施工员建筑材料.ppt

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1、建筑材料,施工员专业基础知识,主讲：肖琴芳,武汉建筑技术学校,目 录,一、建筑材料的基本性质 二、气硬性无机胶凝材料 三、水泥 四、混凝土 五、砂浆及墙体材料 六、建筑钢材 七、木材 八、防水材料 九、装饰材料,一、建筑材料的基本性质,1、材料基本的物理性质 2、材料与水有关的性质 3、材料的力学性质 4、材料的耐久性,1、材料基本的物理性质,1、密度： 1）概念：材料的密度是指材料在特定的体积状态下，单位体积的质量。 2）分类：实际密度（密度）、表观密度、堆集密度（按材料的体积状态分） 3）三种密度的区别： 实际密度： 实际密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量，一般简称密度。（不包含

2、孔隙体积） 表观密度：表观密度是指材料在自然状态下，单位体积的质量。（包含孔隙体积）(随孔隙内水分多少而变化） 堆积密度：堆积密度是指散粒状材料(粉状、粒状或纤维状等)在自然堆积状态下，单位体积的质量。 （包含孔隙体积）（随松散程度而变化） 4）单位： gcm3或kgm3 5）计算公式：,1、材料基本的物理性质,(2)材料的孔隙率和密实度 1)孔隙率（P) ：材料体积内孔隙部分所占的比率，在数值上等于材料孔隙部分的体积与其表观体积（总体积）的比率。 2)密实度(D)：材料体积内被固体物质所充实的程度，在数值上等于固体物质的体积占其表观体积的百分率。 3）两者关系： P+D=1 4）孔隙率和密实

3、度都是表征材料密实性能的指标。 5）材料孔隙率的大小、孔的粗细和形态等，是材料构造的重要特征，它关系到材料的一系列性质，如强度、耐久性、吸水性、保温隔热性和吸声性等等。 6）公式：,1、材料基本的物理性质,(3)材料的空隙率和填充率 1)空隙率：是指散粒状材料在特定的堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的比率，以P /表示。 2）填充率：填充率是指散粒状材料在特定的堆积状态下，被其固体颗粒填充的程度，以D/表示。 3）空隙率与填充率的关系是：P/+D/=1 4）填充率和空隙率，均可以作为评定散状材料颗粒之间相互填充的密实程度的技术指标。空隙率还可以作为控制混凝土集料级配与计算砂率的依据。,2、材

4、料与水有关的性质,1、亲水性与憎水性 亲水性：材料能被水润湿的性质。 憎水性：材料不能被水润湿的性质。 大多数建筑材料，都属于亲水性材料 （如砖、混凝土、加气混凝土砌块、木材等） ，表面均能被水润湿，且能通过毛细管作用将水吸入材料的毛细管内部。 憎水性材料（如：沥青、油漆、石蜡等），能阻止水分的渗入。憎水性材料可用作防水材料，还可用于亲水性材料的表面处理，以降低其吸水性。,2、材料与水有关的性质,2、材料的含水状态： 亲水材料的含水状态可分为四种基本状态： 干燥状态：材料的孔隙中不含水或含水极微。 气干状态：材料的孔隙中所含水与大气湿度相平衡。 饱和面干状态：材料表面干燥，而孔隙中充满水达到饱

5、和。 湿润状态：材料不仅孔隙中含水饱和，而且表面上为水润湿附有一层水膜。 以上四种状态都是在特定的情况下，还有介于四种之间的。,2、材料与水有关的性质,3、吸湿性与吸水性 （1）吸湿性：材料在空气中吸收空气中水分的性质，称为吸湿性。 吸湿性的大小用含水率表示。 式中W含材料的含水率，； m水材料含有水的重量，g； m干材料干燥至恒重时的重量，g。 材料含水率的大小，除与材料本身的特性有关外,还与周围环境的温度、湿度有关，在环境湿度增大、温度降低时，材料含水率变大，反之变小。 平衡含水率：材料中所含水分与环境湿度所对应的湿度相平衡时的含水率。,2、材料与水有关的性质,（2）吸水性：材料在浸水状态

6、下，吸收水分的性能称为吸水性。 吸水性的大小用吸水率表示。（包括质量吸水率和体积吸水率） 质量吸水率= （吸水饱和时的质量 - 干燥状态下质量）/ 干燥状态下质量 体积吸水率= （吸水饱和时的质量 - 干燥状态下质量）/ 自然状态下体积 材料的吸水性能，不仅取决于材料本身是否具有亲水性，还与其孔隙率的大小及孔隙构造有关。 材料的开口孔越多，吸水量越大。 水分很容易进入开口的大孔，但无法存留，只能润湿孔壁，所以吸水率不大； 开口细微连通孔越多，吸水量越大。,2、材料与水有关的性质,4、耐水性： 材料长期在饱和水作用下保持其原有功能，抵抗破坏的能力称为耐水性。 耐水性用软化系数表示。 软化系数=材

7、料在饱和水状态下的抗压强度 / 材料在干燥状态下的抗压强度 软化系数越大，材料的耐水性越好。,2、材料与水有关的性质,5、抗渗性 材料抵抗压力水或其他液体渗透的性质，称为抗渗性。 混凝土的抗渗性常用抗渗等级来表示。 抗渗等级（P)是以规定的试件在标准试验条件下所能承受的最大水压力来确定。 如P6、P8、P10、P12。 P后面的数字是用材料能承受的最大水压力（MPa）值乘以10。如P10表示混凝土可抵抗渗水压力为1.0MPa。 材料的抗渗等级越高，抗渗性越好。（渗透系数越小，抗渗性越好） 材料的抗性与孔隙率及孔隙特征有关。开口的连通大孔越多，抗渗性越差；闭口孔隙率大的材料，抗渗性仍可良好。,2

8、、材料与水有关的性质,6、抗冻性 材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻结和融化(冻融循环)而不破坏，同时也不严重降低强度的性质，称为抗冻性。 材料的抗冻性用抗冻等级（F）表示，如F15、F25、F50等。 F后面的数字表示材料能经受的冻融循环次数。 抵抗冻融循环次数越多，抗冻等级越高，材料的抗冻性也越好。 材料受冻融破坏的原因，是材料孔隙内所含水结冰时体积膨胀（约9%），对孔壁造成的压力使孔壁破裂所致。 材料的抗冻能力，与材料吸水程度不同、材料强度及孔隙特征有关。一般而言，在相同的冻融条件下，材料含水率越大，材料强度越低及材料中含有开口的毛细孔越多，受到的冻融循环的损伤就越大。,3、材料的力学性

9、质,1、材料的强度 材料在外力(荷载)作用下，抵抗破坏的能力，称为该材料的强度。其值通常以 f 表示。 材料按外力作用的方式不同，可以将强度分为抗拉强度、抗压强度、抗弯(折)强度和抗剪强度等。 材料的抗拉、抗压和抗剪强度按下式计算： 式中 f 抗拉、抗压和抗剪强度，MPa； F材料抗拉、抗压和抗剪破坏时的荷载，N； A材料的受力面积，mrn2； 材料的抗弯强度(也称抗折强度)与材料的受力情况和截面形状有关。当矩形截面的试件 跨中作用一集中荷载时，材料抗弯强度按下式计算： 式中 f 抗弯强度，MPa； F材料抗弯至破坏时的荷载，N； b，h材料的截面宽度、高度，mm； L两支点的间距，mm。,3

10、、材料的力学性质,2、材料的弹性与塑性 材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复到原来形状的性质称为弹性。这种当外力取消后瞬间内即可完全消失的变形，即为弹性变形。 材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，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。这种不能消失的变形，称为塑性变形(或永久变形)。 土木工程中有不少材料称为弹塑性材料，它们在受力时，弹性变形和塑性变形同时发生，外力去除后，弹性变形恢复，塑性变形保留。 材料在弹性范围内，其应力与应变成正比。（单位面积上的内力称为应力；单位长度上的变形称为应变。）,3、材料的力学性质,2、材料的脆性和韧性 脆性

11、：材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质，称为脆性。 脆性材料抵抗冲击荷载或振动作用的能力较差。 脆性材料的抗压强度一般比抗拉强度高。 韧性：材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性能。 钢材比混凝土有大得多的韧性。,4、材料的耐久性,材料的耐久性： 材料在使用过程中，能够抵抗所处环境中各种介质的侵蚀而不破坏，并保持其原有性质的能力称为耐久性。（亦即抗老化能力） 土木工程材料在使用中会受到多种因素的作用，使其性能变坏。所以，在构筑物的设计及材料的选用中，必须慎重考虑材料的耐久性问题，以利节约材料，减少维修费用，延长构筑物的使用寿命。 耐久性是材料的一种

12、综合性能，它包括抗冻性、抗渗性、抗风化性、抗老化性、耐化学腐蚀性等。 此外，材料的强度、密实性能、耐磨性等也与材料的耐久性有着密切的关系。材料在使用过程中，除受到各种外力的作用外，还长期受到周围环境和各种自然因素的破坏作用，这些作用一般可分为物理作用、化学作用及生物作用等。 为了提高材料的耐久性，可根据材料的组成、性质、用途以及所处的环境条件等因素，采取相应的措施。如木材表面涂刷油漆、墙面粘贴墙面砖等都是提高材料耐久性的有效措施。,二、气硬性胶凝材料,1、胶凝材料的概念及分类 2、石灰的性质及应用 3、石膏及制品的性质及应用,1、胶凝材料的概念及分类,胶凝材料：建筑上用来将砂子、石子、砖、石块

13、、砌块等散粒材料或块状材料粘结为整体的材料。 胶凝材料按其化学成分可分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两类。 有机胶凝材料是以高分子化合物为主要成分的胶凝材料，如沥青、树脂等。 无机胶凝材料按硬化条件不同，分为气硬性和水硬性两种。 气硬性无机胶凝材料：是指以无机矿物为主要成分的，能单独的或与其他材料混合成塑性浆体，在空气中硬化成为具有一定强度的胶结料。如石灰、石膏、水玻璃等。 水硬性无机胶凝材料：不仅能在空气中硬化，而且能更好的在水中硬化，并保持和继续发展其强度的胶凝材料。如水泥。 气硬性胶凝材料只适用于地上或干燥环境，水硬性胶凝材料既可适用于地下，也可用于水中环境。,2、石灰,（1）石灰的生产与

14、熟化： 石灰的生产：（900-1000） （石灰岩）CaCO3CaO(块状生石灰）+CO2 石灰的熟化：Ca0+H2O=Ca(OH)2(熟石灰膏）+热量（体积膨胀2-3.5倍） 欠火石灰：在煅烧的过程中，若温度过低或煅烧时间不足，使得CaCO3不能完全分解。 欠火石灰是不能消解的废品。 过火石灰：如果煅烧时间过长或温度过高，杂质与石灰会熔结，将生成着色较深、块体致密的过火石灰。 过火石灰在熟化时十分缓慢，往往在已硬化后的制品中形成崩裂或隆起。故需陈伏2-3周。,2、石灰,(2)石灰的特性 1)可塑性好、保水性好。熟石灰表面吸附一层厚的水膜，因此，具有良好的可塑性和较好的和易性。在水泥砂浆中掺人

15、石灰膏，能使其可塑性和保水性显著提高，方便施工。 2)吸湿性强。生石灰吸湿性强，是传统的干燥剂。 3)凝结硬化慢，强度低。由于石灰浆结晶和碳化过程的相互制约、相互影响，导致石灰的硬化速度较慢，并且Ca(OH)2晶体的强度也不高。通常，1：3石灰砂浆28d的抗压强度只有0.20.5MPa。 4)体积收缩大。石灰浆在硬化过程中，由于水分的大量蒸发，引起体积收缩，使其开裂，因此，除调成石灰乳作薄层涂料外，不宜单独使用。为了避免石灰收缩引起的开裂，常在石灰中掺人适量的砂、麻刀、玻璃纤维、纸筋等。 5)耐水性差。石灰结晶后的成分Ca(OH)2能溶于水，若长期受潮或被水浸泡，会使已硬化的石灰溃散。,2、石

16、灰,(3)石灰的应用 1)配制石灰砂浆和石灰乳涂料。用石灰膏和砂或麻刀、纸筋等配制成的石灰砂浆、麻刀灰、纸筋灰广泛用作内墙、顶棚的抹面砂浆。用石灰膏和水泥、砂配制成的混合砂浆通常作墙体砌筑或抹灰之用。由石灰膏稀释成的石灰乳常用作内墙和顶棚的粉刷涂料。 2)配制灰土和三合土。灰土(石灰+黏土)和三合土(石灰+黏土+砂、石或炉渣等填料)的应用，在我国有很长的历史。经夯实后的灰土或三合土广泛用作建筑物的基础、路基或地面的垫层，其强度和耐水性比石灰或黏土都高。 3)制作碳化石灰板。碳化石灰板是将磨细生石灰、纤维状填料(如玻璃纤维)或轻质骨料(如矿渣)搅拌、成型，然后经人工碳化而制成的一种轻质板材。为了

17、减小表观密度和提高碳化效果，多制成空心板。这种板材能锯、能刨、能钉，适宜作非承重内墙板、天花板等。 4)制作硅酸盐制品。磨细生石灰或消石灰粉与砂或粒化高炉矿渣、炉渣、粉煤灰等硅质材料经配料、混合、成型，再经常压或高压蒸汽养护，就可制得密实或多孔的硅酸盐制品。如灰砂砖、粉煤灰砖及砌块、加气混凝土砌块等。 5)配制无熟料水泥。将具有一定活性的材料(如粒化高炉矿渣、粉煤灰、煤矸石灰渣等工业废渣)，按适当比例与石灰配合，经共同磨细，可得到具有水硬性的胶凝材料，即为无熟料水泥。,3、石膏,建筑石膏是一种以硫酸钙(CaS04)为主要成分的气硬性胶凝材料。 (1)石膏的技术性质 石膏呈白色粉末状，密度约为2

18、.602.75gcm3，堆积密度约为8001100kgm3。 建筑石膏易受潮吸湿，凝结硬化快，因此在运输、储存的过程中，应注意避免受潮及混入杂物。不同质量等级的石膏应分别储运，不得混杂。 建筑石膏储存期为3个月，若超过3个月，应重新检验并确定其质量等级。,3、石膏,(2)建筑石膏的特性 1)凝结硬化快。建筑石膏的初凝和终凝时间都很短。 2)凝固时体积微膨胀。建筑石膏在凝结硬化时具有微膨胀性，其体积膨胀率约为0.050.15。 3)孔隙率大，表观密度小，保温、吸声性能好。建筑石膏硬化后，由于多余水分的蒸发，内部形成大量孔隙(约占总体积的50%60)。石膏制品具有表观密度小、质轻，保温隔热性能好和

19、吸声性强等特点。 4)具有一定的调温调湿性。石膏制品的热容量大，吸湿性强，在室内温度、湿度变化时，由于制品的“呼吸”作用，使环境温度、湿度能得到一定的调节。 5)耐水性、抗冻性差。石膏是气硬性胶凝材料，吸水性大，长期在潮湿环境中，其晶体粒子间的结合力会削弱，直至溶解，因此不耐水，不抗冻。 6)具有防火性。石膏具有防火性，可阻止火势蔓延，起到防火作用。,3、石膏,(3)建筑石膏的用途 1)室内抹灰及粉刷。石膏洁白细腻，用于室内抹灰、粉刷，具有良好的装饰效果。 2)制作石膏制品。由于石膏制品质量轻，且可锯、可刨、可钉，加工性能好，同时石膏凝结硬化快，制品可连续生产，工艺简单，能耗低，生产效率高，施

20、工时制品拼装快，可加快施工进度等，是当前着重发展的新型轻质材料之一。,三、水泥,1、水泥的生成： （1）水泥熟料是由石灰石、粘土、铁矿粉等按适当比例混合、磨细、制成生料、入窑煅烧（约1450）成黑色球状水泥熟料。 （2）水泥 = 水泥熟料（磨细）+ 混合物 + 石膏 混合物：为改善水泥性能、调节水泥的强度等级而加的矿物 质材料。 活性混合材料（火山灰、粉煤灰等）：具有水硬性，可改善水泥的性能，如降低水化热等。 非活性混合材料（石英砂、石灰石、粘土等）：起填充作用，不损害水泥性能、与水泥无化学反应，调节水泥强度等级。 石膏：起缓凝作用，但加入量过多，会导致水泥石的膨胀破坏。一般占水泥成品质量的3

21、%-5%。,三、水泥,2、水泥的分类： （1）按水泥熟料化学成分分：硅酸盐系列水泥（最常用 ）、铝酸盐系列水泥、硫铝酸盐系列水泥、铁铝酸盐系列水泥、氟铝酸盐系列水泥。 （2）按水泥的用途及性能分： 通用水泥（如硅酸盐水泥） 专用水泥（如低热水泥、快硬硅酸盐水泥）,三、水泥,3、硅酸盐系列水泥的分类：（通用水泥） （1）硅酸盐水泥： P（不掺加混合材料） P（掺不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣） （2）普通（硅酸盐）水泥：PO（掺加6%-15%的混合材料） （3）矿渣（硅酸盐）水泥：PS（掺加20%-70%的矿渣） （4）火山灰（硅酸盐）水泥：PP （掺加20%-50%的火山灰） （5）

22、粉煤灰（硅酸盐）水泥：PF （掺加20%-40%的粉煤灰） （6）复合（硅酸盐）水泥：PC（掺加15%-50%的两种或以上混合材料）,三、水泥,3、常用水泥的特性,三、水泥,4、常用水泥的应用,三、水泥,5、常用水泥的技术要求： （1）国家标准规定的硅酸盐水泥的九项技术要求： 水泥中的不溶物、氧化镁含量、三氧化硫含量、烧失量、碱含量、水泥的细度、凝结时间、安定性、强度。,三、水泥,（2）几个指标的说明： A、细度是指水泥颗粒的粗细程度。水泥细度决定了水泥的凝结硬化时间、强度和均质性等性能。根据国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB 175-1999的规定，硅酸盐水泥的细度用比表面积评定，且不得

23、小于300m2kg。 B、凝结时间 水泥的凝结时间分为初凝和终凝。 初凝：为水泥从开始加水拌合，至水泥浆开始失去可塑性所需的时间。 终凝：是从水泥开始加水拌合，至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。 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6.5h(390min)。,三、水泥,C、体积安定性： 水泥体积安定性简称水泥安定性，是指水泥浆体在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。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，使水泥制品产生膨胀性的裂缝、翘曲，甚至崩溃，严重影响工程质量。所以，国家标准规定体积安定性不合格的水泥应定为废品，严禁用于建

24、设工程中。 安定性不良的原因：熟料中过多的游离氧化镁、三氧化硫等及石膏掺量过大。 D、强度与强度等级： 分别用3d和28d的抗压和抗折强度。 硅酸盐水泥：42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个强度等级。 其他五种水泥： 32.5、32.5R 、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等级。 （R表示早强型水泥） 各强度等级水泥的各龄期强度不得低于表12的规定。,三、水泥,三、水泥,（3）出厂水泥应保证出厂强度，其余技术要求应达标。凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项未达标时，均为废品，凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一项未达标，或混合材料

25、掺量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时，为不合格品。 （4）关于水化热 水化热是指水泥和水之问发生化学反应时放出的热量。在冬期施工中，水化热可以维持水泥的正常凝结和硬化，使水泥石在凝结硬化之前免遭冻结；但在大体积混凝土工程中，由于聚集在制品内部的水化热不易散出，常使制品内部的温度高达5060oC，由于温度应力的作用，可使水泥制品产生膨胀性的裂缝。因此大体积混凝土要采取施工措施。,三、水泥,6、其他品种的水泥及应用 （1）铝酸盐水泥（或高铝水泥，俗称矾土水泥）（代号CA） 以铝酸钙为主要成分，氧化铝含量约50%。 特性：水泥石密实并具有高强，凝结硬化十分迅速，水化热很大。 应用： A、由

26、于铝酸盐水泥的早期强度较高，且早期强度增长速度特别快。宜用于早期强度要求高的特殊工程，如紧急军事及抢修工程(筑路、修桥、堵漏等)：铝酸盐水泥混凝土后期强度下降较大，不宜用于长期承重的结构。 B、铝酸盐水泥在高温时，水化物产生固相反应，以烧结结合逐步代替了水化结合，使制品虽在高温下仍能保持较高的强度。如果采用耐火的粗、细骨料(如铬铁矿等)，可以制成使用温度达130014000C的耐热混凝土、耐火混凝土。 C、铝酸盐水泥具有较高的抗硫酸盐能力，适用于抗硫酸盐侵蚀工程。 铝酸盐水泥按规定方法测得3d强度，划分强度等级。,三、水泥,（2）膨胀水泥 膨胀水泥：在水泥凝结和硬化过程中，能使其产生体积膨胀的

27、水泥。 分类： A、根据在约束条件下所产生的膨胀量(自应力值)的大小和用途分为： 可收缩补偿型膨胀水泥(简称膨胀水泥)：水泥水化硬化过程中的体积膨胀，在实用上具有补偿收缩的性能，其自应力值小于2.0MPa，通常为0.5MPa，因而可减少和防止混凝土的收缩裂缝，并增加其密实度；（抗裂、补缝、防渗。） 自应力型膨胀水泥(简称自应力水泥) ：水泥水化硬化后的体积膨胀（大膨胀），能使砂浆或混凝土在受约束条件下产生附加自应力的性能，其自应力值不小于2.0MPa。（用于预应力混凝土管）,三、水泥,B、根据膨胀水泥的基本组成分为： 1)硅酸盐膨胀水泥：以硅酸盐水泥为主，外加铝酸盐水泥和石膏配制而成。 2)明

28、矾石膨胀水泥：以硅酸盐水泥熟料为主，外加天然明矾石、石膏和粒化高炉矿渣(或粉煤灰)配制而成。 3)铝酸盐膨胀水泥：由铝酸盐水泥熟料和二水石膏配制而成。 4)铁铝酸盐膨胀水泥：由铁铝酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细而成。 5)硫铝酸盐膨胀水泥：由硫铝酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细而成。 用途：膨胀水泥适用于补偿收缩混凝土结构工程，防渗抗裂混凝土工程补强和防渗抹面工程，大口径混凝土管及其接缝，梁柱和管道接头，固接机器底座和地脚螺栓等。,三、水泥,(3)快硬型水泥 1)快硬硅酸盐水泥 以硅酸盐水泥熟料和适量石膏磨细制成的，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

29、。 快硬水泥的生产方法与普通水泥基本相同，只是较严格地控制水泥熟料中的矿物成分含量。另外，为了加速水泥的凝结和硬化，水泥磨得较细，比表面积较大，且杂质含量较少。 快硬水泥的初凝不得早于45min，终凝不得迟于10h。安定性(沸煮法检验)必须合格。水泥的强度等级以3d抗压强度表示，分为32.5、37.5和42.5三个强度等级。 快硬硅酸盐水泥可用于紧急抢修工程和低温施工工程，可配制早强、高等级混凝土。快硬水泥易受潮变质，故储运时须特别注意防潮，并应及时使用、不宜久存。从出厂之日起超过1个月，应重新检验，合格后方可使用。,三、水泥,硅酸盐水泥熟料的主要矿物成份： 硅酸三钙：是硅酸盐水泥熟料中的主要

30、矿物成分，遇水时水化反应速度快，水化热大，凝结硬化快，其水化产物表现为早期强度高。是主要赋予硅酸盐水泥早期强度的矿物。 硅酸二钙：是硅酸盐水泥熟料中的主要矿物成分，遇水时水化反应速度慢，水化热很低，其水化产物表现为早期强度低而后期强度增进较高。是决定硅酸盐水泥后期强度的矿物。 铝酸三钙：遇水时水化反应极快，水化热很大，水化产物的强度很低。主要影响硅酸盐水泥的凝结时间，也是水化热的主要来源。 铁铝酸四钙：遇水时水化反应速度快，水化热低，水化产物的强度也很低。 硅酸盐水泥所具有的许多技术性能，主要是水泥熟料中几种矿物进行水化作用的结果。改变熟料成分间的比例，水泥的技术性能会随这而变化。提高铝酸三钙

31、、硅酸三钙的含量，可以制得具有快硬特性的水泥；降低铝酸三钙、硅酸三钙的含量，提高硅酸二钙的含量，可制得水化热低的大坝水泥。,三、水泥,2)快硬铁铝酸盐水泥 凡以适当成分的生料，经煅烧所得以无水硫铝酸钙、铁相和硅酸二钙为主要矿物成分的熟料，加入适量石膏和010的石灰石，经磨细制成的早期强度高的水硬性胶凝材料，称为快硬铁铝酸盐水泥，代号RFAC。 该水泥比表面积不小于350kgm2。初凝时间不早于25min，终凝不迟于3h。按快硬铁铝酸盐水泥JC 4351996标准，其强度以3d抗压强度划分为42.5、52.5、62.5和72.5等四个强度标号。 该水泥适用于要求快硬、早强、耐腐蚀、负温施工的海工

32、、道路等工程。,三、水泥,(4)白色硅酸盐水泥与彩色硅酸盐水泥 白色硅酸盐水泥系指用含极少量着色物质(氧化铁、氧化镁等)的原料，如纯净的石英砂、纯净的高岭土等，在较高的温度下(150016000C)烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分，氧化铁、氧化镁含量极少的水泥熟料，加入适量石膏，经磨细制成的水硬性胶凝材料，称为白色硅酸盐水泥(简称白水泥)。 白色硅酸盐水泥细度要求过80m的方孔筛，筛余量不得超过10，初凝不得早于45min，终凝不得迟于10h，安定性用沸煮法检验必须合格，熟料中氧化镁含量不得超过5.0，水泥中三氧化硫含量不得超过3.5，强度等级以28d抗压强度划分为32.5、42.5和52

33、.5三个强度等级。 在白色硅酸盐水泥中加入耐碱的颜料，即可制成彩色水泥。常用的耐碱颜料有：氧化铁(红、黄、褐、黑)、氧化锰(褐、黑)、氧化铬(绿色)、群青(蓝色)、赫石(赫色)以及普鲁士红等。 白色和彩色水泥，主要用于建筑物室内外的装饰工程中，如地面、台阶、柱等部位，还可配制彩色混凝土或砂浆等。,三、水泥,7、水泥的验收与检验 (1)水泥的验收与检验的基本内容： A、核对包装及标志是否相符； B、核验生产厂家的产品质量合格证和出厂检验的试验报告：水泥出厂的试验报告，不仅是验收水泥的技术保住依据，也是施工单位长期保留的技术资料，直至工程验收时作为用料的技术凭证。 C、复检：复验的试验报告是长期保

34、留的技术资料，直至工程验收时作为用料的技术凭证。 D、仲裁检验：双方有争议时,三、水泥,（2）包装袋上应标明：品种名称、代号、净含量、强度等级、生产厂家名称、生产许可证编号、地址、出厂编号、执行标准号、包装日期。掺火山灰质混合材料的矿渣水泥，还应标上“掺火山灰”的字样，复合水泥应标明混合材料。 印刷颜色：硅酸盐水泥、普通水泥的印刷采用红色，矿渣水泥采用绿色，火山灰水泥和粉煤灰水泥和复合水泥采用黑色。 散装水泥供应时，应提交袋装水泥相同的内容卡片。 （3）复检： 验收批：验收时，以同一水泥厂，按同品种、同强度等级，同期到达的袋装水泥，不超过200t(散装水泥500t)为一个检验批，不足200t(

35、散装水泥不足500t)的，也作为一个检验批，进行验收。 取样：应有代表性，可以连续取，也可以从20个以上不同部位等量抽取，总数至少10kg。（分成二份，一份送检，一份封存留待仲裁检验） 送检：将试样送具有资质的检测单位进行复检。水泥的复检项目主要有：水泥细度、凝结时间、体积安定性和强度等。水泥技术性能的检验按现行国家有关标准进行。,三、水泥,8、水泥的储运与管理 水泥在运输和保管期间，不得受潮和混入杂质。 不同品种、出厂日期和等级的水泥应分别储运，并加以标志，不得混杂。 储存水泥要有专用的仓库，仓库内应有分类标牌，库房要有防潮防漏措施，存放袋装水泥时，地面垫板要距地面300 mm以上，四周离墙

36、300mm以上。 散装水泥应有专用运输车，直接卸入现场特制的贮罐中，贮罐亦应有标牌标明类别，以分别存放。 袋装水泥堆放高度一般不宜超过10袋，最高不得超过15袋，因为堆放过高一是易使下部水泥受潮；二是荷载过大易把下部的水泥袋压破；三是工人搬运不安全。 在储存期内，水泥会吸收空气中的水分和二氧化碳，经三个月后，水泥的强度约降低10%20；经六个月后，约降低1530。故硅酸盐水泥的存放期一般不应超过3个月，超过3个月的水泥必须经过重新检验，按鉴定后的强度等级使用。,四、混凝土,1、概念：由胶结材料将天然的（或人工的）骨料粒子或碎片聚集在一起，形成坚硬的整体，并具有强度和其他性能的复合材料。（简写“

37、砼”） 2、组成：石子、砂、水泥、水、外加剂 3、各组成材料作用： 水泥浆：胶结作用、润滑作用、填充作用 骨料：骨架作用 外加剂：改善性能作用,四、混凝土,4、混凝土的分类： 按所用胶结材料分： 水泥混凝土、沥青混凝土、水玻璃混凝土、硫磺混凝土等 按表观密度分： 重混凝土（用于辐射屏蔽，干表观密度大于2600kg/m3，高密度骨料、重水泥） 普通混凝土（干表观密度2000-2500kg/m3，天然砂、石、水泥） 轻混凝土（用于保温和轻质结构，干表观密度小于1950kg/m3，轻骨料混凝土、无砂大孔混凝土、多孔混凝土） 按用途分： 防水混凝土、防射线混凝土、 耐酸混凝土、装饰混凝土。 按抗压强度

38、分： 低强混凝土：C30 、中强混凝土、高强混凝土：C60,四、混凝土,5、普通混凝土的技术性质 和易性 强度 耐久性,四、混凝土,(1)和易性： 是一项综合技术性质，包括流动性、粘聚性和保水性三方面。 流动性：是指拌合物在自身外力作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能； 粘聚性：是指拌合物在施工过程中，其组成材料之间有一定的粘聚力，不致发生分层和现象； 保水性：是混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象。 和易性的指标：用坍落度法或维勃稠度法来测定混凝土拌合物的流动性，并辅以直观和经验来评定其黏聚性和保水性，由此来综合评定混凝土拌合物的和易性。 混凝土拌合

39、物坍落度，原则上要根据结构类型、构件截面大小、配筋疏密、输送方式和施工搅拌、捣实的方法等因素来综合确定。,四、混凝土,影响和易性的因素 A、水泥浆的用量。在水灰比不变的情况下，水泥浆愈多，则拌合物的流动性愈大。但水泥浆过多，又将会出现漏浆现象，并使拌合物的保水性、黏聚性变差，同时对混凝土的强度与耐久性也会产生一定的影响，且不经济。混凝土拌合物中水泥浆的用量，应以满足流动性和强度要求的前提下，使水泥浆用量最省为宜。 B、水泥浆的稠度（水灰比）。在水泥用量不变的情况下，水灰比愈大，流动性越大，但会造成混凝土拌合物的黏聚性和保水性不良，和严重影响混凝土的强度和耐久性。所以，水灰比一般应根据混凝土强度

40、和耐久性要求，合理地选用。 C、砂率。砂率是指混凝土中砂的重量占砂石总重量的百分率，当水泥浆一定，砂率过大时，会导致混凝土拌合物流动性降低；如果砂率过小，也会降低混凝土拌合物的流动性，并严重影响其黏聚性和保水性。 D、组成材料品种的影响。级配良好的骨料，在水泥浆用量相同的情况下，和易性好。碎石比卵石表面粗糙，所配制的混凝土拌合物流动性较卵石配制的差。细砂的比表面积大，用细砂配制的混凝土比用中、粗砂配制的混凝土拌合物流动性小。 E、外加剂。在拌制混凝土时，加入少量的外加剂能使混凝土拌合物在不增加水泥用量的条件下，获得良好的和易性，不仅流动性显著增加，而且还有效地改善混凝土拌合物的黏聚性和保水性。

41、 F、时间和温度。搅拌后的混凝土拌合物，随着时问的延长或温度升高而逐渐变得干稠，和易性变差。在初凝之前完成施工操作有利于获得更好的性能，在温度较高时应适当缩短时间。,四、混凝土,（2）混凝土的强度： 混凝土的强度包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度(或抗折强度)、抗剪强度和与钢筋的粘结强度等。 都可以根据抗压强度确定。 现行混凝土结构设计规范中只有抗压强度和抗拉强度值，其他的都是用这两个强度值来计算。,四、混凝土,A、混凝土立方抗压强度标准值： 按照普通混凝土力学性能试验方法标注GB/T50081-2002，制作边长为150mm的立方体在标准养护（温度202、相对湿度在95%以上）条件下，养护至2

42、8d龄期，用标准试验方法测得的极限抗压强度，称为混凝土标准立方体抗压强度，以fcu表示。按照GB50010-2010混凝土结构设计规范规定，在立方体极限抗压强度总体分布中，具有95%强度保证率的立方体试件抗压强度，称为混凝土立方体抗压强度标准值（以MPa计），fcuk表示。,四、混凝土,B、混凝土强度等级： 按照GB50010-2010混凝土结构设计规范规定，普通混凝土划分为十四个等级，即：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。例如，强度等级为C30的混凝土是指30MPafcuk35MPa（且该混凝土立方体抗压强度大于2

43、5MPa的概率为95以上）。,四、混凝土,C、混凝士的轴心(棱柱体)抗压强度 混凝土轴心抗压强度是采用150mm150mm300mm的棱柱体作为标准试件(或直径为150mm，高300mm的圆柱体试件)，按标准的试验方法成型，在标准的养护条件下，养护至28天，所测得的抗压强度值，以 fc 表示。 D、混凝土的抗拉强度 混凝土的抗拉强度(以 ft 表示)只有抗压强度的1/201/10,并且该强度值随混凝土强度等级的提高，而抗拉值与抗压值之比会相应降低。,四、混凝土,E、影响混凝土强度的主要因素 影响混凝土强度的因素很多，其主要影响因素包括原材料的质量、水泥石的强度及其与骨料的粘结强度、水灰比、试验

44、方法、试件尺寸，此外还有施工质量、养护条件及龄期等。 A、骨料的品种和质量。骨料中含有有害杂质或泥和泥块含量较多且品质低劣时，就会降低混凝土强度。碎石与水泥的粘结力较强，在同配合比的条件下，所配制的混凝土强度比用卵石的要高。骨料级配良好、砂率适当，也能使混凝土获得较高的强度。 B、水泥强度等级与水灰比。在原材料确定时，混凝土强度与水泥强度成正比，与水灰比成反比。 C、施工因素的影响。在配料、搅拌、运输、振捣、养护等过程中，若有任一环节未达到施工操作标准，都会导致混凝土强度的降低。 D、养护条件。混凝土的养护是指在混凝土振捣成型后的一段时间内，保持适当的温度和湿度，使水泥充分水化的过程。因此，养

45、护得好，对混凝土强度有利，反之不利。 E、龄期。龄期是指混凝土在拌制成型后所历经的时间。在正常的养护条件下，混凝土的强度将随龄期的增长而增大，最初的314d强度增长速度较快，28d以后逐渐缓慢。,四、混凝土,(3)混凝土的耐久性 包括抗冻性、抗渗性、抗侵蚀牲、抗碳化性能、抗碱-骨料反应及抗风化性能等。 一般来说孔隙率小的混凝土具有更好的耐久性，可以通过以下方法降低孔隙率，增强混凝土的耐久性：掺人引气剂、减水剂或防冻剂等合适的外加剂；减小水灰比；选择级配良好的骨料；加强振捣，提高混凝土的密实性和加强养护等。,四、混凝土,6、混凝土组成材料的选择 普通混凝土是由水泥、砂、石子、水和相应掺合料及外加

46、剂按比例混合拌制成的建筑材料。 （1）水泥 1)水泥品种的选择 配制混凝土用的水泥品种，应当根据工程性质与特点、工程所处环境及施工条件等，并依据各种水泥的特性，生产厂的稳定性品牌等，正确、合理地选择。 2)水泥强度等级的选择 水泥强度等级的选择，应当与混凝土的设计强度等级相适应。原则上配制高强度等级的混凝土选用高强度等级水泥，低强度等级的混凝土选用低强度等级水泥。一般情况下，水泥强度等级为混凝土强度等级的1.5-2.0倍。,四、混凝土,（2）细骨料（砂） 砂的技术指标有： 1）砂中有害物质含量： 2）泥、泥块及石粉含量： 3）砂的细度模数(Mx)和颗粒级配： 砂的颗粒级配，是指大小不同粒径的砂

47、颗粒相互搭配的情况。要减小砂间的空隙，就必须有大小不同的颗粒合理搭配。 砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒，混合在一起后的总体砂的粗细程度，用细度模数表示。细度模数(Mx)越大，表示砂越粗。 按建筑用砂GBT146842001的规定，按细度模数的不同，将砂分为粗、中、细三种：（筛分法） 粗砂细度模数在3.73.1； 中砂细度模数在3.02.3； 细砂细度模数在2.21.6。,四、混凝土,（3）粗骨料(卵石、碎石) 石子的技术指标有： 1）有害物质的允许含量： 2）泥和泥块含量： 3）针、片状颗粒含量： 提高混凝土强度和减小集料间的空隙，粗集料比较理想的颗粒形状应该是接近立方体形或球形颗粒。 4）粗

48、骨料的颗粒级配： 5）粗骨料的最大粒径 为了节省水泥，粗骨料的最大粒径在条件允许时，尽量选较大值。但还要受到结构截面尽寸、钢筋疏密和施工方法等因素的限制。最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，且不得大于钢筋间最小净距的34，对于混凝土实心板，骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/ 2，且不得超过50mm。对于泵送混凝土，碎石最大粒径与输送管内径之比，宜小于或等于l：2，卵石宜小于或等于1：2.5。 6）强度 石子的颗粒强度是选择混凝土骨料时极其重要的项目上。但由于目前常用的混凝土强度等级太低，水泥强度等级也低，因此石子强度的问题没有突出。 碎石和卵石的强度，采用岩石立方体强度和压碎指标两种方法检

49、验。根据标准规定，火成岩的立方体抗压强度值应不小于80MPa；变质岩应不小于60MPa；水成岩应不小于30MPa。,四、混凝土,（4）混凝土拌合及养护用水：（宜用饮用水） 拌合混凝土用水，按水源可分为饮用水、地表水、地下水、海水及适当处理或处置后的工业废水。 地表水、地下水首次使用前应按标准进行检验； 海水可用于拌制素混凝土，但不得用拌制钢筋混凝土和预应力混凝土及有饰面要求的混凝土。 拌合用水所含物质，对混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土，不应产生以下有害作用：影响混凝土的和易性及凝结；有损于混凝土强度增强；降低混凝土的耐久性；加快钢筋锈蚀及导致预应力钢筋脆断；污染混凝土表面。,四、混凝土,（7）混凝土外加剂 混凝土外加剂是指为了改善混凝土的性能，在混凝土拌制过程中掺入的，一般不超过水泥用量的5的一类材料的总称。外加剂已成为混凝土中必不可少的第五种组分。 建设工程中常用的外加剂主要有减水剂