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1、建筑材料 一切建筑的基础第一章第一章绪论绪论l基本要求:基本要求:l了解建筑材料的发展概况;了解建筑材料的发展概况;l掌握建筑材料的分类和材料的产品标准。掌握建筑材料的分类和材料的产品标准。l具体内容:具体内容:l1、建筑材料的发展概况;、建筑材料的发展概况;l2、建筑材料的分类;、建筑材料的分类;l3、建筑材料的产品标准;建筑材料的产品标准;l4、建筑材料课程的任务、学习方法与要求。、建筑材料课程的任务、学习方法与要求。l一、单选题一、单选题l3333、下面代号表示国标的是(、下面代号表示国标的是()。)。lA A、GBGB B B、QB CQB C、ISOISO D D、ASTMASTM第
2、二章第二章建筑材料的基本性质建筑材料的基本性质l基本要求:基本要求:l了解材料的组成、结构和构造对性质的影响;了解材料的组成、结构和构造对性质的影响;l熟悉材料性质的定义;熟悉材料性质的定义;l掌握性质间相互关系及各性质的实际意义。掌握性质间相互关系及各性质的实际意义。l具体内容:具体内容:l1、材料的物理性质;、材料的物理性质;l2、与与质质量量有有关关的的性性质质(密密度度、孔孔隙隙率率、密密实度、空隙率);实度、空隙率);l3、与与水水有有关关的的性性质质(亲亲水水性性、憎憎水水性性、吸吸水水性、吸湿性、耐水性、抗渗性、抗冻性);性、吸湿性、耐水性、抗渗性、抗冻性);l4、与热有关的性质
3、(导热性、热容量);、与热有关的性质(导热性、热容量);l5、材料的力学性质:强度、弹性、塑性;、材料的力学性质:强度、弹性、塑性;l6、材料的耐久性。、材料的耐久性。22-1材料的基本材料的基本物理性质物理性质一、材料的三种体积状态和三种密度一、材料的三种体积状态和三种密度三种密度的定义三种密度的定义:三种密度算式:三种密度算式:同种材料同种材料:密度是恒定的密度是恒定的密度表观密度堆积密度密度表观密度堆积密度二、孔隙率和孔隙特征、空隙率二、孔隙率和孔隙特征、空隙率1、孔隙孔隙孔隙率孔隙率P:孔隙特征孔隙特征:材料内部的空隙材料内部的空隙开闭状态、孔径、孔分布开闭状态、孔径、孔分布自然状态下
4、,材料中孔隙体积自然状态下,材料中孔隙体积占自然状态体积的百分比。占自然状态体积的百分比。2、空隙空隙材料颗粒间的空隙材料颗粒间的空隙空隙率空隙率堆积状态下,材料颗粒间堆积状态下,材料颗粒间空隙占堆积状态的百分比空隙占堆积状态的百分比。思考:了解孔隙率、孔隙特征、空隙率有思考:了解孔隙率、孔隙特征、空隙率有何意义?何意义?三、材料与水有关的性质三、材料与水有关的性质1、亲水性和憎水性、亲水性和憎水性水与材料接触时:水与材料接触时:润湿角润湿角90憎水材料憎水材料润湿角润湿角0.85一般工程:一般工程:0.75水的溶解、劈裂作用水的溶解、劈裂作用RR饱饱K软软R干干软化系数软化系数K0.854、
5、抗渗性、抗渗性定义定义:材料抵抗压力水渗透的能力。:材料抵抗压力水渗透的能力。表示方法表示方法:渗透系数渗透系数K、抗渗标号抗渗标号Pn影响因素影响因素:孔隙率、孔径、孔的开闭孔隙率、孔径、孔的开闭5、抗冻性、抗冻性定义:定义:饱水状态下,材料抵抗冻融循环而不破坏饱水状态下,材料抵抗冻融循环而不破坏的能力。的能力。材料受冻破坏的原因材料受冻破坏的原因:水结冰膨胀,膨胀力超过:水结冰膨胀,膨胀力超过了材料的强度。了材料的强度。表示方法表示方法:抗冻标号:抗冻标号Fn影响因素影响因素:孔隙率、孔隙特征、孔隙充水程度、:孔隙率、孔隙特征、孔隙充水程度、材料强度材料强度四、材料的热工性质四、材料的热工
6、性质l冬天:室内热量冬天:室内热量室外,室内温度室外,室内温度l夏天:室外热量夏天:室外热量室内,室内温度室内,室内温度传热的三种方式:传热的三种方式:绝热性好、热容量大绝热性好、热容量大室内室内冬暖冬暖夏凉夏凉传导换热、传导换热、对流换热、辐射换热对流换热、辐射换热1、导热性、导热性定义:定义:材料传递热量的能力材料传递热量的能力.表示:表示:的影响因素:的影响因素:越小,材料保温性能越好越小,材料保温性能越好组成、结构,孔隙率、组成、结构,孔隙率、孔隙特征、受潮、受冻孔隙特征、受潮、受冻2、比热和热容量、比热和热容量比热:比热:单位质量材料温度升高单位质量材料温度升高1所需要的热量。所需要
7、的热量。热容量:热容量:一定质量材温度升变化时吸收或放出的一定质量材温度升变化时吸收或放出的热量。热量。材料热容量大,室内温度波动小材料热容量大,室内温度波动小六、保温隔热和吸音材料六、保温隔热和吸音材料1、保温隔热材料、保温隔热材料定义:定义:0.175w/mk的材料。的材料。影响因素影响因素:材料的导热系数、材料孔隙中存在材料的导热系数、材料孔隙中存在的介质极其导热系数(孔隙率和孔隙特征)的介质极其导热系数(孔隙率和孔隙特征)常见介质的导热系数:常见介质的导热系数:冰冰水水无机非金属材料无机非金属材料空气空气基本特点基本特点:孔隙率大、表观密度小、强度低:孔隙率大、表观密度小、强度低2、吸
8、音材料、吸音材料(1)、吸音原理和吸声系数)、吸音原理和吸声系数(2)、吸声材料)、吸声材料定义:定义:被材料吸收的声能被材料吸收的声能入射总声能入射总声能吸声系数吸声系数0.2的材料的材料(3)吸音材料的基本特点)吸音材料的基本特点孔隙率大、表观密度小、强度低孔隙率大、表观密度小、强度低思考:思考:吸音材料和保温隔热材料对孔隙率和孔吸音材料和保温隔热材料对孔隙率和孔隙特征的要求是否相同?隙特征的要求是否相同?2-2材料的力学材料的力学性质性质一、强度一、强度定义定义:分类分类:影响因素影响因素:抵抗外力破坏的最大应力值抵抗外力破坏的最大应力值抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度抗拉、抗压、抗弯和抗剪强
9、度材料内因材料内因组分、结构组分、结构试验条件试验条件试件试件(尺寸、形状、含水率尺寸、形状、含水率)温度、加荷速度等温度、加荷速度等PPPP二、弹性和塑性二、弹性和塑性l弹性弹性能完全恢复原来形状的性质。能完全恢复原来形状的性质。塑性塑性不能自动恢复原来形状不能自动恢复原来形状,且不产生裂缝的性质。且不产生裂缝的性质。l弹性模量弹性模量E抵抗变形的能力抵抗变形的能力l实际材料实际材料较小外力作用下,表现为弹性变形;较小外力作用下,表现为弹性变形;受力超过限度后,表现为塑性变形。受力超过限度后,表现为塑性变形。受力后,弹性变形与塑性变形同时产生受力后,弹性变形与塑性变形同时产生三、脆性和韧性三
10、、脆性和韧性l脆性脆性在外力作用下,无明显塑性变形而突然破在外力作用下,无明显塑性变形而突然破坏的性质。坏的性质。l韧性韧性在冲击或振动荷载作用下,材料能吸收较在冲击或振动荷载作用下,材料能吸收较大的能量,产生一定的变形而不破坏的性质。大的能量,产生一定的变形而不破坏的性质。22-3材料的耐久性材料的耐久性l定义定义l破坏作用破坏作用l耐久性试验耐久性试验材料在长期使用过程中,材料在长期使用过程中,能保持原有性能的性质。能保持原有性能的性质。物理作用温湿度、冻融、流水、紫外线物理作用温湿度、冻融、流水、紫外线化学作用酸碱盐水溶液、有害气体、水化学作用酸碱盐水溶液、有害气体、水生物作用虫、菌生物
11、作用虫、菌机械作用机械作用荷载作用下的疲劳破坏荷载作用下的疲劳破坏(快速模拟试验)(快速模拟试验)干湿循环、冻融循环、化学介质浸渍等。干湿循环、冻融循环、化学介质浸渍等。耐候性试验室耐候性试验室l影响材料耐久性的因素影响材料耐久性的因素材料本身材料本身介质或环境的恶劣程度介质或环境的恶劣程度材料与环境或介质的接触程度材料与环境或介质的接触程度l提高材料耐久性的措施提高材料耐久性的措施选用优质材料选用优质材料提高材料密实度、改善孔隙特征提高材料密实度、改善孔隙特征加保护层加保护层l一、单选题一、单选题l1、当材料的软化系数为、当材料的软化系数为()时,可以认为是耐水材料。时,可以认为是耐水材料。
12、A、0.85B、0.75l2、材材质质相相同同的的A、B两两种种材材料料,已已知知表表观观密密度度0A0B,则则 A材材 料料 的的 保保 温温 效效 果果 比比 B材材 料料()。A、好好B、差差C、差不多差不多D、无法比无法比l3、含含水水率率为为5的的砂砂220g,其其干干燥燥后后的的重重量量是是()g。A、209B、209.52C、210D、209.55l3838、当材料的孔隙率增大时,其性质保持不变当材料的孔隙率增大时,其性质保持不变的是(的是()。)。lA A、密度密度 B B、体积密度体积密度 C C、堆积密度堆积密度 D D、强度强度l3939、是材料何种强度的计算公式(、是材
13、料何种强度的计算公式()。)。lA A、抗压强度抗压强度 B B、抗拉强度抗拉强度 C C、抗剪抗剪强度强度 D D、抗弯强度抗弯强度l二、多选题二、多选题l1、相相同同种种类类的的几几种种材材料料进进行行比比较较时时,一一般般是是表表观密度大者,其(观密度大者,其()。)。lA、强强度度低低B、强强度度高高C、比比较较密密实实D、孔孔隙隙率大率大E、保温隔热效果好保温隔热效果好l2、随随着着材材料料孔孔隙隙率率的的增增大大,下下列列性性质质将将()。)。lA、表表观观密密度度减减小小B、密密度度不不变变C、强强度度降降低低D、吸水性降低吸水性降低E、保温隔热效果差保温隔热效果差l21、材料的
14、吸水率与含水率之间的关系可能为(、材料的吸水率与含水率之间的关系可能为()。)。lA、吸水率小于含水率吸水率小于含水率B、吸水率等于含水率吸水率等于含水率C、吸吸水率大于含水率水率大于含水率D、吸水率既可大于也可小于含水率吸水率既可大于也可小于含水率l22、下列性质中属于基本力学性质的有(、下列性质中属于基本力学性质的有()。)。lA、脆性脆性B、抗渗性抗渗性C、导热性导热性D、强度强度E、弹性弹性l23、下列材料中属于脆性材料的有(、下列材料中属于脆性材料的有()。)。lA、混凝土混凝土B、粘土砖粘土砖C、低碳钢低碳钢D、木材木材E、陶瓷陶瓷l三、判断题三、判断题l1、材料越密实,其保温绝热
15、性越好。(、材料越密实,其保温绝热性越好。()lA、正确正确B、错误错误l2、软软化化系系数数越越小小的的材材料料,其其耐耐水水性性越越好好。()lA、正确正确B、错误错误l3、材材料料的的孔孔隙隙率率越越大大,材材料料的的抗抗冻冻性性就就越越差差。()lA、正确正确B、错误错误l4、材料受潮或冰冻后,其导热性增大。(、材料受潮或冰冻后,其导热性增大。()lA、正确正确B、错误错误第三章第三章气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料l基本要求:基本要求:l了解各材料的组成及生产工艺;了解各材料的组成及生产工艺;l熟悉各材料水化硬化原理;熟悉各材料水化硬化原理;l掌掌握握石石灰灰、石石膏膏、水水玻玻璃璃的的
16、主主要要技技术术性性质质和和用用途。途。l具体内容:具体内容:l1、石石灰灰的的原原料料及及生生产产,熟熟化化及及硬硬化化原原理理,技技术性质及应用;术性质及应用;l2、建建筑筑石石膏膏的的原原料料,凝凝结结硬硬化化原原理理,技技术术性性质,制品及应用;质,制品及应用;l3、水玻璃的组成,硬化原理及应用;、水玻璃的组成,硬化原理及应用;l4、石灰、石膏、水玻璃的保管。、石灰、石膏、水玻璃的保管。胶凝材料定义胶凝材料定义:物理化学作用物理化学作用(能胶结其它物料)(能胶结其它物料)坚强固体坚强固体塑性浆体塑性浆体胶凝材料作用胶凝材料作用散粒材料散粒材料(砂、石等砂、石等)块状材料块状材料(砖、石
17、块砖、石块)胶胶结结整整体体胶凝材料分类胶凝材料分类有机有机气硬性气硬性只能在空气中硬化只能在空气中硬化无机无机水硬性水硬性不仅能在不仅能在空气中空气中硬化硬化,而且能在而且能在水中水中硬化。硬化。分类的意义:分类的意义:气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料 耐水性差,只能用于干燥环境。耐水性差,只能用于干燥环境。水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料 耐水性好,可用于潮湿环境。耐水性好,可用于潮湿环境。3-1石石灰灰一、原料及生产一、原料及生产原料:石灰石(主要成份原料:石灰石(主要成份CaCO3)生产:生产:CaCO3CaO(生石灰)生石灰)CO2900二、石灰熟化与硬化二、石灰熟化与硬化1、熟化、熟化Ca
18、OH2OCa(OH)2(熟石灰熟石灰)15.5kcal粉状粉状消石灰:只用少量水消石灰:只用少量水(约约70)(理论值为理论值为31.2%)浆状浆状石灰浆:加过量水石灰浆:加过量水(2.53倍倍)特点:放热量大,体积膨胀。特点:放热量大,体积膨胀。熟石灰熟石灰过烧石灰危害过烧石灰危害:熟化缓慢,浆体硬化后仍在熟化,熟化缓慢,浆体硬化后仍在熟化,体积膨胀,导致硬化浆体开裂。体积膨胀,导致硬化浆体开裂。消除危害方法消除危害方法:“陈伏陈伏”两星期两星期2、石灰硬化、石灰硬化结晶、碳化结晶、碳化晶体交晶体交错生长错生长干燥干燥(空气中空气中)CO2+H2O(空气中空气中)塑性塑性浆体浆体硬化硬化浆体
19、浆体Ca(OH)2结晶析出结晶析出CaCO3结晶析出结晶析出三、石灰技术性质三、石灰技术性质可塑性好可塑性好凝结硬化慢、强度低凝结硬化慢、强度低耐水性差耐水性差消化体积膨胀大,硬化体积收缩大消化体积膨胀大,硬化体积收缩大白度好白度好化学活性好化学活性好石灰应用石灰应用1、石灰乳、石灰乳粉刷粉刷2、石灰膏、石灰膏砌筑、抹灰砌筑、抹灰3、消石灰、消石灰石灰土、三合土石灰土、三合土4、生石灰粉、生石灰粉碳化石灰板、硅酸盐制品碳化石灰板、硅酸盐制品5、静态爆破剂、静态爆破剂3-2石石膏膏一、原料和生产一、原料和生产二水石膏二水石膏(生石膏生石膏)破碎破碎加热处理加热处理磨细磨细半水石膏半水石膏(熟(熟
20、石膏石膏)加热加热处理处理方式方式煅烧煅烧蒸炼蒸炼普通建筑石膏普通建筑石膏高强建筑石膏高强建筑石膏(107170,干燥,干燥)(125,1.3atm,有液态水有液态水)二、石膏水化硬化二、石膏水化硬化1、物理化学变化、物理化学变化半水石膏半水石膏(晶体晶体)半水石膏半水石膏(饱和溶液饱和溶液)溶解溶解二水石膏二水石膏(过饱和溶液过饱和溶液)水化水化二水石膏二水石膏(针状晶体针状晶体)结晶结晶促促进进石膏凝结硬化示意图石膏凝结硬化示意图2、硬化浆体结构特征、硬化浆体结构特征多孔性多孔性理论需水量理论需水量(用于水化用于水化)18.6%多余水分蒸发多余水分蒸发实际需水量实际需水量(便于操作便于操作
21、)3580%内部留下孔隙内部留下孔隙性质特征性质特征凝结硬化快凝结硬化快早期强度高早期强度高微膨胀性微膨胀性孔隙率高孔隙率高耐水性差耐水性差耐火性强耐火性强应用应用1、室内抹灰、粉刷、室内抹灰、粉刷2、建筑装饰制品、建筑装饰制品3、石膏板、石膏板三、石膏技术性质与应用三、石膏技术性质与应用l一、单选题一、单选题l4、石灰硬化的理想环境条件是在石灰硬化的理想环境条件是在()中进行。中进行。A、水水B、潮湿环境潮湿环境C、空气空气D、氧气氧气l3232、以下材料不属于胶凝材料的是、以下材料不属于胶凝材料的是()。A A、石灰石灰 B B、水泥水泥 C C、粉煤灰粉煤灰 D D、沥青沥青l3636、
22、下列(、下列()在凝结硬化过程中,体积会产生)在凝结硬化过程中,体积会产生膨胀。膨胀。lA A、石灰石灰 B B、石石膏膏 C C、水水玻玻璃璃 D D、水水泥泥l4040、熟石灰粉的主要成分是(、熟石灰粉的主要成分是()。)。lA、CaO B、Ca(OH)2 C、CaCO3 D、CaSO4l41、石灰膏应在储灰坑中存放(石灰膏应在储灰坑中存放()天以上才可使用。)天以上才可使用。lA、3天天B、7天天C、14天天D、28天天l42、普普通通建建筑筑石石膏膏的的强强度度较较低低,这这是是因因为为其其调调制制浆浆体体时的需水量(时的需水量()。)。lA、大大B、小小C、中等中等D、可大可小可大可
23、小l二、多选题二、多选题l3、下列材料中属于气硬性胶凝材料的是(、下列材料中属于气硬性胶凝材料的是()。)。lA、水泥水泥B、石灰石灰C、石膏石膏D、混凝土混凝土E、粉煤灰粉煤灰l4、石灰的硬化过程包括(、石灰的硬化过程包括()过程。)过程。lA、水化水化B、干燥干燥C、结晶结晶D、碳化碳化E、固化固化l三、判断题三、判断题l19、石石灰灰的的陈陈伏伏是是为为了了降降低低石石灰灰熟熟化化时时的的发发热热量量。()lA、正确正确B、错误错误l20、气气硬硬性性胶胶凝凝材材料料只只能能在在空空气气中中硬硬化化,而而水水硬硬性性胶胶凝材料只能在水中硬化。(凝材料只能在水中硬化。()lA、正确正确B、
24、错误错误l22、在空气中贮存过久的生石灰,可照常使用。(、在空气中贮存过久的生石灰,可照常使用。()lA、正确正确B、错误错误l23、生生石石灰灰加加水水水水化化后后可可立立即即用用于于配配制制砌砌筑筑砂砂浆浆用用于于砌墙。(砌墙。()lA、正确正确B、错误错误第四章第四章水泥水泥l基本要求:基本要求:l了解其它品种水泥;了解其它品种水泥;l熟熟悉悉硅硅酸酸盐盐水水泥泥熟熟料料的的矿矿物物组组成成及及其其对对水水泥泥性性质质的的影影响响、技技术术性性质质及及应应用用;掌掌握握硅硅酸酸盐盐系系水水泥中常用的五种水泥性质。泥中常用的五种水泥性质。l具体内容;具体内容;l1、硅硅酸酸盐盐水水泥泥、普
25、普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥、矿矿渣渣硅硅酸酸盐盐水水泥泥、火火山山灰灰硅硅酸酸盐盐水水泥泥及及粉粉煤煤灰灰硅硅酸酸盐盐水水泥的原料、熟料的矿物组成;泥的原料、熟料的矿物组成;l2、硅硅酸酸盐盐水水泥泥凝凝结结与与硬硬化化原原理理,主主要要技技术术性性质;质;l3、五种常用水泥适用范围及验收与保管;、五种常用水泥适用范围及验收与保管;l4、其其它它品品种种水水泥泥(快快凝凝快快硬硬硅硅酸酸盐盐水水泥泥、明明矾矾石石膨膨胀胀水水泥泥、白白色色硅硅酸酸盐盐水水泥泥、中中热热硅硅酸酸盐盐水水泥泥、低低热热矿矿渣渣硅硅酸酸盐盐水水泥泥无无收收缩缩快快硬硬硅硅酸酸盐盐水水泥泥、砌砌筑筑水水泥泥、高高铝铝水
26、水泥泥)的的技技术术性性质质及及应应用。用。水泥的定义和分类水泥的定义和分类l水泥的定义水泥的定义一种粉末状胶凝材料,加水拌和后,既一种粉末状胶凝材料,加水拌和后,既能能在空气中硬化,又能在水中硬化,能能在空气中硬化,又能在水中硬化,将块状或散粒状材料粘结为整体。将块状或散粒状材料粘结为整体。l水泥的分类水泥的分类按矿物组成划分、按用途划分按矿物组成划分、按用途划分l按矿物组成划分按矿物组成划分硅酸盐水泥硅酸盐水泥、铁酸盐水泥、铁酸盐水泥铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥l按用途划分按用途划分通用水泥通用水泥、特性水泥、专用水泥、特性水泥、专用水泥建筑工程中常用的六大品种水泥建筑
27、工程中常用的六大品种水泥l硅酸盐水泥:硅酸盐水泥:熟料熟料+05%混合材混合材+石膏石膏P(无无混合材)混合材)P(05%混合材)混合材)l普通硅酸盐水泥:普通硅酸盐水泥:615%混合材,混合材,POl矿渣硅酸盐水泥:矿渣硅酸盐水泥:2070%矿渣,矿渣,PSl粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥:2040%粉煤灰,粉煤灰,PFl火山灰硅酸盐水泥火山灰硅酸盐水泥:2050%火山灰,火山灰,PPl复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥:1550%两种混合材两种混合材通用水泥通用水泥4-1硅酸盐水泥硅酸盐水泥一、组成和生产一、组成和生产组成:组成:化学组成:化学组成:CaO、SiO2、AI2O3、Fe2O3(C
28、)、()、(S)、()、(A)、()、(F)矿物组成:矿物组成:C3S3CaOSiO2C2S2CaOSiO2C3A3CaOAI2O3C4AF4CaOAI2O3Fe2O3石灰石石灰石粘土粘土辅料辅料生料生料石膏石膏熟料熟料混合混合磨细磨细煅烧煅烧水泥水泥磨细磨细生产生产流程:流程:两磨一烧两磨一烧工艺:工艺:旋窑、立窑旋窑、立窑水泥熟料水泥熟料二、硅酸盐水泥的水化硬化二、硅酸盐水泥的水化硬化1 1、硅酸盐水泥的水化、硅酸盐水泥的水化2C3S+6HCSH+3Ca(OH)22C2S+4HCSH+Ca(OH)2石膏存在时石膏存在时:C3A+CSH2+HC3A3(CS)H32石膏用完时石膏用完时:C3A
29、+C3A3(CS)H32C3ACSH12C3A或或C4AF+HC3(A,F)H6石膏起缓凝作用石膏起缓凝作用水化反应的基本特点水化反应的基本特点l反应是需水的。反应是需水的。水泥应用时必须提供足够水分。水泥应用时必须提供足够水分。l反应是放热的。反应是放热的。水泥应用时必须注意温度应力。水泥应用时必须注意温度应力。l温度越高,反应越快。温度越高,反应越快。水泥应用时必须季节的影响。水泥应用时必须季节的影响。l反应自水泥颗粒表面开始,由表及里。反应自水泥颗粒表面开始,由表及里。反应需要时间,水泥应足够细。反应需要时间,水泥应足够细。凝结硬化的影响因素凝结硬化的影响因素l细度:细度细,硬化快,但干
30、燥收缩大细度:细度细,硬化快,但干燥收缩大l温度:温度高,硬化快温度:温度高,硬化快l湿度:湿度高,硬化快湿度:湿度高,硬化快l养护时间:养护是温度、湿度的保证养护时间:养护是温度、湿度的保证l水泥矿物组成水泥矿物组成l外加剂外加剂l加水量:提供水化用水,决定颗粒间距加水量:提供水化用水,决定颗粒间距矿物名称矿物名称 水化速度水化速度 水化热水化热强度强度干燥收干燥收缩缩耐腐蚀耐腐蚀含量含量%C3S快快大大高高中中中中3760C2S慢慢小小早低后早低后高高小小稍大稍大1537C3A最快最快最大最大早高后早高后低低大大小小715C4AF快快中中早低早低后后中中小小大大1018熟料矿物及其特性熟料
31、矿物及其特性矿物组成矿物组成 水泥性能水泥性能 应用应用C C3 3S S 高强高强 结构工程结构工程C C3 3A A、C C3 3S,CS,C2 2S S 水化热低水化热低 大体积砼大体积砼C C3 3S S、C C3 3A A 快硬高强快硬高强 抢修工程抢修工程C C3 3AA、C C4 4AF AF 低收缩低收缩 道路工程道路工程三、品质要求(技术性质)三、品质要求(技术性质)1、凝结时间、凝结时间分类分类:影响因素影响因素:不正常凝结不正常凝结:初凝、终凝初凝、终凝矿物组成、细度、加水量、环境温湿度矿物组成、细度、加水量、环境温湿度假凝、闪凝假凝、闪凝2 2、强度、强度水泥胶结能力的
32、体现水泥胶结能力的体现(1)(1)影响因素影响因素矿物组成、细度、温湿度、龄期矿物组成、细度、温湿度、龄期(2)(2)强度标号:强度标号:3 3d d、28d28d抗压抗压、抗折强度划分强抗折强度划分强度等级度等级l固定的胶砂比固定的胶砂比1:31:3、水灰比、水灰比0.500.50l规定的试件尺寸规定的试件尺寸40401604040160mmmml标准养护:相对湿度标准养护:相对湿度90%90%,温度,温度2012013 3、体积安定性、体积安定性水泥硬化后体积变化的均匀性水泥硬化后体积变化的均匀性水泥安定性检验:试饼法水泥安定性检验:试饼法合格合格不合格不合格水泥安定性检验:雷氏夹法水泥安
33、定性检验:雷氏夹法初值初值A养护养护24h后后终值终值C沸煮沸煮3h后后安定性评定:安定性评定:CA5.0mm合格合格CA5.0mm不合格不合格4、细度、细度作用作用:检测方法检测方法:细度细度水化快、充分水化快、充分强度强度比表面积、筛分析比表面积、筛分析5、水化热、水化热利利:弊弊:影响因素影响因素:改善水化热的水泥品种改善水化热的水泥品种冬季施工冬季施工大体积砼开裂大体积砼开裂矿物组成、细度矿物组成、细度中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥2m 2m 2m水泥石100(两昼夜)6、碱含量、碱含量定义定义:水泥中:水泥中Na2O和和K2O的含量。的含量。危害危害:碱
34、:碱骨料反应,混凝土开裂。骨料反应,混凝土开裂。废品废品:MgO、SO3、CaO、初凝时间初凝时间不合格不合格四、水泥石的腐蚀与防止四、水泥石的腐蚀与防止1、腐蚀种类腐蚀种类2、腐蚀原因腐蚀原因3、防止措施防止措施溶出性溶出性离子交换离子交换膨胀性膨胀性水泥石中存在水泥石中存在CH、C3AH6,本身不密实本身不密实周围存在侵蚀性介质周围存在侵蚀性介质水泥组成水泥组成密实度密实度保护层保护层离子离子交换交换溶溶出出性性膨膨胀胀性性盐类盐类易溶物易溶物酸类酸类松软物松软物+CHCH软软CHCH其他水化其他水化水水溶出溶出产物溶出产物溶出 钢筋钢筋锈蚀锈蚀内应力内应力硫酸盐硫酸盐CaSOCaSO4
35、4 石膏石膏 CHCH钙凡石钙凡石C C3 3AHAH6 6碱度碱度孔隙率孔隙率侵侵蚀蚀加加速速强度强度变形开裂变形开裂渗透性渗透性五、应用五、应用 1 1、适应环境、适应环境 2 2、适用工程、适用工程 3 3、不适应工程、不适应工程 干燥、潮湿环境,水中,严寒地区。干燥、潮湿环境,水中,严寒地区。快硬、高强、抗渗、耐磨混凝土工程快硬、高强、抗渗、耐磨混凝土工程大体积混凝土、海工混凝土、高温环境大体积混凝土、海工混凝土、高温环境4-2掺混合材的硅酸盐水泥掺混合材的硅酸盐水泥一、混合材一、混合材 1 1、定义、定义 生产水泥时加入的掺量大于生产水泥时加入的掺量大于5%5%的材料的材料 2 2、
36、种类、种类 活性活性 水淬矿渣、火山灰、粉煤灰水淬矿渣、火山灰、粉煤灰 非活性非活性 慢冷矿渣、磨细石英砂等慢冷矿渣、磨细石英砂等 3 3、活性成分、活性成分SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3、CaOCaO、FeFe2 2O O3 34 4、作用原理、作用原理潜在活性和水硬性潜在活性和水硬性 激发剂种类激发剂种类本身水化活性极小本身水化活性极小在激发剂作用下,具有较好的水化活性。在激发剂作用下,具有较好的水化活性。氢氧化钙、石膏氢氧化钙、石膏二、掺混合材的水泥二、掺混合材的水泥1 1、水泥品种水泥品种 普通水泥普通水泥(混合材掺量:混合材掺量:6 61515)、火山灰水泥火山灰水泥
37、(20(2050)50)、矿渣水泥、矿渣水泥(20(2070)70)粉煤灰水泥粉煤灰水泥(20(2040)40)、复合水泥、复合水泥(15(1550)50)普通水泥的性能接近于硅酸盐水泥普通水泥的性能接近于硅酸盐水泥2 2、掺混合材水泥的、掺混合材水泥的水化过程水化过程激发剂激发剂活性混合材活性混合材水水水化硅水化硅(铝铝)酸钙酸钙水化硫铝酸钙水化硫铝酸钙熟料矿物水化熟料矿物水化粉煤灰水泥水化粉煤灰水泥水化28d粉煤灰表面已有一层水化产物粉煤灰表面已有一层水化产物3 3、掺混合材水泥的共性、掺混合材水泥的共性水化热较低水化热较低 适用于大体积混凝土适用于大体积混凝土抗软水、硫酸盐侵蚀能力强抗软
38、水、硫酸盐侵蚀能力强 适用于水工、海港工程适用于水工、海港工程抗冻性差、抗碳化能力差抗冻性差、抗碳化能力差 不宜用于受冻部位,注意钢锈不宜用于受冻部位,注意钢锈早期强度低,后期强度增长较大早期强度低,后期强度增长较大,宜蒸汽养护,不宜低温施工宜蒸汽养护,不宜低温施工4 4、掺混合材水泥的个性、掺混合材水泥的个性矿渣水泥矿渣水泥 火山灰水泥火山灰水泥 粉煤灰水泥粉煤灰水泥 复合水泥复合水泥泌水性、干缩性较大,养护不当易开裂。泌水性、干缩性较大,养护不当易开裂。耐热性较好耐热性较好可用于耐热混凝土可用于耐热混凝土干缩大易开裂干缩大易开裂不以用于干燥环境;不以用于干燥环境;抗渗性好抗渗性好适用于抗渗
39、混凝土。适用于抗渗混凝土。干缩性小,抗裂性好干缩性小,抗裂性好4-3其他水泥其他水泥一、高铝水泥一、高铝水泥 1 1、原料、原料 2 2、熟料矿物、熟料矿物 3 3、特性、特性 石灰石、矾土石灰石、矾土 铝酸盐铝酸盐 快硬高强快硬高强 水化热大、且集中在早期水化热大、且集中在早期 耐高温耐高温 抗硫酸盐抗硫酸盐 抗冻性与不透水性均好抗冻性与不透水性均好4 4、高铝水泥的高铝水泥的应用应用 紧急抢修工程紧急抢修工程 冬季施工冬季施工 抗硫酸盐、冻融交替的工程抗硫酸盐、冻融交替的工程 制作膨胀水泥制作膨胀水泥 配置耐热砂浆、混凝土配置耐热砂浆、混凝土5 5、高铝水泥的高铝水泥的注意注意 不得与硅酸
40、盐水泥、石灰混用不得与硅酸盐水泥、石灰混用 不得用于湿热环境不得用于湿热环境 不能用于结构工程不能用于结构工程 不宜用于大体积混凝土不宜用于大体积混凝土二、膨胀水泥二、膨胀水泥 1 1、原理、原理 2 2、配制、配制 水化水化 水化硫铝酸钙水化硫铝酸钙(大量大量)硅酸盐水泥硅酸盐水泥+高铝水泥高铝水泥+石膏石膏 高铝水泥高铝水泥+石膏石膏 硅酸盐水泥硅酸盐水泥+明矾石明矾石+石膏石膏+矿渣矿渣3 3、类型与应用、类型与应用 收缩补偿型收缩补偿型:一般膨胀型一般膨胀型:强膨胀型强膨胀型:防止收缩裂缝防止收缩裂缝用于防水混凝土、构件接头、修补工程用于防水混凝土、构件接头、修补工程 应用同上应用同上
41、 产生膨胀应力产生膨胀应力用于自应力钢筋混凝土压力管用于自应力钢筋混凝土压力管三、其他品种硅酸盐水泥三、其他品种硅酸盐水泥 1 1、白(彩)色硅酸盐水泥、白(彩)色硅酸盐水泥 白度白度 2 2、快硬硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥 3 3、道路硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥 4 4、抗硫酸盐水泥、抗硫酸盐水泥 5 5、中低热硅酸盐水泥、中低热硅酸盐水泥白水泥的反射率白水泥的反射率纯净纯净MgO的反射率的反射率l一、单选题一、单选题l5、属于不常用水泥品种的是(、属于不常用水泥品种的是()。)。lA、硅硅酸酸盐盐水水泥泥B、白白水水泥泥C、普普通通水水泥泥D、矿渣水泥矿渣水泥l6、安定性不合格的水泥应做如
42、下处理(、安定性不合格的水泥应做如下处理()。)。lA、照常使用照常使用B、重新检验强度重新检验强度C、废品废品D、次品次品7、硅酸盐水泥水化时,放热量最大且放热速度最快、硅酸盐水泥水化时,放热量最大且放热速度最快的是的是()矿物。矿物。A、C3SB、C3AC、C2SD、C4AF8、水泥的等级是由水泥的等级是由()来确定的。来确定的。A、外观质量外观质量B、抗压强度和抗折强度抗压强度和抗折强度C、强度等强度等级级、耐久性和外观质量、耐久性和外观质量D、耐久性耐久性 l9、抗渗性要求的水泥,宜选用(、抗渗性要求的水泥,宜选用()水泥。)水泥。lA、矿渣矿渣B、火山灰火山灰C、粉煤灰粉煤灰D、(、
43、(A+C)l10、欲制得低热水泥欲制得低热水泥,应限制硅酸盐水泥熟料中应限制硅酸盐水泥熟料中()的矿物。的矿物。lA、C3SB、C2SC、C3AD、C4AFl11、用沸煮法检验水泥体积安定性,只能检查出用沸煮法检验水泥体积安定性,只能检查出()的影响。的影响。A、游离游离CaOB、游离游离MgOC、石膏石膏D、Ca(OH)2l12、大体积混凝土应选用大体积混凝土应选用()。A、硅酸盐水泥硅酸盐水泥B、矿渣水泥矿渣水泥C、普通水泥普通水泥D、高铝高铝水泥水泥l43、硅酸盐水泥在最初四周内的强度实际上是由(、硅酸盐水泥在最初四周内的强度实际上是由()决定的。)决定的。lA、C3SB、C2SC、C3
44、AD、C4AFl44、生产硅酸盐水泥时加适量石膏主要起(生产硅酸盐水泥时加适量石膏主要起()作)作用。用。lA、促凝促凝B、缓凝缓凝C、助磨助磨D、膨胀膨胀l45、水泥的体积安定性即指水泥浆在硬化时(、水泥的体积安定性即指水泥浆在硬化时()的性质。的性质。lA、体积不变化体积不变化B、体积均匀变化体积均匀变化C、不变形不变形D、均匀膨胀均匀膨胀l46、属于活性混合材料的是(、属于活性混合材料的是()。)。lA、粒粒化化高高炉炉渣渣B、慢慢冷冷矿矿渣渣C、磨磨细细石石英英砂砂D、石灰石粉石灰石粉l二、多选题二、多选题l5、硅酸盐水泥熟料中含有(、硅酸盐水泥熟料中含有()矿物成分。)矿物成分。lA
45、、C3SB、C3AC、C2SD、C4AFE、CaO13、硅酸盐水泥的特性有(硅酸盐水泥的特性有()。)。lA、强度高强度高B、抗冻性好抗冻性好C、耐腐蚀性好耐腐蚀性好D、水化水化热低热低E、水化热高水化热高l14、下列水泥中,属于常用水泥的有(、下列水泥中,属于常用水泥的有()。)。lA、硅酸盐水泥硅酸盐水泥B、白水泥白水泥C、膨胀水泥膨胀水泥D、矿渣水矿渣水泥泥E、高铝水泥高铝水泥l15、大体积混凝土施工应选用(、大体积混凝土施工应选用()。)。lA、矿渣水泥矿渣水泥B、硅酸盐水泥硅酸盐水泥C、粉煤灰水泥粉煤灰水泥D、火火山灰水泥山灰水泥E、高铝水泥高铝水泥l19、属于活性混合材料的有(、属
46、于活性混合材料的有()。)。lA、烧粘土烧粘土B、粉煤灰粉煤灰C、硅藻土硅藻土D、石英砂石英砂E、矿渣矿渣l20、对于高温车间工程用水泥,可以选用(、对于高温车间工程用水泥,可以选用()。)。lA、普通水泥普通水泥B、矿渣水泥矿渣水泥C、高铝水泥高铝水泥D、硅酸盐水泥硅酸盐水泥E、粉煤灰水泥粉煤灰水泥l三、判断题三、判断题l5、用沸煮法可以全面检验硅酸盐水泥的体积安定性是、用沸煮法可以全面检验硅酸盐水泥的体积安定性是否良好。(否良好。()lA、正确正确B、错误错误l6、因因水水泥泥是是水水硬硬性性胶胶凝凝材材料料,所所以以运运输输和和贮贮存存中中不不怕怕受潮。(受潮。()lA、正确正确B、错误
47、错误l7、任任何何水水泥泥在在凝凝结结硬硬化化过过程程中中都都会会发发生生体体积积收收缩缩。()lA、正确正确B、错误错误l24、测测定定水水泥泥的的凝凝结结时时间间和和体体积积安安定定性性时时都都必必须须采采用用标准稠度的浆体。(标准稠度的浆体。()lA、正确正确B、错误错误第五章第五章混凝土混凝土l基本要求:基本要求:l了解其它混凝土的主要技术性质;了解其它混凝土的主要技术性质;l熟熟悉悉普普通通混混凝凝土土各各组组成成材材料料的的主主要要技技术术性质及质量要求;性质及质量要求;l掌掌握握混混凝凝土土的的主主要要技技术术性性质质,掌掌握握混混凝凝土的配合比设计及外加剂。土的配合比设计及外加
48、剂。l具体内容:具体内容:l1、普普通通混混凝凝土土的的组组成成,各各组组成成材材料料的的主主要要技技术性质与质量要求;术性质与质量要求;l2、混混凝凝土土拌拌合合物物的的和和易易性性:和和易易性性的的概概念念、和和易易性性的的评评定定和和选选择择、影影响响和和易易性性的的主主要要因因素素及其改善措施;及其改善措施;l3、混混凝凝土土的的强强度度:抗抗压压强强度度(立立方方体体、棱棱柱柱体体)、抗抗拉拉强强度度、强强度度等等级级、影影响响强强度度的的主主要要因素及提高强度的措施;因素及提高强度的措施;l4、混混凝凝土土的的耐耐久久性性:抗抗冻冻性性、抗抗渗渗性性、抗抗蚀蚀性、混凝土的碳化及提高
49、混凝土耐久性的措施;性、混凝土的碳化及提高混凝土耐久性的措施;l5、混混凝凝土土的的外外加加剂剂:外外加加剂剂的的分分类类、外外加加剂剂的主要技术性质及应用;的主要技术性质及应用;l6、混混凝凝土土配配合合比比:设设计计要要求求、设设计计方方法法与与步步骤骤、实实验验室室配配合合比比的的确确定定、施施工工配配合合比比的的确确定定及掺外加剂的普通混凝土配合比设计特点;及掺外加剂的普通混凝土配合比设计特点;l7、高高强强混混凝凝土土、泵泵送送混混凝凝土土的的技技术术性性质质和和配配合比设计,预拌混凝土简介;合比设计,预拌混凝土简介;l8、防防渗渗水水混混凝凝土土的的组组成成材材料料、技技术术性性质
50、质及及应应用;用;l9、轻轻集集料料混混凝凝土土的的组组成成材材料料、轻轻集集料料的的分分类类与与技技术术性性质质、轻轻集集料料混混凝凝土土的的分分类类及及轻轻集集料料混混凝土的技术性质与配合比设计;凝土的技术性质与配合比设计;l10、加气混凝土的组成材料、技术性质及应用。、加气混凝土的组成材料、技术性质及应用。混凝土定义混凝土定义:混凝土分类混凝土分类:普通混凝土定义普通混凝土定义:胶凝材料颗粒状骨料胶凝材料颗粒状骨料人工石材人工石材(按表观密度、用途、胶凝材料、施工方法分(按表观密度、用途、胶凝材料、施工方法分)石子砂水泥水石子砂水泥水混凝土的基本要求混凝土的基本要求 1.1.新拌混凝土的