2f3ll030 水利水電工程建築材料
2f311031 掌握建築材料的型別和特性
一、建築材料的分類
建築材料的分類方法很多，常按材料的化學成分、**、功能用途進行分類。
（一）建築材料按材料的化學成分分類
1.無機材料
( 1 ）金屬材料。包括黑色金屬，如合金鋼、碳鋼、鐵等；有色金屬，如鋁、鋅等及其合金。
( 2 ）非金屬材料。如天然石材、燒土製品、玻璃及其製品、水泥、石灰、混凝土、砂漿等。
2 ．有機材料
( 1 ）植物材料。如木材、竹材、植物纖維及其製品等。
( 2 ）合成高分子材料。如塑料、塗料、膠粘劑等。
( 3 ）瀝青材料。如石油瀝青及煤瀝青、瀝青製品。
3 ．複合材料
複合材料是指兩種或兩種以上不同性質的材料經適當組合為一體的材料。複合材料可以克服單一材料的弱點，發揮其綜合特性。以下介紹幾種常用的複合材料。
( l ）無機非金屬材料與有機材料復合。如玻璃纖維增強塑料、聚合物混凝土、瀝青混凝土、水泥刨花板等。
( 2 ）金屬材料與非金屬材料復合。如鋼筋混凝土、鋼絲網混凝土、塑鋁混凝土等。
( 3 ）其他複合材料。如水泥石棉製品、不鏽鋼包覆鋼板、人造大理石、人造花崗岩等。
（二）建築材料按其材料**分類
1 ．天然建築材料。如常用的土料、砂石料、木材等。
2 ．人工材料。如石灰、水泥、金屬材料、土工合成材料、高分子聚合物等。
（三）建築材料按其功能用途分類
1 ．結構材料。如混凝土、型鋼、木材等。
2 ．防水材料。如防水砂漿、防水混凝土、紫銅止水片、膨脹水泥防水混凝土等。
3 ．膠凝材料。如石膏、石灰、水玻璃、水泥、瀝青等。
4 ．裝飾材料。如天然石材、建築陶瓷製品、裝飾玻璃製品、裝飾砂漿、裝飾水泥、塑料製品等。
5 ．防護材料。如鋼材覆面、碼頭護木等。
6 ．隔熱保溫材料。如石棉板、礦渣棉、泡沫混凝土、泡沫玻璃、纖維板等。
二、建築材料的基本性質
（一）表觀密度和堆積密度
1 ．表觀密度，是指材料在自然狀態下，單位體積的質量，材料在自然狀態下的體積是指包含材料內部孔隙在內的表觀體積。當材料內部的孔隙有水分不同時，其質量和體積均將有所變化，故測定表觀密度時，應註明含水率。在狀態下的表觀密度，稱為幹表觀密度。
2 ．堆積密度。是指粉狀、顆粒狀或纖維狀材料在堆積狀態下，單位體積的質量。香材料在堆積狀態下的體積不但包括材料的表觀體積，而且還包括顆粒間的空隙體積。
其值的大小與材料顆粒的表觀密度、堆積的密實程度、材料的含水狀態有關。
二者關係：表觀密度》堆積密度
（二）密實度和孔隙率
1 ．密實度。是指材料體積內被固體物質所充實的程度。其值為材料在絕對密實狀態下的體積與在自然狀態下的體積的百分比。
2 ．孔隙率。是指材料中孔隙體積所佔的百分比。建築材料的許多任務程性質，如強度、吸水性、抗滲性、抗凍性、導熱性、吸聲性等都與材料的緻密程度有關。
（三）填充率與空隙率
1 ．填充率。是指粉狀或顆粒狀材料在某堆積體積內，被其顆粒填充的程度。
2 ．空隙率。是指粉狀或顆粒狀材料在某堆積體積內，顆粒之間的空隙體積所佔的比例。
（四）與水有關的性質
1 ．親水性與憎水性。材料與水接觸時，根據其是否能被水潤濕，分為親水性和憎水性材料兩大類。親水性材料包括磚、混凝土等；憎水性材料如瀝青等。
2 ．吸水性。材料在水中吸收水分的性質稱為吸水性。吸水性的大小用吸水率表示。
級水率有質量吸水率和體積吸水率之分。質量吸水率是指材料吸入水的質量與材料乾燥質量的百分比；體積吸水率是指材料吸水飽和時吸收水分的體積佔乾燥材料自然體積之比值。
3 ．吸濕性。材料在潮濕的空氣中吸收空氣中水分的性質稱為吸濕性。吸濕性的大小用含水率表示。
材料含水後，可使材料的質量增加，強度降低，絕熱效能下降，抗凍效能變差，有時還會發生明顯的體積膨脹。
4 ．耐水性。材料長期在飽和水作用下不破壞，其強度也不顯著降低的性質稱為耐水性。但材料因含水會減弱其內部的結合力，因此其強度都會有不同程度的降低。
5 ．抗滲性。材料抵抗壓力水滲透的性質稱為抗滲性（或稱不透水性），用滲透係數 k 表示， k 值越大，表示其抗滲效能越差；對於混凝土和砂漿材料，其抗滲性常用抗滲等級 w 表示，如材料的抗滲等級為 w4 、 w10 ，分別表示試件抵抗靜水水壓力的能力為 0 . 4mpa 和1mpa 。
6 ．抗凍性。材料在飽和水的作用下，能經受多次凍融迴圈的作用而不破壞，強度不顯著降低，且其質量也不顯著減小的性質稱為抗凍性。用抗凍等級 f 表示，如 f25 、 f50 , 分別表示材料抵抗 25 次、 50 次凍融迴圈，而強度損失未超過規定值。
抗凍性常是評價材料耐久性的重要指標。
（五）材料的耐久性
在使用過程中，材料受各種內外因素或腐蝕介質的作用而不破壞，保持其原有效能的性質，稱為材料耐久性。材料耐久性是一項綜合性質，一般包括抗滲性、抗凍性、耐化學腐蝕性、耐磨性、抗老化性等。
例：1．材料表觀密度是指（a）。
a ．材料在自然狀態下，單位體積的質量
b ．材料在堆積狀態下，單位體積的質量
c ．材料在絕對密實狀態下，單位體積的質量
d ．材料在飽和狀態下，單位體積的質量
2．某多孔材料的孔隙率為 30 % ，則其密實度為（c）。
a . 30 %
b . 60 %
c . 70 %
d . 100 %
3 ．關於絕熱材料的絕熱效能，合理的是（c）。
a ．孔隙率相同時，大孔材料比同種小孔材料絕熱效能好
b ．絕熱材料具有較高的導熱係數
c ．對纖維材料而言，平行纖維方向熱阻小
d ．孔隙率相同時，開口孔材料比同種閉口孔材料絕熱效能好
4．下列屬於人工建築材料的是（b）。
a ．石棉
b ．石灰
c ．砂石料
d ．木材
2f311032 掌握混凝土的分類和質量要求
所謂混凝土指的是由膠凝材料與骨料，按照適當的比例配合，加水拌合成混合物，經凝結硬化而形成的較堅硬的固體材料。
一、混凝土骨料的分類和質量要求
在混凝土中的砂、石起骨架作用，故稱為骨料。其中砂稱為細骨料，其粒徑在 0 . 15 一 4 . 75 mm之間；石稱為粗骨料，其粒徑大於 4 . 75mm。
（一）細骨料
1 ．砂的分類
( l ）砂按其產源不同可分為河砂、湖砂、海砂和山砂。工程一般採用河砂作細骨料。
( 2 ）砂按技術要求分為i類、ii類、iii 類。i類宜用於強度等級大於 c60 的混凝土； ii類宜用於強度等級為 c30 一 c60 及有抗凍、抗滲或其他要求的混凝土；iii類宜用於強度等級小於 c30 的混凝土和砂漿配製。
水利水電工程建築物及建築材料
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