建築材料重點複習

2022-03-01 10:06:25 字數 6626 閱讀 1651

▲建築材料可分為狹義建築材料和廣義建築材料

▲建築材料按化學成分分可分為無機材料、有機材料和複合材料三大類,每一類又可細分為許多小類

▲按使用功能分類可分為承重結構材料、牆體材料及建築功能材料三大類

▲建築材料是建築工程重要物質基礎

▲未來的建築材料發展有著以下的發展趨勢

1在材料效能方面,要求輕質、高強、多功能和耐久

2在產品形式方面,要求大型化、構件化、預製化和單元化

3在生產工藝方面,要求採用新技術和新工藝,改造和淘汰陳舊裝置和工藝,提高產品質量

4在資源利用方面,既要研製和開發新材料,又要充分利用工農業廢料和地方材料

5在經濟效益方面,要降低材料消耗和能源消耗,進一步提高勞動生產率和經濟效益

▲綠色建築材料又稱生態建築材料或無公害建築材料

▲我國根據技術標準的發布單位與適用範圍,分為國家標準、行業(或部)標準、地方標準和企業標準四級

p=m/v p(密度g/cm3) m(乾燥環境下的質量g) v(絕對密實狀態下的體積cm3)

堆積密度p(kg/cm3)

▲當空氣濕度大且溫度較低時,材料含水率就大,反之則小

▲材料的導熱係數:

1材料的化學組成與結構:

通常金屬材料、無機材料、晶體材料、的導熱係數大於非金屬材料、有機材料、非晶體材料。

2材料的孔隙率、孔隙構造特徵

材料的孔隙率愈大,導熱係數愈小。

▲脆性和韌性

脆性,大部分無機非金屬材料均屬脆性材料,如天然石材、燒結普通磚、陶瓷、普通混凝土、砂漿等

韌性,低碳鋼、低合金鋼、木材、鋼筋混凝土等都屬於韌性材料

▲矽酸鹽水泥熟料的礦物組成及含量

矽酸三鈣 45~60%

矽酸二鈣 15~30%

鋁酸三鈣(放熱量最大) 6~15%

鐵鋁酸四鈣 6~8%

▲矽酸三鈣是決定水泥前度的主要礦物;矽酸二鈣是保證水泥後期強度的主要礦物。

▲通用矽酸鹽水泥的品種和組分

水泥品種

1矽酸鹽水泥(p·i . p·ii)

2普通矽酸鹽水泥(p·o)

3礦渣矽酸鹽水泥(p·s·a . p·s·b)

4火山灰質矽酸鹽水泥(p·p)

5粉煤灰矽酸鹽水泥(p·f)

6復合矽酸鹽水泥(p·c)

▲國家標準規定,矽酸鹽水泥初凝時間不小於45min,終凝時間不大於390min;普通矽酸鹽水泥、礦渣矽酸鹽水泥、火山灰質矽酸鹽水泥、粉煤灰矽酸鹽水泥和復合矽酸鹽水泥初凝時間不小於45min,終凝時間不大於600min

▲水泥的體積安定性是指水泥漿硬化後體積變化是否均勻的性質,當水泥漿體在硬化後體積發生不均勻變化時,會導致膨脹開裂、翹曲等現象,稱為體積安定性不良

▲體積安定性及其檢測

國家標準規定:

通用矽酸鹽水泥的體積安定性經沸煮法檢驗必須合格。

體積安定性檢測:

體積安定性可以用試餅法(代用法),也可以用雷氏法(標準法),有爭議時以雷氏法為準

▲強度及其檢測

國家標準規定

強度時水泥性質的一項重要指標,是確定水泥強度等級的依據。按照(3d,28d)的抗壓強度和抗折強度,矽酸鹽水泥分為42.5,42.

5r,52.5,52.5r,62.

5,62.5r六個強度等級,普通矽酸鹽水泥分為42.5,42.

5r,52.5,52.5r四個強度等級,礦渣矽酸鹽水泥、火山灰質矽酸鹽水泥、粉煤灰矽酸鹽水泥、復合矽酸鹽水泥分為32.

5,32.5r,42.5,42.

5r,52.5,52.5r六個強度等級,其中r表示早強型。

強度檢測

通用矽酸鹽水泥的強度應按《水泥膠砂強度檢驗方法(iso法)》(gb/t 1771—1999)進行試驗。

試模可同時成型三條截面為40mm×40mm,長160mm的稜形試體

▲水泥和標準砂的質量比為1:3,水灰比為0.5。每成型一聯三條試件需稱取水泥450g,標準砂1350g,拌合水225g

▲粉煤灰矽酸鹽水泥保水性差,容易泌水,幹縮小、抗裂性好

▲礦渣矽酸鹽水泥泌水性大、抗滲透性差,乾縮大,耐熱性較好

▲火山灰矽酸鹽水泥保水性好、抗滲透性好,乾縮大

▲復合矽酸鹽水泥乾縮較大

▲普通混凝土:厚大體積混凝土,優先選用礦渣、火山灰、粉煤灰、復合水泥,可以選用普通水泥,不宜使用矽酸鹽水泥

▲有特殊要求的混凝土

有抗滲要求的混凝土,優先選用普通水泥、火山灰水泥,不宜使用礦渣水泥

有耐磨性要求的混凝土,優先使用矽酸鹽、普通水泥可以選用礦渣水泥(強度等級大於32.5),不宜選用火山灰、粉煤灰水泥

▲道路矽酸鹽水泥用於道路

▲白色矽酸鹽水泥的主要特點是色白,以白度表示

▲白色矽酸鹽水泥與彩色矽酸鹽水泥主要應用於裝飾工程

▲普通混凝土概述;

在混凝土中,水泥與水形成水泥漿,包裹砂、石顆粒表面,並填充砂、石空隙。水泥砂漿在硬化前主要起潤滑、填充、包裹等作用,使混凝土拌合物具有良好的和易性;在硬化後,主要起膠結作用

,將砂、石黏結成乙個整體,使其具有良好的強度和耐久性。砂、石的強度高於水泥的強度,因而它們在混凝土中起骨架作用,故稱為骨料,骨料可抑制混凝土的收縮,減少水泥用量,提高混凝土的強度和耐久性

▲細骨料的主要質量和粗細程度

粗細程度是指不用粒徑砂粒混合在一起的總體粗細程度。在相同質量的條件下,粗砂的總表面積小,包裹砂表面所需的水泥漿就少;反之細砂總表面積大,包裹砂表面所需水泥漿量就多。因此,在和易性要求一定的條件下,採用粗砂配置混凝土,可減少拌合用水量,節約水泥用量。

▲砂的粗細程度用細度模數uf表示

粗砂:uf=3.7~3.1

中砂:uf=3.0~2.3

細砂:uf=2.2~1.6

特細砂:uf=1.5~0.7

uf=[(a2+a3+a4+a5+a6)-5a1]/﹙100-a1﹚

a1~a6:分別為公稱直徑5.00mm,2.50mm,1.25mm,630um,315um,160um方孔篩的累計篩餘量,代入公式計算時,ai不帶%

▲普通混凝土是指乾表觀密度未2000~2800kg/m3,以水泥為膠凝材料,天然的砂、石為粗細骨料配置而成的混凝土。

▲和易性:

和易性是一項綜合技術性質,具體包括(流動性)、(粘聚性)、(保水性)三方面涵義

流動性的大小,反映拌合物的稠稀程度,它直接影響著混凝土澆築的難易和混凝土的密實程度。若拌合物太幹稠,混凝土難以搗實,易造成內部孔隙;若拌合物過稀,振搗後混凝土易出現水泥漿上浮而石子下沉的分層離析現象,影響混凝土的勻質性。

▲有鋼筋的混凝土要求坍落度比較大,沒有鋼筋的混凝土要求坍落度比較小

和易性的評定:通常的方法是用定量方法來測定流動性的大小,再輔以直觀經驗來評定拌合物的(粘聚性)和(保水性)。

拌合物的流動性大小用坍落度與坍落擴充套件度法和維勃稠度法測定。

▲坍落度與坍落擴充套件度的測定方法與步驟

將拌合物按規定的方法裝入坍落度筒內,並均勻插搗,裝滿刮平後,將坍落度筒垂直提起,移到混凝土拌合物一側,拌合物在自重作用下向下坍落,量出筒高與混凝土試體最高點之間的高度差(mm),即為坍落度值(用t表示),拌合物坍落度值越大,表示其流動性越大

▲坍落度測定步驟(用自己的話描述)

1濕潤坍落度筒及底板,在坍落度筒內壁和底板上應無明水

2把按要求取得或製備的混凝土試樣用小鏟分為三層均勻地裝入筒內,使搗實後每層高度為筒高的三分之一左右,每層用搗棒擦勻,最後頂層插搗完成後,刮去多餘混凝土,並用抹刀抹平

3清楚筒邊底板上的混凝土後,垂直平穩地提起坍落度筒,坍落度筒的提離過程應在5~10s內完成

4提起坍落度筒後,測量筒高與坍落後混凝土試體的最高點之間的高度差,即為改混凝土拌合物的坍落值

▲影響和易性的主要因素(簡答題)

影響混凝土和易性的因素很多,主要有原材料的性質、原材料之間的相對含量(水泥漿量、水灰比、砂率)、環境因素及施工條件等。

1水泥漿量:水泥漿量是指單位體積混凝土內水泥漿的數量。在水灰比一定的條件下,水泥漿量越多,對砂石的潤滑作用越好,拌合物的流動性越大。

但是水泥漿量過多,則會產生流漿現象,使拌合物黏聚性、保水性變差;水泥漿量過少,不能填滿砂石間空隙,或者不能很好地包裹骨料表面,同樣會是拌合物流動性降低,黏聚性降低,故拌合物中水泥漿量不能過多或過少,以滿足流動性要求為宜

單位體積混凝土內水泥漿的含量,在水灰比不變的條件下,可以用單位體積用水量(1m3混凝土拌合物用水量)來表示。因此,水泥砂漿對拌合物流動性的影響,實質上就是單位用水量對拌合物流動性的影響

2水灰比:在水泥品種、水泥用量一定的條件下,水灰比越小,水泥漿就愈稠,拌合物流動性越小。當水灰比過小時,混泥土過於乾澀,會使施工困難,且不能保證混凝土的密實性;水灰比增大,流動性加大,但水灰比過大,會由於水泥漿過稀,使黏聚性、保水性變差,並嚴重影響混凝土的強度和耐久性,水灰比的大小應根據混凝土的強度和耐久性合理選用。

3砂率:砂率是指混凝土中砂佔砂、石總量的百分率,可用式子

βs=(ms/(ms+mg)×100%

βs:砂率

ms:砂的質量(kg)

mg: 石子的質量(kg)

▲改善和易性的措施(答題時不可少)

改善混凝土拌合物的和易性,須同時兼顧流動性,黏聚性和保水性的統一,並考慮對混凝土強度、耐久性的影響。綜合起來,可採取以下措施來改善混凝土拌合物的和易性。

①合理選取粗骨料。通過試驗,確定合理砂率,有利於提高混凝土的質量和節約水泥;選用質地優良、頂級良好的粗、細骨料,可改善混凝土的綜合性能。

②當所測混凝土拌合物坍落度小於設計值時,保持水灰比不變,適當增加水泥漿用量;拌合物的坍落度大於設計值時,保持砂率不變,增加砂石用量

③改進混凝土拌合物的施工工藝。採用搞笑了的強制式攪拌機,可以提高混凝土的流動性,尤其是低水灰比混泥土拌合物的流動性。商品混凝土在遠距離運輸時,為了減小坍落度損失,還經常採用二次加水法,即在攪拌站只加入大部分水,剩餘部分水在快到施工現場時再加入,然後迅速攪拌以獲得較好的坍落度。

④摻加外加劑和摻合劑。使用外加劑是改善混凝土拌合物效能的重要手段。

▲混凝土強度等級

強度保證率是指在混凝土強度總體中,不小於設計要求強度等級的校準值的概率p(%)

普通混凝土劃分為c15,c20,c25,c30,c35,c40,c45,c50,c55,c60,c65,c70,c75及c80等14個等級。「c」為混凝土強度符號,c後面為混凝土立方體抗壓強度標準值。例如c25表示混凝土立方體抗壓強度≥5mpa且<30mpa的保證率為95%,即立方體抗壓強度標準值為25mpa

▲影響乾縮的因素是因為外來環境水的侵入或自身水的流失

▲引氣劑

引氣劑是表面活性劑,可以使混泥土的很多效能改善

引氣劑的作用效果

1改善混凝土拌合物的和易性

2提高混凝土的抗凍性和抗滲性

3降低彈性模量及強度

引氣劑的品種

引氣劑主要有松香樹脂類、烷基苯磺酸鹽類和脂肪醇磺酸鹽類,其中松香樹脂類中的松香熱聚物和松香皂應用最多。

▲必考▲

▲普通混凝土配合比設計概念及要求

普通混凝土配合比是指混凝土仲水泥、粗、細骨料和水等各項組成材料用量之間的比例關係。配合比的表示方法有連中國:一種是以每1m3混凝土中各項材料的質量表示,如水泥300kg,水190kg,砂700kg,石子1200kg;另一種表示方法是以各材料間的質量比來表示(以水泥質量為1),將上述質量換算成質量比:

水泥:砂子:石子,水灰比0.

623。當摻加外加劑或混凝土摻合料時,用水佔膠凝材料總量的比值來表示,稱為水膠比。

混凝土配合比設計必須滿足下面四個基本要求

1施工方面的混凝土拌合物的和易性要求

2混凝土結構設計方面的強度要求

3應滿足工程所處環境對混凝土耐久性的要求,即為抗凍、抗滲、抗腐蝕等方面的要求

4符合經濟原則,在保證混凝土質量的前提下,盡量節約水泥,降低混凝土成本

▲混凝土配合比設計的三個基本引數

1水與水泥之間的比例關係,用水灰比(w/c)表示

2砂與石子之間的比例關係,用砂率(βs)表示

3水泥漿與骨料之間的比例關係,用單位用水量(1m3混凝土的用水量)來反映

▲石灰漿在空氣中逐漸變硬的過程叫做石灰的硬化(氣硬性),氣硬性膠凝材料

▲水泥是水硬性

▲砂漿的流動性又稱為稠度,指砂漿在自重或者外力作用下產生的流動的效能,用沉入度表示

▲用於外牆的抹面砂漿以水泥為主要膠凝材料

▲磚按火候分為正火磚,欠火磚,過火磚。

若燒結程度高於燒結上限時,磚坯體孔隙率小、密度大、導熱性大、強度高、吸水率低、顏色深、敲擊時聲音清脆、但有彎曲變形。欠火磚和過火磚均為不合格產品

▲可能出問答題▲

▲燒結多孔磚和燒結空心磚的優點

由燒結粘土磚改為燒結空心黏土磚,可節約粘土原料用量15%~60%,節約煤炭等燃料30%~50%,由於燒成速度和窯爐生產能力提高,勞動生產率可提高25%~35%。空心磚規格較大,砌築效率提高15~30%,可節約砂漿越20%。通過對孔洞結構和大小的合理設計,空心磚除了能滿足建築設計要求的強度外,導熱係數還可以降低到0.

29w/(m·k),具有良好的保溫效能,由於優點多被廣泛運用,發展多孔磚空心磚是牆體材料改革的方向

▲非燒結磚主要品種有灰砂磚、粉煤灰磚等

1增壓灰砂磚(lsb),是以石灰、砂子為原料(也可以加入著色劑或摻合劑),經配料、拌合、壓制成型和蒸壓養護而製成

▲鋼▲按脫氧程度分:沸騰鋼,半鎮靜鋼,鎮靜鋼

▲硫、磷:磷能使鋼材的強度』硬度、耐蝕性提高,但是顯著降低鋼材的塑性和韌性特別是低溫狀態的衝擊韌性下降更為明顯,使鋼材容易脆裂這種現象稱為冷脆性。冷脆性使鋼材的衝擊韌性以及焊接等效能都下降

▲拉伸效能

1彈性階段

2屈服階段

3強化階段

4頸縮階段

建築材料複習重點歸納

彈性 材料在外力作用下產生變形,當外力取消後,變形即行消失,材料能夠完全恢復原來形狀的性質。這種完全消失的變形稱為彈性變形。塑形 在外力作用下材料產生變形,如果取消外力,仍保持變形後的形狀尺寸,並且不產生裂縫的性質。親水材料 在材料 水和空氣三相的交點處,沿水滴表面所成的夾角 稱潤濕角 90 潤濕角...

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