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1、无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布工程实验基础工程教研室 张老师 2011.9.2无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布第一章 工程材料基本性质第一讲 概 述无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布一、建筑材料1、建筑材料是指用于建（构）筑物全部材料的总称。它用于建筑物本身的各种材料外，还包括盥洗、浴便、冷暖、通风等设备器材以及施工过程中的临时工程围护结构的墙、桩、板、架等全部材料！新型的建筑材料包括的范围很广，有保温材料、隔热材料、高强度材料、会呼吸的材料等都属于新型材料。建筑材料是土木工程和建筑工程中运用的材料的统称。无忧
2、无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布2、建筑材料在建（构）筑物中都要承受确定的荷载和经受四周介质的作用。如荷载引起材料的形变和应力；四周介质物理化学的作用，如阳光、湿度、雨、雪、大气环境以及水和其中的溶解质等引起的干湿变更、交替融冻、热胀冷缩和化学侵蚀等，都会对建筑材料产生不同程度的破坏。为了使建（构）筑物平安、适用、耐久而又经济，在工程设计与施工中。必需充分的了解和驾驭各种材料的性质和特点，以便合理地选择运用建筑材料，使其在性能上充分满足运用要求。无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布二、建筑材料分类 建筑材料品种繁多，分类庞杂。1、按材料在建筑物中
3、的部位，可分为梁、板、柱、屋面、墙体、门窗、楼地面等材料；2、材料的功能，可分为结构材料、围护材料、隔声保温材料、装饰材料、防水防火材料等；3、按材料的化学成分，可分为无机材料、有机材料等 无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布建筑材料按化学成分分类 表1-1 建 筑 材 料分类实 例无机材料金属材料黑色金属生铁、非合金钢、低合金钢、合金钢有色金属铝、铜及其合金 非 金 属 材 料天然石材毛石、料石、石板材、碎石、卵石、砂烧土制品烧结砖、瓦、陶器、炻器、瓷器玻璃及熔融制品 玻璃、玻璃棉、岩棉、铸石胶凝材料气硬性：石灰、石膏、菱苦土、水玻璃水硬性：各类水泥混凝土，砂浆砂浆，
4、混凝土，硅酸盐制品有机材料植物质材料木材、竹材、植物纤维及其制品合成高分子材料塑料、橡胶、胶黏剂、有机涂料沥青材料石油沥青、沥青制品复合材料金属非金属复合钢筋混凝土、钢筋纤维混凝土非金属有机复合沥青混凝土、聚合物混凝土、玻璃增强混凝土、水泥刨花板无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布工程材料分类表金属材料黑色金属铁、碳素钢、合金钢有色金属铝、铜、锌及其合金非金属材料有机材料动植物材料：木材、竹材、苇材、毛毡及其制品；沥青材料：石油沥青、煤沥青及其制品；高分子材料：塑料、涂料、胶黏剂、橡胶；无机材料天然石材：砂、石子、各种岩石加工的石材；烧土制品：砖、瓦、陶瓷；胶凝材料：石
5、灰、石膏、水玻璃、菱苦土、水泥；混凝土、砂浆：普通混凝土、轻骨料混凝土、特种混凝土、各种砂浆；硅酸盐制品：多孔混凝土、粉煤灰转和砌块；碳化制品：碳化砖、碳化板；保温材料：矿物棉、玻璃棉、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩及其制品；玻璃：窗用玻璃、彩色玻璃、镀膜玻璃、钢化玻璃、吸热玻璃、玻璃制品。复合材料无机与有机复合玻璃纤维增强塑料、聚合物混凝土、沥青混凝土金属与非金属复合钢筋混凝土、钢丝网水泥、塑铝复合板、铝箔面油毡其他复合材料水泥石棉制品、不锈钢包覆钢板无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布玻璃棉玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别，是一种人造玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别，是一种人造无
6、机纤维。玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉无机纤维。玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉状的材料，化学成分属玻璃类，是一种无机质纤状的材料，化学成分属玻璃类，是一种无机质纤维维.具有成型好、体积密度小、热导率彽、保温具有成型好、体积密度小、热导率彽、保温绝热、吸音性能好、耐腐饰、化学性能稳定。绝热、吸音性能好、耐腐饰、化学性能稳定。玻璃棉玻璃棉玻璃纤维玻璃纤维无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布菱苦土，又名苛性苦土、苦土粉，它的主要成分是氧化镁。以自然菱镁矿为原料，在800850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，或近淡黄色，簇新材料有闪烁玻璃光
7、泽。无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布菱苦土是将自然菱块矿（MgCO3）煅烧、磨细而成的粉状物质。菱苦土密度为3.1 3.4g/cm3，积累密度为800900kg/m3。用水调制菱苦土时，生成Mg（OH）2，浆体凝合硬化慢，强度低。一般可用氯化镁（MgCl2 6H2O）、硫酸镁、氯化铁、硫酸亚铁等盐类的溶液调拌，最常用的是氯化镁。无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布菱苦土吸湿性大，抗水性差，易变形和在表面泛霜。菱苦士最突出的优点是与植物纤维有良好的粘结力，且碱性较弱。建筑工程中常用来制造菱苦土木屑地面、木屑板和木丝板。无忧无忧无忧无忧PPTPP
8、T整理发布整理发布整理发布整理发布水玻璃（一）水玻璃的化学组成和生产水玻璃俗称泡花碱，是一种能溶于水的硅酸盐，由不同比例的碱金属和二氧化硅所组 成。最常用的是硅酸钠水玻璃Na2OnSiO2 还有硅酸饵水玻璃K2OnSiO2等。水玻璃的主要原料是石英砂、纯碱（Na2CO3)、烧碱(NaOH)。水玻璃是一种气硬性胶凝材料，在水中溶解的难易随水玻璃模数n（SiO2与Na2O分子数比）的大小而异。n大，水玻璃动度大，较难溶于水，但较易硬化。建筑上常用的水玻璃的模数为2.62.8，密度为1.36 1.50g/cm3。无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布（二）水玻璃的硬化水玻璃在空
9、气中吸取二氧化碳，形成硅酸凝胶，并渐渐干燥而硬化。为了加速硬化，常加入固化剂Na2 SiF6，掺量为12%15%。无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布（三）水玻璃的性质及应用水玻璃的粘结性好，硬化后有较高的强度。水玻璃可配制如下材料：（1）耐酸材料。水玻璃硬化后主要成分是硅酸凝胶，除氢氟酸、过热磷酸等少数酸外，几乎在全部的酸性介质中都有较高的稳定性。可用水玻璃配制耐酸胶泥、砂浆及混凝土，广泛用于防腐工程。（2）耐热材料。水玻璃硬化后形成硅酸凝胶空间网状骨架，因此具有良好的耐热性。接受耐热的砂、石，可配制成水玻璃耐热混凝土，耐热温度达1200。无忧无忧无忧无忧PPTPPT
10、整理发布整理发布整理发布整理发布（3）涂料。用于涂刷建筑材料（自然石材、混凝土及硅酸盐制品）表面，可提高材料的密实度、强度和抗风化实力。留意水玻璃不能涂刷石膏制品，因为硅酸钠与硫酸钙发生反应生成硫酸钠晶体，在制品孔隙中结晶，体积显著膨胀，会导致制品破坏。（4）灌浆材料。用水玻璃和氯化钙水溶液交替灌入土壤中，两种溶液反应生成硅酸凝胶，为一种吸水膨胀的冻状凝胶，可加固土壤，提高抗渗性。无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布（5）保温绝热材料。以水玻璃为胶结材料，膨胀珍宝岩或膨胀蛙石为骨料，加入确定赤泥或氟硅酸纳，经配料、搅拌、成型、干燥、熔烧而成的制品，具有良好的绝热性能。（
11、6）配制防水剂。以水玻璃为基料，加入蓝矾（硫酸铜）、明矾（钾铝矾）、红矾（重铬酸钾）和紫矾（铬矾）配制防水剂，适量与水泥浆调合，堵塞漏洞、缝隙等局部抢修工程。由于凝合过速，不能用于屋面、地面防水砂浆。无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布例：水玻璃不能用于涂刷：（D）。A黏土砖 B硅酸盐制品 C水泥混凝土 D石膏制品无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布三、建筑材料的性质（一）物理性质1、特点：物理性质包括材料的物理状态,如密度、表观密度、孔隙率、密实度等2、各种物理过程：水物理、热物理、声电物理以及反抗物理侵蚀的耐水性、抗冻性能。无忧无忧无忧无忧P
12、PTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布（二）化学性质1、化学性质是指材料与环境介质进行化学反应的实力，或在比较稳定的惰性环境中保持其组成与结构相对稳定的实力。2、化学反应能够变更材料原来的化学性质时，如溶解、结晶、硬化、软化、老化、腐蚀等，因此在探讨材料的化学性质时，必须要擅长把不利因素引导变更向有利因素转化，这就是化学稳定。无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布3、化学稳定性是指反抗有害介质作用的性能。材料在侵蚀性介质作用下将因腐蚀而引起破坏；而破坏过程取决于材料的组成和密实度，化学稳定性可通过材料的化学分析来评定，即利用材料化学组成的碱性率（MO）来表示：无忧无忧
13、无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布在无机材料化学组成中如SiO2占优势，即碱性较低时，这种材料有较高的耐酸度；如碱性氧化物占优势，即碱性较高时，这种材料不耐酸，但在碱作用下不破坏。有机材料（木材、沥青、塑料）在一般温度下，对弱酸和弱碱介质有较好的反抗实力，但大部分的建筑材料在侵蚀介质作用下将受到腐蚀，因此要求有良好有效的防腐措施。以便更好的爱护好建筑材料。无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布（三）力学性质力学性质时指材料受到力的作用后变形的性质，如：强度、弹性与塑性、冲击韧性与脆性、硬度与耐磨性等。无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整
14、理发布（四）耐久性1、耐久性是指材料保持工作性能直到破坏状态的性质。它一般是以具体气候条件和运用条件下，保持工作性能的期限来衡量。2、由于材料组成和结构的不同，运用条件的不同，其破坏状况各不相同。如：无机质的非金属材料，石材和混凝土，在大气中主要受到外力、徐变、风化等物理作用的破坏；当处于水中时，还可能受到化学侵蚀作用；在寒冷地区，还要受冻融侵害。在这些因素共同作用下，材料将发生严峻破坏。无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布 3、无机质的金属材料，在大气和水中，主要是受到酸、碱、盐溶解质及有害气体的化学腐蚀而破坏。4、有机质材料的木材，常常由于外力、虫蚀、菌类的作用造成腐朽而破坏；沥青材料在阳光、大气和温度的作用下，由于老化而开裂。无忧无忧无忧无忧PPTPPT整理发布整理发布整理发布整理发布 5、对耐久性最牢靠的推断，是指运用条件下进行长期的视察和测定，但是这往往须要很长时间，因此人们依据长期生产实践和科学试验的探究积累并依据运用要求，常常用干湿循环、加湿与紫外线干湿循环、化学介质浸渍循环、冻融循环、碳化等快速试验方法，对材料的耐久性做出有效的推断