市政工程材料-新正文(共30页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第2章 工程材料的基本知识市政工程材料是构成市政工程的所有材料的通称。市政工程材料按主要化学成分，可分为:无机材料、有机材料和有机与无机混合材料。无机材料是工程中应用最多的材料，常见的主要有水泥、砂、石、混凝土、砂浆、砖、钢材等。有机材料 主要有沥青、有机高分子防水材料、木材以及制品、各种有机涂料等。有机与无机复合材料是集有机材料与无机材料的优点工程材料，主要有浸渍聚合物混凝土或砂浆、富有有机涂膜的彩钢板、玻璃钢等。（一）无机胶凝材料1、无机胶凝材料的分类及其特性胶凝材料也称为胶结材料，是用来把块状、颗粒状或纤维状材料粘结为整体的材料。无机胶凝材料也称矿物胶凝材料，是

2、胶凝材料的一大类别，其主要成分是无机化合物，如水泥、石膏、石灰等均属无机胶凝材料。按照硬化条件的不同，无机胶凝材料分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料两类。前者如石灰、石膏、水玻璃等，后者如水泥。气硬性胶凝材料只能在空气中凝结、硬化、保持和发展强度，一般只适用于干燥环境，不宜用于潮湿环境于水中。水硬性胶凝材料既能在空气中硬化，也能在水中凝结、硬化、保持和发展强度，既适用于干燥环境，又适用于潮湿环境与水中环境。2、通用水泥的品种、主要技术性质及应用水泥是一种加水拌合成塑性浆体，能胶结砂、石等适当材料，并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。水泥的品种很多：按其矿物组成可分为硅酸盐水泥、硫铝酸盐水

3、泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥以及少熟料或无熟料水泥等。按其用途和性能可分为通用水泥、专用水泥以及特性水泥三大类。用于一般土木建筑工程的水泥为通用水泥。适应专门用途的水泥称为专用水泥，如砌筑水泥、道路水泥、油井水泥等。某种性能比较突出的水泥称为特性水泥，如白色硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥、膨胀水泥等。（1） 通用水泥的特性及应用通用水泥即通用硅酸盐水泥简称，是以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏，以及规定的混合材料之称的水硬性胶凝材料。通用水泥的品种、特性及应用范围见表2-1。 通用水泥的特性及适用范围 表2-1名称硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐

4、水泥复合硅酸盐水泥主要特性1、早期强度高；2、水化热高；3、抗冻性好；4、耐热性差；5、耐腐蚀性差；6、干缩小；7、抗碳化性好1、早期强度较高；2、水化热较高；3、抗冻性较好；4、耐热性较差；5、耐腐蚀性较差；6、干缩性较小；7、抗碳化性较好1、早期强度低，后期强度高；2、水化热较低；3、抗冻性较差；4、耐热性较好；5、内腐蚀性好；6、干缩性较大；7、抗碳化性较差8、抗渗性差1、早期强度低，后期强度高；2、水化热较低；3、抗冻性较差；4、耐热性较差；5、耐腐蚀性好；6、干缩性大；7、抗碳化性较差；8、抗渗性好1、早期强度低，后期强度高；2、水化热较低；3、抗冻性较差；4、耐热性较差；5、耐腐蚀

5、性好；6、干缩性小；7、抗碳化性较差；8、 抗裂性好1、早期强度稍低；2、其他性能同矿渣水泥适用范围1、高强混凝土及预应力混凝土工程；2、早期强度要求高的工程及冬期施工的工程；3、严寒地区遭受反复冻融作用的混凝土工程与硅酸盐水泥基本相同1、大体积混凝土工程；2、高温车间和有耐热要求的混凝土结构；3、蒸汽养护的构件；4、耐腐蚀要求高的混凝土工程1、地下、水中大体积混凝土结构；2、有抗渗要求的工程；3、蒸汽养护的构件；4、耐腐蚀要求高的混凝土工程1、地上、地下及水中大体积混凝土结构；2、蒸汽养护的构件；3、抗裂性要求较高的构件；4、耐腐蚀要求高的混凝土工程可参照矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、

6、粉煤灰硅酸盐水泥，但其性能受所用混合材料性能的影响，所以使用时应针对工程的性质加以选用 （2）通用水泥的主要技术性质 1）细度细度是指水泥颗粒粗细的程度，它是影响水泥用水量、凝结时间、强度和安定性能的重要指标。颗粒愈细，与水反应的表面积愈大，因而水化反应的速度愈快，水泥石的早期强度愈高，但硬化体的收缩也愈大，且水泥在储运过程中易受潮而降低活性，因此，水泥细度应适当。硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度用透气式比表面仪测定。国家标准GB175-2007规定，通用水泥的比表面积应不大于300m2/kg。2） 标准稠度及其用水量在测定水泥凝结时间、体积安定性等性能时，为使所测结果有准确的可比性，规定在试

7、验时所使用的水泥净浆必须以标准办法（按GB/T1346-2011规定）测试，并达到统一规定的浆体可塑性程度（标准稠度）。水泥净浆标准稠度用水量，是指拌制水泥净浆时为达到标准稠度所需的加水量，它以水与水泥质量之比的百分数表示。3） 凝结时间水泥从加水开始到失去流动性所需的时间称为凝结时间，分为初凝时间和终凝时间。初凝时间为水泥从开始加水拌合起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间；终凝时间是从水泥开始加水搅拌起至水泥浆完全失去可塑性，并开始产生强度所需的时间。水泥的凝结时间对施工有重大意义。初凝过早，施工时没有足够的时间完成混凝土或砂浆的搅拌、运输、浇捣和砌筑等操作；水泥的终凝过迟，则会拖延施工工期。

8、国家标准规定：硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于390min。普通硅酸盐水泥、矿渣、火山灰质、粉煤灰、复合硅酸盐水泥）初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于600min。4） 体积安定性水泥体积安定性是指水泥浆体硬化后体积变化的稳定性。安定性不良的水泥，在浆体硬化过程中或硬化后产生不均匀的体积膨胀，并引起开裂。水泥安定性不良的主要原因是熟料中含有过量的游离氧化钙、游离氧化镁或渗入的石膏过多。国家标准规定，硅酸盐和普通硅酸盐水泥熟料中游离氧化镁含量不得超过5.0%，三氧化硫含量不得超过3.5%。体积安定性不合格的水泥为废品，不能用于工程中。5） 水泥的强度水泥强度是表征

9、水泥力学性能的重要指标，它与水泥的矿物合成、水泥细度、水胶比大小、水化龄期和环境温度等密切相关。水泥强度按水泥胶砂强度检验方法（ISO法）GB/T17671-1999的规定制作试块，养护并测定其抗压和抗折强度值，并据此评定水泥强度等级。根据3d和28d龄期的抗折强度和抗压强度进行评定，通用水泥的强度等级划分见表2-2。6） 水化热水化热是指水泥和水之间发生化学反应放出的热量，通常以焦耳/千克（J/kg）表示。水泥水化放出的热量以及放热速度，主要决定于水泥的矿物组成和细度。熟料矿物中铝酸三钙和硅酸三钙的含量愈高，颗粒愈细，则水化热愈大，这对一般建筑的冬期施工时有利的，但对于大体积混凝土工程是有害

10、的。为了避免由于温度应力引起水泥石的开裂，在大体积混凝土工程施工中，不宜采用硅酸盐水泥，而应采用水化热低的水泥，如中热水泥、低热矿渣水泥等，水化热的数值可根据国家标准规定的方法测定。通用水泥的主要技术性能见表2-2。 通用水泥的主要技术性能 表2-2品种性能硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥复合水泥水泥中混合材料掺量05% 活性混合材6%15%，或非活性混合材料10%以下 粒化高炉矿渣20%70%火山灰质混合材料20%50%粉煤灰20%40%两种或两种以上混合材料，其总掺量为15%50%密度（g/cm3）3.03.152.83.1堆积密度（kg/m3）100016001000120

11、0900100010001200 续表 品 种性 能硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥复合水泥细度比表面积300 m2/kg80m方孔筛筛余量10%凝结时间初凝45min终凝6.5h10h体积安定性安定性沸煮法必须合格（若试饼法和雷氏法两者有争议，以雷氏法为准）MgO含量5.0%SO3含量3.5%（矿渣水泥中含量4.0%）碱含量用户要求低碱水泥时，按Na2O+0.685K2O 计算的碱含量，不得大于0.06%，或由供需双方商定。强度等级42.5、42.5R52.5、52.5R62.5、62.5R42.5、42.5R52.5、52.5R32.5、32.5R、42.5、42.5R、52

12、.5、52.5R注：R表示早强型。3、道路专用硅酸盐水泥、市政工程常用特性水泥的特性及应用（1）道路硅酸盐水泥 道路硅酸盐水泥简称道路水泥，是指由道路硅酸盐水泥熟料、010%活性混合材料与适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。道路硅酸盐水泥熟料是指以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分和较多量的铁铝酸钙的硅酸盐水泥熟料称为道路硅酸盐水泥熟料。道路硅酸盐水泥的强度高（特别是抗折强度高）、耐磨性高、干缩小、抗冲击性好、抗冻性好、抗硫酸盐腐蚀性能比较好，适用于道路路面、机场跑道道面、城市广场等工程。（2） 特性水泥特性水泥的品种很多，以下仅介绍市政工程中常用的几种。1） 快硬硅酸盐水泥凡以

13、硅酸盐熟料和适量石膏磨细组成的以3d抗压强度表示强度等级的水硬性胶凝材料称为快硬硅酸盐水泥，简称快硬水泥。快硬硅酸盐水泥的特点是，凝结硬化快，早期强度增长率高。可用于紧急抢修工程、低温施工工程等，可配置成早强、高等级混凝土。快硬水泥易受潮变质，故贮运时须特别注意防潮，并应及时使用，不宜久存。出厂超过1个月，应重新检验，合格后方可使用2） 膨胀水泥膨胀水泥是指以适当比例的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，硅酸盐水泥等和天然二水石膏磨制而成的膨胀性的水硬性胶凝材料。按基本组成我国常用的膨胀水泥品种有：硅酸盐膨胀水泥、铝酸盐膨胀水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐膨胀水泥等。膨胀水泥主要用于收缩补偿混凝土，防渗水

14、泥土（屋顶防渗、水池等）、防渗砂浆，使用在结构的加固、构件接缝、后浇带，固定设备的机座及地脚螺栓等部位施工。(二）混凝土1、普通混凝土的分类及主要技术性质 （1）普通混凝土的分类 混凝土是以胶凝材料，粗细骨料及外掺材料按适当比例拌制、成型、养护、硬化而成的人工石材。通常将水泥、矿物掺合材料、粗细骨料、水和外加剂按一定的比例配制而成的、干表观密度2000-2800kg/m3的混凝土称为普通混凝土；按不同要求分类如下： 1)按用途分为：结构混凝土、抗渗混凝土、抗冻混凝土、大体积混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、装饰混凝土等。 2)按强度等级分为：普通强度混凝土（C60)、高强度混凝土（C

15、60)、超高强混凝土(C100)等。3)按施工工艺分为：喷射混凝土、泵送混凝土、碾压混凝土、压力灌浆混凝土、离心混凝土、真空脱水混凝土等。普通混凝土广泛用于建筑，桥梁，道路，水利，码头，海洋等工程。 （2） 普通混凝土的主要技术性质 混凝土的技术性质包括混凝土拌合物和硬化混凝土的技术性质。混凝土拌合物的主要技术性质为和易性，硬化混凝土的主要技术性质包括强度，变形和耐久性等。 1)混凝土拌合物的和易性 混凝土中的各种组成材料按比例配合经搅拌形成的混合物称为混凝土拌合物，又称新拌混凝土。混凝土拌合物易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇筑、振捣、成型等），并能获得质量稳定、整体均匀、成型密实的混凝土性

16、能，称为混凝土拌合物的和易性。和易性是满足施工工艺要求的综合性质，包括流动性，黏聚性和保水性。 流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振动时能够产生流动的性质。流动性的大小反映了混凝土拌合物的稀稠程度，流动性良好的拌合物，易于浇筑，振捣和成型。 黏聚性是指混凝土组成材料间具有一定的黏聚力，在施工过程中混凝土能保持整体均匀的性能。黏聚性反映了混凝土拌合物的均匀性，黏聚性良好的拌合物易于施工操作，不会产生分层和离析的现象。黏聚性差时，会造成混凝土质地不均，振捣后易出现蜂窝，空洞等现象，影响混凝土的强度及耐久性。 保水性是指混凝土拌合物在施工过程中具有一定的保持内部水分而抵抗泌水的能力。保水性反映了混凝

17、土拌合物的稳定性。保水性差的混凝土拌合物会在混凝土内部形成透水通道，影响混凝土的实密性，并降低混凝土的强度及耐久性。混凝土拌合物的和易性目前还很难用单一的指标来评定，通常是以测定流动性为主，兼顾黏聚性和保水性。流动性常用坍落度法（适用于骨料粒径不大于40mm，坍落度10mm）和维勃稠度法（适用于骨料粒径不大于40mm，维勃稠度在5s30s之间的混凝土）进行评定。坍落度数值越大，表明混凝土拌合物流动性越大，根据坍落度值的大小，可将混凝土分为四级：大流动性混凝土（坍落度大于160mm）、流动性混凝土（坍落度100150mm）、塑性混凝土（坍落度1090mm）和干硬性混凝土（坍落度小于10mm）。

18、2）混凝土的强度混凝土立方体抗压强度和强度等级混凝土的抗压强度是混凝土结构设计的主要技术参数，也是混凝土质量评定的重要技术指标。按照标准制作方法制成边长为150mm的标准立方体试件，在温度为205环境中静置一昼夜至二昼夜后拆模，然后在标准条件（温度20 2相对湿度为95%以上）下养护至28d龄期，然后采用标准试验方法测得的极限抗压强度值称为混凝土的立方体抗压强度，用fcc表示。为了便于设计和施工选用混凝土，将混凝土的强度按照混凝土立方体抗压强度标准值分为若干等级，即强度等级。普通混凝土共划分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75

19、、C80十四个强度等级。其中“C”表示混凝土，C后面的数字表示混凝土立方体抗压强度标准值（fcc,k）。如C30表示混凝土立方体抗压强度标准值30MPafcc,k35MPa。混凝土轴心抗压强度在实际工程中，混凝土结构构件大部分是棱柱体或圆柱体。为了能更好地反映混凝土的实际抗压性能，在计算钢筋混凝土构件承载力时，常采用混凝土的轴心抗压强度作为设计依据。混凝土的轴心抗压强度是采用150mm150mm300mm的棱柱体作为标准试件，在温度为205环境中静置一昼夜至二昼夜后拆模，然后在标准温度条件（温度为202，相对湿度为95%以上）下养护28d至龄期，采用标准试验方法测得的抗压强度值。混凝土的抗拉强

20、度混凝土抗拉强度，通常指混凝土轴心抗拉强度，是指试件受拉力后时所承受的最大负除以截面积所得的应力值，用ftk来表示，单位为MPa。我国目前常采用劈裂试验方法测定混凝土抗拉强度。劈裂试验方法是采用边长为150mm的立方体标准试件，按规定的劈裂拉伸试验方法测定混凝土的劈裂抗拉强度。 3）混凝土的耐久性混凝土抵抗其自身因素和环境因素的长期破坏，保持其原有性能的能力，称为耐久性。混凝土的耐久性主要包括抗渗性、抗冻性、耐久性、抗碳化、抗碱骨料反应等方面。抗渗性混凝土抵抗压力液体（水或油）等渗透本体的能力称为抗渗性。混凝土的抗渗性用抗渗等级表示。抗渗等级是以28d龄期的标准试件，一般用逐级加压法进行试验，

21、以每组六个试件，四个试件未出现渗水时，所能承受的最大静水压（单位：MPa）来确定。混凝土的抗渗等级用代号P表示，分为P4、P6、P8、P10、P12和P12六个等级。P4表示混凝土抵抗0.4MPa的液体压力而不渗水。抗冻性混凝土在吸水饱和状态下，抵抗多次反复冻融循环而不破坏，同时也不严重降低其各种性能的能力，称为抗冻性。混凝土的抗冻性用抗冻等级表示。抗冻等级是以28d龄期的混凝土标准试件，在浸水饱和状态下，进行冻融循环试验，以抗压强度损失不超过25%，同时重量损失不超过5%时，所能承受的最大的冻融循环次数来确定。混凝土抗冻等级（快冻法）用F表示，分为F50、F100、F150、F200、F25

22、0、F300、F350、F400和F400九个等级。F150表示混凝土在强度损失不超过25%，质量损失不超过5%时，所能承受的最大冻融循环次数为150。抗腐蚀性混凝土在外界各种侵蚀介质作用下，抵抗破坏的能力，称为混凝土的抗腐蚀性。当工程所处环境存在侵蚀介质时，对混凝土必须提出耐蚀性要求。2、 普通混凝土的组成材料及其主要技术要求普通混凝土的组成材料有水泥、砂子、石子、水、外加剂或掺合料。前四种材料是组成混凝土所必需的材料，后两种材料可根据混凝土性能的需要有选择性的添加。 （1）水泥水泥是混凝土组成材料中最重要的材料，也是成本支出最多的材料，更是影响混凝土强度、耐久性最重要的影响因素。水泥品种应

23、根据工程性质与优点、所处的环境条件及施工所处条件及水泥特性合理选择。配置一般的混凝土可以选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸水泥、复合硅酸盐水泥等通用水泥。水泥强度等级的选择应根据混凝土强度的要求来确定，低强度混凝土应选择低强度等级的水泥，高强度混凝土应选择高强度等级的水泥。一般情况下，中、低强度的的混凝土（C30），水泥强度等级为混凝土强度等级的1.52.0倍；高强度混凝土，水泥强度等级与混凝土强度等级之比可小于1.5，但不能低于0.8。 （2）细骨料 细骨料是指公称直径小于5.00mm的岩石颗粒，通常称为砂。根据生产过程特点不同，砂可分为天然砂、人

24、工砂和混合砂。天然砂包括河砂、湖砂、山砂和海砂。混合砂是天然砂与人工砂按一定比例组合而成的砂。 1）有害杂质含量 配制混凝土的砂子要求清洁不含杂质。国家标准对砂中的云母、轻物质、硫化物及硫酸盐、有机物、氯化物等各有害物含量以及海砂中的贝壳含量做了规定。 2）含泥量、石粉含量和泥块含量 含泥量是指天然砂中公称粒径小于80m的颗粒含量。泥块含量是指砂中公称粒径大于1.25mm，经水浸洗、手捏后变成小于630m的颗粒含量。石粉含量是指人工砂中公称粒径小于80m的颗粒含量。国家标准对含泥量、石粉含量和泥块含量做了规定。 3）坚固性 砂的坚固性是指砂在自然风化和其他外界物理、化学因素作用下，抵抗破坏的能

25、力。 天然砂的坚固性用硫酸钠溶液法检验，砂样经5次循环后其质量损失应符合国家标准的规定。人工砂的坚固性采用压碎指标值来判断砂的坚固性，参见标准JGJ 52-2006。 4）砂的表观密度、堆积密度、空隙率 砂的表观密度大于2500kg/m3，松散堆积密度大于1350kg/m3，空隙率小于47%。 5）粗细程度及颗粒级配 粗细程度是指不同粒径的砂混合后，总体的粗细密度。质量相同时，粗砂的总表面积小，包裹砂表面所需的水泥浆就越少，反之细砂总表面积大，包裹砂表面所需的水泥浆量就多。因此，和易性一定时，采取粗砂配置混凝土，可减少拌合用水量，节约水泥用量，但砂过粗易使混凝土拌合物产生分层、离析和泌水等现象

26、。颗粒级配是指粒径大小不同的砂粒互相搭配的情况。级配良好的砂，不同粒径的砂相互搭配，逐级填充使砂更密实，空隙率更小，可节省水泥并使混凝土结构密实，和易性、强度、耐久性得以加强，还可减少混凝土的干缩及徐变。（3）粗骨料粗骨料是指公称直径大于5.00mm的岩石颗粒，通常称为石子。其中天然形成的石子称为卵石，人工破碎而成的石子称为碎石。泥、泥块及有害物质含量粗骨料中泥、泥块含量以及硫化物、硫酸盐含量、有机物等有害物质含量应符合国家标准规定。颗粒形状卵石及碎石的形状以接近卵形或正方体为较好。针状颗粒和片状颗粒不仅本身容易折断，而且使空隙率增大，影响混凝土的质量，因此，国家标准对粗骨料中针、片状颗粒的含

27、量做了规定。强度为保证混凝土的强度，粗骨料必须具有足够的强度。粗骨料的强度指标有两个，一是岩石抗压强度，二是压碎指标值。坚固性坚固性是指卵石，碎石在自然风化和其他外界物理化学作用下抵抗破裂的能力。有抗冻性要求的混凝土所用粗骨料，要求测定其坚固性。 4）水混凝土用水包括混凝土拌制用水和养护用水。按水源不同分为饮用水、地表水、地下水、海水及经处理过的工业废水。地表水和地下水常溶有较多的有机质和矿物盐类；海水中含有较多硫酸盐，会降低混凝土后期强度，且影响抗冻性，同时，海水中含有大量氯盐，对混凝土中钢筋锈蚀有加速作用。混凝土用水应优先采用符合国家标准的饮用水。在节约用水，保护环境的原则下，鼓励采用检验

28、合格的中水（净化水）拌制混凝土。混凝土用水中各杂质的含量应符合国家标准的规定。3、 高性能混凝土、预拌混凝土的特性及应用（1）高性能混凝土特性及应用高性能混凝土是指具有高耐久性和良好的工作性，早期强度高而后期强度不倒缩，体积稳定性好的混凝土。高性能混凝土的主要特性为：1）具有一定的强度和高抗渗能力。2）具有良好的工作性。混凝土拌合物流动性好，在成型过程中不分层、不离析，从而具有很好的填充性和自密实性能。3）耐久性好。高性能混凝土的耐久性明显优于普通混凝土，能够使混凝土结构安全可靠地工作50100年以上。4）具有较高的体积稳定性，即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。

29、高性能混凝土是水泥混凝土的发展方向之一，它被广泛地用于桥梁工程、高层建筑、工业厂房结构、港口及海岸工程、水工结构等工程中。 （2）预拌混凝土特性及应用预拌混凝土也称商品混凝土，是指由水泥、骨料、水以及依据需要掺入的外加剂、矿物掺合料等组分按一定比例，在搅拌站经计量、拌制后出售的并采用运输车，在规定时间内运至使用地点的混凝土拌合物。预拌混凝土设备利用率高，计量准确，产品质量好、材料消耗少、工效高、成本较低，又能改善劳动条件，减少环境污染。4、 常用混凝土外加剂的品种及应用 （1）混凝土外加剂的分类外加剂按照其主要功能分为八类：高性能减水剂、高效减水剂、普通减水剂、引气减水剂、泵送剂、早强剂、缓凝

30、剂、引气剂。外加剂按主要使用功能分为四类：1.改善混凝土拌合物流变性的外加剂，包括减水剂、泵送剂等；2.调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、速凝剂、早强剂等；3.改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂、阻锈剂和矿物外加剂等；4.改善混凝土其他性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂和着色剂等。 （2）常用混凝土外加剂的品种及应用1）减水剂减水剂是使用最广泛、品种最多的一种外加剂。按其用途不通，又可分为普通减水剂、高效减水剂、早强减水剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂、引气减水剂等。常用减水剂的应用见表2-3所示。常用减水剂的应用 表2-3种类类 别木质素萘系树脂系糖蜜系普通减水

31、剂高效减水剂早强减水剂缓凝减水剂主要品种木质素磺酸钙（木钙粉、M减水剂）、木钠、木镁等NNO、NF、建1、FDN、UNF、JN、HN、MF等SM长城牌、天山牌适宜掺量（占水泥重%）0.20.30.21.20.520.13减水量10%11%12%25%20%30%6%10%早强效果显著显著（7d可达28d强度）缓凝效果1-3h3h以上引气效果1%2%部分品种2%适用范围一般混凝土工程及大模板、滑模、泵送、大体积及雨期施工的混凝土工程适用于所有混凝土工程，更适于配制高强混凝土及自流平混凝土，泵送混凝土，冬期施工混凝土因价格昂贵，宜用于特殊要求的混凝土工程，如高强混凝土，早强混凝土，自流平混凝土等一

32、般混凝土工程 2）早强剂早强剂是能加速水泥水化和硬化，促进混凝土早期强度增长的外加剂。可缩短混凝土养护龄期，加快施工进度，提高模板和场地周转率。目前，常用的早强剂有氯盐类、硫酸盐类和有机胺类。氯盐类早强剂氯盐类早强剂主要有氯化钙（CaCl2）和氯化钠（NaCl），其中氯化钙是国内外应用最为广泛的一种早强剂。为了抑制氯化钙对钢筋的腐蚀作用，常将氯化钙与阻锈剂NaCl复合使用。硫酸盐类早强剂硫酸盐类早强剂包括硫酸钠（Na2SO4）、硫代硫酸钠（Na2S2O3）、硫酸钙（CaSO4）、硫酸钾（K2SO4）、硫酸铝Al2（SO2）3等，其中Na2SO4应用最广。有机胺类早强剂有机胺类早强剂有三乙醇胺、

33、三异丙醇胺等，最常用的是三乙醇胺。复合早强剂以上三类早强剂在使用时，通常复合使用。复合早强剂往往比单组分早强剂具有更优良的早强效果，渗量也可以比单组分早强剂有所降低。3）缓凝剂缓凝剂是可在较长时间内保持混凝土工作性，延缓混凝土凝结和硬化时间的外加剂。缓凝剂可分为无机和有机两大类。缓凝剂的品种有糖类（如糖钙）、木质素磺酸盐类（如木质素磺酸盐钙）、羟基羧酸及其盐类（如柠檬酸、酒石酸钠钾等）、无机盐类（如锌盐丶硼酸盐）等。缓凝剂适用于长时间运输的混凝土、高温季节施工的混凝土、泵送混凝土、滑模施工混凝土、大体积混凝土、分层浇筑的混凝土等；不适用于5以下施工的混凝土，也不适用于有早强要求的混凝土及蒸养混

34、凝土。4）引气剂引气剂是一种在搅拌过程中具有在砂浆或混凝土中引入大量、均匀分布的微气泡，而且在硬化后能保留在其中的一种外加剂。加入引气剂，可以改善混凝土拌合物的和易性，显著提高混凝土的抗冻性和抗渗性，但会降低弹性模量及强度。引气剂主要有松香树脂类、烧基苯磺盐酸类和脂醇磺酸盐类，其中松香树脂类中的松香热聚物和松香皂应用最多。引气剂适用于配制抗冻混凝土、泵送混凝土、港口混凝土、防水混凝土以及骨料质量差、泌水严重的混凝土，不适宜配置蒸汽养护的混凝土。5）膨胀剂膨胀剂是能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂。常用的膨胀剂种类有硫铝酸钙类、氧化钙类、硫铝酸-氧化钙类等。6）防冻剂防冻剂是能使混凝土在负温下硬

35、化并能在规定条件下达到预期性能的外加剂。常用防冻剂有氯盐类（氯化钙、氯化钠、氯化氮等）；氯盐阻锈类；氯盐与阻锈剂（亚硝酸钠）为主复合的外加剂；无氯盐类（硝酸盐、亚硝酸盐、乙酸钠、尿素等）。7）泵送剂泵送剂是改善混凝土泵送性能的外加剂。它由减水剂、调凝剂、引气剂、润滑剂等多种组分复合而成。8）速凝剂速凝剂是使混凝土迅速凝结和硬化的外加剂，能使混凝土在5min内初凝，10min内终凝，1h产生强度。速凝剂主要用于喷射混凝土、堵漏等。(三)砂 浆1、砌筑砂浆的分类及主要技术性质 （1）砌筑砂浆的分类 将砖、石、砌块等块材粘结成为砌体的砂浆称为砌筑砂浆，它由胶凝材料、细骨料、掺加料和水配制而成。根据所

36、用胶凝材料的不同，砌筑砂浆可分为水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆（包括水泥石灰砂浆、水泥黏土砂浆、石灰黏土砂浆、石灰粉煤灰砂浆等）等。 水泥砂浆强度高、耐久性和耐火性好，但其流动性和保水性差，施工相对较困难，常用于地下结构或经常受水侵蚀的砌体部位。 混合砂浆强度较高，且耐久性、流动性和保水性均较好，便于施工，容易保证施工质量，但不能用于地下结构或经常受水侵蚀的砌体部位。 石灰砂浆强度较低，耐久性差，但流动性和保水性较好，可用于砌筑较干燥环境下的砌体。 （2）砌筑砂浆的主要技术性质 砌筑砂浆的技术性质主要包括新拌砂浆的密度、和易性、硬化砂浆强度和对基面的粘结性、抗冻性、收缩值等指标，本文主要介绍新拌

37、砂浆的和易性和硬化砂浆的强度。 1） 新拌砂浆的和易性 新拌砂浆的和易性是指砂浆易于施工并能保证质量的综合性质。和易性包括流动性和保水性两个方面。砂浆的流动性（又称稠度），是指砂浆在自重或外力作用下产生流动的性能。流动性的大小用“沉入度”（mm）表示，通常用砂浆稠度测定仪测定。砂浆流动性的选择与砌体种类、施工方法及天气情况有关。流动性过大、砂浆太稀，过稀的砂浆不仅铺砌困难，而且硬化后强度降低；流动性过小，砂浆太稠，难于铺平。市政工程中一般砌筑砂浆的施工稠度（单位mm）砌 体 种 类施工稠度烧结普通砖砌体7090混凝土砖砌体、普通混凝土小型空心砌块砌体、灰砂砖砌体5070烧结多孔砖砌体、烧结空心

38、砖砌体、轻集料混凝土小型空心砌块砌体、蒸压加气混凝土砌块砌体6080石砌体3050 砂浆保水性是指，新拌砂浆能够保持内部水分不泌出流失的能力。保水性良好的砂浆水分不易流失，易于摊铺成均匀密实的砂浆层；反之，保水性差的砂浆，在施工过程中容易泌水、分层离析，使流动性变差；同时由于水分易被砌体吸收，影响胶凝材料的正常硬化，从而降低砂浆的粘结强度。砂浆的保水性用保水率（%）表示。一般砌筑砂浆的保水率（单位：%）砂 浆 种 类保 水 率水泥砂浆80水泥混合砂浆84预拌砂浆88 2）硬化砂浆的强度 砂浆的强度是以3个70.7mm70.7mm70.7mm的立方体试块，在温度205环境下静置24h后拆模,在温

39、度为202，相对湿度为90%以上的标准条件下养护至28d龄期后，用标准方法测得的抗压强度（MPa）算术平均值来评定的。 水泥砂浆及预拌砂浆的强度一般分为M5、M7.5、M10、M15、M20、M25、M30七个等级；水泥混合砂浆强度等级为M5、M7.5、M10、M15。2、砌筑砂浆的组成材料及其技术要求 （1）胶凝材料砌筑砂浆主要的胶凝材料是水泥，常用的水泥种类有普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和砌筑水泥等。砌筑砂浆用水泥的强度等级应根据砂浆品种及强度等级的要求进行选择。M15及以下强度等级的砌筑砂浆宜选用32.5级通用硅酸盐水泥或砌筑水泥；M15以上强度等级的砌筑砂浆宜选用42.5

40、级通用硅酸盐水泥。 （2）细骨料砌筑砂浆常用的细骨料为普通砂。除毛石砌体宜选用粗砂外，其他一般宜选用中砂。砂的泥含量不应超过5%。（3）水拌合砂浆用水应符合现行行业标准混凝土用水标准JGJ 63-2006的规定。应选用不含有害杂质的纯净水来拌制砂浆。(4)掺加料为了改善砂浆的和易性和节约水泥，可在砂浆中加入一些无机掺加料，如石灰膏、电石膏、粉煤灰等。生石灰熟化成石灰膏时，应用孔径不大于3mm3mm的网过滤，熟化时间不得少于7d；磨细生石灰粉的熟化时间不得少于2d。沉淀池中贮存的石灰膏，应采取防止干燥、冻结和污染的措施。严禁使用脱水硬化的石灰膏。制作电石膏的电石渣应用孔径不大于3mm3mm的网过

41、滤，检验时应加热至70并保持20min，没有乙炔气味后，方可使用。消石灰粉不得直接用于砌筑砂浆中。石灰膏和电石膏试配时的稠度应为1205mm。粉煤灰的品质指标应符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T1596-2005. （5）外加剂为了使砂浆具有良好的和易性及其他施工性能，可在砂浆中掺入某些外加剂，如有机塑化剂、引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等。(四)石材、砖、砌块1、砌筑用石材的分类、相关性能及应用（1）岩石的分类：地质学将组成地壳的岩石分成三大岩类即火成（岩浆）岩、沉积岩及变质岩。岩 浆 岩 冷却 重熔 凝固 再生 流水等侵蚀 变质 岩 浆 固结成岩 作用 重熔 重熔再生 再生 变 质 岩

42、沉 积 岩 变质作用 风化侵蚀搬运堆积 市政工程建设用石材一般为花岗岩和大理岩分属于火成岩和变质岩。要求其质地坚实，无风化剥层和裂纹，饱和抗压强度应大于或等于120MPa，饱和抗折强度应大于或等于9MPa。在工程应用上，按加工后的外形规则程度分为料石和毛石两类，而料石又可分为细料石、粗料石和毛料石。（2）石材的主要性能:、单轴抗压强度单轴抗压强度试验时测定规则形状岩石试件单轴抗压强度的方法，主要用于岩石的强度分级和岩性描述，是岩石力学性质的主要指标之一。试样送样规格及数量：建筑地基的岩石试验，采用圆柱体作为标准试件，直径50mm2mm，高径比为2:1 。每组6个试件；砌体工程（桥梁工程、挡土墙

43、、边坡）用石料试验，采用立方体试件，边长为70mm2mm，每组试件共6个；路面工程用石料试验采用圆柱体或立方体试件，其直径或边长和高均为50mm2mm，每组试件共6个；有显著层理的岩石，分别沿平行和垂直层理方向各取试件6个，进行试验。单轴抗压强度试验，是将准备好的石材试件，在压力机上以0.51MPa/s的速率进行加荷，其破坏强度为试件的抗压强度。抗冻性能岩石的抗冻性是用来评估岩石在饱和状态下受经受规定次数的冻融循环后抵抗破坏的能力，岩石抗冻性对于不同的工程环境气候有不同的要求。冻融次数规定：在严寒地区（最冷月的月平均气温低于-15）为25次；在寒冷地区（最冷月的月平均气温低于-15-5）为15次； 南京地区一般参照寒冷地区的岩石抗冻性试验。判断石材抗冻性能好坏有三个指标，即冻融后强度变化、质量损失、外形变化。一般认为，抗冻系数大于75%，质量损失率小于2%时，为抗冻性好的岩石；吸水率小于0.5%,软化系数大于0.75以及饱水系数小于0.8的岩石，具有足够的抗冻能力。同产地石材至少抽取一组试件进行抗压强度试验（每组试件不小于6个）；在潮湿和浸水地区使用的石材，应各增加一组抗冻性能指标和软化系数试验的试件。（3） 石材在市政工程中的应用岩石作为建筑材料中的主要材料之一被广泛地应用于建设工程中，不同种类