5建筑材料课件优秀PPT.ppt
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1、 3.1 3.1 建筑材料的基本性质建筑材料的基本性质 3.1.1 3.1.1 材料的物理性质材料的物理性质一、密度、表观密度、积累密度一、密度、表观密度、积累密度 密密 度度 ,表观密度表观密度 积累密度积累密度二、密实度与孔隙率二、密实度与孔隙率 密实度是指材料体积内被固体物质所填充的程度;孔密实度是指材料体积内被固体物质所填充的程度;孔隙率是指材料体积内,孔隙体积所占的比例。即隙率是指材料体积内,孔隙体积所占的比例。即三、填充率和空隙率三、填充率和空隙率 填填充充率率 是是指指散散粒粒材材料料在在积累累体体积中中,被被颗粒粒填填充充的的程程度。空隙率度。空隙率 P P是是颗粒之粒之间的空
2、隙所占的空隙所占积累体累体积的比例。即的比例。即 3.1.2 3.1.2 材料的力学性质材料的力学性质 一、变形性质 弹性变形:外力除去后可完全消逝的变形。塑性变形:外力除去后不能消逝的变形。脆性材料:材料在破坏前有明显的塑性变形者。塑性材料:材料在破坏前无明显的塑性变形者。弹性模量:徐变与松弛:在长期不变外力作用下,变形渐渐增大的现象叫徐变;在长期荷载作用下,如总变形不变,而引起应力渐渐降低的现象,成为应力松弛。二、材料的强度二、材料的强度 理论强度:按材料结构质点引力计算的强度,一般都很理论强度:按材料结构质点引力计算的强度,一般都很高。高。实际强度:按材料在荷载下实际具有的强度。一般远远
3、实际强度:按材料在荷载下实际具有的强度。一般远远低于理论强度,缘由是材料内部都存在很多缺陷。低于理论强度,缘由是材料内部都存在很多缺陷。通常意义上的强度是指材料的实际强度,常用强度有:通常意义上的强度是指材料的实际强度,常用强度有:压、拉、弯、剪强度。压、拉、弯、剪强度。三、其他性质三、其他性质脆性:外力下,直到断裂前都不出现明显塑性变形性质。脆性:外力下,直到断裂前都不出现明显塑性变形性质。韧韧性性:在在冲冲击击、振振动动荷荷载载下下,材材料料能能承承受受很很大大变变形形而而不不致致破破坏坏的性质。的性质。乏乏累累极极限限:交交替替荷荷载载作作用用下下,应应力力也也随随时时间间作作交交替替变
4、变更更,这这种种应应力力超超过过某某一一限限度度而而长长期期反反复复会会造造成成材材料料的的破破坏坏,这这个个限限度度叫做乏累极限。叫做乏累极限。硬度:受外界物质的摩擦作用而减小质量和体积的现象。硬度:受外界物质的摩擦作用而减小质量和体积的现象。磨损:同时受摩擦和冲击两种作用,而减小质量和体积的现象磨损:同时受摩擦和冲击两种作用,而减小质量和体积的现象3.3.1.3 材料与水有关的性质材料与水有关的性质 一、亲水性与憎水性一、亲水性与憎水性 材材料料很很快快将将水水吸吸入入内内部部或或使使水水在在材材料料表表面面散散开开来来,这这种种与与水水的的亲和性称为亲水性。亲和性称为亲水性。材材料料不不
5、吸吸水水或或使使水水呈呈珠珠状状存存在在于于材材料料表表面面,这这种种不不易易被被润润湿湿的的性质成为憎水性。性质成为憎水性。二、吸水性与吸湿性二、吸水性与吸湿性材料在水中能吸取水分的性质称为吸水性,用吸水率表示;材料在水中能吸取水分的性质称为吸水性,用吸水率表示;质量吸水率质量吸水率体积吸水率体积吸水率 材料在空气中,能自发地吸取空气中的水分的性质称为吸湿性,用含水率表示:材料在气干状态下的含水率,称为平衡含水率,在饱和面干状态状下的含水率即为吸水率。三、耐水性 是指材料长期处于水的作用下不破坏,其强度也不严峻降低的性质,用软化系数表示:四、抗渗性与抗冻性四、抗渗性与抗冻性(一)抗渗性(一)
6、抗渗性 是指材料抗拒压力水渗透的性质,表示方法有二种。是指材料抗拒压力水渗透的性质,表示方法有二种。一是渗透系数一是渗透系数 ,二是抗渗标号,二是抗渗标号 (二)抗冻性(二)抗冻性 是是指指材材料料在在水水饱饱和和状状态态下下,抗抗拒拒多多次次冻冻融融循循环环而而不不破破坏坏,同同时强度也不严峻降低的性质。表示方法也有二种:时强度也不严峻降低的性质。表示方法也有二种:一是抗冻标号一是抗冻标号 ,二是冻融二是冻融1515次失重率是否满足要求。次失重率是否满足要求。测试抗冻标号有慢冻、快冻两种方法。测试抗冻标号有慢冻、快冻两种方法。3.1.4 3.1.4 材料的热工性能材料的热工性能 材料传导热量
7、的性能称为导热性。其大小用导热系数表示:比热表示1g材料温度上升(或降低)1K时所吸取(或放出)的热量。1-5 1-5 材料的耐久性材料的耐久性 是指材料在运用过程中,能长期抗拒各种环境因素而不破坏,且能保持原有性质的性能。环境因素有:提高耐久性措施:一是提高材料本身的密实性;二是在材料表面覆盖。胶凝材料是指经过自身的物理化学作用后,能够由浆体变成固体的物质。运用的目的主要是胶结散粒材料和块体材料。3.2 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料分类 1、按化学成分 有机胶凝材料:如沥青类、橡胶类等;无机胶凝材料:如石灰、石膏、水泥等。2、无机胶凝材料按硬化条件 气硬性胶凝材料:只能在大气中硬化,并且只能
8、在大气中保持确定的强度。如石灰、石膏。水硬性胶凝材料:既能在大气中凝合硬化并增加其强度,而且能更好地在水中凝合硬化增加强度的胶凝材料。典型的代表是水泥。3.2.1 石灰一、石灰的生产工艺概述 主要原料:石灰石,其主要化学成分CaCO3 MgCO3以及杂质 生产过程:CaCO3在1000下加热生成 CaO和CO2。生石灰分类1、优质生石灰:洁白或带灰色,密度轻,一般8001000kg/m32、过火石灰:水化速度慢,体积膨化,产生“崩裂”现象,过火石灰表面有裂缝或玻璃状的外壳,体积收缩明显,颜色呈灰黑色,密度大3、欠火石灰:含有未烧透的内核,效率低,粘结力差,颜色呈深灰色。二、石灰的熟化1、熟化过
9、程CaO+H2O Ca(OH)2+64.9KJ/mol熟化过程应留意加水量、平安、烧伤、烫伤等2、有关陈伏的概念石料熟化后,必需在隔绝空气的条件下,放置两个星期以上的时间,方可运用。这个过程叫做陈伏。石灰陈伏的目的是为了消退过火石灰的危害。3、加水量不同,将会得到不同的熟石灰熟石灰粉:加水适量,消化不结团石灰膏:加水量较多,熟石灰呈半固态。石灰乳:加水量更多一些,熟石灰呈流态。4、将生石灰磨细成生石灰粉,则可不必预先熟化、陈状,可干脆运用,可节约场地,改善施工环境,但成本高,存期不能过长三、石灰的硬化1、干燥硬化和结晶硬化石灰中水分不断挥发,形成熟石灰结晶。在该过程中,石灰强度增长不明显2、碳
10、化硬化Ca(OH)2+CO2+nH2O Ca CO3+(n+1)H2O该反应必需有水分存在时才能进行,且反应速度缓慢四、石灰的技术要求和技术标准(一)技术要求1、有效CaO和MgO的含量2、生石灰产浆量和未消化颗粒含量3、二氧化碳(CO2)含量即未分解的CaCO3的含量4、消石灰粉游离水含量 游离水可使石灰碳化,从而影响质量5、细度 用0.9mm及0.125mm的筛进行筛分试验,测定筛余量(二)石灰的技术标准见教材中表2-1、2-2、2-3、2-4五、石灰的应用及储存(一)石灰的特点1、可塑性好2、强度低 28d的强度只有0.20.5mpa3、耐水性差 因Ca(OH)2易溶于水4、体积收缩大水
11、分挥发,体积收缩,故石灰一般不宜单独运用,必需掺入骨料(如砂)或纤维材料等,起到抗收缩开裂的作用(二)石灰的应用1、制作石灰乳 作用室内粉刷涂料2、配制砂浆 一般不用消石灰粉3、配制灰土或三合土:是良好的建筑物基础和道路热层(三)石灰的储存1、防潮,不同易燃物品混存、混运2、如须要较长时间贮存生石灰,则应将其消化后存放,并使表面隔绝空气,以防碳化。3.2.2 3.2.2 建筑石膏建筑石膏 一、生产一、生产 留意:加热温度不易高于留意:加热温度不易高于 。二、硬化二、硬化 三、应用三、应用 石石膏膏应应用用于于室室内内装装饰饰、抹抹灰灰、粉粉刷刷,还还常常用用来来制制造造石石膏膏板板和石膏制品。
12、和石膏制品。石膏板是很好的一种装饰、绝热、吸声材料。石膏板是很好的一种装饰、绝热、吸声材料。3.3.2 2.3 3 水玻璃水玻璃 水玻璃,又名泡化碱,成分硅酸钠的水溶液。影响水玻璃粘性和强度的主要因素:一是硅酸盐模数n ,二是密度。愈大,粘性愈大;密度愈大,粘性愈好。水玻璃应用:1、加固土壤,提高地基承载实力;2、涂刷材料表面,提高建筑物抗风化实力;3、配制防水剂,用于赌漏;4、配制水玻璃矿渣砂浆,修补砖墙裂缝;5、配制特地用途的砂浆和砼。按GB4131-84水泥命名原则,用于一般土木工程的水泥为通用水泥,如硅酸盐水泥,一般水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥,又号称五大水泥;适用特地用途的
13、水泥称为专用水泥如道路水泥,砌筑水泥,油井水泥等;具有比较突出的某种性能的水泥,称为特性水泥,如快硬水泥,抗硫酸盐水泥,低热水泥等。每种水泥又按其胶砂强度的大小,分为若干强度等级。3.3 水泥水泥3 3.3 3.1.1 硅酸盐水泥硅酸盐水泥一、定义一、定义 定义:凡由硅酸盐水泥熟料、石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥。代号,又分两种,不掺混合材的称 ,掺5%混合材称 。二、原料与生产二、原料与生产三、矿物成分及作用三、矿物成分及作用 水化速度水化速度 快快 慢慢 最快最快 快快28d28d水化热水化热 多多 少少 最多最多 中中强度强度 高高 早低、后高早低
14、、后高 低低 低低四、凝合硬化四、凝合硬化 过程:过程:水泥石结构:未水化的水泥颗粒水泥石结构:未水化的水泥颗粒+水泥凝胶水泥凝胶+毛细孔(含水)毛细孔(含水)影影响响因因素素:矿矿物物成成分分、细细度度、用用水水量量、养养护护温温度度、湿湿度度、时时间。间。五、主要技术性质五、主要技术性质1 1、密度:、密度:松堆密度:松堆密度:2 2、细度、细度 ,规规定定 水水泥泥比比表表面面积积 ,其其他他水泥水泥 3 3、标准稠度及用水量:、标准稠度及用水量:测值:一般测值:一般 4 4、凝合时间、凝合时间 规定:5、体积安定性 水泥安定性是指水泥浆体在凝合硬化过程中体积变更的稳定性(匀整性),规定
15、检验必需合格。6、水化热 对大体积砼有要求。7、强度与强度等级 水泥的强度是由水泥胶砂强度试验,通过测定3天和28天地抗压和抗折强度值,将硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R共六个等级(R为早强型)。六、水泥石的侵蚀与防止六、水泥石的侵蚀与防止类型:溶出型,硫酸盐、镁盐、碳酸盐、酸性,强碱3.3.2 3.3.2 掺混合材料的硅酸混合材料的硅酸盐水泥水泥 定义:凡在硅酸盐水泥熟料中,掺入确定量的混合材料和适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料,称为混合材水泥。意义:节约水泥熟料,提高产量,降低成本,调整标号,改善性能;还可利用工业废料,节约粘土和岩石资源。
16、常用活性混合材有矿渣、火山灰、粉煤灰。一、一般硅酸盐水泥 代号 ,生产特点:在硅酸盐水泥熟料中加入 的混合材,技术要求:终凝时间小于 二、矿渣水泥 代号 P.S,混合料掺量 。火山灰水泥 代号 P.P ,混合料掺量 。火山灰水泥 代号 P.F,混合料掺量 。技术要求:终凝时间小于 3.3.3 3.3.3 特性水泥和专用水泥特性水泥和专用水泥 一、特性水泥一、特性水泥1、快硬水泥、双快水泥:适用于抢修、军工、堵漏及冬季施工。2、抗硫酸盐水泥适用于有硫盐侵蚀的工程。3、白色及彩色水泥适用于装饰及装修工程。4、膨胀水泥和自应力水泥 膨胀水泥用于补偿收缩砼、防渗层、构件接缝、加固、修补等。自应力水泥用
17、于制造钢筋砼压力管及配件。5、膨胀水泥 适用于大体积砼工程。6、高铝水泥 适用于抢修工程、冬季施工、耐腐蚀工程、耐热砼。特殊要留意:高铝水泥不能高温养护。不能与硅酸盐类水泥混用。二、专用水泥1、大坝水泥中热水泥:用于大坝溢流面。低热矿渣水泥:用于大体积砼内部。2、道路水泥用于机场跑道、道路路面等工程。3、砌筑水泥适用于工民建砌筑砂浆。3.3.4 3.3.4 水泥的水泥的应用用 一、水泥品种选择一、水泥品种选择 考虑:(考虑:(1 1)环境条件。)环境条件。(2 2)工程特点。)工程特点。(3 3)砼部位。)砼部位。二、水泥强度等级选择二、水泥强度等级选择 原原则则:高高标标号号水水泥泥用用于于
18、配配制制高高强强砼砼,低低标标号号水水泥泥用用于于配配制制低低标标号号砼砼或或砌筑砂浆。砌筑砂浆。一一般般C60C60以以下下水水泥泥强强度度为为混混凝凝土土强强度度等等级级的的1.51.52.02.0倍倍,大大于于等等于于C60C60时时,取取0.90.91.5 1.5 倍,砼工作性较好,比较经济。倍,砼工作性较好,比较经济。三、水泥的验收三、水泥的验收 包括标记验收、数量验收、外观质量验收。包括标记验收、数量验收、外观质量验收。3.3.5 3.3.5 水泥的运输与保管水泥的运输与保管一、水泥的储运一、水泥的储运1 1、留意防潮、留意防潮,存放袋装水泥时,地面垫板离地存放袋装水泥时,地面垫板
19、离地30cm30cm。2 2、不同品种、标号和出厂日期的水泥应分别储运,并应考虑先存先用。、不同品种、标号和出厂日期的水泥应分别储运,并应考虑先存先用。3 3、水泥的储存期为、水泥的储存期为3 3个月,运用个月,运用3 3个月以上的水泥,必需重新检验其强度。个月以上的水泥,必需重新检验其强度。二、受潮鉴别和处理二、受潮鉴别和处理1 1、无结块,烧失量小于、无结块,烧失量小于5%,5%,按原标号运用。按原标号运用。2 2、有结粒,手捏可碎,烧矢量、有结粒,手捏可碎,烧矢量 4%-6%,4%-6%,强度损失强度损失 15%-20%,15%-20%,约降低一个标号。约降低一个标号。3 3、有结块且较
20、硬,烧矢量、有结块且较硬,烧矢量 6%-8%,6%-8%,表明水泥已严峻受潮,强度表明水泥已严峻受潮,强度损失约损失约 50%,50%,筛除硬块,用于抹面砂浆。筛除硬块,用于抹面砂浆。4 4、结块坚硬,烧矢量大于、结块坚硬,烧矢量大于 8%,8%,表明水泥已经失效。表明水泥已经失效。三、水泥质量的仲裁处理凡细度、终凝时间、不溶物和烧矢量中有一项或混合材掺量过量、强度低于规定标号时,水泥为不合格品。用户须要水泥试验报告时,水泥厂应在水泥发货之日起7日内寄发除28d强度以外的各项试验结果,28d强度应在发货之日起32日内补报。水泥质量问题仲裁检验时,水泥厂同一编号水泥封存样进行。仲裁检验由国家指定
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