建筑构造第2讲汇总.docx

《建筑构造第2讲汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑构造第2讲汇总.docx（10页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、2011 建筑构造第 2 讲精品资料（七）材料的抗渗性材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性，或称不透水性。材料的抗渗性通常用渗透系数 Ks表示：Ks值愈大，表示材料渗透的水量愈多，即抗渗性愈差。材料的抗渗性也可用抗渗等级表示。抗渗等级是以规定的试件，在标准试验方法下所能承受的最大水 压力来确定，以符号"Pn"表示，如P4 P& P8等分别表示材料能承受 0. 4、0. 6、0.8MPa的水压而不渗 水。材料的抗渗性与其孔隙率和孔隙特征有关。抗渗性是决定材料耐久性的重要因素。在设计地下建筑、压力管道、容器等结构时，均需要求其所用材料具有一定的抗渗性能。抗渗性也是检验防水

2、材料质量的重要指标。（八）材料的抗冻性材料在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，也不严重降低强度的性质。称为材料的抗冻性。材料的抗冻性用抗冻等级表示。用符号"Fn”表示，其中N即为最大冻融循环次数,如F25、F50等。材料抗冻等级的选择，是根据结构物的种类、使用条件、气候条件等来决定的。例如烧结普通砖、陶瓷面砖、径混凝土等墙体材料，一般要求其抗冻等级为 F15> F25;用于桥梁和道路的¥M凝土应为 F5R F100或F200,而水工混凝土要求高达 F500o材料受冻融破坏主要是因其孔隙中的水结冰所致（水结冰时体积增大约9%）。材料的抗冻性取决于其孔隙率、孔

3、隙特征及充水程度。材料的变形能力大、强度高、软化系数大 时，其抗冻性较高。一般认为软化系数小于 0.80的材料，其抗冻性较差。抗冻性良好的材料，对于抵抗大气温度变化、干湿交替等风化作用的能力较强。所以抗冻性常作为考查材料耐久性的一项指标。（九）材料导热性能当材料两侧存在温度差时，热量将由温度高的一侧通过材料传递到温度低的一侧，材 料的这种传导热量的能力，称为导热性。材料的导热性用导热系数来表示。导热系数的物理意义是：厚度为1m的材料，当温度改变1K时,在1s一 -,2时间内迎过1m面积的热量。材料的导热系数愈小，表示其绝热性能愈好。各种材料的导热系数差别很大，如泡沫塑料入=0.035W /（

4、m - K）,而大理石 入=3.48W/（m - K）。工程中通常 把入4 0.23 W/（m-K）的材料称为绝热材料。为降低建筑物的使用能耗，保证建筑物室内气候宜人，要求建筑物有良好的绝热性。材料的导热系数大小与其组成与结构、孔隙率、孔隙特征、温度、湿度、热流方向有关 。 例：1 .材料在空气中能吸收空气中水分的能力称为（）。A .吸水性B .吸湿性C .耐水性D ,渗透性提示：吸水性是指材料在水中通过毛细孔隙吸收并保持水分的性质，用吸水而吸湿性是指材料在一定 温度和湿度下吸附水分的能力，用含水率表示；材料抵抗用的性质称为耐水性，用软化系数表示；材 料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性系数表示。

5、答案：B2 .受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑物所选用的材料，其软化系数应（）A. >0. 5 B. >0. 75 C. >0. 85 D. <1提示：软化系数为材料在吸水饱和状态下的抗压强度与材料在干燥状态下的抗压强度。该值越小，说明材料吸水饱和后强度降低越多，耐水性越差，通常软化系数大于0.85的材料，可以认为是耐水的。答案：C三、材料的基本力学性质（一）材料的强度相同种类的材料，随着其孔隙率及构造特征的不同，使材料的强度也有较大的差异。一般孔隙率越大的材料强度越低，其强度与孔隙率具有近似直线的比例关系。砖、石材、混凝土和铸铁等材料的抗压强度较高，而其抗拉及抗弯强

6、度很低。木材则抗拉强度高于抗压强度。钢材的抗拉、抗压强度都很高。因此，砖、石材、混凝土等多用在房屋的墙和基础。钢材则适用于承受各种外力的构件。现将常用材料的强度值列于表1-2.常用材料的强度（MPa）表1-2材料抗压抗拉抗肖'花岗石100250581014普通黏土传5201.64. 0普通混凝土56019松木30508012060100建筑钢材210 1500240 1500大部分建筑材料是根据其强度的大小 ，将材料划分为若干不同的等级（标号）。将建筑 材料划分若干等级，对掌握材料性质，合理选用材料，正确进行设计和控制工程质量都是非常重要的。（二）弹性与塑性材料在外力作用下产生变形，当

7、外力取消后，能够完全恢复原来形状的性质称为弹性，这种完全恢复的变形称为弹性变形（或瞬时变形）。在外力作用下材料产生变形，如果取消外力，仍保持变形后的形状和尺寸，并且不产 生裂缝的性质称为 塑性，这种不能恢复的变形称为塑性变形 （或永久变形）。单纯的弹性材料是没有的。建筑钢材在受力不大 的情况下，表现为弹性变形，但受力 超过一定限度后，则表现为塑性变形。混凝土在受力后 ，弹性变形及塑 性变形同时产生。（三）脆性与韧性当外力达到一定限度后。材料突然破坏，而破坏时并无明显的塑性变形，材料的这种 性质称为脆性。砖、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、铸铁等都属于脆性材料。在冲击、振动荷载作用下，材料能够吸收较大

8、的能量，同时也能产生一定的变形而不致破坏的性质称为韧性（冲击韧性）。材料的韧性是用冲击试验来检验的。建筑钢材（软 钢）、木材等属于韧性材料。用作路面、桥梁、吊车梁以及有抗震要求的结构都要考 虑到材料的韧性。四、材料的耐久性耐久性是材料在长期使用过程中抵抗其自身及环境因素长期破坏作用，保持其原有性能而不变质、不破坏的能力。侵蚀破坏作用类型包括：物理作用；化学作用；生物作用。耐久性及破坏因素关系见表 1-3。耐久性及破坏因素关系表1-3名称破坏因素分类破坏因素种类评定指标抗渗性物理压力水渗透系数，抗渗等级抗冻性物理，化学水、冻融作用抗冻等级，抗冻系数冲磨气蚀物理流水、泥砂磨蚀率碳化化学CO、H2O

9、碳化深度化学侵蚀化学酸碱盐及溶液老化化学阳光、空气、水锈蚀物理化学H2O。、C、电流锈蚀率碱骨料反应物理化学伸。活性集料膨胀率腐朽生物伸。、菌虫蛀生物昆虫耐热物理湿热、冷热交替耐火物理高温、火焰材料的耐久性是一项重要技术性质。材料的耐久性还具有明确的经济意义。从建筑技术发展角度看，各国工程技术人员已达成共识，由按耐久性进行工程设计取代按强度进行工程设计，更具有科学和实用性。提高耐久性的措施：（1）提高材料本身的密实度，改变材料的孔隙构造；（2）降低湿度，排除侵蚀性物质 （3）适当改变成分,进行憎水处理,防腐处理；（4）做保护层,如抹灰、刷涂料。例：1 .脆性材料的如下特征，其中何者是正确的？

10、（A）A破坏前无明显变形B抗压强度与抗拉强度均较高C抗冲击破坏时吸收能量大D受力破坏时，外力所做的功大2 .以下属于韧性材料的是（D）A砖;B石材；C混凝土 D钢材第二节气硬性无机胶凝材料本节主要介绍石膏、石灰、菱苦土、水玻璃气硬性胶凝材料的组成、硬化过程、主要技术性质及应用。通过学习了解这四种材料的特性。建筑上能将砂、石子、砖、砌块等散粒或块状材料粘结为一体的材料称为胶凝材料。胶凝材料分类如下：无机胶凝材料：气硬性胶凝材料一一石膏、石灰、菱苦土、水玻璃水硬性胶凝材料一各种水泥有机胶凝材料一一石油沥青、各种天然和人造树脂一、石膏（一）石膏胶凝材料的生产天然石膏矿有天然二水石膏 （CaS04 2

11、H2O）及天然无水石膏（CaSO4 ）。天然二水石膏质地较软，称为软 石膏；天然无水石膏质地较硬，称为硬石膏。生产石膏胶凝材料的主要原料是软石膏 ，以及含CaSO2H2O或CaSO 2H2O与CaSO混合物的化工副产品 及废渣，如磷石膏、氟石膏、棚石膏等。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢5精品资料生产石膏胶凝材料的主要工序是破碎、加热与磨细。由于加热方式和温度不同，可生产出不同性质的石膏胶凝材料品种。当温度加热到65°C 75时，二水石膏开始脱水,至107 C 170°C时生成半水石膏(CaSO4 0.5H2O),与水调合后能很快凝结硬化；温度为170 °

12、;C200°C时，石膏继续脱水,成为可溶性 硬石膏CaSO(III),与水调合后仍能很快凝结硬化；温度升高到200°C 250°C时，石膏中残留很少的水,凝结硬化非常缓慢；当加热温度高于400 C时，石膏完全失去水分，成为不溶性硬石膏Ca SO4 (II)失去凝结 硬化能力，成为死烧石 膏；当温度高于800°C时，得到的石膏称为高温锻烧石膏或地板石膏Ca SO4(I),由于部分石膏分解出的氧化钙起催化作用，所得产品又重新具有凝结硬化性能。(二)建筑石膏将二水石膏在常压非密闭状态下加热至 107°C 170°C时，二水石膏脱水可得到B型

13、半水石膏。 建筑 石膏是以 理半水石膏为主要成分，不预加任何外加剂的粉状胶结料，主要 用于制作石膏制品。 建筑石膏色 白，杂质含量很少，粒度很细，亦称模型石膏，是制作装 饰制品的主要原料。1 .建筑石膏的凝结硬化建筑石膏与适量的水混合，最初成为可塑的浆体，但很快失去塑性，这个过程称为凝 结；以后迅速产生 强度，并发展成为坚硬的固体，这个过程称为硬化。石膏的凝结硬化是一个连续的溶解、水化、胶化、结晶过程。由于二水石膏在水中的溶解度(2.05g/L)比半水石膏溶解度(8. 5g/L)小得多，半水石膏的饱和溶液对于二水石膏 就成了过饱和溶液，所以二水石膏以胶体微粒自水中析出。由于二水石膏的析出，破坏

14、了半水石膏溶解的平衡状态，新的一批半水石膏又可继续溶解和水化。如此循环进行，直到 半水石膏全部耗尽。浆体中的自由水分因水化和蒸发而逐渐减少，二水石膏胶体微粒数量则不断增加，而这些微粒比原来的半水石膏粒子要小得多，由于粒子总表面积增加，需要 更多得水分来包裹，所以，浆体的稠度使逐渐增大， 颗粒之间的摩擦力和粘结力逐渐增加，因而浆体可塑性增加，表现为石膏的嘴结"。其后，浆体继2ig变稠，逐渐凝聚成为晶体，晶体逐渐长大，共生和相互交错，石膏强度随之增加，最后成为坚硬的固体。2 .建筑石膏的技术性质建筑石膏按照2h抗折强度分为3.0、2.0、1.6三个等级。等级细度(0.2mm 方孔筛筛余)

15、(衿&凝结时间2h强度(MPa初凝终凝抗折抗压、3.0103303.06.02.02.04.01.61.63.0仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢6精品资料建筑石膏分为 优等品、一等品和合格品 三个等级。建筑石膏质量标准(CB 9776-88) 表1-4技术要求等级优等品一等品合格品抗折强度/MPa2. 52.11.8抗压强度/MPa5.04. 03. 0细度,0.2mm方孔筛筛余/%5.010. 015. 0建筑石膏的密度为2. 50 2. 80g/ cm 3,堆积密度为800' 1100kg/m3 ,建筑石膏具有 以下特性：(1)孔隙率大(约占50K 60%),强

16、度低。石膏的理论需水量为18.6%，但为了使 石膏具有必要的可塑性，通常加水量达60 %-80 % ,水蒸发后留下大量孔隙，所以孔隙 率很大。一等石膏硬化后1天强度约5 8MPa, 7天最大强度可达 812MPa(2)凝结硬化快。3 5min内即可凝结，终凝不超过30min。在应用时需掺加缓凝剂。如棚砂、酒石酸钾钠、拧橡酸、聚乙烯醇、石灰活化骨胶或皮胶等。(3)硬化后体积微膨胀，膨胀率约1%(4)耐水性、抗冻性差。建筑石膏硬化后具有很强的吸湿性，在潮湿环境中，晶体间粘结力削弱，强度显著降低。吸水后受冻，孔隙中水分结冰而是使石膏崩裂。(5)防火性好。遇火灾时，二水石膏的结晶水蒸发，吸收热量，表面

17、生成的无水石膏是良好的绝缘体。3 .建筑石膏的应用及保管(1)石膏抹灰材料。(2)石膏板材：纸面石膏板、石膏空心条板、纤维石膏板等。(3)石膏砌块。建筑石膏在运输和储存中要注意防止受潮，一般储存3个月后，其强度会降低约30%石膏硬化后的结晶物 CaSO2H2O遇到火烧时，结晶水蒸发，吸收热量，并在表面生成具有良好绝热性的无 结晶水产物，起到阻止火焰蔓延和温度升高的作用，所以石膏有良好的抗火性。另外，建筑石膏的热容量和吸湿性大，可均衡调节室内环境的温度和湿度。建筑石膏硬化后，具有很强的吸湿性和吸水性，在潮湿的环境中，晶体间的粘结力削 弱.强度明显降低， 在水中晶体还会溶解而引起破坏，在流动的水中

18、破坏更快。硬化石膏 的软化系数约为0.20.3;若石膏吸水 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢7精品资料后受冻，则孔隙内的水分结冰，产生体积膨胀，使硬化后的石膏体破坏。所以，石膏的耐水性和抗冻性均较 差。此外，若在温度过高的环 境中使用（超过650C）,二水石膏会脱水分解，使强度降低。因此，建筑石膏不 宜用于潮 温和温度过高的环境中。（三）高强石膏将二水石膏在0. 13MPa密闭状态下加热至125°C时，二水石膏脱水可得到a型半水 石膏。a半水石膏 结晶良好，晶粒坚实、粗大，因而比表面积较小，需水量约为35%45%，所以此石膏硬化后具有较高密实度 和强度。3h抗压强度可达92

19、4MPa, 7天抗压强度可达1540MPa故名高强石膏。高强石膏适用于强度要求较高的抹灰工程、装饰制品和石膏板。掺入防水剂 ，可用于 湿度较高的环境 中。加入有机材料，如聚乙烯醇水溶液、聚醋酸乙烯乳液等，可配成胶粘剂，其特点是无收缩。（四）粉刷石膏粉刷石膏是由B型半水石膏和其他石膏相 （硬石膏或假烧结土质石膏）、各种外加剂（木质磺酸钙、拧 橡酸、酒石酸等缓凝剂）及附加材料（石灰、烧稀土、氧化铁红等）所组成 的一种新型抹灰材料。粉刷石膏具有表面坚硬、光滑细腻、不起灰的优点，还可调节室内空气湿度，提高舒 适度的功能。（五）无水石膏水泥和地板石膏将天然二水石膏加热至 400°C以上（400

20、750 C）,石膏完全失去水分，成为不溶性硬 石膏，失去凝结硬 化能力，但当加入适量激发剂混合磨细后 ，又能凝结硬化，称为无水石 膏水泥。无水石膏水泥宜用于室内，主要用作石膏板或其他制品，也可用于室内抹灰。将天然二水石膏加热到 800 C以上，得到的地板石膏，由于部分石膏分解出的氧化钙起催化作用，具有凝结硬化性能。 地板石膏有较高的强度和耐磨性，抗冻性也较好。例：1.有关建筑石膏的性质，下列哪一项的叙述是不正确的 ？（）A.加水后凝结硬化快，且凝结时像石灰一样，出现明显的体积收缩B.加水硬化后有很强的吸湿性，耐水性与抗冻性均较差C.制品具有较好的抗火性能，但不宜长期用于靠近65以上的高温部位D

21、.适用于室内装饰、绝热、保温、吸声等提示：建筑石膏加水凝固时体积不收缩，且略有膨胀（约1%）,因此制品表面 裂。建筑石膏实际加水量 （60 % 80 %）比理论需水量（18.6%）多，因此制品孔隙率达 50 % -60 %,表观密度小，导热系数小，吸声性强， 吸湿性强。吸收水分使制品下降，可加入适量的水泥、密胶树脂等提高制品的耐水性。建筑石膏（CaSO 1/2H2O）加水硬化后主要成分为 CaSO2HzO,遇火灾时，制品中二水石膏中的结晶水蒸发收热量，并在表面形成水蒸气帘幕和脱水物隔热层 ，因此制品抗火性好。但制品长期高温部位，二水石膏会脱水分解而使制品失去强度。答案：A2.以下关于建筑石膏特性描述中，不正确的是（C）A孔隙率大，强度低；B凝结硬化快；C硬化后体积膨胀5%; D防火性好仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢10