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1、n建筑材料知识培训讲建筑材料知识培训讲义义1.3园林建筑常用材料的类别n1.3.1石材n1、石材的基本知识n装饰石材包括天然石材和人工石材两类。n天然石材是一种有悠久历史的建筑材料，河北赵州桥和江苏洪泽湖的洪湖大桥均为著名的古代石材建筑结构。n天然石材作为结构材料来说，具有较高的强度、硬度和耐磨、耐久等优良性能；而且，天然石材经表面处理可以获得优良的装饰性，对建筑物起保护和装饰作用。以结构与装饰两方面相比，天然石材作为装饰材料的发展前景更好。n近年来发展起来的人造石材无论在材料加工生产、装饰效果和产品价格等方面都显示了其优越性，成为一种有发展前途的建筑装饰材料。n2、石材的来源与特点n石材来自
2、岩石，岩石按形成条件可分为：n火成岩、沉积岩和变质岩三大类。n（一）火成岩（岩浆岩）（一）火成岩（岩浆岩）n火成岩是地壳内部岩浆冷却凝固而成的岩石，是组成地壳的主要岩石，按地壳质量计量，火成岩占89%。n由于岩浆冷却条件不同，所形成的岩石具有不同的结构性质，根据岩浆冷却条件，火成岩分为三类：深成岩、喷出岩和火山岩。n1）、深成岩n深成岩是岩浆在地壳深处凝成的岩石。由于冷却过程缓慢且较均匀，同时覆盖层的压力又相当大，因此有利于组成岩石矿物的结晶，形成较明显的晶粒，不通过其他胶结物质而结成紧密的大块。深成岩的抗压强度高，吸水率小，表观密度及导热性大；由于孔隙率小，因此可以磨光，但坚硬难以加工。n建
3、筑上常用的深成岩有花岗岩花岗岩、正长岩和橄榄岩等。n2）、喷出岩n喷出岩是岩浆在喷出地表时，经受了急剧降低的压力和快速冷却而形成的。在这种条件的影响下，岩浆来不及完全形成结晶体，而且也不可能完全形成粗大的结晶体。所以，喷出岩常呈非结晶的玻璃质结构、细小结晶的隐晶质结构，以及当岩浆上升时即已形成的粗大晶体嵌入在上述两种结构中的斑状结构。这种结构的岩石易于风化。n当喷出岩形成很厚时，则其结构与性质接近深成岩；当形成较薄的岩层时，由于冷却快，多数形成玻璃质结构及多孔结构。n工程中常用的喷出岩有辉绿岩、玄武岩及安山岩等。n3）、火山岩n火山爆发时岩浆喷入空气中，由于冷却极快，压力急剧降低，落下时形成的
4、具有松散多孔，表观密度小的玻璃质物质称为散粒火山岩；当散粒火山岩堆积在一起，受到覆盖层压力作用及岩石中的天然胶结物质的胶结，即形成胶结的火山岩，如浮石。n（二）沉积岩（旧称水成岩）（二）沉积岩（旧称水成岩）n沉积岩是露出地表的各种岩石（火成岩、变质岩及早期形成的沉积岩），在外力作用下，经风化、搬运、沉积、成岩四个阶段，在地表及地下不太深的地方形成的岩石。其主要特征是呈层状，外观多层理和含有动、植物化石。沉积岩中的所含矿产极为丰富，有煤、石油、锰、铁、铝、磷、石灰石和盐岩等。n沉积岩仅占地壳质量的5%，但其分布极广，约占地壳表面积的75%，因此，它是一种重要的岩石。n建筑中常用的沉积岩有石灰岩、
5、砂岩和碎屑石等。n（三）变质岩（三）变质岩n变质岩是地壳中原有的岩石（包括火成岩、沉积岩和早先生成的变质岩），由于岩浆活动和构造运动的影响，原岩变质（再结晶，使矿物成分、结构等发生改变）而形成的新岩石。一般，由火成岩变质成的称为正变质岩，由沉积岩变质成的称副变质岩。按地壳质量计，变质岩占65%。n建筑中常用的变质岩有大理岩、石英岩和片麻岩等。n2011.3.8（2）常用天然石材n1）花岗石）花岗石nA、简介n花岗石是一种由火山爆发的熔岩在受到相当的花岗石是一种由火山爆发的熔岩在受到相当的压力的熔融状态下隆起至压力的熔融状态下隆起至地壳地壳表层，岩浆不喷表层，岩浆不喷出地面，而在地底下慢慢冷却凝
6、固后形成的出地面，而在地底下慢慢冷却凝固后形成的构构造岩造岩，是一种深成酸性火成岩，属于，是一种深成酸性火成岩，属于岩浆岩岩浆岩。花岗石是火成岩，也叫酸性结晶深成岩，是火花岗石是火成岩，也叫酸性结晶深成岩，是火成岩中分布最广的一种岩石，由长石、石英和成岩中分布最广的一种岩石，由长石、石英和云母组成，岩质坚硬密实。云母组成，岩质坚硬密实。黑金沙花岗岩这个术语是谷粒的意思，在拉丁文中常被理解为叶绿体，因为它在构造上是由小粒体而形成的，花岗岩是最硬的石材，由于它钢硬，防腐蚀性及镜面反光效果，迷人的颜色，优质的材质，花岗岩大板，花岗岩瓷砖已经占有显著的市场份额，如今花岗岩大板与瓷砖已经非常流行。 花岗
7、岩的特性优点还包括高承载性，抗压能力及很好的研磨延展性，花岗岩还很容易切割，塑造，可以创造出薄板大板等，总之，花岗岩具有超强的耐久能力。 n由于它的密度很高，污渍很难入侵。抛光后的花岗岩大板，花岗岩瓷砖在全世界的建筑业上已经处于很重要的地位。花岗岩也使用在外墙包装，屋顶，地板以及各式各样的地板装潢运用中。门槛、橱柜台面、室外地面就适合使用花岗石。其中橱柜台面最好是使用深色的花岗石。nB、花岗石、花岗石组成组成n花岗岩由火成岩形成,是一种钢硬的晶状体石材,最初由长石,石英而形成且夹杂着一种或多种黑色矿物质,在结构上都是平整排列的。n花岗石以石英、长石和云母为主要成分。其中长石含量为40%-60%
8、，石英含量为20%-40%，其颜色决定于所含成分的种类和数量。花岗石为全结晶结构的岩石，优质花岗石晶粒细而均匀、构造紧密、石英含量多、长石光泽明亮。n花岗石的二氧化硅含量较高，属于酸性岩石。某些花岗石含有微量放射性元素，这类花岗石应避免用于室内。花岗石结构致密、质地坚硬、耐酸碱、耐气候性好，可以在室外长期使用。C、花岗石性质、花岗石性质n花岗石物理性质花岗石物理性质n花岩是独一无二的材料，这些的物理特点主要表现如下：n多孔性/渗透性：花岗岩的物理渗透性几乎可以忽略不计；花岗岩具有高强度的耐热稳定性，它不会因为外界温度的改变而发生变化，花岗岩因其密度很高而不会因温度及空气成份的改变而发生变化。n
9、花岗岩具有很强的抗腐蚀性，因此很广泛的被运用在储备化学腐蚀品上n颜色：花岗岩的颜色及材质都是高度一致的硬度：花岗岩是最硬的建筑材料，也由于它的超强硬度而使它具有很好的耐磨性。n花岗石分类花岗石分类n花岗石由于成分形成复杂形成条件多样，所以种类繁多，有多种的分类方式。n按结构构造分按结构构造分n可分为细粒花岗石、中粒花岗石、粗粒花岗石、斑状花岗石、似斑状花岗石、晶洞花岗石及片麻状花岗石等；n按所含副矿物分按所含副矿物分n可分为含锡石花岗石、含铌铁矿花岗石、含铍花岗石、锂云母花岗石、电气石花岗石等。常见长石化、云英岩化、电气石化等自变质作用。n花岗石特点花岗石特点n花岗岩结构致密，抗压强度高，吸水
10、率低，表面硬度大，化学稳定性好，耐久性强，但耐火性差。n花岗石呈细粒、中粒、粗粒的粒状结构，或似斑状结构，其颗粒均匀细密，间隙小，吸水率不高，有良好的抗冻性能。n花岗岩的硬度高。花岗岩常常以岩基、岩株、岩块等形式产出，并受区域大地构造控制，一般规模都比较大，分布也比较广泛，所以开采方便，易出大料，并且其节理发育有规律，有利于开采形状规则的石料。n花岗岩成荒率高，能进行各种加工，板材可拼性良好。还有花岗岩不易风化，能用做户外装饰用石。花岗岩的质地纹路均匀，颜色虽然以淡色系为主，但也十分丰富有红色，白色，黄色，绿色，黑色，紫色，棕色，米色，兰色等等，而且其色彩相对变化不大，适合大面积的使用。n花岗
11、石特性花岗石特性n花岗石美丽、耐久、非常坚硬。在古代，如果有了的开采、加工设备和技术，它肯定比大理石更流行。n花岗石因经常含有其它矿物质，如角闪石和云母，而呈现各种颜色，包括：褐色、绿色、红色和常见的黑色等。因为它结晶过程很慢，它的晶体象魔方一样一个个地交织在一起，所以它很坚硬。它同房子一样耐久，不掉碎屑，不易刮伤，不怕高温。不论颜色或亮光，只要有一些养护的常识，都不会褪色或变暗。他几乎不受污染，抛光后表面光泽度很高，各种天气带来的杂质几乎都不能粘附。nn开采花岗石一般用钢丝绳锯法。出现了密集排眼法和火焰喷射法等新工艺。火焰喷射法开采的石块切缝整齐，不生暗伤，生产效率高。采下的石块经粗整后称为
12、荒料，再经人工钻眼打锲或机器锯割，制得所需规格尺寸的块材、板材；用铣石机或旋床加工，成为圆柱形或弧形体；最后人工斩凿粗、细岩状纹，或用机器研磨、抛光，使表面晶莹光亮。花岗石不污染环境。合成材料常伴有不好的甚至有毒的副产品，在建筑的使用期限内需要更换几次（每次都回有处理问题）。花岗石不需更换，因为它非常耐久。n另外，花岗石非常实用，可做成多种表面-抛光、亚光、细磨、火烧、水刀处理和喷沙。由于花岗岩中常常含有放射性物质，使用花岗岩的时候需要测量其辐射水平，再确认其使用场合。n花岗石品种花岗石品种n装饰花岗石磨光板材光亮如镜，有华丽高贵的装饰效果。常见的花岗石磨光板品种有：n红色系列红色系列n四川红
13、、石棉红、岑溪红、虎皮红、樱桃红、平谷红、杜鹃红、玫瑰红、贵妃红、鲁青红、连州大红等。玫瑰红贵妃红n黄红色系列黄红色系列n岑溪桔红、东留肉红、连州浅红、兴洋桃红、兴洋桔红、浅红小花、樱花红、珊瑚花、虎皮黄等。n花白系列花白系列n白石花、白虎涧、黑白花、芝麻白、花白、岭南花白、济南花白、四川花白等。n黑色系列黑色系列n淡青黑、纯黑、芝麻黑、四川黑、烟台黑、沈阳黑、长春黑等。n青色系列青色系列n芝麻青、米易绿、细麻青、济南青、竹叶青、菊花青、青花、芦花青、南雄青、攀西兰等。n花岗石制品花岗石制品n天然花岗石制品根据加工方式不同可分为：n剁斧板材剁斧板材n石材表面经手工剁斧加工，表面粗糙，具有规则的
14、条状斧纹。表面质感粗犷，用于防滑地面、台阶、基座等。n机刨板材机刨板材n石材表面机械刨平，表面平整，有相互平行的刨切纹，用于与剁斧板材类似用途，但表面质感比较细腻。n粗磨板材粗磨板材n石材表面经过粗磨，平滑无光泽，主要用于需要柔光效果的墙面、柱面、台阶、基座等。n磨光板材磨光板材n石材表面经过精磨和抛光加工，表面平整光亮，花岗岩晶体结构纹理清晰，颜色绚丽多彩，用于需要高光泽平滑表面效果的墙面、地面和柱面。n应用应用n花岗石的用途根据晶粒大小分：晶粒细小的可加以磨光或雕琢，作为装饰板材或艺术品；中等粒度的常用于修筑桥墩、桥拱、堤坝、海港、勒脚、基础、路面等；晶粒粗大的轧制成碎石，是混凝土的优良集
15、料。由于花岗石耐酸，还用做化工、冶金生产中的耐酸衬料和容器。n选购选购n1、检查所提供的石材为天然石材，其材料性能是否满足或优于天然花岗石。n2、质量检测要求：外形尺寸规定值或允许偏差值长1mm，宽、厚1mm，表面平整度规定值或允许偏差值0.5mm，对角线规定值或允许偏差值0.5mm。n3、花岗石平台外观质量是否为优等品，块材的颜色、色差、花纹是否调和，均匀一致。n4、平台表面是否有缺棱、缺角、裂纹、色斑、色线、坑窝外观缺陷。n5、平台表面是否涂刷六面石材防护涂料，确保石材的防水、防污性能。n6、石材是否通过国家石材质量监测中心的有关检验，包括物理性、放射性、冻融性等、并具有关检验报告。nn7
16、、石材产地及名称。n从质量上来看，国产石材与进口石材的差距并不大，但是价格却少了许多。原因主要在于进口石材更加富于变化，更具装饰性，也就是说进口的石材铺起来要好看一些。这种工艺上的差距不是一下子就能消除的，中国各厂家都在努力缩小这个差距。在实用性上，国产石材可以说已经毫不逊色于进口石材了。n购买的时候，很多人会停留在大理石与花岗石上。在购买的时候要注意哪些问题呢？n厚薄要均匀，四个角要准确分明，切边要整齐，各个直角要相互对应；表面要光滑明亮，光亮在80度以上，且不要有凹坑；花纹要均匀，图案鲜明，没有杂色，色差也要一致；内部结构紧密，没有裂缝；承重厚度不能小于910mm。方块地板选购从表面上看要
17、注意方块切割是否整齐，表面的光滑度、图案、颜色等。n花岗石分布花岗石分布n济南青花岗石n中国花岗石矿产资源也极为丰富，储量大，品种多。据调查资料统计，中国天然花岗石的花色品种100多种。建筑装饰用花岗石其花纹、色泽特征及原料产地来命名的。其中较好的有河南僵师菊花青、雪花青、云里梅，山东济南的济南青，四川石棉的石棉，江西上高的豆绿色，广东中山的中山玉，山西灵邱的贵妃红，桔、麻点白、绿黑花、黄黑花等。花岗石取材于地下优质的岩石层，经过亿万年自然时效，形态极为稳定，不用担心因常规的温差而发生变形。花岗石平台经严格物理试验和选择的花岗石料，结晶细密，质地坚硬。由于花岗石系非金属材料，绝无磁性反应，亦无
18、塑性变形。花岗石平台其硬度高，因此精度保持性好。由于花岗岩中常常含有放射性物质，使用花岗岩的时候需要测量其辐射水平，再确认其使用场合。nn中国的花岗石资源丰富,品种繁多，自古在土木工程中大量采用。作为饰面石材的就有济南青等40余种，主要产地为：山东的泰山、崂山，陕西的华山，北京的西山以及福建南部等。n保养保养n新铺设的花岗岩地面不宜做底蜡和面蜡：为何新铺设的花岗岩地面不适宜做底蜡和面蜡，我们可以把它和大理石做一个比较就可以得出结论。n大理石表面不论新旧，都是由碳酸钙结晶体组成，颗粒大，因此孔隙大，即使经过细致的精心抛光，在显微镜下仍可看到凹凸不平的界面，这细微的孔隙对于落蜡来说正是优点：等涂上
19、底蜡时，底蜡分子量小，渗透力强，再加上毛细作用，很快底蜡被吸附在大理石表面而成膜，当底蜡里的水分完全挥发后，吸附力更大，这种吸附力至关重要，它是用于抗衡因人员走动和拖动物品而施加在它表面的作用力，而不至于使蜡面脱离地面。n而对于新铺设的花岗岩地面，它主要的成分为石英、云母、长石的结晶体，密度大，硬度极高，再加上人工抛光，使得花岗岩表面几无孔隙，因此当落蜡的时候，底蜡无法渗透，无毛细作用，当然也就没有或只有很微弱的吸附力，这样的蜡面当人员在它上面行走的时候，很容易就脱落，使得落蜡工作徒劳无益。n针对这种情况，对于新铺设的花岗岩，在铺设后的半年至一年时间内，只需用喷洁保养蜡进行喷磨，以便防止污渍渗
20、入花岗岩，并维持其表面光亮度即可。由于每天穿行的人流走向不同，力度不同，对花岗岩表面的磨损程度也不同，经过一段时间的作用。n辉绿岩（辉绿岩（diabase）n辉绿岩(又名福建青、大湖青、青石），成分相当于辉长岩的基性浅成岩。显晶质,细-中粒，暗灰-灰黑色,常具辉绿结构或次辉绿结构。深灰、灰黑色。主要由辉石和基性长石（与辉长岩成分相当的浅成岩类）组成，含少量橄榄石、黑云母、石英、磷灰石、磁铁矿、钛铁矿等。基性斜长石常蚀变为钠长石、黝帘石、绿帘石和高岭石；辉石常蚀变为绿泥石、角闪石和碳酸盐类矿物。因绿泥石的颜色而整体常呈灰绿色。n辉绿岩跟辉长岩的成分差不多，但它形成得比较浅，不像辉长岩那样深。根据
21、含有的不同成分，有多种。如含石英多的叫作石英辉绿岩；含沸石、正长石等的，称碱性辉绿岩等。辉绿岩是上等建筑材料。n辉绿岩为深源玄武质岩浆向地壳浅部侵入结晶形成，常呈岩脉、岩墙、岩床或充填于玄武岩火山口中的岩株状产出。n按次要矿物的不同，可分为橄榄辉绿岩、石英辉绿岩等。可做建筑石材或工艺石料，是铸石原料。质地均匀、无裂纹者可做石材原料，细粒者尤佳。如贵州的“罗甸绿”、浙江临海的“孔雀绿”、河南的“五龙青”、“菊花青”均属此类矿床。3.15大理石大理石n大理石原指产于大理石原指产于云南省大理云南省大理的白色带有黑色花的白色带有黑色花纹的石灰岩，剖面可以形成一幅天然的水墨纹的石灰岩，剖面可以形成一幅天
22、然的水墨山水画，古代常选取具有成型的花纹的大理山水画，古代常选取具有成型的花纹的大理石用来制作画屏或镶嵌画，后来大理石这个石用来制作画屏或镶嵌画，后来大理石这个名称逐渐发展成称呼一切有各种颜色花纹的，名称逐渐发展成称呼一切有各种颜色花纹的，用来做用来做建筑装饰材料建筑装饰材料的石灰岩。的石灰岩。n白色大理石一般称为汉白玉，但对翻译西方制白色大理石一般称为汉白玉，但对翻译西方制作雕像的白色大理石也称为大理石。作雕像的白色大理石也称为大理石。n大理石主要用于加工成各种形材、大理石主要用于加工成各种形材、板材板材，作建筑物的墙面、地面、台、柱，还常用作建筑物的墙面、地面、台、柱，还常用于纪念性建筑物
23、如碑、塔、雕像等的材料。于纪念性建筑物如碑、塔、雕像等的材料。n大理石还可以大理石还可以雕刻雕刻成工艺美术品、文具、成工艺美术品、文具、灯具灯具、器皿等实用、器皿等实用艺术品艺术品。n大理石介绍大理石介绍n主要用于加工成各种形材、板材，作建筑物的墙面、地面、台、柱，还常用于纪念性建筑物如碑、塔、雕像等的材料。n大理石还可以雕刻成工艺美术品、文具、灯具、器皿等实用艺术品。质感柔和美观庄重，格调高雅，是装饰豪华建筑的理想材料，也是艺术雕刻的传统材料。 nn根据大理石的品种划分，命名原则不一：n有的以产地和颜色命名，如丹东绿、铁岭红等；n有的以花纹和颜色命名，如雪花白、艾叶青；n有的以花纹形象命名，
24、如秋景、海浪；n有的是传统名称，如汉白玉、晶墨玉等。n因此，因产地不同常有同类异名或异岩同名现象出现。所以“石材资源网”给予以上的权威命名。n特别是近10几年来大规模开采、工业化加工、国际性贸易，更使装饰板材大批量地进入建筑装饰装修业，不仅用于豪华的公共建筑物，也进入了家庭的装饰。大理石还大量用于制造精美的用具，如家具、灯具、烟具及艺术雕刻等。有些还可以作耐碱材料。在开采、加工过程中产生的碎石、边角余料也常用于人造石、水磨石、石米、石粉的生产，可用于涂料、塑料、橡胶等行业的填料。n评价与鉴别方法评价与鉴别方法n选好等级：根据规格尺寸允许的偏差、平面度和角度允许的公差，以及外观质量、表面光洁度等
25、指标，大理石板材分为优等品、一等品和合格品三个等级；n大理石板材的定级、鉴别主要是通过仪器、量具的检测来鉴别的。 n检查外观质量检查外观质量n不同等级的大理石板材的外观有所不同。因为大理石是天然形成的，缺陷在所难免。同时加工设备和量具的优劣也是造成板材缺陷的原因。有的板材的板体不丰满(翘曲或凹陷)，板体有缺陷(裂纹、砂眼、色斑等),板体规格不一(如缺棱角、板体不正)等。按照国家标准，各等级的大理石板材都允许有一定的缺陷，只不过优等品不那么明显罢了。n挑选花纹色调挑选花纹色调n大理石板材色彩斑斓，色调多样，花纹无一相同，这正是大理石板材名贵的魅力所在。色调基本一致、色差较小、花纹美观是优良品种的
26、具体表现，否则会严重影响装饰效果。n检测表面光泽度检测表面光泽度n大理石板材表面光泽度的高低会极大影响装饰效果。一般来说优质大理石板材的抛光面应具有镜面一样的光泽，能清晰地映出景物。但不同品质的大理石由于化学成分不同，即使是同等级的产品，其光泽度的差异也会很大。当然同一材质不同等级之间的板材表面光泽度也会有一定差异。n此外，大理石板材的强度、吸水率也是评价大理石质量的重要指标。 n大理石的鉴别方法大理石的鉴别方法n对于加工好的成品饰面大理石石材，其质量好坏可以从以下四个方面来鉴别：n一观、二量、三听、四试。 nnn一观一观n即肉眼观察石材的表面结构。一般来说，均匀的细料结构的石材具有细腻的质感
27、，为石材之佳品；粗粒及不等粒结构的石材其外观效果较差。另外，石材由于地质作用的影响常在其中产生一些细微裂缝，石材最易沿这些部位发生破裂，应注意剔除。至于缺棱角更是影响美观，选择时尤应注意。 n二量二量n即量石材的尺寸规格，以免影响拼接，或造成拼接后的图案、花纹、线条变形，影响装饰效果。 nn三听三听n即听石材的敲击声音。一般而言，质量好的石材其敲击声清脆悦耳；相反，若石材内部存在轻微裂隙或因风化导致颗粒间接触变松，则敲击声粗哑。n四试四试n即用简单的试验方法来检验石材的质量好坏。通常在石材的背面滴上一小粒墨水，如墨水很快四处分散浸出，即表明石材内部颗粒松动或存在缝隙，石材质量不好；反之，若墨水
28、滴在原地不动，则说明石材质地好。 n几点建议：n1、石材有放射性合格证，您在购买时请向经销商索要。没有证的不要购买，同时要注意，家装要选用的是A类产品。n2、在大理石和花岗岩选择上，要首先考虑大理石，在正常情况下，花岗岩的放射性大于大理石的放射性。n3、一般情况下，石材的考虑应为黑色、灰白色、肉红色、绿色、红色，n从放射性来看，从高到低，依次为：红色绿色肉红色灰白色白色黑色，基本上是这种排序。n石材的选择是绿色环保家装中的重要一关，放射性污染是一种隐性污染，没有仪器检测我们是无法感知的，从另一种角度来说其危害性比甲醛、苯更大，因此在装修时必须认真对待。n花岗岩与大理石的区别：花岗岩与大理石的区
29、别：n花岗岩：花岗岩：花岗石石材是没有彩色条纹的，多数只有彩色斑点，还有的是纯色，岩质坚硬密实，硬度较高、耐磨，不易风化变质，外观色泽可保持百年以上，所以常用于高级建筑装修工程，在家居装饰装修中更适用于室外阳台、庭院、客餐厅的地面及窗台。n大理石：大理石：大理石材矿物成分简单，易加工，多数质地细腻，镜面效果较好。其缺点是质地较花岗石软，被硬重物体撞击时易受损伤，浅色石材易被污染。由于大理石一般都含有杂质，而且碳酸钙在大气中受二氧化碳、碳化物、水气的作用，也容易风化和溶蚀，而使表面很快失去光泽。所以多数大理石品种不宜用于室外，一般只用于室内装饰面。 砂岩砂岩n由石英颗粒（沙子）形成，结构稳定，通
30、常由石英颗粒（沙子）形成，结构稳定，通常呈淡褐色或红色，主要含硅、钙、黏土和氧呈淡褐色或红色，主要含硅、钙、黏土和氧化铁。砂岩是一种化铁。砂岩是一种沉积岩沉积岩，主要由砂粒胶结，主要由砂粒胶结而成的，其中砂里粒含量要大于而成的，其中砂里粒含量要大于50%。决大。决大部分砂岩是由石英或长石组成的。部分砂岩是由石英或长石组成的。n砾石（卵石）是经过很长时间，逐渐形成的。砾石（卵石）的形成过程可以分为两个阶段，第一阶段是岩石风化、崩塌阶段；第二阶段是岩石在河流中被河水搬运和磨圆阶段。n内含有小石子的卵石，其形成原因是破碎的岩块，仅长距离搬运使棱角消失，形成圆柱体，圆锥或椭圆体的石子（或称卵石、砾石）
31、，再经胶结的岩石称为砾石。人造石人造石n人造石是用非天然的混合物制成的，如树脂、水泥、玻璃珠、铝石粉等等加碎石黏合剂。n人造石（又称人造大理石）是一种新型的复合材料，是用不饱和聚脂树脂与填料、颜料混合，加入少量引发剂，经一定的加工程序制成的。在制造过程中配以不同的色料可制成具有色彩艳丽、光泽如玉酷似天然大理石的制品。因其具有无毒性、无放射性、阻燃性、不粘油、不渗污、抗菌防霉、耐磨、耐冲击、易保养、拼接无缝、任意造型等优点，正逐步成为装修建材市场上的新宠。n人造石的定义人造石的定义n人造石产品制造简便、生产周期短、成本低、广泛用于各种室内及室外建筑装饰。人造石30年前在美国问世，我国最早应用人造
32、石制品作为装饰材料的是90年代中期一些沿海发达城市，几年后广泛流行。现在这股热潮正向内地中小城市蔓延。n产品特点：份量轻（与天然石材相比）、硬度高、耐油耐脏耐腐蚀。板材厚薄均匀，光泽度好，透光效果明显，不变形，防火抗老化，无辐射、抗渗透等，可根据客户的需求随意弯曲，无缝粘接，真正达到浑然天成的境界。第三章 无机气硬性胶凝材料n建筑上用来将散粒材料（如砂、石子）或块状材料（如砖、石块）粘结成为整体的材料，统称为胶凝材料胶凝材料。n胶凝材料按其化学成分可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两大类，前者如水泥、石灰、石膏、菱苦土、水玻璃等，后者如沥青、有机高分子聚合物等。P23n其中无机胶凝材料在建筑工程
33、上应用更加广泛，用量也较大。n无机胶凝材料按其硬化条件的不同又分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料两大类。n所谓气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料是只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续提高强度的胶凝材料。如石灰、石膏。n所谓水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料是指不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化保持并继续提高其强度的胶凝材料。如各种水泥。水水 泥泥 n水泥是最主要的建筑材料之一，广泛应用于工业民用建筑、道路、水利和国防工程。作为胶凝材料与骨料及增强材料制成混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土构件，也可配制砌筑砂浆、装饰、抹面、防水砂浆用于建筑物砌筑、抹面、装饰等。n水泥品种繁多，按其主要水硬性物质
34、，可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥等系列，其中以硅酸盐系列水泥生产量最大，应用最为广泛。n硅酸盐系列水泥是以硅酸钙为主要成分的水泥熟料、一定量的混合材料和适量石膏，共同磨细制成。按其性能和用途不同，又可分为通用水泥、专用水泥和特性水泥特性水泥三大类。n第一节硅酸盐类水泥n第二节掺混合材料的硅酸盐水泥n第三节其他品种水泥返回键第一节 硅酸盐类水泥n硅酸盐类水泥是硅酸盐类水泥熟料、05%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，即国外统称的波特兰水泥。n硅酸盐类水泥分两种型号：不掺混合材料的称型硅酸盐水泥型硅酸盐水泥，在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥重量
35、5%石灰石或矿渣混合材料的称为型硅酸盐水泥型硅酸盐水泥。n一、硅酸盐类水泥的生产及熟料矿物组成n（一） 硅酸盐类水泥的生产n硅酸盐类水泥的生产过程是“两磨一烧”，即（1）将原料按一定比例配料并磨细成符合成分要求的生料：n（2）将生料煅烧使之部分熔融形成熟料；（3）将熟料与适量的石膏共同磨细成为硅酸盐类水泥。n其主要过程如下图：硅酸盐水泥生产过程n3.17n（二）硅酸盐类水泥的矿物组成n在煅烧过程中，配成生料的各种原料首先要分解，在煅烧过程中，配成生料的各种原料首先要分解，然后在更高的温度下形成各种新的矿物。然后在更高的温度下形成各种新的矿物。n硅酸盐类水泥熟料的主要矿物有：硅酸盐类水泥熟料的主
36、要矿物有：n硅酸三钙（硅酸三钙（C C3 3S S）、）、n硅酸二钙（硅酸二钙（C C2 2S S）, ,n铝酸三钙铝酸三钙C C3 3A A），），n铁铝酸四钙（铁铝酸四钙（C C4 4AFAF），），n以上矿物中硅酸钙约占以上矿物中硅酸钙约占70%70%以上。水泥熟料是以上以上。水泥熟料是以上四种矿物的混合物，其中每种矿物单独水化都具四种矿物的混合物，其中每种矿物单独水化都具有一定的特点。如果改变熟料中矿物成分的比例，有一定的特点。如果改变熟料中矿物成分的比例，水泥的性质也将随着改变。水泥的性质也将随着改变。n二、硅酸盐类水泥的凝结硬化n水泥用适量的水调和后，最初形成具有可塑性水泥用适量的
37、水调和后，最初形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠失去可塑性，这一过程的浆体，然后逐渐变稠失去可塑性，这一过程称为称为凝结凝结。然后逐渐产生强度不断提高，最。然后逐渐产生强度不断提高，最后变成坚硬的石状物后变成坚硬的石状物水泥石，这一过程称水泥石，这一过程称为为硬化硬化。n水泥的凝结和硬化是人为划分的，实际上是一水泥的凝结和硬化是人为划分的，实际上是一个连续、复杂的物理化学变化过程，这些变化个连续、复杂的物理化学变化过程，这些变化决定了水泥石的某些性质，对水泥石的应用有决定了水泥石的某些性质，对水泥石的应用有着重要意义。着重要意义。n水泥的水化水泥的水化n水泥加水后，水泥颗粒被水包围，熟料矿物颗
38、水泥加水后，水泥颗粒被水包围，熟料矿物颗粒表面立即与水发生化学反应，生成水化产物，粒表面立即与水发生化学反应，生成水化产物，并放出一定的能量。并放出一定的能量。 n为了调节水泥的凝结时间，在熟料磨细时，应为了调节水泥的凝结时间，在熟料磨细时，应掺有适量的（掺有适量的（3%3%左右）石膏，这些石膏与部分左右）石膏，这些石膏与部分水化铝酸钙反应，生成难溶的水化硫铝酸钙的水化铝酸钙反应，生成难溶的水化硫铝酸钙的针状晶体并伴有明显的体积膨胀。针状晶体并伴有明显的体积膨胀。n综上所述，硅酸盐水泥与水作用后，生产的主综上所述，硅酸盐水泥与水作用后，生产的主要要水化水化产物产物有水化硅酸钙、水化铁酸钙凝胶体
39、、有水化硅酸钙、水化铁酸钙凝胶体、氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。在完全水化的水泥石中，水化硅酸盐约为在完全水化的水泥石中，水化硅酸盐约为50%50%，氢氧化钙约为，氢氧化钙约为25%25%。n2.水泥的凝结和硬化水泥的凝结和硬化n当水泥加水拌合后，在水泥颗粒表面即发生化当水泥加水拌合后，在水泥颗粒表面即发生化学反应，生产的胶体水化产物聚集在颗粒表面，学反应，生产的胶体水化产物聚集在颗粒表面，使化学反应减慢使化学反应减慢，并使水泥浆体具有可塑性。，并使水泥浆体具有可塑性。n由于生产的胶体状水化产物不断增多并在某些由于生产的胶体状水化产物不断增多并
40、在某些点接触，构成疏松的网状结构，使水泥浆体失点接触，构成疏松的网状结构，使水泥浆体失去流动性及可塑性，这就是水泥的凝结。去流动性及可塑性，这就是水泥的凝结。n此后由于生成的水化硅酸钙、氢氧化钙、水化此后由于生成的水化硅酸钙、氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体等水化产物不断增铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体等水化产物不断增多，它们相互接触连生，到一定程度多，它们相互接触连生，到一定程度 ，建立，建立起较为紧密的网状结晶结构，并在网状结构内起较为紧密的网状结晶结构，并在网状结构内部不断充实水化产物，使水泥具有初步的强度，部不断充实水化产物，使水泥具有初步的强度，此后水化产物不断增加，强度不断提高，最
41、后此后水化产物不断增加，强度不断提高，最后形成具有较高强度的水泥石，这就是水泥的形成具有较高强度的水泥石，这就是水泥的硬硬化化。硬化后由水泥石水化产物，未水化完的水。硬化后由水泥石水化产物，未水化完的水泥熟料颗粒，水及大小不等的孔隙所组成。泥熟料颗粒，水及大小不等的孔隙所组成。电镜下的水泥水化产物电镜下的水泥水化产物水泥浆凝结硬化前后水泥水化示意图1水泥水化示意图8幻灯片5幻灯片6n国家标准国家标准GB175-92GB175-92规定，硅酸盐水泥有不溶规定，硅酸盐水泥有不溶物、氧化镁、三氧化硫含量、烧失量、细度、物、氧化镁、三氧化硫含量、烧失量、细度、凝结时间、安定性、强度和碱含量等九项技凝结
42、时间、安定性、强度和碱含量等九项技术要求。术要求。n1. 1. 不溶物不溶物 型硅酸盐水泥中不溶物不得超型硅酸盐水泥中不溶物不得超过过0.75%0.75%；型硅酸盐水泥中不溶物不得超型硅酸盐水泥中不溶物不得超过过1.50%1.50%。n2. 2. 烧失量烧失量 型硅酸盐水泥中烧失量不得大型硅酸盐水泥中烧失量不得大于于3.0%3.0%，型硅酸盐水泥中烧失量不得大于型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.5%3.5%。n3. 3. 细度细度 水泥的细度表示水泥磨细的程度，通水泥的细度表示水泥磨细的程度，通常用比表面积法或筛粉法来确定。国家标准规常用比表面积法或筛粉法来确定。国家标准规定，硅酸盐水泥总表面积
43、大于定，硅酸盐水泥总表面积大于300M300M2 2/Kg/Kg。n水泥的细度对水泥的性能影响很大，水泥颗粒水泥的细度对水泥的性能影响很大，水泥颗粒越细，与水接触面积越大，水化反应月快，这越细，与水接触面积越大，水化反应月快，这对强度的发展，尤其是早期强度的发展是非常对强度的发展，尤其是早期强度的发展是非常有利的。但是也不宜过细，水泥磨得过细一方有利的。但是也不宜过细，水泥磨得过细一方面在存储期间容易细潮而降低强度，另一方面面在存储期间容易细潮而降低强度，另一方面也会大大增加粉磨的能耗。也会大大增加粉磨的能耗。n4.凝结时间凝结时间n凝结时间分为初凝和终凝。由加水搅拌到水泥凝结时间分为初凝和终
44、凝。由加水搅拌到水泥开始失去塑性的时间称为开始失去塑性的时间称为初凝初凝，由加水拌合，由加水拌合到水泥浆体完全失去塑性并开始产生强度的时到水泥浆体完全失去塑性并开始产生强度的时间称为间称为终凝终凝时间时间 。n水泥的初凝不宜太早，以便施工时有足够的时水泥的初凝不宜太早，以便施工时有足够的时间来完成混凝土或砂浆的搅拌，运输，浇筑和间来完成混凝土或砂浆的搅拌，运输，浇筑和砌筑等操作，水泥的终凝不宜过迟，以便使混砌筑等操作，水泥的终凝不宜过迟，以便使混凝土能尽快地硬化，达到一定的强度，以利于凝土能尽快地硬化，达到一定的强度，以利于下道工序的进行。国家标准规定，硅酸盐水泥下道工序的进行。国家标准规定，
45、硅酸盐水泥初凝不得早于初凝不得早于4545分钟，终凝不得迟于分钟，终凝不得迟于390390分钟。分钟。n影响水泥凝结的因素很多影响水泥凝结的因素很多 ，如熟料的矿物组，如熟料的矿物组成，水泥的细度，环境的温度，和湿度，拌合成，水泥的细度，环境的温度，和湿度，拌合水量等。使用时可加入调凝剂来调整水泥的凝水量等。使用时可加入调凝剂来调整水泥的凝结速度。结速度。n5.安定性安定性：n安定性是指标准稠度的水泥浆在凝结硬化过程安定性是指标准稠度的水泥浆在凝结硬化过程中体积变化均匀性。如果在工程中使用安定性中体积变化均匀性。如果在工程中使用安定性不合格的水泥，将使水泥制品产生膨胀性裂缝，不合格的水泥，将使
46、水泥制品产生膨胀性裂缝，甚至使构件破坏，引起严重的事故。甚至使构件破坏，引起严重的事故。n安定性安定性是水泥在施工中保证质量的一项重要的是水泥在施工中保证质量的一项重要的技术指标，国家标准规定，水泥的安定性用沸技术指标，国家标准规定，水泥的安定性用沸煮法检验必须合格。但沸煮法只能检验由于游煮法检验必须合格。但沸煮法只能检验由于游离氧化钙所引起的安定性不良，所以，氧化镁离氧化钙所引起的安定性不良，所以，氧化镁及石膏的数量在水泥生产时加以控制。国标中及石膏的数量在水泥生产时加以控制。国标中规定，水泥中氧化镁含量不得超过规定，水泥中氧化镁含量不得超过5.0%。如。如果水泥经过压蒸喊定性实验合格，则水
47、泥中氧果水泥经过压蒸喊定性实验合格，则水泥中氧化镁含量允许放宽到化镁含量允许放宽到6.0%。水泥中的石膏含。水泥中的石膏含量常用三氧化硫含量控制，国标规定，水泥中量常用三氧化硫含量控制，国标规定，水泥中三氧化硫的含量不得超过三氧化硫的含量不得超过3.5%。n6.强度强度n水泥的强度是表明水泥质量的重要指标。根据水泥的强度是表明水泥质量的重要指标。根据国家标准国家标准水泥胶砂强度检验方法水泥胶砂强度检验方法规定，水规定，水泥和标准泥和标准砂按砂按1：2.5混合，加入规定数量的水，混合，加入规定数量的水，按规定的方法制成试件，在标准温度按规定的方法制成试件，在标准温度（1822度）的水中养护，测定
48、其规定的龄期的强度。度）的水中养护，测定其规定的龄期的强度。n国家标准中规定，水泥标号按规定龄期的抗压国家标准中规定，水泥标号按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分，各标号水泥的各龄期强度和抗折强度来划分，各标号水泥的各龄期强度不得低于强度不得低于表表1-12的数值。的数值。n7.碱含量碱含量n是指水泥中是指水泥中NaNa2 2O O和和2 2O O的含量。的含量。n在水泥中含碱是引起混凝土产生碱在水泥中含碱是引起混凝土产生碱- -骨料反应骨料反应的条件的条件 ，为了避免碱，为了避免碱- -骨料反应的发生，国标骨料反应的发生，国标中规定若使用活性骨料，用户要求提供低碱水中规定若使用活性骨料，用户
49、要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量（按氧化泥时，水泥中碱含量（按氧化钠钠+0.658+0.658氧化钾氧化钾计算）不得大于计算）不得大于0.60%0.60%。国标还规定：凡氧化。国标还规定：凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间镁、三氧化硫、初凝时间 、安定性中的任何、安定性中的任何一项不符合标准规定时，均为废品。凡细度、一项不符合标准规定时，均为废品。凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任何一项不符终凝时间、不溶物和烧失量中的任何一项不符合标准规定或混合材料掺加量超过最大限度和合标准规定或混合材料掺加量超过最大限度和强度低于商品标号规定的指标时称为不合格品。强度低于商品标号规定的指标时称为不合格品。废品
50、水泥在工程中严禁使用。废品水泥在工程中严禁使用。n（四）（四）水泥石的腐蚀及防止方法水泥石的腐蚀及防止方法n已经硬化的水泥制品在一般条件下，具有良好已经硬化的水泥制品在一般条件下，具有良好的耐久性的耐久性，但在某些腐蚀性液体和气体（统，但在某些腐蚀性液体和气体（统称侵蚀介质）的作用下，有时也会逐渐遭到破称侵蚀介质）的作用下，有时也会逐渐遭到破坏，引起强度降低甚至造成建筑物结构破坏，坏，引起强度降低甚至造成建筑物结构破坏，这样的现象叫做水泥石的腐蚀。这样的现象叫做水泥石的腐蚀。n产生水泥石腐蚀的主要原因有以下几种：产生水泥石腐蚀的主要原因有以下几种：n1.淡水腐蚀淡水腐蚀n水泥石中氢氧化钙等易溶
51、于水的成分，在淡水水泥石中氢氧化钙等易溶于水的成分，在淡水中有较大的溶解度，水质越纯，溶解度越大。中有较大的溶解度，水质越纯，溶解度越大。特别是在流动水的冲刷或压力水的渗透作用下特别是在流动水的冲刷或压力水的渗透作用下会加速其溶解，致使水泥石的孔隙增大强度降会加速其溶解，致使水泥石的孔隙增大强度降低，逐渐被破坏。低，逐渐被破坏。n2.酸性腐蚀酸性腐蚀n在工业废水、地下水、沼泽水中常含有不同种在工业废水、地下水、沼泽水中常含有不同种类的酸，这些酸与水泥石中的氢氧化钙作用，类的酸，这些酸与水泥石中的氢氧化钙作用，生成的化合物有的易溶于水，有的体积膨胀，生成的化合物有的易溶于水，有的体积膨胀，使水泥
52、石受到腐蚀以至破坏。使水泥石受到腐蚀以至破坏。n3.硫酸盐腐蚀硫酸盐腐蚀n在海水、地下水或某些工业废水中常含有钠、在海水、地下水或某些工业废水中常含有钠、钾、铵等硫酸盐，它们与水泥石中的氢氧化钙钾、铵等硫酸盐，它们与水泥石中的氢氧化钙起置换作用，在水泥石的孔隙中形成石膏，石起置换作用，在水泥石的孔隙中形成石膏，石膏进一步与水泥石中水化铝酸钙起作用，生成膏进一步与水泥石中水化铝酸钙起作用，生成针状结晶的水化硫铝酸钙，体积增大针状结晶的水化硫铝酸钙，体积增大22.5倍，倍，从而对水泥石产生巨大的破坏作用。因水化硫从而对水泥石产生巨大的破坏作用。因水化硫铝酸钙的针状结晶与细菌中的杆菌外形相似，铝酸钙
53、的针状结晶与细菌中的杆菌外形相似，所以被称为所以被称为“水泥杆菌水泥杆菌”。此外，镁盐、碳酸。此外，镁盐、碳酸水及强碱等对水泥石均有一定的腐蚀作用。水及强碱等对水泥石均有一定的腐蚀作用。n根据产生腐蚀的原因可采取下列防止措施：根据产生腐蚀的原因可采取下列防止措施：n（1）根据工厂所处的环境，选用适当的水泥；根据工厂所处的环境，选用适当的水泥；n（2）提高水泥制品本身的密实度，减少侵蚀提高水泥制品本身的密实度，减少侵蚀介质的渗透；介质的渗透；n（3）当侵蚀作用很强时，在水泥结构物表面当侵蚀作用很强时，在水泥结构物表面加做防护层，如涂刷沥青、粘贴瓷砖等。加做防护层，如涂刷沥青、粘贴瓷砖等。n五、五
54、、硫酸盐水泥的特征及应用硫酸盐水泥的特征及应用n硫酸盐水泥具有一些良好的特征，因此应用广泛。硫酸盐水泥具有一些良好的特征，因此应用广泛。n六、六、水泥的运输及保管水泥的运输及保管n水泥很容易吸收空气中的水分，发生水化作用凝水泥很容易吸收空气中的水分，发生水化作用凝结成块状，从而失去胶结能力。因此水泥在运输结成块状，从而失去胶结能力。因此水泥在运输和保管中应特别注意防水，防潮。和保管中应特别注意防水，防潮。n工地存储水泥应有专用仓库，库房要干燥。工地存储水泥应有专用仓库，库房要干燥。存放袋装水泥时，地面垫板要存放袋装水泥时，地面垫板要离地离地30cm，四周离墙四周离墙30cm，堆放高度一般堆放高
55、度一般以以10袋为宜，袋为宜，水泥的储存应按照到货先后依次堆放，尽水泥的储存应按照到货先后依次堆放，尽量作到先到先用，防止存放过久。不同品量作到先到先用，防止存放过久。不同品种不同标号的水泥要分别存放，不得混杂，种不同标号的水泥要分别存放，不得混杂，并要防止其他杂务混入。并要防止其他杂务混入。n一般水泥的储存期为三个月，三个月后一般水泥的储存期为三个月，三个月后的强度降低约的强度降低约1020%，时间越长，强度，时间越长，强度降低越多，使用存放三个月以上的水泥，降低越多，使用存放三个月以上的水泥，必须重新检验其强度，否则不得使用。必须重新检验其强度，否则不得使用。对于受潮水泥可以进行处理，然后
56、再使对于受潮水泥可以进行处理，然后再使用。用。2） 掺混合材料的硅酸盐水泥掺混合材料的硅酸盐水泥 n掺混合材料的硅酸盐水泥，是用硅酸盐熟掺混合材料的硅酸盐水泥，是用硅酸盐熟料加入一定比例的混合材料和适量石膏，料加入一定比例的混合材料和适量石膏，经过共同磨细而制成的。经过共同磨细而制成的。n加入混合料后，可以改善水泥的性能，调加入混合料后，可以改善水泥的性能，调节水泥的标号，增加品种，提高产量和成节水泥的标号，增加品种，提高产量和成本，同时可以综合利用工业废料和地方材本，同时可以综合利用工业废料和地方材料。料。n这类水泥根据掺入的混合材料的数量这类水泥根据掺入的混合材料的数量和品种的不同有：和品
57、种的不同有：n普通硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，n矿渣硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，n火山灰质硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥n粉煤灰硅酸盐水泥。粉煤灰硅酸盐水泥。n一、混合材料一、混合材料n混合材料一般为天然矿物材料或工业废料，根混合材料一般为天然矿物材料或工业废料，根据其性能分为据其性能分为活性混合材料活性混合材料和和非活性混合材料非活性混合材料。n1.活性混合材料活性混合材料n这类混合材料掺入硅酸盐水泥后，能与水泥水这类混合材料掺入硅酸盐水泥后，能与水泥水化产物氢氧化钙起化学反应，生成水硬性胶凝化产物氢氧化钙起化学反应，生成水硬性胶凝材料，凝结硬化后具有强度并能改善硅酸盐水材料，凝结硬化后具有强
58、度并能改善硅酸盐水泥的某些性质，常用的有粒化高炉矿渣，火山泥的某些性质，常用的有粒化高炉矿渣，火山灰质混合材料和粉煤灰灰质混合材料和粉煤灰硅酸盐水泥。硅酸盐水泥。n2.非活性混合材料非活性混合材料这类混合材料又被称为填这类混合材料又被称为填充材料，它不能与水泥起化学反应或化学作用充材料，它不能与水泥起化学反应或化学作用很小，仅能起调节水泥标号，增加产量，降低很小，仅能起调节水泥标号，增加产量，降低水化热等作用，常用的有：磨细的石英砂，石水化热等作用，常用的有：磨细的石英砂，石灰石、黏土等。灰石、黏土等。n窑灰也是一种混合材料，它是从水泥的回转窑窑灰也是一种混合材料，它是从水泥的回转窑窑尾废气中
59、收集的粉尘，其性能介于活性混合窑尾废气中收集的粉尘，其性能介于活性混合材料和非活性混合材料之间。材料和非活性混合材料之间。n1、普通硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥n凡由硅酸盐水泥熟料凡由硅酸盐水泥熟料、615%的混合材料、适的混合材料、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，都称为量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，都称为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥，代号普通硅酸盐水泥，简称普通水泥，代号PO。n普通水泥的标号的范围比较宽，使用范围也比普通水泥的标号的范围比较宽，使用范围也比较广，其标号分为较广，其标号分为32.5、42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。各种标号水泥在各个各种
60、标号水泥在各个龄期的强度见表龄期的强度见表1-13。n国国标标GB175-92中规定：普通硅酸盐水泥中烧中规定：普通硅酸盐水泥中烧失量不得大于失量不得大于5.0%，细度用，细度用80m方空筛，筛方空筛，筛余量不得超过余量不得超过10.0%，初凝时间不得早于，初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于终凝时间不得迟于10h。其余技术要其余技术要求与硅酸盐水泥相同。求与硅酸盐水泥相同。n三、矿渣硅酸盐水泥三、矿渣硅酸盐水泥n凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥，代号水泥
61、，代号PS。n粒化高炉矿渣的掺加量按质量的百分比计为粒化高炉矿渣的掺加量按质量的百分比计为2070%，它比普通硅酸盐水泥中混合材料的，它比普通硅酸盐水泥中混合材料的掺加量要大得多。掺加量要大得多。n四、火山灰质硅酸盐水泥四、火山灰质硅酸盐水泥n凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥，简称火山灰水泥，代号质硅酸盐水泥，简称火山灰水泥，代号PP。n火山灰质混合材料掺加量按质量百分比火山灰质混合材料掺加量按质量百分比计为计为2050%。n五、粉煤灰硅酸盐水泥五、粉煤灰
62、硅酸盐水泥n凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥，制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥，简称为粉煤灰水泥，代号简称为粉煤灰水泥，代号PF，粉煤灰水泥粉煤灰水泥掺掺加量按按质量百分比计加量按按质量百分比计为为2040%。n对矿渣水泥、粉煤灰水泥和火山灰水泥，除了对矿渣水泥、粉煤灰水泥和火山灰水泥，除了矿渣水泥中三氧化硫含量不得超过矿渣水泥中三氧化硫含量不得超过4.0%外，外，其他技术要求均与普通水泥相同。其他技术要求均与普通水泥相同。n六、水泥的质量等级n根据建材行业标准根据建材行业标准水泥质量分等原则水泥质
63、量分等原则JC/T452-92规定，水泥产品水平划分为规定，水泥产品水平划分为优等优等品，一等品品，一等品和和合格品合格品三个等级。三个等级。nP29表表1-17其他品种水泥 n在实际建筑施工中，往往会遇到一些有特在实际建筑施工中，往往会遇到一些有特殊要求的工程，如紧急抢修工程、具有鲜殊要求的工程，如紧急抢修工程、具有鲜艳色彩的工程，耐热耐酸工程，新旧混凝艳色彩的工程，耐热耐酸工程，新旧混凝土搭接工程等，前面介绍的五个品种的水土搭接工程等，前面介绍的五个品种的水泥已不能满足这些工程的要求，这就需要泥已不能满足这些工程的要求，这就需要采用其他品种的水泥，如快硬硅酸盐水泥，采用其他品种的水泥，如快
64、硬硅酸盐水泥，高铝水泥，白色硅酸盐水泥等。高铝水泥，白色硅酸盐水泥等。n一、快硬硅酸盐水泥一、快硬硅酸盐水泥n凡以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏磨细而成凡以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏磨细而成的，的，以以3d抗压强度表示标号的水硬性胶凝材料称为抗压强度表示标号的水硬性胶凝材料称为快硬硅酸盐水泥。快硬硅酸盐水泥。这种水泥凝结硬化快，根这种水泥凝结硬化快，根据据快硬硅酸盐水泥快硬硅酸盐水泥GB199-90规定，初凝规定，初凝时间不得早于时间不得早于45min,终凝时间不得迟终凝时间不得迟于于10h，并以并以3d抗压强度表示标号。分为抗压强度表示标号。分为32.5、37.5、42.5三个标号。各种标号水泥
65、各龄期强度不得三个标号。各种标号水泥各龄期强度不得低于低于表表3-8数值。这种水泥可用来配制早强、数值。这种水泥可用来配制早强、高标号混凝土，适用于紧急抢修工程，低温施高标号混凝土，适用于紧急抢修工程，低温施工工程和高标号混凝土预制件等，在存储和运工工程和高标号混凝土预制件等，在存储和运输中要特别注意防潮。输中要特别注意防潮。n二、铝酸盐水泥（高铝水泥）二、铝酸盐水泥（高铝水泥）n高铝水泥也称为矾土水泥是以铝矾土和石灰石高铝水泥也称为矾土水泥是以铝矾土和石灰石为原料，经高温煅烧得到以铝酸钙为主要成的为原料，经高温煅烧得到以铝酸钙为主要成的熟料，经磨细而成的水硬性胶凝材料。高铝水熟料，经磨细而成
66、的水硬性胶凝材料。高铝水泥早期强度增长快，水化热大而且强度泥早期强度增长快，水化热大而且强度高，并高，并以以3d抗压强度表示标号，分为抗压强度表示标号，分为42.5、52.5、62.5、72.5四个标号。高铝水泥不仅强度高，四个标号。高铝水泥不仅强度高，而且耐硫酸盐腐蚀和高温，在运输和储存过程而且耐硫酸盐腐蚀和高温，在运输和储存过程中要注意高铝水泥防潮，否则吸湿后强度下降中要注意高铝水泥防潮，否则吸湿后强度下降快，在施工中不得与硅酸盐水泥、石灰等混用，快，在施工中不得与硅酸盐水泥、石灰等混用，否则使水泥迅速凝结，强度降低。否则使水泥迅速凝结，强度降低。n三、白色硅酸盐水泥三、白色硅酸盐水泥n由
67、白色硅酸盐水泥熟料加入适量石膏，磨细制由白色硅酸盐水泥熟料加入适量石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料称为白色硅酸盐水泥，简成的水硬性胶凝材料称为白色硅酸盐水泥，简称白水泥。称白水泥。n白水泥的基本性质与普通水泥相同，根据标准白水泥的基本性质与普通水泥相同，根据标准划分为划分为32.5、42.5、52.5、62.5四个标号，各四个标号，各龄期的强度不得超过低于表龄期的强度不得超过低于表3-10所列数值。所列数值。n表3-11水泥的白度等级等级特级一级二级三级白度%86848075n此外白水泥的一个重要指标是白度，我过的白此外白水泥的一个重要指标是白度，我过的白水泥的白度分为四个等级，各等级白度不得低
68、水泥的白度分为四个等级，各等级白度不得低于表于表3-11所列数值。白水泥产品分为优等品、所列数值。白水泥产品分为优等品、一等品和合格品，主要用于建筑物内外表面的一等品和合格品，主要用于建筑物内外表面的装饰，制作具有一定装潢效果的水磨石、水刷装饰，制作具有一定装潢效果的水磨石、水刷石、人造大理石、斩假石和砂浆等各种装饰制石、人造大理石、斩假石和砂浆等各种装饰制品。品。 返回键n表3-12如下白水泥的等级划分白水泥等级白度级别标号优等品特级625525一等品一级525425二级525425二等品二级325三级425325 返回键硅酸盐水泥硅酸盐水泥普通水泥普通水泥矿渣水泥矿渣水泥火山灰水泥火山灰水
69、泥粉煤灰水泥粉煤灰水泥特特性性1.快硬早强2.水化热较高3.抗冻性好4.耐热性较差5.耐腐蚀性较差1.早期强度较高2.水化热较大3.耐冻性好4.耐热性较差5.耐腐蚀性较差和耐水性较差1.早期强度低后期强度增长较快2.水化热较低3.耐热性好4.耐硫酸盐侵蚀和耐水性较好5.抗冻性差6.易泌水7.干缩性大1.抗渗性较好2.耐热性较差3.不易泌水其他同矿渣水泥1.干缩性较小、抗裂性较好2.抗碳化能力差其他同火山灰水泥适适用用范范围围快硬早强的工程，配制高标号混凝土，预应力构件，地下工程的喷射里衬等一般土建工程中混凝土及预应力钢筋混凝土结构，受反复冰冻作用的结构，拌制高强度的混凝土1.高温车间和有耐热要
70、求的混凝土结构2.大体积混凝土结构3.蒸汽养护的混凝土构件4.地上、地下和水中的一般混凝土结构5.有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程1.地下、水中大体积混凝土结构和有抗渗要求的混凝土结构2.蒸汽养护的混凝土构件3.一般混凝土结构4.有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程1.地上，地下、水中及大体积混凝土结构2.蒸汽养护的混凝土构件3.有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程不不适适用用范范围围1.大体积混凝土工程2.受化学侵蚀水及海水侵蚀的工程3.受水压作用的工程1.大体积混凝土工程2.受化学侵蚀水及海水侵蚀的工程3.受水压作用的工程1.早期强度要求较高的工程2.严寒地区，处在水位升降范围内的混凝土结构1.处在干燥环境中
71、的工程2.有耐磨性要求的工程其他同矿渣水泥有抗碳化要求的工程其他同火山灰水泥 返回键标号标号抗抗压压强强度度抗抗折折强强度度3d7d28d3d7d28d27513.027.52.55.032515.032.53.05.542521.042.54.06.5425R19.042.54.06.552521.052.54.07.0525R23.052.54.57.0625R28.062.55.08.0 返回键标标号号抗抗压压强强度度抗抗折折强强度度3253d28d3d28d425425R12.032.52.55.5525525R16.021.042.542.53.54.06.56.5625625R27
72、.031.062.562.55.05.58.08.0 返回键受受潮潮程程度度处处理理方方法法使使用用范范围围有松块、小球，可以捏有松块、小球，可以捏成成小末，但无硬块小末，但无硬块将松块、小球压成粉末，用时加强搅拌试验后根据实际标号使用部分结成硬块部分结成硬块筛去硬块，并将松块压碎1.试验后根据实际标号使用2.用于不重要、受离较小部位3.用于砌筑砂浆硬块硬块浆硬块压成粉末，掺入25%硬块重量新鲜水泥做强度试验试验后根据实际标号使用 返回键标号标号抗抗压压强强度度抗抗折折强强度度3天天28天天3天天28天天425R22.042.54.06.5525525R23.027.052.552.54.05
73、.07.07.0625625R28.032.062.562.55.05.58.08.0725R37.072.56.08.5第一节 石 膏 n建筑石膏及其制品具有轻质，高强，隔热，建筑石膏及其制品具有轻质，高强，隔热，吸声，美观及易于加工等优点，因此用途吸声，美观及易于加工等优点，因此用途广泛，是一种有发展前途的新型建筑材料广泛，是一种有发展前途的新型建筑材料之一。之一。n自然界中存在有天然的无水石膏自然界中存在有天然的无水石膏CaSO4和二水和二水石膏石膏CaSO42H2O。n在建筑工程中所使用的石膏是由天然二水石膏在建筑工程中所使用的石膏是由天然二水石膏经过加工而成的经过加工而成的半水石膏半
74、水石膏CaSO41/2H2O，又，又成熟石膏成熟石膏。n天然二水石膏在加工时随温度和压力等条件的天然二水石膏在加工时随温度和压力等条件的不同，会得到结构和性能不同的产物。不同，会得到结构和性能不同的产物。n高强度石膏硬化后，密实度大，强度高，可用高强度石膏硬化后，密实度大，强度高，可用于建筑抹灰或者制成石膏制品，但成本高，建于建筑抹灰或者制成石膏制品，但成本高，建筑石膏生产方便，成本低，可在建筑工程中广筑石膏生产方便，成本低，可在建筑工程中广泛大量使用。泛大量使用。一、建筑石膏的凝结硬化一、建筑石膏的凝结硬化n建筑石膏与适量水混合后，最初成为可塑建筑石膏与适量水混合后，最初成为可塑的浆体，但很
75、快就失去可塑性产生强度，的浆体，但很快就失去可塑性产生强度，并发展成为坚硬的固体。发生这种现象的并发展成为坚硬的固体。发生这种现象的实质，是由于浆体内部经历了一系列的物实质，是由于浆体内部经历了一系列的物理化学变化。理化学变化。n首先半水石膏溶解于水，很快成为不稳定首先半水石膏溶解于水，很快成为不稳定的饱和溶液。溶液中的半水石膏与水反应的饱和溶液。溶液中的半水石膏与水反应形成二水石膏。水化反应按下式进行。形成二水石膏。水化反应按下式进行。nCaSO4*1/2H2O+3/2H2OCaSO4*2H2On二、建筑石膏的技术要求及特性二、建筑石膏的技术要求及特性n（一）建筑石膏的等级及质量标准（一）建
76、筑石膏的等级及质量标准根据根据建筑石膏建筑石膏（GB9776-88）的规定，建的规定，建筑石膏按抗折强度、抗压强度和细度分为优等筑石膏按抗折强度、抗压强度和细度分为优等品、一等品和合格品三个等级，具体质量指标品、一等品和合格品三个等级，具体质量指标见表见表建筑石膏的技术要求建筑石膏的技术要求所示。所示。n建筑石膏的密度一般建筑石膏的密度一般2.60g/cm32.75g/cm3，n堆积密度为堆积密度为800kg/m31000kg/m3。 返回键指标指标等级等级优等品优等品一等品一等品合格品合格品强强度度MPa抗折强度2.52.11.8抗压强度4.93.92.9细度以细度以0.2mm方孔筛筛余百方
77、孔筛筛余百分数计，不大于分数计，不大于5.010.015.0凝结时间凝结时间min初凝时间不小于6终凝时间不大于30n（二）建筑石膏的（二）建筑石膏的特性特性n1、凝结硬化快。凝结硬化快。n在自然干燥的条件下，建筑石膏达到完全硬化在自然干燥的条件下，建筑石膏达到完全硬化的时间约需一星期。的时间约需一星期。n2、建筑石膏硬化后孔隙率大、强度低。建筑石膏硬化后孔隙率大、强度低。n半水石膏水化反应，理论上所需水分只占半水半水石膏水化反应，理论上所需水分只占半水石膏质量石膏质量的的18.6。为了使石膏浆具有必要的。为了使石膏浆具有必要的可塑性，通常加水可塑性，通常加水60%80。石膏浆体硬化。石膏浆体
78、硬化后，多余的水分蒸发，内部具有很大的孔隙率后，多余的水分蒸发，内部具有很大的孔隙率（约达总体积的（约达总体积的50%60），故其强度低。），故其强度低。n3、建筑石膏硬化体隔热性和吸声性能良好、建筑石膏硬化体隔热性和吸声性能良好、耐水性较差。耐水性较差。n建筑石膏制品的导热系数较小。在潮湿条件下建筑石膏制品的导热系数较小。在潮湿条件下吸湿性强，水分削弱了晶体粒子间的粘结力，吸湿性强，水分削弱了晶体粒子间的粘结力，故耐水性差，软化系数为故耐水性差，软化系数为0.30.45，长期浸水，长期浸水还会因二水石膏晶体溶解而引起溃散破坏。还会因二水石膏晶体溶解而引起溃散破坏。n在建筑石膏中加入适量水泥、
79、粉煤灰、磨细粒在建筑石膏中加入适量水泥、粉煤灰、磨细粒化高炉矿渣以及各种有机防水剂，可提高制品化高炉矿渣以及各种有机防水剂，可提高制品的耐水性。的耐水性。n4、防火性能良好。防火性能良好。n建筑石膏硬化后的主要成分是带有两个结晶水建筑石膏硬化后的主要成分是带有两个结晶水分子的二水石膏，当其遇到火时，二水石膏脱分子的二水石膏，当其遇到火时，二水石膏脱出结晶水，结晶水吸收热量蒸发时，在制品表出结晶水，结晶水吸收热量蒸发时，在制品表面形成水蒸气幕，有效地阻止火的蔓延。制品面形成水蒸气幕，有效地阻止火的蔓延。制品厚度越大，防火性能越好。厚度越大，防火性能越好。n5、微膨胀、微膨胀n建筑石膏硬化时体积略
80、有膨胀。一般膨胀率约建筑石膏硬化时体积略有膨胀。一般膨胀率约为为1%，这可使硬化体表面光滑饱满，干燥时，这可使硬化体表面光滑饱满，干燥时不开裂，且能使制品造型棱角很清晰，有利于不开裂，且能使制品造型棱角很清晰，有利于制造复杂图案花型的石膏装饰件。制造复杂图案花型的石膏装饰件。n三、建筑石膏的应用三、建筑石膏的应用n(一一)室内抹灰及粉刷室内抹灰及粉刷n建筑石膏加水、砂拌合成石膏砂浆，可用建筑石膏加水、砂拌合成石膏砂浆，可用于室内抹灰。这中抹灰墙面具有绝热，阻于室内抹灰。这中抹灰墙面具有绝热，阻火，隔音，舒适，美观等特点。抹灰后的火，隔音，舒适，美观等特点。抹灰后的墙面和天棚还可以直接涂刷尤其及
81、贴墙纸。墙面和天棚还可以直接涂刷尤其及贴墙纸。n建筑石膏加水调成石膏浆体，还可以掺如建筑石膏加水调成石膏浆体，还可以掺如部分石灰用于室内粉刷部分石灰用于室内粉刷涂料涂料。粉刷后的墙。粉刷后的墙面光滑，细腻，洁白美观。面光滑，细腻，洁白美观。n（二）装饰制品（二）装饰制品n以石膏为主要原料，掺加少量的纤维增强材以石膏为主要原料，掺加少量的纤维增强材料和胶料，加水搅拌成石膏浆体，利用石膏料和胶料，加水搅拌成石膏浆体，利用石膏硬化时体积微膨胀的性能，可制成各种石膏硬化时体积微膨胀的性能，可制成各种石膏雕塑，饰面板及各种装饰品。雕塑，饰面板及各种装饰品。n（三）石膏板（三）石膏板我国目前生产的石膏板，
82、主要有纸面石膏我国目前生产的石膏板，主要有纸面石膏板，石膏空心板，石膏装饰板，纤维石膏板等。板，石膏空心板，石膏装饰板，纤维石膏板等。（1）纸面石膏板）纸面石膏板n它是石膏作芯材，两面用纸做护面而制成它是石膏作芯材，两面用纸做护面而制成的，主要用于内墙，隔墙，无花板等处。的，主要用于内墙，隔墙，无花板等处。n（2）石膏空心条板石膏空心条板n以天然石膏为主要材料，添加适当的辅料，搅以天然石膏为主要材料，添加适当的辅料，搅和成料浆，浇注成型、抽芯、干燥等工艺制成和成料浆，浇注成型、抽芯、干燥等工艺制成的轻质板材。的轻质板材。n石膏空心条板具有重量轻、强度高、隔热、隔石膏空心条板具有重量轻、强度高、
83、隔热、隔声、防水等性能，可锯、可刨、可钻、施工简声、防水等性能，可锯、可刨、可钻、施工简便。这种石膏板强度高，可用作住宅和公共建便。这种石膏板强度高，可用作住宅和公共建筑的内墙和隔墙等，安装时，不需要龙骨。筑的内墙和隔墙等，安装时，不需要龙骨。n（3）石膏装饰板石膏装饰板n它以石膏为主要材料，加入纤维、粘接剂、改它以石膏为主要材料，加入纤维、粘接剂、改性剂，经混炼压制、干燥而成。性剂，经混炼压制、干燥而成。n石膏装饰板有平板，多孔板，花纹板，浮雕板石膏装饰板有平板，多孔板，花纹板，浮雕板等多种，它尺寸精确，线条清晰，颜色鲜艳，等多种，它尺寸精确，线条清晰，颜色鲜艳，造型美观，品种多样，施工简单
84、，主要用于公造型美观，品种多样，施工简单，主要用于公共建筑，可作为墙面和无花板等。共建筑，可作为墙面和无花板等。n（4）纤维石膏板）纤维石膏板n以建筑石膏为主要原料掺加适量的纤维增强材以建筑石膏为主要原料掺加适量的纤维增强材料而制成。这种板的抗弯强度高，可用于内墙料而制成。这种板的抗弯强度高，可用于内墙和隔墙，也可用来替代木材制作家具。和隔墙，也可用来替代木材制作家具。将玻璃纤维、纸筋或矿棉等纤维材料先在水中将玻璃纤维、纸筋或矿棉等纤维材料先在水中松解，然后与建筑石膏及适量的浸润剂混合制松解，然后与建筑石膏及适量的浸润剂混合制成浆料，在长网成型机上经铺浆、脱水而制成成浆料，在长网成型机上经铺浆
85、、脱水而制成纤维石膏板。它的抗折强度和弹性模量都高于纤维石膏板。它的抗折强度和弹性模量都高于纸面石膏板。纤维石膏板主要用于建筑物的内纸面石膏板。纤维石膏板主要用于建筑物的内隔墙和吊顶。隔墙和吊顶。此外，还有石膏蜂窝板，防潮石膏板，石膏矿此外，还有石膏蜂窝板，防潮石膏板，石膏矿棉复合板等品种，可分别用做绝热板，吸声板，棉复合板等品种，可分别用做绝热板，吸声板，内墙和隔墙板，天花板，地面基层板等。内墙和隔墙板，天花板，地面基层板等。n四、建筑石膏的存储四、建筑石膏的存储n在存储建筑石膏时应注意防雨防潮，存储期在存储建筑石膏时应注意防雨防潮，存储期一般不要超过一般不要超过三个月。石膏制品表面如未三个
86、月。石膏制品表面如未做防潮处理则只能在干燥环境中使用，其存做防潮处理则只能在干燥环境中使用，其存储期也不宜超过三个月，在存储运输储期也不宜超过三个月，在存储运输及施及施工过程中要严格注意防水防潮。工过程中要严格注意防水防潮。返回键返回键石石 灰灰n由石灰石、白云石或白垩等原料，经煅烧而得由石灰石、白云石或白垩等原料，经煅烧而得的以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。的以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。n石灰吟石灰吟明明于谦于谦n千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。n粉骨碎身全不怕，要留清白在人间。n石灰一种以石灰一种以氧化钙氧化钙为主要成分的气硬性无机为主要成分的气硬性无机胶胶凝材料凝材料
87、。石灰是用。石灰是用石灰石石灰石、白云石、白云石、白垩白垩、贝、贝壳等壳等碳酸钙碳酸钙含量高的原料，经含量高的原料，经9001100煅煅烧而成。石灰是人类最早应用的胶凝材料。石烧而成。石灰是人类最早应用的胶凝材料。石灰在土木工程中应用范围很广，在我国还可用灰在土木工程中应用范围很广，在我国还可用在医药用途。在医药用途。n公元前公元前8世纪古希腊人已用于建筑，世纪古希腊人已用于建筑，中国中国也在也在公元前公元前7世纪开始使用石灰。至今石灰仍然是世纪开始使用石灰。至今石灰仍然是用途广泛的用途广泛的建筑材料建筑材料。n石灰有石灰有生石灰生石灰和熟石灰（即消石灰），和熟石灰（即消石灰），n按其按其氧化
88、镁氧化镁含量（以含量（以5为限）又可分为为限）又可分为钙质钙质石灰石灰和镁质石灰。和镁质石灰。n由于其原料分布广，生产工艺简单，成本低廉，由于其原料分布广，生产工艺简单，成本低廉，在土木工程中应用广泛。在土木工程中应用广泛。石灰石灰生产工艺生产工艺n原始的石灰原始的石灰生产工艺生产工艺是将石灰石与是将石灰石与燃料燃料（木（木材）分层铺放，引火煅烧一周即得。材）分层铺放，引火煅烧一周即得。n现代则采用机械化、半机械化现代则采用机械化、半机械化立窑立窑以及回转窑、以及回转窑、沸腾炉等设备进行生产。煅烧时间也相应地缩沸腾炉等设备进行生产。煅烧时间也相应地缩短，用回转窑生产石灰仅需短，用回转窑生产石灰
89、仅需24小时，比用立小时，比用立窑生产可提高生产效率窑生产可提高生产效率5倍以上。倍以上。n生石灰生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙的过程，与水反应生成氢氧化钙的过程，称为石灰的熟化或消化。反应生成的产物氢氧称为石灰的熟化或消化。反应生成的产物氢氧化钙称为熟石灰或消石灰。化钙称为熟石灰或消石灰。n石灰熟化时放出大量的热，体积增大石灰熟化时放出大量的热，体积增大12倍。倍。煅烧良好、氧化钙含量高的石灰熟化较快，放煅烧良好、氧化钙含量高的石灰熟化较快，放热量和体积增大也较多。热量和体积增大也较多。n石灰浆体的硬化包括石灰浆体的硬化包括干燥结晶干燥结晶和和碳化碳化两个同两个同时进行的过程。时进行的
90、过程。n石灰浆体因水分蒸发或被吸收而干燥，在浆体石灰浆体因水分蒸发或被吸收而干燥，在浆体内的内的孔隙孔隙网中，产生毛细管压力。使石灰颗粒网中，产生毛细管压力。使石灰颗粒更加紧密而获得强度。这种强度类似于更加紧密而获得强度。这种强度类似于粘土粘土失失水而获得的强度，其值不大，遇水会丧失。同水而获得的强度，其值不大，遇水会丧失。同时，由于干燥失水。引起浆体中氢氧化钙溶液时，由于干燥失水。引起浆体中氢氧化钙溶液过饱和，结晶出氢氧化钙过饱和，结晶出氢氧化钙晶体晶体，产生强度；但，产生强度；但析出的晶体数量少，强度增长也不大。析出的晶体数量少，强度增长也不大。在大气在大气环境中，氢氧化钙在潮湿状态下会与
91、空气中的环境中，氢氧化钙在潮湿状态下会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，并释放出水分，即二氧化碳反应生成碳酸钙，并释放出水分，即发生发生碳化碳化。n石灰在土木工程中应用范围很广，主要石灰在土木工程中应用范围很广，主要用途如下：用途如下：n（1）石灰乳和砂浆）石灰乳和砂浆n消石灰粉或石灰膏掺加大量粉刷。用石灰膏或消石灰粉或石灰膏掺加大量粉刷。用石灰膏或消石灰粉可配制石灰砂浆或水泥石灰混合砂浆，消石灰粉可配制石灰砂浆或水泥石灰混合砂浆，用于砌筑或抹灰工程。用于砌筑或抹灰工程。nn（2）石灰稳定土石灰稳定土n将消石灰粉或生石灰粉掺人各种粉碎或原来松将消石灰粉或生石灰粉掺人各种粉碎或原来松散的土中，经
92、拌合、压实及养护后得到的散的土中，经拌合、压实及养护后得到的混合混合料料，称为，称为石灰稳定土石灰稳定土。n它包括它包括石灰土石灰土、石灰稳定、石灰稳定砂砾土砂砾土、石灰碎石土、石灰碎石土等。粘土颗粒表面的少量活性氧化硅和氧化铝等。粘土颗粒表面的少量活性氧化硅和氧化铝与氢氧化钙发生反应，生成水硬性的水化硅酸与氢氧化钙发生反应，生成水硬性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，使粘土的抗渗能力，抗压强钙和水化铝酸钙，使粘土的抗渗能力，抗压强度，耐水性得到改善。度，耐水性得到改善。n广泛用作建筑物的基础、地面的垫层及道路的广泛用作建筑物的基础、地面的垫层及道路的路面基层。路面基层。n（3）硅酸盐硅酸盐制品制品n
93、以石灰以石灰(消石灰粉或生石灰粉消石灰粉或生石灰粉)与硅质材料与硅质材料(砂、砂、粉煤灰粉煤灰、火山灰火山灰、矿渣矿渣等等)为主要原料，经过为主要原料，经过配料、拌合、成型和养护后可制得砖、砌块等配料、拌合、成型和养护后可制得砖、砌块等各种制品。因内部的胶凝物质主要是水化硅酸各种制品。因内部的胶凝物质主要是水化硅酸钙，所以称为硅酸盐制品，钙，所以称为硅酸盐制品，n常用的有常用的有灰砂砖灰砂砖、粉煤灰砖等。、粉煤灰砖等。菱苦土 n菱苦土，又名苛性苦土、苦土粉，它的主要成菱苦土，又名苛性苦土、苦土粉，它的主要成分是氧化镁。以天然菱镁矿为原料，在分是氧化镁。以天然菱镁矿为原料，在800850温度下煅
94、烧而成，是一种细粉状的气硬温度下煅烧而成，是一种细粉状的气硬性胶结材料。颜色有纯白，或灰白，或近淡黄性胶结材料。颜色有纯白，或灰白，或近淡黄色，新鲜材料有闪烁玻璃光泽。色，新鲜材料有闪烁玻璃光泽。水泥混凝土水泥混凝土 n混凝土是由混凝土是由胶凝材料胶凝材料、颗粒状的粗细骨料颗粒状的粗细骨料和和水水按适当比例配合拌制成的拌合物，经硬化按适当比例配合拌制成的拌合物，经硬化而成的一种人造石材，是建筑工程中的一种而成的一种人造石材，是建筑工程中的一种主要建筑材料。主要建筑材料。nn混凝土分类混凝土分类n混凝土的种类繁多，根据不同条件如下：混凝土的种类繁多，根据不同条件如下：n（1）按）按表观密度表观密
95、度分为重混凝土；普通混凝土分为重混凝土；普通混凝土和轻混凝土。和轻混凝土。n（2）按）按性能和用途性能和用途分为结构混凝土、道路混分为结构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、隔热混凝土、防射线混凝土等。隔热混凝土、防射线混凝土等。n（3）按所用）按所用胶凝材料胶凝材料分为水泥混凝土、石膏分为水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土、沥青混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土、沥青混凝土及聚合物混凝土等。混凝土及聚合物混凝土等。n（4）按混凝土的）按混凝土的特性或施工方法特性或施工方法分为防水混分为防水混凝土、高强混凝土、纤维混
96、凝土、泵送混凝土凝土、高强混凝土、纤维混凝土、泵送混凝土及喷射混凝土等。及喷射混凝土等。在混凝土中应用最广，用量最大的水泥混凝土。在混凝土中应用最广，用量最大的水泥混凝土。n混凝土有很多混凝土有很多优点：优点：n（1）使用方便使用方便，新拌制的混凝土拌合，新拌制的混凝土拌合物具有良好的可塑性，可浇注成各种形物具有良好的可塑性，可浇注成各种形状和尺寸的构件及结构物；状和尺寸的构件及结构物；n（2）价格低廉价格低廉，原材料丰富可就地选材，原材料丰富可就地选材，除水泥外，骨料及水约占除水泥外，骨料及水约占80%以上，符合以上，符合经济原则；经济原则；n（3）高强耐久）高强耐久，常用混凝土的强度为，常
97、用混凝土的强度为2030MPa，尚可提高至，尚可提高至50MPa以上，具以上，具有良好的耐久性。有良好的耐久性。n混凝土也存在一些缺点，如，自重大，混凝土也存在一些缺点，如，自重大，抗拉强度低，受力变形小，容易开裂等。抗拉强度低，受力变形小，容易开裂等。普通混凝土普通混凝土n普通混凝土（以下简称混凝土）是由水泥、水、普通混凝土（以下简称混凝土）是由水泥、水、砂、石所组成，各种原料按一定比例配合，经砂、石所组成，各种原料按一定比例配合，经均匀的浆体称为混凝土拌合物，再经凝结硬化均匀的浆体称为混凝土拌合物，再经凝结硬化后成为坚硬的人造石材称为后成为坚硬的人造石材称为混凝土混凝土。n一、混凝土的组成
98、材料一、混凝土的组成材料n普通混凝土由普通混凝土由水泥、砂石骨料水泥、砂石骨料和和水水组成，组成，有时为了改善性能还可加入外加剂和掺合料。有时为了改善性能还可加入外加剂和掺合料。n1.水泥品种的选择水泥品种的选择n配制混凝土用的水泥应符合国家现行标准的有配制混凝土用的水泥应符合国家现行标准的有关规定。选用水泥时，应根据工程特点，所处关规定。选用水泥时，应根据工程特点，所处环境以及设计、施工的要求，选用适当品种和环境以及设计、施工的要求，选用适当品种和标号。标号。（一）水泥（一）水泥n2.水泥标号的选用应与混凝土的强度相水泥标号的选用应与混凝土的强度相适应。适应。n一般水泥的强度约为混凝土强度的
99、一般水泥的强度约为混凝土强度的1.52.0倍倍较为适宜。若水泥标号过低会使水泥用量过较为适宜。若水泥标号过低会使水泥用量过大而不经济。若水泥标号过高，则水泥用量大而不经济。若水泥标号过高，则水泥用量偏少对混凝土的工作性和耐久性均带来不利偏少对混凝土的工作性和耐久性均带来不利影响。影响。（一）水泥（一）水泥n颗粒直径在颗粒直径在0.165mm之间的骨料称为砂。砂之间的骨料称为砂。砂可分为天然砂和人工砂。天然砂是由岩石风化可分为天然砂和人工砂。天然砂是由岩石风化所得，按产源天然砂分为河砂、海砂和山砂。所得，按产源天然砂分为河砂、海砂和山砂。n（二）（二）细骨料细骨料砂砂n1.物理性质物理性质n常用
100、砂一般为硅质砂，其视密度与密度值非常常用砂一般为硅质砂，其视密度与密度值非常接近，约为接近，约为2.62.7克克/cm3，在干燥状态下松在干燥状态下松散堆积时，其堆积密度为散堆积时，其堆积密度为13501650千克千克/立立方米。砂在自然状态下，往往含有一定水分，方米。砂在自然状态下，往往含有一定水分，其含水状态可其含水状态可分为四种，分为四种，n（二）（二）细骨料细骨料砂砂n（1）完全干燥状态（烘干状态）完全干燥状态（烘干状态）在在100110度温度下烘干，达到恒重状态；度温度下烘干，达到恒重状态；n（2）气干状态（风干状态气干状态（风干状态）在环境中达到在环境中达到平衡含水率时的状态；平衡
101、含水率时的状态；n（3）饱和面干状态饱和面干状态（表干状态（表干状态）颗粒表面）颗粒表面干燥，内部孔隙吸水饱和时的状态干燥，内部孔隙吸水饱和时的状态；n（4）湿润状态）湿润状态（潮湿状态（潮湿状态）颗粒颗粒内部吸水内部吸水饱和，表面附有吸附水的状态饱和，表面附有吸附水的状态。n（二）（二）细骨料细骨料砂砂n砂处于潮湿状态时，因含水率不同，其堆积密砂处于潮湿状态时，因含水率不同，其堆积密度随之改变，使得砂的堆积体积也不同。度随之改变，使得砂的堆积体积也不同。n在采用体积法验收、堆放及配料时，都应该注在采用体积法验收、堆放及配料时，都应该注意湿砂的体积变化问题。在搅拌混凝土时，砂意湿砂的体积变化问
102、题。在搅拌混凝土时，砂含水状态不同将会影响混凝土的拌合水量及砂含水状态不同将会影响混凝土的拌合水量及砂的用量，在配制混凝土时规定，以的用量，在配制混凝土时规定，以干燥状态干燥状态为为准计算，在含水状态是应进行换算。准计算，在含水状态是应进行换算。n（二）（二）细骨料细骨料砂砂n2.有害杂质含量有害杂质含量JGJ52-79普通混凝土用砂质量标准及检验普通混凝土用砂质量标准及检验方法方法中规定，规定了砂中的有害杂质（包括中规定，规定了砂中的有害杂质（包括黏土，淤泥，云母，轻物质，硫化物，和硫酸黏土，淤泥，云母，轻物质，硫化物，和硫酸盐及有机物质）的含量范围以保证混凝土的质盐及有机物质）的含量范围以
103、保证混凝土的质量。砂中的黏土量。砂中的黏土，淤泥，云母及轻物质会粘，淤泥，云母及轻物质会粘附在骨料表面，防碍骨料与水泥石的黏结，从附在骨料表面，防碍骨料与水泥石的黏结，从而降低了混凝土的抗冻性和抗渗性，硫化物与而降低了混凝土的抗冻性和抗渗性，硫化物与硫酸盐及一些有机物质会腐蚀水泥石降低混凝硫酸盐及一些有机物质会腐蚀水泥石降低混凝土的强度和耐久性。土的强度和耐久性。n（二）（二）细骨料细骨料砂砂n3.颗粒形状与表面状态颗粒形状与表面状态n河砂、海砂等颗粒圆滑，拌制的混凝土流动性河砂、海砂等颗粒圆滑，拌制的混凝土流动性好，但海砂中常含有贝壳碎片及可溶性盐类好，但海砂中常含有贝壳碎片及可溶性盐类，影
104、响混凝土强度，所以配制混凝土时多采用，影响混凝土强度，所以配制混凝土时多采用河砂。山砂颗粒多棱角、表面粗糙，与水泥石河砂。山砂颗粒多棱角、表面粗糙，与水泥石粘结好，故拌制的混凝土强度较高。粘结好，故拌制的混凝土强度较高。n（二）（二）细骨料细骨料砂砂n4.粗细程度与颗粒级配粗细程度与颗粒级配n砂的粗细程度是指不同粒径的颗粒混合在一砂的粗细程度是指不同粒径的颗粒混合在一起后总体的粗细程度。在混凝土中砂的表面起后总体的粗细程度。在混凝土中砂的表面有水泥浆包裹，砂的总表面积越大，需要包有水泥浆包裹，砂的总表面积越大，需要包裹沙砾的水泥浆越多。因此一般说用较粗的裹沙砾的水泥浆越多。因此一般说用较粗的砂
105、拌制混凝土可比用细砂拌制节省水泥浆。砂拌制混凝土可比用细砂拌制节省水泥浆。n（二）（二）细骨料细骨料砂砂n砂的颗粒级配是指砂中不同颗粒互相搭配的砂的颗粒级配是指砂中不同颗粒互相搭配的比例情况，粒径相同的砂堆积起来空隙率最比例情况，粒径相同的砂堆积起来空隙率最大；两种粒径的砂搭配起来，空隙就减少；大；两种粒径的砂搭配起来，空隙就减少；三种粒径的砂搭配，空隙率就更小了，在混三种粒径的砂搭配，空隙率就更小了，在混凝土中，砂颗粒间的空隙是由水泥浆来填充凝土中，砂颗粒间的空隙是由水泥浆来填充的，因此，级配良好的砂可以节省水泥。在的，因此，级配良好的砂可以节省水泥。在拌制混凝土时应同时考虑砂的颗粒程度和级
106、拌制混凝土时应同时考虑砂的颗粒程度和级配。配。n选择较粗的、级配良好的砂，既能保证混凝选择较粗的、级配良好的砂，既能保证混凝土的质量，又能节省水泥。土的质量，又能节省水泥。n（二）（二）细骨料细骨料砂砂n粒径大于粒径大于5mm的骨料称为粗骨料。常用的的骨料称为粗骨料。常用的粗骨料有天然卵石和人工碎石两种。粗骨料有天然卵石和人工碎石两种。n1.物理性质物理性质n粗骨料的视密度一般在粗骨料的视密度一般在2.502.70克克/cm3。在干燥状态下，松散堆积时，其堆积密度约在干燥状态下，松散堆积时，其堆积密度约为为14501650Kg/m3。粗骨料在自然状态粗骨料在自然状态下也有四种含水状态。计算混凝
107、土中的各种下也有四种含水状态。计算混凝土中的各种材料的配合比时，一般内以材料的配合比时，一般内以干燥骨料干燥骨料为准。为准。n（三）粗骨料（三）粗骨料（碎石和卵石）（碎石和卵石）n2.有害杂质含量有害杂质含量nJGJ53-79JGJ53-79普通混凝土用砂质量标准及检验方普通混凝土用砂质量标准及检验方法法中，规定了包括黏土，淤泥，云母，轻物中，规定了包括黏土，淤泥，云母，轻物质，硫化物，和硫酸盐及有机物质均为有害物质，硫化物，和硫酸盐及有机物质均为有害物质，其含量应该控制质，其含量应该控制4-64-6的范围内。如石子含的范围内。如石子含泥量过大，应过筛或冲洗后才能使用。当粗骨泥量过大，应过筛或
108、冲洗后才能使用。当粗骨料中含有活性二氧化硅成分（如蛋白质，玉髓料中含有活性二氧化硅成分（如蛋白质，玉髓和鳞石英等）时，遇到水泥中的碱在有水存在和鳞石英等）时，遇到水泥中的碱在有水存在的情况下，能相互作用生成复杂的碱的情况下，能相互作用生成复杂的碱- -硅酸凝硅酸凝胶，并吸水膨胀，破坏混凝土结构。胶，并吸水膨胀，破坏混凝土结构。n（三）粗骨料（三）粗骨料（碎石和卵石）（碎石和卵石）n3.颗粒形状与表面特征颗粒形状与表面特征n天然卵石是由岩石经过自然条件形成的，可天然卵石是由岩石经过自然条件形成的，可分为河卵石、海卵石和山卵石。它们表面叫分为河卵石、海卵石和山卵石。它们表面叫为光华呈圆形无棱角，山
109、卵石和海卵石常含为光华呈圆形无棱角，山卵石和海卵石常含有些杂质，河卵石比较清洁，多为采用河卵有些杂质，河卵石比较清洁，多为采用河卵石拌制混凝土。人工碎石表面粗糙，多棱角，石拌制混凝土。人工碎石表面粗糙，多棱角，与水泥石黏结比卵石好，因此在性同水泥用与水泥石黏结比卵石好，因此在性同水泥用量的情况下，卵石混凝土拌合物比碎石混凝量的情况下，卵石混凝土拌合物比碎石混凝土有较好的流动性，但在相同配合比的情况土有较好的流动性，但在相同配合比的情况下，卵石混凝土的强度却比碎石混凝土的低。下，卵石混凝土的强度却比碎石混凝土的低。n（三）粗骨料（三）粗骨料（碎石和卵石）（碎石和卵石）n在石子中，常含有针状颗粒和
110、片状颗粒会使在石子中，常含有针状颗粒和片状颗粒会使骨料空隙增大，增加水泥用量和降低拌合物骨料空隙增大，增加水泥用量和降低拌合物的流动性，而且硬化后会降低混凝土的强度的流动性，而且硬化后会降低混凝土的强度及耐久性，因此应控制其含量及耐久性，因此应控制其含量C30及及C30以以上的混凝土，粗骨料中上的混凝土，粗骨料中针，片状颗粒含量针，片状颗粒含量应该不大于应该不大于15%；C10及及C10以下的混凝土以下的混凝土含量可放宽到含量可放宽到40%。n（三）粗骨料（三）粗骨料（碎石和卵石）（碎石和卵石）n4.其强度和坚固性其强度和坚固性n粗骨料在混凝土中起骨架作用，必须有足够粗骨料在混凝土中起骨架作用
111、，必须有足够的强度和坚固性。碎石和卵石的强度可用岩的强度和坚固性。碎石和卵石的强度可用岩石立方体强度和压碎指标两种方法表示。有石立方体强度和压碎指标两种方法表示。有抗冻要求的混凝土用粗骨料，应具有在冻融抗冻要求的混凝土用粗骨料，应具有在冻融作用下，抗碎裂的能力，其坚固性必须合格。作用下，抗碎裂的能力，其坚固性必须合格。n（三）粗骨料（三）粗骨料（碎石和卵石）（碎石和卵石）n5.最大粒径与颗粒级配最大粒径与颗粒级配n称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。例如，称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。例如，5-40mm粒级，粒级，40mm是该粒级的上限值，是该粒级的上限值，该粒级的最大粒径就是该粒级的最大粒
112、径就是40mm。粗骨料的最粗骨料的最大粒径反映了骨料的粗细程度。大粒径反映了骨料的粗细程度。混凝土结混凝土结构工程施工及验收规范构工程施工及验收规范GB50204-92中规中规定：粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最定：粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的小尺寸的1/4，且不得超过钢筋间最小净距的，且不得超过钢筋间最小净距的3/4；混凝土实心板骨料的最大粒径不宜超过；混凝土实心板骨料的最大粒径不宜超过板厚的板厚的1/2，且不得超过，且不得超过50mm。n（三）粗骨料（三）粗骨料（碎石和卵石）（碎石和卵石）n混凝土拌合用水及养护水应符合混凝土拌合用水及养护水应符合JGJ63-89混凝土拌合用
113、水标准混凝土拌合用水标准的规定，凡符的规定，凡符合国家标准的生活饮用水，均可拌制各种混合国家标准的生活饮用水，均可拌制各种混凝土。海水可用于拌制素混凝土，但不得用凝土。海水可用于拌制素混凝土，但不得用于拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。不宜用于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。海水拌制有饰面要求的素混凝土。（四）（四）水水n地表水、地下水以及经适当处理或处置的工地表水、地下水以及经适当处理或处置的工业废水，若水的业废水，若水的PH值、不溶物、可溶物、值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐、硫化物的含量符合氯化物、硫酸盐、硫化物的含量符合JGJ63-89规定的数值，且凝结
114、时间对比试规定的数值，且凝结时间对比试验，水泥的初终凝时间差不大于验，水泥的初终凝时间差不大于30min并尚并尚符合水泥国标规定；强度对比试验抗压强度符合水泥国标规定；强度对比试验抗压强度不低于标准试样混凝土抗压强度不低于标准试样混凝土抗压强度的的90%，也，也可以用用于拌制混凝土。可以用用于拌制混凝土。（四）（四）水水n3.28水泥混凝土水泥混凝土 n混凝土是由混凝土是由胶凝材料胶凝材料、颗粒状的粗细骨料颗粒状的粗细骨料和和水水按适当比例配合拌制成的拌合物，经硬化按适当比例配合拌制成的拌合物，经硬化而成的一种人造石材，是建筑工程中的一种而成的一种人造石材，是建筑工程中的一种主要建筑材料。主要
115、建筑材料。nn二、普通混凝土的主要性质二、普通混凝土的主要性质n混凝土在凝结硬化前称为混凝土在凝结硬化前称为混凝土拌合物混凝土拌合物。混凝。混凝土拌合物必须具有良好的和易性（或称工作性）土拌合物必须具有良好的和易性（或称工作性），硬化后的混凝土应具有足够的强度和必要的，硬化后的混凝土应具有足够的强度和必要的耐久性。耐久性。n（一）混凝土拌合物的和易性（一）混凝土拌合物的和易性n1.和易性含义和易性含义n混凝土拌合物的和易性混凝土拌合物的和易性是是指混凝土拌合物易于浇指混凝土拌合物易于浇注、捣实，且保持组成材料均匀稳定的性质注、捣实，且保持组成材料均匀稳定的性质。n和易性良好的混凝土拌合物应具有
116、较好的流动能和易性良好的混凝土拌合物应具有较好的流动能力，这样浇注时才能在自重或外力（振捣）的作力，这样浇注时才能在自重或外力（振捣）的作用下充满模具，并且在振捣时容易密实。混凝土用下充满模具，并且在振捣时容易密实。混凝土拌合物的流动性主要取决于拌合物的稠度。在混拌合物的流动性主要取决于拌合物的稠度。在混凝土施工中，不同的施工条件和施工方法应采用凝土施工中，不同的施工条件和施工方法应采用相应的稠度。因此，混凝土拌合物和易性的好与相应的稠度。因此，混凝土拌合物和易性的好与差应该用拌合物的稠度能否适应所浇注结构的构差应该用拌合物的稠度能否适应所浇注结构的构造特征以及采用的运输和捣实方法来衡量。造特
117、征以及采用的运输和捣实方法来衡量。n和易性良好的混凝土拌合物除具有一定的稠度，和易性良好的混凝土拌合物除具有一定的稠度，易于成型外，还应在搅拌后，直至成型结束，易于成型外，还应在搅拌后，直至成型结束，组成材料都能保持在混凝土中均匀分布，即粘组成材料都能保持在混凝土中均匀分布，即粘聚性和保水性。对于均匀稳定性较差的混凝土聚性和保水性。对于均匀稳定性较差的混凝土拌合物在静置、运输、浇注和捣实的过程中都拌合物在静置、运输、浇注和捣实的过程中都可能发生离析和泌水。可能发生离析和泌水。n离析离析是是指拌合物中大颗粒和细颗粒间产生分离指拌合物中大颗粒和细颗粒间产生分离的现象。对于流动性较大的混凝土拌合物，
118、因的现象。对于流动性较大的混凝土拌合物，因各组分粒度及密度不同，易引起砂浆与石子间各组分粒度及密度不同，易引起砂浆与石子间的分层离析现象。对于硬性或少砂的混凝土拌的分层离析现象。对于硬性或少砂的混凝土拌合物，若装卸及浇注方法不当，也会发生离析合物，若装卸及浇注方法不当，也会发生离析现象。现象。n泌水泌水是是指拌合水按不同方式从拌合物中分离出指拌合水按不同方式从拌合物中分离出来的现象。固体材料在混凝土拌合物中下沉使来的现象。固体材料在混凝土拌合物中下沉使水被排出并上升至表面，使表面形成浮浆；有水被排出并上升至表面，使表面形成浮浆；有些水达钢筋及粗骨料下沿而停留；有些水通过些水达钢筋及粗骨料下沿而
119、停留；有些水通过模板接缝渗漏；都是泌水的表现。模板接缝渗漏；都是泌水的表现。n无论是离析，还是泌水对硬化后混凝土的强度无论是离析，还是泌水对硬化后混凝土的强度和耐久性都将有很大的影响。显然，混凝土拌和耐久性都将有很大的影响。显然，混凝土拌合物的和易性是一项综合的技术性质，它包括合物的和易性是一项综合的技术性质，它包括流动性和均匀稳定性两方面的含义。这两者相流动性和均匀稳定性两方面的含义。这两者相互联系，又相互矛盾。流动性过大将影响均匀互联系，又相互矛盾。流动性过大将影响均匀稳定性；反之亦然。因此在实际工程中，应在稳定性；反之亦然。因此在实际工程中，应在流动性基本满足施工的条件下，力求保证均匀流
120、动性基本满足施工的条件下，力求保证均匀稳定性，使两者统一起来。稳定性，使两者统一起来。n3.影响和易性的因素影响和易性的因素n混凝土拌合物的和易性主要取决于各组成材料混凝土拌合物的和易性主要取决于各组成材料的品种、规格及组成材料之间数量的比例关系的品种、规格及组成材料之间数量的比例关系（水灰比、砂率、浆骨比）。（水灰比、砂率、浆骨比）。n1）水泥品种）水泥品种不同品种的水泥，需水量不同，不同品种的水泥，需水量不同，因此在相同配合比时，拌合物的稠度也有所不因此在相同配合比时，拌合物的稠度也有所不同。需水量大者，其拌合物的塌落度较小。一同。需水量大者，其拌合物的塌落度较小。一般采用火山灰水泥、矿渣
121、水泥时，拌合物的塌般采用火山灰水泥、矿渣水泥时，拌合物的塌落度较用普通水泥时小些。落度较用普通水泥时小些。n2）骨料的种类、粗细程度及颗粒级配）骨料的种类、粗细程度及颗粒级配n河砂和卵石表面光滑无棱角，多呈球状，拌制河砂和卵石表面光滑无棱角，多呈球状，拌制的混凝土拌合物比碎石拌制的拌合物流动性好。的混凝土拌合物比碎石拌制的拌合物流动性好。采用最大粒径较大的级配良好的砂石，因其总采用最大粒径较大的级配良好的砂石，因其总表面积和空隙率小，包裹骨料表面和填充空隙表面积和空隙率小，包裹骨料表面和填充空隙用的水泥浆用量小，因此拌合物的流动性也好。用的水泥浆用量小，因此拌合物的流动性也好。n3 3）水灰比
122、）水灰比 水灰比的大小决定了水泥浆的稠水灰比的大小决定了水泥浆的稠度。水灰比愈小，水泥浆就愈稠，当水泥浆度。水灰比愈小，水泥浆就愈稠，当水泥浆与骨料用量比一定时，拌制成的拌合物的流与骨料用量比一定时，拌制成的拌合物的流动性便愈小。当水灰比过小时，水泥浆较干动性便愈小。当水灰比过小时，水泥浆较干稠，拌制的拌合物的流动性过低会使施工困稠，拌制的拌合物的流动性过低会使施工困难，不易保证混凝土质量。若水灰比过大，难，不易保证混凝土质量。若水灰比过大，会造成拌合物均匀稳定性变差，产生流浆、会造成拌合物均匀稳定性变差，产生流浆、离析现象。因此，水灰比不易过小或过大，离析现象。因此，水灰比不易过小或过大，应
123、根据混凝土的强度和耐久性要求合理地选应根据混凝土的强度和耐久性要求合理地选用。用。 n4 4）砂率）砂率n砂率是指拌合物中砂的质量占砂石总质量的百砂率是指拌合物中砂的质量占砂石总质量的百分率。砂的粒径比石子小得多，具有很大的比分率。砂的粒径比石子小得多，具有很大的比表面积，而且砂在拌合物中填充粗骨料的空隙。表面积，而且砂在拌合物中填充粗骨料的空隙。因而，砂率的改变会使骨料的总表面积和孔隙因而，砂率的改变会使骨料的总表面积和孔隙率有显著的变化，可见砂率对拌合物的和易性率有显著的变化，可见砂率对拌合物的和易性有显著的影响。有显著的影响。n5 5）浆骨比）浆骨比水泥浆与骨料的数量比称为浆骨比。在骨料
124、水泥浆与骨料的数量比称为浆骨比。在骨料量一定的情况下，浆骨比的大小可用水泥浆量一定的情况下，浆骨比的大小可用水泥浆的数量表示，浆骨比愈大，表示水泥浆用量的数量表示，浆骨比愈大，表示水泥浆用量愈多。在混凝土拌合物中，水泥浆赋予拌合愈多。在混凝土拌合物中，水泥浆赋予拌合物以流动性，是影响拌合物稠度的主要因素。物以流动性，是影响拌合物稠度的主要因素。在水泥浆稠度（即水灰比）一定时，增加水在水泥浆稠度（即水灰比）一定时，增加水泥浆数量，拌合物流动性随之增大。但水泥泥浆数量，拌合物流动性随之增大。但水泥浆过多，不仅不经济，而且会使拌合物均匀浆过多，不仅不经济，而且会使拌合物均匀稳定性变差，出现流浆现象。
125、稳定性变差，出现流浆现象。 n6）外加剂）外加剂在拌制混凝土时，掺用外加剂（减水剂、引在拌制混凝土时，掺用外加剂（减水剂、引气剂）能使混凝土拌合物在不增加水泥和水气剂）能使混凝土拌合物在不增加水泥和水用量的条件下，显著地提高流动性，且具有用量的条件下，显著地提高流动性，且具有较好的均匀稳定性。较好的均匀稳定性。此外，由于混凝土拌和后水泥立即开始水化，此外，由于混凝土拌和后水泥立即开始水化，使水化产物不断增多，游离水逐渐减少，因使水化产物不断增多，游离水逐渐减少，因此拌合物的流动性将随时间的增长不断降低。此拌合物的流动性将随时间的增长不断降低。而且，塌落度降低的速度随温度的提高而显而且，塌落度降
126、低的速度随温度的提高而显著加快。著加快。n（二）混凝土的强度（二）混凝土的强度n混凝土的强度包括抗压、抗拉、抗弯、抗剪混凝土的强度包括抗压、抗拉、抗弯、抗剪以及握裹强度等，其中以以及握裹强度等，其中以抗压强度抗压强度最大，故最大，故工程上混凝土主要承受压力，混凝土的抗压工程上混凝土主要承受压力，混凝土的抗压强度与其它强度间有一定的相关性，可以根强度与其它强度间有一定的相关性，可以根据抗压强度的大小来估计其它强度值，因此据抗压强度的大小来估计其它强度值，因此混凝土的抗压强度是最重要的一项性能指标。混凝土的抗压强度是最重要的一项性能指标。n混凝土的立方体抗压强度及强度等级混凝土的立方体抗压强度及强
127、度等级按照国家标准按照国家标准BGJ8185普通混凝土力普通混凝土力学性能试验方法学性能试验方法的规定，的规定，以边长为以边长为150mm的立方体试件为标准试件，在标准的立方体试件为标准试件，在标准养护条件（温度养护条件（温度203，相对湿度，相对湿度90%以以上）下养护上）下养护28d，测得其抗压强度，所测得测得其抗压强度，所测得的抗压强度值称为立方体抗压强度，以的抗压强度值称为立方体抗压强度，以fcu表示。测定混凝土立方体抗压强度时，也可表示。测定混凝土立方体抗压强度时，也可以采用非标准尺寸的试件，其尺寸应根据混以采用非标准尺寸的试件，其尺寸应根据混凝土中粗骨料的最大粒径而定，单其测定结凝
128、土中粗骨料的最大粒径而定，单其测定结果应乘以相应的尺寸换算系数见表果应乘以相应的尺寸换算系数见表n根据国家标准根据国家标准GBJ10787混凝土强度检验评定标混凝土强度检验评定标准准规定，混凝土的强度等级按立方体抗压强度标规定，混凝土的强度等级按立方体抗压强度标准值划分。混凝土的强度等级采用符号准值划分。混凝土的强度等级采用符号C与立方体抗与立方体抗压强度标准值压强度标准值fcu,k(以以N/mm2)表示。立方体抗压强表示。立方体抗压强度标准值系指对按标准方法制作和养护的边长为度标准值系指对按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件在的立方体试件在28d龄期，用标准试验方法龄期，用标准
129、试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该测得的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过值的百分率不超过5%。混凝土的强度等级分为混凝土的强度等级分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55及及C60十二个等级，十二个等级，例如强度等级例如强度等级C25表表示该混凝土的立方体抗压强度标准值为示该混凝土的立方体抗压强度标准值为25Mpa。工程设计时应根据建筑物的不同部位及承受荷载情工程设计时应根据建筑物的不同部位及承受荷载情况的不同，选取不同强度等级的混凝土。况的不同，选取不同强度等级的混凝土。n3.混凝土强度的因素混凝土强
130、度的因素n1）水泥标号水泥标号水泥是混凝土中的胶凝材料，水水泥是混凝土中的胶凝材料，水泥粘结骨料使混凝土成为人造石材。在泥粘结骨料使混凝土成为人造石材。在相同配相同配合比的条件下，水泥标号越高，水泥浆体与骨合比的条件下，水泥标号越高，水泥浆体与骨料的粘结力越大，混凝土的强度就越高。料的粘结力越大，混凝土的强度就越高。混凝混凝土强度与水泥的强度成正比例关系。土强度与水泥的强度成正比例关系。n2）水灰比）水灰比即用水量与水泥用量之比。在配即用水量与水泥用量之比。在配制混凝土时，为了使拌合物具有良好的和易制混凝土时，为了使拌合物具有良好的和易性，往往要加入较多的水，而水泥完全水化性，往往要加入较多的
131、水，而水泥完全水化要的结合水大约只为水泥重要的结合水大约只为水泥重的的23%左右，多左右，多余的水在混凝土硬化后，或残留在混凝土中，余的水在混凝土硬化后，或残留在混凝土中，或蒸发，使得混凝土内形成各种尺寸的孔隙。或蒸发，使得混凝土内形成各种尺寸的孔隙。这些孔隙的存在，减少了混凝土抵抗荷载作这些孔隙的存在，减少了混凝土抵抗荷载作用的有效面积。因此在水泥标号及其他条件用的有效面积。因此在水泥标号及其他条件相同的情况下，混凝土的强度主要取决于水相同的情况下，混凝土的强度主要取决于水灰比。水灰比愈小，混凝土的强度越大。灰比。水灰比愈小，混凝土的强度越大。n3）粗骨料）粗骨料n水泥浆体与骨料的粘结力还与
132、骨料特别是粗水泥浆体与骨料的粘结力还与骨料特别是粗骨料，它是硬化后混凝土的骨架的表面有关。骨料，它是硬化后混凝土的骨架的表面有关。碎石表面粗糙，粘结力就比较大，卵石表面碎石表面粗糙，粘结力就比较大，卵石表面光滑，粘结力就比较小，因而在水泥标号和光滑，粘结力就比较小，因而在水泥标号和水灰比相同的条件下，水灰比相同的条件下，碎石混凝土的强度往碎石混凝土的强度往往高于卵石混凝土的强度。往高于卵石混凝土的强度。n4）养护条件养护条件混凝土强度的生产与发展通混凝土强度的生产与发展通过水泥的水化而实现的周围环境的温度对水过水泥的水化而实现的周围环境的温度对水化作用的进行有显著的影响。化作用的进行有显著的影
133、响。当温度降低至当温度降低至冰点以下时，由于混凝土中水分结冰，水泥冰点以下时，由于混凝土中水分结冰，水泥不能与冰发生化学反应，则混凝土强度停止不能与冰发生化学反应，则混凝土强度停止发展，而且由于孔隙中的水结冰后体积膨胀，发展，而且由于孔隙中的水结冰后体积膨胀，使混凝土内部结构使混凝土内部结构遭到损坏，使强度降低。遭到损坏，使强度降低。n周围的环境湿度对水泥的水化作用是否能正周围的环境湿度对水泥的水化作用是否能正常进行有显著的影响：常进行有显著的影响：温度适当，水泥水化温度适当，水泥水化便能顺利进行；若湿度不够，混凝土表面水便能顺利进行；若湿度不够，混凝土表面水分蒸发，内部水分将不断地向表面迁移
134、，这分蒸发，内部水分将不断地向表面迁移，这样会影响水泥的正常水化，使表面干裂，内样会影响水泥的正常水化，使表面干裂，内部疏松，严重地影响强度和耐久性。所以，部疏松，严重地影响强度和耐久性。所以，为了使混凝土正常硬化，必须在成型后的一为了使混凝土正常硬化，必须在成型后的一段时间内使周围的环境有一定的温度和湿度。段时间内使周围的环境有一定的温度和湿度。n常见的自然养护是将成型后的混凝土放在自常见的自然养护是将成型后的混凝土放在自然环境然环境中，中，随气温变化，用覆盖或浇水等随气温变化，用覆盖或浇水等措施使混凝土保持潮湿状态的一种养护方法。措施使混凝土保持潮湿状态的一种养护方法。当使用硅酸盐水泥、普
135、通水泥和矿渣水泥时，当使用硅酸盐水泥、普通水泥和矿渣水泥时，浇水保湿不应少于浇水保湿不应少于7天，使用火山灰水泥天，使用火山灰水泥或或在施工中掺用缓凝剂时，应该不少于在施工中掺用缓凝剂时，应该不少于14天。天。为了加速混凝土强度的发展，提高混凝土的为了加速混凝土强度的发展，提高混凝土的早期强度，还可以采用蒸汽养护和压蒸养护早期强度，还可以采用蒸汽养护和压蒸养护的方法来实现。的方法来实现。n5）龄期）龄期龄期是指混凝土拌合、成型所经过龄期是指混凝土拌合、成型所经过的养护时间。混凝土的强度随强度的增长，的养护时间。混凝土的强度随强度的增长，逐步提高。在正常养护条件下，强度在最初逐步提高。在正常养护
136、条件下，强度在最初的几天内发展较快，以后发展渐慢的几天内发展较快，以后发展渐慢，28天天可达到设计强度可达到设计强度，28以后发展缓慢，增长以后发展缓慢，增长时间可延续数十年之久。时间可延续数十年之久。n（三）（三）混凝土的耐久性混凝土的耐久性n混凝土耐久性的概念：混凝土耐久性的概念：混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指混凝土在使用条件下抵是指混凝土在使用条件下抵抗周围环境各种因素长期作用的能力。抗周围环境各种因素长期作用的能力。n根据混凝土所处的环境条件不同，其耐久性根据混凝土所处的环境条件不同，其耐久性的含义也有所不同，如处于水中或潮湿环境的含义也有所不同，如处于水中或潮湿环境并遭受反复冻融的
137、混凝土应具有较高的耐水并遭受反复冻融的混凝土应具有较高的耐水性和抗冻性；水下或地下建筑物用的混凝土性和抗冻性；水下或地下建筑物用的混凝土应具有一定的抗渗性等等。通常结构用混凝应具有一定的抗渗性等等。通常结构用混凝土的耐久性可包含抗冻、抗渗、抗腐蚀、抗土的耐久性可包含抗冻、抗渗、抗腐蚀、抗碳化、防碱集料反应等方面内容。碳化、防碱集料反应等方面内容。n1.抗渗性（不透水性）抗渗性（不透水性）混凝土抗渗性混凝土抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透的是指混凝土抵抗压力水渗透的能力。它直接影响混凝土的抗冻性和抗侵蚀能力。它直接影响混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。混凝土渗水的原因是由于内部孔隙形成性。混凝土渗水的原因
138、是由于内部孔隙形成连通渗水通道的缘故。这些渗水通道源于水连通渗水通道的缘故。这些渗水通道源于水泥石中的孔隙；水泥浆泌水形成的泌水通道；泥石中的孔隙；水泥浆泌水形成的泌水通道；各种收缩形成的微裂纹以及骨料下部积水形各种收缩形成的微裂纹以及骨料下部积水形成的水囊等。成的水囊等。n水泥品种、水灰比的大小是影响抗渗性的主要水泥品种、水灰比的大小是影响抗渗性的主要因素，所以应选择适当的水泥品种和足够的水因素，所以应选择适当的水泥品种和足够的水泥用量；采用较小的水灰比；良好的骨料级配泥用量；采用较小的水灰比；良好的骨料级配和合理的砂率值；采用减水剂、引气剂；加强和合理的砂率值；采用减水剂、引气剂；加强养护
139、及精心施工。养护及精心施工。n混凝土的抗渗性用抗渗等级表示，它是以混凝土的抗渗性用抗渗等级表示，它是以28d龄期的标准试件，按规定方法进行试验，所能龄期的标准试件，按规定方法进行试验，所能承受的最大静水压力来确定。混凝土的抗渗等承受的最大静水压力来确定。混凝土的抗渗等级有级有P4、P6、P8、P10、P12五个等级，表示五个等级，表示能抵抗能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0、1.2MPa的静水压的静水压力而不渗透。力而不渗透。n2.抗冻性抗冻性混凝土的抗冻性是指混凝土在使用环境中，混凝土的抗冻性是指混凝土在使用环境中，能经受多次冻融循环作用而不破坏，同时也能经受多次冻融循环作用而不破坏，同时
140、也不严重降低强度的性能。不严重降低强度的性能。n在寒冷地区，特别是在潮湿环境下受冻的混在寒冷地区，特别是在潮湿环境下受冻的混凝土工程，其抗冻性是评定该混凝土耐久性凝土工程，其抗冻性是评定该混凝土耐久性的重要指标。混凝土抗冻性主要取决于混凝的重要指标。混凝土抗冻性主要取决于混凝土的结构特征。土的结构特征。n混凝土的孔隙率及孔隙特征（孔的数量、孔混凝土的孔隙率及孔隙特征（孔的数量、孔径大小、分布、开口连通与闭口等）和含水径大小、分布、开口连通与闭口等）和含水程度等因素。较密实的或具有闭口孔隙的混程度等因素。较密实的或具有闭口孔隙的混凝土是比较抗冻的。选用适当的水泥品种凝土是比较抗冻的。选用适当的水
141、泥品种（硅酸盐水泥、普通水泥）、采用较高标号（硅酸盐水泥、普通水泥）、采用较高标号水泥以及掺入外加剂（引气剂）等措施，可水泥以及掺入外加剂（引气剂）等措施，可提高混凝土的抗冻性能。提高混凝土的抗冻性能。n混凝土抗冻性以抗冻标号表示，它是以混凝土抗冻性以抗冻标号表示，它是以28d龄期的混凝土标准试件，在水饱和后承受反龄期的混凝土标准试件，在水饱和后承受反复冻融循环，以抗压强度损失不超过复冻融循环，以抗压强度损失不超过25%，且质量损失不超过且质量损失不超过5%时最大循环次数来确时最大循环次数来确定。混凝土的抗冻等级有定。混凝土的抗冻等级有F25、F50、F100、F150、F200、F250和和
142、F300等九个等级，等九个等级，表示混凝土能承受冻融循环的最大次数不小表示混凝土能承受冻融循环的最大次数不小于、于、25、50、100、150、200、250和和300次。次。n3.抗侵蚀性抗侵蚀性混凝土中的骨料一般具有良好的抗侵蚀性。混凝土中的骨料一般具有良好的抗侵蚀性。环境介质对混凝土的侵蚀，环境介质对混凝土的侵蚀，主要是对水泥石主要是对水泥石的侵蚀。的侵蚀。选用适当的水泥品种、提高混凝土选用适当的水泥品种、提高混凝土的密实度或使其具有封闭孔隙都可以有效地的密实度或使其具有封闭孔隙都可以有效地提高混凝土的抗侵蚀性。提高混凝土的抗侵蚀性。n4.提高混凝土耐久性的措施提高混凝土耐久性的措施混凝
143、土所处的环境及使用条件不同，其耐久混凝土所处的环境及使用条件不同，其耐久性的主要含义也有所不同，因此应根据具体性的主要含义也有所不同，因此应根据具体条件，采取相应的措施来提高混凝土的耐久条件，采取相应的措施来提高混凝土的耐久性。虽然混凝土在环境条件下破坏过程各不性。虽然混凝土在环境条件下破坏过程各不相同，但对于提高其耐久性的措施来说，却相同，但对于提高其耐久性的措施来说，却有很多共同之处。有很多共同之处。n除了合理的选择适当原材料，除了合理的选择适当原材料，提高混凝土的密提高混凝土的密实度实度是提高混凝土耐久性的一个重要措施。此是提高混凝土耐久性的一个重要措施。此外外，改善混凝土内部的孔结构也
144、可以影响混，改善混凝土内部的孔结构也可以影响混凝土耐久性的因素。凝土耐久性的因素。n三、三、混凝土的配合比设计混凝土的配合比设计n（一）（一）混凝土配合比设计的方法及基本要求混凝土配合比设计的方法及基本要求n混凝土配合比设计是指混凝土中四中材料混凝土配合比设计是指混凝土中四中材料水泥、水泥、砂、石、水砂、石、水用量之间的比例关系。用量之间的比例关系。n可以采用各种材料用量的比例关系表示，并以可以采用各种材料用量的比例关系表示，并以水泥质量为水泥质量为1，如，如C：S：G=1：2.10：4.20，W/C=0.6。n1）要使混凝土的强度能满足结构设要使混凝土的强度能满足结构设计的强度的等级要求；计
145、的强度的等级要求；n2）使混凝土拌合物的和易性与施工条）使混凝土拌合物的和易性与施工条件相适应；件相适应；n3）使硬化后的混凝土具有与工程所处）使硬化后的混凝土具有与工程所处环境条件相适应的耐久性；环境条件相适应的耐久性；n4）在满足上述条件的前提下，尽量做）在满足上述条件的前提下，尽量做到节约水泥，降低混凝土成本。到节约水泥，降低混凝土成本。n（二）（二）混凝土的配制强度混凝土的配制强度n为了使混凝土试验时为了使混凝土试验时95%以上的试件抗压强以上的试件抗压强度都满足混凝土立方体抗压强度标准值的要度都满足混凝土立方体抗压强度标准值的要求，就必须使配制制度高于该设计强度等级求，就必须使配制制
146、度高于该设计强度等级的抗压强度标准值。的抗压强度标准值。n（三）配合比设计的步骤（三）配合比设计的步骤n1.确定水灰比确定水灰比W/Cn2.确定确定W/C后按耐久性要求复合水灰比后按耐久性要求复合水灰比。n3.确定用水量（确定用水量（W）用水量应根据粗骨料用水量应根据粗骨料情况和施工所要求的坍落度，可按表选用情况和施工所要求的坍落度，可按表选用n4.计算水泥用量（计算水泥用量（C）根据已确定的水灰比根据已确定的水灰比和用水量可得和用水量可得C=W/（W/C），为了保证为了保证耐久性要求，水泥用量应满足表规定，否则耐久性要求，水泥用量应满足表规定，否则应按表中规定的水泥最小用量取值。应按表中规定
147、的水泥最小用量取值。n5.确定砂率（确定砂率（S。）。）砂率一般可根据本单位砂率一般可根据本单位对所使用材料的使用经验选用合理数值。也对所使用材料的使用经验选用合理数值。也可按表选择。可按表选择。n3.29n混凝土外加剂混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入，用是在拌制混凝土过程中掺入，用以改善混凝土性能的物质，掺量不大于水泥质以改善混凝土性能的物质，掺量不大于水泥质量量的的5%（特殊情况除外）特殊情况除外）混凝土外加剂混凝土外加剂 n一、一、混凝土外加剂的分类混凝土外加剂的分类n国家标准国家标准GB8075-87中按外加中按外加剂的主要功能将混凝土外加剂剂的主要功能将混凝土外加剂分为三类：分为
148、三类：n1.改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，其中改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，其中包括各种包括各种减水剂，引气剂和泵送剂减水剂，引气剂和泵送剂等。等。n2.调节混凝土凝结时间，硬化性能的外加剂，调节混凝土凝结时间，硬化性能的外加剂，其中包括其中包括缓凝剂，早强剂缓凝剂，早强剂和速凝剂和速凝剂等。等。n3.改善混凝土耐久性的外加剂，其中包括改善混凝土耐久性的外加剂，其中包括引气引气剂，防水剂和阻锈剂剂，防水剂和阻锈剂等。等。n（一）减水剂（一）减水剂n减水剂是指能保持混凝土的和易性不变，而显减水剂是指能保持混凝土的和易性不变，而显著减少其拌合用水量的外加剂。由于拌合物中著减少其拌合用水量的
149、外加剂。由于拌合物中加入减水剂后，如不改变单位用水量，可明显加入减水剂后，如不改变单位用水量，可明显地改善其和易性，因此减水剂又称为塑化剂。地改善其和易性，因此减水剂又称为塑化剂。n2.使用减水剂的技术经济效果使用减水剂的技术经济效果：n在保持和易性不变，也不减少水泥用量时，在保持和易性不变，也不减少水泥用量时，可减少拌合水用量可减少拌合水用量525%或更多。由于减或更多。由于减少拌合水量使水灰比减小，则可使强度提高少拌合水量使水灰比减小，则可使强度提高1520%，特别是早期强度提高更为显著。，特别是早期强度提高更为显著。n如果保持强度不变，可在减水的如果保持强度不变，可在减水的同时减少水泥用
150、量，以达到节约同时减少水泥用量，以达到节约水泥的目的。水泥的目的。n（二）早强剂（二）早强剂n加速混凝土早期强度发展的外加剂成为早强加速混凝土早期强度发展的外加剂成为早强剂。这类混凝土能加速水泥水化的过程，提剂。这类混凝土能加速水泥水化的过程，提高混凝土的高混凝土的早期强度早期强度，并对后期强度无显著，并对后期强度无显著的影响。的影响。n常用的有氯盐、硫酸盐、三乙醇胺三大类以常用的有氯盐、硫酸盐、三乙醇胺三大类以及以它们为基础的复合早强剂。及以它们为基础的复合早强剂。n（三）引气剂（三）引气剂n在搅拌混凝土的过程中，能引入大量分布均在搅拌混凝土的过程中，能引入大量分布均匀、稳定而封闭的微小气泡
151、的外加剂称为引匀、稳定而封闭的微小气泡的外加剂称为引气剂。气剂。n引气剂可在混凝土拌合物中引入直径约为引气剂可在混凝土拌合物中引入直径约为0.051.25mm的气泡，的气泡，能改善混凝土的和能改善混凝土的和易性，提高混凝土的抗冻性，易性，提高混凝土的抗冻性，适用于港工、适用于港工、水工、地下防水混凝土等工程。水工、地下防水混凝土等工程。n常用的产品有松香热聚物，松香皂等，此外常用的产品有松香热聚物，松香皂等，此外还有烷基磺酸钠及烷基苯磺酸钠等。还有烷基磺酸钠及烷基苯磺酸钠等。n（四）缓凝剂（四）缓凝剂n延长混凝土凝结时间的外加剂称为缓凝剂。延长混凝土凝结时间的外加剂称为缓凝剂。n在混凝土施工中
152、，为了防止在气温较高、运在混凝土施工中，为了防止在气温较高、运送距离较长等情况下，混凝土拌合物过早凝送距离较长等情况下，混凝土拌合物过早凝结影响浇灌质量，为了延长大体积混凝土放结影响浇灌质量，为了延长大体积混凝土放热时间或对分层浇注的混凝土防止出现施工热时间或对分层浇注的混凝土防止出现施工裂缝的工程，常需要在混凝土中加入缓凝剂。裂缝的工程，常需要在混凝土中加入缓凝剂。n（五）防冻剂（五）防冻剂n能使混凝土在负温下硬化，并在规定的时间能使混凝土在负温下硬化，并在规定的时间内达到足够的防冻强度的外加剂称为防冻剂。内达到足够的防冻强度的外加剂称为防冻剂。n在负温条件下在负温条件下施工的混凝土工程须掺
153、入防施工的混凝土工程须掺入防冻剂。一般，防冻剂除了能降低冰点外，还冻剂。一般，防冻剂除了能降低冰点外，还有促凝，早强，减水等作用，所以多为复合有促凝，早强，减水等作用，所以多为复合防冻剂。防冻剂。返回键返回键n1.轻混凝土轻混凝土n指干密度小于指干密度小于1950kg/m3的混凝土的混凝土.（普通混凝土2500kg/m3）n分为：分为：n轻骨料混凝土：轻骨料混凝土：n多孔混凝土：多孔混凝土：n大孔混凝土：大孔混凝土：n（1）轻骨料混凝土：）轻骨料混凝土：n凡由轻粗骨料、轻细骨料（或普通砂）、凡由轻粗骨料、轻细骨料（或普通砂）、水泥和水配置而成的轻混凝土，称为轻骨水泥和水配置而成的轻混凝土，称为
154、轻骨料混凝土。料混凝土。n由天然轻骨料由天然轻骨料(如浮石如浮石)或人造轻骨料或人造轻骨料(如如陶粒陶粒)或工业废料轻骨料或工业废料轻骨料(如矿渣珠如矿渣珠)加水加水泥和水拌制成的重度小于泥和水拌制成的重度小于1950kg/m3的混的混凝土。凝土。n轻骨料混凝土具有密度小、保温性好、抗轻骨料混凝土具有密度小、保温性好、抗震性好，适用于高层及大跨度建筑。震性好，适用于高层及大跨度建筑。n（2）多孔混凝土：）多孔混凝土：n是一种内部均匀分布细小气孔而无是一种内部均匀分布细小气孔而无骨料的混凝土，分为加气混凝土和骨料的混凝土，分为加气混凝土和泡沫混凝土两种。泡沫混凝土两种。n加气混凝土一般用于屋面材
155、料和墙加气混凝土一般用于屋面材料和墙体材料，泡沫混凝土主要用于屋面体材料，泡沫混凝土主要用于屋面保温材料。保温材料。n（3）大孔混凝土：）大孔混凝土：n是以粒径相近的粗骨料、水泥、水，是以粒径相近的粗骨料、水泥、水，有时加入外加剂配制而成的混凝土。有时加入外加剂配制而成的混凝土。n主要适合墙体材料。主要适合墙体材料。n2.高强混凝土：高强混凝土：n目前西方发达国家使用的混凝土平均强度目前西方发达国家使用的混凝土平均强度已超已超30MPa.n在我国，高强混凝土是指强度等级为在我国，高强混凝土是指强度等级为C60及及其以上其以上的混凝土。的混凝土。n3.抗渗混凝土（防水混凝土）抗渗混凝土（防水混凝
156、土）n抗渗混凝土是指抗渗等级等于或大于抗渗混凝土是指抗渗等级等于或大于P6级的混凝土。级的混凝土。n4.聚合物混凝土：聚合物混凝土：n聚合物混凝土是由有机聚合物、无机胶凝材料聚合物混凝土是由有机聚合物、无机胶凝材料和骨料结合而成的一种新型混凝土。和骨料结合而成的一种新型混凝土。n以聚合物或单体和水泥共同作为胶凝材料的一以聚合物或单体和水泥共同作为胶凝材料的一种聚合物混凝土，能种聚合物混凝土，能提高抗拉、抗渗、抗冲、提高抗拉、抗渗、抗冲、耐磨、耐蚀等性能。耐磨、耐蚀等性能。但造价高。但造价高。n聚合物混凝土体现了有机聚合物和无机胶凝材聚合物混凝土体现了有机聚合物和无机胶凝材料的优点，克服了水泥混
157、凝土的一些缺点。聚料的优点，克服了水泥混凝土的一些缺点。聚合物混凝土一般可分为三种：合物混凝土一般可分为三种：n聚合物水泥混凝土聚合物水泥混凝土n聚合物浸渍混凝土聚合物浸渍混凝土n聚合物胶结混凝土。聚合物胶结混凝土。n5.防冻混凝土：防冻混凝土：n抗冻等级等于或大于抗冻等级等于或大于F50F50级的混级的混凝土称为防冻混凝土；凝土称为防冻混凝土；n6.纤维混凝土：纤维混凝土：n纤维混凝土是以混凝土为基体，掺入纤维的目纤维混凝土是以混凝土为基体，掺入纤维的目的是提高混凝土的的是提高混凝土的抗拉强度，降低其脆性。抗拉强度，降低其脆性。n常用纤维材料有：玻璃纤维、矿棉、钢纤维、常用纤维材料有：玻璃纤
158、维、矿棉、钢纤维、碳纤维和各种有机纤维。纤维混凝土目前已逐碳纤维和各种有机纤维。纤维混凝土目前已逐渐地应用在飞机跑道、桥面、端面较薄的轻型渐地应用在飞机跑道、桥面、端面较薄的轻型结构和压力管道等处。结构和压力管道等处。建 筑 砂 浆 n建筑砂浆是由建筑砂浆是由胶凝材料胶凝材料（水泥，石灰，石膏等）（水泥，石灰，石膏等）、细骨料细骨料（砂、炉渣等）和（砂、炉渣等）和水水（有时还掺入了（有时还掺入了某些外掺材料）按一定比例配制而成的，是建某些外掺材料）按一定比例配制而成的，是建筑工程中，尤其是民用建筑中使用最广，用量筑工程中，尤其是民用建筑中使用最广，用量最大的一种建筑材料，最大的一种建筑材料，n
159、可用来砌筑各种砖，石块，砌块等；进行墙面，可用来砌筑各种砖，石块，砌块等；进行墙面，地面，梁柱面、天棚等的表面抹灰，可用来粘地面，梁柱面、天棚等的表面抹灰，可用来粘贴大理石，水磨石，瓷砖等装饰材料，可用于贴大理石，水磨石，瓷砖等装饰材料，可用于填充管道及大型墙板的接缝，也可以制成具有填充管道及大型墙板的接缝，也可以制成具有特殊性能的砂浆对结构进行特殊处理（保温，特殊性能的砂浆对结构进行特殊处理（保温，吸声，防水，防腐，装修等）。吸声，防水，防腐，装修等）。定义和分类n定义定义砂浆是由胶凝材料、细骨料、掺加料和水砂浆是由胶凝材料、细骨料、掺加料和水按一定比例配制而成的建筑工程材料。按一定比例配制
160、而成的建筑工程材料。n分类分类q按用途不同分按用途不同分砌筑砂浆、抹面砂浆和特种砂浆砌筑砂浆、抹面砂浆和特种砂浆（用与绝热，吸声，防水，防腐等用途）。q按胶凝材料分按胶凝材料分水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆建筑砂浆用 途胶凝材料砌筑砂浆抹面砂浆普通抹面砂浆装饰砂浆水泥砂浆石灰砂浆混合砂浆水泥石灰砂浆水泥粘土砂浆石灰粘土砂浆特种砂浆特种砂浆建筑砂浆的技术性质建筑砂浆的技术性质n一、新拌砂浆的和易性一、新拌砂浆的和易性n新拌砂浆的和易性，可根据砂浆的新拌砂浆的和易性，可根据砂浆的流动性和保水流动性和保水性性来评定。来评定。n（一）流动性（一）流动性n又称稠度又称稠度,指砂
161、浆在自重或外力作用下流动的性能。指砂浆在自重或外力作用下流动的性能。n沉入度：标准圆锥体在砂浆中贯入的深度单位用沉入度：标准圆锥体在砂浆中贯入的深度单位用mm表示。沉入度值愈大，砂浆流动性愈大，愈表示。沉入度值愈大，砂浆流动性愈大，愈容易流动。容易流动。n（二）保水性（二）保水性n指砂浆保持水分的能力。指砂浆保持水分的能力。n二、二、硬化后砂浆的性质硬化后砂浆的性质n硬化后的砂浆应具有一定的抗压强度。抗压强硬化后的砂浆应具有一定的抗压强度。抗压强度是划分砂浆等级的主要依据。度是划分砂浆等级的主要依据。n（一）（一）砂浆的种类与强度等级砂浆的种类与强度等级n砂浆的种类砂浆的种类n水泥砂浆适用于潮
162、湿环境，水中以及要水泥砂浆适用于潮湿环境，水中以及要求砂浆强度较高的工程（求砂浆强度较高的工程（M5.0）。）。石石灰是气硬性的胶凝材料，因此石灰砂浆灰是气硬性的胶凝材料，因此石灰砂浆强度低，耐水性差，只适宜用于地上、强度低，耐水性差，只适宜用于地上、强度要求不高的工程及低层或临时性工强度要求不高的工程及低层或临时性工程中。程中。n有时为了改善强度等级较低的水泥砂浆的有时为了改善强度等级较低的水泥砂浆的和易性，常掺入一些石灰膏配制成水泥石和易性，常掺入一些石灰膏配制成水泥石灰混合砂浆。这种沙浆的耐水性在水泥砂灰混合砂浆。这种沙浆的耐水性在水泥砂浆和石灰沙浆之间。浆和石灰沙浆之间。n第一节砌筑砂
163、浆n第二节抹面砂浆砌砌 筑筑 砂砂 浆浆 n用于砌筑块体材料（砖用于砌筑块体材料（砖石头，砌块等）使之石头，砌块等）使之成为砌体的砂浆，称为成为砌体的砂浆，称为砌筑砂浆砌筑砂浆。砌筑砂浆是。砌筑砂浆是砌体的重要组成部分。砌体的重要组成部分。n抹面砂浆也称抹灰砂浆，其涂抹建筑物内、外抹面砂浆也称抹灰砂浆，其涂抹建筑物内、外表面，既可保护建筑物，又可使表面具有一定表面，既可保护建筑物，又可使表面具有一定的使用功能（装饰、防水、保温、吸声、耐酸的使用功能（装饰、防水、保温、吸声、耐酸等）。等）。n常按使用功能将砂浆分为常按使用功能将砂浆分为普通抹面沙浆普通抹面沙浆，防水防水砂浆，装饰砂浆和特殊用途砂
164、浆砂浆，装饰砂浆和特殊用途砂浆（防水，绝热，（防水，绝热，耐酸，吸声等）。耐酸，吸声等）。抹 面 砂 浆 n一、一、普通抹面砂浆普通抹面砂浆n普通抹面沙浆主要是为了保护建筑物，并使表面普通抹面沙浆主要是为了保护建筑物，并使表面平整美观。抹面砂浆与砌筑砂浆不同，主要要求平整美观。抹面砂浆与砌筑砂浆不同，主要要求的不是强度，而是与底面的粘结力。所以配制时的不是强度，而是与底面的粘结力。所以配制时需要胶凝材料数量较多，并应具有良好的和易性，需要胶凝材料数量较多，并应具有良好的和易性，以便操作。以便操作。n为了为了保证抹灰表面平整保证抹灰表面平整，避免裂缝、脱落等现象，避免裂缝、脱落等现象，通常抹面应
165、分两层或三层进行施工。各层抹灰要通常抹面应分两层或三层进行施工。各层抹灰要求不同，所以每层所用的沙浆也不一样。求不同，所以每层所用的沙浆也不一样。n底层砂浆底层砂浆主要起与基层粘结的作用。主要起与基层粘结的作用。n砖墙底层多用石灰砂浆；砖墙底层多用石灰砂浆；n有防水、防潮要求时用水泥砂浆；有防水、防潮要求时用水泥砂浆；n板条墙及顶棚的底层抹灰多用混合砂浆或石灰板条墙及顶棚的底层抹灰多用混合砂浆或石灰砂浆；砂浆；n混凝土面底层抹灰多用水泥砂浆或混合砂浆。混凝土面底层抹灰多用水泥砂浆或混合砂浆。n中层抹灰中层抹灰主要起找平作用，多用混合砂浆或石主要起找平作用，多用混合砂浆或石灰砂浆。灰砂浆。n面层
166、面层主要起装饰作用，砂浆中适宜用细砂。面主要起装饰作用，砂浆中适宜用细砂。面层抹灰多用混合砂浆、麻刀石灰浆、纸筋石灰层抹灰多用混合砂浆、麻刀石灰浆、纸筋石灰浆。在容易碰撞或潮湿部位的面层，如墙裙、浆。在容易碰撞或潮湿部位的面层，如墙裙、踢脚板、雨蓬、水池、窗台等均应采用水泥砂踢脚板、雨蓬、水池、窗台等均应采用水泥砂浆。浆。n二、装饰沙浆二、装饰沙浆n装饰沙浆与普通抹面砂浆基本相同，其装饰装饰沙浆与普通抹面砂浆基本相同，其装饰效果是通过施工时不同的处理方法，如：表效果是通过施工时不同的处理方法，如：表面不同做法，使用白水泥或色彩水泥，加入面不同做法，使用白水泥或色彩水泥，加入天然的彩色砂，碎屑等
167、来实现的。天然的彩色砂，碎屑等来实现的。返回返回键键n三、三、防防水水砂砂浆浆n防防水水砂砂浆是构成某些建筑物底下工程、水池、地下浆是构成某些建筑物底下工程、水池、地下管道、沟渠等要求不透水性的防水层的基本材料。防管道、沟渠等要求不透水性的防水层的基本材料。防水砂浆的配制有如下两种方法：水砂浆的配制有如下两种方法：n1.普通防水砂浆普通防水砂浆n普通防水沙浆一般采用普通防水沙浆一般采用3.25号以上的普通水泥，级配号以上的普通水泥，级配良好的中砂，按良好的中砂，按1：23的比例，并控制水灰比在的比例，并控制水灰比在0.50.55范围内，即可适用于一般防水工程。范围内，即可适用于一般防水工程。n
168、2.掺防水剂的防水砂浆掺防水剂的防水砂浆n这种防水砂浆通常在水泥沙浆中掺入防水剂而这种防水砂浆通常在水泥沙浆中掺入防水剂而成。成。n防水砂浆的防水效果在很大程度上决定于施工防水砂浆的防水效果在很大程度上决定于施工质量。涂抹时一般分五层，每约质量。涂抹时一般分五层，每约5mm，每层每层在初凝前要用抹子压实，最后一层要压光，才在初凝前要用抹子压实，最后一层要压光，才能取得良好的防水效果。能取得良好的防水效果。墙体与屋面材料墙体与屋面材料 n墙体材料是指用来砌筑、拼装或用其他方法构墙体材料是指用来砌筑、拼装或用其他方法构成承重或非承重墙的材料，他在整个建筑中起成承重或非承重墙的材料，他在整个建筑中起
169、承重、传递重力、围护和隔断等作用。在一座承重、传递重力、围护和隔断等作用。在一座房屋建筑中，墙体占整个建筑物质量的房屋建筑中，墙体占整个建筑物质量的60%以以上。上。n在墙体材料中，粘土砖仍为我国主要的墙体材在墙体材料中，粘土砖仍为我国主要的墙体材料。由于我国人口不断增长，耕地不断减少，料。由于我国人口不断增长，耕地不断减少，能源紧张，因此发展新型墙体材料势在必行。能源紧张，因此发展新型墙体材料势在必行。第一节 砌 墙 砖 n砌墙砖可以分为砌墙砖可以分为烧结砖烧结砖和和非烧结砖非烧结砖两大类，并两大类，并有空心和实心两种。有空心和实心两种。n一、烧结普通砖（实心砖）一、烧结普通砖（实心砖）n烧
170、结普通砖是以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰烧结普通砖是以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经过制备，成型、干燥和灼烧而为主要原料，经过制备，成型、干燥和灼烧而成的。成的。n烧结普通砖的技术要求包括烧结普通砖的技术要求包括外观外观指标、标号和耐久性能指标、标号和耐久性能，并根据，并根据此将其分成：此将其分成：n特等、一等、二等特等、一等、二等三个等级。三个等级。n1.外观指标外观指标n烧结普通砖的外形为规则的正平行烧结普通砖的外形为规则的正平行六面体，现行标准尺寸为六面体，现行标准尺寸为240x115x53mm，通常将，通常将240x115mm的平面称为大面，的平面称为大面，240x53mm的平
171、面称为条面，的平面称为条面，115x53mm的的平面称为顶面。平面称为顶面。n如图如图n砖的外观指标包括砖的外观指标包括尺寸偏差尺寸偏差，弯曲，裂纹、，弯曲，裂纹、颜色、完整面、棱角以及表面突出高度颜色、完整面、棱角以及表面突出高度等并符等并符合规定。合规定。n在烧砖时由于焙烧温度不均匀会出现欠火砖以在烧砖时由于焙烧温度不均匀会出现欠火砖以及过火砖。及过火砖。n欠火砖色浅、敲击声哑，孔隙多、强度低、耐欠火砖色浅、敲击声哑，孔隙多、强度低、耐久性差、不宜使用。久性差、不宜使用。n过火砖的色深，声脆、强度高、耐久性好、但过火砖的色深，声脆、强度高、耐久性好、但容易产生酥砖和罗纹砖，欠火砖、酥砖和罗
172、纹容易产生酥砖和罗纹砖，欠火砖、酥砖和罗纹砖不得作为合格品出厂。砖不得作为合格品出厂。n2.标号标号n砖的标号按抗压抗折强度确定，并分为砖的标号按抗压抗折强度确定，并分为200、150、100、75四个标号。四个标号。n3.耐久性能耐久性能n砖的耐久性能由抗冻实验、泛霜实验、石灰砖的耐久性能由抗冻实验、泛霜实验、石灰爆裂实验和吸水率实验来确定。爆裂实验和吸水率实验来确定。n烧结多孔砖和烧结空心砖烧结多孔砖和烧结空心砖n1.烧结多孔砖烧结多孔砖烧结多孔砖是以黏土、页烧结多孔砖是以黏土、页岩、煤矸石为主要原料，经焙烧而成的具岩、煤矸石为主要原料，经焙烧而成的具有竖向孔的砖，主要用于承重部位。有竖向
173、孔的砖，主要用于承重部位。n孔洞率超过孔洞率超过15%，孔尺寸小而多，且为竖，孔尺寸小而多，且为竖向孔的主要用于结构承重的多孔砖。向孔的主要用于结构承重的多孔砖。n2.2.烧结空心砖烧结空心砖 n烧结空心砖是以以黏土、页岩、煤矸石为烧结空心砖是以以黏土、页岩、煤矸石为主要原料，经焙烧而成的，主要用于非承主要原料，经焙烧而成的，主要用于非承重部位空心砖。重部位空心砖。n烧结空心砖的外型为直角六面体、在与沙烧结空心砖的外型为直角六面体、在与沙浆的接合面上应设有增加结合力的深浆的接合面上应设有增加结合力的深1MM1MM以以上的凹线槽。如图所示，其尺寸有上的凹线槽。如图所示，其尺寸有290*190*9
174、0290*190*90和和240*180*115MM240*180*115MM两种。两种。n孔洞率大于孔洞率大于35%35%，孔尺寸大而少，且为水平，孔尺寸大而少，且为水平孔的主要用于非承重部位的空心砖。孔的主要用于非承重部位的空心砖。 n3、蒸压灰砂砖、蒸压灰砂砖n适用于各类民用建筑、公用建筑和工业厂房的适用于各类民用建筑、公用建筑和工业厂房的内、外墙，以及房屋的基础。是替代烧结粘土内、外墙，以及房屋的基础。是替代烧结粘土砖的产品。蒸压灰砂砖以适当比例的石灰和石砖的产品。蒸压灰砂砖以适当比例的石灰和石英砂、砂或细砂岩，经磨细、加水拌和、半干英砂、砂或细砂岩，经磨细、加水拌和、半干法压制成型并
175、经蒸压养护而成。法压制成型并经蒸压养护而成。n蒸压砖的抗冻性、耐蚀性、抗压强度等多项性蒸压砖的抗冻性、耐蚀性、抗压强度等多项性能都优于实心黏土砖的人工石材。砖的规格尺能都优于实心黏土砖的人工石材。砖的规格尺寸与普通实心粘土砖完全一致，为寸与普通实心粘土砖完全一致，为240mmx115mmx53mm，所以用蒸压砖可以直接代，所以用蒸压砖可以直接代替实心粘土砖。是国家大力发展、应用的替实心粘土砖。是国家大力发展、应用的新型新型墙体材料墙体材料。n二、二、非烧结砖非烧结砖n非烧结砖包括：经常压蒸汽养护硬化而成的非烧结砖包括：经常压蒸汽养护硬化而成的蒸养砖（蒸养粉煤灰砖、蒸养矿渣砖、蒸养蒸养砖（蒸养粉
176、煤灰砖、蒸养矿渣砖、蒸养煤渣砖）；经高压蒸汽养护硬化而成的蒸压煤渣砖）；经高压蒸汽养护硬化而成的蒸压砖（蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰、蒸压矿渣砖）砖（蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰、蒸压矿渣砖）；以石灰为胶凝材料，加入骨料成型后经二；以石灰为胶凝材料，加入骨料成型后经二氧化碳处理硬化而成的碳化砖。由于非烧结氧化碳处理硬化而成的碳化砖。由于非烧结砖不用黏土，利用工业废渣，生产工艺简单。砖不用黏土，利用工业废渣，生产工艺简单。砖的技术性能可超过烧结普通砖，所以近来砖的技术性能可超过烧结普通砖，所以近来在全国各地迅速发展。在全国各地迅速发展。n1.增压灰砂砖增压灰砂砖n增压灰砂砖是以石灰和沙为主要原料，经坯增压灰
177、砂砖是以石灰和沙为主要原料，经坯料制备、压制成型、蒸压养护而成的。料制备、压制成型、蒸压养护而成的。n蒸压灰砂砖的规格与烧结普通砖一致，根据蒸压灰砂砖的规格与烧结普通砖一致，根据抗压强度和抗折强度可分为抗压强度和抗折强度可分为25、20、15、10四个强度等级。四个强度等级。n15级以上的砖可用于基础及其他建筑部位，级以上的砖可用于基础及其他建筑部位，10级砖可用于防潮层以上的建筑部位。级砖可用于防潮层以上的建筑部位。n2.粉煤灰砖粉煤灰砖n粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰为主要原料，插粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰为主要原料，插入适量的石膏和骨料经坯料制备、压制成型、入适量的石膏和骨料经坯料制备、压制成型
178、、高压或常压蒸汽养护而成。高压或常压蒸汽养护而成。n粉煤灰砖的规格尺寸与烧结普通砖相同，产粉煤灰砖的规格尺寸与烧结普通砖相同，产品根据炕压强度和抗折强度分为品根据炕压强度和抗折强度分为20、15、10、7.5四个强度等级根据外观质量、强度、抗冻四个强度等级根据外观质量、强度、抗冻性和干燥收缩分为优等品（性和干燥收缩分为优等品（A）、）、一等品一等品（B）和合格品（和合格品（C）。）。n建筑砌块是一种比砌墙砖尺寸大的墙体材料，建筑砌块是一种比砌墙砖尺寸大的墙体材料，有适用性强、原料来源广、制作以及使用方便有适用性强、原料来源广、制作以及使用方便等特点。常见的有等特点。常见的有粉煤灰砌块、混凝土砌
179、块和粉煤灰砌块、混凝土砌块和蒸压加气混凝土砌块蒸压加气混凝土砌块等等。n砌块是利用砌块是利用混凝土混凝土，工业废料（炉渣，工业废料（炉渣，粉煤粉煤灰灰等）或地方材料制成的人造块材，外形等）或地方材料制成的人造块材，外形尺寸尺寸比砖大，具有设备简单，砌筑速度快的优点，比砖大，具有设备简单，砌筑速度快的优点，符合了建筑工业化发展中墙体改革的要求。符合了建筑工业化发展中墙体改革的要求。第二节第二节 建筑砌块建筑砌块 n一一.粉煤灰砌块粉煤灰砌块n粉煤灰砌块是粉煤灰砌块是以粉煤灰、石灰、石膏、和以粉煤灰、石灰、石膏、和骨料为原料；加水搅拌、振动成型、蒸汽骨料为原料；加水搅拌、振动成型、蒸汽养护而成的密
180、实砌块养护而成的密实砌块，有，有880*380*240和和880*430*240两种。两种。n粉煤灰砌块适用于砌筑民用和工业建筑墙粉煤灰砌块适用于砌筑民用和工业建筑墙体和基础。体和基础。n三三.蒸压加气混凝土砌块蒸压加气混凝土砌块n蒸压压加气混凝土砌块作为墙体材料，具有蒸压压加气混凝土砌块作为墙体材料，具有质量轻、绝热性能好、吸声、加工方便、施质量轻、绝热性能好、吸声、加工方便、施工效率高等优点。工效率高等优点。n蒸压加气混凝土砌块是由含钙材料（水泥或蒸压加气混凝土砌块是由含钙材料（水泥或生石灰）和含硅材料（砂、粉煤灰、矿渣等）生石灰）和含硅材料（砂、粉煤灰、矿渣等）经搅拌、发气、切割、增压处
181、理而成。经搅拌、发气、切割、增压处理而成。建筑钢材的基本知识 n钢材的分类钢材的分类(一一)按化学成分分类按化学成分分类国标国标钢分类钢分类（GB/T1330491）规定，按规定，按化学成分分为：非合金钢、低合金钢和合金钢。化学成分分为：非合金钢、低合金钢和合金钢。1、非合金钢非合金钢即碳素钢，即碳素钢，合金元素含量极少合金元素含量极少2、低合金钢低合金钢合金元素含量较低合金元素含量较低3、合金钢合金钢为了改善钢材的某些性能，加入很为了改善钢材的某些性能，加入很多的合金元素多的合金元素n（二）按主要质量等级分类（二）按主要质量等级分类n按主要质量等级将钢材分为：普通质量按主要质量等级将钢材分为
182、：普通质量钢、优质钢和特殊质量钢钢、优质钢和特殊质量钢建筑钢材的性质 n1、强度、强度建筑钢材的抗拉强度包括：屈服强度、极限抗拉强度、建筑钢材的抗拉强度包括：屈服强度、极限抗拉强度、疲劳强度。疲劳强度。（1）屈服强度（或称屈服极限）屈服强度（或称屈服极限）钢材在静荷载的作用下，开始丧失对变形的抵抗能力，钢材在静荷载的作用下，开始丧失对变形的抵抗能力，并产生大量塑性变形的应力。并产生大量塑性变形的应力。n在屈服阶段，锯齿形的最高点所对应的应力成为上屈服在屈服阶段，锯齿形的最高点所对应的应力成为上屈服点（点（B上）；最低点对应的应力成为下屈服点（上）；最低点对应的应力成为下屈服点（B下）。下）。因
183、上屈服点不稳定，所以国标规定以下屈服点的应力作因上屈服点不稳定，所以国标规定以下屈服点的应力作为钢材的屈服强度，用为钢材的屈服强度，用s表示。中、高碳钢没有明显表示。中、高碳钢没有明显的屈服点，通常以残余变形为的屈服点，通常以残余变形为0.2%的应力作为屈服强的应力作为屈服强度，用度，用0.2表示，屈服强度对钢材的使用有着重要的表示，屈服强度对钢材的使用有着重要的意义，当构件的实际应力达到屈服点时，将产生不可恢意义，当构件的实际应力达到屈服点时，将产生不可恢复的永久性变形，这在结构中是不允许的，因此屈服强复的永久性变形，这在结构中是不允许的，因此屈服强度是确定钢材容许应力的主要依据。度是确定钢
184、材容许应力的主要依据。n（2）极限抗拉强度（或称抗拉强度）钢材在拉力的作用下能承受的最大拉应力，如图72第阶段的最高点。抗拉强度虽然不能直接作为计算的依据，但屈服强度和抗拉强度的比值即屈强比，用s/b表示，在工程上很有意义。屈强比越小，结构的可靠性越高，即防止结构破坏的潜力越大；但此值太小时，钢材的有效利用率太低，合理的屈强比一般在0.60.75之间。屈服强度和强度极限是钢材力学性质的主要检验指标。（3）疲劳强度钢材承受交变荷载的反复作用时，可能在远低于屈服强度时发生破坏，这种破坏成为疲劳破坏。钢材疲劳破坏的指标即疲劳强度，或称疲劳极限。疲劳强度是试件在交变应力作用下，不发生疲劳破坏的最大主应
185、力，一般把钢材承受交变荷载106107此是不发生破坏的最大主应力作为疲劳强度。n2、弹性从图72可以看出，钢材在静荷载作用下，受拉的OA阶段，应力和应变成正比，这一阶段成为弹性阶段，具有这种变形特征的性质称为弹性。在此阶段中应力和应变的比值称为弹性模量，即E=/，单位MPa。弹性模量是衡量钢材抵抗变形能力的指标，E越大，使其产生一定量弹性变形的应力值越大；在一定应力下，产生的弹性变形越小。在工程上，弹性模量反映了钢材的刚度，是钢材在受力条件下计算结构变形的重要指标。建筑常用碳素结构钢Q235的弹性模量E=（2.02.1）*105Mpa。n3、塑性建筑钢材应有很好的塑性，在工程中，钢材的塑性通常
186、用伸长率（或断面收缩率）和冷弯来表示。伸长率是指试件拉断后，标距长度的增量与原标距长度之比，符号，常用%表示，如图73所示拉伸示意图（7-3）=（L1-L0）/L0*100%断面收缩率是指试件拉断后，颈缩处横截面积的减缩量占原横截面积的百分率，符号，常以%表示。n为了测量方便，常用伸长率表征钢材的塑性。伸长率是钢材的塑性的重要指标，越大，说明钢材塑性越好，伸长率和标距有关，对于同种钢材510。冷弯钢材在常温下承受弯曲变形的能力。冷弯是通过检验试件经规定的弯曲程度后，弯曲处外面及侧面有无裂纹、起层、鳞落和断裂等情况进行评定的。一般用弯曲角度以及弯心直径d与钢材的厚度或直径a的比值来表示。弯曲角度
187、越大，d与a的比值越小，表明冷弯性能好。n冷弯也是检验钢材塑性的一种方法，并与伸长率存在有机的联系，伸长率大的钢材，其冷弯性能必然好，但冷弯检验对钢材塑性的评定比拉伸试验更严格、更敏感。冷弯有助于暴露钢材的某些缺陷，如气孔、杂质和裂纹等。在焊接时，局部脆性及接头缺陷都可通过冷弯而发现，所以钢材的冷弯不仅是评定塑性、加工性能的要求，也是评定焊接质量的重要指标之一。对于重要结构和弯曲成型的钢材，冷弯必须合格。冷弯示意图（7-4）塑性是钢材的重要技术性质，尽管结构是在弹性阶段使用的，但其应力集中处，应力可能超过屈服强度，一定的塑性变形能力，可保证应力重新分配，从而避免结构的破坏。n4、冲击韧性冲击韧
188、性是指钢材抵抗冲击荷载而不破坏的能力。规范规定是以刻槽的标准试件，在冲击试验的摆锤冲击下，以破坏后缺口处单位面积上所消耗的功来表示，符号ak，单位J，如图96所示。ak越大，冲断试件消耗的能量，或者说钢材断裂前吸收的能量越多，说明钢材的韧性越好。钢材的冲击韧性与钢的化学成分、冶炼与加工有关。一般来说，钢中的P、S含量越高，夹杂物以及焊接中形成的微裂纹等都会降低冲击韧性。此外，钢材的冲击韧性还受温度和时间的影响。常温下，随温度的降低，冲击韧性降低的很小，此时破坏的钢件断口呈韧性断裂状；当温度降至某一温度范围时，ak突然发生明显下降，钢材开始呈脆性断裂，这种性质称为冷脆性，发生冷脆性时的温度（范围
189、）称为脆性临界温度（范围）。低于这一温度时，降低趋势又缓和，但此时ak值很小。在北方严寒地区选用钢材时，必须对钢材的冷脆性进行评定，此时选用的钢材的脆性临界温度应比环境最低温度低些。由于脆性临界温度的测定工作复杂，规范中通常是根据气温条件规定-20或-40的负温冲击值指标。n5、硬度硬度是在表面局部体积内，抵抗其他较硬物体压入产生塑性变形的能力，通常与抗拉强度有一定的关系。目前测定钢材硬度的方法很多，最常用的有布氏硬度，用HB表示。建筑钢材常以屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯、冲击韧性等性质作为评定牌号的依据返回键第三节钢材的化学成分对性能的影响 n（一）钢材的化学成分1、碳碳是决定钢材性能的
190、主要元素。碳对钢材性能的影响如图75所示。含碳量的影响（7-5）n随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度相应提高，而塑性和韧性相应降低。当含碳量超过1%时，钢材的极限强度开始下降。此外，含碳量过高还会增加钢的冷脆性和时效敏感性，降低抗大气腐蚀性和可焊性。n2、硅、锰硅和锰是在炼钢是为了脱氧去硫而有意加入的元素。由于硅与氧的结合能力很大，因而能夺取氧化铁中的氧形成二氧化硅进入钢渣中，其余大部分硅溶于铁素体中，当含量较低时（小于1%），可提高钢材的强度，对塑性、韧性影响不大。锰对氧和硫的结合力分别大于铁对氧和硫的结合力，因此锰能使有害的FeS、FeO分别形成MnS、MnO而进入钢渣中，其余的锰溶于铁素
191、体中，使晶格歪扭阻止滑移变形，显著地提高了钢材的强度。n3、磷、硫磷与碳相似，能使钢的屈服点和抗拉强度提高，塑性和韧性下降，显著增加钢的冷脆性，磷的偏析较严重，焊接时焊缝容易产生冷裂纹，所以磷是降低钢材可焊性的元素之一。因此在碳钢中，磷的含量有严格的限制，但在合金钢中，磷可改善钢材的抗大气腐蚀性，也可作为合金元素。硫在钢材中以FeS形式存在，硫化铁是一种低熔点化合物，当钢材在红热状态下进行加工或焊接时，硫化铁已经熔化，使钢的内部产生裂纹，这种在高温下产生裂纹的特性称为热脆性。热脆性大大降低钢材的热加工性和可焊性。此外，硫偏析较严重，降低了冲击任性、疲劳强度和抗腐蚀性，因此在碳钢中，硫也是严格控
192、制的含量。n4、氧、氮氧、氮都能部分溶于铁素体中，大部分已化合物形式存在，这些非金属夹杂物，降低了钢材的力学性能，特别是严重降低了钢的韧性，并能促进时效，降低可焊性，所以在钢材中氧和氮都有严格的限制。n（二）钢材的防锈蚀钢材表面与周围环境接触，在一定条件下，可发生作用而使钢材表面腐蚀。腐蚀不仅造成钢材受力截面减小，表面不平整导致应力集中，降低了钢材的承载能力；还会使疲劳强度大为降低，尤其是显著降低钢材的冲击韧性，使钢材脆断。混凝土中的钢筋腐蚀后，产生体积膨胀，使混凝土顺筋开裂。因此为了确保钢材不产生腐蚀，必须采取防腐措施。n钢筋腐蚀的原因根据钢材表面与周围介质的不同作用，一般把腐蚀分为下列两种
193、。1、化学腐蚀由非电解质溶液或各种干燥介质（如O2、CO2、SO2、Cl2等）所引起的一种纯化学性质的腐蚀，无电流产生。这种腐蚀多数是氧化作用，在钢材的表面形成疏松的氧化物，在干燥的环境下进展很缓慢，但在温度和湿度较高的条件下，这种腐蚀进展很快。n电化学腐蚀钢材与电解质溶液相接触产生电流，形成原电池而发生的腐蚀称电化学腐蚀。钢材中含有铁素体、渗碳体、非金属夹杂物等，这些成分的电极电位不同，即活泼性不同，在电解质存在时，很容易形成原电池的两个极。钢材与潮湿介质空气、水、土壤接触时，表面覆盖一层水膜，水中溶有来至空气的各种离子，便形成了电解质。首先钢中的铁素体失去电子即FeFe2+2e成为阳极，渗
194、碳体成为阴极。在酸性电解质中H+得到电子变成氢气跑掉；在中性介质中，由于氧的还原作用使水中含有OH，随之生成不溶于水的Fe（OH）2；进一步氧化成Fe（OH）3及其脱水产物Fe2O3，即红褐色铁锈的主要成分。钢材腐蚀的防止n防止钢材腐蚀的方法有三种：1、保护膜法用保护模使钢材与周围介质隔离，从而避免或减缓外界腐蚀性介质对钢材的破坏作用。例如在钢材的表面喷刷涂料、搪瓷、塑料等或以金属镀层作为保护膜，如锌、锡、铬等。n2、电化学保护法无电流保护法是在钢铁结构上接一块较钢铁更为活泼的金属如锌、镁，因为锌、镁比钢铁的电位低，所以锌、镁成为腐蚀电池的阳极遭到破坏（牺牲阳极），而钢铁结构得到保护。这种方法
195、对于那些不容易或不能覆盖保护层的地方，如蒸汽锅炉、轮船外壳、地下管道、港口结构、道桥建筑等。n外加电流保护法是在钢铁结构附近，安放一些废钢铁或其他难熔金属，如高硅铁及铅银合金等，将外加直流电源的负极接在被保护的钢铁结构上，正极接在难熔的金属上，通电后者难熔金属成为阳极而被腐蚀，钢铁结构成为阴极得到保护。n3、合金化在碳钢中加入能提高抗腐蚀能力的合金元素，如镍、铬、钛、铜等制成不同的合金钢。防止混凝土中钢筋的腐蚀可以采用上述的方法，但最经济有效的方法使提高混凝土的密实度和碱度。并保证钢筋有足够的保护层厚度。n在水泥水化的产物中，由1/5左右的氢氧化钙产生，介质的PH值达到13左右，使钢筋的表面产
196、生钝化膜，因此混凝土中的钢筋是不易生锈的。但大气中的CO2以扩散方式进入混凝土中，与氢氧化钙作用而使混凝土中性化。当PH值降低到11.5以下时钝化膜可能破坏，使钢材表面成活化状态，此时若具备潮湿和供氧条件，钢筋表面积开始发生电化学腐蚀作用，由于铁锈的体积比钢大24倍，这可导致混凝土顺筋开裂。由于二氧化碳是以扩散方式进入混凝土内部进行碳化的，所以提高混凝土的密实度就十分有效地减缓了碳化过程。因为Cl有破坏钝化膜的作用，因此在配制钢筋混凝土时还应限制氯盐的使用量。返回键第四节建筑钢材的标准及选用n一、钢结构用钢目前国内钢结构用钢的品种主要是普通碳素结构钢和低合金高强度结构钢。碳素结构钢（非合金钢）
197、1、牌号及其表示方法国标碳素结构钢（GB70088）中规定，牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四部分按顺序组成。其中以“Q”代表屈服点；屈服点数值共分195、215、235、255和275MPa五种；质量等级以硫、磷等杂质含量由多到少，分别为A、B、C、D符号表示；脱氧方法以F表示沸腾钢、b表示半镇静钢、Z、TZ表示镇静钢和特殊镇静钢，Z和TZ在钢的牌号中予以省略。例如：Q235AF表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢n2、技术要求各牌号钢的钢材类别应符合表7-6钢材规格和用途3、选用n一方面要根据钢材的质量、性能及相应的标准；另一方面要根据工程使用条件对钢材性能的要
198、求。国标将碳素结构钢分为五个牌号，每个牌号又分为不同的质量等级。一般来讲，牌号数值越大，含碳量越高，其强度、硬度越高，但塑性、韧性越低。硫、磷含量低的D、C级钢的质量优于B、A级钢。特殊镇静钢、镇静钢质量优于半镇静钢，更优于沸腾钢，当然质量好的钢成本也高。n工程结构的荷载类型、焊接情况及环境温度等条件对钢材性能有不同的要求，选用钢材时必须满足。一般情况下，沸腾钢在下述情况下是限制使用的：（1）在直接承受动荷载的焊接结构。（2）非焊接结构而计算温度低于或等于20时。（3）受静荷载及间接动荷载作用，而计算温度等于或低于30时的焊接结构。钢结构中，主要应用的是碳素钢Q235，即用Q235轧成的各种型
199、材、板材和管材。Q235钢的强度、韧性和塑性以及可加工性能好，且冶炼方便、成本较低。由于Q235D含有足够的形成细粒结构的元素，同时对硫、磷元素控制较严格，其冲击韧性好，抵抗振动、冲击荷载能力强，尤其在一定的负温条件下，较其他牌号更为合理。A级钢一般仅适用于承受静荷载作用的结构。n4、选用钢材的选用一方面要根据钢材的质量、性能及相应的标准；另一方面要根据工程使用条件对钢材性能的要求。国标将碳素结构钢分为五个牌号，每个牌号又分为不同的质量等级。一般来讲，牌号数值越大，含碳量越高，其强度、硬度越高，但塑性、韧性越低。硫、磷含量低的D、C级钢的质量优于B、A级钢。特殊镇静钢、镇静钢质量优于半镇静钢，
200、更优于沸腾钢，当然质量好的钢成本也高n工程结构的荷载类型、焊接情况及环境温度等条件对钢材性能有不同的要求，选用钢材时必须满足。一般情况下，沸腾钢在下述情况下是限制使用的：（1）在直接承受动荷载的焊接结构。（2）非焊接结构而计算温度低于或等于20时。（3）受静荷载及间接动荷载作用，而计算温度等于或低于30时的焊接结构。钢结构中，主要应用的是碳素钢Q235，即用Q235轧成的各种型材、板材和管材。Q235钢的强度、韧性和塑性以及可加工性能好，且冶炼方便、成本较低。由于Q235D含有足够的形成细粒结构的元素，同时对硫、磷元素控制较严格，其冲击韧性好，抵抗振动、冲击荷载能力强，尤其在一定的负温条件下，
201、较其他牌号更为合理。A级钢一般仅适用于承受静荷载作用的结构。nQ215钢强度低、塑性大、受力产生变形大，经冷加工后可代替Q235钢使用。Q275钢虽然强度高，但塑性较差，有时轧成带肋钢筋用于混凝土中。低合金高强度结构钢低合金高强度结构钢是一种在碳素结构钢的基础上添加总量小于5%合金元素的钢材，具有强度高、塑性和低温冲击韧性好、耐腐蚀等特点。n牌号及其表示方法国标低合金高强度结构钢（GB159194）规定，低合金高强度结构钢以屈服点等级为主，划分成五个牌号，其表示方法如下：屈服点等级质量等级屈服点等级：Q295、Q345、Q390、Q420、Q460质量等级：E、D、C、B、An性能与应用由于合
202、金元素的强化作用，使低合金结构钢不但具有较高的强度，且具有较好的塑性、韧性和可焊性。Q345钢的综合性能较好，是钢结构的常用牌号，Q390也是推荐使用的牌号。与碳素结构钢Q235相比，低合金高强度结构钢Q345的强度和承载力更高，并具有良好的承受动荷载和耐疲劳性能，但价格稍高。用低合金高强度结构钢代替碳素结构钢Q235可节省钢材15%25%，并减轻结构的自重。低合金高强度结构钢广泛应用于钢结构和混凝土结构中，特别是大型结构、重型结构、大跨度结构、高层建筑、桥梁工程、承受动力荷载合冲击荷载的结构。n二、混凝土结构用钢目前混凝土结构用钢主要有：热轧钢筋、冷拉热轧钢筋、冷拔低碳钢丝、冷轧带肋钢筋、热
203、处理钢筋和预应力混凝土用钢丝及钢绞线。1、热轧钢筋混凝土结构用热轧钢筋应有较高的强度，具有一定的塑性、韧性、冷弯和可焊性。热轧钢筋主要有用Q235轧制的光圆钢筋和用合金钢轧制的带肋钢筋两类。热轧钢筋的标准国标钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB1301391）和钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB149991）规定，按强度（屈服强度和抗拉强度）将钢筋分为四级。热轧直条圆钢筋为级，强度等级代号为R235；热轧带肋钢筋的级别为、级，其强度等级代号为RL335、RL400、RL540；n2、热轧钢筋的选用普通混凝土废预应力钢筋可根据使用条件选用级钢筋或、级钢筋；预应力混凝土应优先选用级钢筋，也可选用级或级钢筋。
204、热轧钢筋除级是光圆钢筋，其余为月牙肋或等高肋钢筋，粗糙的表面可提高混凝土与钢筋之间的握裹力。3、冷拉热轧钢筋将级热轧钢筋，在常温下拉伸至超过屈服点的某一应力，然后卸荷，即制成了冷拉钢筋。冷拉可使屈服点提高17%27%，材料变脆、屈服阶段变短，伸长率降低，冷拉时效后强度略有提高。生产中可将冷拉、除锈、调直、切断合并为一道工序，这样简化了流程，提高了效率；冷拉既可以节约钢材，有可以制成预应力钢筋，增加了品种规格，设备简单，易于操作，是钢筋冷加工的常用方法之一。n4、冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋使用低碳钢热轧圆盘条经冷轧或冷拔减径后，在其表面冷轧成三面有肋的钢筋。国标冷轧带肋钢筋（GB1378892）规
205、定，冷轧带肋钢筋代号用LL表示，并按抗拉强度等计划分为三级：LL550、LL650、LL800，其直径一般为5、6、7、8、10mm，冷轧带肋钢筋克服了冷拉、冷拔钢筋握裹力低的缺点，同时具有和冷拉、冷拔相近的强度，因此在中、小型预应力混凝土结构构件和普通混凝土结构构件中得到了越来越广泛的应用n5、冷拔低碳钢丝冷拔低碳钢丝是将直径为6.58mm的Q235（或Q215）圆盘条通过截面小于钢筋截面的钨合金拔丝模而制成。冷拔钢丝不仅受拉、同时还将受到挤压作用，如图7-7所示。经受一次或多次的拔制而得的钢丝，其屈服强度可提高40%60%，且已失去了低碳钢的性质，变得硬脆，属硬钢类钢丝，国标混凝土结构工程
206、施工及验收规范（GB5020492）规定，冷拔低碳钢丝按力学强度分为两极：甲级为预应力钢丝，乙级为非预应力钢丝。混凝土工厂自行冷拔时，应对钢丝的质量严格控制，对其外观要求分批抽样，表面不准锈蚀、油污、伤痕、皂渍、裂纹等，逐盘检查其力学、工艺性质并符合表9-11的规定。凡伸长率不合格者，不准用于预应力混凝土构件中。冷拔钢丝冷拔钢丝示意图示意图（图9-7）n五）热处理钢筋热处理是指将钢材按一定规则加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得需要性能的一种工艺过程。热处理钢筋是钢厂将热轧的带肋钢筋（中碳低合金钢）经淬火和高温回火调质处理而成的。其特点是塑性降低不大，但强度提高很多，综合性能比较理想。表9
207、-12为国标（GB446384）规定的力学指标。热处理钢筋主要用于预应力混凝土轨枕，代替碳素钢丝。由于其具有制作方便，质量稳定、锚固性好、节省钢材等优点，以开始用于预应力混凝土工程中。n预应力混凝土用钢丝及钢绞线它们是钢厂用优质碳素结构钢经冷加工、再回火、冷轧或绞捻等加工而成的专用产品，也称为优质碳素钢丝及钢绞线。国标（GB522385）规定，预应力混凝土用钢丝分为：矫直回火钢丝、轿直回火刻痕钢丝和冷拉钢丝三种。钢丝直径有3、4、5mm三种规格，抗拉强度为14701670MPa，屈服点为11001410Mpa。钢绞线是由七根钢丝经绞捻热处理制成的，国标（GB522485）规定，钢绞线直径为91
208、5mm，破坏荷载达220KN，屈服荷载可达185KN。钢丝和钢绞线均具有强度高、塑性好，使用时不需要接头等优点，尤其适用于需要曲线配筋的预应力混凝土结构、大跨度或重荷载的屋架等。钢材的冷加工、时效及焊接n冷加工冷加工是指钢材在常温下进行的加工，建筑钢材常见的冷加工方式有：冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、刻痕等。钢材在常温下超过弹性范围后，产生塑性变形，强度和硬度提高，塑性和韧性下降的现象称为冷加工强化。，钢材的应力应变曲线为OBKCD如图钢材的应力应钢材的应力应变曲线变曲线（图7-7），若钢材被拉伸至K点时，放松拉力，则钢材将恢复至O点，此时重新受拉后，其应力应变曲线将为OKCD，新的屈服点将比原屈服
209、点提高，但伸长率降低。在一定范围内，冷加工变形程度越大，屈服强度提高越多，塑性和韧性降低越多。n时效钢材随时间的延长，强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象称为时效。钢材在自然条件下的时效是非常缓慢的，若经过冷加工或使用中经常受到振动、冲击荷载作用时，时效将迅速发展。钢材经冷加工后在常温下搁置1520天或加热至100200保持2h以内，钢材的屈服强度、抗拉强度及硬度都进一步提高，而塑性、韧性继续降低完成时效过程，前者称为自然时效，后者称为人工时效。如图9-8所示，经冷加工和时效后，其应力应变曲线为OK1C1D1，此时屈服强度（K1）和抗拉强度（C1）比时效前进一步提高。一般强度较低的钢材采用自
210、然时效，而强度较高的钢材采用人工时效。返回键埃菲尔铁塔返回键第九章 木材n第一节第一节木材的分类和构造木材的分类和构造n第二节第二节木材的物理性质木材的物理性质n第三节第三节木材的干燥与防腐木材的干燥与防腐n第四节第四节木材和人造板材木材和人造板材返回键第一节 木材的分类和构造n土木工程中使用的木材是由树木加工而成，树木的种类不同，木材的性质及应用也不同，因此必须了解木材的种类，才能合理的选用木材。树木共分为针叶树和阔叶树两大类，每一类树木各自的特点及用途见表101所示。树木的分类和特点木材的性质主要决定于木材的构造，木材的构造可以从宏观和微观两个层次上认识。n一、木材的宏观构造：n1、木材的
211、宏观构造是指用肉眼和放大镜能观察到的构造特征。由于木材构造的不均匀性即各向异性，观察其宏观构造时必须从三个切面即横切面、径切面、弦切面（如图10-1所示）树干的三个切面进行。从横切面可以看出：木材主要是由髓心和木质部组成的。木质部是土木工程中使用的主要部分，在木质部中心颜色较深的部分称为心材；靠近树皮颜色较浅的部分叫边材，心材含水量较少，不翘曲变形，抗腐蚀性较强。边材含水量大，容易翘曲变形，抗腐蚀性也不如心材。一般心材的利用价值比边材大一些。n2、从横切面上看到的深浅相间的同心圆环，即所谓年轮，在同一年轮内，春天生长的木质颜色较浅、材质松软，称为春材（早材）。而夏秋两季生长的木质颜色较深，材质
212、坚硬，称为夏材（晚材）。夏材部分越多，年轮越密且均匀，木材质量越好，强度越高。髓心是树干的中心，其材质松软、强度低、易磨蚀和虫害。从髓心向外的射线称为髓线，它与周围连结差，干燥时易开裂。n3、从弦切面可以看出，包含在树干中，从树干旁边生长出的枝条部分称为节子，节子与周围木材紧密连生，构造正常称为活节；由枯死枝条形成的节子称为死节。节子构造致密破坏木材构造的均匀性和完整性，对木材的性能影响较大，颜色与主干差异较大。n4、从径切面可以看出，木材中的纤维排列与纵轴方向是一致的，如出现不一致的倾斜纹理称为斜纹，斜纹会大大降低木材的强度。n二、木材的微观构造与组成：微观构造是指借助显微镜才能看到的组织。
213、针叶树与阔叶树即在微观构造上存在着很大差别，同时又具有许多共同特征，木材是由无数管状细胞组成的，除少数细胞横向排列外（形成髓线），绝大部分细胞是纵向排列的。每个细胞都由细胞壁和细胞腔组成，细胞壁由若干层细纤维组成；纤维之间纵向连接比横向连接牢固，所以木材具有各向异性；同时细胞中细胞腔和细胞间隙之间存在着大量的孔隙，决定了木材具有吸湿性较大的特点。木材细胞因功能不同分为管胞、导管、木纤维髓线等多种，不同树木其细胞组成不同，其中针叶树组成简单，髓线细小，但阔叶树组成复杂，髓线发达，粗大且明显，所以造成了二者树木构造及性能上的差异。第二节 木材的物理性质n一、含水率n木材中所含的水分有细胞腔内和细胞
214、间隙的自由水和存在于细胞壁内的吸附水。新采伐的或潮湿的木材，内部都含有大量的自由水和吸附水。当木材干燥时，首先是自由水很快的蒸发，但并不影响木材的尺寸变化和力学性质。当自由水完全蒸发后，吸附水才开始蒸发，蒸发较慢，而且随着吸附水的不断蒸发，木材的体积和强度均发生变化。自由水含量的变化仅影响木材的容重、抗腐蚀性、干燥性和燃烧性。n木材内细胞壁吸水饱和，而细胞腔及细胞间隙内无自由水时的含水率称为木材的纤维饱和点。纤维饱和点是水分对木材物理力学性能影响的转折点。木材纤维饱和点的数值，通常介于2535%之间。一般，松木的纤维饱和点约为30%。n由于木材中存在大量的孔隙，潮湿的木材在干燥的空气中能放出水
215、分，干燥的木材能从周围的空气中吸收水分，这种性能称为木材的吸湿性，木材的吸湿性用含水率来表示，即木材所含的水的质量与干燥木材质量的百分比来表示。当木材在某种介质中放置一段时间后，木材从介质中吸入的水分和放出的水分相等，即木材的含水率与周围介质的湿度达到了平衡状态，此时的含水率称为平衡含水率。木材的平衡含水率与周围介质的温度及相对湿度有关。木材在纤维饱和点以内含水率的变化对变形、强度等物理力学性能影响极大，为了避免木材因为含水率大幅度变化而引起变形及制品开裂，因此木材在使用前，使用前必须使其含水率达到使用环境常年平均平衡含水率。木材的平衡含水率随其所在的地区不同而异，我国北方约为12%左右，南方
216、约为18%左右，长江流域一般为15%左右，南方更高些。n二、湿涨干缩（变形）：n木材细胞壁内吸附水含量的变化会引起木材变形，称为湿胀干缩。当潮湿状态的木材处于干燥环境中首先放出的是自由水木材尺寸不改变只是重量减轻，然后才放出吸附水，木材才开始收缩。而干燥的木材处于潮湿环境时，首先吸入的是吸附水，木材就会膨胀，如图10-3松木的含水膨胀，由此可见，木材的干湿变形仅在纤维饱和点以内变化时才发生，若含水率超过纤维饱和点，存在于细胞壁和细胞间隙中自由水的变化，只会使木材的体积密度及燃烧性能等发生变化，而对变形是没有影响的。木材的干湿变形的大小随树种不同，变形的大小也不同。一般体积密度大，夏材率含量高时
217、，胀缩变形就大。同时由于构造不均匀，同一木材当含水率变化时各方向变形的大小也不同，其变形为弦向最大；径向次之；顺纹方向变形最小如图10-4木材干燥后截面形状的改变。干缩对木材的使用有很大的影响，它会使木材产生裂缝或翘曲变形，以至引起木结构的结合松弛或凸起等n三、强度：木材构造的各向异性决定了木材的各项强度都具有明显的方向性，木材按受力状态分为抗压、抗拉、抗弯和抗剪四种强度，而抗拉、抗压、抗剪强度都有顺纹（作用方向与纤维方向平行）和横纹（作用方向与纤维方向垂直）之分，这两种强度有很大的差别。各种强度的对比如表10-2所示。木材强度之间的关系木材的强度除本身组织构造因素外，还与含水率、疵病外（木节
218、、斜纹、裂缝、腐朽及虫蛀等）、负荷时间、温度等因素有关。n当木材的含水率低于纤维饱和点时，含水率降低，吸附水减少，细胞壁紧密，因此木材的强度增高；反之，吸附水增多，细胞壁膨胀，组织疏松，强度下降。而当木材的含水率超过纤维饱和点时，含水率的变化只限于细胞腔和细胞间隙中的自由水发生变化，含水率的变化对强度几乎无影响。同时，含水率在纤维饱和点以内变化时，对不同方向的不同强度影响也不同，对顺纹抗压强度和抗弯强度影响较大，对顺纹抗剪强度和顺纹抗拉强度影响较小。环境温度升高，将使木纤维的胶凝物质处于软化状态，其强度和弹性均降低，若木材受冻时，水结冰使木材强度增大，且材质硬脆，一旦解冻，其各项强度均降低。由
219、于木纤维在长期荷载下蠕动产生的徐变，木材对长期荷载的抵抗能力低于短期荷载的抵抗能力。木材在长期荷载作用下不致引起破坏的最大强度，称为持久强度。一般情况下，木材的持久强度仅为短期荷载强度的5060%。因此木材用于长期荷载作用下的木结构，必须考虑负荷时间对木材强度的影响。建筑中常见树种的的力学性质见表10-5常见木材的力学性质返回键 返回键抗压抗压抗拉抗拉抗弯抗弯抗剪抗剪顺纹顺纹横纹横纹顺纹顺纹横纹横纹顺纹顺纹横纹横纹11/10-1/32-31/20-1/311/2-21/7-1/31/2-1 返回键种类种类特点特点用途用途树种树种针叶树针叶树树叶细长，成针状，树干直而高大，木质较软，易于加工，强
220、度较高，表观密度较小，胀缩变形较小。是建筑中主要使用的树种。多用作承重构件、门窗等。松树、柏树、杉树等。阔叶树阔叶树树叶宽大呈片状，大多为落叶树。树干通直部分较短，木质较硬，加工较困难，表观密度较大，易于胀缩，翘曲，裂缝常用于内部装饰次要的承重构件和胶合板等揄树、桦树、水曲柳等第三节 木材的干燥与防腐n为了保持所有的尺寸和形状，延长使用寿命，木材在加工和使用前必须进行干燥处理和防腐处理。n一、木材的干燥干燥方法可分为自然干燥和人工干燥n1、自然干燥该方法是将锯开的板材或方材按一定的方式堆积在通风良好的场所，避免阳光的直射和雨淋，使木材中的水分自然蒸发。这种方法简单易行，不需要特殊设备，干燥后木
221、材的质量良好。但干燥时间长，占用场地大，只能干燥到风干状态。n2、人工干燥这种方法利用人工的方法排除木材中的水分，常用的方法有：水浸法、蒸材法和热炕法等n二、木材的防腐n木材的腐蚀是由真菌侵入所至，真菌侵入将改变木材的颜色和结构使细胞壁受到破坏，从而导致木材物理力学性能降低，使木材松软或成粉末，此即为木材的腐蚀。引起木材变质腐蚀的真菌分三种，即霉菌、变色菌和腐朽菌。霉菌只寄生于木材表面，对木材不起破坏作用；通常称为发霉。变色菌以细胞腔内淀粉、糖类等为养料，不破坏细胞壁，故对木材的破坏作用也很小。而腐蚀菌是以细胞壁物质分解为养料，进行繁殖、生长，故木材的腐蚀主要来自于腐蚀菌。真菌是在一定的条件下
222、才能生存和繁殖的，其生存繁殖的条件：一是水分，木材的含水率为18%时即能生存：3060%时最宜生存、繁殖；二是温度，真菌最适宜生存繁殖的温度为1530，高出60无法生存；三是氧气，有5%的空气即可生存；四是养份，木质素、淀粉、糖类等为营养。木材的腐蚀一般是由一些菌类和昆虫的侵害造成的。n在适当的温度（25-30度）和湿度（含水率在35-50%）等条件下，菌类、昆虫易于在木材中繁殖，破坏木质，严重影响木材的使用。为了延长木材的使用寿命，对木材可采用以下两种防腐处理方法：n1、结构预防法在设计和施工中，使木材构件不受潮湿，在良好的通风条件下，在木材和其他材料之间用防潮衬垫，不将支节点或其他任何木构
223、件封闭在墙内，木地板下设置通风洞，木屋顶采用山墙通风，设置老虎窗等。n2、防腐剂法是通过涂刷或浸渍防腐剂，使木材含有有毒物质，以起到防腐和杀虫作用。常用的防腐剂有：水剂（如氯化钠、氯化锌、硫酸铜、硼酚合剂）油剂的（如林丹五氯合剂）和乳剂的（如氯化钠沥青膏浆）。返回键第四节 木材和人造板材n一、木材产品n木材按其加工程度和用途不同，常分为：原条、原木、枕木和锯材四种。原条是指去皮（也有不去皮的）而未经加工成规定材品的木材，主要用于建筑工程的脚手架和供进一步加工等。原条是指除去树皮（也有不去的）和树梢并按尺寸切取的材料，有直接使用原木和加工原木之分，直接使用原木在建筑工程中用做屋架、檩条等；加工原
224、木用于锯制普通锯材，加工胶合板等。锯材是指已经加工锯解成一定尺寸的的木料。凡宽度为厚度三倍以上的，称为板材，不足三倍为枋材。普通锯材的长度、宽度和厚度见表10-5普通锯材尺寸表n针叶树和阔叶树剧材均根据节子、腐朽、裂纹、虫害等七项缺陷分等。桃柚金坛木花梨木红檀香n二、人造板材它是利用木材或含有一定量的纤维的其他植物作原料，采用一般物理和化学方法加工制成的。这类板材与天然木材相比，板面宽、表面平整光洁，没有节子、虫眼和各向异性等缺点，不翘曲、不开裂，经加工处理后还具有防火、防水、防腐、防酸等性能。常用的人造板材有：胶合板、纤维板、刨花板等。n1、胶合板它是使三层或多层单板的纤维方向互相垂直胶合而
225、成的薄板。一般可分为阔叶树材普通胶合板和松木普通胶合板两种，其特性和适用范围见表10-7。n2、纤维板它是将树皮、刨花、树枝等废料经破碎、浸泡、研磨成木浆，再经加压成型、干燥处理而成的板材。因此成型时温度和压力不同，纤维板分为硬质=半硬质、软质三种。n纤维板构造均匀，而且完全克服了木材的各种疵病，不易胀缩、翘曲和开裂，各个方向强度一致并有一定的绝缘性。n硬质纤维可以代替木材，用于室内墙面、天花板、地板、家具等，软质纤维可用作保温、吸声材料。n三、刨花板它是利用木材加工是产生的碎木、刨花，经干燥，拌胶，在压制而成的板材，也称碎木板。刨花板表观密度小、性质均匀、花纹美丽，但容易吸湿，强度不高，可用作保温、隔音或室内装饰材料。返回键 返回键树种类树种类锯材分类锯材分类厚度厚度（mm)宽度宽度（mm)长度长度(m)尺寸范尺寸范围围进进级级针叶树针叶树薄板薄板12、15、18、2150-2401-61-8中板中板25、3050-260阔叶树阔叶树厚板厚板40、50、6060-300今天建筑材料这门课终于结束了，但这并不代表我们对建筑材料学习的结束。材料是二十一世纪的三大支柱产业之一，而我们所学习的建筑材料又是材料的重要组成部份。希望大家在以后的学习和工作中能不断运用和继续学习建筑材料知识。
