1、2020/11/291材料員材料員 培訓(xùn)培訓(xùn)2020/11/292建筑材料的分類建筑材料的分類 1. 通常按材料的組成分為三大類：無機(jī)材料無機(jī)材料金屬材料金屬材料非金屬材料非金屬材料（礦物質(zhì)材料礦物質(zhì)材料）黑色金屬黑色金屬 有色金屬有色金屬天然石材天然石材燒土制品燒土制品 膠凝材料膠凝材料 混凝土及硅酸鹽制品混凝土及硅酸鹽制品有機(jī)材料有機(jī)材料植物材料植物材料瀝青材料瀝青材料高分子材料高分子材料復(fù)合材料復(fù)合材料無機(jī)非金屬材料與有機(jī)材料復(fù)合無機(jī)非金屬材料與有機(jī)材料復(fù)合 金屬材料與無機(jī)非金屬材料復(fù)合金屬材料與無機(jī)非金屬材料復(fù)合 金屬材料與有機(jī)材料復(fù)合金屬材料與有機(jī)材料復(fù)合3精品資料4 你怎么稱呼老師

2、？ 如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？ 你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？ 教師的教鞭 “不怕太陽曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無顏見爹娘 ” “太陽當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥說早早早”2020/11/2952. 2. 按材料在建筑物中的功能可分為按材料在建筑物中的功能可分為承重材料承重材料保溫隔熱材料保溫隔熱材料吸聲隔聲材料吸聲隔聲材料防水材料防水材料裝飾材料裝飾材料建建筑筑材材料料2020/11/296結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)材料墻體材料墻體材料屋面材料屋面材料地面材料地面材料飾面材料飾面材料3. 3. 按材料的使用部位分為按材料的使用部位分為建

3、建筑筑材材料料2020/11/297材料的基本性質(zhì)2020/11/298材料的體積 體積是材料占有的空間尺寸。由于材料具有不同的物理狀態(tài)，因而表現(xiàn)出不同的體積。封閉孔隙（體積為Vb）開口孔隙（體積為Vk）固體物質(zhì)（體積為V）材料在自然狀態(tài)下總體積：V0V+Vp 孔隙體積：VpVb+VkVp孔隙體積2020/11/299 1.密度（干燥狀態(tài)干燥狀態(tài)） 指材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，按下式計(jì)算： 式中：實(shí)際密度，g/cm3 或 kg/m3； m材料的質(zhì)量，g 或 kg； V材料的絕對(duì)密實(shí)體積，cm3 或 m3。每種材料的密度是固定不變的。每種材料的密度是固定不變的。Vm2020/11/29

4、102.表觀密度 表觀密度是指材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。按下式計(jì)算： 式中：0材料的表觀密度, g/cm3 或 kg/m3； m 材料的質(zhì)量，g 或 kg； V0材料的自然體積，cm3 或 m3。00Vm 表觀密度通常是指在氣干狀態(tài)下（長(zhǎng)期在空氣中存放的干燥狀態(tài)）的表觀密度，表觀密度通常是指在氣干狀態(tài)下（長(zhǎng)期在空氣中存放的干燥狀態(tài)）的表觀密度，材料在烘干狀態(tài)下測(cè)得的表觀密度，稱為干表觀密度；材料在潮濕狀態(tài)下測(cè)得的表材料在烘干狀態(tài)下測(cè)得的表觀密度，稱為干表觀密度；材料在潮濕狀態(tài)下測(cè)得的表觀密度，稱為濕表觀密度。觀密度，稱為濕表觀密度。2020/11/2911 表觀體積是指包括內(nèi)部封閉孔隙在

5、內(nèi)的體積。其封閉孔隙的多少，孔隙中是否含有水及含水的多少，均可能影響其總質(zhì)量或體積。 因此，材料的表觀密度與其內(nèi)部構(gòu)成狀態(tài)及含水狀態(tài)有關(guān)。工程中砂石材料，直接用排水法測(cè)定其表觀體積2020/11/29123. 堆積密度 堆積密度是指粉狀或粒狀材料，在堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。按下式計(jì)算： 式中：0材料的堆積密度, g/cm3 或 kg/m3； m 材料的質(zhì)量，g 或 kg； 材料的堆積體積，cm3 或 m3。00Vm0V2020/11/2913 由于散粒材料堆放的緊密程度不同，堆積表觀密度又可分為疏松堆積表觀密度、緊密堆積表觀密度二種。 利用材料孔隙率可計(jì)算散粒材料的空隙率。其中材料的表觀密度

6、以堆積表觀密度代入，密度以視密度（包括閉口孔隙體積）代入。所得結(jié)果是顆粒之間的空隙和開口孔隙占總體積的百分率。2020/11/2914孔隙率孔隙率 孔隙率是指材料中孔隙體積與總體積的百分比。孔隙率是指材料中孔隙體積與總體積的百分比。 材料的孔隙率可按下式計(jì)算：材料的孔隙率可按下式計(jì)算： Vp V0 V 孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。孔隙率的大小直接反映了材料的致密程度。 密實(shí)度 （壓實(shí)度）（壓實(shí)度） D D P = 1P = 1%100)1 (%10000VVVP2020/11/2915空隙率空隙率 散粒材料堆積體積中，顆粒之間的空隙體積散粒材料堆積體積中，顆粒之間的空隙體積所占的比例

7、稱為空隙率。空隙率（所占的比例稱為空隙率。空隙率（P）可按下式）可按下式計(jì)算：計(jì)算： 空隙率的大小反映散粒材料的顆粒相互填充空隙率的大小反映散粒材料的顆粒相互填充的致密程度。的致密程度。 空隙率可作為控制混凝土骨料級(jí)配與計(jì)算含空隙率可作為控制混凝土骨料級(jí)配與計(jì)算含砂率的依據(jù)。砂率的依據(jù)。%100000VVVP2020/11/2916 孔隙率與空隙率的區(qū)別比較項(xiàng)目孔隙率空隙率適用場(chǎng)合個(gè)體材料內(nèi)部堆積材料之間作 用可判斷材料性質(zhì)可進(jìn)行材料用量計(jì)算計(jì)算公式）（10010P）（100100P2020/11/2917材料與水有關(guān)的性質(zhì)材料與水有關(guān)的性質(zhì) 親水性與憎水性親水性與憎水性 與水接觸時(shí)，材料表面

8、能被水潤濕的性質(zhì)稱為親水性；材料表面不能被水潤濕的性質(zhì)稱為憎水性。 具有親水性或憎水性的根本原因在于材料的分子結(jié)構(gòu)。親水性材料與水分子之間的分子作用力，大于水分子相互之間的內(nèi)聚力；憎水性材料與水分子之間的作用力，小于水分子相互之間的內(nèi)聚力。2020/11/2918材料的四種含水狀態(tài)與含水率材料的四種含水狀態(tài)與含水率 1. 1. 干燥狀態(tài)：材料中所有的孔隙中無水；干燥狀態(tài)：材料中所有的孔隙中無水；2. 2. 氣干狀態(tài)：材料中部分的孔隙中含水；氣干狀態(tài)：材料中部分的孔隙中含水； （其含水量用（其含水量用平衡含水率平衡含水率來表示，其大小與環(huán)境有關(guān)）來表示，其大小與環(huán)境有關(guān)）3. 3. 飽和面干狀態(tài)

9、：材料中所有的孔隙中充滿水；飽和面干狀態(tài)：材料中所有的孔隙中充滿水；（其含水量用（其含水量用吸水率吸水率來表示，其大小與孔隙率有關(guān)，來表示，其大小與孔隙率有關(guān)，吸水率的大小可以吸水率的大小可以反映材料的致密程度。）反映材料的致密程度。）2020/11/2919材料的四種含水狀態(tài)與含水率材料的四種含水狀態(tài)與含水率4. 4. 濕潤狀態(tài)：除材料中所有的孔隙中充滿水濕潤狀態(tài)：除材料中所有的孔隙中充滿水之外，其表面還含有表面水；之外，其表面還含有表面水；（其含水量用（其含水量用表面含水率表面含水率來表示，其大小與來表示，其大小與濕潤程度有關(guān)，濕潤程度有關(guān)，表面含水率可為負(fù)值）表面含水率可為負(fù)值）2020

10、/11/2920吸水性與吸濕性吸水性與吸濕性 材料材料（在水中）（在水中）吸收水分的性質(zhì)稱為吸收水分的性質(zhì)稱為吸水性吸水性。 材料材料（在空氣中）（在空氣中）吸收水分的性質(zhì)稱為吸收水分的性質(zhì)稱為吸濕性。吸濕性。 材料中的含水量與其材料中的含水量與其干燥質(zhì)量干燥質(zhì)量的百分比稱為的百分比稱為含水率含水率 材料中的水分與周圍空氣的濕度達(dá)到平衡時(shí)（材料材料中的水分與周圍空氣的濕度達(dá)到平衡時(shí)（材料 處于氣干狀態(tài)）的含水率稱為處于氣干狀態(tài)）的含水率稱為平衡含水率平衡含水率。材料在材料在飽和面干飽和面干狀態(tài)時(shí)的含水率稱為狀態(tài)時(shí)的含水率稱為吸水率吸水率 。 吸水率可用質(zhì)量或體積吸水率兩種方式表達(dá)。吸水率可用質(zhì)

11、量或體積吸水率兩種方式表達(dá)。2020/11/2921 質(zhì)量吸水率的計(jì)算式為：質(zhì)量吸水率的計(jì)算式為：%100ggbmmmmW式中：式中： mb材料吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量；材料吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量； mg材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量。材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量。2020/11/2922體積吸水率的計(jì)算式為：體積吸水率的計(jì)算式為：%10010WgbvVmmW式中式中: mb材料吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量；材料吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量；mg材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量。材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量。V0 材料在自然狀態(tài)下的體積；材料在自然狀態(tài)下的體積；w 水的密度水的密度, 常溫下取常溫下取1.0 g/cm3。2020/11/2923

12、Wv與與Wm的關(guān)系為：的關(guān)系為： 式中式中 G1材料吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量；材料吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量； G材料干燥狀態(tài)下的質(zhì)量；材料干燥狀態(tài)下的質(zhì)量； 水水水的密度；水的密度； V 0材料在自然狀態(tài)下的體積；材料在自然狀態(tài)下的體積； 材料的干表觀密度。材料的干表觀密度。2020/11/2924 吸水率與含水率的區(qū)別比較項(xiàng)目吸水率含水率適用場(chǎng)合在水中吸收水分在空氣中吸收水分表示方法吸收水分的質(zhì)量比或體積比吸收水分的質(zhì)量比吸收水量達(dá)到飽和與空氣中水分平衡通常小于吸水率2020/11/2925材料的耐水性材料的耐水性 材料的耐水性是指材料長(zhǎng)期在飽和水的作用下不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。材料耐水性的

13、指標(biāo)用軟化系數(shù)KR表示：式中： KR 材料的軟化系數(shù)； fb 材料吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度； fg 材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度。 經(jīng)常位于水中或受潮嚴(yán)重的重要結(jié)構(gòu)，其K軟不宜小 于0.850.90； 受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)，其K軟也不宜小于0.70.85。gbRffK2020/11/2926抗?jié)B性抗?jié)B性 材料抵抗壓力水滲透的性能稱為抗?jié)B性。材料的材料抵抗壓力水滲透的性能稱為抗?jié)B性。材料的抗?jié)B性與材料的孔隙率及孔隙特征有關(guān)。抗?jié)B性與材料的孔隙率及孔隙特征有關(guān)。材料的抗?jié)B性可用滲透系數(shù)或抗?jié)B等級(jí)來表示。材料的抗?jié)B性可用滲透系數(shù)或抗?jié)B等級(jí)來表示。 式中：式中：K滲透系數(shù)，滲透系數(shù)，ml/（cm2s）；）

14、；Q透水量，透水量，ml；d試件厚度試件厚度 （cm）；）；A透水面積，透水面積， cm2 ；H水頭水頭差，；差，； t透水時(shí)間，透水時(shí)間，s。2020/11/2927材料的抗凍性材料的抗凍性 材料的抗凍性，是指材料在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受材料的抗凍性，是指材料在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融而不產(chǎn)生宏觀破壞，同時(shí)微觀結(jié)構(gòu)不明顯多次凍融而不產(chǎn)生宏觀破壞，同時(shí)微觀結(jié)構(gòu)不明顯劣化、強(qiáng)度也不嚴(yán)重降低的性能。劣化、強(qiáng)度也不嚴(yán)重降低的性能。 2. 2. 材料的抗凍性用材料的抗凍性用抗凍等級(jí)抗凍等級(jí)來表示來表示, ,如如F15F153.3. 抗凍等級(jí)抗凍等級(jí)，是指，是指材料的標(biāo)準(zhǔn)試件，材料的標(biāo)準(zhǔn)試件，在水飽和

15、狀態(tài)在水飽和狀態(tài)下，經(jīng)受下，經(jīng)受凍融循環(huán)凍融循環(huán)作用后，其強(qiáng)度不嚴(yán)重降低、質(zhì)作用后，其強(qiáng)度不嚴(yán)重降低、質(zhì)量不顯著損失、性能不明顯下降時(shí)，所經(jīng)受的量不顯著損失、性能不明顯下降時(shí)，所經(jīng)受的凍融凍融循環(huán)的循環(huán)的次數(shù)次數(shù)。2020/11/2928影響抗凍性的因素影響抗凍性的因素材料的密實(shí)度（孔隙率）：密實(shí)度越高則其抗凍材料的密實(shí)度（孔隙率）：密實(shí)度越高則其抗凍性越好。性越好。材料的孔隙特征：開口孔隙越多則其抗凍性越差。材料的孔隙特征：開口孔隙越多則其抗凍性越差。材料的強(qiáng)度：強(qiáng)度越高則其抗凍性越好。材料的強(qiáng)度：強(qiáng)度越高則其抗凍性越好。材料的耐水性：耐水性越好則其抗凍性也越好。材料的耐水性：耐水性越好則其

16、抗凍性也越好。材料的吸水量大小：吸水量越大則其抗凍性越差。材料的吸水量大小：吸水量越大則其抗凍性越差。2020/11/2929材料傳導(dǎo)熱量的性質(zhì)稱為材料傳導(dǎo)熱量的性質(zhì)稱為導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性。材料導(dǎo)熱。材料導(dǎo)熱性的大小用導(dǎo)熱系數(shù)表示：性的大小用導(dǎo)熱系數(shù)表示：式中式中 導(dǎo)熱系數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)，W(mK)； Q通過材料的熱量，通過材料的熱量，J； d材料厚度或傳導(dǎo)的距離，材料厚度或傳導(dǎo)的距離，m； A材料傳熱面積，材料傳熱面積，m2； Z導(dǎo)熱時(shí)間，導(dǎo)熱時(shí)間，s； t材料兩側(cè)的溫度差，材料兩側(cè)的溫度差，K。2020/11/2930 孔隙率孔隙率 材料的孔隙中含有空氣材料的孔隙中含有空氣, ,而空氣的導(dǎo)熱性而空氣

17、的導(dǎo)熱性很小很小, ,所以材料的孔隙率愈大所以材料的孔隙率愈大, ,導(dǎo)熱性愈低。導(dǎo)熱性愈低。 孔隙特征孔隙特征 空氣在粗大和連通的孔隙中較易對(duì)流空氣在粗大和連通的孔隙中較易對(duì)流, ,使導(dǎo)熱性增大使導(dǎo)熱性增大, ,故具有細(xì)微或封閉孔隙的材料故具有細(xì)微或封閉孔隙的材料, ,比具比具有粗大或連通孔隙的材料導(dǎo)熱性低。有粗大或連通孔隙的材料導(dǎo)熱性低。 含水率含水率 水的導(dǎo)熱性大大超過空氣，所以當(dāng)材料水的導(dǎo)熱性大大超過空氣，所以當(dāng)材料 的含水率增大時(shí)其導(dǎo)熱性也相應(yīng)提高。若水結(jié)冰，的含水率增大時(shí)其導(dǎo)熱性也相應(yīng)提高。若水結(jié)冰， 其導(dǎo)熱性進(jìn)一步增大。其導(dǎo)熱性進(jìn)一步增大。 對(duì)于纖維結(jié)構(gòu)的材料，順纖維方向的導(dǎo)熱性比

18、橫對(duì)于纖維結(jié)構(gòu)的材料，順纖維方向的導(dǎo)熱性比橫纖維方向的大。纖維方向的大。影響材料導(dǎo)熱性的因素影響材料導(dǎo)熱性的因素2020/11/2931 當(dāng)材料溫度升高當(dāng)材料溫度升高(或降低或降低)1K時(shí)所吸收時(shí)所吸收(或放出或放出)的熱的熱量，稱為該材料的量，稱為該材料的熱容量熱容量(JK)。l kg材料的熱容量，材料的熱容量，稱為該材料的稱為該材料的比熱比熱J(K)。表示方法：。表示方法：式中式中 Q材料吸收或放出的熱量，材料吸收或放出的熱量，J C材料的比熱，材料的比熱，J(kgK)； G材料的質(zhì)量，材料的質(zhì)量，kg； t2- t1 材料受熱（或冷卻）前后的溫度差，材料受熱（或冷卻）前后的溫度差，K。

19、比熱及熱容量比熱及熱容量2020/11/2932材料材料導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)w/(mk)比熱比熱102J/(K)材料材料導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)w/(mk)比熱比熱102J/(K)鋼鋼584.6松松木木順紋順紋0.3525花崗巖花崗巖2.803.498.5橫紋橫紋0.17普通混凝土普通混凝土1.501.868.8泡沫塑料泡沫塑料0.030.041317普通粘土磚普通粘土磚0.420.638.4石膏板石膏板0.190.24911泡沫混凝土泡沫混凝土0.120.2011.0水水0.5542普通玻璃普通玻璃0.700.808.4密閉空氣密閉空氣0.26102020/11/2933材料的溫度變形性材料的溫度變形性

20、 材料的溫度變形是指溫度升高或降低時(shí)材料的體積變化。用線膨脹系數(shù)表示。 L =（t2 t1） L式中：L線膨脹或線收縮量 ，mm 或 cm；（t2t1）材料前后的溫度差，K； 材料在常溫下的平均線膨脹系數(shù)，1/K； L材料原來的長(zhǎng)度，mm或m。 材料的線膨脹系數(shù)與材料的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)，常選擇合適的材料來滿足工程對(duì)溫度變形的要求。2020/11/2934材料的力學(xué)性質(zhì)材料的力學(xué)性質(zhì) 材料的力學(xué)性質(zhì)材料的力學(xué)性質(zhì), ,是指材料在外力作用下有關(guān)是指材料在外力作用下有關(guān)變形性質(zhì)變形性質(zhì)和和抵抗破壞的能力抵抗破壞的能力。 一一. . 材料的變形性質(zhì)材料的變形性質(zhì) 二二. . 材料的強(qiáng)度材料的強(qiáng)度2020

21、/11/2935一、材料的變形性質(zhì)一、材料的變形性質(zhì) 材料的變形性質(zhì)材料的變形性質(zhì), 是指材料在荷載作用下發(fā)生形是指材料在荷載作用下發(fā)生形狀及體積變化的有關(guān)性質(zhì)。主要有彈性變形、塑性狀及體積變化的有關(guān)性質(zhì)。主要有彈性變形、塑性變形、徐變與應(yīng)力松弛。變形、徐變與應(yīng)力松弛。（一）彈性變形與塑性變形（一）彈性變形與塑性變形 彈性變形是指在外荷載作用下產(chǎn)生、卸荷后可彈性變形是指在外荷載作用下產(chǎn)生、卸荷后可以以自行消失自行消失的變形。的變形。 塑性變形是指在外力去除后，材料塑性變形是指在外力去除后，材料不能自行恢不能自行恢復(fù)復(fù)到原來的形狀而保留的變形，也稱殘余變形。到原來的形狀而保留的變形，也稱殘余變形

22、。2020/11/2936 彈性與塑性變形彈性與塑性變形2020/11/2937塑性材料與脆性材料塑性材料與脆性材料塑性材料：破壞前的塑性材料：破壞前的變形變形 明顯明顯脆性材料：破壞前的脆性材料：破壞前的變形變形 不明顯不明顯塑性材料的特點(diǎn)：抗壓強(qiáng)度塑性材料的特點(diǎn)：抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度脆性材料的特點(diǎn)：抗壓強(qiáng)度脆性材料的特點(diǎn)：抗壓強(qiáng)度 、抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度2020/11/2938（二）徐變與應(yīng)力松弛（二）徐變與應(yīng)力松弛 固體材料在固體材料在恒定恒定外力作用外力作用下，變形隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸下，變形隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為徐變徐變。材料在恒定荷載作用下，材料在恒定荷載

23、作用下，若所產(chǎn)生的變形因受約束而不若所產(chǎn)生的變形因受約束而不能發(fā)展時(shí)，其應(yīng)力將隨時(shí)間的能發(fā)展時(shí)，其應(yīng)力將隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減小，這一現(xiàn)象稱延長(zhǎng)而逐漸減小，這一現(xiàn)象稱為為應(yīng)力松弛應(yīng)力松弛。2020/11/2939二、材料的強(qiáng)度二、材料的強(qiáng)度 材料的強(qiáng)度是指材料抵抗外力（荷載）作用引起的破材料的強(qiáng)度是指材料抵抗外力（荷載）作用引起的破壞的能力。壞的能力。（一）材料的靜力強(qiáng)度（一）材料的靜力強(qiáng)度 在靜荷載作用下，材料達(dá)到破壞前所承受的應(yīng)力極限在靜荷載作用下，材料達(dá)到破壞前所承受的應(yīng)力極限值，稱為材料的靜力強(qiáng)度（簡(jiǎn)稱材料強(qiáng)度）或極限強(qiáng)度。值，稱為材料的靜力強(qiáng)度（簡(jiǎn)稱材料強(qiáng)度）或極限強(qiáng)度。 根據(jù)作用荷載

24、的不同，材料強(qiáng)度可分為抗壓強(qiáng)度、抗根據(jù)作用荷載的不同，材料強(qiáng)度可分為抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度（或抗折強(qiáng)度）和抗剪強(qiáng)度等。拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度（或抗折強(qiáng)度）和抗剪強(qiáng)度等。2020/11/2940材料強(qiáng)度的測(cè)定材料強(qiáng)度的測(cè)定 材料強(qiáng)度的測(cè)定常用破壞性試驗(yàn)方法來進(jìn)材料強(qiáng)度的測(cè)定常用破壞性試驗(yàn)方法來進(jìn)行。即將材料制成試件，置于試驗(yàn)機(jī)上，行。即將材料制成試件，置于試驗(yàn)機(jī)上，按規(guī)定按規(guī)定的速度均勻的速度均勻地加荷，直到試件破壞，由試件破壞地加荷，直到試件破壞，由試件破壞時(shí)的荷載值，按相應(yīng)計(jì)算公式，可求得材料強(qiáng)度。時(shí)的荷載值，按相應(yīng)計(jì)算公式，可求得材料強(qiáng)度。2020/11/2941抗壓、抗拉及抗剪強(qiáng)度的計(jì)算

25、抗壓、抗拉及抗剪強(qiáng)度的計(jì)算式中式中f 材料強(qiáng)度，材料強(qiáng)度，MPa； F 破壞時(shí)荷載，破壞時(shí)荷載，N； A 試件受力斷面面積，試件受力斷面面積，mm2。 AFf/2020/11/2942抗彎強(qiáng)度的計(jì)算抗彎強(qiáng)度的計(jì)算 抗彎強(qiáng)度的計(jì)算公式分別為：抗彎強(qiáng)度的計(jì)算公式分別為： 集中荷載集中荷載 三分點(diǎn)加荷三分點(diǎn)加荷 式中式中 fm抗彎強(qiáng)度，抗彎強(qiáng)度，MPa； F破壞荷載，破壞荷載，N； L梁的跨度，梁的跨度，mm； b、h梁斷面的寬與高，梁斷面的寬與高，mm。223bhFLfm2bhFLfm2020/11/2943（四）材料的持久強(qiáng)度及疲勞極限（四）材料的持久強(qiáng)度及疲勞極限 材料在承受材料在承受持久荷載

26、持久荷載下的強(qiáng)度，稱為下的強(qiáng)度，稱為持久強(qiáng)度持久強(qiáng)度。 靜力強(qiáng)度靜力強(qiáng)度是材料在承受是材料在承受短期荷載短期荷載條件下具有的強(qiáng)度，條件下具有的強(qiáng)度，也稱也稱暫時(shí)強(qiáng)度暫時(shí)強(qiáng)度。 實(shí)際結(jié)構(gòu)物中材料承受的荷載通常既有實(shí)際結(jié)構(gòu)物中材料承受的荷載通常既有持久荷載持久荷載（自重）和又有（自重）和又有短期荷載短期荷載（活荷載）（活荷載）。材料在持久荷載材料在持久荷載作用下會(huì)產(chǎn)生徐變，使塑性變形增加，故材料的持久強(qiáng)作用下會(huì)產(chǎn)生徐變，使塑性變形增加，故材料的持久強(qiáng)度一般低于暫時(shí)強(qiáng)度。度一般低于暫時(shí)強(qiáng)度。2020/11/2944疲勞極限疲勞極限 材料承受的材料承受的荷載隨時(shí)間而交替變化荷載隨時(shí)間而交替變化時(shí)，其應(yīng)

27、時(shí)，其應(yīng)力也隨時(shí)間而交替變化。這種交替變化的應(yīng)力超過力也隨時(shí)間而交替變化。這種交替變化的應(yīng)力超過某一極限、且多次反復(fù)作用后，即會(huì)導(dǎo)致材料破壞，某一極限、且多次反復(fù)作用后，即會(huì)導(dǎo)致材料破壞，該應(yīng)力極限值稱為該應(yīng)力極限值稱為疲勞極限疲勞極限。疲勞極限與靜力破壞。疲勞極限與靜力破壞不同，它常在沒有顯著變形的情況下，突然斷裂。不同，它常在沒有顯著變形的情況下，突然斷裂。疲勞極限遠(yuǎn)低于靜力強(qiáng)度，甚至低于疲勞極限遠(yuǎn)低于靜力強(qiáng)度，甚至低于屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度。2020/11/2945三、材料的沖擊韌性三、材料的沖擊韌性 材料抵抗沖擊或震動(dòng)等荷載作用的性能，稱為材料抵抗沖擊或震動(dòng)等荷載作用的性能，稱為沖沖擊擊韌性

28、韌性。沖擊韌性以試件受沖擊時(shí)，單位體積或單位。沖擊韌性以試件受沖擊時(shí)，單位體積或單位面積內(nèi)所能吸收的沖擊功來表示。面積內(nèi)所能吸收的沖擊功來表示。 脆性材料受沖擊后易碎裂；強(qiáng)度低的材料不能承脆性材料受沖擊后易碎裂；強(qiáng)度低的材料不能承受較大的沖擊荷載。故材料沖擊韌性可反映材料既有受較大的沖擊荷載。故材料沖擊韌性可反映材料既有一定強(qiáng)度，又有良好受力變形的綜合性能。一定強(qiáng)度，又有良好受力變形的綜合性能。 橋梁、路面、樁及有抗震要求的結(jié)構(gòu)所用的材料橋梁、路面、樁及有抗震要求的結(jié)構(gòu)所用的材料需考慮沖擊韌性。需考慮沖擊韌性。2020/11/2946四、材料的硬度、磨損及磨耗四、材料的硬度、磨損及磨耗 材料抵

29、抗其它較硬物體壓入的能力稱為材料抵抗其它較硬物體壓入的能力稱為硬硬度度。 材料受外界物質(zhì)的摩擦作用而造成質(zhì)量和材料受外界物質(zhì)的摩擦作用而造成質(zhì)量和體積損失的現(xiàn)象稱為體積損失的現(xiàn)象稱為磨損磨損。用磨耗率表示。用磨耗率表示材料同時(shí)受到摩擦和沖擊兩種作用而造成材料同時(shí)受到摩擦和沖擊兩種作用而造成的質(zhì)量和體積損耗現(xiàn)象稱為的質(zhì)量和體積損耗現(xiàn)象稱為磨耗磨耗。AmmG212020/11/2947石灰與水泥2020/11/2948概述 膠凝材料的定義 經(jīng)過一系列的物理和化學(xué)變化，能夠產(chǎn)生凝結(jié)硬化，將塊狀或粉狀材料膠結(jié)起來，形成為一個(gè)整體的材料。 膠凝材料的分類如瀝青、聚合物等膠凝材料無機(jī)膠凝材料有機(jī)膠凝材料氣

30、硬性膠凝材料水硬性膠凝材料如：石灰、石膏、水玻璃等通稱為“水泥”2020/11/2949一、石灰的生產(chǎn) 原材料 生產(chǎn)石灰的原材料包括天然石灰石和化工副產(chǎn)品。主要成分為CaCO3。 生產(chǎn)工藝煅燒 石灰生產(chǎn)過程，是石灰石煅燒過程。根據(jù)煅燒程度可分為欠火石灰、正火石灰、過火石灰。 CaCO3 = CaO + CO2MgCO3= MgO + CO2900700生石灰2020/11/2950 欠火石灰的中心部分仍是碳酸鈣硬塊，不能熟化，形成渣子。過火石灰結(jié)構(gòu)緊密，且表面有一層深褐色的玻璃狀硬殼，故熟化很慢，當(dāng)被用于建筑物后，能繼續(xù)熟化產(chǎn)生體積膨脹，從而引起裂縫或局部脫落現(xiàn)象。為消除過火石灰的危害，石灰漿

31、應(yīng)在消解坑中存放兩星期以上(稱為“陳伏”)，使未熟化的顆粒充分熟化。“陳伏”期間，石灰漿表面應(yīng)覆蓋一層水膜，以免石灰漿碳化。2020/11/2951二、石灰的熟化硬化過程 石灰的熟化: CaO+H2O= Ca（OH）2+64.9KJ 石灰的硬化 Ca（OH）2從飽和溶液中析出，晶體互相交叉連生，從而提高強(qiáng)度結(jié)晶過程 Ca（OH）2空氣中的CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成CaCO3使石灰的強(qiáng)度逐漸提高碳化過程2020/11/2952 石灰的品種 按石灰中的氧化鎂含量的高低分 按成品的加工方法分 塊狀生石灰、磨細(xì)生石灰粉、消石灰粉、石灰膏、石灰乳等。生石灰鈣質(zhì)石灰鎂質(zhì)石灰MgO5%MgO5%2020/11

32、/2953三、石灰的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)石灰的質(zhì)量等級(jí) 建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按有效CaOMgO的含量，可分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個(gè)等級(jí)。石灰的特性 1.可塑性好；2.生石灰吸濕性強(qiáng)，保水性好；3.凝結(jié)硬化慢、強(qiáng)度低 ；4.硬化后體積收縮大，易開裂；5.耐水性差 。2020/11/2954四、石灰的應(yīng)用 配制石灰砂漿和石灰乳； 配制三合土和灰土； 制作碳化石灰板； 生產(chǎn)硅酸鹽制品； 生產(chǎn)無熟料水泥。2020/11/2955四、石灰的儲(chǔ)存 生石灰、消石灰用牛皮紙、復(fù)合紙、編制袋包裝，袋上應(yīng)標(biāo)明廠名、產(chǎn)品名稱、商標(biāo)、凈重、等級(jí)和批量編號(hào)。 生石灰每袋凈重分401kg和501kg；

33、消石灰分200.5kg和401kg。 堆放生石灰的倉庫應(yīng)密閉，屋面不得漏水，灰堆離墻壁距離70mm2020/11/2956 石膏 一、石膏的生產(chǎn) 二、建筑石膏的水化與硬化 三、建筑石膏的技術(shù)特性、質(zhì)量要求與應(yīng)用 四、高強(qiáng)石膏2020/11/2957一、石膏的生產(chǎn)& 石膏膠凝材料是一種以為主要成分的氣硬性膠凝材料&原材料：天然二水石膏（CaSO42H2O)與無水石膏( CaSO4)，其中無水石膏只能生產(chǎn)無水石膏水泥。& 生產(chǎn)：主要工序破碎、加熱與磨細(xì)。2020/11/2958一、石膏的生產(chǎn)一、石膏的生產(chǎn)天天 然然二水石膏二水石膏65657575 C C高強(qiáng)石膏高強(qiáng)石膏 -

34、 -半水石膏半水石膏建筑石膏建筑石膏 - -半水石膏半水石膏107107170170 C C開開 始始 脫脫 水水壓蒸鍋壓蒸鍋1.31.3大氣壓大氣壓127 127 C C 型半水石膏結(jié)晶細(xì)小、分散度高、其中雜質(zhì)含量少型半水石膏結(jié)晶細(xì)小、分散度高、其中雜質(zhì)含量少，白度較高，常用于制作模型合花飾，稱模型石膏，在陶，白度較高，常用于制作模型合花飾，稱模型石膏，在陶瓷工業(yè)中用做成型的模型。瓷工業(yè)中用做成型的模型。 型半水石膏結(jié)晶粗大，生成的半水石膏是粗大而密型半水石膏結(jié)晶粗大，生成的半水石膏是粗大而密實(shí)的晶體，水化后具有較高強(qiáng)度，故稱高強(qiáng)石膏。實(shí)的晶體，水化后具有較高強(qiáng)度，故稱高強(qiáng)石膏。2020/1

35、1/2959 二、建筑石膏的水化與硬化1、水化反應(yīng)方程式、水化反應(yīng)方程式： CaSO4H2O+1H2O=CaSO42H2O2、漿體的凝結(jié)硬化過程、漿體的凝結(jié)硬化過程： 半水石膏溶解于水以后，很快成為飽和溶液。二水半水石膏溶解于水以后，很快成為飽和溶液。二水石膏在水中的溶解度小于半水石膏，達(dá)到飽和后形成石膏在水中的溶解度小于半水石膏，達(dá)到飽和后形成膠體微粒并不斷轉(zhuǎn)變?yōu)榫w析出，破壞溶液的平衡，膠體微粒并不斷轉(zhuǎn)變?yōu)榫w析出，破壞溶液的平衡，使半水石膏不斷溶解，同時(shí)水分不斷減少，使半水石膏不斷溶解，同時(shí)水分不斷減少，漿體逐漸漿體逐漸變稠，晶體逐漸長(zhǎng)大，共生和相互交錯(cuò)，這個(gè)過程使變稠，晶體逐漸長(zhǎng)大，共

36、生和相互交錯(cuò)，這個(gè)過程使?jié){體逐漸產(chǎn)生強(qiáng)度，并不斷增長(zhǎng)，直到完全干燥，晶漿體逐漸產(chǎn)生強(qiáng)度，并不斷增長(zhǎng)，直到完全干燥，晶體之間的摩擦力和粘結(jié)力不再增加，強(qiáng)度才停止發(fā)展。體之間的摩擦力和粘結(jié)力不再增加，強(qiáng)度才停止發(fā)展。2020/11/29602020/11/2961 三、建筑石膏的性質(zhì)、要求與應(yīng)用 1、建筑石膏技術(shù)性質(zhì) （1）凝結(jié)硬化速度快，初凝6min，終凝30min。 （2）與水泥相比硬化后強(qiáng)度較低(36MPa)，表觀密度小。 （3）由于石膏制品的孔隙率大，因而導(dǎo)熱系數(shù)小，吸聲性強(qiáng)，吸濕性大，可調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度。 （4）石膏凝結(jié)過程中體積膨脹,裝飾性好。 （5）石膏制品的耐水性差抗凍性差，不宜用于

37、潮 濕部位。 （6）具有良好的抗火性能。2020/11/2962三、建筑石膏的性質(zhì)、要求與應(yīng)用 2、質(zhì)量要求建筑石膏的質(zhì)量要求主要有強(qiáng)度、細(xì)建筑石膏的質(zhì)量要求主要有強(qiáng)度、細(xì)度和凝結(jié)時(shí)間。度和凝結(jié)時(shí)間。按強(qiáng)度和細(xì)度劃分為優(yōu)等品、一等品按強(qiáng)度和細(xì)度劃分為優(yōu)等品、一等品和合格品。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和合格品。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB9776-1988。各等級(jí)建筑石膏的初凝時(shí)間不得小于各等級(jí)建筑石膏的初凝時(shí)間不得小于6min,終凝時(shí)間不得大于終凝時(shí)間不得大于30min。2020/11/2963三、建筑石膏的性質(zhì)、要求與應(yīng)用3、應(yīng)用（1）制成石膏抹灰材料）制成石膏抹灰材料（2）各種墻體材料如紙面石膏板、石）各種墻體材料如紙面石

38、膏板、石 膏空心砌塊、石膏空心條板膏空心砌塊、石膏空心條板（3）各種裝飾石膏板、石膏浮雕花飾、）各種裝飾石膏板、石膏浮雕花飾、 雕塑制品。雕塑制品。4、使用時(shí)應(yīng)注意問題： 在運(yùn)輸及儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)防止受潮，一 般儲(chǔ)存三個(gè)月后強(qiáng)度降低30%左右。2020/11/2964 生石灰儲(chǔ)存時(shí)間不宜過長(zhǎng)，一般不超過一個(gè)月。作到“隨到隨化”。 不得與易燃、易爆等危險(xiǎn)液體物品混合存放和混合運(yùn)輸。 熟石灰在使用前必須陳伏15d以上，以防止過火石灰對(duì)建筑物產(chǎn)生的危害。2020/11/2965水泥的特點(diǎn)和適用范圍 水泥的特點(diǎn) 水泥是一種粉末狀材料，加水后拌合均勻形成的漿體，不僅能夠在干燥環(huán)境中凝結(jié)硬化，而且能更好地在水中硬

39、化，保持或發(fā)展其強(qiáng)度，形成具有堆聚結(jié)構(gòu)的人造石材。 水泥適用范圍 不僅適合用于干燥環(huán)境中的工程部位，而且也適合用于潮濕環(huán)境及水中的工程部位。2020/11/2966水泥的分類 按性能和用途分粉煤灰硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥水 泥通用水泥專用水泥特性水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥石灰石硅酸鹽水泥如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大壩水泥等如白色硅酸鹽水泥、快凝快硬硅酸鹽水泥等2020/11/2967 按主要水硬性物質(zhì)分水泥種類主要水硬性物質(zhì)主 要 品 種硅酸鹽水泥硅酸鈣絕大多數(shù)通用水泥、專用水泥和特性水泥鋁酸鹽水泥鋁酸鈣高鋁水泥、自應(yīng)力鋁酸鹽水泥、快硬高強(qiáng)鋁酸鹽水泥等。

40、硫鋁酸鹽水泥無水硫鋁酸鈣硅酸二鈣有自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥、低堿度硫鋁酸鹽水泥、快硬硫鋁酸鹽水泥等鐵鋁酸鹽水泥鐵相、無水硫鋁酸鈣、硅酸二鈣有自應(yīng)力鐵鋁酸鹽水泥、膨脹鐵鋁酸鹽水泥、快硬鐵鋁酸鹽水泥等氟鋁酸鹽水泥氟鋁酸鈣、硅酸二鈣氟鋁酸鹽水泥等以火山灰或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥活性二氧化硅活性氧化鋁石灰火山灰水泥、石膏礦渣水泥、低熱鋼渣礦渣水泥等2020/11/2968一、硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)工藝 硅酸鹽水泥的原材料 生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的原材料 石灰質(zhì)原料石灰質(zhì)原料 天然石灰石。也可采用與天然石灰石化學(xué)成分相似的材料如白堊、石灰石等。 粘土質(zhì)原料粘土質(zhì)原料 主要為粘土，其主要化

41、學(xué)成分為SiO2，其次為Al2O3和少量Fe2O3。 鐵礦粉鐵礦粉 采用赤鐵礦，化學(xué)成分為Fe2O3。 石膏石膏主要為天然石膏礦、無水硫酸鈣等 。 混合材料 包括活性混合材料（粒化高爐礦渣、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料等）和非活性混合材料（石灰石粉、磨細(xì)石英砂等）。2020/11/2969 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝“兩磨一燒”工藝 生產(chǎn)水泥的方法主要有干法立窯生產(chǎn)和濕法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)兩種 ； 硅酸鹽水泥分為：型硅酸鹽水泥（不摻混合材料）和型硅酸鹽水泥（摻不超過5%混合材料）。一、硅酸鹽水泥的原材料和生產(chǎn)工藝石灰石粘 土鐵礦粉生 料石 膏硅酸鹽水泥混合材料熟 料按比例混合磨細(xì)13501450煅燒磨細(xì)2020

42、/11/2970二、熟料的礦物組成及其特性 熟料的礦物組成水泥熟料礦物硅酸二鈣鐵鋁酸四鈣游離氧化鈣和氧化鎂鋁酸三鈣硅酸三鈣堿類及雜質(zhì)2CaOSiO2，C2S4CaOAl2O3Fe2O3，C4AFfCaO和fMgO3CaOAl2O3，C3A3CaOSiO2，C3S化學(xué)式及簡(jiǎn)寫2020/11/2971二、熟料的礦物組成及其特性 水泥熟料礦物的主要特性 熟料礦物磨細(xì)加水，均能單獨(dú)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。礦物名稱硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣含量范圍（質(zhì)量）376715307151018水化反應(yīng)速度快慢最快快強(qiáng) 度高早期低，后期高低低（含量多時(shí)對(duì)抗折強(qiáng)度有利）水 化 熱較高低最高中2020/11/297

43、22020/11/2973 氧化鎂（MgO）：它是一種有害成分，含量多時(shí)會(huì)使水泥安定性不良。國家規(guī)定：硅酸鹽水泥中MgO的含量一般不得超過5；若經(jīng)試驗(yàn)論證其含量允許放寬到6。MgO含量不符合規(guī)定者，為廢品。 三氧化硫（SO3）：它主要是粉磨熟料時(shí)摻入石膏帶來的。當(dāng)石膏摻量合適時(shí)，既可以調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時(shí)間，又可以提高水泥的性能；但當(dāng)石膏摻入量超過一定值時(shí)，會(huì)使水泥的性能變差。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：硅酸鹽水泥中SO3的含量不得超過3.5。SO3含量不符合規(guī)定者，為廢品。2020/11/2974 游離氧化鈣（fCaO）：它是在煅燒過程中未能反應(yīng)結(jié)合而殘存下來的過燒并呈游離態(tài)的CaO。如果fCaO的含量較高，

44、則由于其滯后的水化，產(chǎn)生結(jié)晶膨脹而導(dǎo)致水泥石開裂，甚至破壞，即造成水泥安定性不良。通常熟料中fCaO含量應(yīng)嚴(yán)格控制在12以下。 堿分（K2O，Na2O）可以增加pH值到13.5，對(duì)保護(hù)鋼筋有利。然而，太高的堿含量會(huì)產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)和引起漿體的收縮變形，因此熟料中堿含量應(yīng)加以限制。2020/11/2975三、硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化 凝結(jié)硬化的概念 凝結(jié)：水泥加水拌合而成的漿體，經(jīng)過一系列物理化學(xué)變化，漿體逐漸變稠失去可塑性而成為水泥石的過程； 硬化：水泥石強(qiáng)度逐漸發(fā)展的過程稱為硬化。 水泥的凝結(jié)過程和硬化過程是連續(xù)進(jìn)行的。凝結(jié)過程較短暫，一般幾個(gè)小時(shí)即可完成；硬化過程是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，在一定溫度和

45、濕度下可持續(xù)幾十年2020/11/2976 熟料礦物的水化反應(yīng) 硅酸三鈣2（3CaOSiO2）6H2O = 3CaO2SiO23H2O3Ca（OH）2 硅酸二鈣2（2CaOSiO2）4H2O = 3CaO2SiO23H2OCa（OH）2 鋁酸三鈣3CaOAl2O3H2O = 3CaOAl2O36H2O3CaOAl2O36H2O3（CaSO42H2O）19H2O = 3CaOAl2O33CaSO431H2O 鐵鋁酸四鈣4CaOAl2O3Fe2O37H2O = 3CaOAl2O36H2OCaOFe2O3H2O2020/11/2977 熟料礦物的水化反應(yīng)過程 水化初期 熟料礦物與水反應(yīng)的速度較快，使

46、水化產(chǎn)物不斷地從液相中析出并聚集在水泥顆粒表面，形成以水化硅酸鈣凝膠為主體的凝膠薄膜，大約在1h左右即在凝膠薄膜外側(cè)及液相中形成粗短的針狀鈣礬石晶體。 水化中期 以水化硅酸鈣（CSH）和氫氧化鈣的快速形成為特征。 水化后期 由于新生成的水化產(chǎn)物的壓力，水泥顆粒薄膜的凝膠薄膜破裂，使水進(jìn)入未水化水泥顆粒的表面，水化反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。水化產(chǎn)物之間互相交叉連生，不斷密實(shí)，固體之間的空隙不斷減小，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不斷加強(qiáng)，結(jié)構(gòu)逐漸緊密。 2020/11/2978DABCA凝膠體凝膠體（CSH凝膠，水化硅酸鈣凝膠）；凝膠，水化硅酸鈣凝膠）；B晶體晶體（氫氧化鈣、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸鈣）；（氫氧化鈣、水化鋁酸鈣、水

47、化硫鋁酸鈣）；C孔隙孔隙（毛細(xì)孔、凝膠孔、氣孔等）；（毛細(xì)孔、凝膠孔、氣孔等）；D未水化的水泥顆粒未水化的水泥顆粒水泥石的結(jié)構(gòu)水泥石的結(jié)構(gòu) 1、水泥石主要由凝膠體、晶體、水泥石主要由凝膠體、晶體、 孔孔 隙、水、空氣和未水化的水泥顆粒隙、水、空氣和未水化的水泥顆粒 等組成，存在固相、液相等組成，存在固相、液相 和氣相。和氣相。2、硬化后的水泥石是一種多相多孔、硬化后的水泥石是一種多相多孔 體系。體系。 3、水泥石的結(jié)構(gòu)（水化產(chǎn)物的種類、水泥石的結(jié)構(gòu)（水化產(chǎn)物的種類 及相對(duì)含量、孔的結(jié)構(gòu)）對(duì)其性及相對(duì)含量、孔的結(jié)構(gòu)）對(duì)其性 能影響最大能影響最大。 2020/11/2979硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)

48、1.密度：指水泥在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，分松散和緊密狀態(tài)下的密度，分別為9001300kg/m3和14001700kg/m3，通常取1300kg/m3。2.細(xì)度 細(xì)度是指水泥顆粒的粗細(xì)程度。水泥顆粒的粗細(xì)，直接影響其水化反應(yīng)速度、活性和強(qiáng)度。 水泥細(xì)度可用篩析法和比表面積法來檢測(cè)。篩析法，是以80m方孔篩的篩余量來表示水泥的細(xì)度。比表面積法，是用1kg水泥所具有的總表面積（m2/kg）來表示水泥的細(xì)度。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定硅酸鹽水泥的比表面積可用透氣法（勃壓法）測(cè)定，其值應(yīng)大于300m2/kg。細(xì)度不符合規(guī)定的，為不合格品。2020/11/29803.標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量 由于加水量的多少，對(duì)水泥一些技

49、術(shù)性質(zhì)的測(cè)定值影響很大，故測(cè)定這些性質(zhì)時(shí)，必須在一個(gè)規(guī)定的漿體稠度下進(jìn)行。這個(gè)規(guī)定的稠度，即稱為標(biāo)準(zhǔn)稠度。水泥凈漿達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度時(shí)，所需的拌和水量（以占水泥質(zhì)量的百分比表示），稱為標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量（也稱需水量）。 硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量一般在2430之間。水泥熟料礦物成分不同時(shí)，準(zhǔn)稠度用水量亦有差別。此外，水泥磨得越細(xì)，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量越大。 水泥標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量沒有提出具體要求。當(dāng)其它條件相同時(shí)，水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量越小越好。2020/11/29814.凝結(jié)時(shí)間 凝結(jié)時(shí)間 分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。初凝時(shí)間是從加水至水泥漿開始失去塑性的時(shí)間；終凝時(shí)間是從加水至水泥漿完全失去塑性的時(shí)間。

50、水泥初凝時(shí)間不宜過早，終凝時(shí)間不宜過遲。 國家標(biāo)準(zhǔn)GB1751999規(guī)定：硅酸鹽水泥初凝不得早于45min，終凝不得遲于6.5h。2020/11/29825.體積安定性 體積安定性是指水泥漿體硬化后體積變化的穩(wěn)定性。 水泥安定性不良的原因： 熟料中含有過量的游離氧化鈣（fCaO），或含有過量的游離氧化鎂（fMgO）； 生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的石膏過量。 檢驗(yàn)水泥安定性的方法，有試餅法及雷氏法兩種，通過對(duì)試件進(jìn)行煮沸加速f-CaO熟化，然后檢查是否有不安定現(xiàn)象。國家標(biāo)準(zhǔn)GB1751999規(guī)定，硅酸鹽水泥的安定性用沸煮法檢驗(yàn)必須合格。 體積安定性不良的水泥嚴(yán)禁用于工程中。 2020/11/29836.強(qiáng)度

51、及強(qiáng)度等級(jí)（1）膠砂強(qiáng)度 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥和標(biāo)準(zhǔn)砂按1：3.0質(zhì)量比混合，加入規(guī)定量的水（水灰比為0.50），經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法攪拌成型。制成40mm40mm160mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件（1d溫度為201，相對(duì)濕度90以上的空氣中帶模養(yǎng)護(hù)；1d以后拆模，放入201的水中養(yǎng)護(hù)）下養(yǎng)護(hù)。根據(jù)水泥品種不同，分別測(cè)定3d、28d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，即為水泥的膠砂強(qiáng)度。 2020/11/2984（2）強(qiáng)度等級(jí) 根據(jù)水泥的膠砂強(qiáng)度劃分的級(jí)別稱為強(qiáng)度等級(jí)。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)劃分為42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R共六個(gè)等級(jí)。強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度，MPa抗折強(qiáng)度，MPa3d28

52、d3d28d42.542.5R52.552.5R62.562.5R17.022.023.027.028.032.042.542.552.552.562.562.53.54.04.05.05.05.56.56.57.07.08.08.0注：R型為早強(qiáng)型，主要是3d強(qiáng)度較高。2020/11/29857.水化熱 水泥的水化熱是指在水化過程中的放熱量，單位為kJ/kg。 水化熱的高低與熟料礦物的相對(duì)含量有關(guān)。鋁酸三鈣、硅酸三鈣的水化熱高，而鐵鋁酸四鈣、硅酸二鈣的水化熱較低。因此要降低水化熱，可適當(dāng)減少鋁酸三鈣和硅酸三鈣的含量。 水化熱主要對(duì)大體積混凝土工程有影響。對(duì)于大體積混凝土工程，應(yīng)選擇水化熱較低

53、的水泥，或者采取特殊措施降低水化熱的危害。 2020/11/2986水泥石的腐蝕及防止 水泥石腐蝕的方式（1）軟水侵蝕（溶出性侵蝕）（2）酸的腐蝕（溶解性化學(xué)腐蝕） 一般酸的腐蝕 碳酸水的腐蝕（3）硫酸鹽腐蝕（膨脹性化學(xué)腐蝕）（4）強(qiáng)堿腐蝕2020/11/2987水泥石的腐蝕及防止 防止水泥石腐蝕的措施（1）根據(jù)工程的環(huán)境特點(diǎn)，合理選擇水泥品種。（2）提高混凝土的密實(shí)度。（3）在水泥石結(jié)構(gòu)的表面設(shè)置保護(hù)層。2020/11/2988硅酸鹽水泥的特性 凝結(jié)硬化快，早期及后期強(qiáng)度均高，適用于有早強(qiáng)要求的工程。 抗凍性好，適合水工混凝土和抗凍性要求高的工程。 耐腐蝕性差，因水化后氫氧化鈣和水化鋁酸鈣的

54、含量較多。 水化熱高，不宜用于大體積混凝土工程。但有利于低溫季節(jié)蓄熱法施工。 抗碳化性好。因水化后氫氧化鈣含量較多，故水泥石的堿度不易降低，對(duì)鋼筋的保護(hù)作用強(qiáng)。適用于空氣中二氧化碳濃度高的環(huán)境。2020/11/2989硅酸鹽水泥的特性 耐熱性差。因水化后氫氧化鈣含量高。不適用于承受高溫作用的混凝土工程。 耐磨性好，適用于高速公路、道路和地面工程。2020/11/2990摻混合材料的硅酸鹽水泥 混合材料 為了改善水泥性能、提高水泥的產(chǎn)量，在生產(chǎn)時(shí)摻入的天然或人工礦物質(zhì)材料。 活性混合材料：具有潛在水硬性或火山灰特性，或者兼具有潛在水硬性和火山灰特性的混合材料。 粒化高爐礦渣； 粉煤灰； 火山灰質(zhì)

55、混合材料 非活性混合材料：不具有潛在水硬性或質(zhì)量活性指標(biāo)不能達(dá)到規(guī)定要求的混合材料。如磨細(xì)石灰石粉、磨細(xì)石英砂等。2020/11/2991普通硅酸鹽水泥（代號(hào)PO）定義硅酸鹽水泥熟料61的混合材料適量石膏技術(shù)性質(zhì)要求（與硅酸鹽水泥相比） 相同點(diǎn) MgO含量、SO3含量、初凝時(shí)間、安定性的技術(shù)要求相同。 不同點(diǎn) 細(xì)度：80m方孔篩篩余量不超過10.0%； 終凝時(shí)間：不遲于10h； 燒失量：不得大于5.0%；2020/11/2992 強(qiáng)度等級(jí)：普通硅酸鹽水泥分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。各齡期的強(qiáng)度不低于下表的規(guī)定。強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度，MPa抗折強(qiáng)

56、度，MPa3d28d3d28d32.532.5R42.542.5R52.552.5R11.016.016.021.022.026.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.05.05.55.56.56.57.07.02020/11/2993 主要特性（1）早期強(qiáng)度略低，后期強(qiáng)度高。（2）水化熱略低。（3）抗?jié)B性好，抗凍性好，抗碳化能力強(qiáng)。（4）抗侵蝕、抗腐蝕能力稍好。（5）耐磨性較好；耐熱性能較好。 應(yīng)用普通硅酸鹽水泥的應(yīng)用范圍和硅酸鹽水泥相同。2020/11/2994礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥定義技術(shù)性質(zhì)要求（與普通水泥相比） 相同點(diǎn) MgO含量、細(xì)

57、度、凝結(jié)時(shí)間、安定性的技術(shù)要求相同。 不同點(diǎn)熟料適量石膏20%70%粒化高爐礦渣20%40%粉煤灰20%50%火山灰質(zhì)混合材料礦渣水泥（PO）粉煤灰水泥（PS）火山灰水泥（PP）磨細(xì)磨細(xì)磨細(xì)2020/11/2995 三氧化硫含量：礦渣水泥不超過4.0；火山灰質(zhì)水泥、粉煤灰水泥不得超過3.5。 強(qiáng)度等級(jí)：強(qiáng)度等級(jí)劃分為32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5，52.5R共六個(gè)等級(jí)。 密度：水泥的密度為28003000kg/m3。強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度，MPa）抗折強(qiáng)度，MPa3d28d3d28d32.510.032.52.55.532.5R15.032.53.55.542.515.042.

58、53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5R23.052.54.57.02020/11/2996主要特性（與硅酸鹽水泥、普通水泥相比） 三種水泥的共同特性 凝結(jié)硬化較慢，早強(qiáng)強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快； 水化熱較低，放熱速度慢； 抗硫酸鹽腐蝕和抗水性較好； 蒸汽養(yǎng)護(hù)適應(yīng)性好； 抗凍性、耐磨性及抗碳化性能較差。 三種水泥各自特性 礦渣水泥的抗?jié)B性較差，但耐熱性好，可用于溫度不高于200的混凝土工程中。 火山灰水泥的抗?jié)B性好，但干縮較大，不適用于長(zhǎng)期處于干燥環(huán)境中的混凝土工程。 粉煤灰水泥干縮小，抗裂性好。 2020/11/2997復(fù)合硅酸鹽水

59、泥和石灰石硅酸鹽水泥 復(fù)合硅酸鹽水泥（PC） 與硅酸鹽水泥相比，由于摻入了兩種或兩種以上的混合材料，復(fù)合水泥的水化熱較低；早期強(qiáng)度較高，其強(qiáng)度要求與普通水泥的強(qiáng)度要求相同。 石灰石硅酸鹽水泥（PL） 凡由硅酸鹽水泥熟料和石灰石、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為石灰石硅酸鹽水泥。 石灰石硅酸鹽水泥的技術(shù)要求應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2020/11/2998鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥的特性與應(yīng)用 早期強(qiáng)度很高，故適用于工期緊急的工程。 抗?jié)B性、抗凍性好。 抗硫酸鹽腐蝕性好。 水化放熱極快且放熱量大，不得應(yīng)用于大體積混凝土工程。 耐熱性好。高溫下產(chǎn)生燒結(jié)作用，具有良好的耐高溫性能，較高的強(qiáng)度，故適合耐熱工

60、程。 長(zhǎng)期強(qiáng)度降低較大，不適合長(zhǎng)期承載結(jié)構(gòu)。2020/11/2999通用水泥的驗(yàn)收 包裝標(biāo)志和數(shù)量的驗(yàn)收包裝標(biāo)志和數(shù)量的驗(yàn)收 包裝標(biāo)志的驗(yàn)收：包裝有袋裝和散裝兩種 袋裝水泥在包裝袋上應(yīng)清楚地標(biāo)明產(chǎn)品名稱、代號(hào)、凈含量、強(qiáng)度等級(jí)、生產(chǎn)許可證編號(hào)、生產(chǎn)者名稱和地址、出廠編號(hào)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、包裝年月日等主要包裝標(biāo)志。 摻火山灰質(zhì)混合材料的普通硅酸鹽水泥，必須在包裝上標(biāo)上“摻火山灰”字樣。 包裝袋兩側(cè)應(yīng)印有水泥名稱和強(qiáng)度等級(jí)。2020/11/29100通用水泥的驗(yàn)收 包裝標(biāo)志和數(shù)量的驗(yàn)收包裝標(biāo)志和數(shù)量的驗(yàn)收 包裝標(biāo)志的驗(yàn)收 印刷字體顏色： 硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥紅色； 礦渣硅酸鹽水泥綠色； 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸