)能显著加速硬化。化。3 3、性质与应用、性质与应用具有良好的粘结性,硬化时析出硅酸凝胶,能堵塞毛细孔具有良好的粘结性,硬化

83、时析出硅酸凝胶,能堵塞毛细孔具有具有抗渗性能。抗渗性能。良好的耐高温性。在高温下,强度不降低。良好的耐高温性。在高温下,强度不降低。高度的耐酸性。高度的耐酸性。(1 1)涂刷建材表面可提高抗风化能力)涂刷建材表面可提高抗风化能力用其水溶液(比重约用其水溶液(比重约1.351.35) 涂刷黏土砖、硅酸盐制品、水泥涂刷黏土砖、硅酸盐制品、水泥混凝土及石灰石等。但不能用于石膏。混凝土及石灰石等。但不能用于石膏。(2 2)配制快凝堵漏防水剂)配制快凝堵漏防水剂以水玻璃为基料加入以水玻璃为基料加入2 2、3 3、4 4种矾配制。如四矾防水剂:种矾配制。如四矾防水剂: 蓝蓝矾(硫酸铜)、明矾(钾铝矾)、红

84、矾(重铬酸钾)、紫矾(硫酸铜)、明矾(钾铝矾)、红矾(重铬酸钾)、紫矾(铬矾)各矾(铬矾)各1 1份,溶于份,溶于6060份份100100CC的水中,降温至的水中,降温至5050CC,加入到加入到400400份水玻璃溶液搅拌而成。份水玻璃溶液搅拌而成。其凝结很快,不超过其凝结很快,不超过1 1分钟,与水泥浆调和,可堵塞漏洞与裂分钟,与水泥浆调和,可堵塞漏洞与裂缝。缝。(3 3)用于土壤加固)用于土壤加固将模数为将模数为2.5-32.5-3的液体水玻璃和氯化钙溶液交替压入土体,二的液体水玻璃和氯化钙溶液交替压入土体,二者反应,生成硅酸胶体,包裹土粒并填实空隙。者反应,生成硅酸胶体,包裹土粒并填实

85、空隙。加固砂土,使其强度可达加固砂土,使其强度可达 3-6MPa3-6MPa。(4 4)配制耐酸、耐热砂浆和混凝土)配制耐酸、耐热砂浆和混凝土3-23-2硅酸盐水泥硅酸盐水泥硅酸盐产品:硅酸盐产品: 陶瓷、玻璃、水泥等。陶瓷、玻璃、水泥等。硅元素占地壳的硅元素占地壳的26.3%26.3%,仅次于氧的,仅次于氧的48.6%48.6%。其氧化物、硅酸。其氧化物、硅酸盐构成岩石、砂子、土壤占地壳质量的盐构成岩石、砂子、土壤占地壳质量的90%90%以上。以上。水泥是最主要的水硬性胶凝材料。水泥是最主要的水硬性胶凝材料。3.2.13.2.1硅酸盐水泥的生产及矿物组成硅酸盐水泥的生产及矿物组成定义:定义:

86、 凡由硅酸盐水泥熟料、凡由硅酸盐水泥熟料、0-5%0-5%石灰石或粒化高炉矿渣、石灰石或粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥(Portland cement),Portland cement),不掺加混合料的称不掺加混合料的称型硅酸盐水泥型硅酸盐水泥,掺加混合料的称掺加混合料的称型硅酸盐水泥。型硅酸盐水泥。分别记为分别记为P P和和P P。1 1、硅酸盐水泥的生产、硅酸盐水泥的生产石灰石石灰石黏土黏土铁矿粉铁矿粉 磨细磨细生料生料 1400-1450c石膏石膏 熟料熟料 P P磨细磨细以上过程简称以上过程简称“两磨一

87、烧两磨一烧”。2 2、水泥熟料主要矿物:、水泥熟料主要矿物:硅酸三钙硅酸三钙 3CaO3CaOSiOSiO2 2 简写为简写为C C3 3S S 含量含量 37-60%37-60%硅酸二钙硅酸二钙 2CaO2CaOSiOSiO2 2 C C2 2S 15-37%S 15-37%铝酸三钙铝酸三钙 3CaO3CaOAlAl2 2O O3 3 C C3 3A 7-15%A 7-15%铁铝酸四钙铁铝酸四钙 4CaO4CaOAlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3 C C4 4AF 10-18%AF 10-18%少量的游离少量的游离CaOCaO和和MgOMgO及及碱碱,总量不超过水泥量的,总

88、量不超过水泥量的10%10%。3.2.2 3.2.2 硅酸盐水泥的水化及凝结硬化硅酸盐水泥的水化及凝结硬化1 1、硅酸盐水泥的水化、硅酸盐水泥的水化水化:熟料矿物与水发生的水解或水化作用统称水化。水化:熟料矿物与水发生的水解或水化作用统称水化。水泥水化生成水泥水化生成水化物水化物并放出并放出热量热量。2(3CaO2(3CaOSiOSiO2 2)+ 6H)+ 6H2 2O = 3CaOO = 3CaO2 2SiOSiO2 23 3H H2 2O + 3Ca(OH)O + 3Ca(OH)2 2水化硅酸钙水化硅酸钙 2 2(2CaO2CaOSiOSiO2 2)+ 4H+ 4H2 2O = 3CaOO

89、 = 3CaO2 2SiOSiO2 23H3H2 2O + Ca(OH)O + Ca(OH)2 23CaO3CaOAlAl2 2O O3 3 + 6H + 6H2 2O = 3CaOO = 3CaOAlAl2 2O O3 36H6H2 2O O (水化铝酸三钙)(水化铝酸三钙)4CaO4CaOAlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3 + 7H+ 7H2 2O = 3CaOO = 3CaOAlAl2 2O O3 36H6H2 2O +CaOO +CaOFeFe2 2O O3 3H H2 2O O3CaO3CaOAlAl2 2O O3 36H6H2 2O+3O+3(CaSOCaSO4

90、42H2H2 2O O)+19H+19H2 2O O= 3CaO= 3CaOAlAl2 2O O3 33 CaSO3 CaSO4 431H31H2 2O O (高硫型水化硫铝酸钙,即钙(高硫型水化硫铝酸钙,即钙矾石)矾石)充分水化充分水化后的主要的水化产物:后的主要的水化产物:水化硅酸钙凝胶水化硅酸钙凝胶 ( (不溶于水)不溶于水) C-S-H C-S-H 含量含量 约约70%70%Ca(OH)Ca(OH)2 2 (微溶于水微溶于水) 约约20%20%钙矾石及单硫型水化硫铝酸钙(钙矾石及单硫型水化硫铝酸钙(3CaO3CaOAlAl2 2O O3 3CaSOCaSO4 412H12H2 2O O

91、)约约7% 7% ( (不溶于水)不溶于水) 水化铁酸一钙水化铁酸一钙 各熟料矿物单独与水作用时的特性各熟料矿物单独与水作用时的特性名称名称硅酸三钙硅酸三钙硅酸二钙硅酸二钙铝酸三钙铝酸三钙铁铝酸四钙铁铝酸四钙 凝结硬化凝结硬化速度速度快快慢慢最快最快快快2828天水化天水化放热量放热量 多多少少最多最多中中强度强度高高早低后高早低后高低低低低 2 2、水泥的凝结与硬化、水泥的凝结与硬化凝结:凝结: 水泥浆逐渐变稠失去塑性,但尚不具强度的过程。水泥浆逐渐变稠失去塑性,但尚不具强度的过程。硬化:硬化: 水泥浆开始产生强度并逐渐发展成为坚硬的人造水泥浆开始产生强度并逐渐发展成为坚硬的人造石的过程。石

92、的过程。水泥的凝结与硬化理论由水泥的凝结与硬化理论由Le ChatelierLe Chatelier于于18821882年创立。目前年创立。目前的理论认为:的理论认为:水泥颗粒表面水泥颗粒表面具有可塑性具有可塑性凝聚结构凝聚结构初凝初凝 凝聚凝聚-结晶网状结构结晶网状结构终凝终凝砼砼3 3、影响、影响cementcement凝结硬化的因素凝结硬化的因素矿物成分矿物成分 C C3 3S S及及 C C3 3A A,setting & hardening ,setting & hardening 细度细度 fineness fineness ,setting & hardening ,settin

93、g & hardening 加水量加水量 reasonable w/creasonable w/c养护时间养护时间curing time curing time 前前4 4周周快后期慢快后期慢养护温度养护温度curing temperature curing temperature 低于低于5 5很慢,很慢,00基本停基本停止止养护湿度养护湿度curing humidity curing humidity 洒水保湿两周或更长洒水保湿两周或更长石膏掺量石膏掺量 降低凝结硬化速度,防止瞬凝降低凝结硬化速度,防止瞬凝instant settinginstant setting3.2.3Portlan

94、d cement 3.2.3Portland cement 的技术性质的技术性质GB175-1999 GB175-1999 对水泥有细度、凝结时间、安定性、强度等要对水泥有细度、凝结时间、安定性、强度等要求:求:1 1、细度:一般粒径为、细度:一般粒径为0.007-0.2mm.0.007-0.2mm.0.04mm0.04mm以下才具有很高的活性以下才具有很高的活性;0.1mm;0.1mm以上的活性很小。以上的活性很小。表示方法表示方法筛析法筛析法 80m80m方孔筛的筛余百分数方孔筛的筛余百分数比表面积法比表面积法 单位质量粉末具有的总表面积(单位质量粉末具有的总表面积(m m2 2/Kg)

95、/Kg) 对对水泥而言,应大于水泥而言,应大于300 m300 m2 2/Kg/Kg,一般为,一般为317-350 m317-350 m2 2/Kg/Kg。2 2、凝结时间、凝结时间初凝时间初凝时间 规定不小于规定不小于45min,45min,一般为一般为1-3h.1-3h.终凝时间规定终凝时间规定 不迟于不迟于6.5h,6.5h,一般为一般为3-4h.3-4h.3 3、体积安定性、体积安定性指水泥硬化后,体积的变化是均匀的,不产生膨胀性裂缝。指水泥硬化后,体积的变化是均匀的,不产生膨胀性裂缝。水泥体积安定性不良的原因:水泥体积安定性不良的原因:水泥熟料中含有过多的游离水泥熟料中含有过多的游离

96、CaO CaO 或或MgOMgO,它们往往是过少,它们往往是过少的,水化慢,水化时体积膨胀,使构件产生膨胀性裂缝:的,水化慢,水化时体积膨胀,使构件产生膨胀性裂缝:CaO +HCaO +H2 2O =Ca(OH) O =Ca(OH) 2 2 MgO + HMgO + H2 2O = Mg (OH) O = Mg (OH) 2 2 掺加的石膏过多,多余石膏会与已硬化的固体水化铝酸掺加的石膏过多,多余石膏会与已硬化的固体水化铝酸钙反应,生成钙矾石,体积膨胀。钙反应,生成钙矾石,体积膨胀。用煮沸法用煮沸法( (饼法和雷氏法饼法和雷氏法) )可快速检验可快速检验CaOCaO的危害的危害, ,单不易检验

97、单不易检验MgO,MgO,尤其是过量石膏的危害尤其是过量石膏的危害, ,为此国家标准规定水泥熟料为此国家标准规定水泥熟料中中 :游离游离MgOMgO含量含量5.0%5.0%SOSO3 3含量含量5.0%5.0%体积安定性不良的水泥作废品处理体积安定性不良的水泥作废品处理, ,不能用于工程不能用于工程. .4 4、强度及强度等级、强度及强度等级用水泥:标准砂用水泥:标准砂 =1=1:3 3,水灰比,水灰比=0.5=0.5制得试件制得试件, ,在在201201的的水中养护水中养护3 3天和天和2828天天, ,分别测得其抗压强度分别测得其抗压强度, ,每组每组6 6个个, ,取平取平均值作为抗压强

98、度的试验结果。均值作为抗压强度的试验结果。根据测定结果,把硅酸盐水泥分为根据测定结果,把硅酸盐水泥分为6 6个强度等级:个强度等级: 42.5,42.5R,52.5,52.5R,62.5,62.5R R42.5,42.5R,52.5,52.5R,62.5,62.5R R早强型早强型5 5、碱含量、碱含量水泥中的碱含量按水泥中的碱含量按NaNa2 2O+0.685KO+0.685K2 2O O的计算值表示,使用活性骨的计算值表示,使用活性骨料,碱含量高会产生碱料,碱含量高会产生碱-骨料反应,导致结构破坏。骨料反应,导致结构破坏。低碱水泥要求碱含量低碱水泥要求碱含量0.06%,0.06%,也可由供

99、需双方协商也可由供需双方协商. .6 6、水化热、水化热大型基础、水坝、桥墩等大体积混凝土构筑物,要用低热水大型基础、水坝、桥墩等大体积混凝土构筑物,要用低热水泥或采取内部降温、外部保温的措施,消除内外温差,以泥或采取内部降温、外部保温的措施,消除内外温差,以杜绝产生由内外温差引起的裂缝。杜绝产生由内外温差引起的裂缝。3.2.43.2.4水泥石的腐蚀与防止水泥石的腐蚀与防止水泥石具有良好的耐久性水泥石具有良好的耐久性, ,但有时也会受到一些介质的缓慢腐但有时也会受到一些介质的缓慢腐蚀蚀, ,常见的情况如下。常见的情况如下。1 1、软水的侵蚀(溶出性侵蚀)、软水的侵蚀(溶出性侵蚀)指水泥石在流动

100、及压力的淡水作用下,其所含的指水泥石在流动及压力的淡水作用下,其所含的Ca(OH)Ca(OH)2 2不断不断溶解,流失的现象。溶解,流失的现象。 淡水:雨水、雪水、蒸馏水、工厂冷凝水及含重碳酸盐很少淡水:雨水、雪水、蒸馏水、工厂冷凝水及含重碳酸盐很少的河水与湖水。的河水与湖水。2 2、盐类腐蚀、盐类腐蚀(1 1)硫酸盐的腐蚀)硫酸盐的腐蚀海水、湖水、盐沼水、地下水、一些工业污水等含有钠、钾、海水、湖水、盐沼水、地下水、一些工业污水等含有钠、钾、铵等硫酸盐,能与水泥石中的铵等硫酸盐,能与水泥石中的Ca(OH)Ca(OH)2 2发生置换反应发生置换反应, ,生成生成CaSOCaSO4 4。而。而C

101、aSOCaSO4 4还能与水泥石中的固态水化铝酸钙反应,生成还能与水泥石中的固态水化铝酸钙反应,生成体积膨胀的体积膨胀的钙矾石钙矾石是双重的破坏。是双重的破坏。(2 2)镁盐的腐蚀)镁盐的腐蚀地下水和海水中,含有大量的镁盐,主要是地下水和海水中,含有大量的镁盐,主要是MgSOMgSO4 4和和MgClMgCl2 2它们它们能与水泥石中的能与水泥石中的Ca(OH)Ca(OH)2 2发生反应:发生反应:MgSOMgSO4 4 + Ca(OH)+ Ca(OH)2 2 +2H +2H2 2O = CaSOO = CaSO4 42H2H2 2O +Mg(OH)O +Mg(OH)2 2( (无胶凝能无胶凝

102、能力)力)MgClMgCl2 2 + Ca(OH)+ Ca(OH)2 2 =CaCl =CaCl2 2 + Mg(OH) + Mg(OH)2 2易溶于水易溶于水CaSOCaSO4 42H2H2 2O O还能进一步破坏水泥石。还能进一步破坏水泥石。3 3、酸类腐蚀、酸类腐蚀(1 1)碳酸腐蚀)碳酸腐蚀 由工业污水、地下水中的由工业污水、地下水中的COCO2 2引起:引起:Ca(OH)Ca(OH)2 2+ CO+ CO2 2 +H+H2 2O = CaCOO = CaCO3 3 +2H+2H2 2O O 进一步反应:进一步反应:CaCOCaCO3 3 + CO+ CO2 2 + H+ H2 2O

103、Ca(HCOO Ca(HCO3 3) )2 2(2 2)一般酸的腐蚀)一般酸的腐蚀HCl+ Ca(OH)HCl+ Ca(OH)2 2 = CaCl= CaCl2 2 + 2H+ 2H2 2O O H H2 2SOSO4 4 + Ca(OH)+ Ca(OH)2 2 = CaSO= CaSO4 42H2H2 2O O 4 4、强碱的腐蚀、强碱的腐蚀3CaO3CaOAlAl2 2O O3 3 + 6NaOH =3Na+ 6NaOH =3Na2 2O OAlAl2 2O O3 3 + 3Ca(OH)+ 3Ca(OH)2 2 腐蚀的主要原因:腐蚀的主要原因:水泥石中存在水泥石中存在Ca(OH)Ca(OH

104、)2 2 和和CaOCaOAlAl2 2O O3 36H6H2 2O O 易溶易溶 水泥石不密实,存在很多毛细通道。水泥石不密实,存在很多毛细通道。5 5、水泥石腐蚀的防止、水泥石腐蚀的防止根据使用环境,选择合适的水泥根据使用环境,选择合适的水泥提高水泥石的紧密程度提高水泥石的紧密程度加做保护层加做保护层 如耐酸石料、耐酸陶瓷、玻璃、塑料、沥青等。如耐酸石料、耐酸陶瓷、玻璃、塑料、沥青等。3.2.5 3.2.5 硅酸盐水泥的应用与存放硅酸盐水泥的应用与存放1 1、应用、应用主要用于高强混凝土和预应力混凝土工程。主要用于高强混凝土和预应力混凝土工程。要求快凝、早强、冬季施工、严寒地区施工工程。要

105、求快凝、早强、冬季施工、严寒地区施工工程。不适于受流动的淡水、海水作用的工程。不适于受流动的淡水、海水作用的工程。不适于大坝、桥墩等大体积工程,如若使用须采取必要措不适于大坝、桥墩等大体积工程,如若使用须采取必要措施施 ,消除水化热带来的问题。,消除水化热带来的问题。2 2、存放、存放注意防潮注意防潮存放期不能过长存放期不能过长一般的储存条件,一般的储存条件,3 3个月后强度下降个月后强度下降10-20%10-20%,6 6个月下降个月下降15-15-30%30%,一年下降,一年下降25-40%25-40%。按不同的品种、强度等级、出厂日期分别存放按不同的品种、强度等级、出厂日期分别存放3-3

106、3-3掺混合料的硅酸盐水泥掺混合料的硅酸盐水泥3.3.13.3.1水泥混合材料水泥混合材料掺加混合料的目的:掺加混合料的目的:改善水泥性能改善水泥性能调节水泥强度等级调节水泥强度等级1 1、混合料的类别、混合料的类别(1)(1)活性混合材料活性混合材料定义定义: : 磨细后与石灰或与石灰和石膏拌合在一起磨细后与石灰或与石灰和石膏拌合在一起, ,加水后加水后, ,在在常温下常温下, ,能生成具有水硬性的水化产物的材料。能生成具有水硬性的水化产物的材料。常见种类常见种类: :1 1)粒化高炉矿渣)粒化高炉矿渣由炼铁高炉的熔融矿渣经急冷而成的松散颗粒粒径由炼铁高炉的熔融矿渣经急冷而成的松散颗粒粒径0

107、.5-0.5-5mm.5mm.其活性成分其活性成分: :活性活性SiOSiO2 2和活性和活性AlAl2 2O O3 3可用于制造矿渣水泥可用于制造矿渣水泥2) 2) 火山灰质混合料火山灰质混合料指火山灰一类物质指火山灰一类物质, ,常用的有常用的有: :含水硅酸质混合料含水硅酸质混合料 硅藻土、硅藻石、蛋白石、硅质渣等硅藻土、硅藻石、蛋白石、硅质渣等铝硅玻璃质混合料铝硅玻璃质混合料 火山灰、凝灰岩、浮石和一些工业废火山灰、凝灰岩、浮石和一些工业废渣渣烧黏土质混合料烧黏土质混合料 烧黏土、煤渣、煅烧的煤矸石烧黏土、煤渣、煅烧的煤矸石火性成分火性成分 氧化铝与氧化硅氧化铝与氧化硅主要用于制造火山

108、灰水泥主要用于制造火山灰水泥3 3)粉煤灰)粉煤灰从热电厂锅炉烟道中收集的灰渣,也称飞灰。粒径从热电厂锅炉烟道中收集的灰渣,也称飞灰。粒径0.001-0.001-0.05mm,0.05mm,呈玻璃态实心或空心的球状颗粒。呈玻璃态实心或空心的球状颗粒。火性成分火性成分 氧化铝与氧化硅氧化铝与氧化硅制造火山灰水泥制造火山灰水泥(2 2)非活性混合材料)非活性混合材料包括:磨细的石英砂、石灰石、慢冷矿渣等包括:磨细的石英砂、石灰石、慢冷矿渣等作用:降低水泥强度、减少水化热、降低成本作用:降低水泥强度、减少水化热、降低成本2 2、活性混合材料的作用、活性混合材料的作用本身不硬化或硬化很慢本身不硬化或硬

109、化很慢强度很低强度很低加到饱和的加到饱和的Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液中后:溶液中后:有显著水化作用产生有显著水化作用产生 产生了无定型的水化硅酸钙,可进一步转变为微晶体,或产生了无定型的水化硅酸钙,可进一步转变为微晶体,或结晶不完善的凝胶。结晶不完善的凝胶。xCa(OH)xCa(OH)2 2 +SiO+SiO2 2+m+m H H2 2O xCaOO xCaOSiOSiOnHnH2 2O OCa(OH)Ca(OH)2 2与活性氧化铝相互作用生成水化铝酸钙与活性氧化铝相互作用生成水化铝酸钙液相中有石膏存在时,将与水化铝酸钙反应生成水化硫铝酸液相中有石膏存在时,将与水化铝酸钙反应生成水化硫

110、铝酸钙,具有水硬性。钙,具有水硬性。石灰和石膏激发了混合料的化学活性,故称它们为石灰和石膏激发了混合料的化学活性,故称它们为激发激发剂剂。3.3.23.3.2普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥1 1、成分、成分硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料+6-15%+6-15%混合料混合料+ +适量石膏适量石膏2 2、代号、代号 P.OP.O3 3、强度、强度 32.5,32.5R,42.5,42.5R,52.5,52.5R32.5,32.5R,42.5,42.5R,52.5,52.5R4 4、凝结时间、凝结时间T T初初45min, T45min, T终终10h10h5 5、特点及应用、特点及应用早期硬化速度稍慢

111、,抗冻性与耐磨性略差。早期硬化速度稍慢,抗冻性与耐磨性略差。广泛应用于混凝土或钢筋混凝土,是我国的主要水泥品种。广泛应用于混凝土或钢筋混凝土,是我国的主要水泥品种。3.3.33.3.3矿渣硅酸盐水泥(矿渣硅酸盐水泥(P.S)P.S)1 1、成分、成分硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料+20-70%+20-70%的粒化高炉矿渣的粒化高炉矿渣+ +石膏石膏2 2、强度等级、强度等级32.5,32.5R,42.5,42.5R,52.5,52.5R32.5,32.5R,42.5,42.5R,52.5,52.5R3 3、特点、特点存在二次水化反应存在二次水化反应-熟料先与水反应,其产物熟料先与水反应,其产物C

112、a(OH)Ca(OH)2 2又与矿渣中的活性氧化硅和氧化铝反应。又与矿渣中的活性氧化硅和氧化铝反应。凝结硬化速度较缓慢,早期强度较低,后期强度(凝结硬化速度较缓慢,早期强度较低,后期强度(2828天后天后)较高,甚至超过)较高,甚至超过P.OP.O。采用蒸汽养护,可显著加快硬化速度。采用蒸汽养护,可显著加快硬化速度。抵抗软水、海水及硫酸盐腐蚀能力强,适用于水工和海港抵抗软水、海水及硫酸盐腐蚀能力强,适用于水工和海港工程。工程。具有一定的耐热性,用于耐热混凝土。具有一定的耐热性,用于耐热混凝土。保水性差,拌合用水多,干缩性大。保水性差,拌合用水多,干缩性大。抗冻性、抗渗性、抗干湿交替循环差。抗冻

113、性、抗渗性、抗干湿交替循环差。水化热低,适于大体积混凝土工程。水化热低,适于大体积混凝土工程。3.3.43.3.4火山灰质硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥(P.P)(P.P)1 1、成分、成分硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料+20-50%+20-50%的火山灰质混合料的火山灰质混合料+ +石膏石膏2 2、特点、特点在潮湿的环境中,火山灰质混合料能吸收石灰而产生膨胀在潮湿的环境中,火山灰质混合料能吸收石灰而产生膨胀胶化作用,使水泥石结构致密,具有较高的密实度和抗渗胶化作用,使水泥石结构致密,具有较高的密实度和抗渗性。性。不宜用于干热环境,否则易产生表面不宜用于干热环境,否则易产生表面“起粉起粉”现象。现

114、象。水化热低,可用于大体积混凝土。水化热低,可用于大体积混凝土。3.3.53.3.5粉煤灰硅酸盐水泥(粉煤灰硅酸盐水泥(P.F)P.F)1 1、成分、成分硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料+20-40%+20-40%的粉煤灰的粉煤灰+ +石膏石膏2 2、特点、特点拌合物和易性好。拌合物和易性好。拌合用水少,干缩小,抗裂性较高。拌合用水少,干缩小,抗裂性较高。3.3.63.3.6复合硅酸盐水泥(复合硅酸盐水泥(P.C)P.C)硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料+2+2种以上的混合料种以上的混合料+ +石膏石膏六大通用水泥六大通用水泥: :P.I(II)P.I(II)P.OP.OP.SP.SP.PP.PP.F

115、P.FP.CP.C可查可查 P68, P68,表表3-11.3-11.选用。选用。3-43-4其他水泥其他水泥特性水泥特性水泥: :快硬硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥、中热水泥、低热快硬硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥、中热水泥、低热矿渣水泥、白色和彩色水泥、膨胀水泥、自应力水泥。矿渣水泥、白色和彩色水泥、膨胀水泥、自应力水泥。专用水泥、道路硅酸盐水泥、油井水泥、砌筑水泥。专用水泥、道路硅酸盐水泥、油井水泥、砌筑水泥。3.4.13.4.1白色和彩色硅酸盐水泥白色和彩色硅酸盐水泥1 1、成分、成分 白色水泥:白色硅酸盐水泥熟料白色水泥:白色硅酸盐水泥熟料+ +石膏石膏彩色水泥:白色硅酸盐水泥熟料彩色水泥:白色

116、硅酸盐水泥熟料+ +石膏石膏+ +耐碱矿物颜料耐碱矿物颜料2 2、常用耐碱颜料、常用耐碱颜料氧化铁(红、黄、褐、黑)氧化铁(红、黄、褐、黑)氧化锰(褐、黑)氧化锰(褐、黑)氧化铬(绿)氧化铬(绿)赭石(蓝)赭石(蓝)普鲁士红普鲁士红3 3、生产、生产采用含极少量着色物质的原料,如纯净的高岭土、纯净的采用含极少量着色物质的原料,如纯净的高岭土、纯净的石灰石、纯石英砂等。石灰石、纯石英砂等。较高的加热温度较高的加热温度1500-16001500-1600。煅烧、粉磨、及运输时采取措施防止着色物质混入。煅烧、粉磨、及运输时采取措施防止着色物质混入。4 4、强度、强度分为分为325325,425425

117、,525525,625625四个标号。四个标号。5 5、白度、白度特级、一级、二级、三级。特级、一级、二级、三级。6 6、凝结、凝结T T初初45min; T45min; T终终112h.2h.7 7、主要用于建筑物内外的表面装饰工程,如地面、楼面、楼、主要用于建筑物内外的表面装饰工程,如地面、楼面、楼面、楼梯、墙、柱、及台阶。面、楼梯、墙、柱、及台阶。3.4.23.4.2快硬水泥快硬水泥1 1、快硬硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥1 1)成分)成分硅酸盐水泥硅酸盐水泥+ +适量石膏适量石膏其中其中C C3 3A A含量含量8-14%8-14%; C C3 3S S含量含量50-60%50-60%;

118、二者总量不低于;二者总量不低于60-60-65%65%。适当增加石膏掺量(适当增加石膏掺量(8%8%)提高水泥细度,比表面积提高水泥细度,比表面积3000-4000cm3000-4000cm2 2/g./g.2)2)强度与标号强度与标号标号:标号: 325325、375375、4254253 3天抗压强度:天抗压强度:32.532.5、37.537.5、42.542.53 3)应用)应用适用于要求早期强度高的工程,紧急抢修工程,冬季施工,适用于要求早期强度高的工程,紧急抢修工程,冬季施工,制作混凝土及预应力混凝土预制件。制作混凝土及预应力混凝土预制件。2 2、铝酸盐水泥、铝酸盐水泥1 1)生产

119、)生产2 2)熟料)熟料CaOCaOAlAl2 2O O3 3 铝酸一钙铝酸一钙 CA CA 硬化迅速,强度高。硬化迅速,强度高。CaOCaO2Al2Al2 2O O3 3 二铝酸一钙二铝酸一钙 CACA2 2 硬化较慢,强度早期较硬化较慢,强度早期较低,后期强度高。低,后期强度高。C C1212A A7 7 七铝酸十二钙七铝酸十二钙 硬化迅速,强度不高。硬化迅速,强度不高。铝钒土铝钒土石灰石石灰石生料生料熟料熟料成品成品磨细磨细煅烧煅烧磨细磨细3 3)水化)水化温度小于温度小于2020度时度时CaOCaOAlAl2 2O O3 3 +10H+10H2 2O OCaOCaOAlAl2 2O O

120、3 310H10H2 2O O(水化铝酸钙(水化铝酸钙CAHCAH1010)温度在温度在20-3020-30度时度时2 2(CaOCaOAlAl2 2O O3 3)+ 11H+ 11H2 2O O 2CaO2CaOAlAl2 2O O3 38H8H2 2O +AlO +Al2 2O O3 33H3H2 2O O温度高于温度高于3030度时度时3 3(CaOCaOAlAl2 2O O3 3)+ 12H+ 12H2 2O O 3CaO3CaOAlAl2 2O O3 36H6H2 2O O +2+2(AlAl2 2O O3 33H3H2 2O O)水化产物水化产物一般条件为一般条件为CAHCAH10

121、10 ,C C2 2AHAH8 8;较高温度下(较高温度下(3030度以上)主要为度以上)主要为C C3 3AHAH6 6。CAHCAH1010 ,C C2 2AHAH8 8均属于六方晶体,具有细长的针状和板状结构,均属于六方晶体,具有细长的针状和板状结构,能互相结成坚固的结晶连生体,形成能互相结成坚固的结晶连生体,形成晶体骨架晶体骨架,析出的铝,析出的铝胶难溶于水,胶难溶于水,填充填充于晶体骨架的空隙中,形成密实的水泥于晶体骨架的空隙中,形成密实的水泥石结构。石结构。水化铝酸二钙水化铝酸二钙铝胶铝胶4 4)特点)特点颜色为黄褐色,有的灰色;颜色为黄褐色,有的灰色;根据根据AlAl2 2O O

122、3 3 含量分为含量分为CA-50,60,70,80 CA-50,60,70,80 四类。四类。强度强度水泥水泥类型类型Al2O3Al2O3含量含量/%/%抗压强度抗压强度/MPa/MPa抗折强度抗折强度/MPa/MPa6h6h1d1d3d3d28d28d6h6h1d1d3d3d28d28dCA-50CA-5050,6050,60) )202040405050- -3.03.05.55.56.56.5- -CA-60CA-6060,6860,68) )- -202045458080- -2.52.55.05.01010CA-70CA-7068,7768,77) )- -30304040- -

123、-5.05.06.06.0- -CA-80CA-807777- -25253030- - -4.04.05.05.0- -凝结时间凝结时间CA-50,70,80 tCA-50,70,80 t初初30min, t30min, t终终6h6hCA-60 tCA-60 t初初60min, t60min, t终终18h18h总结:快凝、早强、高强、低收缩、耐热、耐硫酸总结:快凝、早强、高强、低收缩、耐热、耐硫酸盐腐蚀。盐腐蚀。水化热大、耐碱性差、长期强度会降低。水化热大、耐碱性差、长期强度会降低。5)5)应用应用工期紧急的工程;工期紧急的工程;抢修工程;抢修工程;冬季施工工程;冬季施工工程;耐热混凝土

124、工程;耐热混凝土工程;耐硫酸盐混凝土工程。耐硫酸盐混凝土工程。3 3、快硬硫铝酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥1 1)成分)成分 无水硫铝酸钙无水硫铝酸钙3(Ca3(CaAlAl2 2O O3 3) )CaSOCaSO4 4水化快,早期生成大量的钙矾石和铝胶,使水泥早期强度高。水化快,早期生成大量的钙矾石和铝胶,使水泥早期强度高。型硅酸二钙型硅酸二钙较低的温度烧成较低的温度烧成( (12501250-1350-1350),活性高,水化快,水化硅,活性高,水化快,水化硅酸钙凝胶填充于晶体骨架中,提高密实度,保证了后期强酸钙凝胶填充于晶体骨架中,提高密实度,保证了后期强度的增长。度的增长。2)技术指标)

125、技术指标强度强度以以3 3天的抗压强度划分为天的抗压强度划分为425425、525525、625625三个标号。三个标号。细度细度比表面积不得低于比表面积不得低于380380m m2 2/kg./kg.凝结时间凝结时间初凝时间不得早于初凝时间不得早于23min,23min,终凝不得迟于终凝不得迟于3h.3h.3.4.33.4.3膨胀水泥与自应力水泥膨胀水泥与自应力水泥1 1、两种类型:硅酸盐型和铝酸盐型。、两种类型:硅酸盐型和铝酸盐型。标号标号抗压强度抗压强度/MPa/MPa抗折强度抗折强度/MPa/MPa12h12h1d1d3d3d12h12h1d1d3d3d42542529.429.434

126、.434.441.141.15.95.96.46.46.96.952552536.836.844.144.151.551.56.46.46.96.97.47.462562539.239.251.551.561.361.36.96.97.47.47.87.8硅酸盐型硅酸盐型硅酸盐水泥硅酸盐水泥+ +高铝水泥高铝水泥+ +石膏石膏铝酸盐型铝酸盐型高铝水泥高铝水泥+ +二水石膏二水石膏2 2、膨胀机理、膨胀机理主要是硬化初期,高铝水泥中的铝酸盐和石膏遇水化合,生主要是硬化初期,高铝水泥中的铝酸盐和石膏遇水化合,生成成钙矾石晶体钙矾石晶体,开始时,充填水泥石内部孔隙,后来钙,开始时,充填水泥石内部孔隙

127、,后来钙矾石数量增多,晶体长大,矾石数量增多,晶体长大,体积膨胀体积膨胀。3 3、应用、应用膨胀水泥适用于防渗混凝土、填灌接缝和接头、结构的加膨胀水泥适用于防渗混凝土、填灌接缝和接头、结构的加固与修补。固与修补。自应力水泥(自应力大于自应力水泥(自应力大于2MPa) 2MPa) 用于制造自应力钢筋混凝用于制造自应力钢筋混凝土压力管及配件。土压力管及配件。第四章第四章 水泥混凝土及砂浆(水泥混凝土及砂浆(concrete and mortar)concrete and mortar)1 1、混凝土的定义、混凝土的定义由胶凝材料,水,和粗细骨料按适当的比例配合、拌制成拌由胶凝材料,水,和粗细骨料按

128、适当的比例配合、拌制成拌合物,经一定时间硬化而成的人造石材。合物,经一定时间硬化而成的人造石材。2 2、按表观密度分类、按表观密度分类1 1)重混凝土)重混凝土 0 026002600kg/mkg/m3 3( (用试件在用试件在105105度条件下测得)度条件下测得)用重晶石、钢屑作骨料,能防用重晶石、钢屑作骨料,能防x,x,射线。射线。2 2)普通混凝土)普通混凝土 1950 kg/m1950 kg/m3 3 0 02500 kg/mkg/m3 3 。3 3)轻混凝土)轻混凝土 0 0 1950 kg/m1950 kg/m3 3 轻骨料混凝土轻骨料混凝土 0 0 =800-1950 kg/m

129、=800-1950 kg/m3 3 轻骨料:浮石、火山渣、陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀矿渣、煤轻骨料:浮石、火山渣、陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀矿渣、煤渣等。渣等。a.a.陶粒陶粒人造轻骨料,将页岩、粘土、珍珠岩、凝灰岩等在回转窑中人造轻骨料,将页岩、粘土、珍珠岩、凝灰岩等在回转窑中高温(高温(1050-13001050-1300)快速焙烧,膨胀而成)快速焙烧,膨胀而成, ,主要成分为主要成分为SiOSiO2 2,Al,Al2 2O O3 3。陶粒特点:质轻、高强、耐火、耐化学、细菌腐蚀、抗冻、陶粒特点:质轻、高强、耐火、耐化学、细菌腐蚀、抗冻、抗震。抗震。b.b.膨胀珍珠岩膨胀珍珠岩是以珍珠岩、松脂岩、

130、黑耀石(均属于火山灰玻璃质熔岩)是以珍珠岩、松脂岩、黑耀石(均属于火山灰玻璃质熔岩)为原料加工而成。为原料加工而成。主要用于:保温、隔热、防辐射、防水防潮、吸音、过滤材主要用于:保温、隔热、防辐射、防水防潮、吸音、过滤材料、混凝土骨料。料、混凝土骨料。c.c.重晶石重晶石化学成分是化学成分是BaSOBaSO4 4, ,能吸附能吸附x x射线、射线、射线。射线。多孔混凝土多孔混凝土 0 0 =300-1000 kg/m=300-1000 kg/m3 3 包括泡沫混凝土,加气混凝土。包括泡沫混凝土,加气混凝土。大孔混凝土大孔混凝土a.a.普通大孔混凝土普通大孔混凝土 0 0 =1500-1900

131、kg/m=1500-1900 kg/m3 3 b.b.轻骨料大孔混凝土轻骨料大孔混凝土 0 0 =500-1500 kg/m=500-1500 kg/m3 3 3 3、特种混凝土、特种混凝土高强混凝土高强混凝土流态混凝土流态混凝土防水混凝土防水混凝土耐热混凝土耐热混凝土耐酸混凝土耐酸混凝土纤维混凝土纤维混凝土聚合物混凝土聚合物混凝土喷射混凝土喷射混凝土4 4、混凝土的优点、混凝土的优点可浇筑出各种形状、尺寸的构件或结构;可浇筑出各种形状、尺寸的构件或结构;与钢筋配合制成钢筋混凝土构件或结构;与钢筋配合制成钢筋混凝土构件或结构;抗压强度高;抗压强度高;耐久性好,维修费用低;耐久性好,维修费用低;

132、造价较低。造价较低。5 5、缺点、缺点自重大,不利于建造大跨度结构;自重大,不利于建造大跨度结构;抗拉强度低,抗裂性差,不利于结构抗渗;抗拉强度低,抗裂性差,不利于结构抗渗;现场浇筑时,工序多,要养护,工期长。现场浇筑时,工序多,要养护,工期长。6 6、对混凝土质量的基本要求、对混凝土质量的基本要求具有符合设计要求的强度;具有符合设计要求的强度;具有与施工条件相适应的和易性;具有与施工条件相适应的和易性;具有与工程环境相适应的耐久性。具有与工程环境相适应的耐久性。4-14-1普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料物质组成:物质组成:水泥水泥(cement)(cement)水水(water)(

133、water)砂子砂子(sand)(sand)石子(石子(gravel)gravel)有时,还添加:有时,还添加:外加剂(外加剂(addition agent,addition agent,又称第五组分)又称第五组分)掺合料(掺合料(admixture ,admixture ,又称第六组分)又称第六组分)4.1.1 4.1.1 各组成材料的作用各组成材料的作用砂石:砂石:骨架骨架作用,作用,限制限制混凝土的干缩,混凝土的干缩,提高提高强度与耐久性。强度与耐久性。水泥浆:硬化前水泥浆:硬化前包裹包裹骨料,骨料,充填充填空隙,并起空隙,并起润滑润滑作用,使之作用,使之具有和易性,易于施工;硬化后,将

134、骨料具有和易性,易于施工;硬化后,将骨料胶结胶结成坚实的整成坚实的整体。体。4.1.24.1.2混凝土组成材料的技术要求混凝土组成材料的技术要求Concrete Concrete 的技术性质取决于:的技术性质取决于:组成材料的性质及相对含量;组成材料的性质及相对含量;施工工艺(搅拌、输送、成型、养护)。施工工艺(搅拌、输送、成型、养护)。1 1、水泥、水泥(1 1)cementcement品种品种 : : 选择根据工程特点和所处的环境,一般选择根据工程特点和所处的环境,一般选选 用用:P.I(II),P.O,P.S,P.P,P.F,P.C:P.I(II),P.O,P.S,P.P,P.F,P.C

135、。 (2 2)水泥强度等级的选择)水泥强度等级的选择 cementcement强度等级应与强度等级应与concreteconcrete的设计强度相适应。一般配的设计强度相适应。一般配制高强度等级的制高强度等级的concrete,concrete,选用高强度等级的选用高强度等级的cementcement。2 2、细骨料(、细骨料(fine aggregate fine aggregate )0.10.15-4.75mm5-4.75mm的天然砂,包括河砂、海砂及山砂,以河砂的天然砂,包括河砂、海砂及山砂,以河砂应用较多。应用较多。质量要求:质量要求:(1 1)有害杂质含量)有害杂质含量a.a.有害

136、杂质:云母、粘土、淤泥、粉砂等。有害杂质:云母、粘土、淤泥、粉砂等。b.b.危害:危害:妨碍水泥与砂的粘结,降低强度;妨碍水泥与砂的粘结,降低强度;有时含有硫化物、硫酸盐,对有时含有硫化物、硫酸盐,对cement cement 石有腐蚀作用。石有腐蚀作用。c.c.重要混凝土工程用砂要进行碱活性检验。重要混凝土工程用砂要进行碱活性检验。d.d.用海砂配制混凝土或钢筋混凝土(用海砂配制混凝土或钢筋混凝土(reinforced concrete)reinforced concrete)要求海砂中要求海砂中ClCl- -含量含量0.06%0.06%;预应力混凝土(;预应力混凝土(prestressed

137、prestressedConcrete)Concrete)不宜用海砂,必须用时不宜用海砂,必须用时ClCl- -含量含量0.02%0.02%。(2 2)颗粒形状及表面特征)颗粒形状及表面特征均会影响与水泥的粘结及混凝土拌合物的流动性。均会影响与水泥的粘结及混凝土拌合物的流动性。(3 3)砂的颗粒级配及粗细程度)砂的颗粒级配及粗细程度砂的级配(砂的级配(grading ,gradation )grading ,gradation ):砂子大小颗粒搭配:砂子大小颗粒搭配情况。情况。砂的粗细程度:不同粒径的砂粒混合在一起后的总体的砂的粗细程度:不同粒径的砂粒混合在一起后的总体的粗细程度。分为粗砂、中

138、砂和细砂。粗细程度。分为粗砂、中砂和细砂。细度模数细度模数 筛孔尺寸筛孔尺寸/mm/mm 分计筛余分计筛余/%/%累计筛余累计筛余/%/%4.754.75a a1 1A A1 1= a= a1 12.362.36a a2 2A A2 2= a= a1 1+a+a2 21.181.18a a3 3A A3 3= a= a1 1+a+a2 2+ a+ a3 30.60.6a a4 4A A4 4= a= a1 1+a+a2 2+ a+ a3 3 + a+ a4 40.30.3a a5 5A A5 5= a= a1 1+a+a2 2+ a+ a3 3 + a+ a4 4 +a+a5 50.150.1

139、5a a6 6A A6 6= a= a1 1+a+a2 2+ a+ a3 3 + a+ a4 4 +a+a5 5 +a+a6 6细度模数公式细度模数公式: :f f=(A=(A2 2+A+A3 3+A+A4 4+A+A5 5+A+A6 6)-5A)-5A1 1/(100-A/(100-A1 1) )粗砂粗砂 f f=3.7-3.1=3.7-3.1;中砂中砂 f f=3.0-2.3=3.0-2.3;细砂细砂 f f=2.2-1.6=2.2-1.6。砂颗粒级配应符合下表的规定(砂颗粒级配应符合下表的规定(GB/T14685-2001GB/T14685-2001) 混凝土用砂的级配应处于表中的任何一

140、个级配区以内;混凝土用砂的级配应处于表中的任何一个级配区以内;除除4.75mm4.75mm和和0.6mm0.6mm筛号外允许超出分区界限,但不超过筛号外允许超出分区界限,但不超过5%5%;砂过粗(细度模数大于砂过粗(细度模数大于3.73.7)拌合物和易性差,内摩擦大,)拌合物和易性差,内摩擦大,不易振捣成型;不易振捣成型;砂过细(细度模数小于砂过细(细度模数小于0.70.7)配制混凝土水泥用量多,强)配制混凝土水泥用量多,强度降低;度降低;配制混凝土时宜优先选用配制混凝土时宜优先选用2 2区砂区砂( (中砂)中砂)对于泵送混凝土宜采用中砂对于泵送混凝土宜采用中砂、细度模数为、细度模数为2.5-

141、3.22.5-3.2、通过、通过0.3mm0.3mm筛孔的砂不应少于筛孔的砂不应少于15%,15%,通过通过0.15mm0.15mm筛孔的含量不应筛孔的含量不应少于少于5%5%砂的自然级配不合适,人工进行粗细搭配,掺合使用。砂的自然级配不合适,人工进行粗细搭配,掺合使用。筛孔尺寸筛孔尺寸/mm/mm 级配区级配区1 1区区2 2区区3 3区区 累计筛余(按质量)累计筛余(按质量)/%/%9.59.50 00 00 04.754.7510-010-010-010-010-010-02.362.3635-535-525-025-015-015-01.181.1865-3565-3550-1050-

142、1025-1025-100.60.685-7185-7170-4170-4140-1640-160.30.395-8095-8092-7092-7085-5585-550.150.15100-90100-90100-90100-90100-90100-90(4 4)砂的坚固性)砂的坚固性定义:指砂在气候、环境变化或其他物理因素作用下抵抗破定义:指砂在气候、环境变化或其他物理因素作用下抵抗破裂的能力。裂的能力。测定:依据测定:依据JGJ52-92,JGJ52-92,用硫酸钠溶液检验,试样经用硫酸钠溶液检验,试样经5 5次湿干循次湿干循环后其损失质量应符合规定。环后其损失质量应符合规定。混凝土所处

143、的环境条件混凝土所处的环境条件循环后的质量损失循环后的质量损失/%/%在严寒及寒冷地区室外使用在严寒及寒冷地区室外使用并经常处于潮湿或干湿交替并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土状态下的混凝土8 8其他条件下使用的混凝土其他条件下使用的混凝土10 10 根据根据建筑用砂建筑用砂(GB/T14684-2001)GB/T14684-2001)将砂按技术要求分将砂按技术要求分为为 、共三级:共三级:项目项目级级级级级级人工砂人工砂压碎指标压碎指标/% /% 202025253030甲基蓝甲基蓝试验试验MB MB 1.41.4或合格或合格石粉含量石粉含量/ % / % 3.03.05.05.07.0

144、7.0泥块含量泥块含量/ % / % 0 01.01.02.02.0MB1.4MB1.4或不合格或不合格石粉含量石粉含量 /% /% 1.01.03.03.05.05.0泥块含量泥块含量/ % / % 0 01.01.03.03.0天然砂天然砂含泥量含泥量/%/% 1.01.02.02.05.05.0泥块含量泥块含量/% /% 0 01.01.02.02.0有害杂质有害杂质含量含量氯化物含量(以氯离子质量计)氯化物含量(以氯离子质量计)/% /% 0.010.010.020.020.060.06云母含量云母含量/% /% 1.01.02.02.02.02.0有机物含量有机物含量/% /% 合格

145、合格合格合格合格合格硫化物及硫酸盐(以硫化物及硫酸盐(以SOSO3 3质量计)质量计)/% /% 0.50.50.50.50.50.5轻物质含量轻物质含量/% /% 1.01.01.01.01.01.0坚固性坚固性 /% /% 8 88 81010密度和空隙率密度和空隙率: :0 02500kg/m2500kg/m3 3;松散;松散0 0 1350kg/m1350kg/m3 3;P P 47%47%含泥量:砂中粒径小于含泥量:砂中粒径小于0.075mm0.075mm的颗粒含量。的颗粒含量。石粉含量:人工砂中粒径小于石粉含量:人工砂中粒径小于0.075mm0.075mm的颗粒含量。的颗粒含量。甲

146、蓝基甲蓝基MBMB值:用于判别人工砂中粒径小于值:用于判别人工砂中粒径小于0.075mm0.075mm的颗粒的颗粒含量主要是泥土还是母岩岩粉,含量主要是泥土还是母岩岩粉,MBMB值较小时,主要是岩粉。值较小时,主要是岩粉。泥块含量:砂中原尺寸大于泥块含量:砂中原尺寸大于1.18mm,1.18mm,但经水浸洗、手捏后但经水浸洗、手捏后小于小于0.6mm0.6mm的颗粒含量。的颗粒含量。 Q Qb b=(G=(G1 1-G-G2 2)/G)/G2 2 (%) (%) Q Qb b: :泥块含量;泥块含量; G G1 1 : :粒径大于粒径大于1.18mm1.18mm筛上试样的干质量;筛上试样的干质

147、量; G G2 2 : :粒径大于粒径大于1.18mm1.18mm筛上试样经水洗后,粒径大于筛上试样经水洗后,粒径大于0.6mm0.6mm筛筛上烘干试样的质量。上烘干试样的质量。泥块存在类型:纯泥块;由砂、石屑与泥组成的团块;包裹泥块存在类型:纯泥块;由砂、石屑与泥组成的团块;包裹在砂表面的泥。在砂表面的泥。砂的坚固性测试:砂的坚固性测试:1 1)试样在)试样在20252025度硫酸钠溶液浸泡度硫酸钠溶液浸泡2020小时;小时;2 2)在)在100110100110度的烘箱中烘干度的烘箱中烘干4 4小时,完成第一个循环;小时,完成第一个循环;3 3)以下)以下4 4个循环浸泡与烘干时间均为个循

148、环浸泡与烘干时间均为4 4小时。小时。4 4)计算试样质量损失率)计算试样质量损失率P=(mP=(m0 0-m)/m-m)/m0 0砂的压碎指标测试:砂的压碎指标测试:1 1)把干试样按颗粒级配分成四个粒级(质量)把干试样按颗粒级配分成四个粒级(质量1000g1000g):):0.30.6mm,0.61.18mm,1.182.36mm,2.364.75mm;0.30.6mm,0.61.18mm,1.182.36mm,2.364.75mm;2 2)把每级)把每级330g330g试样装入钢模内,用加压块加压至试样装入钢模内,用加压块加压至25kN25kN稳荷稳荷5s5s卸荷,过筛筛去碎粒;卸荷,过

149、筛筛去碎粒;3 3)压碎指标计算:)压碎指标计算:Y Yi i=m=m2 2/(m/(m1 1+ + m m2 2) )M M2:2:试样通过量;试样通过量; m m1-1-试样筛余量试样筛余量3 3、粗骨料、粗骨料指粒径大于指粒径大于4.75mm4.75mm的碎石或卵石。的碎石或卵石。(1 1)有害杂质:粘土、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物、有)有害杂质:粘土、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物、有机杂质、针、片状颗粒含量。机杂质、针、片状颗粒含量。JGJ52-92JGJ52-92和和JGJ53-92JGJ53-92对以上杂质的含量均有相应的规定;对以上杂质的含量均有相应的规定;重要的工程要对石子进行碱

150、活性检验;重要的工程要对石子进行碱活性检验;石子中严禁混入煅烧过的白云石或石灰石块。石子中严禁混入煅烧过的白云石或石灰石块。(2 2)颗粒形状及表面特征)颗粒形状及表面特征主要影响混凝土拌合物的流动性与混凝土的强度。主要影响混凝土拌合物的流动性与混凝土的强度。(3 3)最大粒径与颗粒级配)最大粒径与颗粒级配1 1)最大粒径)最大粒径不得大于混凝土结构截面最小尺寸的不得大于混凝土结构截面最小尺寸的1/41/4,并不得大于钢,并不得大于钢筋最小净距的筋最小净距的3/43/4; 对于混凝土实心板,最大粒径对于混凝土实心板,最大粒径不宜不宜大大于板厚的于板厚的1/21/2,并不得超过,并不得超过50m

151、m.50mm.泵送混凝土用的碎石,不应大于输送管内径的泵送混凝土用的碎石,不应大于输送管内径的1/31/3;卵石不;卵石不应大于输送管内径的应大于输送管内径的2/52/5,且和泵送高度有关。,且和泵送高度有关。水泥混凝土路面板所用粗骨料,其最大粒径不应超过水泥混凝土路面板所用粗骨料,其最大粒径不应超过40mm.40mm.2 2)颗粒级配)颗粒级配石子级配影响混凝土的水泥用量、拌合物的和易性甚至强度。石子级配影响混凝土的水泥用量、拌合物的和易性甚至强度。通过筛分试验确定:通过筛分试验确定:标准筛子(方孔)尺寸(标准筛子(方孔)尺寸(mm)mm)为:为:2.362.36、4.754.75、9.59

152、.5、16.016.0、19.019.0、26.526.5、31.531.5、37.537.5、53.053.0、63.063.0、75.075.0、9090。石子的级配应符合石子的级配应符合GB/T14685-2001GB/T14685-2001的规定的规定( (见见P84P84表表4-64-6)。)。(4 4)强度)强度为保证混凝土的强度要求,粗骨料必须质地致密、具有足够为保证混凝土的强度要求,粗骨料必须质地致密、具有足够的强度。的强度。a.a.混凝土强度等级为混凝土强度等级为C60C60及以上时,及以上时, 应进行岩石抗压强度试应进行岩石抗压强度试验。验。试样试样: 5cm5cm5cm/

153、d=h=5cm;: 5cm5cm5cm/d=h=5cm;进行饱水抗压强度试验,进行饱水抗压强度试验,JGJ53-92JGJ53-92规定:规定:岩石饱水抗压强度岩石饱水抗压强度/ /混凝土强度等级混凝土强度等级1.51.5;对于路面混凝土,该值对于路面混凝土,该值2.02.0。b.b.经常性的质量检验,用压碎指标值检验。经常性的质量检验,用压碎指标值检验。将一定质量的气干状态下的将一定质量的气干状态下的10-20mm10-20mm的石子装入钢筒内,的石子装入钢筒内,施加载荷到施加载荷到200kN200kN,卸荷后,计算压碎指标。,卸荷后,计算压碎指标。压碎指标压碎指标=(m=(m0 0-m-m

154、1 1)/m)/m0 0*100%*100%式中式中 m m0 0-试样的质量,试样的质量,g g; m m1 1-压碎试验后筛余(筛子孔径压碎试验后筛余(筛子孔径2.36mm2.36mm)的试样质)的试样质量,量,g.g.碎石与卵石的压碎指标要符合相关规定。参见碎石与卵石的压碎指标要符合相关规定。参见P86,P86,表表4-74-7和表和表4-84-8。(5)(5)坚固性坚固性 参见参见p87,p87,表表4-94-9。4 4、骨料的含水状态及饱和面干吸水率、骨料的含水状态及饱和面干吸水率(1 1)骨料的四种含水状态:)骨料的四种含水状态:干燥状态:骨料含水率等于或接近于零;干燥状态:骨料含

155、水率等于或接近于零; 含水率小于含水率小于 0.2%0.2%的石子的石子, ,视为干燥石子视为干燥石子; ; 含水率小于含水率小于 0.5%0.5%的砂子的砂子, ,视为干燥砂子视为干燥砂子. .气干状态气干状态: :骨料含水率与大气湿度相平衡;骨料含水率与大气湿度相平衡;饱和面干状态:骨料表面干燥而内部孔隙含水饱和;饱和面干状态:骨料表面干燥而内部孔隙含水饱和;湿润状态:骨料不仅内部孔隙充水,而且表面还附有一层表面水。湿润状态:骨料不仅内部孔隙充水,而且表面还附有一层表面水。(2 2)饱和面干含水率:指骨料在饱和面干状态时的含水率。进行配比计)饱和面干含水率:指骨料在饱和面干状态时的含水率。

156、进行配比计算时,以饱和面干骨料为基准,则不会影响混凝土的用水量和骨料用算时,以饱和面干骨料为基准,则不会影响混凝土的用水量和骨料用量。所以一些大型水利工程、道路工程常以饱和面干状态骨料为基准,量。所以一些大型水利工程、道路工程常以饱和面干状态骨料为基准,混凝土的用水量和骨料用量的控制较准确。混凝土的用水量和骨料用量的控制较准确。(3 3)一般工业与民用建筑工程混凝土配合比设计常以干燥状态骨料为基)一般工业与民用建筑工程混凝土配合比设计常以干燥状态骨料为基准,根据现场骨料实际的含水量再进行调整。准,根据现场骨料实际的含水量再进行调整。5.5.混凝土拌合及养护用水混凝土拌合及养护用水对混凝土拌合及

157、养护用水的要求是:对混凝土拌合及养护用水的要求是:不得影响混凝土的和易性及凝结;不得影响混凝土的和易性及凝结;不得有损于强度发展;不得有损于强度发展;不得降低耐久性;不得降低耐久性;不得加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断;不得加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断;不得污染混凝土表面。不得污染混凝土表面。一般可饮用的自来水可用于混凝土拌合及养护,使用其它水一般可饮用的自来水可用于混凝土拌合及养护,使用其它水则要检验质量,如则要检验质量,如PHPH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐、硫化物的含量。应符合盐、硫化物的含量。应符合混凝土拌合用水标准混凝土拌合用水标准(JGJ6

158、3-89)JGJ63-89)的要求。的要求。混凝土质量控制标准混凝土质量控制标准(GB 50164-92)GB 50164-92)第第3.1.103.1.10条规定:条规定:不得使用海水拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。不宜用海不得使用海水拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。不宜用海水拌制有饰面要求的素混凝土。水拌制有饰面要求的素混凝土。6 6、混凝土外加剂、混凝土外加剂(1 1)目的:用以改善混凝土的性能,掺量一般不超过水)目的:用以改善混凝土的性能,掺量一般不超过水泥质量的泥质量的5%5%。(2 2)分类)分类改善混凝土拌合物流变性能的外加剂,如减水剂、泵改善混凝土拌合物流变性能的外加剂,如减水剂、

159、泵送剂、引气剂、保水剂等;送剂、引气剂、保水剂等;调节混凝土气体含量的外加剂,如引气剂、加气剂、调节混凝土气体含量的外加剂,如引气剂、加气剂、泡沫剂等;泡沫剂等;调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂,如早强剂、调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂,如早强剂、缓凝剂、速凝剂等;缓凝剂、速凝剂等;改善混凝土耐久性的外加剂,如引气剂、防冬剂、阻改善混凝土耐久性的外加剂,如引气剂、防冬剂、阻锈剂、防水剂等锈剂、防水剂等其它外加剂,如膨胀剂、碱骨料反应抑制剂等。其它外加剂,如膨胀剂、碱骨料反应抑制剂等。(3 3)常见混凝土外加剂)常见混凝土外加剂1 1)减水剂:)减水剂: 在混凝土坍落度基本相同的请况下

160、,能在混凝土坍落度基本相同的请况下,能减少拌合用水量,一般为表面活性剂减少拌合用水量,一般为表面活性剂 。a.a.种类:种类:普通减水剂普通减水剂: : 木质素系(木质素磺酸钙、木质素磺酸木质素系(木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁)和糖蜜系(钠、木质素磺酸镁)和糖蜜系(3FG3FG、TFTF、ST) ,ST) ,掺量掺量0.2-0.3%0.2-0.3%,减水率减水率6-10%6-10%。同时具有。同时具有缓凝缓凝作用,缓凝作用,缓凝1-31-3小时。小时。高效减水剂:多环芳香族磺酸盐系高效减水剂:多环芳香族磺酸盐系( NN0( NN0、NFNF、FDNFDN、UNFUNF、JNJN、M

161、FMF、建、建1 1型等)和水溶性树脂系(型等)和水溶性树脂系(SMSM、CRSCRS等)等) 掺量掺量0.2-2.0%0.2-2.0%,减水率减水率15-30% 15-30% ,同时具有,同时具有明显的早明显的早强作用。强作用。b.b.作用机理作用机理减水剂憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面,亲水基团减水剂憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面,亲水基团指向水溶液;指向水溶液;水泥颗粒相互排斥从而使水泥浆的絮状结构解体,释水泥颗粒相互排斥从而使水泥浆的絮状结构解体,释放出其所包裹的拌合水;放出其所包裹的拌合水;增大了水泥颗粒与水的接触面积,提高了拌合物的流增大了水泥颗粒与水的接触面积,提高了拌合物的流动

162、性;动性;使水泥水化更充分,利于提高强度,增加了水泥颗粒使水泥水化更充分,利于提高强度,增加了水泥颗粒间的滑动能力。间的滑动能力。c.c.主要技术效果主要技术效果用水量不变时,可提高混凝土拌合物的流动性,坍落用水量不变时,可提高混凝土拌合物的流动性,坍落度可提高度可提高50-150mm50-150mm;保持拌合物流动性及水泥用量不变的条件下,减少用保持拌合物流动性及水泥用量不变的条件下,减少用水量水量10-20%10-20%;提高强度;提高强度10-30%10-30%,尤其是早期强度;,尤其是早期强度;在保持拌合物流动性和强度不变的条件下,可减水在保持拌合物流动性和强度不变的条件下,可减水10

163、-10-20%20%;节约水泥;节约水泥10-20% 10-20% ;减少拌合物的分层、离析和泌水;减少拌合物的分层、离析和泌水;减缓水化放热速度和减少最高放热温度;减缓水化放热速度和减少最高放热温度;改善耐久性;改善耐久性;可配制特殊混凝土或高强混凝土;可配制特殊混凝土或高强混凝土;可降低混凝土成本。可降低混凝土成本。d.d.掺加方法掺加方法同掺法:将减水剂预先溶于水中,制成一定浓度的溶同掺法:将减水剂预先溶于水中,制成一定浓度的溶液搅拌混凝土时与拌合水同时加入(溶液中的水量必液搅拌混凝土时与拌合水同时加入(溶液中的水量必须从混凝土拌合水中扣除)。该方法优点是计量准确、须从混凝土拌合水中扣除

164、)。该方法优点是计量准确、拌合质量均匀,搅拌程序简单,缺点是坍落度随时间拌合质量均匀,搅拌程序简单,缺点是坍落度随时间的延续损失较大。的延续损失较大。后掺法:在混凝土拌合物浇筑前或运输过程中加入,后掺法:在混凝土拌合物浇筑前或运输过程中加入,再搅拌一次。主要用于商品混凝土。再搅拌一次。主要用于商品混凝土。 2 2)早强剂:能提高混凝土早期强度,并对后期强度无显)早强剂:能提高混凝土早期强度,并对后期强度无显著影响。著影响。氯盐类:主要有氯化钙和氯化钠,其中氯化钙是国内氯盐类:主要有氯化钙和氯化钠,其中氯化钙是国内外使用最早、应用最广泛的一种早强剂。因含有氯离外使用最早、应用最广泛的一种早强剂。

165、因含有氯离子,能促进钢筋锈蚀,其掺量要严格控制,一般掺量子,能促进钢筋锈蚀,其掺量要严格控制,一般掺量为水泥质量的为水泥质量的0.5-1%0.5-1%,1d1d强度提高强度提高70-140%70-140%;3d3d强度提强度提高高50-100%50-100%;7d7d强度提高强度提高20-40%20-40%,对后期强度影响较小,对后期强度影响较小,且可提高防冻性。且可提高防冻性。氯化钙主要用于冬季施工混凝土、早强混凝土,不适于氯化钙主要用于冬季施工混凝土、早强混凝土,不适于蒸气养护混凝土。蒸气养护混凝土。硫酸盐类:硫酸钠是应用较多的一种硫酸盐系早强剂。硫酸盐类:硫酸钠是应用较多的一种硫酸盐系早

166、强剂。硫酸钠也称元明粉,掺量硫酸钠也称元明粉,掺量0.5-2.0% 0.5-2.0% ,可使达到混凝土设,可使达到混凝土设计强度计强度70%70%的时间缩短一半。其应用范围比氯盐系早强的时间缩短一半。其应用范围比氯盐系早强剂更广泛。剂更广泛。有机胺类:主要是三乙醇胺。有机胺类:主要是三乙醇胺。三乙醇胺为无色或淡黄色油状液体,无毒呈碱性。三乙醇胺为无色或淡黄色油状液体,无毒呈碱性。掺量掺量0.02-0.05%0.02-0.05%,3d3d强度提高强度提高20-40% 20-40% ,对后期强度影,对后期强度影响较小,抗冻、抗渗性能用所提高,对钢筋无锈蚀作响较小,抗冻、抗渗性能用所提高,对钢筋无锈

167、蚀作用,用, 但会增大干缩。但会增大干缩。复合类复合类 使用效果最佳。如将早强剂与减水剂复合使使用效果最佳。如将早强剂与减水剂复合使用即可进一步提高早期强度又可使后期强度增长,并用即可进一步提高早期强度又可使后期强度增长,并可改善混凝土的施工性质。像硫酸钠与木钙、糖钙及可改善混凝土的施工性质。像硫酸钠与木钙、糖钙及高效减水剂等得到了广泛的应用。高效减水剂等得到了广泛的应用。3 3)引气剂:在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布)引气剂:在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布的、稳定而封闭的微小气泡(的、稳定而封闭的微小气泡(10-100m)。)。a.作用机理作用机理具有表面活性,能定向吸附在水具有

168、表面活性,能定向吸附在水-气界面上;气界面上;显著降低水的表面著降低水的表面张力和界面能;力和界面能;在搅拌力作用下产生大量的气泡;在搅拌力作用下产生大量的气泡;引气剂分子定向排列在气泡上,形成单分子吸附膜引气剂分子定向排列在气泡上,形成单分子吸附膜 ,使,使液膜坚固不易破裂;液膜坚固不易破裂;水泥的微小颗粒以及氢氧化钙与引气剂反应生成的钙皂吸水泥的微小颗粒以及氢氧化钙与引气剂反应生成的钙皂吸附在气泡膜壁上,进一步提高了气泡的稳定性。附在气泡膜壁上,进一步提高了气泡的稳定性。b.b.技术效果技术效果改善混凝土拌合物的和易性;改善混凝土拌合物的和易性;提高混凝土的耐久性(抗冻性与抗渗性显著提高)

169、;提高混凝土的耐久性(抗冻性与抗渗性显著提高);强度与耐磨性有所降低。保持水灰比不变时,含气量增加强度与耐磨性有所降低。保持水灰比不变时,含气量增加1%1%混凝土的强度下降混凝土的强度下降3-5%3-5%。 应使混凝土具有合适的含气应使混凝土具有合适的含气量。使用引气剂时,混凝土含气量一般控制在量。使用引气剂时,混凝土含气量一般控制在3-6%3-6%为宜。为宜。c.c.常用引气剂:常用引气剂:松香热聚物松香热聚物- - 由松香与硫酸、石炭酸聚合再经由松香与硫酸、石炭酸聚合再经NaOH NaOH 中和中和松香皂松香皂烷基苯磺酸钠烷基苯磺酸钠脂肪醇硫酸钠脂肪醇硫酸钠d.d.适用工程适用工程配制抗冻

170、混凝土、泵送混凝土、防水混凝土、轻集料混凝土配制抗冻混凝土、泵送混凝土、防水混凝土、轻集料混凝土等。不适于蒸汽养护混凝土。等。不适于蒸汽养护混凝土。4 4)缓凝剂:能延长混凝土的凝结时间,并对混凝土的后期强)缓凝剂:能延长混凝土的凝结时间,并对混凝土的后期强度发展无不利影响。度发展无不利影响。a.a.常用缓凝剂常用缓凝剂木质素磺酸盐类木质素磺酸盐类 常用木钙,掺量常用木钙,掺量0.2-0.3%0.2-0.3%,延长凝结时,延长凝结时间间2-3h2-3h。糖蜜缓凝剂糖蜜缓凝剂 主要成分为已糖钙、蔗糖钙等。掺量主要成分为已糖钙、蔗糖钙等。掺量0.1-0.1-0.3%0.3%,延长凝结时间,延长凝结

171、时间2-4h2-4h。羟基羧酸及其盐类羟基羧酸及其盐类 常用酒石酸、柠檬酸等。掺量常用酒石酸、柠檬酸等。掺量0.03-0.03-0.1%0.1%,延长凝结时间,延长凝结时间4-10h4-10h。但是,这类缓凝剂会增加混。但是,这类缓凝剂会增加混凝土的泌水性,使用时要注意。凝土的泌水性,使用时要注意。缓凝剂的水泥品种适应性十分明显,不同品种水泥的缓凝效缓凝剂的水泥品种适应性十分明显,不同品种水泥的缓凝效果不同,甚至会出现相反的效果。因此,使用前必须进行试果不同,甚至会出现相反的效果。因此,使用前必须进行试验,检验其缓凝效果。验,检验其缓凝效果。b.b.适用工程适用工程主要用于高温季节混凝土、大体

172、积混凝土、泵送混凝土主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、泵送混凝土和滑模混凝土工程施工;和滑模混凝土工程施工;远距离运输商品混凝土。远距离运输商品混凝土。5 5)速凝剂)速凝剂 使砂浆或混凝土迅速凝结硬化。使砂浆或混凝土迅速凝结硬化。a.a.常用速凝剂:常用速凝剂:711711型、红星型、红星I I型以及型以及86048604型和型和8604-28604-2型。型。b.b.掺量掺量2.5-5.0%2.5-5.0%。c.c.效果:效果:5min5min内内初初凝,凝,10min10min终凝,终凝,1h1h产生强度。对钢筋无产生强度。对钢筋无锈蚀作用,但锈蚀作用,但28d28d强度较不掺下降强

173、度较不掺下降20-25%20-25%。d.d.适用工程:主要用于喷射混凝土、堵漏。适用工程:主要用于喷射混凝土、堵漏。6 6)防冻剂:使混凝土在负温下硬化,并在规定养护条件下)防冻剂: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。达到预期性能。 a.a.常用防冻剂:亚硝酸钠、亚硝酸钙、氯化钙、氯化钠、常用防冻剂:亚硝酸钠、亚硝酸钙、氯化钙、氯化钠、碳酸钾及尿素等。碳酸钾及尿素等。b.b.掺量:亚硝酸钠、亚硝酸钙掺量掺量:亚硝酸钠、亚硝酸钙掺量1.0-8.0%1.0-8.0%;氯化钙、氯;氯化钙、氯化钠掺量化钠掺量0.5-1.0%0.5-1.0%。c.c.效果效果亚硝酸钠、亚硝酸钙:降低

174、冰点、阻锈亚硝酸钠、亚硝酸钙:降低冰点、阻锈 、早强。、早强。氯化钙、氯化钠:早强、降低冰点,但对钢筋有锈蚀作氯化钙、氯化钠:早强、降低冰点,但对钢筋有锈蚀作用。用。为提高效果,防冻剂常与减水剂、早强剂及引气剂等复合,为提高效果,防冻剂常与减水剂、早强剂及引气剂等复合,目前工程上使用的都是复合防冻剂。目前工程上使用的都是复合防冻剂。d.d.适用工程:主要用于冬季混凝土施工。(适用工程:主要用于冬季混凝土施工。(55以下)以下)7 7)膨胀剂)膨胀剂 能使混凝土产生一定体积膨胀。能使混凝土产生一定体积膨胀。a.a.常用膨胀剂常用膨胀剂 :U U型膨胀剂,主要成份:无水硫铝酸钙、型膨胀剂,主要成份

175、:无水硫铝酸钙、明矾石、石膏。明矾石、石膏。b.b.掺量:掺量:10-15%10-15%。c.c.效果效果膨胀率膨胀率0.05-0.1%0.05-0.1%;28d28d强度提高强度提高10-30%10-30%;抗渗性提高抗渗性提高2-32-3倍;倍;自应力值自应力值0.2-0.6MPa;0.2-0.6MPa;抗裂性显著提高。且对钢筋无锈蚀作用。抗裂性显著提高。且对钢筋无锈蚀作用。d.d.适用工程适用工程防水混凝土;防水混凝土;补偿收缩混凝土;补偿收缩混凝土;接缝、地脚螺丝灌浆料;接缝、地脚螺丝灌浆料;自应力混凝土等。自应力混凝土等。8 8)泵送剂)泵送剂 能改善混凝土拌合物泵送性能。能改善混凝

176、土拌合物泵送性能。非引气剂型非引气剂型 主要含有:木钙、高效减水剂等。主要含有:木钙、高效减水剂等。引气剂型引气剂型 主要含有:减水剂、引气剂等主要含有:减水剂、引气剂等7 7、混凝土掺合料、混凝土掺合料(1 1)掺合料作用)掺合料作用改善混凝土性能;改善混凝土性能;节约水泥;节约水泥;调节混凝土强度等级。调节混凝土强度等级。(2)(2)技术效果技术效果显著改善混凝土拌合物的和易性;显著改善混凝土拌合物的和易性;提高混凝土的密实度、抗渗性、耐腐蚀性;提高混凝土的密实度、抗渗性、耐腐蚀性;提高混凝土的强度。提高混凝土的强度。(3 3)常用掺合料)常用掺合料1 1)粉煤灰)粉煤灰 用量最大,应用范

177、围最广。用量最大,应用范围最广。a.a.按质量分为三个等级:按质量分为三个等级:、b b掺量掺量( (据普通混凝土配合比设计规程据普通混凝土配合比设计规程 JGJ 55-2011) JGJ 55-2011)(钢筋混凝土)(钢筋混凝土)掺合料掺合料 水胶比水胶比最大限量最大限量/%/%硅酸盐水泥硅酸盐水泥普通水泥普通水泥粉煤灰粉煤灰 0.4 0.4 0.44545404035353030粒化高炉矿渣粉粒化高炉矿渣粉 0.4 0.4 0.46565555555554545钢渣粉钢渣粉 - -3 30 02 20 0磷渣粉磷渣粉 - -30302020硅灰硅灰 - -10101010复合掺合料复合掺

178、合料 0.40.4 0.46565555555554545预应力混凝土中矿物掺合料最大掺量(预应力混凝土中矿物掺合料最大掺量(% %)采用其他通用硅酸盐水泥时,宜将水泥混合材掺量采用其他通用硅酸盐水泥时,宜将水泥混合材掺量20%20%以以上的混合材量计入矿物掺合料;上的混合材量计入矿物掺合料;复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大值。复合掺合料各组分的掺量不宜超过单掺时的最大值。掺合料掺合料水胶比水胶比硅酸盐水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥粉煤灰粉煤灰0.40.435253020粒化高炉矿渣粉粒化高炉矿渣粉0.40.455454535钢渣粉钢渣粉 2010磷渣粉磷渣粉 2010硅

179、灰硅灰1010复合掺合料复合掺合料0.40.455454535c.c.应用:泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗混凝土、抗应用:泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗混凝土、抗硫酸盐混凝土、抗软水混凝土、蒸养混凝土、轻骨料硫酸盐混凝土、抗软水混凝土、蒸养混凝土、轻骨料混凝土、地下和水下混凝土、碾压混凝土。混凝土、地下和水下混凝土、碾压混凝土。2 2)粒化高炉矿渣)粒化高炉矿渣可用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土;可用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土;大掺量粒化高炉矿渣可用于大体积混凝土、地下和水大掺量粒化高炉矿渣可用于大体积混凝土、地下和水下混凝土、抗硫酸盐混凝土。下混凝土、抗硫酸盐混凝土。还可用于高强混凝土、

180、高性能混凝土。还可用于高强混凝土、高性能混凝土。3 3)硅灰(也称硅粉)硅灰(也称硅粉)a.a.来源:由生产硅铁或硅钢时排放的烟气中收集到的极来源:由生产硅铁或硅钢时排放的烟气中收集到的极细的烟尘,粒径细的烟尘,粒径0.1-1.00.1-1.0mm,为水泥粒径的,为水泥粒径的1 1/50-/50-1/1001/100,具有很高的火山灰活性。,具有很高的火山灰活性。b.b.应用:配制高强、超高强混凝土和高性能混凝土。应用:配制高强、超高强混凝土和高性能混凝土。掺加水泥质量掺加水泥质量5-10%5-10%的硅灰,可配制的硅灰,可配制100MPa100MPa的超高强混的超高强混凝土;凝土;掺加水泥质

181、量掺加水泥质量20-30%20-30%的硅灰,可配制的硅灰,可配制200-800MPa200-800MPa的活的活性粉末混凝土。性粉末混凝土。掺入掺入4-6%4-6%的硅灰,可配制出和易性、耐久性优良的高的硅灰,可配制出和易性、耐久性优良的高性能混凝土。性能混凝土。4 4)沸石粉)沸石粉配制高强混凝土、流态混凝土、泵送混凝土;配制高强混凝土、流态混凝土、泵送混凝土;配制调湿混凝土。配制调湿混凝土。5 5)超细微粒掺合料)超细微粒掺合料采用超细粉磨的高炉矿渣、粉煤灰、或沸石粉等配制高采用超细粉磨的高炉矿渣、粉煤灰、或沸石粉等配制高强、超高强混凝土和高性能混凝土。强、超高强混凝土和高性能混凝土。4

182、-24-2普通混凝土的主要技术性质普通混凝土的主要技术性质4.2.14.2.1混凝土拌合物的和易性混凝土拌合物的和易性1 1、和易性的概念、和易性的概念和易性:混凝土拌合物易于施工操作(拌合、运输、浇和易性:混凝土拌合物易于施工操作(拌合、运输、浇灌、捣实)并能获得质量均匀、成型密实的性能。灌、捣实)并能获得质量均匀、成型密实的性能。和易性包括以下几方面含义:和易性包括以下几方面含义: 流动性流动性粘聚性粘聚性保水性保水性捣实性捣实性 易于振捣密实、排除被携带空气的性质易于振捣密实、排除被携带空气的性质泵送混凝土的可泵性含义:泵送混凝土的可泵性含义:流动性流动性稳定性(包括粘聚性、保水性)稳定

183、性(包括粘聚性、保水性) 管道摩阻力管道摩阻力2 2、和易性测定方法及指标、和易性测定方法及指标(1 1)坍落度的测定)坍落度的测定采用坍落度筒进行采用坍落度筒进行( (另有:捣棒、小铲、直尺、镘刀等)另有:捣棒、小铲、直尺、镘刀等);实验时间:从开始装料到提起筒应在实验时间:从开始装料到提起筒应在150s150s内完成;内完成;坍落度单位:坍落度单位:mmmm适用范围:测定坍落度适用范围:测定坍落度10mm10mm以上,石子粒径不大于以上,石子粒径不大于40mm40mm的混凝土。据混凝土质量控制标准(的混凝土。据混凝土质量控制标准(GB 50164-GB 50164-2 2011011)等级

184、坍落度坍落度/mm/mmS S1 110-4010-40S S2 250-9050-90S S3 3100-150100-150S S4 4160160-210-210S S5 5220220(2 2)维勃稠度测定)维勃稠度测定适用:测试坍落度值小于适用:测试坍落度值小于10mm10mm的干硬性混凝土拌合物;的干硬性混凝土拌合物;测试仪器:维勃稠度仪;测试仪器:维勃稠度仪;单位:单位:s s;测量范围:测量范围:5-30s5-30s;V V0 0:大于:大于31s;31s;V V1 1:3021s3021s;V V2 2:2011s2011sV V3 3:10106 6s sV V4 4 53

185、s53s(3 3)泵送混凝土的稳定性测定)泵送混凝土的稳定性测定稳定性用相对压力泌水率测定稳定性用相对压力泌水率测定. .仪器:普通混凝土压力泌水仪;仪器:普通混凝土压力泌水仪;相对泌水率相对泌水率: S: S1010=V=V1010/V/V140140(%)(%)式中式中 V V1010混凝土拌合物在混凝土拌合物在3.5MPa3.5MPa压力下压力下10s10s后的泌水量;后的泌水量; V V140-140-混凝土拌合物在混凝土拌合物在3.5MPa3.5MPa压力下压力下140s140s后的泌水量;后的泌水量;拌合物的可泵性一般可用拌合物的可泵性一般可用坍落度坍落度和和相对泌水率相对泌水率来

186、评定。来评定。(4 4)捣实性的测定)捣实性的测定1)1)采用捣实因数试验测定(捣实仪)采用捣实因数试验测定(捣实仪)2)2)捣实因数捣实因数= =部分捣实混凝土密度部分捣实混凝土密度/ /充分捣实混凝土密度充分捣实混凝土密度部分捣实混凝土密度的测定部分捣实混凝土密度的测定 将捣实仪的上漏斗装满混凝土拌合物(不经捣实)将捣实仪的上漏斗装满混凝土拌合物(不经捣实) 开启漏斗底门,使混凝土落入下漏斗开启漏斗底门,使混凝土落入下漏斗 开启下漏斗底门,使混凝土落入圆柱体容量器内开启下漏斗底门,使混凝土落入圆柱体容量器内测定容量器内混凝土的密度测定容量器内混凝土的密度3 3)捣实因数试验适用于)捣实因数

187、试验适用于不宜做坍落度试验的干硬性混凝土不宜做坍落度试验的干硬性混凝土拌合物(最大粒径不超过拌合物(最大粒径不超过40mm40mm)4 4)普通混凝土的捣实因数范围为)普通混凝土的捣实因数范围为0.8-0.920.8-0.92,超过,超过0.920.92时试时试验结果与实际情况出入较大验结果与实际情况出入较大3 3、流动性的选择、流动性的选择项项次次结构种类结构种类坍落度坍落度/mm/mm1 1基础或地面的垫层、无配筋大体积混凝基础或地面的垫层、无配筋大体积混凝土、配筋稀疏的结构土、配筋稀疏的结构10-3010-302 2板、梁、大型及中型截面的柱子板、梁、大型及中型截面的柱子 30-5030

188、-503 3配筋密列的结构配筋密列的结构, ,如薄壁、斗仓、筒仓、如薄壁、斗仓、筒仓、细柱等细柱等50-7050-704 4配筋特密的结构配筋特密的结构70-90 70-90 泵送混凝土坍落度选用值与泵送高度相关泵送混凝土坍落度选用值与泵送高度相关4 4、影响和易性的主要因素、影响和易性的主要因素和易性主要与两大因素相关:和易性主要与两大因素相关:水泥砂浆的流变性(水泥浆的稠度);水泥砂浆的流变性(水泥浆的稠度);骨料颗粒间的内摩擦力(骨料的表面特征,骨料之间水骨料颗粒间的内摩擦力(骨料的表面特征,骨料之间水泥浆层厚)。泥浆层厚)。具体讲:具体讲:(1 1)水泥浆的数量:满足流动性要求为度,不

189、宜过量。否)水泥浆的数量:满足流动性要求为度,不宜过量。否则粘聚性不能保证,也浪费水泥则粘聚性不能保证,也浪费水泥 。(2 2)水泥浆的稠度:由水灰比决定。)水泥浆的稠度:由水灰比决定。水灰比由混凝土的强度和耐久性选用水灰比由混凝土的强度和耐久性选用泵送高度泵送高度/m/m3030以下以下30-6030-6060-10060-100100100以上以上坍落度坍落度/mm/mm100-140100-140140-160140-160160-180160-180180-200180-200应在水灰比保持不变的条件下,增加或减少水泥浆的应在水灰比保持不变的条件下,增加或减少水泥浆的数量来调整流动性。

190、数量来调整流动性。 (3 3)砂率)砂率: : 混凝土中砂的质量占砂石总质量的百分比。混凝土中砂的质量占砂石总质量的百分比。砂率影响:砂率影响:和易性和易性水泥用量水泥用量存在一个合理的砂率:存在一个合理的砂率:在水泥浆量一定时,能使混凝土拌合物获得最大的流在水泥浆量一定时,能使混凝土拌合物获得最大的流动性及良好的粘聚性动性及良好的粘聚性; ;当和易性一定时,能使水泥用量最小。当和易性一定时,能使水泥用量最小。对于大工地或混凝土量大的工程应通过试验找出合理对于大工地或混凝土量大的工程应通过试验找出合理砂率;砂率;根据水灰比及骨料最大粒径查表根据水灰比及骨料最大粒径查表p105p105表表4-2

191、24-22泵送混凝土砂率比非泵送混凝土砂率高泵送混凝土砂率比非泵送混凝土砂率高2-5%2-5%,一般为,一般为35-45%35-45%。(4 4)水泥品种和骨料)水泥品种和骨料矿渣水泥、一些火山灰水泥坍落度低于普通水泥;矿渣水泥、一些火山灰水泥坍落度低于普通水泥;矿渣水泥泌水性大。矿渣水泥泌水性大。(5 5)外加剂)外加剂 主要为减水剂。主要为减水剂。(6 6)时间与温度)时间与温度5 5、改善和易性的措施、改善和易性的措施采用合理砂率;采用合理砂率;改善砂石级配;改善砂石级配;尽量采用较粗的砂石;尽量采用较粗的砂石; 坍落度太小时,保持坍落度太小时,保持W/CW/C不变,适当增加水泥浆量;不

192、变,适当增加水泥浆量;坍落度太大时,但粘聚性良好时,保持砂率不变,适当增坍落度太大时,但粘聚性良好时,保持砂率不变,适当增骨料。骨料。6 6、新拌混凝土的凝结时间、新拌混凝土的凝结时间与水泥凝结时间不同;与水泥凝结时间不同;W/CW/C越大,凝结时间越长,还与环境温度密彻相关;越大,凝结时间越长,还与环境温度密彻相关;凝结时间用贯入阻力法测定:分别把贯入阻力为凝结时间用贯入阻力法测定:分别把贯入阻力为3.5MPa3.5MPa和和28.0MPa28.0MPa所对应的时间规定为初凝于终凝时间。所对应的时间规定为初凝于终凝时间。4.2.2 4.2.2 混凝土的强度混凝土的强度1 1、混凝土的脆性断裂

193、、混凝土的脆性断裂混凝土的破坏属于拉断破坏;混凝土的破坏属于拉断破坏;混凝土受压破坏过程:混凝土受压破坏过程:混凝土强度理论混凝土强度理论a.a.细观力学理论:细观力学理论:根据混凝土细观非均质的特征,研究其组成材料对混凝土强根据混凝土细观非均质的特征,研究其组成材料对混凝土强度所起的作用,认为水泥石性能是影响混凝土强度的主要度所起的作用,认为水泥石性能是影响混凝土强度的主要因素。它是因素。它是混凝土材料设计混凝土材料设计的主要依据。的主要依据。化学收缩与化学收缩与物理收缩物理收缩界面裂缝界面裂缝裂缝扩展裂缝扩展破坏破坏b.b.宏观力学理论:宏观力学理论:假定混凝土为宏观均质且个相同性,研究混

194、凝土在复杂应假定混凝土为宏观均质且个相同性,研究混凝土在复杂应力条件下的普适化破坏条件。力条件下的普适化破坏条件。 它是混凝土结构设计的它是混凝土结构设计的重要依据。重要依据。c.c.断裂力学理论断裂力学理论其基本观点是,决定断裂强度的是某处存在的临界宽度的其基本观点是,决定断裂强度的是某处存在的临界宽度的裂缝,它和孔隙的形状和尺寸相关,而不是总的孔隙裂缝,它和孔隙的形状和尺寸相关,而不是总的孔隙率,属于微观力学,是研究混凝土强度的新方向。率,属于微观力学,是研究混凝土强度的新方向。2 2、混凝土立方体抗压强度、混凝土立方体抗压强度(f(fcucu) )(1 1)试验条件:依据)试验条件:依据

195、普通混凝土力学性能试验方法普通混凝土力学性能试验方法GB/T50081-2002GB/T50081-2002温度温度 202202湿度湿度 95%95%养护养护2828天天 (2 2)试件标准尺寸:)试件标准尺寸:15cm15cm15cm15cm15cm15cm3 3、混凝土立方体抗压强度标准值与强度等级混凝土立方体抗压强度标准值与强度等级(1)(1)立方体抗压强度标准值立方体抗压强度标准值f fcu,kcu,k按标准方法制作和养护边长按标准方法制作和养护边长15cm15cm的立方体试件,在的立方体试件,在2828天龄期天龄期用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于用标准试验方法测得的强度

196、总体分布中具有不低于95%95%的的保证率的抗压强度值。保证率的抗压强度值。(2 2)混凝土强度等级依据立方体抗压强度标准值划分:)混凝土强度等级依据立方体抗压强度标准值划分:C7.5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60C7.5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60共共1212级。级。4 4、混凝土的轴心抗压强度、混凝土的轴心抗压强度f fcpcp为较为真实地反映工程中混凝土构件的受力情况,采用为较为真实地反映工程中混凝土构件的受力情况,采用150*150*300mm150*150*300mm试件(非标准件:试件(非标准件:100*10

197、0*300100*100*300或或200*200*400200*200*400)试验表明,在立方体抗压强度为试验表明,在立方体抗压强度为10-55MPa10-55MPa的范围内有的范围内有 f fcpcp=0.70.8 =0.70.8 f fcucu5 5、混凝土的劈裂抗拉强度、混凝土的劈裂抗拉强度f ftsts试件尺寸试件尺寸150*150*150mm150*150*150mmF Ftsts=0.637F/A=0.637F/AF-F-混凝土试件的破坏载荷,混凝土试件的破坏载荷,MPaMPaA-A-试件劈裂面面积,试件劈裂面面积,mmmm2 2应用应用 间接衡量混凝土与钢筋的粘结强度;间接衡

198、量混凝土与钢筋的粘结强度; 预测混凝土构件由于干缩或温缩受约束而产生的裂缝预测混凝土构件由于干缩或温缩受约束而产生的裂缝约为抗压强度的约为抗压强度的1/101/201/101/206 6、弯拉强度、弯拉强度f fcfcf在道路工程中,混凝土路面主要承受弯拉作用,所以弯拉强在道路工程中,混凝土路面主要承受弯拉作用,所以弯拉强度度f fcfcf是结构设计与质量控制的主要指标,抗压强度作为参是结构设计与质量控制的主要指标,抗压强度作为参考指标考指标试件试件150*150*600150*150*600或或150*150*550150*150*550(道路)(道路)f fcfcf=Fl/bh=Fl/bh

199、2 2(三分点加载)(三分点加载)F-F-试件的破坏载荷,试件的破坏载荷,MPaMPal-l-支座间距,支座间距,mmmmb-b-试件宽度,试件宽度,mmmmh-h-试件高度,试件高度,mmmm混凝土破裂面的位置混凝土破裂面的位置沿集料和水泥石粘结界面破坏沿集料和水泥石粘结界面破坏-最为常见最为常见水泥石的破坏水泥石的破坏集料自身破裂集料自身破裂-多发生在高强度混凝土中多发生在高强度混凝土中7 7、影响混凝土强度的因素、影响混凝土强度的因素(1 1)水灰比、水泥强度)水灰比、水泥强度 f fcucu= =a af fb b( (B B/W-/W-b b) )aa、b _b _回归系数回归系数

200、W/B-W/B-水胶比水胶比 f fb b- -胶凝材料胶凝材料2828天胶砂抗压强度实测值。也可估算天胶砂抗压强度实测值。也可估算 f fb b= =f fs sf fcece 。 fce-fce-水泥水泥2828天胶砂抗压强度实测值,也可估算天胶砂抗压强度实测值,也可估算 f fcece= =c c*f*fce,ce,g g 骨料品种系数碎石卵石a a0.530.49b b 0.200.13 种类种类掺量(掺量(%)粉煤灰影响系数粉煤灰影响系数f f矿渣粉影响系数矿渣粉影响系数s s 01.001.00100.850.951.00200.750.850.951.00300.650.750.

201、901.00400.550.650.800.9050_0.700.85 水泥强度等级水泥强度等级水泥强度等级水泥强度等级(f f f fce,ce,ce,ce,g g g g)的富裕系数()的富裕系数()的富裕系数()的富裕系数(c c c c)f fce,ce,g g32.542.552.5c c1.121.161.10(2 2)养护的温度与湿度)养护的温度与湿度见图见图4-224-22,2323,2424(p116p116,117117)注意:混凝土养护时间长短还与使用的水泥品种有注意:混凝土养护时间长短还与使用的水泥品种有关:关:P.O,PI(II),P.SP.O,PI(II),P.S浇

202、水保湿至少浇水保湿至少7 7天;天;P.P,P.FP.P,P.F或掺加缓凝剂型外加剂或有抗渗要求,保或掺加缓凝剂型外加剂或有抗渗要求,保湿至少湿至少1414天;天;高铝水泥,保湿至少高铝水泥,保湿至少3 3天。天。(3 3)龄期)龄期f fn n=f=f2828* *1010n/ n/ 10102828n3n38 8、混凝土强度的检验评定、混凝土强度的检验评定(依据(依据:混凝土强度检验评定标准:混凝土强度检验评定标准- -GBGB/T50/T50107-107-20102010) )混凝土强度应分批进行检验评定混凝土强度应分批进行检验评定一个验收批的混凝土应由一个验收批的混凝土应由强度等级强

203、度等级相同、相同、龄期龄期相同以及相同以及生生产工艺产工艺和和配合比配合比基本相同的混凝土组成基本相同的混凝土组成(1 1)统计方法)统计方法1 1)当混凝土的生产条件在较长时间能保持一致,且同一品)当混凝土的生产条件在较长时间能保持一致,且同一品种混凝土的强度变异性(变异系数种混凝土的强度变异性(变异系数Cv=Cv=/f/fcucu)能保持稳定)能保持稳定时,由连续的时,由连续的3 3组试件组成一个验收批,该批试样混凝土组试件组成一个验收批,该批试样混凝土强度应满足:强度应满足:m mfcufcuffcu,kcu,k+0.7+0.70 0f fcu,mincu,minffcu,kcu,k-0

204、.7-0.70 0- - -当混凝土强度等级当混凝土强度等级C20,C20,还要满足还要满足f fcu,mincu,min0.85f0.85fcu,kcu,k当混凝土强度等级当混凝土强度等级C20,C20,还要满足还要满足f fcu,mincu,min0.90f0.90fcu,kcu,k0 0应根据应根据前一个检验期内同一品种混凝土前一个检验期内同一品种混凝土试件的强度数据计试件的强度数据计算:算:0 0= =- -m mfcu fcu -同一检验批混凝土立方体抗压强度的平均值(同一检验批混凝土立方体抗压强度的平均值(N/mmN/mm2 2),),精确到精确到0.10.1(N/mmN/mm2

205、2); ;f fcu,icu,i-前一个检验期同一品种、同一强度等级的第前一个检验期同一品种、同一强度等级的第i i组混凝组混凝土试件的立方体抗压强度代表值;该检验期土试件的立方体抗压强度代表值;该检验期60906090天;天;0 0-检验批混凝土立方体抗压强度的标准差,精确到检验批混凝土立方体抗压强度的标准差,精确到0.010.01(N/mmN/mm2 2),),0 0计算值小于计算值小于2.5N/mm2.5N/mm2 2时,取时,取2.5N/mm22.5N/mm2; n- n-前一检验期内的样本容量,前一检验期内的样本容量,n45n45。2 2)当混凝土的生产条件在较长时间内不能保持一致,

206、且混)当混凝土的生产条件在较长时间内不能保持一致,且混凝土强度变异性不能保持稳定时,或在前一个检验期内同凝土强度变异性不能保持稳定时,或在前一个检验期内同一种混凝土没有足够的数据确定标准差一种混凝土没有足够的数据确定标准差0 0时,时,应由不少应由不少于于1010组的试件组成一个验收批组的试件组成一个验收批,强度应同时满足:,强度应同时满足:m mfcufcuf fcu,kcu,k+ +1 1S Sfcufcuf fcu,mincu,min2 2f fcu,kcu,kS Sfcu-fcu-同一验收批混凝土立方体抗压强度的标准差同一验收批混凝土立方体抗压强度的标准差, ,通过本通过本验收批数据计

207、算取得验收批数据计算取得。S Sfcufcu计算值计算值小于小于2.5N/mm2.5N/mm2 2时,取时,取S Sfcufcu= =2.5N/mm2.5N/mm2 2。混凝土强度的合格评定系数混凝土强度的合格评定系数1 1,2 2; ;- -试件组数试件组数10-1410-1415-15-1919220 01 11.1.15151.1.05050.952 20.90.90.850.850.850.85(2 2)非统计方法)非统计方法当用于评定的样本容量小于当用于评定的样本容量小于1010组时,采用非统计方法评定混组时,采用非统计方法评定混凝土强度凝土强度混凝土强度应满足:混凝土强度应满足:m

208、 mfcufcu3 3f fcu,kcu,kf fcu,mincu,min4 4f fcu,kcu,k当检验结果不能满足上述规定时,该批混凝土强度判定为当检验结果不能满足上述规定时,该批混凝土强度判定为不合格不合格由不合格批混凝土制成的结构或构件,应进行鉴定由不合格批混凝土制成的结构或构件,应进行鉴定对不合格的结构或构件必须及时处理对不合格的结构或构件必须及时处理对混凝土试件强度的代表性有怀疑时,可从结构或构件上对混凝土试件强度的代表性有怀疑时,可从结构或构件上钻取试验或用非破损检验方法,推定其强度。钻取试验或用非破损检验方法,推定其强度。- - -混凝土强度等级混凝土强度等级C60C603

209、31.151.104 40.950.954.2.34.2.3混凝土的变形性能混凝土的变形性能1 1、化学收缩、化学收缩前前4040天收缩增长较快,以后趋于稳定;天收缩增长较快,以后趋于稳定;不能恢复。不能恢复。2 2、干湿变形、干湿变形混凝土的干缩不能完全恢复;混凝土的干缩不能完全恢复;干缩与水泥品种、水泥用量、用水量有关:干缩与水泥品种、水泥用量、用水量有关:使用使用矿渣水泥矿渣水泥、高强度等级水泥高强度等级水泥、水泥用量多水泥用量多、水灰比大水灰比大或或细度大细度大者收缩量大。者收缩量大。水中养护水中养护或或保湿养护保湿养护能有效减少收缩,能有效减少收缩,压蒸养压蒸养护效果也很护效果也很明

210、显,混凝土明显,混凝土浇筑得越密实浇筑得越密实,收缩量越小。,收缩量越小。设计中,多采用混凝土的线收缩值为设计中,多采用混凝土的线收缩值为0.15-0.2mm/m.0.15-0.2mm/m.3 3、温度变形、温度变形 混凝土的热胀系数约为混凝土的热胀系数约为1.0*101.0*10-5-5(温度升高(温度升高1 1度,每米膨度,每米膨胀胀0.010.01毫米)与钢的值毫米)与钢的值1.2*101.2*10-5-5很接近,温度变化时,很接近,温度变化时,二者之间不会产生内应力。二者之间不会产生内应力。当混凝土产生温度变形,而又受到约束时,导致混凝土内当混凝土产生温度变形,而又受到约束时,导致混凝

211、土内部产生应力,超过混凝土的强度时部产生应力,超过混凝土的强度时失效、破坏失效、破坏(1 1)对大体积混凝土工程施工或温差较大的季节施工不利)对大体积混凝土工程施工或温差较大的季节施工不利大体积混凝土内部温度可达大体积混凝土内部温度可达50705070,使内外温差过大,使内外温差过大,造成外部混凝土承受拉应力(管道效应)造成外部混凝土承受拉应力(管道效应)开裂开裂防止措施防止措施 采用低热水泥采用低热水泥人工降温人工降温对表层混凝土加强保温、保湿对表层混凝土加强保温、保湿(2 2)在水泥混凝土路面上设置涨缝和缩缝,把面层划分成)在水泥混凝土路面上设置涨缝和缩缝,把面层划分成较小尺寸的板较小尺寸

212、的板(3 3)在较纵长的混凝土结构中(如挡土墙)设温度伸缩缝)在较纵长的混凝土结构中(如挡土墙)设温度伸缩缝4 4、载荷作用下的变形、载荷作用下的变形(1 1)短期载荷作用下的变形)短期载荷作用下的变形1 1)混凝土的弹塑性变形)混凝土的弹塑性变形受力时,既产生可恢复的弹性变受力时,既产生可恢复的弹性变形,也产生不可恢复的塑性变形。形,也产生不可恢复的塑性变形。2 2)弹性模量)弹性模量混凝土应力混凝土应力- -应变曲线上任意一点的应力与应变的比值叫应变曲线上任意一点的应力与应变的比值叫做混凝土在该应力下的做混凝土在该应力下的变形模量变形模量国标国标GBJ81-85GBJ81-85规定,采用反

213、复加载卸载(规定,采用反复加载卸载(=0.4f=0.4fcpcp) )三次三次后所得割线模量,作为混凝土的后所得割线模量,作为混凝土的静力抗压弹性模量静力抗压弹性模量EcEc用于用于结构计算。结构计算。 EcEc的测定可参见的测定可参见GB/T50081-2002.GB/T50081-2002.道路用混凝土的弯拉弹性模量取重复加卸载(道路用混凝土的弯拉弹性模量取重复加卸载(=0.5f=0.5fcfcf) )的割线模量的割线模量(2 2)长期载荷作用下的变形)长期载荷作用下的变形徐变徐变徐变:载荷不变,变形仍然增加徐变:载荷不变,变形仍然增加混凝土的徐变:混凝土的徐变:0.3-1.5mm/m0.

214、3-1.5mm/m一般要持续一般要持续2-32-3年年弹模大,徐变小弹模大,徐变小无论受压、受拉还是受弯,均有徐变无论受压、受拉还是受弯,均有徐变徐变能消除一部份温度应力徐变能消除一部份温度应力混凝土的徐变混凝土的徐变- -压缩压缩,会使预应力钢筋的预加应力损失。,会使预应力钢筋的预加应力损失。4.2.44.2.4混凝土的耐久性混凝土的耐久性1 1、耐久性的概念、耐久性的概念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。观完整性,从而维持混凝土结构的安全、正常使用的能力。混凝土的耐久性

215、主要内容:混凝土的耐久性主要内容:抗渗性抗渗性抗冻性抗冻性抗侵蚀抗侵蚀抗侵蚀抗侵蚀耐磨性耐磨性碳化碳化碱骨料反应碱骨料反应 钢筋锈蚀钢筋锈蚀(1)(1)抗渗性抗渗性抗渗等级抗渗等级S S4 4,S S6 6,S,S8 8,S,S1010,S,S1212, ,共共5 5级表示分别抵抗的水压级表示分别抵抗的水压力为力为0.4MPa,0.6MPa,0.8MPa,1.0MPa,1.2MPa.0.4MPa,0.6MPa,0.8MPa,1.0MPa,1.2MPa.SS6 6的混凝土为抗渗混凝土;的混凝土为抗渗混凝土;影响抗渗性的主要因素:水灰比、骨料最大粒径、养影响抗渗性的主要因素:水灰比、骨料最大粒径、

216、养护、外加剂、水泥品种、掺合料护、外加剂、水泥品种、掺合料. .(2 2)抗冻性)抗冻性抗冻等级:抗冻等级:D10,15,25,50,100,150,200,250,300 D10,15,25,50,100,150,200,250,300 共共9 9级。分别表示混凝土能承级。分别表示混凝土能承10,15,25,50,100,150,200,250,30010,15,25,50,100,150,200,250,300次的反复冻融循环而其抗压强度下降和质量损失分别不次的反复冻融循环而其抗压强度下降和质量损失分别不超过超过25%25%和和5%5%。(3 3)抗侵蚀性(略)抗侵蚀性(略)(4 4)耐磨

217、性)耐磨性指混凝土抵抗表面损伤的能力指混凝土抵抗表面损伤的能力耐磨性是道路和桥梁用混凝土结构的重要性能之一耐磨性是道路和桥梁用混凝土结构的重要性能之一耐磨性的评价耐磨性的评价150mm150mm边长的立方体试件养护至规定龄期,在边长的立方体试件养护至规定龄期,在6060度下烘至恒重,度下烘至恒重,用磨耗机在用磨耗机在200N200N载荷下磨削载荷下磨削5050转,计算试件磨损量:转,计算试件磨损量:G=(mG=(m0 0-m)/0.025-m)/0.025G-G-试件单位面积的磨损量,试件单位面积的磨损量,kg/mkg/m2 2m m0 0- -试件磨损前的质量,试件磨损前的质量,kgkgm-

218、m-试件磨损后的质量,试件磨损后的质量,kgkg0.025-0.025-试件磨损面积试件磨损面积m m2 2(5 5)混凝土的碳化)混凝土的碳化指的是:二氧化碳与水泥中的氢氧化钙作用,生成碳酸钙和指的是:二氧化碳与水泥中的氢氧化钙作用,生成碳酸钙和水。水。碳化降低了混凝土的碱度,可能导致钢筋锈蚀;碳化降低了混凝土的碱度,可能导致钢筋锈蚀;降低了混凝土的抗拉与抗折强度;降低了混凝土的抗拉与抗折强度;提高了混凝土的抗压强度。提高了混凝土的抗压强度。(5 5)碱骨料反应(碱)碱骨料反应(碱+ +活性骨料活性骨料+ +水)水)防治措施:防治措施:选择非活性骨料;选择非活性骨料;选择低碱水泥,降低水泥用

219、量;选择低碱水泥,降低水泥用量;掺加硅灰、粉煤灰(高钙高碱粉煤灰除外);掺加硅灰、粉煤灰(高钙高碱粉煤灰除外);防止外界水分进入混凝土。防止外界水分进入混凝土。2 2、提高混凝土耐久性的措施、提高混凝土耐久性的措施同学自己总结。同学自己总结。4.4 4.4 普通混凝土的配合比设计普通混凝土的配合比设计 4.4.1 4.4.1 混凝土配合比设计的基本要求混凝土配合比设计的基本要求满足结构设计的强度要求;满足结构设计的强度要求;满足施工要求的和易性;满足施工要求的和易性;满足结构设计中耐久性要求满足结构设计中耐久性要求 4.4.2 4.4.2 混凝土的配合比设计中的三个参数混凝土的配合比设计中的三

220、个参数水胶比水胶比砂率砂率单位用水量单位用水量4.4.34.4.3混凝土配合比设计的步骤混凝土配合比设计的步骤1 1、初步配合比的计算、初步配合比的计算(1)(1)配制强度的计算配制强度的计算f fcu,0cu,0f fcu,kcu,k+1.645+1.645(C60)C60);f fcu,0cu,01.151.15f fcu,kcu,k(C60)C60)f fcu,kcu,k-设计的混凝土立方体抗压强度标准值,设计的混凝土立方体抗压强度标准值,MPa;MPa;混凝土强度标准差,两个方法确定:混凝土强度标准差,两个方法确定:根据施工单位拥有的根据施工单位拥有的近近1-31-3月月同一品种混凝土

221、强度试验资同一品种混凝土强度试验资料,计算料,计算 = =f fcu,icu,i统计周期内混凝土第统计周期内混凝土第i i组试件的强度值,组试件的强度值,MPa;MPa;m mfcufcu-统计周期内混凝土统计周期内混凝土n n组强度平均值,组强度平均值,MPa;MPa; n n-统计周期内混凝土试件的总组数,不得小于统计周期内混凝土试件的总组数,不得小于3030。设计强度等级设计强度等级C30C30,计算值小于计算值小于3.0MPa3.0MPa时,取时,取3.03.0;C30C30设计强度等级设计强度等级C60,计算值小于计算值小于4.0MPa4.0MPa时,取时,取4.04.0;没有近期统

222、计资料时,没有近期统计资料时,按下表取值。按下表取值。( (2) 2) 初步确定水灰比的值初步确定水灰比的值W/W/B B= =a af fb b/ /(f fcu,0cu,0+ +a ab bf fb b) )为保证耐久性,计算值为保证耐久性,计算值要符合要符合: :混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范- -GB50010-2010GB50010-2010。(设计使用年限(设计使用年限5050年的混凝土结构)年的混凝土结构)-设计强度等级设计强度等级C20C25C45C50C554.05.06.0氯离子含量指其占胶凝材料的百分比;氯离子含量指其占胶凝材料的百分比;预应力混凝土最大氯离子含量为

223、预应力混凝土最大氯离子含量为0.06%0.06%,最低混凝土强度,最低混凝土强度等级宜按表中的规定提高等级宜按表中的规定提高2 2个等级;个等级;有可靠工程经验时,二类环境强度等级可按括号中的值考有可靠工程经验时,二类环境强度等级可按括号中的值考虑;虑;环境等级环境等级最大水胶比最大水胶比 最低强度等级最低强度等级最大氯离子含量最大氯离子含量 (%)最大碱含量最大碱含量(kg/m3)一一0.60C200.30不限制不限制二二a0.55C250.203.0二二b0.5(0.55)C30(C25)0.153.0三三a0.45(0.50)C35(C30)0.153.0三三b0.40C400.103.

224、0处于严寒和寒冷地区二处于严寒和寒冷地区二b b、三、三a a环境的混凝土应适用引气剂,环境的混凝土应适用引气剂,并可采用括号中的参数。并可采用括号中的参数。(3 3)选取每)选取每1m1m3 3混凝土的用水量混凝土的用水量W W0 0 和外加剂用量和外加剂用量当水胶比当水胶比0.400.40时,时,查表查表4-214-21(p104) p104) 确定;确定;当水胶比当水胶比0.400.44545404035353030粒化高炉矿渣粉粒化高炉矿渣粉 0.4 0.4 0.46565555555554545钢渣粉钢渣粉 - -3 30 02 20 0磷渣粉磷渣粉 - -30302020硅灰硅灰

225、- -10101010复合掺合料复合掺合料 0.40.4 0.46565555555554545每立方米混凝土的水泥用量每立方米混凝土的水泥用量: m: mc0c0=m=mb0b0-m-mf0f0(5 5)选取合理的砂率)选取合理的砂率ss根据骨料技术指标、拌合物性能和施工要求,参考既有历根据骨料技术指标、拌合物性能和施工要求,参考既有历史资料确定;史资料确定;坍落度小于坍落度小于10mm10mm时,时,通过试验确定;通过试验确定;坍落度为坍落度为1060mm1060mm时,时,查表查表4-224-22(p105)p105)坍落度大于坍落度大于60mm60mm时,可经试验确定,或在表时,可经试

226、验确定,或在表4-224-22的基础上,的基础上,坍落度每增大坍落度每增大20mm20mm,砂率增大,砂率增大1%1%的幅度予以调整。的幅度予以调整。(6)计算粗、细骨料的用量)计算粗、细骨料的用量mg0, ms01)体积法体积法假定混凝土拌合物的体积等于各组成材料体积及拌合物中假定混凝土拌合物的体积等于各组成材料体积及拌合物中所含空气体积之和。所含空气体积之和。m mc c0 0/ /c c+ +m mf f0/ f f+ + mg0/ g g+ +ms0/ s s+ +m mw0w0/ /w w+0.01+0.01=1=1式中式中 :g g, , s s-粗细骨料的近似密度粗细骨料的近似密

227、度,kg/m,kg/m3 3; -混凝土含气量百分数,不掺引气剂时,取混凝土含气量百分数,不掺引气剂时,取1 1。 s s= =m ms s0 0/(/(m mg g0 0+ + m ms s0 0) )联立以上两个方程,即可求出联立以上两个方程,即可求出m ms s0 0,m mg g0 0 。2 2) 假定密度法(质量法)假定密度法(质量法)根据经验认定,原材料比较稳定时,所配混凝土拌合物的根据经验认定,原材料比较稳定时,所配混凝土拌合物的表观密度将接近一固定值。表观密度将接近一固定值。m mf f0 0+ + m mc c0 0+ + m ms s0 0+ + m mg g0 0 + +

228、 m mw0w0= = m mcpcp式中式中m mcpcp-根据经验资料确定;或在根据经验资料确定;或在2 235350-24500-2450kg/mkg/m3 3范围取范围取值。值。 s s= =m ms s0 0/(/(m mg g0 0+ + m ms s0 0) )由以上两个方程,也可求出由以上两个方程,也可求出m ms s0 0,m mg g0 0 。以上计算出的各量,是以干骨料为基准。以上计算出的各量,是以干骨料为基准。含水率小于含水率小于 0.2%0.2%的石子的石子, ,视为干燥石子视为干燥石子; ;含水率小于含水率小于 0.5%0.5%的砂子的砂子, ,视为干燥砂子视为干燥

229、砂子. .2 2、配合比的试配、调整与确定、配合比的试配、调整与确定 (1 1)配合比的试配、调整)配合比的试配、调整1 1)按初步配合比配制混凝土,检查、调整其)按初步配合比配制混凝土,检查、调整其和易性和易性,使之,使之达到设计要求,此时的配合比为基准配合比。达到设计要求,此时的配合比为基准配合比。2 2)分别以基准配合比,以及基准配合比水灰比)分别以基准配合比,以及基准配合比水灰比0.05(0.05(保持保持用水量与基准配合比相同用水量与基准配合比相同, ,砂率增减砂率增减1%)1%)配制混凝土配制混凝土, ,进行进行抗压试验抗压试验 , ,同时检验拌和物的和易性和表观密度同时检验拌和物

230、的和易性和表观密度. .(2)(2)配合比的确定配合比的确定 1)1)根据试验的数据根据试验的数据, ,绘出绘出f- f- B B/W/W曲线曲线, ,由该曲线找出与由该曲线找出与f fcu,0cu,0所所对应的对应的B B/W/W值值. .2)2)材料用量的确定原则材料用量的确定原则: :用水量用水量m mw w在基准配合比的基础上在基准配合比的基础上, ,根据制做强度试块时根据制做强度试块时测得的坍落度适当调整测得的坍落度适当调整; ;胶凝材料胶凝材料用量用量m mb b用定出的用定出的B B/W/W和用水量计算和用水量计算; ;粗、细骨料用量粗、细骨料用量m ms s、m mg g根据用

231、水量和胶凝材料调整。根据用水量和胶凝材料调整。(3 3)混凝土表观密度的调整)混凝土表观密度的调整计算出混凝土计算出混凝土拌合物拌合物的计算表观密度的计算表观密度c,cc,c= =m mc c+ m+ mf f+ + m mg g+m+ms s+m+mw w. .并实测并实测出拌合物的表观密度出拌合物的表观密度c,tc,t求出校正系数求出校正系数= = c,tc,t/ / c,cc,c当当c,tc,t- - c,cc,c/ / c,cc,c2%2%,配合比不做调整;,配合比不做调整;c,tc,t- - c,cc,c/ / c,cc,c2%2%,配合比做调整,及以上定,配合比做调整,及以上定 出

232、出的的m mc c、m mf f、m mg g、m ms s、m mw w 均乘以均乘以,即为最终的设计配合比。,即为最终的设计配合比。3 3、施工配合比、施工配合比 按工地砂石的含水率调整设计配合比:按工地砂石的含水率调整设计配合比: mb=m mb bms=ms(1+Ws)mg=mg(1+Wg)mw=mw -msWs - mgWg4.4.44.4.4普通混凝土配合比设计例题普通混凝土配合比设计例题1 1、组成材料、组成材料普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥32.532.5级,实测级,实测2828天抗压强度为天抗压强度为36.8MPa,36.8MPa,密度密度c c=3100kg/m=3100kg

233、/m3 3; ;中砂,其近似(表观)密度中砂,其近似(表观)密度s s=2650kg/m=2650kg/m3 3,施工现场砂的含水率为施工现场砂的含水率为2%2%;碎石,其粒径;碎石,其粒径540mm,540mm,近似(表观)密度近似(表观)密度g g=2700kg/m=2700kg/m3 3, ,施工现场碎石的施工现场碎石的含水率为含水率为1%1%;采用自来水。;采用自来水。2 2、设计要求、设计要求某桥梁工程桥台用钢筋混凝土(某桥梁工程桥台用钢筋混凝土(北京地区露天环境北京地区露天环境),混凝),混凝土设计强度等级土设计强度等级C30C30,要求强度保证率为,要求强度保证率为95%95%,

234、强度标准差,强度标准差计算值为计算值为3.0MPa.3.0MPa.混凝土由机械拌合、振捣,施工要求坍混凝土由机械拌合、振捣,施工要求坍落度为落度为3550mm.3550mm.试确定混凝土的设计配合比及施工配合比。试确定混凝土的设计配合比及施工配合比。3 3、设计计算、设计计算步骤步骤1:1:初步配合比的计算初步配合比的计算(1)(1)计算配制强度(计算配制强度(f fcu,0cu,0)f fcu,0cu,0=f=fcu,kcu,k+1.645+1.645=30+1.645*3.0=34.9(MPa)=30+1.645*3.0=34.9(MPa)(2)(2)计算水灰比(计算水灰比(W/C)W/C

235、)W/C=AfW/C=Afcece/ /(f fcu,0cu,0+ABf+ABfcece)=0.46*36.8/)=0.46*36.8/(34.9+0.46*0.07*36.834.9+0.46*0.07*36.8) =0.47=0.47查表可知最大允许水灰比为查表可知最大允许水灰比为0.50.5,所以取,所以取W/C=0.47W/C=0.47(3 3)确定单位用水量)确定单位用水量(W(W0 0) )根据要求的坍落度根据要求的坍落度3550mm3550mm和碎石的最大粒径和碎石的最大粒径40mm,40mm,查表可得查表可得W W0 0=175kg=175kg(4 4)计算单位水泥用量()计算

236、单位水泥用量(C C0 0) )C C0 0= W= W0 0/(W/C)=175/0.47=372(kg)/(W/C)=175/0.47=372(kg)查表可知符合要求。查表可知符合要求。(5 5)确定砂率()确定砂率(S Sp p) )根据碎石的最大粒径根据碎石的最大粒径40mm40mm,水灰比,水灰比0.470.47,查表取,查表取S Sp p=32%=32%(6 6)计算粗、细骨料用量)计算粗、细骨料用量(S(S0,0,G G0 0) )1 1)按照体积法可列出方程组:)按照体积法可列出方程组:S S0 0/2.65+G/2.65+G0 0/2.7+175+372/3.1+10=100

237、0-/2.7+175+372/3.1+10=1000-(1 1)S S0 0/ /(S S0 0+G+G0 0)=0.32-=0.32-(2 2)解得:解得:S S0 0=596=596(kgkg),),G G0 0=1268 =1268 (kgkg)所以,混凝土的初步配合比为:水泥:水:砂:碎石所以,混凝土的初步配合比为:水泥:水:砂:碎石=372=372:175175:596596:126812682 2)按照密度法可列出方程组:)按照密度法可列出方程组:S S0 0+G+G0 0+175+372=2400-+175+372=2400-(3 3)S S0 0/ /(S S0 0+G+G0

238、0)=0.32-=0.32-(4 4)解得:解得:S S0 0=593=593(kgkg),),G G0 0=1260 =1260 (kgkg)所以,混凝土的初步配合比为:水泥:水:砂:碎石所以,混凝土的初步配合比为:水泥:水:砂:碎石=372=372:175175:596596:12681268步骤步骤2 2:基准配合比设计:基准配合比设计按初步配合比试拌按初步配合比试拌0.025m0.025m3 3混凝土拌合物,各种材料用量为:混凝土拌合物,各种材料用量为:水泥:水泥:0.025*372=9.3(kg)0.025*372=9.3(kg)水:水:0.025*175=4.38(kg)0.025

239、*175=4.38(kg)砂:砂:0.025*596=14.9(kg)0.025*596=14.9(kg)碎石:碎石:0.025*1268=31.7(kg)0.025*1268=31.7(kg)a.a.将混凝土拌合物搅拌均匀后,做坍落度试验,测得坍落度将混凝土拌合物搅拌均匀后,做坍落度试验,测得坍落度为为25mm25mm,低于设计坍落度,低于设计坍落度3550mm3550mm的要求。的要求。b.b.保持保持w/c=0.47w/c=0.47不变,增加水泥浆量不变,增加水泥浆量3%3%:水泥增至水泥增至9.3*1.03=9.589.3*1.03=9.58(kgkg)水量增至水量增至4.38*1.0

240、3=4.504.38*1.03=4.50(kgkg)再经搅拌后测得坍落度为再经搅拌后测得坍落度为40mm,40mm,粘聚性、保水性均良好。粘聚性、保水性均良好。c.c.基准配合比为基准配合比为水泥:水:砂:碎石水泥:水:砂:碎石=383=383:180180:596596:12681268步骤步骤3 3:设计配合比的确定:设计配合比的确定a.a.强度检验强度检验以基准水灰比以基准水灰比0.470.47为基础,采用为基础,采用W/C=0.42W/C=0.42,0.470.47,0.520.52,用水量采用基准水量,砂率可增加或减少用水量采用基准水量,砂率可增加或减少1%1%(水灰比为(水灰比为0

241、.420.42和和0.520.52),并检验和易性。),并检验和易性。制作试块制作试块, ,养护养护2828天天, ,做抗压强度试验做抗压强度试验. .与三个水灰比相对应与三个水灰比相对应的的2828天抗压强度实测结果分别为:天抗压强度实测结果分别为: 45.1 45.1, 37.8, 30.1(MPa)37.8, 30.1(MPa)根据以上三组数据:(根据以上三组数据:(2.382.38,45.145.1),(),(2.122.12,37.837.8),),(1.921.92,30.130.1),绘制),绘制f fcucu-C/W-C/W图图在在f fcucu-C/W-C/W图上确定与混凝土

242、配制强度图上确定与混凝土配制强度34.9MPa34.9MPa所对应的所对应的C/W=2.05,C/W=2.05,即即W/C=0.49W/C=0.49b.b.设计配合比的确定设计配合比的确定用水量为基准水量用水量为基准水量180kg180kg水泥用量为水泥用量为180/0.49=367kg180/0.49=367kg用体积法可求得:用体积法可求得:砂用量为砂用量为594kg594kg碎石用量为碎石用量为1263kg1263kgc.c.设计配合比的调整设计配合比的调整混凝土表观密度计算值为:混凝土表观密度计算值为:ohoh计计= =367+180+594+1263=2404kg367+180+59

243、4+1263=2404kg实测表观密度:实测表观密度: ohoh实实= =2478kg2478kg(2478-24042478-2404)/2404=3%/2404=3%2%2%,所以需要调整:,所以需要调整:校正系数校正系数= = ohoh实实/ / ohoh计计= =2478/2404=1.032478/2404=1.03水泥:水泥:C=367*1.03=378kgC=367*1.03=378kg水:水:W=180*1.03=185kgW=180*1.03=185kg砂:砂:S=594*1.03=612kgS=594*1.03=612kg碎石:碎石: G=1263*1.03=1301kgG

244、=1263*1.03=1301kg所以,混凝土的设计配合比为:所以,混凝土的设计配合比为:水泥:水:砂:碎石水泥:水:砂:碎石=378=378:185185:612612:13011301步骤步骤4 4:施工配合比的计算:施工配合比的计算水泥:水泥:C C=378kg378kg砂:砂:S S=612*(1+2%612*(1+2%)=624kg=624kg碎石:碎石:G=1301*G=1301*(1+1%1+1%)=1314kg=1314kg水:水:W W = =185-612*2%-1301*1%=159kg185-612*2%-1301*1%=159kg所以,混凝土的施工配合比为:所以,混凝

245、土的施工配合比为:水泥:水:砂:碎石水泥:水:砂:碎石=378=378:159159:624624:131413144.4.54.4.5掺减水剂混凝土配合比计算掺减水剂混凝土配合比计算 掺减水剂目的:掺减水剂目的:改善和易性;改善和易性;提高强度;提高强度;节约水泥。节约水泥。1 1、当掺减水剂只为改善混凝土的和易性,混凝土各材料用、当掺减水剂只为改善混凝土的和易性,混凝土各材料用量与基准混凝土(指未掺减水剂混凝土)配合比相同,适量与基准混凝土(指未掺减水剂混凝土)配合比相同,适当当增大砂率增大砂率,重新计算粗细骨料,再试配、调整。,重新计算粗细骨料,再试配、调整。2 2、为提高混凝土的强度时

246、,若基准混凝土配合比为、为提高混凝土的强度时,若基准混凝土配合比为C C0 0 W W0 0,G,G0 0,S,S0,0,砂率为砂率为S Sp,p, ,计算表观密度为计算表观密度为ohoh计计:减水剂的减水率为减水剂的减水率为% %,掺量为,掺量为b%,b%,水泥用量水泥用量C= CC= C0 0 ; ;W=WW=W0 0(1- (1- %);%);减水剂用量:减水剂用量:C* b%C* b%砂率适当减小,确定为砂率适当减小,确定为S Sp pS=(S=(ohoh计计- -C-W) SC-W) Sp pG=(G=(ohoh计计- -C-W)*(1-SC-W)*(1-Sp p)在实验室内,进行试

247、配、调整确定出设计配合比。在实验室内,进行试配、调整确定出设计配合比。(3 3)为节约水泥时:)为节约水泥时:W/C=WW/C=W0 0/C/C0 0; ;W=WW=W0 0(1- (1- %);%);C=W*(CC=W*(C0 0/W/W0 0););S=(S=(ohoh计计- -C-W) SC-W) Sp pG=(G=(ohoh计计- -C-W)*(1-SC-W)*(1-Sp p) )再进行试配、调整确定出设计配合比。再进行试配、调整确定出设计配合比。4.4.64.4.6掺粉煤灰混凝土配合比设计掺粉煤灰混凝土配合比设计先确定基准混凝土先确定基准混凝土( (即未掺粉煤灰的混凝土即未掺粉煤灰的

248、混凝土) )配合比配合比C C0 0 W W0 0,G,G0 0,S,S0 0, ,再进行掺粉煤灰混凝土配合比的设计再进行掺粉煤灰混凝土配合比的设计: :1 1、一般采用超量取代法:以与基准混凝土等和易性、等强度、一般采用超量取代法:以与基准混凝土等和易性、等强度为原则。依据为原则。依据粉煤灰混凝土应用技术规范粉煤灰混凝土应用技术规范,选取粉煤,选取粉煤灰取代水泥率灰取代水泥率f%f%和超量系数和超量系数K:K:粉煤灰取代水泥量粉煤灰取代水泥量F= CF= C0 0 * f%; * f%;总掺量总掺量F Ft t= K* F;= K* F;超量部分质量超量部分质量F Fe e= (K-1) *

249、 F;= (K-1) * F;C= CC= C0 0 F; F;S Se e=S=S0 0 (F(Fe e/ /f f ) * ) * asasG=GG=G0 01m1m3 3粉煤灰混凝土各材料用量:粉煤灰混凝土各材料用量: C C,W W0 0 ,S Se e ,G G0 0 , F Ft t再进行试配、调整确定出设计配合比。再进行试配、调整确定出设计配合比。2 2、配制大体积混凝土时,采用等量取代法、配制大体积混凝土时,采用等量取代法(1 1)先确定基准混凝土配合比)先确定基准混凝土配合比C C0 0 ,W ,W0 0 ,G,G0 0 ,S,S0 0, ,;(2 2)根据确定的粉煤灰取代水

250、泥量(应符合规程要求)根据确定的粉煤灰取代水泥量(应符合规程要求)f%f%,可计算:,可计算:粉煤灰用量粉煤灰用量F= CF= C0 0 * f%;* f%;C = CC = C0 0F;F;W= (WW= (W0 0/C/C0 0)*(C+F) *(C+F) 水泥和粉煤灰的浆体体积水泥和粉煤灰的浆体体积V Vp p= C/= C/c c+ F/ + F/ f f+ W+ W砂和石子的总体积砂和石子的总体积 V VA A=1000(1-=1000(1-)- V)- Vp p选用基准砂率或稍低的砂率:选用基准砂率或稍低的砂率: S=V S=VA A*S*Sp p* *asas G=V G=VA

251、A*(1-S*(1-Sp p) )agag1m1m3 3粉煤灰混凝土各材料用量:粉煤灰混凝土各材料用量: C ,WC ,W ,S S ,G G, F F. .4.4.74.4.7泵送混凝土的配合比设计泵送混凝土的配合比设计1 1、要求、要求强度要求强度要求耐久性要求耐久性要求可泵性要求可泵性要求2 2、配合比计算与试配、配合比计算与试配除按普通混凝土(非泵送)进行计算与试配外,还要符合以除按普通混凝土(非泵送)进行计算与试配外,还要符合以下规定:下规定:相对压力泌水率相对压力泌水率S S101040%;40%;W/C=0.4-0.6;W/C=0.4-0.6;S Sp p=35%-45%;=35

252、%-45%;最小水泥用量最小水泥用量( (含掺合料取代水泥)宜为含掺合料取代水泥)宜为300kg/m300kg/m3 3; ;应掺加泵送剂或减水剂,掺引气剂时,混凝土含气量不宜应掺加泵送剂或减水剂,掺引气剂时,混凝土含气量不宜大于大于4%4%;宜掺用宜掺用、级粉煤灰或其它活性掺合料;级粉煤灰或其它活性掺合料;试配根据原材料、混凝土泵、输送管径、泵送距离、气温试配根据原材料、混凝土泵、输送管径、泵送距离、气温等条件进行,试配时要求的坍落度:等条件进行,试配时要求的坍落度: T Tt t=T=Tp p+T+T T Tp p-入泵时要求的坍落度,查表入泵时要求的坍落度,查表4-204-20(p102

253、)p102)4.4.84.4.8水泥混凝土路面配合比设计水泥混凝土路面配合比设计 依据:依据:水泥混凝土路面施工及验收规范水泥混凝土路面施工及验收规范(GBJ97-94)GBJ97-94) 公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程 (JTJ/T037.1-2000)JTJ/T037.1-2000)1 1、设计的基本要求、设计的基本要求和易性和易性抗折强度抗折强度耐久性(包括耐磨性)耐久性(包括耐磨性)经济性经济性2 2、设计步骤、设计步骤(1 1)计算初步配合比)计算初步配合比1 1)配置强度)配置强度f fcf,0cf,0=k*f=k*fcf,kcf,k式中式中

254、f fcf,0cf,0 -混凝土的配制抗折强度,混凝土的配制抗折强度,MPa;MPa; f fcf,kcf,k-混凝土的设计抗折强度,混凝土的设计抗折强度,MPa;MPa; k- k-系数,施工水平高者取为系数,施工水平高者取为1.101.10,一般取,一般取1.151.15;或或f fcf,0cf,0=f=fcf,kcf,k/ /(1-1.645C1-1.645Cv v) )式中式中 C Cv v-变异系数,无统计资料时,可查下表:变异系数,无统计资料时,可查下表:施工管理水平施工管理水平优秀优秀良好良好一般一般差差变异系数变异系数C Cv v0.100.100.10-0.150.10-0.

255、150.15-0.200.15-0.200.200.202 2)计算水灰比)计算水灰比碎石混凝土:碎石混凝土:W/C=1.5684/(fW/C=1.5684/(fcf,0cf,0+1.0097-0.3485f+1.0097-0.3485fcefcef) )卵石混凝土:卵石混凝土:W/C=1.2618/(fW/C=1.2618/(fcf,0cf,0+1.5492-0.4565f+1.5492-0.4565fcefcef)式中式中 f fcefcef-水泥实际抗折强度,水泥实际抗折强度,MPa.MPa.以上计算出的水灰比还必须满足耐久性的要求:以上计算出的水灰比还必须满足耐久性的要求:高速公路、一

256、级公路高速公路、一级公路W/CW/C0.440.44;二、三级公路二、三级公路W/CW/C0.48 0.48 ;有抗冻要求的高速公路、一级公路有抗冻要求的高速公路、一级公路W/CW/C0.42 0.42 ;有抗盐冻要求的高速公路、一级公路有抗盐冻要求的高速公路、一级公路W/CW/C0.40 0.40 ;有抗盐冻要求的二、三级公路有抗盐冻要求的二、三级公路W/CW/C0.440.44。3 3)确定和易性)确定和易性施工中的坍落度宜为施工中的坍落度宜为10-25mm,10-25mm,或维勃稠度为或维勃稠度为10-30s.10-30s.4)4)砂率的选择砂率的选择根据粗骨料品种、规格及水灰比查表选取

257、。根据粗骨料品种、规格及水灰比查表选取。 表中数值为表中数值为2 2区砂的选用砂率。采用区砂的选用砂率。采用1 1区砂时,应采用较大砂区砂时,应采用较大砂率;采用率;采用3 3区砂时,应采用较小砂率。区砂时,应采用较小砂率。采用滑模施工时,应按滑模施工的技术规程的规定选取。采用滑模施工时,应按滑模施工的技术规程的规定选取。水灰比水灰比碎石最大粒径碎石最大粒径/mm/mm卵石最大粒径卵石最大粒径/mm/mm20204040202040400.400.400.500.5029-3429-3432-3732-3727-3227-3230-3530-3525-3125-3129-3429-3424-3

258、024-3028-3328-335)5)计算单位用水量计算单位用水量碎石混凝土碎石混凝土 W W0 0=104.97+0.309H+11.27C/W+0.61S=104.97+0.309H+11.27C/W+0.61Sp p卵石混凝土卵石混凝土 W W0 0=86.89+0.370H+11.24C/W+1.00S=86.89+0.370H+11.24C/W+1.00Sp p式中式中 H-H-混凝土拌合物的坍落度,混凝土拌合物的坍落度,mmmm;注:注:以上计算的用水量是按骨料为饱和面干含水量计算的。以上计算的用水量是按骨料为饱和面干含水量计算的。 当以骨料为干燥状态为基准时,应适当调整,或采用

259、经当以骨料为干燥状态为基准时,应适当调整,或采用经 验数值。验数值。 当使用的是粗砂或细砂时,用水量应酌情减少或增加当使用的是粗砂或细砂时,用水量应酌情减少或增加5kg.5kg. 掺加外加剂或掺合料时,应相应增减水量。掺加外加剂或掺合料时,应相应增减水量。6 6)计算单位水泥用量)计算单位水泥用量 C C0 0=W=W0 0*C/W *C/W 还要符合以下规定:还要符合以下规定:路面混凝土单位水泥用量路面混凝土单位水泥用量300kg/m300kg/m3 3; ;掺用粉煤灰掺用粉煤灰C C0 0250kg/m250kg/m3 3; ;有抗冻性和抗盐冻性要求时有抗冻性和抗盐冻性要求时C C0 03

260、20kg/m320kg/m3 3。7 7)计算粗、细骨料)计算粗、细骨料C C0 0/ /c c+ +G0/ agag+ +S0/ asas+W+W0/ w w+10+10=1000=1000S S0 0/(S/(S0 0+ G+ G0 0)= S)= Sp pag ag ,asas石子和砂子饱和面干状态下的近似密度。石子和砂子饱和面干状态下的近似密度。混凝土含气量百分数混凝土含气量百分数(%),(%),取值可参考取值可参考JTJ/T037.1-2000JTJ/T037.1-2000。(2 2)配合比的试配、调整与确定)配合比的试配、调整与确定 与普通混凝土基本相同,不同之处是应检验混凝土的抗

261、与普通混凝土基本相同,不同之处是应检验混凝土的抗折强度。折强度。同时配制和易性满足设计要求的较计算水灰比大同时配制和易性满足设计要求的较计算水灰比大0.030.03和和小小0.030.03的另外两组试件(的另外两组试件(150mm*150mm*550mm)150mm*150mm*550mm)进行抗折进行抗折试验,确定符合强度要求的配合比。试验,确定符合强度要求的配合比。(3 3)施工配合比)施工配合比根据现场粗细骨料的实际含水情况进行修正。根据现场粗细骨料的实际含水情况进行修正。4-54-5混凝土技术进展混凝土技术进展发展趋势:高性能、多功能、智能化混凝土。发展趋势:高性能、多功能、智能化混凝

262、土。标志:结构标志:结构- -功能一体化功能一体化核心:外加剂与掺合料的研究与应用核心:外加剂与掺合料的研究与应用4.5.14.5.1混凝土第五组分混凝土第五组分-化学外加剂化学外加剂提高强度提高强度改善和易性改善和易性提高耐久性提高耐久性节约水泥节约水泥减缩剂减缩剂阻锈剂阻锈剂碱碱- -骨料反应抑制剂骨料反应抑制剂4.5.24.5.2混凝土第六组分混凝土第六组分 按特性分为:按特性分为:改性型改性型功能型功能型智能型智能型1 1、改性型第六组分、改性型第六组分 能显著改善混凝土的物理力学性能,主要包括矿物外加能显著改善混凝土的物理力学性能,主要包括矿物外加剂、聚合物和各类纤维。剂、聚合物和各

263、类纤维。(1 1)矿物外加剂)矿物外加剂搅拌过程中加入的,具有一定的细度和活性,能改善混搅拌过程中加入的,具有一定的细度和活性,能改善混凝土拌合物和硬化混凝土的性能(尤其是耐久性)。凝土拌合物和硬化混凝土的性能(尤其是耐久性)。包括:硅灰、磨细粉煤灰、矿渣微粉、沸石粉、烧偏高包括:硅灰、磨细粉煤灰、矿渣微粉、沸石粉、烧偏高岭土及其复合物。岭土及其复合物。(2 2)聚合物)聚合物聚合物水泥混凝土聚合物水泥混凝土聚合物乳液聚合物乳液+ +水泥水泥+ +粗、细骨料粗、细骨料+ +水水聚合物浸渍混凝土聚合物浸渍混凝土以混凝土为基材,浸入有机单体,能提高混凝土的力学性能以混凝土为基材,浸入有机单体,能提

264、高混凝土的力学性能聚合物水泥砂浆(也称聚合物改性砂浆)聚合物水泥砂浆(也称聚合物改性砂浆)水泥水泥+ +骨料骨料+ +聚合物聚合物+ +水水常用聚合物常用聚合物:丙烯酸脂共聚乳液丙烯酸脂共聚乳液聚氯丁二烯胶乳聚氯丁二烯胶乳聚苯乙烯胶乳聚苯乙烯胶乳氯乙烯偏氯乙烯共聚乳液氯乙烯偏氯乙烯共聚乳液BJBJ乳液乳液HBCHBC乳液乳液苯丙乳液苯丙乳液聚合物混凝土和聚合物砂浆的特点聚合物混凝土和聚合物砂浆的特点具有较高的抗拉、抗折强度具有较高的抗拉、抗折强度抗拉弹模较低,收缩率较小,极限引伸率大抗拉弹模较低,收缩率较小,极限引伸率大抗裂性明显优普通砂浆抗裂性明显优普通砂浆和老混凝土粘结强度极好和老混凝土粘

265、结强度极好具有良好的抗水、抗氯离子渗透、抗冻融性具有良好的抗水、抗氯离子渗透、抗冻融性是性能优异的新型补强加固材料是性能优异的新型补强加固材料(3 3)纤维)纤维在混凝土中加入碳纤维、钢纤维、有机纤维等,可提高混凝在混凝土中加入碳纤维、钢纤维、有机纤维等,可提高混凝土的土的抗拉、韧性、抗裂、抗疲劳抗拉、韧性、抗裂、抗疲劳等性能。等性能。纤维的作用机理:对混凝土中微裂缝的扩展起到阻止和抑制纤维的作用机理:对混凝土中微裂缝的扩展起到阻止和抑制作用。作用。1 1)钢纤维)钢纤维a.a.种类种类钢纤维种类钢纤维种类 特性特性切断钢纤维切断钢纤维 断面形状断面形状 表面表面防拔防拔其它其它剪切钢纤维剪切

266、钢纤维 圆形圆形冷拔表面冷拔表面压痕弯折压痕弯折 强度高、表强度高、表面易处理面易处理切割钢纤维切割钢纤维 正方形正方形长方形长方形压延面压延面切断面切断面压痕、弯压痕、弯折、扭曲折、扭曲可使用不锈可使用不锈钢钢切削钢纤维切削钢纤维 三角形三角形波纹粗面波纹粗面扭曲扭曲硬度大、可硬度大、可制作细纤维、制作细纤维、可使用不锈可使用不锈钢钢熔融抽丝钢熔融抽丝钢纤维纤维月牙形月牙形氧化皮膜氧化皮膜两端较粗两端较粗 淬火或回火淬火或回火可用不锈钢可用不锈钢b.b.钢纤维的规格:钢纤维的规格:直径(或边长)直径(或边长)0.3-0.6mm,0.3-0.6mm,长度不超过长度不超过40mm,40mm,长度

267、为直径的长度为直径的40-6040-60倍时,纤维易均匀分布于混凝土中。倍时,纤维易均匀分布于混凝土中。c.c.钢纤维混凝土性能钢纤维混凝土性能项目项目与普通混凝土比较与普通混凝土比较 项目项目与普通混凝土比较与普通混凝土比较抗压强度抗压强度1.0-1.31.0-1.3倍倍耐破损性能耐破损性能有所改善有所改善抗拉、抗弯抗拉、抗弯1.5-1.81.5-1.8倍倍延伸率延伸率约约2.02.0倍倍早期抗裂早期抗裂1.5-2.01.5-2.0倍倍韧性韧性40-20040-200倍倍抗剪强度抗剪强度1.5-2.01.5-2.0倍倍耐热性能耐热性能显著改善显著改善疲劳强度疲劳强度有所改善有所改善抗冻融性抗

268、冻融性显著改善显著改善抗冲击强度抗冲击强度5-105-10倍倍耐久性耐久性有所改善有所改善2 2)合成纤维)合成纤维合成纤维能:合成纤维能:有效地控制混凝土内应力裂缝,早期收缩裂缝减少有效地控制混凝土内应力裂缝,早期收缩裂缝减少50-90%50-90%显著提高抗渗性、耐久性显著提高抗渗性、耐久性提高混凝土的粘聚性、抗碎裂性提高混凝土的粘聚性、抗碎裂性使混凝土内钢筋锈蚀时间推迟使混凝土内钢筋锈蚀时间推迟2.52.5倍倍纤维种类纤维种类密度密度(g/cmg/cm3 3 )抗拉强度抗拉强度(* *10103 3MPaMPa)弹模弹模(* *10103 3MPaMPa)断裂伸长率断裂伸长率(% %)聚

269、丙烯纤维聚丙烯纤维0.910.910.56-0.770.56-0.773.53.51.5-2.51.5-2.5尼龙纤维尼龙纤维0.9-1.50.9-1.50.40-0.840.40-0.841.4-8.41.4-8.410-4510-45聚乙烯纤维聚乙烯纤维0.56-0.700.56-0.700.1-0.40.1-0.41.5-101.5-10丙烯酸纤维丙烯酸纤维0.20-0.400.20-0.402.12.125-4525-45醇胺纤维醇胺纤维0.42-0.840.42-0.842.42.415-2515-25聚丙烯合成纤维混凝土聚丙烯合成纤维混凝土聚丙烯合成纤维的性能聚丙烯合成纤维的性能掺

270、量掺量0.9kg/m0.9kg/m3 3, ,混凝土中纤维含量约混凝土中纤维含量约600-800600-800万根万根/m/m3 3聚丙烯合成纤维混凝土的性能聚丙烯合成纤维混凝土的性能长度长度mmmm吸吸湿湿比重比重耐酸耐酸性性耐碱耐碱性性熔融熔融点点燃点燃点抗拉强度抗拉强度MPaMPa弹模弹模MPaMPa19-5019-50无无0.910.91很高很高很高很高162162590590350-770350-77035003500项目项目基准混凝土(基准混凝土(2828天)天) 纤维混凝土(纤维混凝土(2828天)天)强度增长强度增长/%/%抗压强度抗压强度/MPa/MPa28.528.539.

271、639.628.028.0抗折强度抗折强度/MPa/MPa4.414.415.095.0913.313.3劈裂抗拉强劈裂抗拉强度度/MPa/MPa2.02.02.172.178.58.5特别适用于载荷不高但要求特别适用于载荷不高但要求耐冲击耐冲击、高韧性高韧性的工程结构,的工程结构,多用于桥面、隧道和结构修补混凝土工程。多用于桥面、隧道和结构修补混凝土工程。2 2、功能型第六组分、功能型第六组分(1 1)导电混凝土)导电混凝土1)1)构成:传统混凝土构成:传统混凝土+ +石墨石墨/ /碳纤维碳纤维/ /钢纤维钢纤维2)2)应用应用工业防静电结构工业防静电结构寒冷地区公路路面、机场跑道化雪除冰寒

272、冷地区公路路面、机场跑道化雪除冰钢筋混凝土的阴极保护钢筋混凝土的阴极保护住宅及养殖场的电热结构住宅及养殖场的电热结构(2 2)屏蔽电磁辐射混凝土)屏蔽电磁辐射混凝土1 1)构成:)构成:掺加导电粉末(碳、石墨、铝、铜、镍等)掺加导电粉末(碳、石墨、铝、铜、镍等)掺加导电纤维(碳、铝、钢或铜锌等)掺加导电纤维(碳、铝、钢或铜锌等)掺加导电絮片(石墨、锌、或镍等)掺加导电絮片(石墨、锌、或镍等)2 2)应用:该混凝土能吸收电磁波,用于通讯、导航的防止)应用:该混凝土能吸收电磁波,用于通讯、导航的防止电磁波干扰,以及防止电磁波对人体健康的危害。电磁波干扰,以及防止电磁波对人体健康的危害。(3 3)屏

273、蔽磁场混凝土)屏蔽磁场混凝土在混凝土中加入在混凝土中加入5%5%体积的钢制曲别针(长体积的钢制曲别针(长3.18cm,3.18cm,宽宽0.64cm0.64cm,直径,直径0.79mm0.79mm),能有效地防止地下电力传输线和电力设),能有效地防止地下电力传输线和电力设施(如变压器、开关等)所产生的磁场对人体健康的损害。施(如变压器、开关等)所产生的磁场对人体健康的损害。3 3、智能型第六组分、智能型第六组分(1 1)交通导航混凝土)交通导航混凝土在智能化交通系统的混凝土路面中掺入在智能化交通系统的混凝土路面中掺入碳纤维微丝碳纤维微丝,使混凝,使混凝土具备较高的对土具备较高的对电磁波的反射率

274、电磁波的反射率,通过汽车上的,通过汽车上的磁传感器磁传感器的识别,实现自动化高速公路的的识别,实现自动化高速公路的导航导航。(2 2)损伤自诊断混凝土)损伤自诊断混凝土掺加一定量的特殊碳纤维可以配制损伤自诊断混凝土,以取掺加一定量的特殊碳纤维可以配制损伤自诊断混凝土,以取代安装在重要建筑物上的各种监控仪器,使监控廉价、方代安装在重要建筑物上的各种监控仪器,使监控廉价、方便、耐久、准确。便、耐久、准确。原理原理: : 掺加碳纤维后,水泥基复合材料的电阻率变化与其内掺加碳纤维后,水泥基复合材料的电阻率变化与其内部结构变化相对应,电阻率的可逆变化对应于可逆的弹性部结构变化相对应,电阻率的可逆变化对应

275、于可逆的弹性变形,而电阻率的不可逆变化对应于非弹性变形和断裂。变形,而电阻率的不可逆变化对应于非弹性变形和断裂。碳纤维可作为高灵敏度的应变传感器,以实现损伤自我诊断碳纤维可作为高灵敏度的应变传感器,以实现损伤自我诊断(3 3)调湿混凝土)调湿混凝土在混凝土中加入沸石粉制成的调湿混凝土已经用于美术馆的在混凝土中加入沸石粉制成的调湿混凝土已经用于美术馆的室内墙壁,效果很好。室内墙壁,效果很好。(4 4)温度自控混凝土)温度自控混凝土将适量将适量5nn5nn短切碳纤维掺入水泥基料中,使混凝土产生热短切碳纤维掺入水泥基料中,使混凝土产生热电效应电效应实现对建筑物内部和周围环境温度变化的实时测量实现对建

276、筑物内部和周围环境温度变化的实时测量远景:利用太阳能和室内外温差为建筑物提供电能远景:利用太阳能和室内外温差为建筑物提供电能(5 5)仿生自愈混凝土)仿生自愈混凝土在混凝土中掺加含有粘结剂(聚合物)的多孔纤维,发生损在混凝土中掺加含有粘结剂(聚合物)的多孔纤维,发生损伤时,纤维中放出聚合物,愈合损伤。伤时,纤维中放出聚合物,愈合损伤。4.5.34.5.3高性能混凝土高性能混凝土(HPC)(HPC)19901990年年5 5月在美国马里兰州月在美国马里兰州GaithersburgGaithersburg城的会议上提出的城的会议上提出的: :1 1、定义、定义1)1)美国人:高性能混凝土应具备美国

277、人:高性能混凝土应具备和易性好和易性好长期保持高强、韧性及体积稳定长期保持高强、韧性及体积稳定在严酷的环境下使用寿命长在严酷的环境下使用寿命长抗压强度在抗压强度在55MPa55MPa以上以上2 2)日本人:高性能混凝土应具备)日本人:高性能混凝土应具备高充填能力高充填能力拌和物不需振捣就能完善浇筑拌和物不需振捣就能完善浇筑水化热及干缩裂缝很少水化热及干缩裂缝很少硬化后,有足够的强度与耐久性硬化后,有足够的强度与耐久性3 3)加拿大人:高性能混凝土应具备)加拿大人:高性能混凝土应具备高弹模高弹模高密度高密度低渗性低渗性高抗侵蚀能力高抗侵蚀能力4 4)中国人:高性能混凝土应具备)中国人:高性能混凝

278、土应具备高抗渗性高抗渗性高体积稳定性(低干缩、低徐变、低温度变形、高弹模)高体积稳定性(低干缩、低徐变、低温度变形、高弹模)良好的施工性(高流动性、高粘聚性、自密实性)良好的施工性(高流动性、高粘聚性、自密实性)2 2、技术路线、技术路线正确选择原材料正确选择原材料合理的工艺参数合理的工艺参数施工工艺控制施工工艺控制HPCHPC1 1、硅酸盐水泥、硅酸盐水泥(包括中热硅酸盐(包括中热硅酸盐水泥、球状水泥、水泥、球状水泥、调粒水泥、活化水调粒水泥、活化水泥)泥)2 2、优质骨料、优质骨料3 3、超细矿物质掺、超细矿物质掺料料4 4、新型高效减水、新型高效减水剂剂1 1、水灰比小于、水灰比小于0.

279、40.42 2、粗骨料含量、粗骨料含量0.4m0.4m3 3, ,3 3、Dmax25mmDmax25mm4 4、砂率、砂率3439%3439%5 5、胶凝材料用量、胶凝材料用量500600kg500600kg6 6、高效减水剂、高效减水剂掺量掺量0.8%1.4%0.8%1.4%1 1、强制式搅拌机、强制式搅拌机2 2、泵送施工、泵送施工3 3、高频振动、高频振动4 4、坍落度损失控、坍落度损失控制制5 5、混凝土养护剂、混凝土养护剂养护养护1 1、密实的水泥石、密实的水泥石及合理的孔结构及合理的孔结构2 2、界面过渡区的、界面过渡区的改善(解决氢氧化改善(解决氢氧化钙在过渡区的富集钙在过渡区

280、的富集与定向排列)与定向排列)3 3、体积稳定性高、体积稳定性高4 4、高强、高强5 5、高耐久性、高耐久性调粒水泥:调粒水泥:将水泥组成中的粒度分布进行调整,提高胶凝材料的填充率;将水泥组成中的粒度分布进行调整,提高胶凝材料的填充率;并掺入部分历经较大的水泥和超细矿粉,以获得最密实的并掺入部分历经较大的水泥和超细矿粉,以获得最密实的填充。填充。效果:水泥浆流动性好;效果:水泥浆流动性好; 适宜的早期强度;适宜的早期强度; 水化热低,水化防热速度慢;水化热低,水化防热速度慢; 使用材料使用材料密度密度g/cmg/cm3 3比表面积比表面积m m2 2/kg/kg使用材料使用材料密度密度g/cm

281、g/cm3 3比表面积比表面积m m2 2/kg/kg硅酸盐水硅酸盐水泥泥3.173.17340340石灰石粉石灰石粉2.712.7118001800水泥粗粉水泥粗粉3.173.176060硅粉硅粉2.262.2620002000调粒水泥的配制实例调粒水泥的配制实例通过试验发现:在坍落度相同条件下,使用调粒水泥比普通水泥粉体的通过试验发现:在坍落度相同条件下,使用调粒水泥比普通水泥粉体的填充率提高填充率提高5%5%,表中调粒水泥,表中调粒水泥E E配制的混凝土,配制的混凝土,2828天抗压强度达到天抗压强度达到124.9MPa,91124.9MPa,91天可达天可达143.1MPa.143.1

282、MPa.代号代号配合比例(质量比)配合比例(质量比)填充率填充率水泥水泥粗粉粗粉石灰石粉石灰石粉硅粉硅粉A A1001000 00 00 00.50.5B B707030300 00 00.550.55C C7070202010100 00.550.55D D707020200 010100.550.55E E707020205 55 50.560.56球状水泥球状水泥 将水泥熟料通过高速气流粉碎及特殊处理得到的,处理后水泥颗粒呈将水泥熟料通过高速气流粉碎及特殊处理得到的,处理后水泥颗粒呈球形,粉尘减少,粒度分布合理,分散状态好。球形,粉尘减少,粒度分布合理,分散状态好。效果:水化放热峰值及总

283、放热量低;效果:水化放热峰值及总放热量低; 流动性好;流动性好; 强度高。强度高。高效减水剂对混凝土强度的影响:高效减水剂对混凝土强度的影响:高效减水剂高效减水剂(液体,(液体,% %)水灰比水灰比(% %)水水(kg/mkg/m3 3)水泥水泥(kg/mkg/m3 3)抗压强度抗压强度(MPa)(MPa)7d7d28d28d0 033.333.320020060060060.260.268.168.10.60.631.731.719019066.866.875.775.71.21.229.229.217517574.374.385.385.31.81.827.227.216316377.07

284、7.087.287.22.42.425.325.315215278.678.692.092.03 3、我国部分桥梁使用、我国部分桥梁使用HPCHPC的资料的资料桥名桥名部位部位配合比(配合比(kg/mkg/m3 3)水泥:水:砂:石水泥:水:砂:石外加剂外加剂坍落坍落度度2828天天强度强度珠海市前珠海市前山大桥山大桥T T型梁型梁550550:185185:600600:11151115NF-2NF-2: 1.21.217817870.170.1中山市东中山市东明大桥明大桥连续刚构连续刚构525525:189189:618618:10981098NF-2NF-2: 1.21.21841846

285、5.865.8武汉长江武汉长江二桥二桥连续刚构连续刚构498498:179179:605605:11481148高效减水剂:高效减水剂:1.11.1TEA:0.055TEA:0.055TM:0.1TM:0.121021055.055.0江西贡水江西贡水河特大桥河特大桥预应力混预应力混凝土连续凝土连续箱梁箱梁488488:166166:600600:11861186FDN-5: 0.6FDN-5: 0.6FDN-100:0.6FDN-100:0.6三乙醇胺:三乙醇胺:0.040.0410010050.050.0万县长江万县长江公路大桥公路大桥钢管混凝钢管混凝土拱圈土拱圈499499:157157

286、:724724:10851085FISFIS:7.997.9920020079.579.54-64-6砂浆(砂浆(mortar)mortar)组成组成: :水泥水泥+ +细集料细集料+ +活性活性掺加料掺加料或外加剂或外加剂+ +水水用途:砌筑、抹面、修补、装饰用途:砌筑、抹面、修补、装饰按胶凝材料分为:按胶凝材料分为:水泥砂浆水泥砂浆混合砂浆(水泥和石灰为胶凝材料)混合砂浆(水泥和石灰为胶凝材料)石灰砂浆石灰砂浆聚合物砂浆聚合物砂浆按功能和用途分为按功能和用途分为砌筑砂浆砌筑砂浆抹面砂浆抹面砂浆装饰砂浆装饰砂浆修补砂浆修补砂浆绝热砂浆绝热砂浆防水砂浆等防水砂浆等4.6.14.6.1砂浆的组成

287、材料砂浆的组成材料1 1、胶凝材料、胶凝材料水泥水泥 P.O,P.S,P.PP.O,P.S,P.P等,强度较低等,强度较低石灰注意要陈伏石灰注意要陈伏、细集料、细集料优质河砂,最大粒径受到限制优质河砂,最大粒径受到限制、掺加料和外加剂:、掺加料和外加剂:a.a.掺加料掺加料石灰膏石灰膏粉煤灰粉煤灰沸石粉沸石粉b.b.外加剂外加剂增塑剂增塑剂早强剂早强剂防水剂防水剂4 4、拌和水、拌和水 同混凝土用水同混凝土用水4.6.24.6.2砌筑砂浆砌筑砂浆1 1、作用:、作用:粘结砖、石、砌块粘结砖、石、砌块传递载荷传递载荷协调变形协调变形2 2、材料要求、材料要求符合建筑材料放射性核素限量符合建筑材料

288、放射性核素限量-GB6566-GB6566的规定。的规定。采用通用硅酸盐水泥或砌筑水泥,采用通用硅酸盐水泥或砌筑水泥,M15M15及以下强度等级的及以下强度等级的砌筑砂浆宜选用砌筑砂浆宜选用32.532.5级水泥;级水泥;M15M15以上则用以上则用42.542.5级通用硅级通用硅酸盐水泥。酸盐水泥。选用中砂,且应全部通过选用中砂,且应全部通过4.75mm4.75mm的筛孔。的筛孔。其他材料要求。其他材料要求。3 3、技术条件技术条件(1)(1)强度等级强度等级: :试块试块70.7mm* 70.7mm * 70.7mm,70.7mm* 70.7mm * 70.7mm,养护养护2828天天水泥

289、砂浆水泥砂浆-M5,M7.5,M10,M15,M20,M25,M30-M5,M7.5,M10,M15,M20,M25,M30。水泥混合砂浆水泥混合砂浆M5,M7.5,M10,M15M5,M7.5,M10,M15。(2 2)砌筑砂浆拌合物的表观密度)砌筑砂浆拌合物的表观密度砂浆种类砂浆种类表观密度(表观密度(kg/m3)水泥砂浆水泥砂浆1900水泥混合砂浆水泥混合砂浆1800预拌砌筑砂浆预拌砌筑砂浆1800(3(3)施工时的稠度(试样、试锥、)施工时的稠度(试样、试锥、1010秒)秒)(4 4)保水率)保水率砌体种类砌体种类施工稠度施工稠度/mm烧结普通砖、粉煤灰砖砌体烧结普通砖、粉煤灰砖砌体7

290、090混凝土砖、普通混凝土小型空心砌块、灰砂砖砌体混凝土砖、普通混凝土小型空心砌块、灰砂砖砌体5070烧结多空砖、烧结空心砖、轻集料混凝土小型空心砌块、蒸烧结多空砖、烧结空心砖、轻集料混凝土小型空心砌块、蒸压加气混凝土砌块砌体压加气混凝土砌块砌体6080 石砌体石砌体3050砂浆种类砂浆种类保水率保水率/%水泥砂浆水泥砂浆80%水泥混合砂浆水泥混合砂浆84%预拌砌筑砂浆预拌砌筑砂浆88%(5 5)抗冻性)抗冻性(6)(6)胶凝材料用量胶凝材料用量使用条件使用条件抗冻指标抗冻指标质量损失率质量损失率/%强度损失率强度损失率/%夏热冬暖夏热冬暖 地区(福州)地区(福州)F15525夏热冬冷地区(南

291、京)夏热冬冷地区(南京)F25525寒冷地区寒冷地区(兰州)兰州)F35525严寒地区严寒地区(哈尔滨、沈阳)哈尔滨、沈阳)F50525砂浆种类砂浆种类材料用量材料用量/kg/m3水泥砂浆水泥砂浆200水泥混合砂浆水泥混合砂浆350预拌砂浆预拌砂浆200(7 7)掺入的保水增稠材料、外加剂通过试验确定用量)掺入的保水增稠材料、外加剂通过试验确定用量(8 8)应采用机械搅拌。)应采用机械搅拌。水泥砂浆和水泥混合砂浆搅拌时间不得小于水泥砂浆和水泥混合砂浆搅拌时间不得小于120s;120s;预拌砂浆和掺粉煤灰、外加剂、保水增稠材料的砂浆,预拌砂浆和掺粉煤灰、外加剂、保水增稠材料的砂浆,搅拌时间不得少

292、于搅拌时间不得少于180s.180s.4 4、混合砂浆混合砂浆配比计算配比计算(1 1)砂浆强度等级的选择:根据规范或设计要求确定)砂浆强度等级的选择:根据规范或设计要求确定(2 2)砂浆试配强度的确定)砂浆试配强度的确定f fm,0m,0= =k kf f2 2f f2 2砂浆的强度等级砂浆的强度等级, ,应精确到应精确到0.1MPa;0.1MPa;k k系数,根据系数,根据标准差标准差(用统计资料计算或查表),强度(用统计资料计算或查表),强度等级查表等级查表 强度等级强度等级施工水平施工水平强度标准差强度标准差 kM5M7.5M10M15M20M25M30优良优良1.001.502.00

293、3.004.005.006.001.15一般一般 1.251.882.503.755.006.257.501.20较差较差1.502.253.004.506.007.509.001.25(3 3)水泥用量的确定)水泥用量的确定Q Qc c=1000*(f=1000*(fm,0m,0- -)/)/ *f*fcece =3.03,=3.03,=-15.09=-15.09f fcece无实测值时,无实测值时, f fcece= =c c*f*fce,kce,kc c根据统计资料确定根据统计资料确定无统计资料无统计资料c c=1=1(4 4)石灰膏用量石灰膏用量的确定的确定 Q Qd d= =3503

294、50-Q-Qc c 石灰膏使用时的稠度宜为石灰膏使用时的稠度宜为1201205mm5mm( (5 5)砂用量)砂用量Q Qs s= =0s0s (干燥状态砂子的堆积密度)干燥状态砂子的堆积密度)(6)水的用量水的用量在在210-310间,依据间,依据气温气温及及砂子砂子的粗细选取。的粗细选取。(7)进行实验室试配)进行实验室试配5、水泥砂浆的配比计算、水泥砂浆的配比计算直接查表确定。直接查表确定。强度等级强度等级水泥用量水泥用量/kg砂子用量砂子用量/kg水用量水用量/kgM5200-230堆积密度值堆积密度值270-330M7.5230-260M10260-290M15290-330M203

295、40-400M25360-410M30430-4806 6、水泥粉煤灰砂浆材料用量、水泥粉煤灰砂浆材料用量按下表选用。按下表选用。强度等级强度等级水泥水泥+粉煤灰粉煤灰粉煤灰粉煤灰砂砂用水量用水量M5210-240占胶凝材料总占胶凝材料总量的量的15%-25%堆积密度堆积密度270-330M7.5240-270M10270-300M15300-3304.6.3抹面砂浆抹面砂浆1、普通抹面砂浆、普通抹面砂浆具有保护和美化建筑的功能具有保护和美化建筑的功能分两层或三层施工:粘底、找平、美观分两层或三层施工:粘底、找平、美观配比(体积比)配比(体积比)抹灰抹灰平均平均厚度厚度: a.内墙内墙普通抹灰

296、普通抹灰不大于不大于20mm,高级抹灰高级抹灰不大于不大于25mm;b.外墙外墙抹灰抹灰不大于不大于20mm;c.勒脚抹灰勒脚抹灰不大于不大于25mm;d.顶棚顶棚不大于不大于5mm(现浇楼板),其他(现浇楼板),其他10mm.施工施工分层进行,每层厚度分层进行,每层厚度5-7mm(水泥石灰砂浆(水泥石灰砂浆7-9mm), 前一前一层层6-7成干后再涂抹后一层。成干后再涂抹后一层。水泥抹灰砂浆材料用量水泥抹灰砂浆材料用量强度等级强度等级水泥用量水泥用量砂用量砂用量水水M15330-380堆积密度堆积密度250-300M20380-450M25400-450M30460-530水泥粉煤灰砂浆配比

297、水泥粉煤灰砂浆配比强度等级强度等级水泥用量水泥用量粉煤灰粉煤灰砂砂水水M5250-290水泥的水泥的10%-30%堆积密度堆积密度270-330M10320-350M15350-400水泥石灰抹灰砂浆水泥石灰抹灰砂浆强度等强度等级级水泥水泥石灰膏石灰膏砂砂水水M2.5200-230(350400)C堆积密度堆积密度180-280M5230-280M7.5280-330M10330-3802 2、装饰砂浆、装饰砂浆其常见的工艺做法:其常见的工艺做法:拉毛拉毛干粘石干粘石水刷石水刷石斩假石斩假石假面砖假面砖水磨石水磨石3 3、防水砂浆、防水砂浆砂浆中加入砂浆中加入防水剂防水剂,如引气剂、引气减水剂

298、、氯化铁、氯,如引气剂、引气减水剂、氯化铁、氯化铝、三乙醇胺化铝、三乙醇胺施工要求高,粉刷施工要求高,粉刷4-54-5层,每层厚约层,每层厚约5mm,5mm,总厚总厚20-30mm.20-30mm.4 4、绝热砂浆、绝热砂浆加入多孔材料,如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、陶粒聚苯乙烯泡加入多孔材料,如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、陶粒聚苯乙烯泡沫等沫等5 5、耐酸砂浆、耐酸砂浆水玻璃与氟硅酸钠为胶凝材料水玻璃与氟硅酸钠为胶凝材料耐酸石粉(石英岩、花岗岩、铸石)耐酸石粉(石英岩、花岗岩、铸石)砂砂水水6 6、防辐射砂浆、防辐射砂浆加重晶石砂和粉防加重晶石砂和粉防x x、射线射线水泥中加硼砂可防中子射线水泥中加硼砂

299、可防中子射线厚重、气密且不易开裂的砂浆可防土基或岩石里的放射性厚重、气密且不易开裂的砂浆可防土基或岩石里的放射性惰性气体氡惰性气体氡7 7、膨胀砂浆、膨胀砂浆加入膨胀剂加入膨胀剂可补偿水泥砂浆的收缩,防止干缩开裂可补偿水泥砂浆的收缩,防止干缩开裂用于修补工程或装配工程的填缝用于修补工程或装配工程的填缝8 8、吸声砂浆、吸声砂浆水泥:石灰膏:砂:锯末水泥:石灰膏:砂:锯末=1:1:3:5(=1:1:3:5(体积比)体积比)第五章砌筑材料第五章砌筑材料5-15-1砌墙砖砌墙砖分为分为烧结砖烧结砖蒸养或蒸压砖(免烧砖)蒸养或蒸压砖(免烧砖)5.1.15.1.1烧结砖烧结砖按孔隙情况:按孔隙情况:烧结

300、普通砖烧结普通砖烧结多孔砖烧结多孔砖烧结空心砖烧结空心砖按生产原料:按生产原料:粘土砖粘土砖页岩砖页岩砖煤矸石砖煤矸石砖粉煤灰砖粉煤灰砖1 1、烧结普通砖、烧结普通砖(1 1)生产工艺)生产工艺采土采土配料配料制坯制坯干燥干燥焙烧焙烧成品成品(2 2)主要技术性质)主要技术性质外形尺寸外形尺寸 240mm*115mm*53mm;1m240mm*115mm*53mm;1m3 3砌体要用砌体要用512512快转快转外观质量外观质量 颜色、形状、尺寸颜色、形状、尺寸强度等级:据抗压强度平均值和标准值分为强度等级:据抗压强度平均值和标准值分为5 5个等级:个等级:MU30,MU25,MU20,MU15

301、,MU10MU30,MU25,MU20,MU15,MU10泛霜泛霜 砖表面的盐析现象砖表面的盐析现象起粉、掉角、脱皮。优等品应无起粉、掉角、脱皮。优等品应无泛霜泛霜 石灰爆裂石灰爆裂抗风化性能(抗冻性、吸水率、饱和系数)抗风化性能(抗冻性、吸水率、饱和系数)(3 3)应用)应用表观密度表观密度1600-1800kg/m1600-1800kg/m3 3P=30-35%P=30-35%吸水率吸水率8-16%8-16%导热系数导热系数0.78W/mK(0.78W/mK(轻集料混凝土轻集料混凝土0.23-1.01W/mK0.23-1.01W/mK)绝热材料导热系数小于绝热材料导热系数小于0.23W/m

302、K0.23W/mK用于砌墙、柱、拱、基础等用于砌墙、柱、拱、基础等2 2、烧结多孔砖与空心砖(轻、节能、节约粘土、工效高)、烧结多孔砖与空心砖(轻、节能、节约粘土、工效高)多孔砖用于承重部分多孔砖用于承重部分空心砖用于非承重部分空心砖用于非承重部分欧美多孔砖、空心砖产量大欧美多孔砖、空心砖产量大80-90%80-90%我国提倡、鼓励使用多孔砖与空心砖我国提倡、鼓励使用多孔砖与空心砖外形见外形见P172P172、1731731)1)多空砖常见规格:多空砖常见规格:240*180*150240*180*150;190*190*90190*190*90;240*115*90240*115*90外形为

303、直角六面体,长宽高尺寸应符合下列要求:外形为直角六面体,长宽高尺寸应符合下列要求:290290、240240、190190、180mm180mm;175175、140140、115115、90mm90mm2)2)强度等级和烧结普通砖相同强度等级和烧结普通砖相同5.1.25.1.2免烧砖免烧砖1 1、粉煤灰砖:、粉煤灰砖: 240*115*53240*115*53粉煤灰粉煤灰+ +石灰石灰+ +石膏石膏+ +炉渣炉渣+ +水水配料配料加压成型加压成型蒸汽养护蒸汽养护强度等级:强度等级:MU30MU30、2525、2020、1515、10102 2、灰砂砖、灰砂砖 240*115*53240*11

304、5*53石灰石灰+ +天然砂天然砂+ +水水配料配料加压成型加压成型蒸汽养护蒸汽养护强度等级:强度等级:MU25MU25、2020、1515、10105-15-1砌块砌块按孔隙情况分为按孔隙情况分为实心砌块实心砌块空心砌块(空心率空心砌块(空心率30-50%30-50%)按原料按原料普通混凝土小型空心砌块普通混凝土小型空心砌块加气混凝土砌块加气混凝土砌块轻骨料混凝土空心砌块轻骨料混凝土空心砌块粉煤灰砌块粉煤灰砌块粉煤灰小型空心砌块粉煤灰小型空心砌块石膏砌块石膏砌块5.2.15.2.1普通混凝土小型空心砌块普通混凝土小型空心砌块1 1、主要技术性质、主要技术性质主规格尺寸主规格尺寸390mm*1

305、90mm*190mm390mm*190mm*190mm强度等级强度等级MU5.0,7.5,10,15,20MU5.0,7.5,10,15,20吸水率吸水率6-8%6-8%;软化系数;软化系数0.85-0.950.85-0.95收缩:与粘土砖比墙体易产生收缩裂缝。收缩:与粘土砖比墙体易产生收缩裂缝。GB8239-1997GB8239-1997规定了砌块的规定了砌块的含水率,砌筑时不宜浇水。含水率,砌筑时不宜浇水。导热系数:导热系数: 同骨料以及孔结构相关同骨料以及孔结构相关2 2、应用、应用承重墙与非承重墙承重墙与非承重墙铺地铺地挡土墙挡土墙道路护坡道路护坡堤岸护坡堤岸护坡5.2.25.2.2轻

306、骨料混凝土小型空心砌块轻骨料混凝土小型空心砌块1 1、主规格尺寸:、主规格尺寸:390*190*190390*190*1902 2、按其干表观密度,分为、按其干表观密度,分为500500、600600、700700、800800、900900、10001000、12001200、14001400共八个等级。共八个等级。5.2.35.2.3粉煤灰砌块粉煤灰砌块主规格:主规格:880*380*240880*380*240;880*430*240880*430*2401 1、生产原料、生产原料 粉煤灰粉煤灰+ +石灰石灰+ +石膏石膏+ +骨料骨料+ +水水2 2、生产、生产 配料、搅拌、振动成型、

307、蒸汽养护配料、搅拌、振动成型、蒸汽养护 3 3、抗压强度等级:、抗压强度等级:MU13MU13、10105.2.45.2.4粉煤灰小型空心砌块粉煤灰小型空心砌块主规格:主规格: 390*190*190390*190*1901 1、生产原料:、生产原料: 粉煤灰粉煤灰+ +水泥水泥+ +骨料骨料+ +水水2 2、强度等级:、强度等级:MU15MU15、1010、7.57.5、5.05.0、3.53.5、2.52.55.2.55.2.5石膏砌块石膏砌块常用尺寸:常用尺寸:666*500*666*500*(6060、8080、9090、100100、110110、120120)1 1、生产原料:建筑

308、石膏、生产原料:建筑石膏+ +水水+ +轻骨料轻骨料/ /填充料填充料/ /纤维纤维/ /发泡剂发泡剂2 2、生产:配料、搅拌、浇注成型、自然干燥、生产:配料、搅拌、浇注成型、自然干燥/ /烘干烘干3 3、 密度:实心砌块密度:实心砌块8001100kg/m8001100kg/m3 3, ,空心砌块空心砌块500700kg/m500700kg/m3 34 4、性能:石膏砌块墙体为轻质结构,能减轻基础造价,并能调节湿度、性能:石膏砌块墙体为轻质结构,能减轻基础造价,并能调节湿度、保温隔热、节约能源等。保温隔热、节约能源等。5.2.65.2.6加气混凝土砌块加气混凝土砌块规格:长规格:长600*6

309、00*宽(宽(7575、100100、125125、150150、175175、200200、225225.以以25mm25mm递增)递增)* *高(高(200200、250250、300300)1 1、材料组成、材料组成钙质材料:水泥、石灰钙质材料:水泥、石灰硅质材料:粉煤灰、石英砂、粒化高炉矿渣硅质材料:粉煤灰、石英砂、粒化高炉矿渣加气剂加气剂2 2、生产:配料、搅拌、成型、高压蒸汽养护、生产:配料、搅拌、成型、高压蒸汽养护3 3、强度等级:、强度等级:MU7.5MU7.5、5.05.0、3.53.5、2.52.5、1.01.04 4、容重级别:六个:、容重级别:六个:0.30.3、0.4

310、0.4、0.50.5、0.60.6、0.70.7、0.80.8干容重:干容重:300820 kg/m300820 kg/m3 35 5、应用、应用表观密度小、保温性好、抗冻性好表观密度小、保温性好、抗冻性好用作非承重墙体用作非承重墙体5-35-3建筑用石材建筑用石材属于最古老的建材之一属于最古老的建材之一许多古建筑采用:埃及金字塔、赵州桥许多古建筑采用:埃及金字塔、赵州桥1 1、石材的技术性质、石材的技术性质(1 1)表观密度)表观密度致密石材致密石材 2500-3100kg/m2500-3100kg/m3 3 花岗岩、大理岩花岗岩、大理岩孔隙率较大石材孔隙率较大石材 500-1700kg/m

311、500-1700kg/m3 3 火山凝灰岩、浮石火山凝灰岩、浮石按表观密度分为按表观密度分为轻质石材轻质石材 表观密度小于表观密度小于1800kg/m1800kg/m3 3 用作墙体材料用作墙体材料重质石材重质石材 表观密度大于表观密度大于1800kg/m1800kg/m3 3 用作基础、贴面、用作基础、贴面、地面、外墙、桥梁、水工构筑物。地面、外墙、桥梁、水工构筑物。(2 2)吸水性)吸水性 与岩石的孔隙率和孔隙特征有关与岩石的孔隙率和孔隙特征有关(3)(3)耐水性耐水性 高耐水性石材高耐水性石材 软化系数大于软化系数大于0.90.9中耐水性石材中耐水性石材 软化系数软化系数0.7-0.90

312、.7-0.9低耐水性石材低耐水性石材 软化系数软化系数0.6-0.70.6-0.7工程中使用的石材软化系数应大于工程中使用的石材软化系数应大于0.800.80(4 4)抗冻性)抗冻性指抵抗冻融破坏的能力指抵抗冻融破坏的能力与吸水率密切相关与吸水率密切相关(5)(5)耐火性耐火性石材组成矿物的热膨胀系数不同,受热体积变化不一致石材组成矿物的热膨胀系数不同,受热体积变化不一致而产生崩裂破坏而产生崩裂破坏耐火性取决于化学成分与矿物组成耐火性取决于化学成分与矿物组成(6 6)抗压强度)抗压强度取决于:取决于: 矿物组成、结构、构造特征、胶结物质的性质矿物组成、结构、构造特征、胶结物质的性质以以5cm*

313、5cm*5cm5cm*5cm*5cm试件饱水状态下的抗压强度分为试件饱水状态下的抗压强度分为9 9级:级:MU100,80,60,50,40,30,20,15,10MU100,80,60,50,40,30,20,15,10石材属于脆性材料,抗压强度高,抗拉强度低,仅为抗压石材属于脆性材料,抗压强度高,抗拉强度低,仅为抗压强度的强度的1/10-1/201/10-1/20(7 7)、硬度)、硬度(8 8)耐磨性)耐磨性5.3.35.3.3石材的应用石材的应用1 1、毛石、毛石(1)(1)技术要求技术要求尺寸要求尺寸要求 中部厚度不小于中部厚度不小于15cm,15cm,长度长度30-40cm30-4

314、0cm抗压强度应大于抗压强度应大于10MPa10MPa软化系数不小于软化系数不小于0.800.80(2 2)应用)应用砌筑建筑基础、勒脚、墙身、挡土墙、堤岸及护坡砌筑建筑基础、勒脚、墙身、挡土墙、堤岸及护坡浇筑片石混凝土浇筑片石混凝土2 2、料石、料石由致密的砂岩、石灰岩、花岗岩加工而成由致密的砂岩、石灰岩、花岗岩加工而成用于建筑基础、勒脚、墙体、镶面用于建筑基础、勒脚、墙体、镶面3 3、石板、石板一般采用大理石或花岗岩一般采用大理石或花岗岩用于内外墙面、地面、柱面、台面装饰(大理石板材只适用于内外墙面、地面、柱面、台面装饰(大理石板材只适于室内)于室内)4 4、广场地坪、路面、庭院小径用石材

315、、广场地坪、路面、庭院小径用石材包括:石板、方石、条石、拳石、卵石等包括:石板、方石、条石、拳石、卵石等要求:坚实耐磨,抗冻抗冲击好,色彩好要求:坚实耐磨,抗冻抗冲击好,色彩好第六章沥青及沥青混合料第六章沥青及沥青混合料属于有机胶凝材料属于有机胶凝材料用于铺设路面、防水用于铺设路面、防水分为地沥青(天然沥青、石油沥青)和焦油沥青(煤沥青、分为地沥青(天然沥青、石油沥青)和焦油沥青(煤沥青、页岩沥青)页岩沥青)6-16-1沥青材料沥青材料6.1.16.1.1石油沥青石油沥青生产:生产: 1 1、石油沥青的组成与结构、石油沥青的组成与结构 原油原油润滑油润滑油沥青沥青汽油、煤油汽油、煤油(1 1)

316、石油沥青的组分)石油沥青的组分石油沥青由许多高分子碳氢化合物及其氧、硫、氮等衍生物石油沥青由许多高分子碳氢化合物及其氧、硫、氮等衍生物组成的复杂混合物。其成分简化为:组成的复杂混合物。其成分简化为:油分油分 油状液体油状液体流动性流动性树脂树脂 粘稠状物质(半固体)粘稠状物质(半固体) 粘结性、塑性、流动性粘结性、塑性、流动性地沥青质地沥青质 固体粉末固体粉末温度敏感性、粘度温度敏感性、粘度(2)(2)石油沥青的胶体结构石油沥青的胶体结构胶体结构:胶团胶体结构:胶团+ +油分油分地沥青质地沥青质油分油分树脂树脂溶胶型胶体结构溶胶型胶体结构溶凝型胶体结构溶凝型胶体结构凝胶型胶体结构凝胶型胶体结构

317、2 2、石油沥青的技术性质、石油沥青的技术性质(1 1)防水性(用作防水材料)防水性(用作防水材料)憎水材料憎水材料不溶于水不溶于水与矿物材料表面粘结力强与矿物材料表面粘结力强(2)(2)粘滞性(粘性)粘滞性(粘性)指阻碍相对流动的性质(流体)。指阻碍相对流动的性质(流体)。 影响因素?影响因素?用相对粘度表示用相对粘度表示测定指标:测定指标:a.a.粘稠沥青用粘稠沥青用针入度针入度(2525度,度,100100克标准针,克标准针,5 5秒内贯入沥青秒内贯入沥青试样的深度,试样的深度,0.10.1毫米为一个单位)毫米为一个单位)b.b.液体或较稀的沥青用液体或较稀的沥青用标准粘度(标准粘度(5

318、050克沥青流过小孔的用时)克沥青流过小孔的用时)(3 3)塑性)塑性做柔性防水材料做柔性防水材料做路面材料能吸振,减少摩擦噪音做路面材料能吸振,减少摩擦噪音影响因素?影响因素?用延度(用延度(cm)cm)表示表示(4)(4)温度敏感性温度敏感性指沥青的粘滞性和塑性随温度变化而变化的性能指沥青的粘滞性和塑性随温度变化而变化的性能影响因素?影响因素?用软化点(度)表示用软化点(度)表示(5 5)大气稳定性)大气稳定性指沥青在热、阳光、氧气及潮湿等因素长期综合作用下抵指沥青在热、阳光、氧气及潮湿等因素长期综合作用下抵抗老化的性能抗老化的性能老化过程:沥青的组分转化:油分、树脂老化过程:沥青的组分转

319、化:油分、树脂,沥青质沥青质老化结果:塑性、流动性老化结果:塑性、流动性,硬脆性硬脆性用蒸发损失和蒸发后针入度比表示用蒸发损失和蒸发后针入度比表示(6 6)沥青的溶解度、闪点、燃点)沥青的溶解度、闪点、燃点溶解度溶解度 指石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的指石油沥青在三氯乙烯、四氯化碳或苯中溶解的百分率百分率-表示纯度表示纯度闪点闪点 加热沥青至挥发出的可燃气体和空气的混合物,与加热沥青至挥发出的可燃气体和空气的混合物,与火焰接触,初次闪火时沥青的温度火焰接触,初次闪火时沥青的温度燃点(着火点)燃点(着火点) 加热沥青至挥发出的可燃气体和空气的加热沥青至挥发出的可燃气体和空气的混合物与火

320、焰接触,能持续燃烧混合物与火焰接触,能持续燃烧5 5秒以上时沥青的温度秒以上时沥青的温度闪点、燃点闪点、燃点-沥青运输、储存、加热的安全沥青运输、储存、加热的安全3 3、石油沥青的技术标准及选用、石油沥青的技术标准及选用按用途石油沥青分为:按用途石油沥青分为:建筑石油沥青建筑石油沥青道路石油沥青道路石油沥青普通石油沥青普通石油沥青(1 1)建筑石油沥青)建筑石油沥青按针入度分为按针入度分为3 3个牌号:个牌号:4040号、号、3030号、号、1010号号粘性大、耐热性好,但塑性较小粘性大、耐热性好,但塑性较小主要用作制造油毡、防水涂料、嵌缝膏主要用作制造油毡、防水涂料、嵌缝膏应用工程:应用工程

321、:a.a.屋面及地下防水屋面及地下防水 屋面用沥青的软化点高于当地屋面最高屋面用沥青的软化点高于当地屋面最高温度温度2020以上以上b.b.沟槽防水防腐蚀沟槽防水防腐蚀c.c.管道防腐管道防腐(2)(2)道路石油沥青道路石油沥青1 1)重交通道路石油沥青)重交通道路石油沥青用于交通量大的高速、一级公路,城市快速、主干路,机用于交通量大的高速、一级公路,城市快速、主干路,机场道面场道面5 5个标号:个标号:AH-50AH-50,7070,9090,110110,130130塑性、温度稳定性好,含蜡少塑性、温度稳定性好,含蜡少2 2)中、轻交通道路石油沥青)中、轻交通道路石油沥青用于一般的道路路面

322、用于一般的道路路面标号有:标号有:A-60A-60甲,甲,6060乙乙,100,100甲,甲,100100乙乙,140,180,200,140,180,200(3)(3)沥青的掺配沥青的掺配一各牌号的沥青不符合工程要求时采用一各牌号的沥青不符合工程要求时采用掺配的两种沥青应表面张力相近、化学性质相似掺配的两种沥青应表面张力相近、化学性质相似掺配的两种沥青比例:掺配的两种沥青比例:Q Q1 1=(T=(T2 2-T)/(T-T)/(T2 2-T-T1 1) )Q Q1 1较软沥青所占的比例较软沥青所占的比例TT掺配后的沥青软化低点,度掺配后的沥青软化低点,度T T1 1、T T2 2 较软和较硬

323、沥青的软化低点,度较软和较硬沥青的软化低点,度6.1.26.1.2煤焦油沥青煤焦油沥青生产:生产:煤煤煤气煤气液体液体去氨苯去氨苯干馏干馏煤焦油煤焦油水分、轻油部分水分、轻油部分中、重油蒽油中、重油蒽油煤沥青煤沥青蒸馏蒸馏工程性能不如石油沥青:温度稳定性低,气候稳定性差,工程性能不如石油沥青:温度稳定性低,气候稳定性差,并且有毒性和臭味(含蒽、酚),但防腐好,与矿物表并且有毒性和臭味(含蒽、酚),但防腐好,与矿物表面粘结好。面粘结好。适用于道路工程中的透层和粘层,不宜用于城市道路的适用于道路工程中的透层和粘层,不宜用于城市道路的路面面层。路面面层。石油沥青和煤沥青的元素比较石油沥青和煤沥青的元

324、素比较; ;根据道路标准粘度煤沥青分为根据道路标准粘度煤沥青分为9 9个标号:个标号:T-1,T-2,T-3,T-T-1,T-2,T-3,T-4,T-5,T-6,T-7,T-8,T-94,T-5,T-6,T-7,T-8,T-9常用标号:常用标号:T-7,T-8,T-9T-7,T-8,T-9沥青名称沥青名称元素组成(元素组成(% %)碳氢比(原子数比)碳氢比(原子数比)C CH HO OS SN N石油沥青石油沥青86.786.79.79.71.01.02.02.00.60.60.80.8煤沥青煤沥青93.093.04.54.51.01.00.60.60.90.91.71.76.1.36.1.3

325、改性沥青改性沥青1 1、改性目的为提高以下指标:、改性目的为提高以下指标:低温塑性、高温强度与稳定性低温塑性、高温强度与稳定性抗老化性抗老化性粘结强度粘结强度耐疲劳性耐疲劳性2 2、改性沥青的分类、改性沥青的分类(1 1)橡胶改性沥青)橡胶改性沥青氯丁橡胶改性沥青氯丁橡胶改性沥青丁基橡胶改性沥青丁基橡胶改性沥青热塑性弹性体(热塑性弹性体(SBS)SBS)改性沥青改性沥青 应用最广泛应用最广泛(卷材、(卷材、路面)路面)再生橡胶改性沥青再生橡胶改性沥青(2 2)树脂改性沥青)树脂改性沥青(3 3)橡胶和树脂改性沥青)橡胶和树脂改性沥青(4 4)矿物充填改性沥青)矿物充填改性沥青常见的充填矿物包括

326、的品种有:常见的充填矿物包括的品种有:滑石粉、石灰石粉滑石粉、石灰石粉硅藻土硅藻土石棉绒或石棉粉石棉绒或石棉粉6-26-2沥青混合料的组成与性质沥青混合料的组成与性质沥青混合料用于路面的优点:沥青混合料用于路面的优点:良好的力学性能(塑性)良好的力学性能(塑性)一定的高温、低温适应性一定的高温、低温适应性不设接缝,行车舒适不设接缝,行车舒适施工方便,能及早开放交通施工方便,能及早开放交通旧混合料可再生利用旧混合料可再生利用6.2.16.2.1沥青混合料的组成及结构沥青混合料的组成及结构1 1、组成、组成1 1)沥青:道路石油沥青)沥青:道路石油沥青/ /煤沥青煤沥青/ /乳化石油沥青乳化石油沥

327、青/ /液体沥青液体沥青(1 1)道路石油沥青:适于各类沥青路面的面层)道路石油沥青:适于各类沥青路面的面层高速公路、一级公路、城市快速路、主干路铺筑沥青路面时,石油沥高速公路、一级公路、城市快速路、主干路铺筑沥青路面时,石油沥青材料的质量应符合表青材料的质量应符合表6-26-2(课本(课本p189p189页)的规定。页)的规定。其他等级的公路与城市道路,石油沥青材料的质量要求宜符合表其他等级的公路与城市道路,石油沥青材料的质量要求宜符合表6-16-1规定。规定。沥青面层所采用的沥青标号,宜根据气候分区、沥青路面类型、沥青沥青面层所采用的沥青标号,宜根据气候分区、沥青路面类型、沥青种类查表种类

328、查表4.2.24.2.2选用(选用(沥青路面施工及验收规范沥青路面施工及验收规范GB50092-96)GB50092-96)a.a.沥青路面施工气候分区:沥青路面施工气候分区:寒区:黑、吉、辽(营口以北)、内蒙古(包头以北寒区:黑、吉、辽(营口以北)、内蒙古(包头以北) )、冀(承德、张家、冀(承德、张家口以北)、晋(大同以北)、陕(榆林以北)、甘、新、青、宁、藏口以北)、晋(大同以北)、陕(榆林以北)、甘、新、青、宁、藏等等温区:辽(营口以南)、内蒙古(包头以南温区:辽(营口以南)、内蒙古(包头以南) )、冀(承德、张家口以南)、冀(承德、张家口以南)、晋(大同以南)、陕(榆林以南、西安以北

329、)、甘(天水一带)、鲁、晋(大同以南)、陕(榆林以南、西安以北)、甘(天水一带)、鲁、豫(南阳以北)、京、津、苏(徐州、淮阴以北)、皖(宿县、毫县豫(南阳以北)、京、津、苏(徐州、淮阴以北)、皖(宿县、毫县以北)、川(成都西北)等以北)、川(成都西北)等热区:豫(南阳以南)、苏(徐州、淮阴以南)、沪、皖(宿县、毫县热区:豫(南阳以南)、苏(徐州、淮阴以南)、沪、皖(宿县、毫县以南)、陕(西安以南)、粤、琼、桂、湘、鄂、闽、浙、赣、黔、以南)、陕(西安以南)、粤、琼、桂、湘、鄂、闽、浙、赣、黔、滇、重庆、川(成都东南)、台等滇、重庆、川(成都东南)、台等多雨潮湿地区:年降雨量大于多雨潮湿地区:年

330、降雨量大于1000mm;1000mm;广州广州(1682mm,150d)(1682mm,150d)、海口、南、海口、南昌、长沙昌、长沙少雨干旱地区:年降雨量小于少雨干旱地区:年降雨量小于500mm.500mm.乌鲁木齐乌鲁木齐(194mm,88d)(194mm,88d)、银川、银川、兰州、西宁兰州、西宁年降雨量年降雨量500-1000mm500-1000mm的地区,还要考虑年下雨天数。北京的地区,还要考虑年下雨天数。北京684mm,76d684mm,76db.b.沥青路面类型:沥青路面类型:沥青表面处治:沥青和集料按层铺或拌和法施工,厚度不大于沥青表面处治:沥青和集料按层铺或拌和法施工,厚度不

331、大于3cm3cm;沥青贯入式:在初步压实的碎石上,分层浇洒沥青、撒布嵌缝料再压沥青贯入式:在初步压实的碎石上,分层浇洒沥青、撒布嵌缝料再压实而成,厚度实而成,厚度4-8cm;4-8cm;沥青碎石沥青碎石: : 沥青混合料中不含细集料,或细集料很少。拌和、摊铺、沥青混合料中不含细集料,或细集料很少。拌和、摊铺、碾压碾压沥青混凝土:混合料级配齐全(粗集料、细集料、填料)沥青混凝土:混合料级配齐全(粗集料、细集料、填料)沥青混凝土沥青混凝土用石油沥青标号的选择(摘录):用石油沥青标号的选择(摘录):寒区:寒区:AH-90,AH-110,AH-130,A-100,A-140AH-90,AH-110,A

332、H-130,A-100,A-140温区:温区:AH-70,AH-90,A-60,A-100AH-70,AH-90,A-60,A-100热区:热区:AH-50AH-50,AH-70AH-70,A-60A-60,A-100 A-100 (2 2)乳化石油沥青)乳化石油沥青将热融的石油沥青、水、乳化剂、稳定剂在胶体磨加工下形成的水包油将热融的石油沥青、水、乳化剂、稳定剂在胶体磨加工下形成的水包油的沥青乳液。分为:的沥青乳液。分为:阳离子乳化沥青:用于酸性石料(花岗岩、石英岩等)、潮湿的石料阳离子乳化沥青:用于酸性石料(花岗岩、石英岩等)、潮湿的石料阴离子乳化沥青:用于碱性石料(石灰岩)、干燥状态的石

333、料阴离子乳化沥青:用于碱性石料(石灰岩)、干燥状态的石料乳化沥青用于抵等级路面,可常温施工,受低温、雨水影响小。乳化沥青用于抵等级路面,可常温施工,受低温、雨水影响小。(3 3)煤沥青)煤沥青用于抵等级路面,但热拌沥青混凝土路面的表面层不宜使用煤沥青。用于抵等级路面,但热拌沥青混凝土路面的表面层不宜使用煤沥青。(4 4)液体石油沥青)液体石油沥青 用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品。用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀释而成的沥青产品。适用于透层、粘层,及拌制常温沥青混凝料。适用于透层、粘层,及拌制常温沥青混凝料。透层:为使沥青面层与非沥青材料基层结合良好,在基层上浇洒乳化透

334、层:为使沥青面层与非沥青材料基层结合良好,在基层上浇洒乳化沥青、煤沥青或液体沥青而形成的透入基层表面的薄层。沥青、煤沥青或液体沥青而形成的透入基层表面的薄层。粘层:为加强路面的沥青层之间、粘层:为加强路面的沥青层之间、沥青层与水泥混凝土之间沥青层与水泥混凝土之间的粘结而的粘结而洒布的沥青材料薄层。洒布的沥青材料薄层。2)粗集料)粗集料粒径大于粒径大于2.36mm2.36mm的碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣等,要符合国标规的碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣等,要符合国标规定。如:物理力学指标、与沥青的粘附性、杂质含量等。定。如:物理力学指标、与沥青的粘附性、杂质含量等。3 3)细集料)细集料天然形

335、成或经轧碎、筛分等加工而成的粒径小于天然形成或经轧碎、筛分等加工而成的粒径小于2.36mm2.36mm的天然砂、机制的天然砂、机制砂及石屑等。砂及石屑等。石屑:采石场加工碎石时通过规格为石屑:采石场加工碎石时通过规格为4.75mm4.75mm的筛子的筛下部分集料的统的筛子的筛下部分集料的统称。称。4 4)填料)填料在沥青混合料中起充填作用的粒径小于在沥青混合料中起充填作用的粒径小于0.075mm0.075mm的矿物质粉末。最好采用的矿物质粉末。最好采用石灰岩等憎水的碱性岩粉。石灰岩等憎水的碱性岩粉。2 2、级配、级配热拌沥青的矿料级配范围应符合表热拌沥青的矿料级配范围应符合表6-36-3的要求

336、(课本的要求(课本p198p198)3 3、热拌石油沥青混合料施工温度:、热拌石油沥青混合料施工温度:沥青加热温度沥青加热温度130-170130-170,混合料出厂温度混合料出厂温度120-165 120-165 到现场温度不低于到现场温度不低于120-150120-150摊铺温度:正常施工不低于摊铺温度:正常施工不低于110-130 110-130 也不超过也不超过165 165 ;低温施工;低温施工不低于不低于120-140 120-140 且不超过且不超过175 175 碾压温度:正常施工碾压温度:正常施工110-140 110-140 ;低温;低温120-150 120-150 且不

337、低于且不低于110 110 碾压终了温度:钢轮压路机碾压终了温度:钢轮压路机70 70 ;轮胎压路机;轮胎压路机80 80 ;振动压;振动压路机路机65 65 开放交通温度:冷却后(低于开放交通温度:冷却后(低于50 50 )4 4、沥青混合料组成结构、沥青混合料组成结构悬浮密实结构悬浮密实结构矿料颗粒由大到小连续存在,粗骨料少且粗骨料之间矿料颗粒由大到小连续存在,粗骨料少且粗骨料之间不能直接接触也就不能形成嵌挤骨架结构,而较小颗粒与沥青胶浆较不能直接接触也就不能形成嵌挤骨架结构,而较小颗粒与沥青胶浆较为密实,沥青用量多。我国传统的为密实,沥青用量多。我国传统的AC-AC-沥青混合料属于该类。

338、沥青混合料属于该类。特点:密实度较大、水稳定性、抗裂性、耐久性较好;高温条件下沥青特点:密实度较大、水稳定性、抗裂性、耐久性较好;高温条件下沥青粘度降低会影响混合料强度和稳定性。粘度降低会影响混合料强度和稳定性。骨架孔隙结构骨架孔隙结构-粗骨料多形成嵌挤骨架结构、沥青用量少。粗骨料多形成嵌挤骨架结构、沥青用量少。特点:高温稳定性好,但空隙率大气体、水分易进入混合料内部,造成特点:高温稳定性好,但空隙率大气体、水分易进入混合料内部,造成沥青老化或使沥青从集料表面剥落,因此其耐久性值得关注。沥青老化或使沥青从集料表面剥落,因此其耐久性值得关注。骨架密实结构骨架密实结构-既有足够数量的粗骨料形成嵌挤

339、骨架,又根据粗集既有足够数量的粗骨料形成嵌挤骨架,又根据粗集料空隙的大小加入了足够多的细集料和沥青胶浆,填满粗集料空隙,料空隙的大小加入了足够多的细集料和沥青胶浆,填满粗集料空隙,形成较高密实度的骨架结构,兼具上述两种结构的优点,较为理想。形成较高密实度的骨架结构,兼具上述两种结构的优点,较为理想。沥青玛蹄脂碎石就是典型的骨架密实型结构。沥青玛蹄脂碎石就是典型的骨架密实型结构。5 5、间断级配、间断级配-SMA (stone matrix asphalt)-SMA (stone matrix asphalt)混合料混合料1 1)技术特性)技术特性(1 1)高温稳定性)高温稳定性在材料组成上,粒

340、径在材料组成上,粒径4.75mm4.75mm的粗集料高达的粗集料高达70%80%70%80%,矿粉,矿粉10%10%左右,细左右,细集料较少。集料较少。粗集料粗集料嵌锁作用;沥青玛蹄脂嵌锁作用;沥青玛蹄脂胶结、充填作用。胶结、充填作用。抗载荷能力强;高温抗车辙能力强。抗载荷能力强;高温抗车辙能力强。(2 2)低温抗裂性)低温抗裂性沥青玛蹄脂粘结力高、韧性柔性好沥青玛蹄脂粘结力高、韧性柔性好SMASMA混合料低温塑性很高混合料低温塑性很高抗裂抗裂性好。性好。(3 3)耐久性)耐久性SMASMA混合料空隙率较小混合料空隙率较小气体、水不易进入内部气体、水不易进入内部水稳定性、耐久性水稳定性、耐久性

341、好;对中下面层、基层有隔水保护作用好;对中下面层、基层有隔水保护作用路面整体强度、稳定性好。路面整体强度、稳定性好。(4 4)表面特征)表面特征由于采用坚硬、粗糙、耐磨的高质量碎石由于采用坚硬、粗糙、耐磨的高质量碎石抗滑性、耐磨性高。抗滑性、耐磨性高。2 2)材料组成)材料组成(1 1)沥青结合料)沥青结合料要求沥青具有较高的粘度,与集料有良好的粘附性。要求沥青具有较高的粘度,与集料有良好的粘附性。南方炎热地区可用南方炎热地区可用AH-50,AH-50,中部及北方温暖地区用中部及北方温暖地区用AH-70,AH-70,寒冷地区用寒冷地区用AH-AH-70,AH-90.70,AH-90.高速公路、

342、交通繁重的重大工程道路、夏季特别炎热或冬季特别寒冷地高速公路、交通繁重的重大工程道路、夏季特别炎热或冬季特别寒冷地区区改性沥青。改性沥青。(2 2)集料与填料)集料与填料粗集料粗集料高质量的轧制碎石:坚韧、强度高、刚度大,如玄武岩、砂高质量的轧制碎石:坚韧、强度高、刚度大,如玄武岩、砂岩、花岗岩。岩、花岗岩。细集料细集料坚硬的机制砂、石屑坚硬的机制砂、石屑填料填料石灰石等碱性岩石磨细的矿粉。石灰石等碱性岩石磨细的矿粉。(3 3)纤维)纤维常用的有:木质素纤维、矿物纤维、腈纶纤维、涤纶纤维、玻璃纤维等。常用的有:木质素纤维、矿物纤维、腈纶纤维、涤纶纤维、玻璃纤维等。作用作用吸油、稳定、增强、提高

343、混合料高温抗剪强度。吸油、稳定、增强、提高混合料高温抗剪强度。对纤维的要求:对纤维的要求:250250度条件下,不变形、不变质、不脆化、化学稳定性好、度条件下,不变形、不变质、不脆化、化学稳定性好、不污染环境。不污染环境。6.2.26.2.2沥青混合料的技术性质沥青混合料的技术性质1 1、高温稳定性、高温稳定性a.a.指标:高温强度与稳定性指标:高温强度与稳定性b.b.测定测定标准马歇尔试验测定标准马歇尔试验测定)把沥青混合料制成圆柱试件把沥青混合料制成圆柱试件(101.6101.60.20.2)* *(63.5 63.5 1.31.3););)把试件在把试件在60 60 1 1的恒温水槽中放

344、置的恒温水槽中放置3040min3040min;)把试件横放在马歇尔稳定度仪(自动)上进行抗压试验;把试件横放在马歇尔稳定度仪(自动)上进行抗压试验;)整理数据)整理数据. .稳定度稳定度试件能承受的最大载荷。试件能承受的最大载荷。流值流值最大载荷对应的变形值。最大载荷对应的变形值。车辙试验车辙试验)将试件(尺寸:)将试件(尺寸:300*300*50300*300*50)在)在6060恒温室恒温室60 60 1 1的恒温室中保温的恒温室中保温524524小时;小时;)在温室内把试件放在车辙试验机上,试验轮在试件中部,进行往返)在温室内把试件放在车辙试验机上,试验轮在试件中部,进行往返行走,行走

345、约行走,行走约1h1h或最大变形达到或最大变形达到25mm,25mm,行走方向与试件碾压方向一致;行走方向与试件碾压方向一致;)记录仪自动记录变形曲线(车辙深度)记录仪自动记录变形曲线(车辙深度时间);时间);)数据处理;)数据处理;动稳定度计算公式:动稳定度计算公式:DS=cDS=c1 1 c c2 2 (t (t2 2-t-t1 1 )N/(dN/(d2 2-d-d1 1 )DSDS沥青混合料的动稳定度,次沥青混合料的动稳定度,次/mm/mm;c c1 1试验机类型修正系数,曲柄连杆驱动试件的变速行走方式取试验机类型修正系数,曲柄连杆驱动试件的变速行走方式取1.01.0,链驱动试验轮的等速

346、方式取链驱动试验轮的等速方式取1.51.5;c c2 2 试件系数,实验室制备的宽试件系数,实验室制备的宽300mm300mm的试件取的试件取1.01.0,从路面切割的宽,从路面切割的宽150mm150mm的试件取的试件取0.80.8;t t1 1,t t2 2 时间时间45min,60min;45min,60min;d d2 2 , d d1 1 分别对应于分别对应于t t2 2和和t t1 1的变形量。的变形量。至少平行试验至少平行试验3 3个试件,当个试件,当3 3个试件动稳定度变异系数(标准差个试件动稳定度变异系数(标准差/ /平均值)平均值)小于小于20%20%时,取其平均值作为实验

347、结果,否则要追加试验。时,取其平均值作为实验结果,否则要追加试验。2 2、低温抗裂性、低温抗裂性低温脆化低温脆化弯拉破坏试验测定弯拉破坏试验测定低温收缩低温收缩-低温收缩试验测定低温收缩试验测定低温疲劳低温疲劳-低温疲劳试验测定低温疲劳试验测定3 3、耐久性、耐久性浸水马歇尔试验(浸水残留稳定度):试件在恒温水槽保温浸水马歇尔试验(浸水残留稳定度):试件在恒温水槽保温48h,48h,其余同其余同标准马歇尔试验。标准马歇尔试验。真空饱水马歇尔试验(真空饱水稳定度)真空饱水马歇尔试验(真空饱水稳定度)1 1)将试件放在真空干燥器中,用真空泵使干燥器的真空度达到)将试件放在真空干燥器中,用真空泵使干

348、燥器的真空度达到97.3kPa,97.3kPa,维持维持15min15min;2)2)打开进水胶管,靠负压进入冷水流试件全部浸入冷水中,浸水打开进水胶管,靠负压进入冷水流试件全部浸入冷水中,浸水15min15min后后恢复常压;恢复常压;3)3)取出试件再放入规定温度的恒温水槽保温取出试件再放入规定温度的恒温水槽保温48h,48h,其余同标准马歇尔试验。其余同标准马歇尔试验。4 4、抗滑性、抗滑性选用坚硬、有棱角的碎石(常用玄武岩选用坚硬、有棱角的碎石(常用玄武岩- -憎水材料)憎水材料)适当增加集料粒径适当增加集料粒径减少沥青用量减少沥青用量控制沥青的含蜡量控制沥青的含蜡量5 5、施工和易性

349、、施工和易性影响因素:影响因素: 气温气温施工机械条件施工机械条件混合料的性质,如骨料级配、沥青用量、沥青品种等混合料的性质,如骨料级配、沥青用量、沥青品种等6-36-3热拌沥青混合料的配合比设计热拌沥青混合料的配合比设计1 1、设计资料、设计资料(1)1)路面等级及结构;路面等级及结构;(2 2)气候条件;)气候条件;(3 3)拟使用的)拟使用的( (现有的现有的) )沥青材料(含其技术性能指标);沥青材料(含其技术性能指标);(4)4)拟使用的拟使用的( (现有的现有的) )矿质材料(含其技术性能指标)。矿质材料(含其技术性能指标)。2 2、设计要求、设计要求(1 1)确定沥青混合料类型,

350、并进行矿质混合料配合比设计;)确定沥青混合料类型,并进行矿质混合料配合比设计;(2 2)确定最佳沥青用量;)确定最佳沥青用量;(3 3)根据道路对混合料的要求,检验混合料的水稳定性和抗车辙能力。)根据道路对混合料的要求,检验混合料的水稳定性和抗车辙能力。3 3、设计步骤、设计步骤(1 1)矿质混合料配合比设计)矿质混合料配合比设计a.a.确定沥青混合料类型及矿质混合料的级配范围确定沥青混合料类型及矿质混合料的级配范围根据设计资料主要是路面类型和拟用矿质材料查表根据设计资料主要是路面类型和拟用矿质材料查表6-3.6-3.计算出设计级配计算出设计级配范围的中值。范围的中值。b.b.采用图解法(或电

351、算法采用图解法(或电算法) )进行矿质混合料配合比设计进行矿质混合料配合比设计步骤步骤1 1:绘制设计级配中值线,把拟用集料级配曲线绘上。:绘制设计级配中值线,把拟用集料级配曲线绘上。步骤步骤2 2:确定各材料用量。:确定各材料用量。步骤步骤3 3:配合比校核与调整。根据各材料用量计算出矿质混合料的合成级:配合比校核与调整。根据各材料用量计算出矿质混合料的合成级配,并与设计级配范围比对,不符合时调整。配,并与设计级配范围比对,不符合时调整。(2 2)沥青混合料的马歇尔试验)沥青混合料的马歇尔试验a.a.试件成型试件成型根据设计级配范围中沥青用量范围如根据设计级配范围中沥青用量范围如 mn (n

352、=m+2%)mn (n=m+2%),采用,采用0.5%0.5%间隔变化,间隔变化,分别选择沥青用量分别选择沥青用量m,m+0.5%,m+1.0%,m+1.5%,nm,m+0.5%,m+1.0%,m+1.5%,n拌制拌制5 5组沥青混合料制成组沥青混合料制成试件。试件。b.b.试件物理力学指标的测定,包括:稳定度、流值、空隙率、沥青饱和试件物理力学指标的测定,包括:稳定度、流值、空隙率、沥青饱和度、毛体积密度等。度、毛体积密度等。c.c.绘制物理力学指标(纵坐标)绘制物理力学指标(纵坐标)沥青用量(横坐标)图。沥青用量(横坐标)图。(3 3)最佳沥青用量确定)最佳沥青用量确定a.a.确定最佳沥青

353、用量初始值确定最佳沥青用量初始值OACOAC1 1取取稳定度最大值对应的沥青用量稳定度最大值对应的沥青用量、毛体积密度最大值对应的沥青用量毛体积密度最大值对应的沥青用量、规定空隙率范围中值对应的沥青用量规定空隙率范围中值对应的沥青用量、规定饱和度范围中值对应的沥规定饱和度范围中值对应的沥青用量青用量 4 4值的平均数。值的平均数。b.确定最佳沥青用量初始值确定最佳沥青用量初始值OACOAC2 2取符合要求的稳定度、空隙率、流值、饱和度对应的沥青用量共同范围取符合要求的稳定度、空隙率、流值、饱和度对应的沥青用量共同范围OACOACminminOACOACmaxmax的中值。的中值。c.c.最佳沥

354、青用量的确定最佳沥青用量的确定一般取一般取OACOAC1 1与与OACOAC2 2的平均值的平均值Q1Q1,有时考虑气候及工程经验在,有时考虑气候及工程经验在OACOACmin min OACOAC2 2之间再取一值之间再取一值Q2Q2。(4 4)分别以)分别以Q1 Q1 、Q2Q2做沥青混合料的水稳定性和抗车辙检验,再最后确做沥青混合料的水稳定性和抗车辙检验,再最后确定最佳沥青用量定最佳沥青用量Q Q第七章第七章 建筑塑料与有机粘合剂建筑塑料与有机粘合剂7-17-1建筑塑料建筑塑料建筑塑料属于化学建材,主要成分是高分子化合物,具有以建筑塑料属于化学建材,主要成分是高分子化合物,具有以下特点:

355、下特点:表观密度小,比强度高表观密度小,比强度高耐腐蚀性强耐腐蚀性强保温吸声保温吸声装饰性好装饰性好塑料在土木工程领域得到了越来越广泛的应用:塑料在土木工程领域得到了越来越广泛的应用:各种塑料管道各种塑料管道塑料门窗塑料门窗保温材料(泡沫塑料)保温材料(泡沫塑料)装修材料(地板、墙纸、家具)装修材料(地板、墙纸、家具)7.1.17.1.1塑料的基本组成、分类与主要性能塑料的基本组成、分类与主要性能1 1、塑料的组成、塑料的组成(1 1)树脂(粘料)树脂(粘料) 分子量不固定,在常温下呈固态、半固态或流动态的有分子量不固定,在常温下呈固态、半固态或流动态的有机物质,机物质,塑料的主要成分,占塑料

356、的塑料的主要成分,占塑料的40-100%40-100%决定塑料的类型、基本性能决定塑料的类型、基本性能塑料常用其树脂来命名,如塑料常用其树脂来命名,如聚氯乙烯聚氯乙烯塑料、塑料、酚醛酚醛塑料塑料(2 2)填充剂)填充剂约占塑料的约占塑料的20-50%20-50%降低成本降低成本改善性能改善性能a.a.粉状填充剂粉状填充剂-金属粉末、石英类、氧化铝粉、天然石墨、金属粉末、石英类、氧化铝粉、天然石墨、玻璃粉等,提高塑料的刚度、硬度、强度,降低热膨胀玻璃粉等,提高塑料的刚度、硬度、强度,降低热膨胀系数系数b.b.b.b.纤维状填充剂纤维状填充剂石棉纤维、玻璃纤维、碳纤维、硼纤维等石棉纤维、玻璃纤维、

357、碳纤维、硼纤维等提高强度、硬度和耐温性。提高强度、硬度和耐温性。如玻璃纤维增强塑料,其强度接近于钢材如玻璃纤维增强塑料,其强度接近于钢材-玻璃钢玻璃钢GRPGRP(3)(3)增塑剂增塑剂樟脑、二苯甲酮、甘油、邻苯二甲酸二丁酯类、磷酸酯樟脑、二苯甲酮、甘油、邻苯二甲酸二丁酯类、磷酸酯作用作用 提高塑料的弹性、塑性、柔韧性提高塑料的弹性、塑性、柔韧性(4 4)稳定剂)稳定剂包括抗氧剂(酚类化合物)、光稳定剂(炭黑、乙包括抗氧剂(酚类化合物)、光稳定剂(炭黑、乙- -羟基羟基二苯甲酮、水杨酸苯酯)、热稳定剂(硬脂酸铝、三盐二苯甲酮、水杨酸苯酯)、热稳定剂(硬脂酸铝、三盐基亚磷酸铝)基亚磷酸铝)作用作

358、用 阻止塑料受热、受光、受氧条件下发生降解、氧阻止塑料受热、受光、受氧条件下发生降解、氧化断链、交联现象,稳定质量,延长塑料的使用寿命化断链、交联现象,稳定质量,延长塑料的使用寿命(5 5)着色剂)着色剂 使用颜料(金属氧化物)或染料(有机物)使用颜料(金属氧化物)或染料(有机物)使塑料着色使塑料着色(6 6)其它添加剂)其它添加剂润滑剂润滑剂发泡剂发泡剂阻燃剂阻燃剂抗静电剂抗静电剂固化剂固化剂磁性剂磁性剂荧光剂荧光剂2 2、塑料的分类、塑料的分类(1 1)按塑料受热时的变化特点)按塑料受热时的变化特点热塑性塑料热塑性塑料 能反复加热软化或熔融,冷后硬化。能反复加热软化或熔融,冷后硬化。属于此

359、类的塑料有:聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、属于此类的塑料有:聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰胺、ABSABS塑料塑料热固性塑料热固性塑料 受热时软化或熔融可塑造成型,随着进一受热时软化或熔融可塑造成型,随着进一步加热,硬化成不融的的塑料制品。步加热,硬化成不融的的塑料制品。常见的热固性塑料有酚醛、环氧、不饱和聚酯、有机硅塑料常见的热固性塑料有酚醛、环氧、不饱和聚酯、有机硅塑料(2 2)按塑料的功能和用途)按塑料的功能和用途通用塑料通用塑料 聚乙烯聚乙烯、聚氯乙烯聚氯乙烯、聚丙烯聚丙烯、聚苯乙烯聚苯乙烯、酚酚 醛醛、氨基氨基塑料塑料-6-

360、6大品牌,以及其它品种大品牌,以及其它品种工程塑料工程塑料 强度高、刚性大替代钢铁、有色金属制造机强度高、刚性大替代钢铁、有色金属制造机械零件和工程结构。主要包括:械零件和工程结构。主要包括:聚酰胺聚酰胺、ABSABS( (丙烯晴丙烯晴- -丁丁二烯二烯- -苯乙烯三元共聚物)、苯乙烯三元共聚物)、聚碳酸酯聚碳酸酯塑料塑料特种塑料特种塑料 耐热或具有特殊性能和用途的塑料。主要包耐热或具有特殊性能和用途的塑料。主要包括括有机硅有机硅、环氧环氧、不饱和聚酯不饱和聚酯、有机玻璃有机玻璃、聚酰亚胺聚酰亚胺、有机氟有机氟塑料。塑料。7.1.27.1.2建筑常用的塑料制品建筑常用的塑料制品1 1、装饰用塑

361、料、装饰用塑料(1 1)装饰地面塑料)装饰地面塑料常用塑料地板;聚氯乙烯塑料地板、聚丙烯塑料地板、氯化常用塑料地板;聚氯乙烯塑料地板、聚丙烯塑料地板、氯化聚乙烯塑料地板聚乙烯塑料地板聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)(PVC)塑料地板塑料地板加工加工 聚氯乙烯聚氯乙烯+ +石棉石棉+ +碳酸钙粉碳酸钙粉或石英粉或石英粉特点特点耐磨耐蚀、防潮防滑、阻燃耐磨耐蚀、防潮防滑、阻燃规格规格卷材卷材 :20/3020/30米米* *1.8/2.01.8/2.0米米* *1.5/2.01.5/2.0毫米毫米块材:块材:300mm*300mm*1.5mm300mm*300mm*1.5mm(2)装饰用塑料板材装饰用塑

362、料板材1 1)塑料贴面板)塑料贴面板以酚醛树脂的纸质压层为胎基,表面用三聚氰胺树脂浸渍以酚醛树脂的纸质压层为胎基,表面用三聚氰胺树脂浸渍过的印花纸为面层,经热压制成并覆盖于各种基材上的装过的印花纸为面层,经热压制成并覆盖于各种基材上的装饰贴面材料有木纹、大理石纹、织物等图案饰贴面材料有木纹、大理石纹、织物等图案用于建筑室内贴面及家具表面装饰用于建筑室内贴面及家具表面装饰2 2)PVCPVC塑料装饰板塑料装饰板替代玻璃用于室内浴室隔墙、透明屋面等替代玻璃用于室内浴室隔墙、透明屋面等3 3)有机玻璃板)有机玻璃板以甲基丙烯酸甲酯为原料,在特定的硅玻璃或金属模内浇筑、以甲基丙烯酸甲酯为原料,在特定的

363、硅玻璃或金属模内浇筑、聚合而成聚合而成2 2、塑料管材、塑料管材(1 1)特点)特点重量轻重量轻连接、安装方便连接、安装方便耐酸碱盐的腐蚀耐酸碱盐的腐蚀装饰效果好装饰效果好耐久性好,管道设计寿命达耐久性好,管道设计寿命达5050年年不易积垢,内壁光滑输送流体阻力小不易积垢,内壁光滑输送流体阻力小冷热变形大,工作温度窄冷热变形大,工作温度窄强度较低、强度较低、抗变形能力差抗变形能力差(2 2)常用塑料管)常用塑料管1 1)给排水用管)给排水用管 市政用管:聚氯乙烯管、聚乙烯管、钢塑复合管、玻璃市政用管:聚氯乙烯管、聚乙烯管、钢塑复合管、玻璃钢夹心管钢夹心管建筑用管:聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管

364、、聚丁烯管、建筑用管:聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管、ABSABS、铝塑复合管、铝塑复合管3 3)热水采暖管)热水采暖管 聚乙烯交联管、聚丙烯管、聚丁烯管、聚乙烯交联管、聚丙烯管、聚丁烯管、ABSABS、铝塑复合管铝塑复合管3 3、泡沫塑料、泡沫塑料 树脂中加入发泡剂制成,孔隙率树脂中加入发泡剂制成,孔隙率95-98%95-98%,孔,孔隙尺寸小于隙尺寸小于1.0mm.1.0mm.(1 1)聚苯乙烯泡沫塑料)聚苯乙烯泡沫塑料性能性能 表观密度表观密度10-20kg/m10-20kg/m3 3, ,导热系数导热系数0.031-0.045W/mK0.031-0.045W/mK 使用温度范

365、围使用温度范围-10070-10070度度, ,抗压强度抗压强度0.140.36MPa0.140.36MPa应用应用 制冷设备、冷藏设备的隔热材料、墙体和屋面、地制冷设备、冷藏设备的隔热材料、墙体和屋面、地面、楼板的保温、吸声防震。面、楼板的保温、吸声防震。(2 2)聚氨酯泡沫塑料)聚氨酯泡沫塑料 -6060-6060度度(3 3)聚氯乙烯泡沫塑料)聚氯乙烯泡沫塑料 -6060-6060度度(4 4)脲醛泡沫塑料)脲醛泡沫塑料 -200100-200100度度4 4、塑料门窗、塑料门窗 以硬质聚氯乙烯为基料制成以硬质聚氯乙烯为基料制成(1 1)特点)特点耐水、耐蚀、阻燃耐水、耐蚀、阻燃导热系数

366、接近木材,隔热性好导热系数接近木材,隔热性好采用橡胶密封条,抗风压性能、气密性、水密性好采用橡胶密封条,抗风压性能、气密性、水密性好隔声性能好隔声性能好装饰性好装饰性好耐久性好,可达耐久性好,可达5050年年(2 2)塑料窗产品型号)塑料窗产品型号分为固定、平开、推拉窗分为固定、平开、推拉窗CSGCSPMST CSGCSPMST 5、玻璃钢、玻璃钢 主要由玻璃纤维和树脂(聚酯树脂主要由玻璃纤维和树脂(聚酯树脂/ /酚醛树脂)酚醛树脂)应用 卫生洁具、排水、通风管道等7.1.3 7.1.3 粘合剂(胶粘剂)粘合剂(胶粘剂)1 1、粘合剂的概念、粘合剂的概念能够在两个物体表面形成薄膜,并能紧密地将

367、他们粘结起来能够在两个物体表面形成薄膜,并能紧密地将他们粘结起来的物体,称为粘合剂。的物体,称为粘合剂。(1 1)早期粘合剂)早期粘合剂 骨胶、皮胶、大豆胶,属水溶性骨胶、皮胶、大豆胶,属水溶性(2 2)现代粘合剂)现代粘合剂 耐热、耐侯、绝缘、高强、多功能耐热、耐侯、绝缘、高强、多功能(3 3)特性)特性粘结范围广粘结范围广 比焊接、铆接、螺纹连接更具优势比焊接、铆接、螺纹连接更具优势连接工序简化,工期短连接工序简化,工期短减轻结构重量减轻结构重量提高结构的耐疲劳性提高结构的耐疲劳性缺点:质量检查困难、使用温度低、有些具有毒性、易燃缺点:质量检查困难、使用温度低、有些具有毒性、易燃2 2、粘

368、合剂的组成、粘合剂的组成(1 1)基料)基料 通常是树脂或橡胶通常是树脂或橡胶(2 2)固化剂)固化剂 加快固化产生胶结强度加快固化产生胶结强度(3 3)增塑剂)增塑剂 改善韧性、提高抗冲击性能改善韧性、提高抗冲击性能常用邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂常用邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂(4 4)溶剂)溶剂 稀释分散、降低粘度稀释分散、降低粘度常用丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯、酒精常用丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯、酒精(5 5)填充剂)填充剂增加稠度、降低线膨胀系数、减少固化收缩、提高胶结层增加稠度、降低线膨胀系数、减少固化收缩、提高胶结层的抗冲击韧性和机械强度、降低成本的抗冲击

369、韧性和机械强度、降低成本常用氧化铝粉、铝粉、锌粉、磁性铁粉、石英粉、滑石粉、常用氧化铝粉、铝粉、锌粉、磁性铁粉、石英粉、滑石粉、石墨粉等石墨粉等(6 6)其它组分:偶联剂、络合剂、乳化剂)其它组分:偶联剂、络合剂、乳化剂3 3、分类、分类(1 1)按其热行为分)按其热行为分热塑性粘合剂热塑性粘合剂 聚醋酸乙烯酯、乙烯聚醋酸乙烯酯、乙烯- -醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯热固性粘合剂热固性粘合剂 环氧、酚醛、脲醛、有机硅环氧、酚醛、脲醛、有机硅(2 2)按用途)按用途结构型结构型 环氧、酚醛、丁腈、酚醛环氧、酚醛、丁腈、酚醛- -缩醛缩醛非结构型非结构型 聚乙烯醇、乙酸乙烯、橡胶、有机硅、沥青聚乙烯醇、乙

370、酸乙烯、橡胶、有机硅、沥青特种用途特种用途 导电胶、导热胶、光敏胶、医用胶、水下胶、导电胶、导热胶、光敏胶、医用胶、水下胶、耐高温胶耐高温胶(3 3)按固化形成分)按固化形成分溶剂挥发型溶剂挥发型 聚乙烯醇聚乙烯醇 聚丙酸酯聚丙酸酯 纤维素纤维素化学反应型化学反应型 环氧环氧 不饱和聚酯、氨基树脂不饱和聚酯、氨基树脂热熔型热熔型 聚氨酯、沥青、硫磺、聚酯聚氨酯、沥青、硫磺、聚酯(4 4)按固结温度分)按固结温度分低温硬化型低温硬化型室温硬化型室温硬化型高温硬化型高温硬化型4 4、胶结原理、胶结原理机械连接理论机械连接理论扩散理论扩散理论吸附理论吸附理论化学键理论化学键理论5 5、常用粘合剂、常

371、用粘合剂 建筑结构用胶、建筑装饰用胶建筑结构用胶、建筑装饰用胶(1 1)结构用胶)结构用胶1 1)环氧树脂粘合剂)环氧树脂粘合剂 有很多品种,应用最广泛的是有很多品种,应用最广泛的是双酚双酚A A型环氧树脂,型环氧树脂,(通用(通用型型/E/E型)型)应用应用 锚固与加固锚固与加固 用于道桥、机械设备的锚固以及预制构件的用于道桥、机械设备的锚固以及预制构件的粘结和已建成结构的加固粘结和已建成结构的加固低温施工低温施工 可用于可用于-20-10-20-10度环境度环境修补结构修补结构 用于修补裂缝、表面损伤、断面损伤的修补用于修补裂缝、表面损伤、断面损伤的修补可对各类老建筑、古建筑(木结构、混凝

372、土结构、石结构、可对各类老建筑、古建筑(木结构、混凝土结构、石结构、砖结构)进行粘接修复。砖结构)进行粘接修复。高湿与水下施工高湿与水下施工 具有高粘结性的双酚具有高粘结性的双酚A A型型634634环氧树脂,环氧树脂,即使在水中也能即使在水中也能粘接金属粘接金属。可用于。可用于修补输水管接口修补输水管接口、水电水电站工程站工程、甚至用于带压水的蒸汽阀门、甚至用于带压水的蒸汽阀门管道破裂管道破裂等的维修。等的维修。2 2)聚氨酯建筑结构粘合剂)聚氨酯建筑结构粘合剂 耐水、耐油、耐溶剂、耐臭氧、耐水、耐油、耐溶剂、耐臭氧、耐低温、粘结强度较高。常见类型:耐低温、粘结强度较高。常见类型:聚氨酯聚氨

373、酯- -聚脲粘合剂聚脲粘合剂 用于金属用于金属- -碳纤维复合材料的粘接碳纤维复合材料的粘接及部件的修复及部件的修复聚氨酯聚氨酯- -环氧树脂环氧树脂- -聚脲粘合剂聚脲粘合剂 兼具柔韧性和高强度兼具柔韧性和高强度3 3)其它结构胶粘剂)其它结构胶粘剂丙烯酸脂建筑结构胶粘剂丙烯酸脂建筑结构胶粘剂 近年来发展较快的胶粘剂近年来发展较快的胶粘剂 ,特点是:室温下快速固化、对被,特点是:室温下快速固化、对被粘结物体表面处理要求不严格、粘结强度和锚固强度较高、粘结物体表面处理要求不严格、粘结强度和锚固强度较高、机械性能好、粘结对象广泛、抗各种介质、抗冻融抗老化机械性能好、粘结对象广泛、抗各种介质、抗冻

374、融抗老化性能好、可在低温下施工。性能好、可在低温下施工。有机硅结构胶粘剂有机硅结构胶粘剂 具有高粘结强度、高伸长率、中低弹具有高粘结强度、高伸长率、中低弹性模量,常用于性模量,常用于玻璃幕墙玻璃幕墙:a.a.将玻璃及其他材料同结构金属框架牢固地粘在一起将玻璃及其他材料同结构金属框架牢固地粘在一起b.b.向结构主体传递玻璃受到的载荷向结构主体传递玻璃受到的载荷c.c.适应使用条件下(风力、温度、湿度等各种变化)玻璃及适应使用条件下(风力、温度、湿度等各种变化)玻璃及支撑材料间所发生的形变与位移。支撑材料间所发生的形变与位移。2 2、装饰工程用胶粘剂、装饰工程用胶粘剂(1 1)种类)种类陶瓷墙砖、

375、地砖胶粘剂陶瓷墙砖、地砖胶粘剂壁纸胶粘剂壁纸胶粘剂天花板胶粘剂天花板胶粘剂半硬质聚氯乙烯塑料地板胶粘剂半硬质聚氯乙烯塑料地板胶粘剂木地板胶粘剂木地板胶粘剂(2 2)常用品种)常用品种1 1)环氧树脂胶粘剂)环氧树脂胶粘剂 应用最广泛应用最广泛AH-03AH-03型型 适用于大理石、花岗岩、马赛克、面砖、瓷砖适用于大理石、花岗岩、马赛克、面砖、瓷砖等水泥基底的粘结。等水泥基底的粘结。HN-605(731) HN-605(731) 塑料、金属、橡胶、陶瓷等多种材料的粘塑料、金属、橡胶、陶瓷等多种材料的粘结结XY-507 XY-507 塑料、陶瓷、玻璃等非金属材料的粘结塑料、陶瓷、玻璃等非金属材料的

376、粘结62026202建筑胶粘剂建筑胶粘剂 使用面广、安全、简便,用于不适合使用面广、安全、简便,用于不适合打钉的水泥墙面。打钉的水泥墙面。EE-3 EE-3 耐潮、耐水、耐低温,用于厨房、浴室、卫生间及耐潮、耐水、耐低温,用于厨房、浴室、卫生间及地下室的墙面、地面及顶棚的装修。地下室的墙面、地面及顶棚的装修。2 2)聚乙烯醇缩脲甲醛胶粘剂(商品名)聚乙烯醇缩脲甲醛胶粘剂(商品名801801胶)胶)无毒、无味、不燃、游离甲醛含量低。用于墙布、墙纸、地无毒、无味、不燃、游离甲醛含量低。用于墙布、墙纸、地面、内外墙涂料的基料面、内外墙涂料的基料3 3)乙烯共聚胶粘剂()乙烯共聚胶粘剂(EVA) EV

377、A) 粘接木材、塑料。粘接木材、塑料。4 4)丙烯酸酯树脂胶粘剂)丙烯酸酯树脂胶粘剂 分为两类:分为两类:热塑性丙烯酸酯树脂胶粘剂热塑性丙烯酸酯树脂胶粘剂 适于木材、纸张、皮革、适于木材、纸张、皮革、玻璃、金属与有机玻璃玻璃、金属与有机玻璃热固金属性丙烯酸酯树脂胶粘剂热固金属性丙烯酸酯树脂胶粘剂 适于金属、非金属适于金属、非金属5 5)聚醋酸乙烯酯类胶粘剂)聚醋酸乙烯酯类胶粘剂 主要产品有:主要产品有:PAAPAA胶粘剂胶粘剂 适于在水泥、菱苦土、木板地面粘贴塑料地适于在水泥、菱苦土、木板地面粘贴塑料地板板水乳型地板胶粘剂水乳型地板胶粘剂 适于塑料地板、木地板、与水泥地面适于塑料地板、木地板、

378、与水泥地面的粘结的粘结水性水性1010号塑料地板胶粘剂号塑料地板胶粘剂6 6、安全防护措施、安全防护措施大部分胶粘剂含有对人体有毒的物质,使用时注意安全。大部分胶粘剂含有对人体有毒的物质,使用时注意安全。选用胶粘剂要考虑毒性大小和常用溶剂在空气中的最高允选用胶粘剂要考虑毒性大小和常用溶剂在空气中的最高允许浓度;许浓度;使用胶粘剂要加强通风排风;使用胶粘剂要加强通风排风;加强施工人员的安全防护教育和管理加强施工人员的安全防护教育和管理第八章第八章 竹木材料竹木材料8-18-1竹材竹材1 1、竹材的特点、竹材的特点我国竹资源丰富,品种达我国竹资源丰富,品种达250250种,主产区:长江流域、华种,

379、主产区:长江流域、华南、西南南、西南竹材是节木代木的理想材料竹材是节木代木的理想材料a.a.具有较好的强度具有较好的强度 毛竹抗拉强度为毛竹抗拉强度为203MPa(203MPa(杉木的杉木的2.482.48倍)倍),抗压强度,抗压强度79MPa (79MPa (杉木的杉木的2 2倍),抗剪强度倍),抗剪强度161MPa (161MPa (杉木的杉木的2.22.2倍)。倍)。b.b.生产周期短生产周期短 几年就可成材几年就可成材在建筑工程中的应用在建筑工程中的应用 搭建临时房、脚手架、模板、地搭建临时房、脚手架、模板、地板、装饰墙面、家具、工艺品板、装饰墙面、家具、工艺品2 2、常用竹材、常用竹

380、材(1 1)毛竹)毛竹 又名楠竹、茅竹、江南竹、孟宗竹。又名楠竹、茅竹、江南竹、孟宗竹。高高10-2010-20米,胸径米,胸径10-2010-20厘米厘米生长生长4 4年以上材质较好年以上材质较好皮为鸭蛋青色皮为鸭蛋青色产量最大,用途最广产量最大,用途最广(2 2)刚竹)刚竹 又叫台竹、苦竹又叫台竹、苦竹高高10-1310-13米,胸径米,胸径1010厘米左右厘米左右生长生长2 2年以上材质较好年以上材质较好新鲜刚竹皮呈白色新鲜刚竹皮呈白色产量与用量仅次于毛竹产量与用量仅次于毛竹(3 3)淡竹)淡竹 又名白夹竹、钓鱼竹又名白夹竹、钓鱼竹长长6-136-13米,胸径米,胸径3-63-6厘米厘米

381、生长生长4 4年以上材质较好年以上材质较好细长节疏,材质柔韧,易于劈簚,可做工艺品细长节疏,材质柔韧,易于劈簚,可做工艺品2 2、常用竹材的性能、常用竹材的性能密度为密度为0.6-1.2g/cm0.6-1.2g/cm3 3, ,比木材密度比木材密度0.4-1.0g/cm0.4-1.0g/cm3 3大大含水率含水率5-8%5-8%,比木材(,比木材(15%15%)小)小抗拉强度较高抗拉强度较高 刚竹可达刚竹可达278MPa278MPa抗压强度平均值抗压强度平均值33.6-82.0MPa33.6-82.0MPa(毛竹最高)(毛竹最高)抗弯强度抗弯强度 49.5-90MPa49.5-90MPa导热系

382、数导热系数0.17W/mK,0.17W/mK,较好的保温材料较好的保温材料3 3、制品及应用、制品及应用(1 1)竹材层压板)竹材层压板 3 3、5 5层板,板厚层板,板厚10-35mm10-35mm硬度大、强度高、弹性好、耐磨蚀、抗虫蛀硬度大、强度高、弹性好、耐磨蚀、抗虫蛀制作房屋楼地板、建筑模板、火车车厢地板、家具、包装制作房屋楼地板、建筑模板、火车车厢地板、家具、包装材料材料(2 2)竹材贴面板)竹材贴面板 将竹材用碳酸氢钠蒸煮软化,旋切、干燥、拼接成图案用将竹材用碳酸氢钠蒸煮软化,旋切、干燥、拼接成图案用脲醛树脂或白乳胶粘接基材。脲醛树脂或白乳胶粘接基材。用作地板、护墙板家具的贴面用作

383、地板、护墙板家具的贴面(3 3)竹材碎料板)竹材碎料板将竹材及下脚料,经刨片、再碎、施胶、热压、固结等工将竹材及下脚料,经刨片、再碎、施胶、热压、固结等工艺处理而成的人造板材。艺处理而成的人造板材。用于内隔墙、地板、顶棚、建筑模板、门芯板及活动用房用于内隔墙、地板、顶棚、建筑模板、门芯板及活动用房(4)(4)竹材原料竹材原料 使用时要做防腐防蛀处理并粉刷油漆。使用时要做防腐防蛀处理并粉刷油漆。4 4、竹材的防腐、竹材的防腐用砷液、石炭酸液、醋酸铅液等浸渍用砷液、石炭酸液、醋酸铅液等浸渍用氟化钠溶液、食盐溶液浸渍用氟化钠溶液、食盐溶液浸渍先用明矾水溶液浸渍,后用水玻璃溶液涂刷先用明矾水溶液浸渍,

384、后用水玻璃溶液涂刷防干裂防干裂:使用前,将竹材浸水数日,还能减少虫蛀。:使用前,将竹材浸水数日,还能减少虫蛀。8-28-2木材的分类与构造木材的分类与构造1 1、木材的特点、木材的特点(1 1)优点:)优点:轻质轻质较高的强度较高的强度较好的韧性较好的韧性导热系数低导热系数低吸声吸声电绝缘性好电绝缘性好易加工易加工装饰性好装饰性好(2 2)缺点:)缺点:构造上各向异性构造上各向异性易燃易燃易虫蛀、易腐朽易虫蛀、易腐朽受水及疵病影响性能波动大受水及疵病影响性能波动大目前,主要用作装饰、装修和制作家具的材料。目前,主要用作装饰、装修和制作家具的材料。2 2、木材的分类、木材的分类按树叶的外观形状分

385、类:按树叶的外观形状分类:(1 1)针叶树)针叶树 (软木材)(软木材) 杉木、红松、白松、黄花松等杉木、红松、白松、黄花松等 叶呈针状叶呈针状树干通直、高大树干通直、高大纹理顺直纹理顺直木质较软木质较软以加工以加工表观密度(表观密度(1212度时的气干密度)小度时的气干密度)小胀缩变形小胀缩变形小耐腐蚀性较强耐腐蚀性较强常作承重材料常作承重材料(2 2)阔叶树(硬木)阔叶树(硬木) 檀香紫檀(十檀九空)、黄花梨、酸檀香紫檀(十檀九空)、黄花梨、酸枝木(红木)、鸡翅木、乌木、铁木枝木(红木)、鸡翅木、乌木、铁木( (最重)、金丝楠木、最重)、金丝楠木、香樟木、核(胡)桃木香樟木、核(胡)桃木

386、、柚木、水曲柳、橡木(葡萄酒、柚木、水曲柳、橡木(葡萄酒桶)、榆木、椴木桶)、榆木、椴木( (铅笔、火柴)桦木、杨木等。铅笔、火柴)桦木、杨木等。 材质坚硬材质坚硬密度大(贵重木材表观密度大于密度大(贵重木材表观密度大于1g/cm1g/cm3 3, ,遇水沉底)遇水沉底)加工较难加工较难胀缩变形大胀缩变形大颜色、纹理美观(贵重木材油性大,呈金属色)颜色、纹理美观(贵重木材油性大,呈金属色)主要用作装修或制作家具主要用作装修或制作家具2 2、木材的构造、木材的构造(1 1)宏观构造)宏观构造用三个切面进行观察可看到:用三个切面进行观察可看到:横切面横切面 树皮、髓心、木质部、年轮树皮、髓心、木质

387、部、年轮a.a.木质部分为:木质部分为:心材心材 色深、较硬、质量好色深、较硬、质量好边材边材 色浅、质量差色浅、质量差b.b.同一年轮内的木材又分:同一年轮内的木材又分:春材(早材)色浅、较软春材(早材)色浅、较软夏材(晚材)色深、较硬夏材(晚材)色深、较硬同一树种,年轮越密越均匀,同一树种,年轮越密越均匀,材质越好;夏材部分越多,木材质越好;夏材部分越多,木材的强度越高。材的强度越高。(2 2)微观构造)微观构造木材由大量管状细胞紧密结合而成,大部分沿树木纵向排木材由大量管状细胞紧密结合而成,大部分沿树木纵向排树木细胞由细胞壁(纤维构成)和细胞腔构成树木细胞由细胞壁(纤维构成)和细胞腔构成

388、细胞壁越厚、细胞腔越小,木材越密实,强度越大,胀缩细胞壁越厚、细胞腔越小,木材越密实,强度越大,胀缩也大也大木材细胞按功能分为木材细胞按功能分为a.a.管胞管胞 起支撑和输送养分的作用起支撑和输送养分的作用b.b.导管导管 壁薄而腔大壁薄而腔大c.c.木纤维(木质素)木纤维(木质素) 其作用是将纤维素、半纤维素粘结在其作用是将纤维素、半纤维素粘结在一起构成坚韧的细胞壁,使木材具有强度与硬度一起构成坚韧的细胞壁,使木材具有强度与硬度针叶树显微结构简单规则:由管胞和髓线针叶树显微结构简单规则:由管胞和髓线( (有的树种还有有的树种还有树脂道,如松树)组成树脂道,如松树)组成阔叶树显微结构较复杂:由

389、导管、木纤维和髓线组成,阔叶树显微结构较复杂:由导管、木纤维和髓线组成,髓线粗大而明显髓线粗大而明显8-38-3木材的物理性质木材的物理性质1 1、木材的物理性质、木材的物理性质密度密度1.48-1.56g/cm1.48-1.56g/cm3 3含水率含水率 木材易从周围环境中吸收水分,木材中的水分以木材易从周围环境中吸收水分,木材中的水分以三种形式存在:自由水、吸附水、化合水。三种形式存在:自由水、吸附水、化合水。a.a.自由水自由水 存在于细胞腔及细胞间隙中。木材干燥时,它首先蒸发,影存在于细胞腔及细胞间隙中。木材干燥时,它首先蒸发,影响木材的表观密度、燃烧性和抗腐蚀性。响木材的表观密度、燃

390、烧性和抗腐蚀性。b.b.吸附水吸附水 存在于细胞壁中。木材受潮时,细胞壁首先吸水。吸附水的存在于细胞壁中。木材受潮时,细胞壁首先吸水。吸附水的含量是影响木材涨缩的主要因素。含量是影响木材涨缩的主要因素。c.c.化合水化合水 木材化学组成中的结合水。占总量木材化学组成中的结合水。占总量1-2%1-2%,常忽略不计。,常忽略不计。新砍木材含水率一般大于新砍木材含水率一般大于35%35%,盖房子用的木材含水率要小于,盖房子用的木材含水率要小于18%18%。水水吸附水吸附水自由水自由水自由水自由水吸附水吸附水1212c.c.木材的纤维饱和点木材的纤维饱和点 木材中自由水为零,而细胞壁吸附水尚未饱和时,

391、木材中自由水为零,而细胞壁吸附水尚未饱和时,木材的含水率。它是木材的物理力学性质随含水率变化而变化的转折木材的含水率。它是木材的物理力学性质随含水率变化而变化的转折点。纤维饱和点随树种而异,一般为点。纤维饱和点随树种而异,一般为25-35%25-35%,平均,平均30%30%。坚硬木材涨缩率较大坚硬木材涨缩率较大。由于各方向涨缩不均易产生翘曲和裂缝。由于各方向涨缩不均易产生翘曲和裂缝。1-1-顺温抗拉强度;顺温抗拉强度;2-2-抗弯强度;抗弯强度;3-3-顺纹抗压强度;顺纹抗压强度;4-4-顺纹抗剪顺纹抗剪2 2、木材的力学性质、木材的力学性质 (1) (1)抗压强度抗压强度 顺纹抗压强度一般

392、为顺纹抗压强度一般为30-70MPa30-70MPa横纹抗压强度为顺纹抗压强度的横纹抗压强度为顺纹抗压强度的10-20%10-20%(2 2)抗拉强度)抗拉强度顺纹抗拉强度为顺纹抗压强度的顺纹抗拉强度为顺纹抗压强度的2-32-3倍倍横纹抗拉强度为顺纹抗拉强度的横纹抗拉强度为顺纹抗拉强度的1/20-1/401/20-1/40(3 3)抗弯强度)抗弯强度 约为顺纹抗压强度的约为顺纹抗压强度的1.5-21.5-2倍倍(4 4)抗剪强度)抗剪强度顺纹抗剪强度为顺纹抗压强度的顺纹抗剪强度为顺纹抗压强度的1/7-1/31/7-1/3倍倍横纹抗剪强度低于顺纹抗剪强度,实际工程一般不出现木材的横纹受横纹抗剪强

393、度低于顺纹抗剪强度,实际工程一般不出现木材的横纹受剪剪横纹切断强度为顺纹抗剪强度的横纹切断强度为顺纹抗剪强度的4-54-5倍倍(5 5)影响木材强度的因素)影响木材强度的因素含水率含水率 木材强度随含水率增加而降低,超过纤维饱和点木材强度随含水率增加而降低,超过纤维饱和点(30%30%)后下降趋缓。)后下降趋缓。温度温度 木材强度随温度增加而降低,木材强度随温度增加而降低,150150度时,木质分解度时,木质分解加速而且碳化,加速而且碳化,275275度时开始燃烧(含水率为零),木材度时开始燃烧(含水率为零),木材不宜用于环境温度不宜用于环境温度5050度以上。度以上。疵病疵病承载时间承载时间

394、 木材的持久强度约为标准强度的木材的持久强度约为标准强度的0.5-0.60.5-0.6倍。倍。8-48-4木材的防腐与防火木材的防腐与防火1 1、木材的干燥、木材的干燥木材采伐后,使用前通常要进行干燥处理,控制其含水量,木材采伐后,使用前通常要进行干燥处理,控制其含水量,以防止细菌腐蚀,减少木材在使用中产生收缩裂缝。以防止细菌腐蚀,减少木材在使用中产生收缩裂缝。2 2、木材的腐蚀原因、木材的腐蚀原因(1 1)腐蚀木材的真菌)腐蚀木材的真菌1)1)真菌的种类真菌的种类霉菌霉菌 生长在木材表面,使表面发霉,抛光后可去除。生长在木材表面,使表面发霉,抛光后可去除。变色菌变色菌 使木材变色,影响外观,

395、对强度无影响。使木材变色,影响外观,对强度无影响。腐朽菌腐朽菌 以木质素为养料,分泌酶来分解木材的细胞壁中以木质素为养料,分泌酶来分解木材的细胞壁中的纤维素、半纤维素,使木材腐朽。的纤维素、半纤维素,使木材腐朽。2 2)真菌最适宜的生长繁殖条件)真菌最适宜的生长繁殖条件温度温度 25-3025-30度度含水率含水率 25-50%25-50%一定量的空气一定量的空气(2 2)腐蚀木材的昆虫)腐蚀木材的昆虫包括白蚁、天牛、蠹虫等。包括白蚁、天牛、蠹虫等。3 3、防腐措施、防腐措施将木材置于通风、干燥处将木材置于通风、干燥处浸没于水中或深埋于地下浸没于水中或深埋于地下表面涂油漆表面涂油漆用化学防腐剂

396、处理木材(浸泡、喷淋、注射)用化学防腐剂处理木材(浸泡、喷淋、注射)a.a.水溶性防腐剂水溶性防腐剂 用于室内木构件的防腐。常见的有:氯化用于室内木构件的防腐。常见的有:氯化锌、氟化钠、氟硅酸钠、硼砂等。锌、氟化钠、氟硅酸钠、硼砂等。b.b.油剂防腐剂油剂防腐剂 用于室外、地下或水下木构件。毒性大、持用于室外、地下或水下木构件。毒性大、持久、有刺激性臭味,使木材表面呈黑色。常见品种有:久、有刺激性臭味,使木材表面呈黑色。常见品种有:煤焦油、蒽油、林丹五氯酸合剂、克里苏油。煤焦油、蒽油、林丹五氯酸合剂、克里苏油。4 4、木材的防火、木材的防火在木材的表面涂刷难防火涂料,如硅酸盐类、石膏、四氯在木

397、材的表面涂刷难防火涂料,如硅酸盐类、石膏、四氯苯酐醇树脂。苯酐醇树脂。用金属材料覆盖用金属材料覆盖用防火剂浸注木材用防火剂浸注木材8-58-5 木材的应用木材的应用木材用作结构材料,目前主要见于农村民居,或仿古建筑,木材用作结构材料,目前主要见于农村民居,或仿古建筑,或古建筑的修复。主要用于制作家具或装饰装修材料。或古建筑的修复。主要用于制作家具或装饰装修材料。因木材资源的稀缺及价格的昂贵,用实木(原木)制造家具因木材资源的稀缺及价格的昂贵,用实木(原木)制造家具及装修,造价既高,木材的利用率也低。为提高木材的利及装修,造价既高,木材的利用率也低。为提高木材的利用率,降低成本,目前主要有以下人

398、造木板材:用率,降低成本,目前主要有以下人造木板材:1 1、贴面板、贴面板用旋切的方法将装饰性好的木材切成薄片,粘贴在基材上。用旋切的方法将装饰性好的木材切成薄片,粘贴在基材上。2 2、胶合板、胶合板将旋切方式生产的木材薄片用胶粘剂粘结成板材,相邻板的将旋切方式生产的木材薄片用胶粘剂粘结成板材,相邻板的纤维方向垂直,层数纤维方向垂直,层数 3-133-13,多用三合板及五合板。用于,多用三合板及五合板。用于制作家具、装饰墙面。制作家具、装饰墙面。3 3、纤维板、纤维板 用树梢、树皮、刨花、锯末等,经破碎、浸泡、热压、干燥用树梢、树皮、刨花、锯末等,经破碎、浸泡、热压、干燥等工艺制成的人造板材。

399、将木材的利用率提高到等工艺制成的人造板材。将木材的利用率提高到90%90%以上。以上。按表观密度分为:按表观密度分为:硬质纤维板硬质纤维板 表观密度大于表观密度大于800kg/m800kg/m3 3, ,强度高,不易变形,强度高,不易变形,用作地面、墙面装饰及制作家具。用作地面、墙面装饰及制作家具。中密度纤维板中密度纤维板 表观密度表观密度500-800kg/m500-800kg/m3 3, ,用于家具、地面、用于家具、地面、室内隔断。室内隔断。软质纤维板软质纤维板 表观密度小于表观密度小于500kg/m500kg/m3 3, ,用于吊顶。用于吊顶。4 4、细木板、细木板 即大芯板,用于制作门

400、、家具、装修。即大芯板,用于制作门、家具、装修。第九章第九章 建筑功能材料建筑功能材料介绍防水材料、密封材料、灌浆材料、保温隔热材料、吸声介绍防水材料、密封材料、灌浆材料、保温隔热材料、吸声隔声材料。隔声材料。建筑功能材料的作用:扩展建筑的功能、延长其寿命以及节建筑功能材料的作用:扩展建筑的功能、延长其寿命以及节约能源。约能源。9-19-1防水材料防水材料建筑物主要防水的部位有屋面、墙面、地面及地下室。建筑物主要防水的部位有屋面、墙面、地面及地下室。防水材料的分类:防水材料的分类:刚性防水材料刚性防水材料 防水混凝土、防水砂浆、瓦片防水混凝土、防水砂浆、瓦片柔性防水材料柔性防水材料 防水卷材、

401、防水涂料防水卷材、防水涂料9.9.19.9.1防水卷材防水卷材指具有一定的宽度和厚度并可卷曲的片状定型防水材料。指具有一定的宽度和厚度并可卷曲的片状定型防水材料。主要种类:沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成主要种类:沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材。高分子防水卷材。防水卷材应具有的性能:防水卷材应具有的性能:耐水性耐水性 抵抗抵抗0.2-0.3MPa0.2-0.3MPa的压力水而不渗漏。用不透水性、的压力水而不渗漏。用不透水性、吸水性等指标吸水性等指标温度稳定性温度稳定性 在一定温度变化范围内保持原有性能的能力。在一定温度变化范围内保持原有性能的能力。用耐热度、

402、耐热性等指标表示。用耐热度、耐热性等指标表示。机械强度、延伸性和抗断裂性机械强度、延伸性和抗断裂性 在一定载荷或一定变形的在一定载荷或一定变形的条件下不断裂。用拉力、拉伸强度和断裂伸长率表示。条件下不断裂。用拉力、拉伸强度和断裂伸长率表示。柔韧性柔韧性 在低温条件下保持柔韧性的性能。用柔度和低温弯在低温条件下保持柔韧性的性能。用柔度和低温弯折性等指标表示。折性等指标表示。大气稳定性大气稳定性 在阳光、热、臭氧及其它化学侵蚀介质等因素在阳光、热、臭氧及其它化学侵蚀介质等因素的长期综合作用下保持功能的能力。用耐老化性、热老化保的长期综合作用下保持功能的能力。用耐老化性、热老化保持率表示。持率表示。

403、1 1、沥青防水卷材、沥青防水卷材用原纸、纤维织物、纤维毡等胎体浸涂沥青,表面撒布粉状、用原纸、纤维织物、纤维毡等胎体浸涂沥青,表面撒布粉状、粒状或片状材料而制成的防水卷材。粒状或片状材料而制成的防水卷材。(1 1)常用品种)常用品种1 1)石油沥青纸胎油毡)石油沥青纸胎油毡 按原纸每平米的质量克数分为按原纸每平米的质量克数分为200200、350350、500500三种三种标号;按物理性能分为合格品、一等品和优等品。标号;按物理性能分为合格品、一等品和优等品。规格:宽度规格:宽度915/1000915/1000;面积;面积200.3m200.3m2 2/ /卷卷200200号油毡适用于简易防

404、水、临时性建筑防水、防潮及包装等号油毡适用于简易防水、临时性建筑防水、防潮及包装等350350号和号和500500号油毡用于多层建筑防水。号油毡用于多层建筑防水。2 2)玻璃布胎沥青油毡)玻璃布胎沥青油毡 多用作纸胎油毡的增强附加层和突出部位的防水多用作纸胎油毡的增强附加层和突出部位的防水层(其抗拉强度高、柔韧性好)。层(其抗拉强度高、柔韧性好)。规格:宽度规格:宽度915/1000915/1000;面积;面积200.3m200.3m2 2/ /卷卷3 3)玻纤毡胎沥青油毡)玻纤毡胎沥青油毡 用于屋面或地下防水工程。用于屋面或地下防水工程。规格:宽度规格:宽度10001000;面积;面积200

405、.2m200.2m2 2/ /卷(卷(1515号);号);100.1m100.1m2 2/ /卷卷2525,3535号)号)4 4)黄麻胎沥青油毡)黄麻胎沥青油毡 常用作屋面增强附加层。常用作屋面增强附加层。5 5)铝箔胎油毡)铝箔胎油毡 用于隔汽层用于隔汽层(2 2)应用)应用对于屋面防水,根据对于屋面防水,根据屋面工程技术规范屋面工程技术规范(GB50207-94)GB50207-94):沥青防水卷材仅适用于屋面防水等级为沥青防水卷材仅适用于屋面防水等级为级(一般的工业与级(一般的工业与民用建筑,防水耐用年限为民用建筑,防水耐用年限为1010年)和年)和(非永久性建筑,防水耐用年限(非永久

406、性建筑,防水耐用年限为为5 5年)。年)。级防水多用三毡四油;级防水多用三毡四油;级防水多用二毡三油。级防水多用二毡三油。(3 3)施工用的粘结剂:)施工用的粘结剂:1 1)冷底子油(属于基层处理剂)冷底子油(属于基层处理剂)a.a.构成:构成:3040%3040%的的1010号或号或3030号石油沥青与号石油沥青与6070%6070%的稀释剂(汽油、煤油、的稀释剂(汽油、煤油、柴油)配成。柴油)配成。b.b.制作:将石油沥青加热至制作:将石油沥青加热至180-200180-200度脱水,冷却至度脱水,冷却至130-140130-140度,加入约度,加入约占溶剂占溶剂10%10%的煤油或柴油,

407、等降温至月的煤油或柴油,等降温至月7070度,再加入全部溶剂(汽油)度,再加入全部溶剂(汽油)搅拌均匀即可。搅拌均匀即可。c.c.应用:可在常温下直接涂刷在基层材料(混凝土、砂浆、木材等)的应用:可在常温下直接涂刷在基层材料(混凝土、砂浆、木材等)的干燥表面,溶剂蒸发后形成沥青薄膜,在其上再浇铺沥青胶,二者极干燥表面,溶剂蒸发后形成沥青薄膜,在其上再浇铺沥青胶,二者极易粘合为一体,使整个防水层与基底粘结牢固。易粘合为一体,使整个防水层与基底粘结牢固。2 2)乳化沥青(可代替冷底子油)乳化沥青(可代替冷底子油)3 3)沥青胶(沥青玛蹄脂)沥青胶(沥青玛蹄脂)mastic asphaltmasti

408、c asphaltmastic-mastic-胶、膏、胶粘剂、玛蹄脂胶、膏、胶粘剂、玛蹄脂a.a.构成:沥青与适量的矿粉(石灰石粉构成:沥青与适量的矿粉(石灰石粉/ /滑石粉)或纤维状矿物质(石棉滑石粉)或纤维状矿物质(石棉绒绒/ /石棉粉)填充料的混合物。石棉粉)填充料的混合物。b.b.制作:热用与冷用两种。制作:热用与冷用两种。.热用:将沥青加热脱水后与一定量填料热拌后,趁热施工。热用:将沥青加热脱水后与一定量填料热拌后,趁热施工。.冷用:将沥青熔化脱水后,加入冷用:将沥青熔化脱水后,加入2530%2530%的溶剂,再加入的溶剂,再加入1030%1030%的填料,拌匀即可,可在常温下施工。

409、的填料,拌匀即可,可在常温下施工。.石油沥青玛蹄脂的技术要求石油沥青玛蹄脂的技术要求(GB50207-94)(GB50207-94)标号标号S-60S-60S-65S-65S-70S-70S-75S-75S-80S-80 S-85S-85耐热度(耐热度(4545,5h) 5h) 606065657070757580808585柔韧性(柔韧性(182182,180180度)弯度)弯心圆棒直径心圆棒直径/mm/mm101015151515202025253030粘结力(撕开脱离面积),粘结力(撕开脱离面积), 1/21/2.石油沥青玛蹄脂选用标号石油沥青玛蹄脂选用标号(GB50207-94)(GB

410、50207-94)材料名称材料名称屋面坡度屋面坡度历年最高气温历年最高气温/ 标号标号沥青玛蹄脂沥青玛蹄脂1%3%1%3%3838S-60S-6038413841S-65S-6541454145S-70S-703%15%3%15%3838S-65S-6538413841S-70S-7041454145S-75S-7515%25%15%25%3838S-75S-7538413841S-80S-8041454145S-85S-852.2.高聚物改性沥青防水卷材高聚物改性沥青防水卷材以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层,纤维织物或纤维毡为胎体,粉以合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层,纤维织物或纤维毡为胎

411、体,粉状、粒状、片状或薄膜材料为覆面材料制成的可卷曲片状防水卷材。状、粒状、片状或薄膜材料为覆面材料制成的可卷曲片状防水卷材。(1 1)特点)特点温度稳定性好、拉伸强度高温度稳定性好、拉伸强度高延伸率较大延伸率较大价格适中,属中低档防水卷材价格适中,属中低档防水卷材(2 2)规格)规格 宽度宽度920920,10001000,11001100,面积,面积2020,1515,1111,1010,7.57.5,7 7,5 5m m2 2厚度为厚度为2mm,3mm,4mm,5mm2mm,3mm,4mm,5mm等,一般单层铺设,也可复合使用。施工方法:等,一般单层铺设,也可复合使用。施工方法:热熔法、

412、冷粘法、自粘法。热熔法、冷粘法、自粘法。(3 3)常用品种)常用品种SBSSBS改性沥青防水卷材改性沥青防水卷材以沥青或热塑性弹性体改性沥青浸渍胎基(玻纤毡或聚酯毡),两面涂以沥青或热塑性弹性体改性沥青浸渍胎基(玻纤毡或聚酯毡),两面涂以弹性体沥青涂盖层,上、下表面撒以细砂、矿物粒(片)或覆盖聚以弹性体沥青涂盖层,上、下表面撒以细砂、矿物粒(片)或覆盖聚乙烯膜。乙烯膜。a.a.将将10m10m2 2卷材的重量作为标号,玻纤毡胎基卷材分为卷材的重量作为标号,玻纤毡胎基卷材分为2525号、号、3535号、号、4545号;号;聚酯毡胎基卷材分为聚酯毡胎基卷材分为2525号、号、3535号、号、454

413、5号、号、5555号。号。b.b.按卷材的物理性能分为:合格品、一等品、优等品。按卷材的物理性能分为:合格品、一等品、优等品。c.c.适用于各建筑防水、防潮工程,尤其适于寒冷地区和结构变形频繁的适用于各建筑防水、防潮工程,尤其适于寒冷地区和结构变形频繁的建筑物防水。建筑物防水。3535号以下品种用作多层防水;号以下品种用作多层防水;3535号以上可用作单层或多号以上可用作单层或多层防水的面层,并可采用热熔法施工。层防水的面层,并可采用热熔法施工。APPAPP改性沥青防水卷材改性沥青防水卷材 结构同结构同SBSSBS卷材卷材, ,只是以只是以热塑性塑料热塑性塑料(无规聚丙烯(无规聚丙烯APP)A

414、PP)改性沥青改性沥青代替代替热塑性弹性体热塑性弹性体SBSSBS改性沥青。改性沥青。 特别适用于高温或有强烈太阳辐射地区的建筑防水。特别适用于高温或有强烈太阳辐射地区的建筑防水。(4 4)用于屋面防水)用于屋面防水适用于防水等级为适用于防水等级为级(特别重要的民用建筑和对防水有特级(特别重要的民用建筑和对防水有特殊要求的工业建筑。防水耐用年限为殊要求的工业建筑。防水耐用年限为2525年);年);级和级和级。级。级屋面防水:除规定应有的一道合成高分子防水卷材外,级屋面防水:除规定应有的一道合成高分子防水卷材外,高聚物改性沥青防水卷材可用于应有的三道或三道以上防高聚物改性沥青防水卷材可用于应有的

415、三道或三道以上防水的各层,且厚度不宜小于水的各层,且厚度不宜小于3mm3mm。级屋面防水:在应有的两道防水设防中,应优先采用高级屋面防水:在应有的两道防水设防中,应优先采用高聚物改性沥青防水卷材,且所有卷材厚度不宜小于聚物改性沥青防水卷材,且所有卷材厚度不宜小于3mm3mm。级屋面防水:应有一道防水设防,或两种防水卷材复合级屋面防水:应有一道防水设防,或两种防水卷材复合使用。单独使用,高聚物改性沥青防水卷材的厚度不宜小使用。单独使用,高聚物改性沥青防水卷材的厚度不宜小于于4mm4mm;复合使用,高聚物改性沥青防水卷材的厚度不应小;复合使用,高聚物改性沥青防水卷材的厚度不应小于于2mm.2mm.

416、3 3、合成高分子防水卷材、合成高分子防水卷材以合成橡胶、合成树脂或他们两者的共混体为基料,加入适以合成橡胶、合成树脂或他们两者的共混体为基料,加入适量的化学助剂和填充料等,经混炼、压延、或挤出而制成。量的化学助剂和填充料等,经混炼、压延、或挤出而制成。(1 1)特点)特点拉伸强度和抗撕裂强度高拉伸强度和抗撕裂强度高断裂伸长率大断裂伸长率大耐热性和低温柔性好耐热性和低温柔性好耐腐蚀耐老化耐腐蚀耐老化属于新型高档防水卷材属于新型高档防水卷材(2 2)规格)规格长度长度1010,1515,20m,20m,宽度宽度1 1,1.11.1,2m,2m,厚度分为厚度分为1mm1mm、1.2mm1.2mm、

417、1.5mm1.5mm、2.0mm2.0mm。一般单层铺设,冷粘或自粘施工。一般单层铺设,冷粘或自粘施工。(3 3)常用品种)常用品种1 1)聚氯乙烯()聚氯乙烯(PVC)PVC)防水卷材防水卷材材料组成:聚氯乙烯树脂材料组成:聚氯乙烯树脂+ +填充料填充料+ +改性剂改性剂+ +增塑剂增塑剂分类:分类:S S型(以煤焦油与聚氯乙烯树脂为主料)和型(以煤焦油与聚氯乙烯树脂为主料)和P P型(以增塑聚氯乙型(以增塑聚氯乙烯树脂为主料),后者拉伸强度大。烯树脂为主料),后者拉伸强度大。用于各类建筑的屋面防水工程和水池、堤坝等防水抗用于各类建筑的屋面防水工程和水池、堤坝等防水抗渗工程渗工程2 2)三元

418、乙丙()三元乙丙(EPDM)EPDM)橡胶防水卷材橡胶防水卷材具有优良的耐候性、耐臭氧性和耐热性。具有优良的耐候性、耐臭氧性和耐热性。适用于防水要求高、耐用年限长的工民建的防水工程。适用于防水要求高、耐用年限长的工民建的防水工程。3)3)氯化聚乙烯氯化聚乙烯- -橡胶共混型防水卷材橡胶共混型防水卷材兼具氯化聚乙烯的高强度及优异的耐臭氧、耐老化性兼具氯化聚乙烯的高强度及优异的耐臭氧、耐老化性能,和橡胶类材料的高弹性、高延伸性和良好的低温能,和橡胶类材料的高弹性、高延伸性和良好的低温柔性。柔性。特别适用于寒冷地区或变形较大的建筑防水工程。特别适用于寒冷地区或变形较大的建筑防水工程。(4 4)用于屋

419、面防水)用于屋面防水用于用于、级屋面防水。级屋面防水。级屋面防水:必须至少有一道厚度不小于级屋面防水:必须至少有一道厚度不小于1.5mm1.5mm的合的合成高分子防水卷材。成高分子防水卷材。级屋面防水:可采用一道或两道厚度不小于级屋面防水:可采用一道或两道厚度不小于1.2mm1.2mm的的合成高分子防水卷材。合成高分子防水卷材。级屋面防水:可采用一道厚度不小于级屋面防水:可采用一道厚度不小于1.2mm1.2mm的合成高分的合成高分子防水卷材。子防水卷材。9.1.29.1.2防水涂料防水涂料1 1、定义、定义 防水涂料是一种流态或半流态物质,可用刷、喷等防水涂料是一种流态或半流态物质,可用刷、喷

420、等工艺涂布在基层表面,经溶剂或水分挥发或各组分间的化工艺涂布在基层表面,经溶剂或水分挥发或各组分间的化学反应,形成具有一定弹性和一定厚度的连续薄膜,使基学反应,形成具有一定弹性和一定厚度的连续薄膜,使基层与水隔绝,起到防水、防潮的作用。层与水隔绝,起到防水、防潮的作用。2 2、适用条件、适用条件 各种复杂不规则部位的防水,能形成连续、完各种复杂不规则部位的防水,能形成连续、完整的防水膜。用于屋面防水、地下室防水、地面防水防渗整的防水膜。用于屋面防水、地下室防水、地面防水防渗工程。工程。3 3、分类、分类1 1)按液态类型分为:)按液态类型分为:溶剂型溶剂型 粘结性好,污染环境粘结性好,污染环境

421、水乳型水乳型 粘结性差些,有发展前途粘结性差些,有发展前途反应型反应型2 2)按成膜物质分类)按成膜物质分类沥青类沥青类高聚物改性沥青类高聚物改性沥青类合成高分子类合成高分子类4 4、防水涂料应具备的性能、防水涂料应具备的性能固体含量固体含量 与成膜厚度及涂膜质量密切相关。与成膜厚度及涂膜质量密切相关。耐热度耐热度 指成膜后的膜层在高温下不发生软化变形、不留指成膜后的膜层在高温下不发生软化变形、不留流淌。流淌。柔性柔性 指膜层在低温下保持柔韧的性能。指膜层在低温下保持柔韧的性能。不透水性不透水性 一定水压,一定时间内不出现渗漏的性能。一定水压,一定时间内不出现渗漏的性能。延伸性延伸性 防水涂膜

422、适应基层变形的能力。防水涂膜适应基层变形的能力。5 5、常用防水涂料、常用防水涂料1 1)沥青基防水涂料)沥青基防水涂料 主要用于主要用于、级屋面防水、混凝土地级屋面防水、混凝土地下室防水和卫生间防水。下室防水和卫生间防水。石灰乳化沥青防水涂料石灰乳化沥青防水涂料 以石油沥青为基料,石灰膏为乳以石油沥青为基料,石灰膏为乳化剂,在机械强制搅拌下将沥青乳化制成。无毒、不燃、化剂,在机械强制搅拌下将沥青乳化制成。无毒、不燃、可在潮湿基层上施工。可在潮湿基层上施工。膨润土乳化沥青防水涂料膨润土乳化沥青防水涂料 水性石棉沥青防水涂料水性石棉沥青防水涂料 (2 2)高聚物改性沥青防水涂料)高聚物改性沥青防

423、水涂料 主要用于主要用于、级屋级屋面防水、地面、混凝土地下室防水和卫生间防水。面防水、地面、混凝土地下室防水和卫生间防水。再生橡胶改性沥青防水涂料再生橡胶改性沥青防水涂料氯丁橡胶改性沥青防水涂料氯丁橡胶改性沥青防水涂料SBSSBS橡胶改性沥青防水涂料橡胶改性沥青防水涂料聚氯乙烯改性沥青防水涂料聚氯乙烯改性沥青防水涂料(3 3)合成高分子防水涂料)合成高分子防水涂料 主要用于主要用于、级屋面防水、级屋面防水、地面、地下室、水池防水和卫生间防水。地面、地下室、水池防水和卫生间防水。聚氨酯防水涂料聚氨酯防水涂料丙烯酸酯防水涂料丙烯酸酯防水涂料环氧树脂防水涂料环氧树脂防水涂料有机硅防水涂料有机硅防水涂

424、料9.1.39.1.3建筑密封材料建筑密封材料1 1、定义、定义 能承受位移并具有高气密性及水密性而嵌入建筑能承受位移并具有高气密性及水密性而嵌入建筑接缝中的接缝中的定型定型和和不定型不定型材料。材料。2 2、具备的性能、具备的性能高水密性和气密性高水密性和气密性良好的粘结性良好的粘结性良好的耐高、低温性良好的耐高、低温性良好的耐老化性良好的耐老化性一定的弹塑性和拉伸一定的弹塑性和拉伸- -压缩循环性能压缩循环性能3 3、常用密封材料、常用密封材料1 1)沥青嵌缝油膏)沥青嵌缝油膏 组成:石油沥青组成:石油沥青+ +改性材料改性材料+ +稀释剂稀释剂+ +填充料填充料应用:应用: 屋面、墙面、

425、沟槽、混凝土路面的防水嵌缝材料。屋面、墙面、沟槽、混凝土路面的防水嵌缝材料。施工:将缝内清理干净,涂刷冷底子油(石油沥青施工:将缝内清理干净,涂刷冷底子油(石油沥青+ +稀释稀释剂)待其干后即嵌填油膏。剂)待其干后即嵌填油膏。2 2)聚氯乙烯接缝膏和塑料油膏)聚氯乙烯接缝膏和塑料油膏组成:煤焦油和聚氯乙烯树脂粉组成:煤焦油和聚氯乙烯树脂粉+ +增塑剂(邻苯二甲酸二增塑剂(邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂)丁酯、邻苯二甲酸二辛脂)+ +稳定剂(三盐基硫酸铝、硬稳定剂(三盐基硫酸铝、硬脂酸钙)脂酸钙)+ +填充料(滑石粉、石英粉)填充料(滑石粉、石英粉) 在在140140度下塑化而度下塑化而成。

426、成。应用:应用: 用于屋面嵌缝或表面涂布做防水层、水渠、管道用于屋面嵌缝或表面涂布做防水层、水渠、管道接缝、工业厂房自防水屋面嵌缝、大型墙板嵌缝。接缝、工业厂房自防水屋面嵌缝、大型墙板嵌缝。3 3)丙烯酸类密封膏)丙烯酸类密封膏组成:组成: 丙烯酸树脂丙烯酸树脂+ +增塑剂增塑剂+ +分散剂分散剂+ +碳酸钙碳酸钙+ +增量剂增量剂应用:应用: 屋面、墙板、门、窗嵌缝,缝宽一般屋面、墙板、门、窗嵌缝,缝宽一般9-15mm9-15mm,不,不宜太大。因耐水性不强,不宜用于广场、公路、桥面的接宜太大。因耐水性不强,不宜用于广场、公路、桥面的接缝以及水池、堤坝等水下接缝。缝以及水池、堤坝等水下接缝。

427、4 4)聚氨酯密封膏)聚氨酯密封膏组成:组成: 双组分构成,甲组双组分构成,甲组- -含有异氰酸基的预聚体;含有异氰酸基的预聚体;乙组分乙组分- -含有多羟基的固化剂与增塑剂、填充料、稀释剂。使含有多羟基的固化剂与增塑剂、填充料、稀释剂。使用时将甲乙两组按比例混合。用时将甲乙两组按比例混合。应用:应用: 特别适于游泳池工程,以及公路、机场跑道的接特别适于游泳池工程,以及公路、机场跑道的接缝补缝、玻璃、金属材料的嵌缝。缝补缝、玻璃、金属材料的嵌缝。5 5)硅酮密封膏)硅酮密封膏组成:组成: 氧烷聚合物氧烷聚合物+ +硫化剂硫化剂+ +硫化促进剂硫化促进剂+ +填料填料应用:应用: 分为分为F F

428、类与类与G G类类a.a.F F类适于预制混凝土墙板、水泥板、大理石板的外墙接缝,类适于预制混凝土墙板、水泥板、大理石板的外墙接缝,混凝土和金属框架的粘结,卫生间和公路接缝的防水密混凝土和金属框架的粘结,卫生间和公路接缝的防水密封。封。b.b.G G类主要用于镶嵌玻璃和建筑门、窗的密封。类主要用于镶嵌玻璃和建筑门、窗的密封。9-29-2灌浆材料灌浆材料1 1、定义、定义 在压力作用下注入构筑物的缝隙孔洞中,具有增加在压力作用下注入构筑物的缝隙孔洞中,具有增加承载能力、防止渗漏以及提高结构的整体性能等效果的一承载能力、防止渗漏以及提高结构的整体性能等效果的一种工程材料。种工程材料。2 2、分类、

429、分类 1 1)固粒灌浆材料固粒灌浆材料水泥浆水泥浆黏土浆黏土浆水泥黏土浆水泥黏土浆2 2)化学灌浆材料)化学灌浆材料甲基丙烯酸甲酯(甲凝)甲基丙烯酸甲酯(甲凝)丙烯酰胺(丙凝)丙烯酰胺(丙凝)聚氨酯(氰凝)聚氨酯(氰凝)环氧树脂环氧树脂木质素和水玻璃等木质素和水玻璃等3 3、具备的性能、具备的性能良好的可灌性良好的可灌性胶凝时间可调性胶凝时间可调性良好的粘结性良好的粘结性良好的强度良好的强度良好的抗渗性、耐久性良好的抗渗性、耐久性4 4、常用灌浆材料、常用灌浆材料1 1)水泥灌浆材料)水泥灌浆材料主要成分:各类硅酸盐水泥主要成分:各类硅酸盐水泥+ +水水+ +外加剂(有时加砂子)外加剂(有时加

430、砂子)特点:胶结性能好、无毒、固结强度高、施工方便、成本特点:胶结性能好、无毒、固结强度高、施工方便、成本低。低。应用:适于灌缝的宽度大于应用:适于灌缝的宽度大于0.15mm0.15mm或渗透系数大于或渗透系数大于1m/d1m/d的的岩层。用于岩石、基础或结构物的加固和防渗堵漏、后张岩层。用于岩石、基础或结构物的加固和防渗堵漏、后张法预应力混凝土的孔道灌浆以及制作压浆混凝土。法预应力混凝土的孔道灌浆以及制作压浆混凝土。2)2)水玻璃灌浆材料水玻璃灌浆材料主要成分:硅酸钠主要成分:硅酸钠(Na(Na2 2O OnSiOnSiO2 2 )或硅酸钾(模数)或硅酸钾(模数2.4-2.4-2.62.6)

431、+ +水水+ +促凝剂促凝剂特点:具有较强的粘结性,在促凝剂作用下能快速形成硅特点:具有较强的粘结性,在促凝剂作用下能快速形成硅酸凝胶,填充缝隙及毛细孔(酸凝胶,填充缝隙及毛细孔(0.5mm0.5mm),耐酸碱、耐),耐酸碱、耐高温。高温。应用:土质基础或结构的加固及防渗堵漏。应用:土质基础或结构的加固及防渗堵漏。3 3)环氧树脂灌浆材料)环氧树脂灌浆材料主要成分:主要成分: 环氧树脂(主要是双酚环氧树脂(主要是双酚A A型)型)+ +固化剂、促进固化剂、促进剂(如乙二胺)剂(如乙二胺)+ +稀释剂(苯、二甲苯、丙酮)稀释剂(苯、二甲苯、丙酮)+ +增塑剂增塑剂(邻苯二甲酸二丁酯)。(邻苯二甲

432、酸二丁酯)。特点:强度高、粘结力强、收缩小及化学稳定性好。特点:强度高、粘结力强、收缩小及化学稳定性好。应用:应用: 重要结构裂缝的修复和漏水裂缝的处理。重要结构裂缝的修复和漏水裂缝的处理。4 4)甲基丙烯酸甲酯灌浆材料(甲凝)甲基丙烯酸甲酯灌浆材料(甲凝)主要成分:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯主要成分:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯+ +氧化剂(过氧化剂(过氧化苯甲酰)氧化苯甲酰)+ +还原剂(二甲基苯胺)还原剂(二甲基苯胺)+ +抗氧剂抗氧剂( (对苯亚磺酸)对苯亚磺酸)特点:灌浆时粘度比水低,渗透力强,扩散半径大,可灌缝特点:灌浆时粘度比水低,渗透力强,扩散半径大,可灌缝隙隙0.05-

433、0.1mm0.05-0.1mm;聚合后强度和粘结力很高,光稳定性及耐酸;聚合后强度和粘结力很高,光稳定性及耐酸碱性好。碱性好。应用:应在干燥条件下使用,不宜直接堵漏。可用于大坝、应用:应在干燥条件下使用,不宜直接堵漏。可用于大坝、油管、船坞和基础等混凝土的补强与堵漏。油管、船坞和基础等混凝土的补强与堵漏。5 5)丙烯酰胺灌浆材料(丙凝)丙烯酰胺灌浆材料(丙凝)主要成分:丙烯酰胺主要成分:丙烯酰胺+ +交联剂、促进剂、引发剂交联剂、促进剂、引发剂特点:特点: 粘度低(与水接近),可灌性极好;强度低,有一粘度低(与水接近),可灌性极好;强度低,有一定毒性,干燥条件下会产生收缩裂缝。掺加脲醛树脂或水

434、泥定毒性,干燥条件下会产生收缩裂缝。掺加脲醛树脂或水泥可提高其强度。可提高其强度。应用应用: : 用于大坝、基础等混凝土的补强、堵漏及防渗。用于大坝、基础等混凝土的补强、堵漏及防渗。6 6)聚氨酯灌浆材料(氰凝)聚氨酯灌浆材料(氰凝)主要成分:主要成分: 多异氰酸脂、含羟化合物、稀释剂、阻聚剂多异氰酸脂、含羟化合物、稀释剂、阻聚剂促进剂促进剂特点:特点: 聚合体抗渗强、结石后强度高,胶凝工作时间可聚合体抗渗强、结石后强度高,胶凝工作时间可控。控。应用:应用: 地下工程的渗漏补强和混凝土工程结构补强。地下工程的渗漏补强和混凝土工程结构补强。9-39-3绝热材料绝热材料9.3.19.3.1绝热材料

435、的绝热机理绝热材料的绝热机理1 1、热量的传递方式、热量的传递方式导热:导热: 由于物体各部分直接接触的物质质点(分子、原由于物体各部分直接接触的物质质点(分子、原子、自由电子)做热运动而引起的热能传递过程。子、自由电子)做热运动而引起的热能传递过程。对流:对流: 较热的液体或气体因热膨胀,密度减小而上升,较热的液体或气体因热膨胀,密度减小而上升,较冷的液体或气体补充过来,形成热的循环传递。较冷的液体或气体补充过来,形成热的循环传递。热辐射:靠电磁波传递热量。热辐射:靠电磁波传递热量。实际的传热实际的传热 根据热源不同及传热介质的不同往往以一种为根据热源不同及传热介质的不同往往以一种为主同时存

436、在其他方式。主同时存在其他方式。墙体等实体结构以导热为主。墙体等实体结构以导热为主。2 2、热量通过围护结构的计算、热量通过围护结构的计算1)1)总的传热量总的传热量Q=Q=(t(t1 1-t-t2 2) ) F FZ/aZ/aQ Q总的传热量,总的传热量,J J或或kcal;kcal;材料的导热系数,材料的导热系数,W/(mW/(mK)K)或或kcal/kcal/(m mh h););t t1,1,t t2 2 壁体内、外表面的温度,壁体内、外表面的温度,K K或或;F F导热表面积,导热表面积,m m2 2; ;ZZ传热时间,传热时间,s s或或h.h.aa壁体厚度,壁体厚度,m.m.由上

437、式可知,降低传热量的方法:由上式可知,降低传热量的方法:采用采用值较小的材料值较小的材料增加壁厚增加壁厚a a多数建材的导热系数值介于多数建材的导热系数值介于0.029-3.490.029-3.49 W/(m W/(mK)K);建筑中,把导热系数值小于建筑中,把导热系数值小于0.23 W/(m0.23 W/(mK)K)的材料称为的材料称为绝热材绝热材料。料。2 2)热流强度与热阻)热流强度与热阻热流强度热流强度 q= q= (t(t1 1-t-t2 2)/a )/a 热阻热阻 R=a/R=a/3 3、绝热材料的类型、绝热材料的类型1 1)多孔性)多孔性 沿固相传热路线加长;沿气孔传热阻力增大。

438、沿固相传热路线加长;沿气孔传热阻力增大。2 2)纤维型)纤维型3 3)反射型)反射型材料对热辐射的能量反射率材料对热辐射的能量反射率B=IB=IB B/I/I0.0.。铝箔反射率为铝箔反射率为0.95.0.95.I0IBIA应用实例:热反射玻璃(镀覆金属膜或金属氧化膜),利乐应用实例:热反射玻璃(镀覆金属膜或金属氧化膜),利乐枕包装奶。枕包装奶。9.3.29.3.2绝热材料的性能绝热材料的性能1 1、导热系数、导热系数受到以下因素的影响:受到以下因素的影响:材料的物质构成:化学组成和分子结构较简单的物质比结材料的物质构成:化学组成和分子结构较简单的物质比结构复杂的物质有较大的导热系数。如钢材比

439、木材导热系数构复杂的物质有较大的导热系数。如钢材比木材导热系数大。大。孔隙率:孔隙率越大,一般来说,导热系数越小。孔隙率:孔隙率越大,一般来说,导热系数越小。温度温度: : 导热系数随温度升高而增大。导热系数随温度升高而增大。湿度:湿度: 材料受潮吸水后,会使导热系数增大。因为水的材料受潮吸水后,会使导热系数增大。因为水的导热系数比空气的大导热系数比空气的大2020倍;而冰的则为空气的倍;而冰的则为空气的8080倍左右。倍左右。热流方向:热流方向与纤维长度方向垂直时的导热系数大热流方向:热流方向与纤维长度方向垂直时的导热系数大于热流方向与纤维长度方向平行时的导热系数。于热流方向与纤维长度方向平

440、行时的导热系数。2 2、温度稳定性、温度稳定性3 3、吸湿性、吸湿性 绝热材料外面要做防潮层。绝热材料外面要做防潮层。4 4、强度、强度 主要为抗压与抗折强度。主要为抗压与抗折强度。绝热材料一般要达到以下要求:绝热材料一般要达到以下要求:导热系数不宜大于导热系数不宜大于0.23W/(m0.23W/(mK)K);表观密度或堆积密度不宜大于表观密度或堆积密度不宜大于600kg/m600kg/m3 3; ;块状材料的抗压强度不低于块状材料的抗压强度不低于0.3MPa0.3MPa;在实际使用温度下,具有稳定性。在实际使用温度下,具有稳定性。9.3.39.3.3常用绝热材料及其性能常用绝热材料及其性能1

441、 1、硅藻土、硅藻土导热系数导热系数=0.06W/(m=0.06W/(mK)K)使用温度使用温度900900用作填充料或制砖用作填充料或制砖2 2、膨胀蛭石(将粒状天然蛭石、膨胀蛭石(将粒状天然蛭石煅烧,使其膨胀煅烧,使其膨胀5-10倍,成蜂窝泡沫状)倍,成蜂窝泡沫状) 堆积密度:堆积密度:80-20080-200kg/m3 耐碱不耐酸,电绝缘性不好,吸水性较强耐碱不耐酸,电绝缘性不好,吸水性较强导热系数导热系数=0.046-0.07W/(m=0.046-0.07W/(mK)K)使用温度使用温度1000-11001000-1100用作填充料或与水泥及水玻璃制作用作填充料或与水泥及水玻璃制作膨胀

442、蛭石制品。如膨胀蛭石轻集料膨胀蛭石制品。如膨胀蛭石轻集料混凝土墙板等轻质构件在工程应用广泛。混凝土墙板等轻质构件在工程应用广泛。3、膨胀珍珠岩(将天然珍珠岩颗粒高温加热,使其膨胀成蜂窝泡沫状)、膨胀珍珠岩(将天然珍珠岩颗粒高温加热,使其膨胀成蜂窝泡沫状) 堆积密度:堆积密度:70250kg/m3导热系数导热系数=0.047-0.07W/(m=0.047-0.07W/(mK)K)使用温度使用温度-200-800-200-800,耐腐蚀,不燃烧耐腐蚀,不燃烧缺点是易吸水,要做防水封闭层。缺点是易吸水,要做防水封闭层。用其散粒层做屋面防水,用胶粘剂将其散粒制成板、砖、管瓦等产品,用其散粒层做屋面防水

443、,用胶粘剂将其散粒制成板、砖、管瓦等产品,也可混凝土、砂浆骨料提高保温性也可混凝土、砂浆骨料提高保温性。4 4、发泡粘土、发泡粘土 加热使粘土膨胀具有绝热性,用作填充材料或混凝土轻骨料。加热使粘土膨胀具有绝热性,用作填充材料或混凝土轻骨料。导热系数导热系数=0.105W/(m=0.105W/(mK)K)5 5、轻质混凝土、轻质混凝土轻骨料混凝土轻骨料混凝土=0.222W/(mK)(=0.222W/(mK)(水玻璃水玻璃+ +陶粒陶粒+ +蛭石砂蛭石砂+ +水)水)泡沫混凝土泡沫混凝土=0.082-0.186W/(mK)=0.082-0.186W/(mK)由发泡剂、水泥、粉煤灰、石粉由发泡剂、水

444、泥、粉煤灰、石粉等制成,内部空隙细小(小于等制成,内部空隙细小(小于2mm2mm)而封闭,保温、隔音性能优于加)而封闭,保温、隔音性能优于加气混凝土,表观密度可低于气混凝土,表观密度可低于500kg/m500kg/m3 3。 加气混凝土(加气块)加气混凝土(加气块)=0.093-0.164W/(mK)=0.093-0.164W/(mK),内部空隙细小(小,内部空隙细小(小于于2mm2mm)而联通,表观密度多大于)而联通,表观密度多大于500kg/m500kg/m3 3 。6 6、微孔硅酸钙、微孔硅酸钙7 7、泡沫玻璃、泡沫玻璃8 8、岩棉、玻璃棉及矿渣棉、岩棉、玻璃棉及矿渣棉以岩石、砂、矿渣及

445、辅料为原料高温熔化成液体,通过喷吹、以岩石、砂、矿渣及辅料为原料高温熔化成液体,通过喷吹、离心等工艺制成的棉丝状保温材料。离心等工艺制成的棉丝状保温材料。特点:质轻、耐高温、防腐、保温、吸音、防火特点:质轻、耐高温、防腐、保温、吸音、防火原棉表观密度:原棉表观密度:50-200kg/m3 50-200kg/m3 制品表观密度:约制品表观密度:约80kg/m380kg/m3制品:板材、毡、管、壳等,如装饰吸音板、防火保温板、制品:板材、毡、管、壳等,如装饰吸音板、防火保温板、防水卷材、管道保温毡、墙体复合保温层、屋面保温层、防水卷材、管道保温毡、墙体复合保温层、屋面保温层、隔音防火门。隔音防火门

446、。9 9、陶瓷纤维、陶瓷纤维10 10 、吸热玻璃、吸热玻璃11 11 、热反射玻璃、热反射玻璃12 12 、中空玻璃、中空玻璃13 13 、窗用绝热薄膜(贴在玻璃上)、窗用绝热薄膜(贴在玻璃上)14 14 、泡沫塑料、泡沫塑料聚氨基甲酸酯泡沫塑料聚氨基甲酸酯泡沫塑料 屋面、墙面绝热,吸声、浮力、屋面、墙面绝热,吸声、浮力、包装、衬垫。包装、衬垫。聚苯乙烯泡沫塑料聚苯乙烯泡沫塑料聚氯乙烯泡沫塑料聚氯乙烯泡沫塑料15 15 、碳化软木板、碳化软木板 将软木外皮破碎、加热处理制成。将软木外皮破碎、加热处理制成。16 16 、纤维板、纤维板 17 17 、蜂窝板、蜂窝板 两块较薄的面板,夹一层较厚的

447、蜂窝状芯板。两块较薄的面板,夹一层较厚的蜂窝状芯板。9-49-4吸声隔声材料(吸声隔声材料(sound-absorbing materialsound-absorbing material)9.4.19.4.1概述概述1 1、吸声系数、吸声系数=E/E=E/E0 0E-E-被材料吸收的声能被材料吸收的声能E E0 0 -入射声能入射声能2 2、吸声材料、吸声材料 对于对于125125、250250、500500、10001000、20002000、4000Hz4000Hz六六个频率的个频率的平均吸声系数大于平均吸声系数大于0.20.2的材料的材料。3 3、吸声材料应用、吸声材料应用音乐厅、影剧

448、院、大会堂、播音室内部的墙面、地面、顶音乐厅、影剧院、大会堂、播音室内部的墙面、地面、顶棚等部位。棚等部位。材料强度较低且易吸湿,安装位置在一定高度以上,以免材料强度较低且易吸湿,安装位置在一定高度以上,以免撞坏,且要做防水、防腐、防蛀处理。撞坏,且要做防水、防腐、防蛀处理。9.4.29.4.2吸声材料的类型及其结构形式吸声材料的类型及其结构形式1 1、多孔性吸声材料、多孔性吸声材料吸声原理:声波引起孔隙内的空气震荡,使相当一部分声能吸声原理:声波引起孔隙内的空气震荡,使相当一部分声能转化为热能而被吸收。转化为热能而被吸收。(1 1)材料表观密度及构造的影响)材料表观密度及构造的影响表观密度表

449、观密度, 低频吸声效果低频吸声效果,高频吸声,高频吸声孔隙率孔隙率,孔隙细小,孔隙细小吸声效果吸声效果(2 2)材料厚度)材料厚度厚度厚度 低频吸声效果低频吸声效果(3 3)背后空气层的厚度)背后空气层的厚度 一般一般5-15mm5-15mm等于等于1/41/4波长的奇数倍时,吸声效果最好波长的奇数倍时,吸声效果最好(4 4)表面特征)表面特征表面的空洞和开口孔隙对吸声是有利的。表面的空洞和开口孔隙对吸声是有利的。2 2、薄板振动吸声结构、薄板振动吸声结构 薄板固定在墙或顶棚的龙骨上,背后薄板固定在墙或顶棚的龙骨上,背后留有空气层留有空气层建筑中常用薄板振动吸声结构的共振频率为建筑中常用薄板振

450、动吸声结构的共振频率为80-300Hz80-300Hz常用板为:胶合板、薄木板、硬质纤维板、石膏板、石棉常用板为:胶合板、薄木板、硬质纤维板、石膏板、石棉水泥板、金属板水泥板、金属板3 3、共振腔吸声结构、共振腔吸声结构4 4、穿孔板组合共振腔吸声结构、穿孔板组合共振腔吸声结构5 5、柔性吸声材料、柔性吸声材料 具有密闭气孔和一定弹性,如具有密闭气孔和一定弹性,如PVCPVC泡沫板泡沫板6 6、悬挂空间吸声体、悬挂空间吸声体7 7、帘幕吸声体、帘幕吸声体9.4.39.4.3隔声材料隔声材料1 1、声波透射系数、声波透射系数=E=E/E/E0 0E E0 0-入射总声能入射总声能E E透过材料的

451、声能透过材料的声能2 2、空气声、空气声 经由空气直接传播或声波使材料或构件产生振动,经由空气直接传播或声波使材料或构件产生振动,使声音传至另一空间。使声音传至另一空间。3 3、结构声(固体声)、结构声(固体声) 由于机械振动或撞击使材料或构件振由于机械振动或撞击使材料或构件振动发声。动发声。4 4、隔声材料、隔声材料(1 1)对于空气声)对于空气声选择密实厚重的材料,如粘土砖、钢板、钢筋混凝土等。选择密实厚重的材料,如粘土砖、钢板、钢筋混凝土等。(2 2)对于结构声)对于结构声采用弹性材料作为楼板面层,如厚地毯、软木地板等。采用弹性材料作为楼板面层,如厚地毯、软木地板等。在楼板基层与面层间加

452、弹性垫层材料,如矿棉毡、玻璃棉在楼板基层与面层间加弹性垫层材料,如矿棉毡、玻璃棉毡、橡胶板、软质纤维板等。毡、橡胶板、软质纤维板等。在楼板基层下设置弹性吊顶,如纤维板、石膏板、板条吊在楼板基层下设置弹性吊顶,如纤维板、石膏板、板条吊顶。顶。第十章装饰材料第十章装饰材料10-110-1概述概述1 1、装饰材料的分类、装饰材料的分类1 1)按部位分为)按部位分为外墙装饰材料外墙装饰材料内墙装饰材料内墙装饰材料地面装饰材料地面装饰材料顶棚装饰材料顶棚装饰材料其它其它-门窗、龙骨、卫生洁具、建筑五金门窗、龙骨、卫生洁具、建筑五金2 2)按化学组成分为)按化学组成分为无机装饰材料无机装饰材料 包括金属与

453、非金属包括金属与非金属有机装饰材料有机装饰材料2 2、建筑装饰材料的性能、建筑装饰材料的性能颜色、光泽、透明性颜色、光泽、透明性质感质感形状与尺寸形状与尺寸立体造型立体造型耐玷污性、易洁性与、耐擦性耐玷污性、易洁性与、耐擦性10-210-2装饰石材装饰石材10.2.110.2.1天然石材天然石材1 1、装饰用岩石、装饰用岩石火成岩火成岩花岗岩、玄武岩花岗岩、玄武岩沉积岩沉积岩石灰岩(青石)、砂岩石灰岩(青石)、砂岩变质岩变质岩大理石、石英岩大理石、石英岩2 2、石板、石板1 1)天然大理石)天然大理石( (云南大理城)云南大理城)成分成分 CaOMgOSiOCaOMgOSiO2 2特点特点 较

454、致密、强度高、吸水率低、表面硬度不大、耐风较致密、强度高、吸水率低、表面硬度不大、耐风化差化差品种品种 白色(汉白玉,耐风化可用于室外)、彩色白色(汉白玉,耐风化可用于室外)、彩色规格规格 长度长度300-1220mm,300-1220mm,宽度宽度150-915mm150-915mm,厚度多为,厚度多为20mm,20mm,也有较薄的品种也有较薄的品种质量等级质量等级 优等品优等品A A、一等品、一等品B B、合格品、合格品标记标记房山汉白玉()房山汉白玉() )天然花岗石)天然花岗石主要成分主要成分特点致密强度高耐久耐风化耐火性差(含石特点致密强度高耐久耐风化耐火性差(含石英,受热膨胀)英,

455、受热膨胀)品种北京白虎涧,济南青,四川石棉红,湖北将军红,品种北京白虎涧,济南青,四川石棉红,湖北将军红,山西灵邱贵妃红;国际:巴西黑,非洲黑,印度红。山西灵邱贵妃红;国际:巴西黑,非洲黑,印度红。标记标记济南青()济南青() 镜面镜面普型(异型)普型(异型)、天然石材的放射性问题、天然石材的放射性问题大多数石材放射性极小,不会危害人体健康大多数石材放射性极小,不会危害人体健康花岗石及部分大理石放射性等级:花岗石及部分大理石放射性等级: A A,B(B(不能用于居室室不能用于居室室内),内),C(C(只用于室外)只用于室外)10.2.210.2.2人造石材人造石材1 1、水泥型人造大理石、水泥

456、型人造大理石硅酸盐(铝酸盐)水泥硅酸盐(铝酸盐)水泥+ +砂砂+ +碎花岗石碎花岗石+ +水水浇筑成型、养护、抛光浇筑成型、养护、抛光2 2、树脂型人造大理石、树脂型人造大理石不饱和聚酯不饱和聚酯+ +石英砂石英砂+ +大理石、方解石粉大理石、方解石粉+ +固化剂固化剂3 3、复合型人造大理石、复合型人造大理石采用无机与有机两种胶凝材料制成。采用无机与有机两种胶凝材料制成。4 4、烧结型人造大理石、烧结型人造大理石长石、石英、辉石、方解石长石、石英、辉石、方解石+ +铁矿粉铁矿粉+ +高岭土高岭土10001000度窑中烧结而成。度窑中烧结而成。10-310-3建筑陶瓷装饰制品建筑陶瓷装饰制品1

457、0.3.110.3.1陶瓷的基本知识陶瓷的基本知识1 1、陶瓷的分类、陶瓷的分类(1 1)陶质制品)陶质制品 特点:原料要求不高,有一定的吸水率(大于特点:原料要求不高,有一定的吸水率(大于10%10%),断),断面无光,不透明,敲击声哑,可施釉,也可无釉。面无光,不透明,敲击声哑,可施釉,也可无釉。制品:制品: 砖瓦、陶管、盆罐(粗陶,多为一次烧成);建砖瓦、陶管、盆罐(粗陶,多为一次烧成);建筑精陶(釉面砖)、美术精陶、日用精陶(精陶,两次烧筑精陶(釉面砖)、美术精陶、日用精陶(精陶,两次烧成)。成)。(2 2)瓷质制品)瓷质制品特点:原料质量要求高,坯体致密,吸水率低于特点:原料质量要求

458、高,坯体致密,吸水率低于1%1%,敲击,敲击声脆,通常施釉。声脆,通常施釉。制品:制品: 日用餐具、茶具、陈列瓷、美术瓷等。日用餐具、茶具、陈列瓷、美术瓷等。(3 3)炻质制品:)炻质制品: 性能介于陶与瓷之间。制品有外墙砖、地性能介于陶与瓷之间。制品有外墙砖、地砖、宜兴紫砂陶(细炻器)。砖、宜兴紫砂陶(细炻器)。2 2、生产陶瓷制品用原材料、生产陶瓷制品用原材料(1 1)可塑性物料)可塑性物料粘土粘土 主要矿物为含水铝硅酸盐、杂质有云母、铁化合物、石英主要矿物为含水铝硅酸盐、杂质有云母、铁化合物、石英等。可细分为:等。可细分为:耐火粘土耐火粘土 耐火度耐火度15001500以上,原料杂质少,

459、焙烧后坯体以上,原料杂质少,焙烧后坯体色白,色白,-内墙面砖、瓷器。内墙面砖、瓷器。难熔粘土难熔粘土 耐火度耐火度1350-1500 1350-1500 ,制造,制造外墙面砖、地砖。外墙面砖、地砖。易熔粘土易熔粘土 耐火度耐火度1350 1350 以下,生产普通砖瓦。以下,生产普通砖瓦。(2 2)助熔物料(助熔剂)助熔物料(助熔剂)作用作用 使烧结温度使烧结温度,密实度和强度密实度和强度,其副作用:耐其副作用:耐火度、体积稳定性、高温下抗变形能力火度、体积稳定性、高温下抗变形能力。常用品种常用品种 长石、铁化合物、碳酸钙(镁)。长石、铁化合物、碳酸钙(镁)。(3)3)有机物料有机物料 锯末、糠

460、皮、煤粉锯末、糠皮、煤粉提高原料的可塑性。提高原料的可塑性。3 3、成型方法、成型方法( (焙烧前)焙烧前)半干压法半干压法 将含水将含水5%-8%5%-8%的坯料加压(的坯料加压(10-25MPa)10-25MPa)成型。成型。浇注法浇注法 将含水率达将含水率达40%40%呈泥浆状的原料在位于传送带上呈泥浆状的原料在位于传送带上的耐火质多孔垫板上浇注成型。可实现机械化、自动化生的耐火质多孔垫板上浇注成型。可实现机械化、自动化生产。产。4 4、生产工艺、生产工艺10.3.210.3.2陶瓷的装饰陶瓷的装饰1 1、釉的作用与分类、釉的作用与分类(1 1)作用)作用 覆盖于陶瓷坯体表面的玻璃质薄层

461、(覆盖于陶瓷坯体表面的玻璃质薄层(120-120-140140m)m),使陶瓷制品表面密实、光亮、不吸水、抗腐蚀、,使陶瓷制品表面密实、光亮、不吸水、抗腐蚀、耐风化、易清洗及装饰作用。耐风化、易清洗及装饰作用。(2 2)原料)原料 天然原料天然原料 高岭土、长石、石英、石灰石、滑石、含锂矿高岭土、长石、石英、石灰石、滑石、含锂矿物、含锆矿物物、含锆矿物化工原料(助剂)化工原料(助剂) 工业硼砂、硝酸钾、碳酸钙、氧化锌工业硼砂、硝酸钾、碳酸钙、氧化锌(助熔剂);工业纯氧化钛、氧化锑、铅丹、氟硅酸钠(助熔剂);工业纯氧化钛、氧化锑、铅丹、氟硅酸钠(乳浊剂);钴、锰、铁、镍、铬的化合物(着色剂)。(

462、乳浊剂);钴、锰、铁、镍、铬的化合物(着色剂)。(3 3)分类)分类釉常见的分类见下表釉常见的分类见下表: :分类方法分类方法种类种类按坯体种类按坯体种类瓷器釉、陶器釉、炻器釉瓷器釉、陶器釉、炻器釉按化学组成按化学组成长石釉、石灰釉、滑石釉、混合釉、硼釉、长石釉、石灰釉、滑石釉、混合釉、硼釉、铅硼釉、食盐釉、土釉铅硼釉、食盐釉、土釉按烧成温度按烧成温度易熔釉(易熔釉(11001100以下)、中温釉(以下)、中温釉(1100-1100-1250 1250 )、高温釉)、高温釉(1250 (1250 以上)以上)按制备方法按制备方法生料釉、熔块釉生料釉、熔块釉按外表特征按外表特征透明釉、乳浊釉、有

463、色釉、光亮釉、无光透明釉、乳浊釉、有色釉、光亮釉、无光釉、结晶釉、砂金釉、碎纹釉、珠光釉釉、结晶釉、砂金釉、碎纹釉、珠光釉2 2、釉下彩绘釉下彩绘 在生坯或素烧釉坯上进行彩绘,然后施一层透明釉,再经在生坯或素烧釉坯上进行彩绘,然后施一层透明釉,再经釉烧而成。釉烧而成。青花瓷、釉丹红、釉下五彩。青花瓷、釉丹红、釉下五彩。3 3、釉上彩绘、釉上彩绘 在釉烧过的陶瓷釉上用低温彩釉进行彩绘,然后在不高的在釉烧过的陶瓷釉上用低温彩釉进行彩绘,然后在不高的温度下彩烧而成。温度下彩烧而成。缺点是画面易磨损,光滑性差,有时发生彩料中铅熔出造缺点是画面易磨损,光滑性差,有时发生彩料中铅熔出造成人体中毒。成人体中

464、毒。4 4、贵金属装饰、贵金属装饰 将金、银、铂等贵金属在陶瓷釉上装饰,常见于高级细瓷制将金、银、铂等贵金属在陶瓷釉上装饰,常见于高级细瓷制品。品。10.3.310.3.3建筑陶瓷制品建筑陶瓷制品1 1、釉面内墙砖(精陶)、釉面内墙砖(精陶)坚固耐用、色彩艳丽、易于清洁、防火、防水、耐磨、耐坚固耐用、色彩艳丽、易于清洁、防火、防水、耐磨、耐腐蚀。腐蚀。正面施釉、背面有凹凸纹,便于粘贴施工。正面施釉、背面有凹凸纹,便于粘贴施工。品种品种白色釉面砖、彩色釉面砖、印花釉面砖等。白色釉面砖、彩色釉面砖、印花釉面砖等。用于室内卫生间、厨房等。用于室内卫生间、厨房等。2 2、墙地砖、墙地砖 墙砖和地砖的总

465、称,包括外墙装饰贴面砖和室内墙砖和地砖的总称,包括外墙装饰贴面砖和室内外地面装饰铺贴用砖。外地面装饰铺贴用砖。彩色釉面陶瓷墙地砖彩色釉面陶瓷墙地砖无釉陶瓷地砖无釉陶瓷地砖新型墙地砖新型墙地砖劈离墙地砖劈离墙地砖仿花岗岩墙地砖仿花岗岩墙地砖钒钛饰面板钒钛饰面板金属光泽釉面砖金属光泽釉面砖渗花砖渗花砖玻化墙地砖玻化墙地砖3 3、陶瓷锦砖(陶瓷锦砖(mosaic) mosaic) 室内铺地、外墙饰面。室内铺地、外墙饰面。4 4、琉璃制品、琉璃制品 仿古建筑的砖瓦。仿古建筑的砖瓦。5 5、陶瓷壁画、陶瓷壁画 内外墙装饰,用于地铁、机场、车站等地点。内外墙装饰,用于地铁、机场、车站等地点。10-410-

466、4建筑装饰玻璃建筑装饰玻璃 占到墙体面积的占到墙体面积的50%50%以上以上作用:控制光线、调节热量、节约能源、控制噪音、降低作用:控制光线、调节热量、节约能源、控制噪音、降低建筑物自重提高建筑艺术水平。建筑物自重提高建筑艺术水平。10.4.110.4.1玻璃的基础知识玻璃的基础知识1 1、原料及生产、原料及生产以石英砂、纯碱、石灰石、长石为主要原料,其中的主要以石英砂、纯碱、石灰石、长石为主要原料,其中的主要成分为成分为SiOSiO2 2( (含量含量72%72%左右)、左右)、NaNa2 2O (O (含量含量15%15%左右)、左右)、CaO CaO ( (含量含量9%9%左右)以及少量

467、的左右)以及少量的AlAl2 2O O3 3、MgOMgO等。等。将原料加热到将原料加热到1550-16001550-1600熔融、成型快速冷却而制成玻熔融、成型快速冷却而制成玻璃产品。璃产品。2 2、基本性质、基本性质普通玻璃的密度为普通玻璃的密度为2.5-2.6g/cm2.5-2.6g/cm3 3, ,几乎无孔隙,属致密材几乎无孔隙,属致密材料。料。具有透光、反射光、吸收光的能力。根据用途而定。用于具有透光、反射光、吸收光的能力。根据用途而定。用于采光、照明的玻璃,要求透光好,如一般采光、照明的玻璃,要求透光好,如一般3mm3mm窗玻璃可见窗玻璃可见光的透射比为光的透射比为87%87%,5

468、mm5mm玻璃为玻璃为84%84%。导热系数一般为导热系数一般为0.75-0.92W/m0.75-0.92W/mK K(约为铜的(约为铜的1/4001/400), ,属热属热的不良导体。的不良导体。热稳定性:玻璃抵抗温度变化而不破坏的性质。玻璃抗急热稳定性:玻璃抵抗温度变化而不破坏的性质。玻璃抗急热能力强于抗急冷的能力,热能力强于抗急冷的能力,因为后者造成玻璃表面受拉。因为后者造成玻璃表面受拉。抗压强度一般可达抗压强度一般可达600-1200MPa;600-1200MPa;抗拉强度抗拉强度40-80MPa.40-80MPa.常温常温下具有弹性,下具有弹性,E=60-70MPa.E=60-70M

469、Pa.具有较高的化学稳定性。一般情况下,对酸(氢氟酸除具有较高的化学稳定性。一般情况下,对酸(氢氟酸除外)、碱、盐及化学试剂或气体等具有较强的抵抗力。外)、碱、盐及化学试剂或气体等具有较强的抵抗力。玻璃的导热系数玻璃的导热系数名称名称0 0名称名称平板玻璃平板玻璃化学玻璃化学玻璃石英玻璃石英玻璃石英玻璃石英玻璃石英玻璃石英玻璃玻璃砖玻璃砖泡沫玻璃泡沫玻璃泡沫玻璃泡沫玻璃泡沫玻璃泡沫玻璃2500250024502450221022102210221022502250250025001401401661663003000.750.750.930.930.710.711.351.352.712.71

470、0.810.810.0520.0520.0870.0870.1160.116充氮夹层玻璃(充氮夹层玻璃(D=12.03,D=12.03,一个氮气层)一个氮气层)充氮夹层玻璃(充氮夹层玻璃(D=21.42,D=21.42,二个氮气层)二个氮气层)充氮夹层玻璃(充氮夹层玻璃(D=30.16,D=30.16,三个氮气层)三个氮气层)干空气夹层玻璃(干空气夹层玻璃( D=12.03,D=12.03,一个空气层)一个空气层)干空气夹层玻璃(干空气夹层玻璃( D=21.04,D=21.04,二个空气层)二个空气层)干空气夹层玻璃(干空气夹层玻璃( D=29.83,D=29.83,三个空气层)三个空气层)夹

471、层玻璃(夹层玻璃( D=8.6,D=8.6,空气层空气层3 3,四周玻璃条),四周玻璃条)夹层玻璃(夹层玻璃( D=15.92,D=15.92,空气层空气层1010,四周玻璃条),四周玻璃条)夹层玻璃(夹层玻璃( D=15.92,D=15.92,空气层空气层6 6,四周橡皮条),四周橡皮条)0.0970.0970.0920.0920.0890.0890.0960.0960.0890.0890.0890.0890.1030.1030.0940.0940.1280.12810.4.210.4.2建筑玻璃的主要品种建筑玻璃的主要品种1 1、平板玻璃、平板玻璃包括窗用玻璃、磨光玻璃、磨砂玻璃、压花玻璃

472、、有色玻包括窗用玻璃、磨光玻璃、磨砂玻璃、压花玻璃、有色玻璃、镜面玻璃等。璃、镜面玻璃等。厚度厚度2 2,3 3,4 4,5 5,6mm6mm等,以等,以3mm3mm厚的玻璃用量最大。厚的玻璃用量最大。2 2、中空玻璃、中空玻璃由两片或多片平板玻璃构成,中间充入干燥空气或惰性气由两片或多片平板玻璃构成,中间充入干燥空气或惰性气体,四周用胶接、焊接或熔接密封。体,四周用胶接、焊接或熔接密封。用于采暖、空调、防止噪声、防结霜等建筑上。用于采暖、空调、防止噪声、防结霜等建筑上。3 3、钢化玻璃(安全玻璃)、钢化玻璃(安全玻璃)将玻璃加热到玻璃软化温度,经迅速冷却或用化学方法钢将玻璃加热到玻璃软化温度

473、,经迅速冷却或用化学方法钢化处理而成。化处理而成。机械力学性能强,破碎后棱角不尖锐,不伤人;但不能切机械力学性能强,破碎后棱角不尖锐,不伤人;但不能切割、磨削、边角不能敲击。割、磨削、边角不能敲击。常用品种:普通钢化玻璃、钢化吸热玻璃、磨光钢化玻璃常用品种:普通钢化玻璃、钢化吸热玻璃、磨光钢化玻璃平钢化玻璃用于建筑门窗、隔墙、幕墙、橱窗、家具。平钢化玻璃用于建筑门窗、隔墙、幕墙、橱窗、家具。曲面钢化玻璃用于汽车、火车、船舶、飞机等。曲面钢化玻璃用于汽车、火车、船舶、飞机等。4 4、夹丝玻璃(钢丝玻璃、防碎玻璃)、夹丝玻璃(钢丝玻璃、防碎玻璃)将普通平板玻璃加热到红热软化状态,再将预热处理的钢将

474、普通平板玻璃加热到红热软化状态,再将预热处理的钢丝或钢丝网压入玻璃中间而制成。丝或钢丝网压入玻璃中间而制成。强度高、碎片不会飞散,因而不伤人;能防火。强度高、碎片不会飞散,因而不伤人;能防火。用于建筑的防火门窗、天窗、采光屋顶、阳台等。用于建筑的防火门窗、天窗、采光屋顶、阳台等。5 5、夹层玻璃、夹层玻璃在两片或多片玻璃原片之间用聚乙烯醇缩丁醛在两片或多片玻璃原片之间用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)(PVB)树脂树脂胶片,经加热、加压粘合而成的平面或曲面复合玻璃。胶片,经加热、加压粘合而成的平面或曲面复合玻璃。抗冲击性能高于一般平板玻璃几倍,可制成防弹玻璃。碎抗冲击性能高于一般平板玻璃几倍,可制成防

475、弹玻璃。碎时不会伤人。时不会伤人。6 6、钛化玻璃、钛化玻璃用钛金箔膜(铁甲箔膜)经由特殊粘合剂与玻璃结合。用钛金箔膜(铁甲箔膜)经由特殊粘合剂与玻璃结合。抗冲击、抗击穿、不破裂成碎片、防高温、防紫外线、防抗冲击、抗击穿、不破裂成碎片、防高温、防紫外线、防太阳能,属于最安全玻璃。太阳能,属于最安全玻璃。7 7、压花玻璃、压花玻璃8 8、毛玻璃、毛玻璃 透光,不透视。用于卫生间、浴室、办公室门窗及隔断、透光,不透视。用于卫生间、浴室、办公室门窗及隔断、黑板。黑板。包括磨砂玻璃、喷砂玻璃、酸蚀玻璃等。包括磨砂玻璃、喷砂玻璃、酸蚀玻璃等。9 9、热反射玻璃(镀膜玻璃、镜面玻璃)、热反射玻璃(镀膜玻璃

476、、镜面玻璃)在玻璃表面喷涂金、银、铜、铝、铬、镍、铁等金属及金在玻璃表面喷涂金、银、铜、铝、铬、镍、铁等金属及金属氧化物或粘贴有机薄膜等工艺制成。属氧化物或粘贴有机薄膜等工艺制成。透光、热反射。用作门窗、幕墙。透光、热反射。用作门窗、幕墙。1010、吸热玻璃、吸热玻璃制造:在普通玻璃中加入一定量的着色剂(氧化亚铁、氧制造:在普通玻璃中加入一定量的着色剂(氧化亚铁、氧化镍)或在玻璃表面喷涂能吸热和着色的氧化膜(氧化锡、化镍)或在玻璃表面喷涂能吸热和着色的氧化膜(氧化锡、氧化锑)氧化锑)玻璃颜色有蓝色、茶色、灰色、绿色、古铜色等。玻璃颜色有蓝色、茶色、灰色、绿色、古铜色等。吸收太阳的辐射热、可见光

477、、紫外线,一定的透明度(能吸收太阳的辐射热、可见光、紫外线,一定的透明度(能清楚地观察室外景物)色彩经久不变。清楚地观察室外景物)色彩经久不变。用于高档建筑物的门窗或玻璃幕墙。用于高档建筑物的门窗或玻璃幕墙。1111、玻璃锦砖(玻璃马赛克)、玻璃锦砖(玻璃马赛克)以玻璃为基料并含有未熔解的微小晶体(主要为石英)的以玻璃为基料并含有未熔解的微小晶体(主要为石英)的乳浊制品,属小规格的彩色饰面玻璃。乳浊制品,属小规格的彩色饰面玻璃。规格:规格:20*20*4.020*20*4.0、25*25*4.225*25*4.2、30*30*4.330*30*4.3表面光滑、色泽柔和、抗污性好、可拼成彩色图案

478、。表面光滑、色泽柔和、抗污性好、可拼成彩色图案。多用于外墙贴面。多用于外墙贴面。1212、玻璃砖(特厚玻璃)、玻璃砖(特厚玻璃)包括空心砖和实心砖。包括空心砖和实心砖。空心砖常用规格:空心砖常用规格:190*190*80190*190*80玻璃空心砖玻璃空心砖- -砌筑透光墙壁、非承重隔墙、淋浴隔断等。砌筑透光墙壁、非承重隔墙、淋浴隔断等。10-510-5建筑装饰涂料建筑装饰涂料10.8.110.8.1涂料的分类涂料的分类1 1、作用:涂料借助于刷涂、辊涂、喷涂等覆盖建筑物表面,、作用:涂料借助于刷涂、辊涂、喷涂等覆盖建筑物表面,具有丰富的色彩和质感装饰、美化建筑,延长其使用寿命。具有丰富的色

479、彩和质感装饰、美化建筑,延长其使用寿命。2 2、原料:过去多为天然树脂、松香、大漆、虫胶、亚麻仁、原料:过去多为天然树脂、松香、大漆、虫胶、亚麻仁油、桐油、豆油油、桐油、豆油-油漆;现在人工合成树脂为主要原料油漆;现在人工合成树脂为主要原料涂料。涂料。3 3、组成:、组成:(1 1)主要成膜物质:)主要成膜物质:天然树脂(大漆、虫胶)天然树脂(大漆、虫胶)人造树脂(松香甘油酯、硝化纤维)人造树脂(松香甘油酯、硝化纤维)合成树脂(醇酸树脂、聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、合成树脂(醇酸树脂、聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、氯磺化聚乙烯、聚乙烯醇系缩聚物、聚醋酸乙烯及其共聚氯磺化聚乙烯、聚乙烯醇系缩聚

480、物、聚醋酸乙烯及其共聚物等)物等)植物油料(桐油、梓油、亚麻仁油)及硅溶胶植物油料(桐油、梓油、亚麻仁油)及硅溶胶(2 2)次要成膜物质(涂料中各种颜色)次要成膜物质(涂料中各种颜色)着色颜料着色颜料 如铅铬黄、铁黄(无机),甲苯胺红(有机)如铅铬黄、铁黄(无机),甲苯胺红(有机)体质颜料(填料)体质颜料(填料) 不具备着色能力,起填充、骨架作用不具备着色能力,起填充、骨架作用包括粉料(重晶石粉、滑石粉等)和粒料(石英砂及彩包括粉料(重晶石粉、滑石粉等)和粒料(石英砂及彩色粒料)色粒料)防锈颜料防锈颜料 防止被涂覆的金属表面发生锈蚀。有红丹、防止被涂覆的金属表面发生锈蚀。有红丹、锌镉黄、氧化铁

481、红、铝粉等。锌镉黄、氧化铁红、铝粉等。(3 3)辅助成膜物质)辅助成膜物质稀释剂稀释剂 松香水、酒精、松香水、酒精、200200号溶剂汽油、苯、二甲苯、号溶剂汽油、苯、二甲苯、丙酮(有机)和水。大部分逸入空气中。丙酮(有机)和水。大部分逸入空气中。助剂助剂 包括催干剂、增塑剂、固化剂、流变剂、分散剂、包括催干剂、增塑剂、固化剂、流变剂、分散剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、阻燃剂等。紫外线吸收剂、抗氧化剂、阻燃剂等。4 4、涂料的分类、涂料的分类10.8.210.8.2内墙涂料内墙涂料主要要求:色彩丰富、协调、色调柔和、涂膜细腻、耐水、主要要求:色彩丰富、协调、色调柔和、涂膜细腻、耐水、耐碱、不易起

482、粉、透气性好、涂刷方便。耐碱、不易起粉、透气性好、涂刷方便。1 1、合成树脂乳液内墙涂料(乳胶漆)、合成树脂乳液内墙涂料(乳胶漆)聚醋酸乙烯乳胶漆聚醋酸乙烯乳胶漆-中档中档丙烯酸酯乳胶漆丙烯酸酯乳胶漆-高档高档乙乙- -丙乳胶漆丙乳胶漆苯苯- -丙乳胶漆丙乳胶漆涂刷施工的最佳气候条件为气温涂刷施工的最佳气候条件为气温15-2515-25,空气相对湿度,空气相对湿度50-50-75%75%。2 2、水溶性内墙涂料、水溶性内墙涂料原料丰富,生产简单,产量大,价格便宜。原料丰富,生产简单,产量大,价格便宜。聚乙烯醇水玻璃内墙涂料(聚乙烯醇水玻璃内墙涂料(106106内墙涂料)内墙涂料)聚乙烯醇缩甲醛

483、水玻璃内墙涂料(聚乙烯醇缩甲醛水玻璃内墙涂料(803803内墙涂料)内墙涂料)3 3、多彩内墙涂料、多彩内墙涂料O/W (O/W (水包油)型水包油)型W/O (W/O (油包水)型油包水)型O/O (O/O (油包油)型油包油)型W/W (W/W (水包水)型水包水)型色泽优雅、富有立体感、装饰效果好、涂膜较厚且有弹性、色泽优雅、富有立体感、装饰效果好、涂膜较厚且有弹性、耐洗刷性好、耐久性强。耐洗刷性好、耐久性强。4 4、仿壁毯涂料、仿壁毯涂料8080年代由日本引入年代由日本引入材料组成:乳液胶结材料、粉状胶结材料、少量块状填料、材料组成:乳液胶结材料、粉状胶结材料、少量块状填料、助剂、纤维

484、助剂、纤维特点:质感丰富、有的产品加入真空镀铝的聚酯纤维,产特点:质感丰富、有的产品加入真空镀铝的聚酯纤维,产生闪光效果。具有吸声隔热适于居室及声学要求较高的场生闪光效果。具有吸声隔热适于居室及声学要求较高的场所。所。10.8.310.8.3外墙涂料外墙涂料应具有更好的保色性、耐水性、耐玷污性、耐候性且施工方应具有更好的保色性、耐水性、耐玷污性、耐候性且施工方便。便。1 1、合成树脂乳液外墙涂料、合成树脂乳液外墙涂料以合成树脂乳液为主要成膜物质,如丙烯酸酯乳液外墙涂以合成树脂乳液为主要成膜物质,如丙烯酸酯乳液外墙涂料。不含有毒、易燃的有机溶剂。料。不含有毒、易燃的有机溶剂。冬季不宜应用,因为低

485、温下不能形成良好的涂膜。冬季不宜应用,因为低温下不能形成良好的涂膜。(1 1)乙)乙- -丙乳液涂料丙乳液涂料 由聚醋乙烯和一种或几种丙烯酸酯及乳化剂、引发剂聚合由聚醋乙烯和一种或几种丙烯酸酯及乳化剂、引发剂聚合而成。而成。比较常用。比较常用。(2 2)氯)氯- -醋醋- -丙涂料丙涂料由氯乙烯、醋酸乙烯、丙烯酸三丁酯聚合而成。由氯乙烯、醋酸乙烯、丙烯酸三丁酯聚合而成。适用于污染较重的城市建筑物外墙。适用于污染较重的城市建筑物外墙。(3 3)苯)苯- -丙外墙涂料丙外墙涂料主要成分:苯乙烯和丙烯酸酯主要成分:苯乙烯和丙烯酸酯施工温度在施工温度在2020度左右,不能低于度左右,不能低于8 8度。

486、度。应用较普遍。应用较普遍。(4 4)丙烯酸酯乳胶漆)丙烯酸酯乳胶漆属于优质外墙涂料。属于优质外墙涂料。(5 5)彩色砂壁状外墙涂料(彩砂涂料或彩石漆)彩色砂壁状外墙涂料(彩砂涂料或彩石漆)以合成树脂(苯以合成树脂(苯- -丙)乳液为主要成膜物质,以砂粒为骨丙)乳液为主要成膜物质,以砂粒为骨料。料。采用喷涂,属粗面厚质涂料。采用喷涂,属粗面厚质涂料。(6 6)水乳型环氧树脂乳液外墙涂料)水乳型环氧树脂乳液外墙涂料装饰效果好、耐久(国外实例:装饰效果好、耐久(国外实例:1010年以上外观完好)年以上外观完好)属高档涂料,价格较贵、施工较麻烦(双组分)。属高档涂料,价格较贵、施工较麻烦(双组分)。

487、2 2、合成树脂溶剂型外墙涂料、合成树脂溶剂型外墙涂料合成树脂合成树脂+ +有机溶剂有机溶剂+ +着色物质着色物质+ +体质颜料体质颜料+ +助剂助剂较高的光泽、硬度、耐水性、耐酸性,良好的耐候性、耐较高的光泽、硬度、耐水性、耐酸性,良好的耐候性、耐污染性污染性溶剂挥发污染环境溶剂挥发污染环境价格较贵价格较贵(1 1)氯化橡胶外墙涂料)氯化橡胶外墙涂料施工不受温度影响,可在施工不受温度影响,可在-20-20、高温、高温50 50 施工施工维修重涂性好维修重涂性好(2 2)丙烯酸外墙涂料)丙烯酸外墙涂料目前国内外主要使用的品种之一,使用寿命目前国内外主要使用的品种之一,使用寿命1010年以上,在

488、年以上,在我国主要用于高层建筑外墙涂饰。我国主要用于高层建筑外墙涂饰。可低温施工可低温施工施工方便(可刷涂、滚涂、喷涂)施工方便(可刷涂、滚涂、喷涂)(3 3)聚氨酯系外墙涂料)聚氨酯系外墙涂料涂膜柔软,弹性变形能力大涂膜柔软,弹性变形能力大使用寿命使用寿命1515年以上年以上表面光洁,呈瓷质感,耐候性、耐玷污性好,属性能优异表面光洁,呈瓷质感,耐候性、耐玷污性好,属性能优异的高级外墙涂料的高级外墙涂料(4 4)丙烯酸有机硅外墙涂料)丙烯酸有机硅外墙涂料(5 5)仿瓷涂料(瓷釉涂料)仿瓷涂料(瓷釉涂料)主要成膜物质为热固性树脂主要成膜物质为热固性树脂涂膜硬度高、光泽度高、有瓷釉外观、耐水、耐湿

489、擦、耐涂膜硬度高、光泽度高、有瓷釉外观、耐水、耐湿擦、耐污性特别好、耐老化性优异。污性特别好、耐老化性优异。3 3、外墙无机建筑涂料、外墙无机建筑涂料以碱金属硅酸盐或硅溶胶为主要成膜物质。硅酸盐建筑涂料以碱金属硅酸盐或硅溶胶为主要成膜物质。硅酸盐建筑涂料耐水、耐碱、抗老化性能特别优异,施工方便,无毒,安全,耐水、耐碱、抗老化性能特别优异,施工方便,无毒,安全,价低。价低。(1 1)JH-80-1JH-80-1型无机建筑涂料型无机建筑涂料硅酸钾(硅酸钾(K K2 2O OnSinSi2 2O)O)为成膜物质为成膜物质(2 2) JH-80-2JH-80-2型无机建筑涂料型无机建筑涂料 成膜物质成

490、膜物质- -二氧化硅胶体(硅溶胶)二氧化硅胶体(硅溶胶)4 4、复层建筑涂料、复层建筑涂料以水泥、硅溶胶、合成树脂乳液等粘结料和骨料为主要原以水泥、硅溶胶、合成树脂乳液等粘结料和骨料为主要原料,用刷涂、滚涂或喷涂,在建筑江面上涂覆料,用刷涂、滚涂或喷涂,在建筑江面上涂覆2-32-3层,层,总厚总厚1-5mm1-5mm的凹凸状花纹或平状面层的涂料。的凹凸状花纹或平状面层的涂料。10.8.410.8.4门窗、家具涂料门窗、家具涂料多用有机溶剂型涂料。多用有机溶剂型涂料。1 1、油脂漆、油脂漆以干性或半干性油为主要成膜物质。以干性或半干性油为主要成膜物质。施涂方便、价低、气味与毒性小施涂方便、价低、

491、气味与毒性小涂层软,强度低,不耐打磨抛光、耐高温耐化学性差。涂层软,强度低,不耐打磨抛光、耐高温耐化学性差。(1 1)清油)清油 以半干性桐油为主要原料。以半干性桐油为主要原料。(2 2)厚漆(铅油)厚漆(铅油) 打底或调制腻子打底或调制腻子(3 3)油性调和漆)油性调和漆 经久耐用,用于室外。经久耐用,用于室外。2 2、天然树脂漆、天然树脂漆 天然树脂天然树脂+ +干性植物油干性植物油(1 1)虫胶清漆(泡立水、酒精凡立水、漆片)虫胶清漆(泡立水、酒精凡立水、漆片)由积累在树枝上的寄生昆虫的分泌物,经收集加工溶于酒精由积累在树枝上的寄生昆虫的分泌物,经收集加工溶于酒精而成。用于室内。而成。用

492、于室内。(2 2)大漆(土漆、天然漆、中国漆)大漆(土漆、天然漆、中国漆)从漆树取得液汁经部分脱水过滤而制得棕黄色粘稠液体。从漆树取得液汁经部分脱水过滤而制得棕黄色粘稠液体。有生漆与熟漆之分,多用熟漆。有生漆与熟漆之分,多用熟漆。漆膜坚硬、耐久、光泽动人、装饰性好漆膜坚硬、耐久、光泽动人、装饰性好工艺品、家具工艺品、家具漆树漆树我国特产,产地:我国特产,产地:陕西、四川、湖北、贵州陕西、四川、湖北、贵州、福建、福建、浙江、安徽。浙江、安徽。3 3、清漆、清漆 不含颜料的油状透明涂料,以树脂或树脂与油为不含颜料的油状透明涂料,以树脂或树脂与油为成膜物质成膜物质(1 1)脂胶清漆(耐水清漆)脂胶清

493、漆(耐水清漆)以干性油和甘油松香为成膜物质以干性油和甘油松香为成膜物质漆膜光亮、耐水好,但光泽不持久。漆膜光亮、耐水好,但光泽不持久。适于木质家具、门窗、板壁、金属。适于木质家具、门窗、板壁、金属。(2 2)酚醛清漆)酚醛清漆 干性油干性油+ +酚醛树脂酚醛树脂用于室内外木器与金属表面的涂饰。用于室内外木器与金属表面的涂饰。(3 3)醇酸清漆)醇酸清漆 干性油干性油+ +改性醇酸树脂改性醇酸树脂+ +有机溶剂有机溶剂漆膜干燥快、硬度高、绝缘好、可抛光打磨、色泽光亮。漆膜干燥快、硬度高、绝缘好、可抛光打磨、色泽光亮。用于涂刷门窗、木地面、家具,不宜用于室外。用于涂刷门窗、木地面、家具,不宜用于室

494、外。(4 4)硝基清漆)硝基清漆 (蜡克、喷漆)(蜡克、喷漆) 硝化棉为主要成膜物质硝化棉为主要成膜物质干燥快、坚硬、光亮、耐磨、耐久,但耐光差。干燥快、坚硬、光亮、耐磨、耐久,但耐光差。主要用于高级建筑的门窗、壁板、扶手主要用于高级建筑的门窗、壁板、扶手成本高、施工麻烦、溶剂有毒成本高、施工麻烦、溶剂有毒4 4、瓷漆、瓷漆 清漆清漆+ +无机颜料无机颜料漆膜光亮、坚硬、酷似瓷器漆膜光亮、坚硬、酷似瓷器用于室内装饰和家具,也可用于室外钢铁和木材表面。用于室内装饰和家具,也可用于室外钢铁和木材表面。5 5、聚酯漆、聚酯漆 不饱和聚酯为成膜物质不饱和聚酯为成膜物质漆膜硬度高、耐磨、耐热、耐寒、耐弱

495、碱漆膜硬度高、耐磨、耐热、耐寒、耐弱碱成分较多,在垂直面、边线、凹凸线条等部位涂饰时易流成分较多,在垂直面、边线、凹凸线条等部位涂饰时易流挂,只适于在静止的平面上涂饰。挂,只适于在静止的平面上涂饰。不能用虫胶漆、虫胶腻子打底,否则降低漆膜附着力。不能用虫胶漆、虫胶腻子打底,否则降低漆膜附着力。第第1111章章 常用材料试验常用材料试验11-111-1水泥密度试验水泥密度试验一、主要仪器设备一、主要仪器设备1 1、李氏瓶(讲义、李氏瓶(讲义p286p286附图附图1-11-1)2 2、恒温水槽、恒温水槽 温度控制精度温度控制精度0.50.53 3、天平、天平 称量称量100200100200克,

496、感量克,感量0.0010.001克克4 4、烘箱、烘箱 能使温度控制在能使温度控制在11051105二、试验步骤二、试验步骤1 1、将水泥试样预先过、将水泥试样预先过0.90mm0.90mm方孔筛,在方孔筛,在11051105温度下温度下干燥干燥1h1h,取出后放在干燥器内冷却至室温。,取出后放在干燥器内冷却至室温。2 2、将无水煤油注入李氏瓶中至、将无水煤油注入李氏瓶中至01mL01mL刻度线后盖上瓶盖刻度线后盖上瓶盖放入恒温水槽,使刻度部分浸入水中。水温控制在李放入恒温水槽,使刻度部分浸入水中。水温控制在李氏瓶标定刻度时的温度,恒温氏瓶标定刻度时的温度,恒温30min.30min.记下第一

497、次煤油记下第一次煤油液面读数液面读数V V1 13 3、从恒温水槽中取出李氏瓶,用滤纸将瓶内细长颈内没有煤、从恒温水槽中取出李氏瓶,用滤纸将瓶内细长颈内没有煤油的部分擦干净。油的部分擦干净。4 4、称取水泥试样、称取水泥试样6060克,用牛角匙通过漏斗缓缓送入瓶中,切克,用牛角匙通过漏斗缓缓送入瓶中,切忌急速倾倒。装入瓶后应反复摇动或用超声波振动,直到忌急速倾倒。装入瓶后应反复摇动或用超声波振动,直到没有气泡排出。再次将瓶放入恒温水槽中,在相同的温度没有气泡排出。再次将瓶放入恒温水槽中,在相同的温度下(两次的温差不超过下(两次的温差不超过0.20.2度)保温度)保温30min30min,记下第

498、二次读,记下第二次读数数V V2 2三、计算与结果评定三、计算与结果评定1 1、水泥的密度、水泥的密度 =m/V=m/V m=60g, V=V m=60g, V=V2 2-V-V1 12 2、取两次测定的算术平均值作为试验结果,两次测定值之差、取两次测定的算术平均值作为试验结果,两次测定值之差不得超过不得超过0.02g/cm0.02g/cm3 3. .否则重做试验,直到符合要求。否则重做试验,直到符合要求。硅酸盐水泥密度一般为硅酸盐水泥密度一般为3.05g/cm3.05g/cm3 33.2cm3.2cm3 3,进行混凝土配比,进行混凝土配比设计时取设计时取3.1cm3.1cm3 3。11-21

499、1-2负压筛水泥细度试验负压筛水泥细度试验一、主要仪器设备一、主要仪器设备1 1、负压筛析仪、负压筛析仪 由筛座(讲义由筛座(讲义p290p290附图附图2-12-1)、负压筛、负)、负压筛、负压源及吸尘器等部件构成。筛析仪转速压源及吸尘器等部件构成。筛析仪转速302302转转/ /分,负压分,负压可调范围可调范围4000600040006000帕。帕。2 2、天平、天平 称量称量100100克,感量克,感量0.010.01克。克。二、试验步骤二、试验步骤1 1、将水泥试验样品充分拌匀,过、将水泥试验样品充分拌匀,过0.9mm0.9mm的方孔筛,记录筛余的方孔筛,记录筛余物情况。物情况。2 2

500、、调节负压筛析仪负压在、调节负压筛析仪负压在4000-60004000-6000帕范围内。若工作负压帕范围内。若工作负压小于小于40004000帕,可能是吸尘器内存灰(水泥)过多,将灰清帕,可能是吸尘器内存灰(水泥)过多,将灰清除干净即可恢复正常。除干净即可恢复正常。3 3、称取水泥试样、称取水泥试样2525克置于干净的负压筛中,盖上筛盖并放克置于干净的负压筛中,盖上筛盖并放在筛座上。在筛座上。4 4、启动负压筛,连续筛、启动负压筛,连续筛2min2min,在筛析过程中若有试样粘附于,在筛析过程中若有试样粘附于筛盖上,可轻轻敲击筛盖使试样落下。筛盖上,可轻轻敲击筛盖使试样落下。5 5、筛析完毕

501、,取下筛子,倒出筛余物,用天平称量筛余物的、筛析完毕,取下筛子,倒出筛余物,用天平称量筛余物的质量。质量。三、计算与结果评定三、计算与结果评定1 1、计算结果、计算结果 F=100*R F=100*Rs s/W/W F-F-水泥试样的筛余百分数(水泥试样的筛余百分数(% %) R Rs s-水泥筛余物的质量(水泥筛余物的质量(g)g) W- W-水泥试样质量水泥试样质量2525克。克。2 2、结果修正、结果修正 试验筛的筛网会不断磨损,筛孔会发生变化,因此对筛析试验筛的筛网会不断磨损,筛孔会发生变化,因此对筛析结果应进行修正。用有效修正系数乘于筛余值,作为结果应进行修正。用有效修正系数乘于筛余

502、值,作为R Rs s 值。值。 合格评定时,每个样品应称取合格评定时,每个样品应称取2 2个试样分别筛析,取筛余平个试样分别筛析,取筛余平均值为筛析结果。若两次筛余结果的绝对误差大于均值为筛析结果。若两次筛余结果的绝对误差大于0.5%0.5%,应再次做试验。应再次做试验。3 3、结果评定、结果评定 若水泥细度筛余小于若水泥细度筛余小于10.0%,10.0%,则水泥细度合格;反之,细度则水泥细度合格;反之,细度不合格。不合格。11-311-3水泥胶砂强度试验水泥胶砂强度试验一、主要试验仪器设备一、主要试验仪器设备1 1、水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂搅拌机2 2、试模、试模 由由3 3个水平可拆装的三

503、联槽模组成,试模内腔尺寸个水平可拆装的三联槽模组成,试模内腔尺寸为为40*40*160 mm40*40*160 mm可同时成型可同时成型3 3条长方体试块。条长方体试块。3 3、胶砂振实台、胶砂振实台4 4、抗折强度试验机、抗折强度试验机5 5、压力试验机、压力试验机二、试验条件二、试验条件 试验室温度试验室温度202202,相对湿度不低于,相对湿度不低于50%50%。养护室温度。养护室温度201201,相对湿度不低于,相对湿度不低于90%90%。养护水温度。养护水温度201201。三、水泥胶砂的制备三、水泥胶砂的制备1 1、水泥:标准砂:水、水泥:标准砂:水=1=1:3 3:0.50.5(质

504、量比),拌制一组塑(质量比),拌制一组塑性胶砂。每锅胶砂的材料用量:水泥性胶砂。每锅胶砂的材料用量:水泥45024502克,标准砂克,标准砂 1350513505克,水克,水22512251克。克。2 2、先把、先把225225克水加入搅拌锅,再加克水加入搅拌锅,再加450450克水泥,把锅上升到克水泥,把锅上升到固定位置。启动机器低速搅拌固定位置。启动机器低速搅拌3030秒;在第二个秒;在第二个3030秒开始秒开始的同时均匀加入的同时均匀加入13501350克砂子;再把机器转至高速拌克砂子;再把机器转至高速拌3030秒;秒;停拌停拌9090秒;在第一个秒;在第一个1515秒内用刮刀将叶片和锅

505、壁上的胶秒内用刮刀将叶片和锅壁上的胶砂刮落锅中;高速下继续搅拌砂刮落锅中;高速下继续搅拌6060秒。秒。四、试件制备四、试件制备1 1、制作尺寸、制作尺寸40mm*40mm*160mm40mm*40mm*160mm的棱柱体三条,胶砂制备后立的棱柱体三条,胶砂制备后立即成型。即成型。将空试模和模套固定振实台上,在用播料器播料,分两将空试模和模套固定振实台上,在用播料器播料,分两次播料,每次播后振实次播料,每次播后振实6060次。次。移走模套,从振实台上取下试模用金属直尺刮去超过试移走模套,从振实台上取下试模用金属直尺刮去超过试模部分的胶砂,并将试件表面抹平。模部分的胶砂,并将试件表面抹平。在试模

506、上做好标记。在试模上做好标记。2 2、对于、对于24h24h以上龄期的试样,应在成型后以上龄期的试样,应在成型后20-24h20-24h之间脱模。之间脱模。3 3、将做好标记的试件脱模后立即水平或竖直放在、将做好标记的试件脱模后立即水平或竖直放在201201水水中养护。将刮平面朝上,试件之间保持不小于中养护。将刮平面朝上,试件之间保持不小于5mm5mm间距,间距,试件上表面的水深不得小于试件上表面的水深不得小于5mm5mm 。并随时加水保持恒定水。并随时加水保持恒定水位,但不能在养护期间完全换水。(原因?)位,但不能在养护期间完全换水。(原因?)4 4、水泥胶砂试件应养护至规定的龄期,试件龄期

507、是从水泥、水泥胶砂试件应养护至规定的龄期,试件龄期是从水泥加水搅拌开始起算,不同龄期的强度在加水搅拌开始起算,不同龄期的强度在24h15min24h15min、 24h15min24h15min、 48h30min48h30min、 72h45min72h45min、7d15min7d15min和和大于大于28d8h28d8h时间里进行测定。时间里进行测定。五、水泥胶砂抗折强度测定五、水泥胶砂抗折强度测定 每龄期取出每龄期取出3 3条试件先作抗折试验,测定前擦去试件表面条试件先作抗折试验,测定前擦去试件表面的水分与砂粒。加荷速度的水分与砂粒。加荷速度5010N/s.5010N/s.抗折强度计算

508、公式抗折强度计算公式: R: Rt t=3FL/2b=3FL/2b3 3=0.00234F =0.00234F 式中式中 F-F-试件试验至破坏所能承受的最大荷载(试件试验至破坏所能承受的最大荷载(N)N) L L试件下面两个支撑圆柱体的间距为试件下面两个支撑圆柱体的间距为100mm100mm b b试件的宽度为试件的宽度为40mm40mm以一组以一组3 3个试件抗折强度平均值为试验结果。当个试件抗折强度平均值为试验结果。当3 3个强度值中个强度值中有超出平均值有超出平均值10%10%的,剔除后再取平均值。的,剔除后再取平均值。六、水泥胶砂抗压强度六、水泥胶砂抗压强度1.1.抗折强度试验后的抗

509、折强度试验后的6 6个断块保持潮湿状态,并立即进行抗个断块保持潮湿状态,并立即进行抗压试验。压试验。2.2.试件受压面积为试件受压面积为40mm*40mm40mm*40mm,加荷速度,加荷速度2.4 0.2N/s2.4 0.2N/s。3.3.抗折强度计算公式抗折强度计算公式: R: Re e=F/A=0.000625F=F/A=0.000625F以一组以一组6 6个试件抗压强度平均值为试验结果,精确至个试件抗压强度平均值为试验结果,精确至0.1MPa0.1MPa。当有当有1 1个强度值超出平均值个强度值超出平均值10%10%的,剔除后再取平均值,的,剔除后再取平均值,若若5 5个中还有超出平均

510、值个中还有超出平均值10%10%的,此组试验结果作废。的,此组试验结果作废。11-411-4混凝土拌合物表观密度试验混凝土拌合物表观密度试验本方法适用于混凝土拌合物捣实后的表观密度的测定。本方法适用于混凝土拌合物捣实后的表观密度的测定。一、主要仪器设备一、主要仪器设备1 1、容量筒、容量筒 对于骨料最大粒径不大于对于骨料最大粒径不大于40mm40mm的混凝土拌合物,采用容的混凝土拌合物,采用容积积5L5L的容量筒;的容量筒;对于骨料最大粒径大于对于骨料最大粒径大于40mm40mm的混凝土拌合物,采用容量的混凝土拌合物,采用容量筒的内径与筒高均应大于骨料最大粒径的筒的内径与筒高均应大于骨料最大粒

511、径的4 4倍。倍。2 2、台秤、台秤 称量称量100kg,100kg,感量感量5050克。克。3 3、振动台、振动台 振动频率振动频率503Hz503Hz4 4、捣棒、捣棒 直径直径16mm,16mm,长长600mm600mm,端部磨圆。,端部磨圆。二、试验步骤二、试验步骤1 1、测试前,用湿布擦净容量筒,称出筒重、测试前,用湿布擦净容量筒,称出筒重m m1 1,精确至,精确至5050克。克。2 2、根据混凝土拌合物的稠度确定装料与捣实方法。、根据混凝土拌合物的稠度确定装料与捣实方法。坍落度小于坍落度小于70mm70mm时,采用振动台振实;时,采用振动台振实;坍落度大于坍落度大于70mm70m

512、m时,采用捣棒捣实。时,采用捣棒捣实。 采用采用5L5L的容量筒并采用捣棒捣实时,混凝土拌合物应分的容量筒并采用捣棒捣实时,混凝土拌合物应分2 2 次装入,每层插捣次装入,每层插捣2525次;采用大于次;采用大于5L5L的容量筒并采用捣棒的容量筒并采用捣棒捣实时,每层拌合物高度应不大于捣实时,每层拌合物高度应不大于100mm100mm,每次次数按每,每次次数按每100cm100cm2 2不少于不少于1212次。每层捣完后,用橡皮锤轻轻沿容器外次。每层捣完后,用橡皮锤轻轻沿容器外壁敲打壁敲打5-105-10次,直到混凝土拌合物表面插孔消失并不见大次,直到混凝土拌合物表面插孔消失并不见大气泡为止。

513、气泡为止。采用振动台振实时,应一次将混凝土拌合物装至高出容量采用振动台振实时,应一次将混凝土拌合物装至高出容量筒口,在振动过程中随时添加混凝土拌合物,直至振至表筒口,在振动过程中随时添加混凝土拌合物,直至振至表面出浆。面出浆。3 3、用刮尺刮去多余的混凝土拌合物,称出混凝土拌合物与筒、用刮尺刮去多余的混凝土拌合物,称出混凝土拌合物与筒的质量的质量m m2 2三、结果计算三、结果计算0c0c=(m=(m2 2- m- m1 1)/V)/V11-511-5混凝土抗压强度试验混凝土抗压强度试验一、主要仪器设备一、主要仪器设备1 1、压力试验机、压力试验机 测力范围测力范围0-2000kN. 0-20

514、00kN. 试件破坏荷载应在压力机全量程的试件破坏荷载应在压力机全量程的20%80%20%80%之间。之间。2 2、搅拌机、搅拌机3 3、试模、试模4 4、振动台、振动台5 5、标准养护室或养护水槽、标准养护室或养护水槽二、试验步骤二、试验步骤1 1、试件制作及养护、试件制作及养护(1 1)试验室机械拌合(温度)试验室机械拌合(温度205205)按照事先确定的混凝土配合比,计算组成材料用量,称量按照事先确定的混凝土配合比,计算组成材料用量,称量备用。备用。正式拌合前一般要预拌,也叫刷膛。预拌用的配合比与正正式拌合前一般要预拌,也叫刷膛。预拌用的配合比与正式的配合比相同,刷膛后的混凝土拌合物要全

515、部倒出,刮净式的配合比相同,刷膛后的混凝土拌合物要全部倒出,刮净多余的砂浆。多余的砂浆。正式拌合。正式拌合。 启动搅拌机,向搅拌机槽内依次加入粗骨料、启动搅拌机,向搅拌机槽内依次加入粗骨料、细骨料和水泥,进行干拌,使其均匀后再慢慢加入拌合水。细骨料和水泥,进行干拌,使其均匀后再慢慢加入拌合水。全部加水时间不超过全部加水时间不超过2min,2min,加水结束后,再继续搅拌加水结束后,再继续搅拌2min2min。关闭搅拌机并切断电源,将混凝土拌合物从搅拌机中倒出,关闭搅拌机并切断电源,将混凝土拌合物从搅拌机中倒出,堆放在拌板上,再人工拌堆放在拌板上,再人工拌2min2min即可待用。从加水开始计算

516、,即可待用。从加水开始计算,所有操作用时须在所有操作用时须在30min30min内完成。内完成。(2 2)试验取样)试验取样取样量应多于试验所需量的取样量应多于试验所需量的1.51.5倍,且不少于倍,且不少于20L.20L.(3) (3) 试件制备试件制备3 3个试件为一组。制备方法同混凝土拌合物表观密度试验。个试件为一组。制备方法同混凝土拌合物表观密度试验。(4 4)试件养护)试件养护根据需要有标准养护和同条件养护。确定混凝土强度等级时根据需要有标准养护和同条件养护。确定混凝土强度等级时采用标准养护:采用标准养护:试件成型后应立即用不透水的薄膜覆盖;试件成型后应立即用不透水的薄膜覆盖;在温度

517、在温度205205的试验室静置的试验室静置2448h2448h,然后编号、拆模。,然后编号、拆模。拆模后立即放入标准养护室(温度拆模后立即放入标准养护室(温度202202,相对湿度,相对湿度95%95%以上)支架上,彼此间隔以上)支架上,彼此间隔1020cm,1020cm,试件表面保持潮湿,不试件表面保持潮湿,不得用水直接冲淋。也可放入不流动的温度得用水直接冲淋。也可放入不流动的温度202202的的Ca(OH)Ca(OH)2 2饱和水溶液中。饱和水溶液中。养护龄期养护龄期2828天(从搅拌加水开始)。天(从搅拌加水开始)。2 2、抗压试验、抗压试验符合龄期的试件从养护室取出后先擦拭干净。符合龄

518、期的试件从养护室取出后先擦拭干净。将试件安放在试验机的下压板上,试件的承压面与成型时将试件安放在试验机的下压板上,试件的承压面与成型时的顶面垂直。试件的中心与试验机下压板的中心对齐。的顶面垂直。试件的中心与试验机下压板的中心对齐。压力机的加荷速度压力机的加荷速度: : 低于低于C30C30时为时为0.30.5MPa/s; C300.30.5MPa/s; C30且且 C60C60时为时为0.50.8MPa/s0.50.8MPa/s; C60C60时为时为0.81.0MPa/s0.81.0MPa/s且设且设防崩裂网罩。防崩裂网罩。三、计算与结果判定三、计算与结果判定1 1、混凝土立方体强度计算公式

519、、混凝土立方体强度计算公式 f=P/A f=P/A2 2、结果处理、结果处理f fcucu= =(f f1 1+f+f2 2+f+f3 3)/3/3三个试件的测值中的最大或最小值如果有一个与中值的差三个试件的测值中的最大或最小值如果有一个与中值的差超过中值的超过中值的15%15%,则,则f fcucu取中值。取中值。三个试件的测值中的最大和最小值与中值的差都超过中值三个试件的测值中的最大和最小值与中值的差都超过中值的的15%15%,试验无效。,试验无效。标准试件尺寸为标准试件尺寸为15cm*15cm*15cm 15cm*15cm*15cm 采用非标准试件采用非标准试件20*20*20cm20*

520、20*20cm或或10*10*10cm10*10*10cm时,测试结果分别乘以调整系数时,测试结果分别乘以调整系数1.051.05和和0.950.95。练习题练习题 1 1、一组、一组100*100*100100*100*100(mm)mm)混凝土试件混凝土试件, ,标准养护至规定的龄标准养护至规定的龄期进行抗压试验,测得破坏荷载分别为期进行抗压试验,测得破坏荷载分别为460kN460kN、500kN500kN、570kN570kN,求该组试件的标准抗压强度。,求该组试件的标准抗压强度。2 2、一组、一组100*100*100100*100*100(mm)mm)混凝土试件混凝土试件, ,标准养护至规定的龄标准养护至规定的龄期进行抗压试验,测得破坏荷载分别为期进行抗压试验,测得破坏荷载分别为445kN445kN、525kN525kN、615kN615kN,求该组试件的标准抗压强度。,求该组试件的标准抗压强度。

展开阅读全文
相关资源
正为您匹配相似的精品文档
相关搜索

最新文档


当前位置:首页 > 医学/心理学 > 基础医学

电脑版 |金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号