土木工程专业概论罗福午土木工程材料.pptx

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1、、养护条件、养护条件(温度、湿度温度、湿度)的影响的影响 水泥水化、凝结硬化时须水分足够，养护期保持潮湿状水泥水化、凝结硬化时须水分足够，养护期保持潮湿状态有利早期强度发展，缺水会导致水泥水化停止，出现干态有利早期强度发展，缺水会导致水泥水化停止，出现干粉或产生裂缝粉或产生裂缝 养护还应温度合适养护还应温度合适,温度升高水化加快温度升高水化加快,早期强度发展也早期强度发展也快快,若硬化时温度较低若硬化时温度较低,水化速度会减慢水化速度会减慢,但不影响最终强度但不影响最终强度 00以下水结冰后以下水结冰后,水泥水化停止水泥水化停止、龄期的影响、龄期的影响 水泥强度随龄期增长而增加，一般水泥强度随

2、龄期增长而增加，一般2828天内强度发展较快，天内强度发展较快，2828天后进入缓慢强度发展期天后进入缓慢强度发展期 水泥强度何时停止发展，目前尚无科学数据证明水泥强度何时停止发展，目前尚无科学数据证明第1页/共54页、拌和用水量的影响、拌和用水量的影响 水泥用量不变水泥用量不变,增加拌水量增加拌水量,会增加硬化水泥石中的毛细孔，会增加硬化水泥石中的毛细孔，强度下降强度下降 增加拌水量增加拌水量,还会增加水泥凝结时间还会增加水泥凝结时间;但用水少不满足水但用水少不满足水化反应所需用水量，也降低水泥强度化反应所需用水量，也降低水泥强度、贮存条件的影响、贮存条件的影响 水泥应干燥防潮贮存，贮存不当

3、水泥应干燥防潮贮存，贮存不当,水泥受潮结块会严重降低水泥受潮结块会严重降低强度强度 水泥不宜久存、有效贮存期为水泥不宜久存、有效贮存期为3 3个月个月 即使贮存良好，受空气中水分和即使贮存良好，受空气中水分和COCO2 2作用也会发生缓慢水化和碳化，作用也会发生缓慢水化和碳化，3 3个月强度约个月强度约10102929，6 6个月个月低低15153030，1 1年后年后25254040第2页/共54页、常用水泥的特性、常用水泥的特性 、硅酸盐水泥、硅酸盐水泥 混合材料掺量很少，特性基本由水泥熟料确定：混合材料掺量很少，特性基本由水泥熟料确定：水化凝结硬化快，早期强度高水化凝结硬化快，早期强度高

4、 抗冻性好，干缩小抗冻性好，干缩小 水化过程中的水化热大水化过程中的水化热大 耐腐蚀和耐热性能差耐腐蚀和耐热性能差 、普通硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 硅酸盐水泥熟料中掺一定比例混合材料制成硅酸盐水泥熟料中掺一定比例混合材料制成 (掺混合材料的掺混合材料的主要作用主要作用:改变水泥强度等级分布改变水泥强度等级分布)性能、应用范围与同等级硅酸盐水泥相近性能、应用范围与同等级硅酸盐水泥相近,与其相比：与其相比：早期硬化速度较慢早期硬化速度较慢(3d(3d、7d7d抗压强度稍低抗压强度稍低)抗冻性和耐磨性能也稍差抗冻性和耐磨性能也稍差第3页/共54页、矿渣硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥 硅酸盐水泥熟料中掺

5、入粒化高炉矿渣制成硅酸盐水泥熟料中掺入粒化高炉矿渣制成 与硅酸盐水泥相比：与硅酸盐水泥相比：凝结硬化慢凝结硬化慢(水化分两步进行水化分两步进行),),早期强度低早期强度低;后期强度发展快，后期强度发展快，能赶上甚至超过硅酸盐水泥能赶上甚至超过硅酸盐水泥水化热低水化热低(适用大体积混凝土工程适用大体积混凝土工程),),耐热性好耐热性好(用于耐热混凝土工程用于耐热混凝土工程)碱度低碱度低,抗碳化能力差抗碳化能力差,抗溶出性侵蚀及硫酸盐侵蚀能力强抗溶出性侵蚀及硫酸盐侵蚀能力强干缩性较大，抗渗抗冻性和抗干湿交替作用性能均较差干缩性较大，抗渗抗冻性和抗干湿交替作用性能均较差 (不宜用于有抗渗要求工程中不

6、宜用于有抗渗要求工程中)水化硬化过程对环境温度、湿度条件较敏感水化硬化过程对环境温度、湿度条件较敏感 (低温凝结硬化慢、湿热条件下强度发展快，适于用蒸压养护低温凝结硬化慢、湿热条件下强度发展快，适于用蒸压养护)第4页/共54页、火山灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥 与矿渣水泥有许多性能共同点：与矿渣水泥有许多性能共同点：、水化反应分两步进行，早期强度低，后期强度增长率、水化反应分两步进行，早期强度低，后期强度增长率大大 、水化热低，耐蚀性强，抗冻性差，易碳化等、水化热低，耐蚀性强，抗冻性差，易碳化等 、硬化时干缩较矿渣水泥更显著，干热环境中易产生干硬化时干缩较矿渣水泥更显著，干热环境中易产生干缩

7、裂缝缩裂缝(使用时须加强养护，使其在较长时间内保持潮湿状态使用时须加强养护，使其在较长时间内保持潮湿状态)、颗粒较细颗粒较细,泌水性小泌水性小,抗渗性高抗渗性高(用于有抗渗要求的混凝土工用于有抗渗要求的混凝土工程程)、粉煤灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥 一种火山灰质混合材料，实质就是火山灰水泥一种火山灰质混合材料，实质就是火山灰水泥 性能与火山灰水泥相似，性能与火山灰水泥相似，主要特点主要特点:、干缩性较小，抗裂性较好、干缩性较小，抗裂性较好 、颗粒致密，吸水少且成球形，配制的混凝土和易性好、颗粒致密，吸水少且成球形，配制的混凝土和易性好第5页/共54页、复合硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥 由硅酸

8、盐水泥、两种或以上规定的混合材料、适由硅酸盐水泥、两种或以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶泥材料量石膏磨细制成的水硬性胶泥材料 特性与所掺混合材料的种类、掺量及相对比例有关特性与所掺混合材料的种类、掺量及相对比例有关 总体上特性与矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥均有总体上特性与矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥均有不同程度的相似不同程度的相似 特殊要求工程特殊要求工程(如紧急抢修、耐热耐酸、新旧混凝土搭如紧急抢修、耐热耐酸、新旧混凝土搭接等接等)上述硅酸盐系列水泥都不能满足要求。上述硅酸盐系列水泥都不能满足要求。用其他如高铝水泥、快硬水泥和快凝快硬水泥用其他如高铝水泥、快硬水泥和快凝

9、快硬水泥(双快水泥双快水泥)、白色硅酸盐水泥白色硅酸盐水泥(白水泥白水泥)和膨胀水泥等和膨胀水泥等第6页/共54页特种水泥特种水泥（满足特殊要求的水泥）1.快硬硅酸盐水泥其初凝时间不得早于45min，终凝时间不迟于10h。由于快硬水泥凝结硬化快，故可用来配制早强、高标号混凝土，适用于紧急抢修工程、低温施工工程和高标号混凝土预制件等。这种水泥水化放热量大而迅速，不适合用于大体积混凝土工程。2.快凝快硬硅酸盐水泥 凝结快、小时强度增长快的水硬性胶凝材料，称为快凝快硬硅酸盐水泥（简称为双快水泥）。双快水泥初凝不得早于10min，终凝不得迟于60min。主要用于军事工程、机场跑道、桥梁、隧道和涵洞等紧

10、急抢修工程。第7页/共54页 3.白色硅酸盐水泥 白水泥强度高，色泽洁白，可配制彩色砂浆和涂料、白色或彩色混凝土、水磨石、斩假石 等，用于建筑物的内外装修。白水泥也是生产彩色水泥的主要原料。4.高铝水泥以铝酸钙为主，氧化铝含量约50。高铝水泥是一种快硬、高强、耐热及耐腐蚀的胶凝材料。主要特性有：早期强度高、耐高温和耐腐蚀。高铝水泥主要用于工期紧急的工程。5.膨胀水泥 膨胀水泥是在硬化过程中不但不收缩，而且有不同程度的膨胀。膨胀水泥除了具有微膨胀性能外，也具有强度发展快，早期强度高的特点。第8页/共54页2.2.混凝土与砂浆混凝土与砂浆 混凝土 混凝土也称砼，是当代最主要的土木工程材料之一。它是

11、由胶结材料，骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。第9页/共54页 1、按胶凝材料分：普通混凝土(水泥混凝土)沥青混凝土 石膏混凝土 聚合物混凝土等 2、按表观密度分：重混凝土 (2600 kg2600 kgm)m)普通混凝 土 轻混凝 土 (2600 kg2600 kgm)m)混凝土的分类 第10页/共54页 3、按使用功能分：结构用混凝土 道路用混凝土 水工混凝土 耐热混凝土 耐酸混凝土 防辐射混凝土等 4、按施工工艺分：喷射混凝土 泵送混凝 振动灌浆混凝土等第11页/共54页由水泥、

12、粗骨料（碎石或卵石)、细骨料(砂)和水拌合，经硬化面成的一种人造石材 砂、石在混凝土中起骨架作用，抑制水泥的收缩；砂、石在混凝土中起骨架作用，抑制水泥的收缩；水泥和水形成水泥浆水泥和水形成水泥浆,包裹在粗细包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙骨料表面并填充骨料间的空隙,硬化前硬化前起润滑作用起润滑作用,使混凝土拌合物具有良好使混凝土拌合物具有良好工作性能工作性能,硬化后将骨料胶结一起形成硬化后将骨料胶结一起形成坚固整体。坚固整体。掺入适量外加剂和掺合料，能改善 混凝土的某些特性 1 1、普通混凝土、普通混凝土石子砂子水泥浆气孔第12页/共54页混凝土内合理配置钢筋,共同承受荷载(1867(18

13、67，第，第1 1次飞跃次飞跃)克服砼抗拉强度低的弱点，发挥砼抗压强度高和钢筋抗拉强度高的特克服砼抗拉强度低的弱点，发挥砼抗压强度高和钢筋抗拉强度高的特点点预应力混凝土(预应力钢筋混凝土预应力钢筋混凝土)（1928,1928,第第2 2次飞跃）次飞跃）通过张拉钢筋，产生预应力(用预先压应力抵消荷载下的拉用预先压应力抵消荷载下的拉应力应力)提高制品或构件的抗拉能力，减少或推迟混凝土裂缝出现，充分利用高强材料 提高抗裂度、刚度和耐久性、减轻自重，节约材料等预应力的产生 按张拉钢筋方法分：机械法、电热法和化学法 按施预应力顺序分：先张法和后张法 2 2、钢筋砼和预应力钢筋砼、钢筋砼和预应力钢筋砼第1

14、3页/共54页2 2、钢筋砼和预应力钢筋砼、钢筋砼和预应力钢筋砼 钢筋混凝土的优点：钢筋混凝土的优点：1 1）两种材料结合一起使用，构件受压部分用混凝土，受拉部分）两种材料结合一起使用，构件受压部分用混凝土，受拉部分用钢筋，大大提高构件载力。承受较大荷载后往往不再折断用钢筋，大大提高构件载力。承受较大荷载后往往不再折断2 2）两种材料均容易得到，价格也较低）两种材料均容易得到，价格也较低3 3）混凝土热传导性差，钢筋在其包裹保护下，不会因钢筋温度）混凝土热传导性差，钢筋在其包裹保护下，不会因钢筋温度快速升高而达危险程度，耐火性较好快速升高而达危险程度，耐火性较好4 4）抗土壤和大气腐蚀的耐久性

15、好，无生物腐蚀，混凝土强度随）抗土壤和大气腐蚀的耐久性好，无生物腐蚀，混凝土强度随时间增长而增长，混凝土的弱碱性保护其内钢筋不被锈蚀时间增长而增长，混凝土的弱碱性保护其内钢筋不被锈蚀5 5）钢筋混凝土可根据构件受力，合理配置钢筋和确定混凝土强）钢筋混凝土可根据构件受力，合理配置钢筋和确定混凝土强度等级，从而达到经济合理度等级，从而达到经济合理第14页/共54页 为满足工程的特殊用途，使用采用新型材料、工业废料或采用新的工艺制成（特种水泥混凝土）、轻骨料混凝土、轻骨料混凝土 (轻质砼、轻骨料砼轻质砼、轻骨料砼)用轻质粗骨料、轻质细骨料(或普通砂或普通砂)、水泥和水配制而成（干表观密度（干表观密度

16、 1 950 kg1 950 kgmm）分三大类分三大类(原材料与制造方法不同原材料与制造方法不同)：轻集料混凝土（用于保温的围护结构或用于承重构件或结轻集料混凝土（用于保温的围护结构或用于承重构件或结构）构）多孔混凝土（常用作屋面板材料和墙体材料）多孔混凝土（常用作屋面板材料和墙体材料）无砂大孔混凝土（吸湿性、导热系数小，保温性能好，宜无砂大孔混凝土（吸湿性、导热系数小，保温性能好，宜作墙体材料）作墙体材料）3 3、特种混凝土、特种混凝土第15页/共54页 、纤维增强混凝土、纤维增强混凝土（简称（简称FRC)FRC)由不连续短纤维由不连续短纤维（韧性及抗拉强度较高）（韧性及抗拉强度较高）均匀

17、分散均匀分散于水泥混凝土基材中于水泥混凝土基材中（与水泥浆基材形成的粘结较牢固、（与水泥浆基材形成的粘结较牢固、相互交叉和牵制的纤维网）相互交叉和牵制的纤维网）形成形成 抗拉、抗弯、抗裂、抗疲劳、抗振及抗冲击能力提高，抗拉、抗弯、抗裂、抗疲劳、抗振及抗冲击能力提高，可克服混凝土抗拉强度低、抗裂性能差、脆性大的缺点可克服混凝土抗拉强度低、抗裂性能差、脆性大的缺点 机场跑道机场跑道 +路面及桥面，预制桩基础，薄层结构，隧道路面及桥面，预制桩基础，薄层结构，隧道衬砌及覆面，防波堤，海洋构筑物，薄壁结构，承受高温衬砌及覆面，防波堤，海洋构筑物，薄壁结构，承受高温或低温的结构，防爆防裂结构，有较高抗震要

18、求的结构等或低温的结构，防爆防裂结构，有较高抗震要求的结构等3 3、特种混凝土、特种混凝土第16页/共54页 、聚合物混凝土：以有机聚合物作为组成材 (有三种有三种)聚合物浸渍混凝土(简称简称PIC)PIC)聚合物水泥混凝土(简称简称PCC)PCC)聚合物胶结混凝土(简简称称PC)PC)、自密实混凝土 (不用机械振捣，无噪音不用机械振捣，无噪音)大流动度砼、可自行密实填充到一角落 硬化后有很高强度 3 3、特种混凝土、特种混凝土第17页/共54页 、高强混凝土 强度等级强度等级 C60C60的混凝土的混凝土用于桥梁、轨枕、高层建筑基用于桥梁、轨枕、高层建筑基础与柱、输水管道、预应力管桩等础与柱

19、、输水管道、预应力管桩等 高强混凝土特点：高强混凝土特点：强度高、耐久性好、变形小、抗冻性和耐蚀性较好强度高、耐久性好、变形小、抗冻性和耐蚀性较好 能适应工程结构向大跨、重载、高耸发展和承受恶劣环境的能适应工程结构向大跨、重载、高耸发展和承受恶劣环境的需要。有明显工程效益和经济效益，推广应用十分重要需要。有明显工程效益和经济效益，推广应用十分重要 随强度等级随强度等级，混凝土抗拉强度与抗压强度的比值，混凝土抗拉强度与抗压强度的比值，混，混凝土脆性凝土脆性，可靠度，可靠度 需研究开发高效外加剂来改善性能需研究开发高效外加剂来改善性能3 3、特种混凝土、特种混凝土第18页/共54页 、碾压混凝土：

20、用较普通混凝土量少的水泥和水(小水灰小水灰比比)，有时还大量掺入工业废渣，用碾压设备压实 价廉、施工效率高、抗渗性和抗冻性好 碾压混凝土路面造价比水泥混凝土路面降低1010一一2020 道路或机场路面或路面基层，水坝等大体积混凝土材料 、硅粉混凝土：抗渗能力强，抗冲、耐磨、抗蚀能力强 龙羊峡水电站和葛洲坝泄水闸的修补工程3 3、特种混凝土、特种混凝土第19页/共54页 、粉煤灰混凝土：用粉煤灰硅酸盐水泥拌制或掺有粉煤灰的混凝土 具有环保效益和经济效益 可应用于大体积混凝土、耐腐蚀混凝土、水工混凝土、碾压混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、蒸养混凝土，高强混凝土结构等 、其他混凝土：防水混凝土、耐酸

21、混凝土、耐火混凝土、防辐射混凝土、自应力混凝土等3 3、特种混凝土、特种混凝土第20页/共54页混凝土外加剂为改善混凝土性能，拌制混凝土时掺入的的物质 掺量掺量 水泥重量的水泥重量的5 5(特殊情况除外特殊情况除外)外加剂掺量虽小，技术经济效果显著，是混凝土的重要组成外加剂掺量虽小，技术经济效果显著，是混凝土的重要组成部分，应用会愈来愈广部分，应用会愈来愈广按主要功能外加剂分四类：按主要功能外加剂分四类：1)1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂：改善混凝土拌合物流变性能的外加剂：减水剂、引气剂、泵送减水剂、引气剂、泵送剂等剂等2)2)调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂调节混凝土凝结时间和硬化

22、性能的外加剂：缓凝剂、早强剂等：缓凝剂、早强剂等3)3)改善混凝土耐久性的外加剂改善混凝土耐久性的外加剂：防水剂、阻锈剂、抗冻剂等：防水剂、阻锈剂、抗冻剂等4)4)提供特殊性能的外加剂提供特殊性能的外加剂：加气剂、膨胀剂、着色剂等：加气剂、膨胀剂、着色剂等第21页/共54页 拌制混凝土加少量外加剂能使混凝土拌合物在不增加水泥用拌制混凝土加少量外加剂能使混凝土拌合物在不增加水泥用量的条件下，获得良好和易性量的条件下，获得良好和易性 (混凝土拌合物易于施工并能获得质量均混凝土拌合物易于施工并能获得质量均匀、成型密实的性能匀、成型密实的性能),),增大流动性和改善粘聚性、降低泌水性和提高增大流动性和

23、改善粘聚性、降低泌水性和提高耐久性耐久性 因混凝土强度等级提高，脆性显著增加，塑性和韧性降低，因混凝土强度等级提高，脆性显著增加，塑性和韧性降低，破坏前无明显塑性变形预兆，常会突然爆裂，给工程应用带来困破坏前无明显塑性变形预兆，常会突然爆裂，给工程应用带来困难，不能轻易去用高强混凝土，需要高性能混凝土难，不能轻易去用高强混凝土，需要高性能混凝土 高性能混凝土：高性能混凝土：在适宜的水灰比在适宜的水灰比(混凝土中水和水泥的比值混凝土中水和水泥的比值)条条件下，调配各种掺入物件下，调配各种掺入物(粗、细骨料，尤其是外加剂粗、细骨料，尤其是外加剂)，混凝土强度和混凝土强度和韧性都达到最佳的一种新型混

24、凝土韧性都达到最佳的一种新型混凝土 随着科技进步，各种优质高性能混凝土会被研发并广泛应用随着科技进步，各种优质高性能混凝土会被研发并广泛应用 (今后混凝土研究的主题方向今后混凝土研究的主题方向)混凝土外加剂第22页/共54页第23页/共54页第24页/共54页砂浆砂浆砂浆的定义 砂浆是由胶凝材料、细骨料和水等材料按适当比例配制而成的。砂浆与混凝土的区别在于不含粗骨料，可认为砂浆是混凝土的一种特例，也可称为细骨料混凝土。砂浆的分类砂浆常用的胶凝材料有水泥、石灰、石膏。按胶凝材料不同砂浆又可分为水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆。混合砂浆有水泥石灰砂浆、水泥粘土砂浆和石灰粘土砂浆等。第25页/共54页与

25、混凝土的区别：不含粗骨料按胶凝材料分：水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆 （有水泥石灰砂浆、水泥粘土砂浆和石灰粘土砂浆等）、砌筑砂浆 用于砖石砌体的砂浆 起粘结砖石和传递荷载的作用（砌体的重要组成部分）为改善砂浆和易性和节约水泥常掺人适量石灰 或粘土膏浆 混合砂浆 第26页/共54页 、抹面砂浆 涂抹在建筑物或土木工程构件表面的砂浆 按功能分：普通抹面砂浆、装饰砂浆、防水砂浆和特殊功能抹面砂浆 (如绝热、耐酸、防射线砂浆等如绝热、耐酸、防射线砂浆等)(1)(1)普通抹面砂浆普通抹面砂浆（胶凝材料应比砌筑砂浆多）（胶凝材料应比砌筑砂浆多）功能：保护结构主体，提高耐久性，改善结构外观 常用常用:石灰砂浆

26、、水泥砂浆、水泥混合砂浆、麻刀石石灰砂浆、水泥砂浆、水泥混合砂浆、麻刀石灰浆或纸筋石灰浆灰浆或纸筋石灰浆 加少量加少量107107胶可改善抹面砂浆的保水性和粘结力胶可改善抹面砂浆的保水性和粘结力 加麻刀等纤维材料可提高抗拉强度、防止抹面砂浆的开加麻刀等纤维材料可提高抗拉强度、防止抹面砂浆的开裂裂第27页/共54页(2)(2)装饰砂浆装饰砂浆 涂抹在建筑物内外墙表面，具有美观装饰效果的抹面砂浆 选用一定颜色的胶凝材料选用一定颜色的胶凝材料 (普通水泥、矿渣水泥、火普通水泥、矿渣水泥、火山灰质水泥、白水泥、彩色水泥山灰质水泥、白水泥、彩色水泥在常用水泥中掺加某些耐碱矿物颜料配成、石灰、石膏等石灰、

27、石膏等)和骨料和骨料(大理石、花岗石等带大理石、花岗石等带颜色的细石渣或玻璃、陶瓷碎粒等颜色的细石渣或玻璃、陶瓷碎粒等)，采用某种特殊的操作、采用某种特殊的操作、工艺工艺(色彩、线条与花纹等不同装饰效果色彩、线条与花纹等不同装饰效果)制成(3)(3)防水砂浆防水砂浆 用于防水层的砂浆 可用特种水泥来制作，也可在水泥砂浆中掺人防水剂来可用特种水泥来制作，也可在水泥砂浆中掺人防水剂来提高抗渗能力提高抗渗能力第28页/共54页(4)(4)其他特种砂浆其他特种砂浆 绝热砂浆：水泥、石灰、石膏等+膨胀珍珠岩，膨账蛭石或陶粒砂等轻质多孔骨料配制的砂浆（质轻、吸声性能、绝热性能（质轻、吸声性能、绝热性能好）

28、好）耐酸砂浆：是用水玻璃 (硅酸钠硅酸钠)与氟硅酸钠拌制而成 （用于衬砌材料、耐酸地面和耐酸容器的内壁防护层）（用于衬砌材料、耐酸地面和耐酸容器的内壁防护层）防X射线砂浆：掺入重晶石粉和砂 （用于射线防护工程）（用于射线防护工程）抗中子辐射砂浆：掺加硼砂、硼酸等 （用于射线防护工程）（用于射线防护工程）第29页/共54页2.3 现代土木工程材料第30页/共54页 1 1、屋面、地下及其他工程的防水材料屋面、地下及其他工程的防水材料：从沥青类 高聚合物改性沥青、橡胶、合成高分子类 我国高分子新型防水卷材品种目前有三类 橡胶类防水卷材：三元乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、再生橡 胶卷材等

29、 塑料类防水卷材：聚氯乙烯、聚乙烯、氯化聚乙烯卷材等 橡塑共混型防水卷材：氯化聚乙烯，橡塑共混 卷材、聚氯乙烯橡胶共混卷材等防水 材料第31页/共54页 2 2、新型防水新型防水（接缝（接缝、胶粘、密封）胶粘、密封）材料材料：橡胶类胶粘剂：聚氨酯防水涂料等 各种装配式建筑屋面板、楼地面、阳台、窗框、卫生间等接缝，施工缝、密封，给排水管道贮水池等工程的接缝密封，混凝土裂缝的修补 密封材料：聚氨酯建筑密封膏、丙烯酸酯建筑密封膏 砼、金属、木材、天然石料、砖、砂浆、玻璃、瓦及水泥石间的密封防水防水 材料第32页/共54页第33页/共54页 3 3、沥青和沥青制品沥青和沥青制品 由一些极其复杂的高分子

30、碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属(氧、硫、氮氧、硫、氮)衍生物所组成的混合物 按在自然界中获得的方式分：地沥青 (包括天然地包括天然地沥青和石油地沥青沥青和石油地沥青)和焦油沥青(包括煤沥青、木沥青、页岩沥青等包括煤沥青、木沥青、页岩沥青等)最常用的是石油沥青和煤沥青，其次是天然沥青 （我国储量较大）用于道路工程、房屋建筑防水、一般土木工程的防腐等 沥青砂浆：由沥青+矿质粉料+砂（用于防水）沥青混凝土：再+碎石或卵石 （用于路面和车间大面积地面等）防水 材料第34页/共54页第35页/共54页由适当成分的粘土经成型、烧结而成的人造石材 按原料和烧结密实程度分：陶质、炻质和瓷质 材料密实度较差

31、 材料密实度很大 釉面陶瓷材料：陶瓷材料的表面覆盖釉料（玻璃态（玻璃态薄层）薄层）而成（基体多为陶质）（基体多为陶质）可改善陶瓷表面的机械强度、化学稳定性、热稳定性、可改善陶瓷表面的机械强度、化学稳定性、热稳定性、表面光洁程度、装饰效果，降低表面吸水率，表面光洁程度、装饰效果，降低表面吸水率，提高表面抗污染能力提高表面抗污染能力 品种有：陶瓷锦砖（马赛克）（马赛克）陶质釉面砖、卫生陶瓷等陶瓷第36页/共54页玻璃是玻璃是种透明的无定形硅酸盐固体物质种透明的无定形硅酸盐固体物质 原材料：石英砂石英砂 (主材主材)、纯碱、纯碱 (助熔剂助熔剂)、长石、石、长石、石灰石灰石(稳定剂稳定剂,使玻璃具有

32、良好抗水性使玻璃具有良好抗水性)等等 主要特点和用途：现代建筑中玻璃窗用采光发展为现代建筑中玻璃窗用采光发展为兼有采光控光、防护、吸声隔音、保温隔热及内外装饰的兼有采光控光、防护、吸声隔音、保温隔热及内外装饰的多功能建筑光学材料多功能建筑光学材料,用于建筑、轻工、交通、医药、化用于建筑、轻工、交通、医药、化工、电子、航天等领域工、电子、航天等领域 玻璃及制品分类：普通平板玻璃、安全玻璃、保温普通平板玻璃、安全玻璃、保温绝热玻璃、压花磨砂玻璃、玻璃空心砖和玻璃锦砖等绝热玻璃、压花磨砂玻璃、玻璃空心砖和玻璃锦砖等玻璃第37页/共54页第38页/共54页第39页/共54页与油漆属同概念，是涂敷于物体

33、表面能与基体材料与油漆属同概念，是涂敷于物体表面能与基体材料很好粘结并形成完整而坚韧保护膜的物料很好粘结并形成完整而坚韧保护膜的物料 成膜基料、分散介质以和颜料填料三种基本成分+根据需要加入辅助材料（催干剂、流平剂、防结皮剂、固化剂、增（催干剂、流平剂、防结皮剂、固化剂、增塑剂等）塑剂等）按主要成膜物质性质：有机涂料、无机涂料有机涂料、无机涂料 +有机无机复合涂有机无机复合涂料料 按使用部位：外墙涂料、内墙涂料外墙涂料、内墙涂料 +地面涂料地面涂料 按分散介质种类：溶剂型溶剂型 +水性水性涂料第40页/共54页 3.10.5 3.10.5 其他装饰材料其他装饰材料 主要有：装装 饰饰 板板 材

34、材 类类：木材装饰板类：胶合板、大芯板、纤维板、木丝板等胶合板、大芯板、纤维板、木丝板等 金属装饰板类：铝合金装饰板、不锈钢装饰板、彩色铝合金装饰板、不锈钢装饰板、彩色压型钢板和金属陶瓷板等压型钢板和金属陶瓷板等 复合性能类：装饰板（石膏板、塑料装饰板、钙塑板装饰板（石膏板、塑料装饰板、钙塑板)等等 裱糊类装饰材料裱糊类装饰材料：墙纸类：PVCPVC塑料墙纸、纺织物面墙纸、金属面墙纸塑料墙纸、纺织物面墙纸、金属面墙纸等等 墙布类：玻璃纤维装饰墙布和织锦墙布玻璃纤维装饰墙布和织锦墙布装饰板第41页/共54页 不易传热的材料（对热流有显著阻抗性的材料或材料复合体）绝热材料是保温、隔热材料的总称，具

35、有较小的传导热量能力。建筑物的墙壁、屋面保温；热力设备及管道的保温；制冷工程的隔热：按成分分：无机绝热材料和有机绝热材料两大类 一、无机绝热材料 石棉及制品：绝热、耐火、耐酸碱、耐热、隔声、不腐朽 制品：石棉水泥板、石棉保温板等，用作墙板、天棚、屋面保温隔热 矿渣棉及制品：质轻、不燃、防蛀、价廉、耐腐蚀、化学稳定、吸声好 不仅是绝 热，还可吸音、防震 岩棉及制品(各种规格的板、毡带)：质轻、不燃、化学、绝热性能好 膨胀珍珠岩（高效能的绝热材料）及制品：质轻、绝热、吸音、无毒、不燃烧、无臭味 膨胀蛭石及制品：水泥膨胀蛭石制品、水玻璃膨胀蛭石制品 砖、板、管、建筑围护结构和管道的保温、绝热 多孔混

36、凝土：泡沫混凝土和加气混凝土（最高使用温度600）绝热材料第42页/共54页 二、有机绝热材料 、软木板 耐腐蚀、耐水，只阴燃不起火焰，含有大量微孔，质轻，绝热、防震性能优良 多用于天花板、隔墙板或护墙板 、泡沫塑料 以各种树脂为基料，加入发泡剂、催化剂、稳定剂等辅助材料经加热发泡而成 轻质、保温、隔热、吸声、防震 蜂窝板（蜂窝夹层结构）由两块薄面板牢固地粘结在一层较厚的蜂窝状芯材的两面而成。面板必须用适合的胶粘剂 强度重量比大，导热性差、抗震性能好绝热材料第43页/共54页 能在较大程度上吸收由空气传递的声波能量的材料 吸声系数(a=(a=材料吸收的声能材料吸收的声能/入射到材料的声能入射到

37、材料的声能)0.2者 6 6个频率个频率(125HZ125HZ，250H2250H2，500Hz500Hz，1000Hz1000Hz，2000Hz2000Hz，4000Hz4000Hz)的算术平的算术平均均 常用的吸声材料有：常用的吸声材料有：无机材料：水泥蛭石板、石膏砂浆水泥蛭石板、石膏砂浆(掺水泥玻璃纤维掺水泥玻璃纤维)、水、水泥膨胀珍珠岩板、水泥砂浆等泥膨胀珍珠岩板、水泥砂浆等有机材料：软木板、木丝板、穿孔五夹板、三夹板、木质软木板、木丝板、穿孔五夹板、三夹板、木质纤维板等纤维板等多孔材料：泡沫玻璃、脲醛泡沫塑料、泡沫水泥、吸声泡沫玻璃、脲醛泡沫塑料、泡沫水泥、吸声蜂窝板、泡沫塑料等蜂窝

38、板、泡沫塑料等纤维材料：矿渣棉、玻璃棉、酚醛玻璃纤维板、工业毛毡矿渣棉、玻璃棉、酚醛玻璃纤维板、工业毛毡等等隔音材料第44页/共54页加固修复材料 土木建筑随着使用年限增长，各方面性能逐渐劣土木建筑随着使用年限增长，各方面性能逐渐劣化，需进行加固修复化，需进行加固修复 物业管理企业对土木建筑裂缝、渗漏、冻融破坏、物业管理企业对土木建筑裂缝、渗漏、冻融破坏、钢筋锈蚀、化学侵蚀等现象进行修复，需合理选用钢筋锈蚀、化学侵蚀等现象进行修复，需合理选用加固修复材料加固修复材料 加固修复材料分五类：加固修复材料分五类：聚合物修补复合材料聚合物修补复合材料 纤维复合修补材料纤维复合修补材料 化学灌浆补强修复

39、材料化学灌浆补强修复材料 加固修复用胶粘剂加固修复用胶粘剂 +钢材钢材 第45页/共54页 加固修复材料因加固修复方法不同而区别：加固修复材料因加固修复方法不同而区别：、表面存在破损、腐蚀、蜂窝、孔洞：、表面存在破损、腐蚀、蜂窝、孔洞：用水泥砂浆、水泥基聚合物复合材料和纤维复合材料来修复用水泥砂浆、水泥基聚合物复合材料和纤维复合材料来修复 、深层缺陷和裂缝：、深层缺陷和裂缝：用水泥浆、环氧树脂灌浆材料和甲基丙烯酸类灌浆材料用水泥浆、环氧树脂灌浆材料和甲基丙烯酸类灌浆材料 、既修复又加固求的：、既修复又加固求的：用细石混凝土来修复加固用细石混凝土来修复加固 、用纤维布、钢板等方法进行加固修复、用

40、纤维布、钢板等方法进行加固修复加固修复材料第46页/共54页 为满足工程对材料多种性能的要求，利用复合材料是必然趋势 一、钢丝网水泥类夹芯复合板材 芯材 +两侧钢丝网 +两侧抹面聚氨酯、聚苯乙烯、脲醛树脂等泡沫塑料 水泥砂浆或其他饰面 轻质岩棉或玻璃棉等夹材 间以斜穿芯材的之字形钢丝相互连接 保温、隔热、轻质 施工中具有木结构的灵活性 两侧混凝土的表面质量泰柏板的保温、隔声、抗冻融性好 抗震能力强和建造能耗低 适当加筋有 一定的承载力 墙板、各种保温板材、屋面 板（集保温、防水和自承重功能于一身）新型新型复合材料第47页/共54页 以硬质泡沫塑料或结构岩棉为芯材，在两侧粘上彩色压型镀锌钢板，其

41、中外 露的彩色钢板表面涂以高级彩色塑料涂层(增加耐久性和抗腐蚀能力）重量轻，易安装、易移动、导热 系数抵，能精确加工，结构合理，隔音和连接密封好，防潮、防水、防结露和装饰效果好。结构岩棉芯材耐火性能良好 大型公共建筑的墙体、原有楼 房加层、各种厂房和办公房的墙体 和屋面彩钢夹芯板材 第48页/共54页 环境保护和可持续发展的需要 新型建筑材料的作用越来越重要，为保证工程的优良使用功能，避免新型建材发展造成新的环境损害，源源不断地提供材料 战略方针是“可持续发展”1992年6月联合国里约热内卢世界各国首脑会议上确认1988年第一届国际材料科学研究会首次提出“绿色材料”概念“绿色建材”的发展原则和

42、目标：依据循环再生、协调共生、持续自然的原则，尽量减少自然资源消耗，尽量再生利用和净化废弃物，保护生态环境，确保人类社会的可持续发展 绿色建材(生态建材)第49页/共54页 “绿色建材”含义：采用清洁的生产技术 无 毒 少用天然资源 无 污 染 多用工业或城市固体废弃物 无 放 射 性 （和农植物秸秆）有利于 环保 有利于人体健康 生产过程 建材本身 建材功能 “绿色建材”的基本概念第50页/共54页 原料少用天然资源，多用尾矿、废渣、垃圾等废弃物 低能耗、无环境污染的生产技术 生产无毒无害：不得用甲醛、芳香族、碳氢化合物、含铅、镉、不得用甲醛、芳香族、碳氢化合物、含铅、镉、铬及其化合物的颜铬

43、及其化合物的颜 料、添加剂和制品料、添加剂和制品 产品不损害且有益于人体健康 产品多功能：抗菌灭菌、除霉除臭、隔热保温、防火调温、消抗菌灭菌、除霉除臭、隔热保温、防火调温、消磁防射线、抗静电等磁防射线、抗静电等 产品可循环和回收利用：废弃物无二次污染废弃物无二次污染“绿色建材”的基本特征特征第51页/共54页 发展发展“绿色建材绿色建材”，改变粗放型生产方式，改变粗放型生产方式，选择资源节约型、污染最低型、选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的生产方式质量效益型、科技先导型的生产方式 是是2121世纪我国建材工业的必然世纪我国建材工业的必然出路出路非常重视可持续发展，在1992年联合国首脑会议上郑重承诺1994年国家环保局在6类18种产品首先实行环境标志，设立中国环境标志、产品认证委员会 首先对水性涂料实行环境标志，制定环境标志的评定标准首先对水性涂料实行环境标志，制定环境标志的评定标准 上海、北京已开展对上海、北京已开展对 “绿色建材绿色建材”的研制、认证和标准制的研制、认证和标准制定定绿色建材在国内外的发展第52页/共54页作业与思考作业与思考2-1结合当今社会情况,讨论土木工程材料应该向什么方向发展?2-2根据个人了解,谈谈已知的土木工程以及它们合理的应用方向?2-3结合教材谈谈你对常见土木工程材料的认识？第53页/共54页感谢您的观看！第54页/共54页