建筑材料的分类建筑建筑材料_建筑-建筑材料.pdf
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1、建筑材料的分类 按其性能建筑材料可分为无机材料、有机材料和复合材料。无机材料分 为金属材料和非金属材料。有机材料有天然的,也有人工合成的。根据材料 在建筑物中所起作用的不同,建筑材料可分为两大类:第一类是承重结构用 途材料,如砖、石、混凝土、砂浆、钢铁和木材等。第二类是特殊用途材料,如吸音板、耐火砖、防锈漆、泡沫玻璃、彩色水泥等。建筑材料是建筑工程 的物质基础。它决定着建筑物的坚固、耐久、适用、经济和美观。建筑材料 费占整个工程费的 60%以上。必须研究各种材料的原料、组成、构造和特性,才能合理选择和正确使用建筑材料。建筑材料的分类 建筑材料的同种产品往往分成几个等级和标号。每个等级的材料应保
2、证 一定的质量,这就是材料标准。在材料标准中规定了材料的规格、尺寸、细 度、化学成分、强度、技术指标等。材料在出厂、验收和使用前应 抽样检验,看它是否符合标准。建筑材料标准有国家标准、部颁标准和企业内部控制标 准之分。材料标准对生产科研和使用都是必要的。生产工厂在保证产品符合 标准的条件下,致力于提高产量、降低成本和产品升级。科研单位根据材料 标准研究提高质量、改进性能和研制新品种。使用单位根据标准正确选用建 筑材料,以确保建筑成品质量并节约工料。我国建筑材料标准和名称举例如 下:GB国家标准;JC国家建委建筑材料标准;H 化学工业部标 准;YB-冶金工业部标准;SY-石油工业部标准。建筑材料
3、的国际标准和 外国标准代号和名称如下:ISO-国际标准;RILEM国际材料与结构试验研 究协会。1、硅酸盐水泥 硅酸盐水泥在欧洲称为波特兰水泥,这是因为它与水化合所得的水泥石 的颜色,与英国波特兰出产的石灰石颜色相似。我国称它为硅酸盐水泥,从 名称上即可得知,它的主要成分是硅酸钙。硅酸盐水泥的主要原料是石灰石、粘土和铁矿粉。水泥成品的主要矿物成分是硅酸三钙和硅酸二钙,二者合计 占 70%以上。此外还有少量铝酸三钙和铁铝酸四钙。硅酸盐水泥是浅绿灰色 粉末,加入约 0.5 倍的水进行拌和,可得具有塑性的膏浆。注人模内,数小 时后开始凝结而失去流动性。然后强度与日俱增,一般 28 天可达到最终强 度
4、,再形成坚硬的水泥石。根据国家标准GB175-85规定,硅酸盐水泥分为4 25、525、625、725 四种标号。就是将水泥与标准砂和水按一定比例混合,制成试件,28天的抗压强度,应达到425725kg/cm2水泥在建筑上主要用 于拌制砂浆和混凝土。2、普通硅酸盐水泥 简称普通水泥,它是由硅酸盐水泥熟料、少量混合材料和微量石膏(约 3%)共同磨细制成的水硬性胶凝材料。根据国家标准规定,所掺非活性混合 材料不得超过水泥重量的 10%,所掺活性混合材料则不得超过 15%。非活性 混合材料又称填充性混合材料,例如石英砂、石灰石、粘土、慢冷矿渣等。它们与水泥成分不起化学作用,即无化学活性,掺入它们仅起
5、到增加水泥产 量、调整水泥标号和减少水化热等作用。活性混合材料如硅藻土、蛋白石、火山灰、粉煤灰和粒化高炉矿渣等。其主要成分是活性氧化铝。这些混合材 料磨成细粉能与水泥水化后析出的氢氧化钙化合,生成水化硅酸钙和水化铝 酸钙,并逐渐结晶,从而提高水泥的强度。按照国家标准,普通水泥分为 2 75、325、425、525、625、725 等六个标号。由于普通水泥中所掺混合材料 分量较少,其性能与硅酸盐水泥相近。3、矿渣硅酸盐水泥 简称矿渣水泥,它是由硅酸盐水呢熟料和粒状高炉矿渣加入微量石膏(约占 3%)共同磨细制成。水泥中粒化高炉矿渣的掺入量占全部重量的 20%7 0%。矿渣水泥的水化反应分两阶段进行
6、。第一阶段是熟料中的硅酸三钙、硅 酸二钙与水化合,第二阶段是硅酸三钙水化时析出的氢氧化钙以及掺入的石 膏,与矿渣中的活性成分化合成水化硅酸钙与水化硫铝酸钙等。由于第二阶 段化学反应进行得较慢,所以矿渣水泥的早期强度比普通水泥为低,但 28 天的强度仍符合标准。按照国家标准,矿渣水泥为 275、325、425、525和 6 25 五个标号。矿渣水泥水化热较小,耐热性较好,耐硫酸盐侵蚀和耐水性较 好。早期强度低,后期强度增长较快。不适用于早期强度要求较高的工程,却适合于大体积混凝土结构、水下工程和蒸汽养护的混凝土构件。水泥标号 水泥标号是用以表示水泥强度的等级。通常根据标准强度检验方法所得 的 2
7、8 天龄期的抗压强度而定。例如 425 号水泥即指该水泥试样按标准方法 测得的 28天龄期抗压强度在 425524kg/mf 之间。同时,该试样的 3天、7 天抗压强度和 3 天、7 天、28 天抗折强度也必须达到标准中相对应 425 号水 泥的规定。有些特种水泥,如快硬硅酸盐水泥,标号由 3 天抗压强度确定。水泥划分标号等级,对合理使用水泥有重要的意义。用软炼法测定水泥标号 指标,一般是 225、275、325、425、525、625 等号。4、标准砂 按规定方法测定水泥标号时所用的符合标准规定的石英砂。测定水泥标 号时需制作水泥砂浆试件。砂的化学成分与物理性质必然影响试件的强度。所以,试验
8、用砂应符合一定标准,才能准确鉴定水泥标号。而且,为了使全 国各水泥厂、各实验室的测定结果有良好的可比性,全国应使用同一种砂,即标准砂。我国标准砂砂源在福建平潭,通称平潭标准砂,是二氧化硅含量 在 96%以上的石英质海砂。经过洗)烘、筛之后,其质量达到国家标准(GBl7 877)的规定。国际标准化组织提出的标准砂,需符合(lmR67968)的规定。5、建筑砂浆 建筑砂浆由无机胶结材料和细骨料加水拌和而成。开始时具有流动性,便于施工。经过几天后变成坚硬的固体。配制砂浆所用的胶结材料有水泥、石灰、石膏等。常用的细骨料有砂和石渣等。按照用途的不同,砂浆可分为 砌筑砂浆和抹面砂浆。砌筑砂浆用于砌筑砖石砌
9、体,它能将小块的砖石粘结 成坚固的整体。砌筑砂浆本身要有一定的强度。例如砌筑砖墙常用的 50 号 混合砂浆,其抗压强度为 5Okg/c 时,胶结材料既用水泥又用石灰,细骨料 为中粗细的砂。抹面砂浆用于墙、柱、地面等表面的抹面,既能保护主体结 构,又有一定装饰作用。墙、柱面抹灰,干燥环境可用石灰砂浆,一般情况 可用混合砂浆,潮湿环境则用水泥砂浆。抹面砂浆要求粘结力强,和易性好,能抹成平整的薄层。在水泥砂浆中掺入防水剂,可以大大提高砂浆的抗掺能 力,称为防水砂浆。用于墙面、柱面、地面、天棚表面装饰用的砂浆,称为 装饰砂浆。砂浆标号 用以表示砂浆强度的等级。用 7.07mX 7.07mX 7.07m
10、试件,在标准条件下养护 28 天,测其抗压强度,以此定出砂浆标号。一般分为 0、2、4、10、25、50、75、100、150、200。等标号。0 号表示未硬化的砂浆,150、200 号砂浆用于特殊的工程。6、白色水泥 凡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的铁质含 量少的熟料,再加入适量的石膏,磨细制成的白色水硬性胶凝材料,称为白 色硅酸盐水泥,简称白色水泥。它有 325、425 二个标号和一级、二级、三 级、四级四个等级。其白度分别为 184%、80%、75%、70%(以纯净氧化镁的白 度为 100%)。白色水泥强度高,颜色洁材料有天然的也有人工合成的根据材料在建筑物中所起
11、作用的不同建筑材料可分为两大类第一类是承重结构用途材料如砖石混凝土砂浆钢铁和木材等第二类是特殊用途材料如吸音板耐火砖防锈漆泡沫玻璃彩色水泥等建筑材料是建筑原料组成构造和特性才能合理选择和正确使用建筑材料建筑材料的分类建筑材料的同种产品往往分成几个等级和标每个等级的材料应保证一定的质量这就是材料标准在材料标准中规定了材料的规格尺寸细度化学成分强度技术指标等分材料标准对生产科研和使用都是必要的生产工厂在保证产品符合标准的条件下致力于提高产量降低成本和产品升级科研单位根据材料标准研究提高质量改进性能和研制新品种使用单位根据标准正确选用建筑材料以确保建筑成品质白富于装饰效果。常用于建筑物的外 部装饰、
12、建筑小品和雕塑艺术。白色水泥使用时应注重搅拌工具的清洁,不 使掺入杂质,以保持它的纯洁性。白色水泥价格相当于普通水泥的 34倍,应节约使用。7、三合土 三合土通常是碎砖(砖渣)、砂与熟石灰粉加水拌和而成的混合物。常用 来铺筑墙基下的垫层、地坪垫层,也可铺筑某些车间的地面。将断砖用小锤 敲击,使之碎成粒径35cm的小块,这就是碎砖(或称砖渣)。砂要用较廉价 的细砂(青砂)。石灰用熟石灰粉(消石灰)。三者的体积比为石灰=砂=碎砖=1=224 或 12326。加水适量,拌和均匀,分层铺筑穷实。最后在表面浇一层浓 浆,洒上砂子,拍打平整。三合土中的碎砖也可用碎石、卵石或矿渣代替。砂可以用细炉渣代替。若
13、以粗细兼有的炉渣代替碎砖与砂,则称为石灰炉渣 垫层。石灰炉渣的常用配合比为石灰=炉渣=123(体积比)。8、灰土 灰土又称石灰土,或叫石灰加固处理土,是熟石灰粉与粘土的混合物,加水拌和,分层开实或压实而成。常用于路面底层、墙基和地坪垫层。用于 灰土的土质,粘性土比砂性土好。粘土颗粒较细,能与石灰发生化学反应而 生成硅酸钙和铝酸钙,从而使土壤结团、硬化,提高强度。灰土中消石灰剂 量约为干士重的8%12%体积比,石灰:=1:(46)。若用石灰下脚料时,石灰为干土重的10%20%体积比,石灰:=1•(24)。可以在石 灰土中掺入焦渣(又称煤渣或炉渣),名为石灰焦渣土,也称二渣土,也可以
14、在石灰土中掺人粗骨料(碎石、碎砖、重矿渣等),名为石灰多合士。9、碳素钢 建筑工程中所用的钢,其主要化学元素是铁和碳,所以称为碳素钢。钢 中的碳不是游离的碳,而是与铁相化合的碳。碳化铁或渗碳体是一种含碳 6.7%的铁和碳的间隙式化合物,其化学分子式为 Fe3C。作为一种间隙化合物,它是非常硬而脆的。随着含碳量的增加,钢的强度提高但脆性也增加,不耐 冲击。常用的碳素钢根据其机械性能分为七个钢号。1 号钢强度最低,抗拉 强度为324okg/mrt。常用的3号钢,抗拉强度大于70kg/md但抗拉强度 越大,其塑性和韧性越差。钢的拉断伸长率:1 号钢为 28%以上,3号钢为 2 2%以上;而 7号钢仅
15、为 8%。建筑工程常用的钢材有钢筋、型钢(角钢、槽钢、工字钢等)、钢板、钢管等。10、合金钢 合金是由两种或多种化学元素所组成的具有金属特性的物质。合金钢是 指加有一定量的一种或几种合金元素的钢种的总称。常用的合金元素有:锤、硅、铬、镍、钨、钼、钒、钛、硼等。建筑工程中用的是低合金钢。其合 金元素较少,但性能较碳素钢有很大改善,现行热轧钢筋,按强度分为四级。除I级为碳素钢(3号钢,含碳量为0.1%0.22%)外,级全是低合 金钢,其中U级钢筋的钢号为 20锰硅;川级钢前的钢号为25锰硅;W级钢 筋的钢号为 40硅2锰钛等。低合金钢的钢号表明了碳及各合金元素的含量。例如45硅2锰钛,牌号前面的数
16、字是表示平均含碳量(以万分之几计)。后 边的化学元素是合金元素,当平均合金元素含量小于 1.50%时,仅标明元素,一般不标明含量;平均合金元素含量为1.50%2.49%2.50%3.49%时,则相应写成2、3 11、建筑钢材 建筑钢材通常可分为钢结构用钢和钢筋混凝土结构用钢筋。钢结构用钢 主要有普通碳素结构钢和低合金结构钢。品种有型钢、铜管和钢筋。型钢中 有角钢、工字钢和槽钢。钢筋混凝土结构用钢筋,按加工方法可分为:热轧 钢筋、热处理钢筋、冷拉钢筋、冷拔低碳钢丝和钢绞线管;按表面形状可分 为光面钢筋和螺纹;按钢材品种可分为低碳钢、中碳材料有天然的也有人工合成的根据材料在建筑物中所起作用的不同建
17、筑材料可分为两大类第一类是承重结构用途材料如砖石混凝土砂浆钢铁和木材等第二类是特殊用途材料如吸音板耐火砖防锈漆泡沫玻璃彩色水泥等建筑材料是建筑原料组成构造和特性才能合理选择和正确使用建筑材料建筑材料的分类建筑材料的同种产品往往分成几个等级和标每个等级的材料应保证一定的质量这就是材料标准在材料标准中规定了材料的规格尺寸细度化学成分强度技术指标等分材料标准对生产科研和使用都是必要的生产工厂在保证产品符合标准的条件下致力于提高产量降低成本和产品升级科研单位根据材料标准研究提高质量改进性能和研制新品种使用单位根据标准正确选用建筑材料以确保建筑成品质钢、高碳钢和合金钢等。我国钢筋强度可分为I、U、M、W
18、、V 五类级别。12、建筑木材 木材是天然的建筑材料之一,它的优点是质轻、高强、易加工、富有弹 性、耐冲击、隔热、纹理美观等。在建筑工程中既可用作承重构件,又可用 为建筑配件和装修材料。木材的缺点是易燃烧、腐朽、吸湿变形,在使用时 应采取防治措施。树木有针叶树与阔叶树之分。针叶树纹理通直,易做大材,木质较软,易于加工,在建筑工程上应用广泛,可制作屋架、桥梁、门窗、地板、模板等。阔叶树树干较矮,木质较硬,难于加工,适合作木装修和家 具。原条 原条是指树木采伐后,去根、去梢、去皮后的木料。原木 原木是指采伐后的树木,经去根、去梢、去皮后,再按一定粗细和长短 分类的木料。板方材 板方材是由原本纵向锯
19、成的板材和方材的统称。宽度为厚度的 3倍以上 的称板材;宽度不足厚度 3倍的矩形木材称方材。方材广泛用于土建工程和 船舶、车辆、家具制造等。人造板材 木材除直接应用外,还可以进一步加工、改性,制成各种人造板材,达 到综合利用,变废为宝的效果。人造板材有以下几种:胶合板、纤维板、木 丝板、刨花板、软木板。此外,还有胶合木等制品。13、混凝土 混凝土有时缩写为砼,意思是人工石。它是用胶凝材料,将集料胶结成 整体的复合固体的总称。其种类很多。工程中所说的混凝土一般是指以水泥、石子、砂和水,按适当比例配制的混合物以及经硬化而成的人造石材。水泥 是起胶凝作用的材料。如果石膏、沥青、合成树脂等做胶凝材料,
20、可配制各 种用途的混凝土。按混凝土的容重大小,又可将混凝土分为普通混凝土、轻 混凝土、重混凝土;按标号大小,又可分低标号、高标号和超高标号混凝土。混凝土具有许多优点,可以配制浇注成各种形状、各种作用和性质的混凝土 构件或结构物。具有抗压强度高与耐久性良好的特征。无钢筋加人的混凝土 又称素混凝土。混凝土标号 表示混凝土的立方体抗压强度大小的标志。混凝土标号是用边长 15c m的立 方试块,在标准条件下(温度(20 土 3)C,相对湿度在90%以上)养护28天、测得的抗压强度标准值。根据抗压强度,混凝土分为:C7.5、C10、C15、C20、C25 C30 C35 C40 C45 C50 C60号
21、等十二级。标号越高,混凝土的抗 压强度越高。混凝土配合比 混凝土各组成材料的重量或体积之比。普通混凝土常以水泥为 1,并按水泥 砂 在 水的重量来表示,也可用绝对体积或假定容重法,计算出每立方米 混凝土中各组成部分的用量。对强度要求不高的混凝土,则可参考有关配合 比资料选用。混凝土的配合比,主要根据强度 耐久性 工作性和节约水泥 的要求进行设计确定。14 红砖 红砖又称普通粘土砖,是以粘土加水制成土坯,干燥后入窑烧结而成。一般用制砖机械制坯,在轮窑中焙烧,颜色偏红,称为红砖或机制砖,以区 别于青砖与手工砖。红砖为长方体,标准尺寸为24Omm l15mmx 53mm其容 重为 16001800k
22、g/m3。红砖根据外观质量分为一等、二等两个等级。外观 检查包括尺寸偏差、弯曲、缺棱、掉角、裂纹等,同时要求内部组织坚实,不夹带石灰等爆裂性矿物杂质。在出厂成品中不得混有欠火材料有天然的也有人工合成的根据材料在建筑物中所起作用的不同建筑材料可分为两大类第一类是承重结构用途材料如砖石混凝土砂浆钢铁和木材等第二类是特殊用途材料如吸音板耐火砖防锈漆泡沫玻璃彩色水泥等建筑材料是建筑原料组成构造和特性才能合理选择和正确使用建筑材料建筑材料的分类建筑材料的同种产品往往分成几个等级和标每个等级的材料应保证一定的质量这就是材料标准在材料标准中规定了材料的规格尺寸细度化学成分强度技术指标等分材料标准对生产科研和
23、使用都是必要的生产工厂在保证产品符合标准的条件下致力于提高产量降低成本和产品升级科研单位根据材料标准研究提高质量改进性能和研制新品种使用单位根据标准正确选用建筑材料以确保建筑成品质砖、酥砖及螺纹 砖。15、青砖 粘土的成分和锻烧时的化学变化,影响粘土砖的最终颜色。粘土中含有 硅、铝、铁、镜钙的氧化物,粘土砖的颜色主要是由铁元素的价数决定的。青砖一般在土窑中烧成,在锻烧后期,向窑中添加燃料,再封闭通风口,进 行闷窑。这时窑内氧气缺乏,在还原气氛中,砖中的红色高价氧化铁一一三 氧化二铁(Fe2O3),还原成青灰色的低价氧化铁一一氧化亚铁(FeO),即得青 砖。16、瓦 瓦是指覆盖屋面的人造防水片材
24、。根据外形和用途,分为平瓦、脊瓦、小青瓦等。按所用材料不同,有粘土瓦、石棉水泥瓦、塑料瓦等。粘土瓦是 用粘土、页岩等原料,经成形、干燥、焙烧而成。成形方法有模压、半干压 和挤出等。小青瓦 小青瓦又名蝴蝶瓦、阴阳瓦、土瓦。小青瓦,是一种弧形瓦,用粘土制 型烘烧而成,成品呈青灰色。规格一般为长 200250mm宽15020Om。习 惯以其重量作为规格和品质标准:分 18、20、22、2两(旧秤)四种。石棉水泥瓦 石棉水泥瓦是用石棉纤维与水泥为原料,经制板、压制而成。分为大波、中波、斗波三种瓦型。具有防火、防潮、防腐、保湿及耐热、耐寒、隔音、绝缘等性能。适用?简易建筑物的屋面。17、石灰 石灰是以碳
25、酸钙为主的石灰石,白垩白云质石灰岩或其他含碳酸钙为主 的对原料经8001200C锻烧而成的白色块状材料,是在建筑上使用较早的矿 物胶凝材料之一。可将散粒的材料(如砂和石子)或块状材料如砖和石块等,粘结为一个整体的材料。建筑工地上使用熟化石灰,是将石灰石加以煅烧,将其主要成分碳酸钙分解为生石灰,将生石灰加水,使之缓解为熟石灰。只 有熟石灰才能用来调制砌筑砂浆或抹灰砂浆,也用来拌制石灰土、台士等。生石灰不能使用。块状生石灰,不能放置太久或受潮,否则会失去胶凝能力。18、冷底子油 将加热熔化的石油沥青(30%40%降温到110C,逐渐掺入汽油、煤油或 柴油(60%70%,)搅拌均匀,就得到冷底子油。
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