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文檔簡介

1、土木工程材料緒論第一章 土木工程材料基本性質第二章 無機氣硬性膠凝材料第三章 水泥第四章 砂漿第五章 混凝土第六章 砌筑材料和屋面材料第七章 鋼材第八章 合成高分子材料第九章 瀝青材料第十章 木材第十一章 其它工程材料第十二章 土木工程材料試驗1.1 材料的基本物理性質一、材料在不同結構狀態下的密度1、密度材料在絕對密實狀態下,單位體積的質量。密度,g/cm3 m 材料的質量,g V材料在絕對密實狀態下的體積,cm3 絕對密實狀態下的體積是不包含孔隙在內的體積。密實材料的體積為絕對密實體積,如鋼材、玻璃等。一般材料內部均含有孔隙,在測定有孔隙的材料密度時,應將材料磨成粉末,干燥后,用李氏瓶測定

2、其體積。= mV 1.1 材料的基本物理性質2、表觀密度(視密度)材料在自然狀態下,單位體積的質量。0密度,g/cm3 m 材料的質量,g V0材料在自然狀態下的體積,cm3 測定材料表觀密度時,外形規則材料可通過直接度量外形尺寸,按幾何計算體積;對于外形不規則的不吸水材料,可直接用排水法測定材料的體積,對于吸水材料,用封蠟法測定材料的體積。0= mV0 1.1 材料的基本物理性質3、堆積密度散粒材料或粉末材料在自然堆積狀態下,單位體積的質量。 m 0 V0 0堆積密度,kg/m3 m 材料的質量,kg/m3V0材料的自然堆積體積,m3 材料堆積密度一般指材料在氣干狀態下的自然堆積密度,如材料

3、含水時,應說明含水率。 材料在絕干狀態下的堆積密度稱為絕干堆積密度,用0d表示。1.1 材料的基本物理性質二、結構中的孔隙與材料性質的關系 1、孔隙分類 按孔隙的大小分為: 細微孔隙、細小孔隙、 較粗大孔隙、粗大孔隙。 按孔隙的形狀分為: 閉口孔隙(封閉孔隙)。 球狀孔隙、片狀孔隙、 管狀孔隙、帶尖角孔隙。 按常壓水能否進入分為: 開口孔隙(連通孔隙)、 閉口孔隙(封閉孔隙)。 連通孔隙封閉孔隙片狀孔隙尖角孔隙球狀孔隙固體物質1.1 材料的基本物理性質2、孔隙的來源與產生原因 a、天然形成:木材內部的孔隙是木材生長需要而產生的,巖石中 的孔隙是造巖運動時產生的。 b、人為形成:泡沫塑料、加氣混

4、凝土。 c、制造缺陷:玻璃中的氣泡、鋼材中的裂紋。 d、生產工藝和組成要求產生:混凝土、砂漿、石膏等凝結硬化后 由于水分蒸發產生的孔隙。3、孔隙對材料性質的影響 孔隙含量高,則材料的體積密度、堆積密度、強度越小,保溫性、隔聲性、吸水性越強。 孔隙形狀、大小對材料的性質也有很大影響。球狀孔隙對強度的影響小于片狀、尖角孔隙,開口孔隙對材料的吸水性的影響大于閉口孔隙,對保溫性的影響較小。1.1 材料的基本物理性質三、密實度與孔隙率1、密實度材料體積(自然狀態)內固體物質的充實程度。 V 0D 100 100 V0 密實度D值反映了材料的密實程度,鋼材、玻璃的密實度 D = 1。2、孔隙率材料在自然狀

5、態下,孔隙體積占材料總體積的百分率。 VP V0- VP 100 (1D) V0 V0 P+D=1 開口孔隙率PK 材料內開口孔隙體積占總體積的百分率。 PKVK/V0 閉口孔隙率Pb 材料內閉口孔隙體積占總體積的百分率。 PBVB/V0 VP=VK+VB P=PK+Pb1.1 材料的基本物理性質3、空隙率散粒材料在堆積狀態下,顆粒間空隙體積占材料堆積體積的百分率。 VS V0- V0 0P (1 ) 100 V0 V0 0 填充率散粒材料在堆積狀態下,顆粒體積占材料堆積體積的百分率。 V0 0D 100 V0 0 1PD+P=1V0V0VsVVpVKVB1.2 材料的力學性質一、材料的受力變

6、形 1 、彈性變形 材料在外力作用下產生變形,當外力取消后,材料的變形立即消失并能完全恢復到原來形狀的性質稱為彈性。材料的這種變形稱為彈性變形。應變和應力成正比,其比值稱為材料的彈性模量。E=/(Mpa)。 2 、塑性變形 材料在外力作用下產生變形,當外力取消后,材料仍能保持變形后的形狀的性質稱為塑性。材料的這種變形稱為塑性變形。 多數材料在受力較小時表現為彈性,受力較大時表現為塑性特征,外力取消后,彈性變形消失,其塑性變形不能消失,這種材料稱之為彈塑性材料。 3 、徐變(蠕變) 材料在恒定外力作用下產生,隨著時間而緩慢增長的不可恢復的變形稱為徐變變形,簡稱徐變。徐變屬于塑性變形。1.2 材料

7、的力學性質二、材料的強度 1、強度:材料在外力作用下抵抗破壞的能力。 2、材料的理論強度:f =Edf 材料的理論強度 E 材料的彈性模量 材料的表面能 d 材料原子間距由于材料內部的缺陷,材料的理論強度為實際強度的100-1000倍。3、材料的實際強度(強度):抗拉、抗壓、抗剪強度:f = PA抗彎強度:f =3PL2bh2LbhPPPPPPP1.2 材料的力學性質常用材料的強度值 單位MPa材 料抗壓強度抗拉強度抗彎強度比強度(抗壓)花崗巖100-2505-810-140.070普通粘土磚7.5-30-1.8-4.00.006普通混凝土7.5-601-4-0.017普通低碳鋼200-400

8、200-400-0.054松木(順紋)30-5080-12060-1000.2004、材料的強度等級 標號: 材料按強度劃分為若干等級,便于使用。如混凝土按抗壓強度劃分為C7.5、C10、C15、C20、C60等12個等級,普通粘土磚分為MU10、MU15、MU30五個強度等級。5、材料的比強度:材料強度與體積密度的比值。是衡量材料輕質高強的主要指標。1.2 材料的力學性質三、材料的脆性和韌性 1、脆性:材料在外力作用無明顯塑性變形而突然破壞的性質。 2、韌性(沖擊韌性):材料在沖擊或振動荷載作用下,能吸收較大的能量,產生一定的變形而不破壞的性質。用材料受荷達到破壞時所吸收的能量表示。kAkA

9、kk材料的沖擊韌性,J/mm2;AK試件破壞時所消耗的功,J;A試件受力凈截面積,mm2。1.2 材料的力學性質四、硬度和耐磨度1、硬度:材料抵抗較硬物體刻劃或壓入的能力。測定方法有:莫氏、洛氏、維氏、布氏法。2、耐磨性:材料抵抗磨損的能力。用耐磨率表示:M=m0m1AM耐磨率,g/cm2;m0磨前質量,g;m1磨后質量,g;A試樣受磨面積,cm2。1.3 材料與水有關的性質一、材料的親水性與憎水性 水分子間的內聚力小于水分子與固體材料分子間的吸引力時,材料表面容易被水浸潤,該材料為親水材料。 90 0。大多數材料為親水材料,如混凝土、粘土磚、鋼材、木材等。 水分子間的內聚力大于水分子與固體材

10、料分子間的吸引力時,材料表面不能被水浸潤,該材料為憎水材料。 90 0。 憎水材料具有良好的防水性能,可作為防水材料使用。固液氣憎水性固液氣親水性1.3 材料與水有關的性質二、吸水性與吸濕性1、吸水性:材料在水中吸收水分的性質。 a、重量吸水率: 材料在吸水飽和狀態下,所吸水的質量占材料絕干質量的百分比。Wm=mbmgmg100mb 材料吸水飽和時所吸水的質量,Kg或g;mg材料干燥狀態下的質量,g或Kg。b、體積吸水率: 材料在吸水飽和狀態下,所吸水的體積占材料自然狀態下的體積的百分比。w水的密度;V0材料干燥狀態下的體積,cm3或m3。Wv=mbmgV0100w11.3 材料與水有關的性質

11、2、吸濕性:材料在空氣中吸收水分的性質,用含水率表示。 Wm=mswm100msw 材料在空氣中所吸水的質量。Kg或g。平衡含水率:材料中的水分與空氣濕度達到平衡時的含水率叫做平衡含水率。3、影響材料吸水率的因素: a、材料的性質(親水或憎水)。 b、材料的孔隙率和孔隙構造。4、含水對材料性質的影響: a、材料質量增加。 b、材料的強度下降。 C、材料的保溫性能降低。 d、材料的耐久性下降(易產生凍害、易被腐蝕)。1.3 材料與水有關的性質三、耐水性 材料長期在水的作用下,保持其原有性質的能力。結構材料的耐水性用軟化系數KR表示fbfgKRfb 材料在吸水飽和狀態下的抗壓強度 ,Mpa;fg

12、材料在絕干狀態下的抗壓強度 ,Mpa。KR0.85時為耐水材料。一般結構,材料的軟化系數KR0.75,重要結構,材料的軟化系數KR0.85。四、抗滲性 材料抵抗壓力水或其他液體滲透的性質。 材料的抗滲性用滲透系數K表示,一般用抗滲標號P表示。如P2、P4、P10分別表示可抵抗0.2、0.4、1.0 Mpa 壓力水不滲漏。1.3 材料與水有關的性質五、抗凍性 材料在凍融循環作用下,保持其原有性質的能力。 凍融循環: 在15凍結,20的水中融化,這樣的過程為一次凍融循環。 結構材料的抗凍性用抗凍標號表示。如F25、F50、F100、表示材料經25、50、100次凍融循環后仍能滿足質量損失5,強度下

13、降25的要求。 影響材料抗凍性的因素: 1、材料的孔隙構造和孔隙率(開口孔隙率)。 2、孔隙的充水程度(飽和度:91破壞程度低)。 3、材料自身的強度。1.4 材料的熱性質 一、導熱性當材料兩側存在溫度差時,熱量將由高溫側傳遞到低溫側,材料的這種傳導熱量的性質,稱為導熱性,常用導熱系數來表示。計算公式為: 式中材料的導熱系數,w/(mK);Q傳導熱量,J;a材料的厚度,m;A材料傳熱面積,m2;Z傳熱時間,s;t1-t2材料兩側溫度差(t1t2),K。材料的導熱系數越小,表示其越不易導熱,絕熱性能越好。材料的導熱性與孔隙特征有關,增加孤立的不連通孔隙能降低材料的導熱能力。 二、熱阻材料層厚度與

14、導熱系數的比值,稱為熱阻,R=/(m2K/W) 三、 熱容量和比熱熱容量是指材料受熱時吸收熱量或冷卻時放出熱量的性質,可用下式表示: 四、 熱變形性材料的熱變形性,是指材料在溫度變化時的尺寸變化,除了個別的如水結冰之外,一般材料均符合熱脹冷縮這一自然規律。材料的熱變形性常用線膨脹系數來表示,可用下式表示: 式中材料的線膨脹系數,1/K;L材料原來的長度,mm; L材料的線變形量,mm; t2t1材料在升、降溫前后的溫度差,K; 土木建筑工程中總體上要求材料的熱變形性不要太大。 五、 耐燃性材料的耐燃性是指材料對火焰和高溫的抵抗能力,它是決定建筑物防火、建筑結構耐火等級的重要因素。土木工程材料按

15、耐燃性可分為三類:1)非燃燒材料在空氣中受到火燒或高溫高熱作用不起火、不碳化、不微燃的材料稱為非燃燒材料,如鋼鐵、磚、石等。用非燃材料制作的構件稱為非燃燒體。鋼鐵、鋁、玻璃等材料受到火燒或高熱作用會發生變形、熔融,所以它們雖然是非燃燒材料,但不是耐火的材料。2)難燃材料在空氣中受到火燒或高溫高熱作用時難起火、難微燃、難碳化,當火源移走后,已有的燃燒或微燃立即停止的材料,稱為難燃材料。如經過防火處理的木材和刨花板。3)可燃材料在空氣中受到火燒或高溫高熱作用時立即起火或微燃,且火源移走后仍繼續燃燒的材料,如木材。用這種材料制作的構件稱為燃燒體,此種材料使用時應作防燃處理。1.5 材料的耐久性用于構

16、筑物的材料在長期使用過程中,能抵抗周圍各種介質的侵蝕而保持其原有性能、不變質、不破壞的性質,統稱為耐久性。土木工程結構物的工程特性與土木工程材料的基本性質直接相關,且用于構筑物的材料在長期使用過程中,需具有良好的耐久性。在構筑物的設計及材料的選用中,必須根據材料所處的結構部位和使用環境等因素,并根據各種材料的耐久性特點,合理地選用,以利于節約材料、減少維修費用、延長構筑物的使用壽命。 第二章 無機氣硬性膠凝材料2.1 石灰 2.2石膏2.3水玻璃 膠凝材料 將散粒狀材料(砂、石等)或塊狀材料(磚、砌塊等)粘合為一個整體的材料,通稱為膠凝材料。第二章 氣硬性膠凝材料膠凝材料有機膠凝材料無機膠凝材

17、料瀝青類石油瀝青、煤瀝青天然樹脂類松香、橡膠合成樹脂類塑料、涂料、膠粘劑氣硬性膠凝材料石灰、石膏、水玻璃等水硬性膠凝材料各種水泥氣硬性膠凝材料:只能在空氣中凝結硬化,也只能在空氣中保持并增長強度的材料。適用于干燥環境。水硬性膠凝材料:既能在空氣中凝結硬化,又能在水中更好地凝結硬化,并保持和發展強度的材料。適用于干燥和潮濕、水下環境。2.1 石灰一、石灰的原料與生產 生產石灰的原料為含碳酸鈣為主的天然巖石,常用石灰石、白云石質石灰石。石灰石屬于沉積巖,各地石灰石的結構、成份、雜質含量各不相同,生產出的石灰質量也不一致。 石灰的生產采用立窰煅燒方法。CaCO3 CaO+CO2900-1100二、石

18、灰的分類 按氧化鎂含量分為:鈣質石灰氧化鎂含量5,鎂質石灰氧化鎂含量5。 欠火石灰與過火石灰:欠火石灰煅燒溫度不高或煅燒時間短,內部尚有部分石灰石未分解為石灰,欠火石灰影響石灰漿的產量,但不會給工程造成質量隱患。過火石灰煅燒溫度過高或煅燒時間過長,石灰產生熔融,形成密度大,表面被玻璃狀物質包裹,使石灰與水的作用減慢,對工程質量造成不良影響。2.1 石灰三、石灰的熟化與硬化1、石灰的熟化石灰的熟化,又稱消解。是生石灰與水作用生產熟石灰的過程。CaO + H2O Ca(OH)2+ 64 kJ石灰熟化過程中,體積迅速增大1-2.5倍,并放出大量的熱。石灰熟化方式有:(1)、石灰膏。在化灰池中將石灰與

19、過量的水(石灰質量的34倍)進行熟化反應,形成石灰乳,經過濾后放入儲灰池中沉淀。石灰膏含水約50,體積密度13001400kg/m3,1kg生石灰可熟化成23L的石灰膏。(2)、消石灰粉。生石灰中加入6080的水,熟化后得到的粉狀物。石灰的陳伏:為避免過火石灰對工程的危害,熟化時采用小于3mm孔徑的篩網濾去未熟化的顆粒,并使石灰膏在儲灰池中存放2周以上,使過火石灰充分熟化(罩面石灰膏存放時間不少于30天)。陳伏時為防止石灰碳化,石灰膏表面必須保存一層水。2.1 石灰2、石灰的硬化石灰漿體的硬化包括碳化硬化和干燥硬化。(1)、碳化硬化:氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳和水化合稱為碳酸鈣的過程。 由于空

20、氣中的二氧化碳含量很低,碳化作用主要發生在與空氣接觸的表層上,形成的碳酸鈣結構致密,阻止了空氣中的二氧化碳進一步深入,碳化過程極為緩慢。石灰干燥后,水分蒸發,碳化反應因無水而中止。(2)、干燥硬化:石灰漿中的水分逐漸蒸發或被砌體吸收,使Ca(OH)2溶液飽和而逐漸結晶析出,促使石灰漿體硬化,同時干燥使得漿體收縮而產生一定的強度但遇水后強度喪失。Ca(OH)2+ CO2 + H2O CaCO3+ H2O 石灰漿體硬化慢、強度低、不耐水。2.1 石灰四、石灰的技術要求建筑生石灰的技術要求(JC/T479-92)項目鈣質生石灰鎂質石灰石優等品優等品合格品優等品優等品合格品CaO+MgO含量/%908

21、580858075未消化殘渣含量(5mm圓孔篩篩余量,)5101551015CO2含量()5796810產漿量(L/kg)2.82.32.02.82.32.02.1 石灰建筑消石灰粉的技術要(JC/T479-92)項目鈣質生石灰粉鎂質石灰石粉白云石質消石灰粉優等品優等品合格品優等品優等品合格品優等品優等品合格品CaO+MgO含量/%706560656055656055游離水()0.4-2.00.4-2.00.4-2.00.4-2.00.4-2.00.4-2.00.4-2.00.4-2.00.4-2.0體積安定性合格合格合格合格合格合格細度0.9mm篩余()000.5000.5000.50.12

22、5mm篩余()3101531015310152.1 石灰五、石灰的性質與應用1、石灰的性質、保水性好:摻入水泥砂漿中,提高砂漿的保水性。、凝結硬化慢,強度低:1:3石灰砂漿28d的強度只有0.20.5MPa,不宜用于建筑物的承重結構。、耐水性差:氫氧化鈣易溶于水,長期受潮或被水浸泡會使已硬化的石灰潰散,軟化系數接近于0,不宜用于潮濕和水下環境。、干燥收縮大:石灰漿在硬化過程中,要蒸發大量的水,引起體積收縮,易產生干縮裂縫,一般不宜單獨使用,在使用時一般摻入砂、紙筋、麻刀,以減少收縮引起的開裂。2.1 石灰2、石灰的應用和保管、調制石灰砂漿,用于砌筑和抹灰。、拌制灰土或石灰三合土。、制作硅酸鹽混

23、凝土及其制品。、制造碳化板。 生石灰塊和生石灰粉應在干燥環境中運輸和保存,應與易燃物分開保管,防止石灰吸水后水化反應放出大量的熱產生火災。石灰膏存放時應防止失水產生碳化反應。2.2 建筑石膏一、石膏的生產與主要品種1、石膏的生產原料:含硫酸鈣的天然石膏(生石膏、石膏礦石)或含硫酸鈣的工業廢渣。其化學式為CaSO4.2H2O,也稱二水石膏。2、石膏的生產工藝與品種: 石膏 破碎 加熱 磨細 成品。(1)、建筑石膏:加熱溫度在107170,二水石膏脫水成為半水石膏( 型)。 白色或灰白色粉末,密度2.62.75g/cm3,堆積密度8001000kg/m3。CaSO4.2H2O 107-170 Ca

24、SO4. H2O H2O121212.2 建筑石膏(2)、模型石膏: 型半水石膏,雜質含量少,主要用于制作模型和裝飾浮雕。(3)、高強度石膏:將二水石膏在0.13MPa大氣壓(124)的密閉壓蒸釜內蒸煉脫水生成為型半水石膏再經磨細而成。 物理性質: 白色或灰白色粉末,密度2.62.8g/cm3,堆積密度10001200kg/m3。高強度石膏用水量較建筑石膏少,凝結硬化后的結構強度高,硬化7天的強度可達1540MPa。主要用于高級抹灰和裝飾制品。2.2 建筑石膏二、建筑石膏的凝結與硬化1、石膏的水化 建筑石膏加水拌和后,與水發生水化反應:CaSO4. H2O H2O CaSO4.2H2O 121

25、21 半水石膏首先溶于水,然后發生水化反應生產二水石膏,由于二水石膏的溶解度小于半水石膏,所以半水石膏的飽和溶液對于二水石膏來說成為過飽和溶液,因此二水石膏從溶液中以膠體微粒析出,二水石膏的析出促使反應繼續進行,直至半水石膏全部轉變為二水石膏為止。轉變過程大約需712min。2.2 建筑石膏半水石膏溶解二水石膏結晶交錯的晶體2、建筑石膏的凝結與硬化凝結硬化:由漿體逐漸失去可塑性轉變為堅硬的固體的過程。初凝:漿體剛開始失去塑性的過程。對應的這段時間稱為初凝時間。終凝:漿體完全失去塑性的過程。對應的這段時間稱為終凝時間。2.2 建筑石膏建筑石膏的技術要求(GB9776-88)技術指標優等品一等品合

26、格品抗折強度(Mpa),2.52.11.8抗壓強度(Mpa), 4.93.92.9細度(0.2mm方孔篩篩余,),5.010.015.0凝結時間(min)初凝6終凝30三、建筑石膏的技術要求注:表中強度為2h強度值。2.2 建筑石膏四、建筑石膏及其制品的性質1、凝結時間快:初凝時間為幾分鐘,30min完全失去塑性,2h強度可達 36MPa,在室內自然干燥條件下,達到完全硬化需1周時間。調節凝結時間可以加入緩凝劑,如亞硫酸鹽酒精廢液、硼砂、檸檬酸、動物骨膠、皮膠或蛋白膠等。2、凝結硬化時體積微膨脹:膨脹率0.51.0。使石膏制品表面光滑、尺寸準確、形體飽滿、裝飾性好。2.2 建筑石膏3、孔隙率大

27、、體積密度小:建筑石膏在拌和時,為使漿體具有施工要求的可塑性,需加入石膏用量的6080的水,水化反應理論用水量為石膏質量的18.6, CaSO4 。 H2O 分子量為145 (4032649145), H2O 分子量為27,27/145=18.6。 多余的水逐漸蒸發后,使硬化后的石膏留有大量的孔隙,孔隙率一般可達5060,體積密度為8001000kg/m3。121214、保溫性和吸聲性好:石膏的孔隙均為細微的毛細孔,導熱系數一般為0.120.20W/m.K。吸聲性能較好。5、強度較低:早期強度增長較快,2h抗壓強度可達36MPa, 7d抗壓強度可達 812MPa(接近最高強度)。6、防火性好,

28、耐火性差:建筑石膏導熱系數小,傳熱慢,且二水石膏在高溫脫水下生成半水石膏,釋放出的水蒸發帶走熱量,阻止火勢蔓延,起到防火作用。但石膏脫水后,強度降低。7、耐水性、抗凍性、抗滲性差:石膏的軟化系數為0.20.3,遇水后強度大大降低,吸水后凍漲易產生裂紋破壞,不宜在室外使用。2.2 建筑石膏2.2 建筑石膏四、建筑石膏及其制品的應用1、室內抹灰和粉刷。2、生產石膏制品: 、紙面石膏板。 、石膏裝飾板。 、纖維石膏板。3、裝飾制品。2.3 水玻璃一、水玻璃生產簡介 水玻璃又稱泡花堿,是一種堿金屬氣硬性膠凝材料。建筑中常用來配制水玻璃水泥、水玻璃混凝土、水玻璃砂漿、水玻璃涂料。 生產水玻璃的主要方法是

29、以純堿和石英砂為原料,將其磨細拌勻后,在13001400的熔爐中熔融,經冷卻后即成固體水玻璃。將固體水玻璃裝入蒸壓釜內,通入水蒸氣使其溶于水得到液體水玻璃。NaCO3+nSiO2 Na2O.nSiO2+CO21300-1400 水玻璃的組成中,氧化硅與氧化鈉的分子比n稱為水玻璃的模數,n值一般在1.53.5之間,模數越高,水玻璃的粘性越大,粘結力與強度、耐酸、耐熱性越高,但也愈難溶于水。2.3 水玻璃二、水玻璃的硬化 水玻璃在空氣中能與二氧化碳反應,生成無定型二氧化硅凝膠(硅酸凝膠),凝膠脫水干燥轉變成二氧化硅而硬化。Na2O.nSiO2+CO2 +mH2O Na2CO3+nSiO2.mH2O

30、 上述反應因空氣中二氧化碳含量太低而進行很慢,使用中加入氟硅酸鈉作為促硬劑,以加快水玻璃的硬化。2 Na2O.nSiO2 +Na2SiF6 +mH2O 6 NaF+(2n+1)SiO2.mH2O2.3 水玻璃三、水玻璃的特性 1、粘結力強,強度較高。水玻璃混凝土的抗壓強度可達1540MPa。 2、耐酸性好,硬化后的主要成份為二氧化硅,可抵抗除氫氟酸以外的任何酸性環境。適宜配制水玻璃耐酸混凝土、耐酸砂漿。 3、耐熱性好,可配制耐熱水玻璃混凝土、耐熱砂漿、耐熱膠泥。 4、耐堿性和耐水性差,由于水玻璃硬化過程中反應不完全,部分未反應的水玻璃在水中和堿性溶液中均可以溶解,所以水玻璃不耐水,不耐堿。2.

31、3 水玻璃四、水玻璃的應用 1、涂刷材料表面或浸漬多孔材料,增加材料的密實度和強度,提高其抗風化能力。但不能對石膏制品進行涂刷和浸漬,因為水玻璃能與石膏反應生成硫酸鈉晶體,產生體積膨脹,造成破壞。 2、加固土壤,將水玻璃與氯化鈣溶液交替灌入土壤中,兩種溶液反應生成硅酸膠體,膠結和填充土壤空隙,阻止水分的滲透,增加土壤的密實度和強度。 3、配制速凝防水劑。 4、修補墻體裂縫。 水玻璃應密封保存。第三章 水泥3.1硅酸鹽水泥3.2其它品種水泥3.1 硅酸鹽水泥一、硅酸鹽水泥的概念及其礦物組成 1、 定義:(GB175-1999)凡由硅酸鹽水泥熟料、05石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性

32、膠凝材料,稱為硅酸鹽水泥(波蘭特水泥)。不摻混合料的稱型硅酸鹽水泥,代號為P.。在硅酸鹽水泥熟料粉磨時摻加不超過水泥質量5的石灰石或粒化高爐礦渣混合材料的稱為型水泥,代號P.。 2、硅酸鹽水泥生產: 硅酸鹽水泥的原料 主要是石灰質原料和粘土質原料。石灰質原料提供CaO,一般采用石灰石。粘土質原料提供SiO2、Al2O3及少量的Fe2O3,多采用粘土、黃土等。如果選用的材料按一定比例配合后不能滿足化學組成時,則要摻加相應的校正原料,鐵質校正原料補充Fe2O3,有鐵粉、鐵礦石,硅質校正原料補充SiO2,常采用砂巖、石英砂等。為改善煅燒條件,常常加入少量的礦化劑。將以上原料按一定比例混合后在磨機中磨

33、成生料,將生料入窰煅燒即得熟料,熟料中加入適量的石膏(和混合料)在磨機中磨成細粉,即得水泥。3.1 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥生產的主要工藝流程石灰石粘土校正原料燃料石膏生料水泥混合材按比例混合磨細熟料煅燒1400-1450磨細3.1 硅酸鹽水泥3、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成及其特性礦物名稱硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣礦物組成3CaO.SiO22CaO.SiO23CaO.Al2O34CaO.Al2O3Fe2O3簡寫式C3SC2SC3AC4AF礦物含量37%60%15%37%7%15%10%18%礦物特性硬化速度快慢最快快早期強度高低低中后期強度高高低低水化熱大小最大中耐腐蝕性差好最差中 水泥中還

34、有少量的游離氧化鈣、游離氧化鎂,總含量不超過10。 改變水泥熟料中礦物成份間的比例,可以制得不同性質的水泥品種,如提高硅酸三鈣含量,可以制得高強水泥和早強水泥,提高硅酸二鈣含量并降低硅酸三鈣與鋁酸三鈣的含量,可制得低熱水泥或大壩水泥。3.1 硅酸鹽水泥二、硅酸鹽水泥的水化、凝結與硬化1、水化:、硅酸三鈣 水泥熟料礦物中,硅酸三鈣的含量最高。硅酸三鈣與水作用時,反應較快,水化放熱量大,生成水化硅酸鈣及氫氧化鈣。 2(3CaOSiO2)6H2O 3CaO2SiO2 . 3H2O 3Ca(OH)2 硅酸三鈣 ( C3S) 水化硅酸鈣凝膠(C3S2H3) 氫氧化鈣晶體 水化硅酸鈣幾乎不溶于水,立即以膠

35、體微粒析出,并逐步凝聚稱為凝膠。氫氧化鈣呈六方晶體,易溶于水。、硅酸二鈣 硅酸二鈣與水作用時,反應較慢,水化放熱較小,生成水化硅酸鈣和氫氧化鈣。 2(2CaOSiO2)4H2O 3CaO2SiO2 . 3H2O Ca(OH)2 硅酸二鈣( C2S) 水化硅酸鈣凝膠(C3S2H3) 氫氧化鈣晶體 3.1 硅酸鹽水泥、鋁酸三鈣 鋁酸三鈣與水作用時,反應極快,水化放熱最大,生成水化鋁酸三鈣,水化鋁酸三鈣為立方晶體,易溶于水。 3CaOAl2O3 6H2O 3CaOAl2O3 . 6H2O 鋁酸三鈣 (C3A) 水化鋁酸三鈣晶體(C3AH6) 、鐵鋁酸四鈣 鐵鋁酸四鈣與水作用時,反應也較快,水化放熱中

36、等,生成水化鋁酸三鈣和水化鐵酸鈣,水化鐵酸鈣為凝膠。 4CaOAl2O3Fe2O3 7H2O 鐵鋁酸鈣 (C4AF) 3CaOAl2O3 . 6H2O CaO. Fe2O3 . H2O 水化鋁酸三鈣 (C3AH6) 水化鐵酸鈣 (CFH) 在氫氧化鈣飽和溶液中,水化鋁酸三鈣和水化鐵酸鈣還會與氫氧化鈣發生二次反應,分別生成水化鋁酸鈣和水化鐵酸四鈣。3.1 硅酸鹽水泥、石膏 水泥熟料在不加入石膏的情況下與水拌和后會立即產生凝結,為調節凝結時間,加入的石膏量太少,緩凝作用不明顯,加入過多,會引起水泥安定性不良,適宜的加入量為水泥質量的35。 加入的石膏與水化鋁酸三鈣反應生成高硫型水化硫鋁酸鈣,水化硫

37、鋁酸鈣呈針狀晶體,難溶于水。 3(CaSO42H2O) 3CaOAl2O3 25H2O 二水石膏 鋁酸三鈣( C3S) 3CaOAl2O3 . 3CaSO4 .31H2O 高硫型水化硫鋁酸鈣(C3AS3H31) 忽略次要的和少量的成份,水泥完全水化后,水化硅酸鈣占70,氫氧化鈣占20,其余占10。3.1 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的各種熟料礦物強度增長曲線抗壓強度/MPa齡期/d07289018036027020406080C3SC2SC3AC4AF3.1 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的各種熟料礦物水化熱曲線水化熱/J.g-1齡期/d0728901803602702505007501000C3AC3SC2S

38、C4AF3 3.1 硅酸鹽水泥2、凝結硬化分散在水中未水化的水泥顆粒在水泥表面形成的水合物膜層 水化開始時,水合物不多,水泥顆粒之間未相互粘連,水泥漿具有良好的塑性。隨著水泥顆粒的不斷水化,凝膠體膜層厚度不斷增厚,水泥顆粒之間形成網狀結構,水泥漿體逐漸失去塑性,開始凝結。隨著水化反應不斷進行,水化產物不斷生產并填充顆粒間的空隙,使結構更加緊密,水泥漿體逐漸產生強度。水泥水化反應是由顆粒表面逐步深入到顆粒內部,當水合物增多時,阻止了水分的進一步深入,水化反應愈來愈困難,經過長時間的水化后,仍有部分水泥顆粒未完全水化。膜層長大并相互連接(凝結)水合物進一步發展,填充毛細孔(硬化)3.1 硅酸鹽水泥

39、硅酸鹽水泥的強度發展曲線抗壓強度()齡期/d0714286020601001803 40801201603.1 硅酸鹽水泥 三、影響水泥凝結硬化的因素 1、細度 水泥顆粒越細,總表面積越大,與水接觸的面積也越大,水化速度快,凝結硬化速度快。反之則慢。 2、石膏摻入量 一般由生產廠家根據水泥中鋁酸三鈣的含量和石膏中三氧化硫的含量,通過試驗調整。 3、養護時間 水泥中所有顆粒全部水化反應所需時間較長,一般在28天內強度發展較快,以后強度增長緩慢。但只要保持一定的溫度、濕度環境,水泥強度的增長可以延續幾十年。 4、溫度、濕度 溫度對水泥的凝結硬化有顯著影響,提高溫度可加速水化反應,使早期強度較快發展

40、,但后期強度可能有所降低。當溫度降至負溫時,水化反應停止,由于水分凍結,導致水泥石凍裂,結構產生破壞。 水泥的水化反應及凝結硬化均應在水分充足的條件下進行。環境濕度大,水分不易蒸發,如果環境干燥,水分蒸發過快,當水分蒸發完后,水化反應無法進行,凝結硬化停止,還會在構件表面產生干縮裂紋。 3.1 硅酸鹽水泥四、硅酸鹽水泥的技術性質(GB175-1999)1、細度(水泥顆粒的粗細程度。細度大,凝結硬化速度快,強度增長快。但生產過程消耗的能量高,成本大,且在空氣中硬化時收縮大。 )2、標準稠度用水量( 水泥凈漿達到標準稠度時的用水量。)3、凝結時間(水泥凈漿從加水至失去流動性所需的時間。初凝時間:水

41、泥漿開始失去塑性所需的時間,45min;終凝時間:水泥漿完全失去塑性所需的時間,6.5h。)4、體積安定性 (水泥凝結硬化過程中,體積變化的均勻程度。產生安定性不良的因素是水泥中含有過多的游離氧化鈣和游離氧化鎂以及石膏摻入量過高。安定性測定方法可以用雷氏法或試餅法。)3.1 硅酸鹽水泥五、強度與標號 硅酸鹽水泥的強度取決于水泥熟料的礦物成份和細度。水泥強度測定按水泥膠砂強度檢驗方法(GB177/T17671 1999)測定,將水泥、標準砂、水,按1:3:0.5,用規定方法制成規格為4040160mm的標準試件,在標準條件下養護,測定其3d、28d,根據3d,28d抗折強度和抗壓強度將水泥分為4

42、2.5、52.5、62.5三個強度等級。3.1 硅酸鹽水泥 六、堿含量 指水泥中Na2O。K2O的含量。1940年,美國首先發現并提出堿集料反應(AlkaliAggregateReaction,簡稱AAR)。 當水泥中的堿含量超過0.6%后,與混凝土中的活性集料砂石發生反應,生成物體積膨脹,造成混凝土開裂破壞。 堿含量(%)= Na2O(%)+0.658K2O(%)七、水化熱 水泥在水化過程中放出的熱量。大部分水化熱是在水化初期(7d內)放出的,以后逐漸減少。水泥水化熱的大小和放熱速度取決于水泥熟料的礦物組成和水泥細度。冬季施工時,水化熱有利于水泥的凝結硬化。對于大體積混凝土結構,水化熱大是不

43、利的,由于混凝土內部的水化熱不易散出,造成內外溫差較大,引起溫度應力,使混凝土產生裂縫。大體積混凝土應采用水化熱較低的水泥。八、密度和堆積密度 硅酸鹽水泥的密度為3.03.15g/cm3,通常采用3.1g/cm3。堆積密度通常采用1300kg/m3。 3.1 硅酸鹽水泥八、硅酸鹽水泥的腐蝕與防止1、水泥石腐蝕的原因 (1)、軟水腐蝕(溶出性腐蝕) 水泥石長期在流水環境下(江河水、雨水),氫氧化鈣不斷地被溶出并由流水帶走,水泥石中氫氧化鈣的濃度逐步降低,引起其他水化物的進一步分解,水泥石的強度不斷降低。經研究,氫氧化鈣溶出5時,強度下降7,溶出24時,強度下降29。 (2)、鹽類腐蝕 海水、地下

44、水及某些工業廢水中,含有鎂鹽、硫酸鹽、氯鹽、鉀鹽、鈉鹽,對水泥石有不同程度的腐蝕,尤其以硫酸鹽、鎂鹽較為嚴重,其反應如下: Na2SO4 Ca(OH)2 2H2O CaSO4O 2H2O Na(OH) MgSO4 Ca(OH)2 2H2O CaSO4O 2H2O Mg(OH) MgCl2 Ca(OH)2 H2O CaCl2 Mg(OH)2 2H2O 生成的硫酸鈣與水泥石中固態的水化鋁酸鈣作用,生成高硫型水化硫鋁酸鈣,體積比原體積增加1。5倍以上,產生膨脹破壞,通常稱為水泥桿菌。氫氧化鈉、氫氧化鎂松軟而無膠結力,氯化鈣易溶于水。3.1 硅酸鹽水泥 (3)、碳酸性腐蝕 水中溶解的二氧化碳與水泥石中

45、的氫氧化鈣作用生成碳酸鈣: Ca(OH)2 CO2 H2O CaCO3 生成的碳酸鈣再與含碳酸的水作用轉變成為重碳酸鈣,此反應為可逆反應;重碳酸鈣溶于水而消失。氫氧化鈣濃度降低,導致水泥石中其他水化產物的分解,使腐蝕進一步加劇。 CaCO3 CO2 H2O Ca(HCO3) (4)、一般酸類的腐蝕 地下水及某些工業廢水中,含有無機酸和有機酸,它們與氫氧化鈣作用后的生產物,或易溶于水,或者體積膨脹,在水泥石中產生內應力而導致破壞。如鹽酸、硫酸分別與水泥石中的氫氧化鈣作用,其反應如下: 2HCl Ca(OH)2 CaCl4+ H2O H2SO4 Ca(OH)2 CaSO4.2H2O 生成的氯化鈣易

46、溶于水,硫酸鈣與水泥石中固態的水化鋁酸鈣作用,生成高硫型水化硫鋁酸鈣,產生膨脹破壞。3.1 硅酸鹽水泥 水泥腐蝕破壞的三種形態: (1)、溶失破壞 將水泥石中的礦物溶解并被水流帶走。 (2)、離子交換 侵蝕性介質與水泥石中的礦物發生離子交換,生成易溶于水或是沒有膠結能力的產物,破壞了原有的結構。 (3)、形成膨脹產物 在侵蝕性介質作用下,所形成的鹽類結晶體積增大產生內應力,導致膨脹性破壞。 水泥石的破壞的內部原因: (1)、水泥石中存在易被腐蝕的礦物成份,主要是氫氧化鈣和水化鋁酸鈣。 (2)、水泥石本身不密實,存在很多毛細通道,侵蝕性介質容易進入水泥石內部。 2、防止水泥石腐蝕的方法 (1)、

47、合理選擇水泥品種; (2)、提高水泥石的密實度; (3)、為水泥結構增加保護層。3.1 硅酸鹽水泥九、通用水泥水泥通用水泥是用于一般土木建筑工程的水泥,除了前面介紹的硅酸鹽水泥、還包括摻入混合材料后制成的普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥等。1、非活性混合材料 定義:常溫下,不能與氫氧化鈣或水泥發生水化反應的混合料。 作用:提高水泥產量,降低生產成本,調整水泥標號,減少水化熱,改善水泥的耐腐蝕性及和易性。 品種:磨細的石灰石、石英砂、粘土慢冷礦渣及各種廢渣。2、活性混合材料 定義:在常溫下,能與氫氧化鈣或水泥發生水化反應并生成相應的具有水硬性水

48、化產物的材料。材料中含有活性氧化硅或活性氧化鋁。 作用:具有非活性混合材的作用外,可以產生一定強度,明顯改善水泥的性質。 品種:粒化高爐礦渣、火山灰質混合材(浮石、火山灰、燒粘土、粉煤灰、煤渣、硅藻土等)。3.1 硅酸鹽水泥3、三種水泥的特性 、礦渣水泥:由于硬化后氫氧化鈣含量少,礦渣本身是高溫耐火材料,礦渣水泥的耐熱性好,可以用于200以下的混凝土工程中。礦渣對水的吸附能力差,所以礦渣水泥的保水性差,易產生泌水而造成連通孔隙,因此礦渣水泥抗滲性差,干燥收縮較大,不宜用于有抗滲要求的混凝土工程。 、火山灰水泥:火山灰混合材含有大量的微細孔隙,故保水性好,水化過程中產生大量水化硅酸鈣凝膠,使火山

49、灰水泥的水泥石結構比較致密,其抗滲性能較好。火山灰水泥在硬化過程中的干燥收縮現象比礦渣水泥更為顯著,形成的水化硅酸鈣凝膠會逐漸干燥,產生干縮裂縫。因此火山灰水泥不宜用于干燥環境中的混凝土工程。 、粉煤灰水泥:早期強度比礦渣水泥和火山灰水泥更低,但后期強度可以明顯超過硅酸鹽水泥。粉煤灰表面呈致密球形,吸水能力弱,標準稠度用水量小,干縮性小,抗裂性能好,但保水性差,易使混凝土產生失水裂縫。粉煤灰水泥適用于大體積混凝土工程及地下、海港工程,承受荷載較晚的混凝土工程。3.1 硅酸鹽水泥4、復合硅酸鹽水泥 1、定義:根據(GB129581999),凡由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上的混合材、適量石膏磨細

50、制成的水硬性膠凝材料,稱為復合硅酸鹽水泥(簡稱復合水泥),代號P.C。水泥中混合材料的總摻入量按質量百分比計為1550。允許用不超過8的窯灰、代替部分混合材料;摻礦渣時,混合材料的摻入量不得與礦渣水泥重復。 復合硅酸鹽水泥中摻入了兩種以上的混合材,克服了單一混合材的不足,其早期強度接近于普通水泥,其他性能優于礦渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥。應用范圍較廣泛。 3.1 硅酸鹽水泥十、特種水泥與通用水泥相比較,特性水泥是指某種性能比較突出的一類水泥。特性水泥品種繁多,這里僅對硅酸鹽系特性水泥中的快硬硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥、白色硅酸鹽水泥和彩色硅酸鹽水泥作簡要介紹。3.2 其它品種水泥一、鋁

51、酸鹽水泥 凡以鋁酸鈣為主的鋁酸鹽水泥熟料,磨細制成的水硬性膠凝材料稱為鋁酸鹽水泥,代號CA。根據需要也可在磨制Al2O3含量大于68%的水泥時摻加適量的-Al2O3粉。它是一種快硬、高強、耐腐蝕、耐熱的水泥。但同時鋁酸鹽水泥硬化后由于晶體轉化,長期強度下降幅度大(比早期最高強度下降約40)。因此,不宜用于長期承重的結構。未經試驗,鋁酸鹽水泥不得與硅酸鹽水泥、石灰等能析出Ca(OH)2的材料混合使用,鋁酸鹽水泥水化過程遇到Ca(OH)2將出現“閃凝”無法施工,而且硬化后強度很低。3.2 其它品種水泥二、硫鋁酸鹽水泥 將鋁質原料(如礬土)、石灰質原料(如石灰石)和石膏適當配合,煅燒成以無水硫鋁酸鈣

52、為主的熟料,該熟料摻適量石膏共同磨細,即可制得硫鋁酸鹽水泥。硫鋁酸鹽水泥的主要品種有快硬硫鋁酸鹽水泥、低堿度硫鋁酸鹽水泥、膨脹硫鋁酸鹽水泥、自應力硫鋁酸鹽水泥等。此類水泥以其早期強度高、干縮率小、抗滲性好、耐蝕性好,而且生產成本低等特點,在混凝土工程中得到廣泛應用。 但同時快硬硫鋁酸鹽水泥堿度低,對鋼筋保護能力差,不適用于重要的鋼筋混凝土結構。由于堿度低,特別適用于玻璃纖維增強的混凝土制品。且耐熱性差,由于快硬硫鋁酸鹽水泥水化產物中含大量結晶水,遇高溫失去結晶水結構疏松,強度下降,所以不宜用于有耐熱要求的混凝土工程。3.2 其它品種水泥三、膨脹水泥與自應力水泥普通硅酸鹽水泥在空氣中硬化,通常表

53、現為收縮。膨脹水泥是一種在水化過程中體積產生膨脹的水泥,當用膨脹水泥配制混凝土時,硬化過程中產生一定數值的膨脹,可以克服或改善普通混凝土所產生的缺點。根據膨脹值和用途的不同,膨脹性水泥可分為膨脹水泥和自應力水泥兩類,前者膨脹數值較低,限制膨脹時所產生的壓應力能大致抵消干縮所產生的拉應力,所以有時又稱為不收縮水泥或補償收縮水泥;而后者具有較高的膨脹率,當用這種水泥配制鋼筋混凝土時,由于握裹力的存在,混凝土本身一定受一個來自鋼筋的壓應力,當然這種壓力實際上是水泥膨脹導致的,所以稱為自應力,這種水泥稱為自應力水泥。制造膨脹性水泥的主要有三種方法:在水泥中摻入一定量的適當溫度下燒制得到的氧化鈣,氧化鈣

54、水化產生體積膨脹。在水泥中摻入一定量的適當溫度燒制得到的氧化鎂,氧化鎂水化產生體積膨脹。在水泥石中形成鈣礬石產生體積膨脹。第四章 砂漿4.1建筑砂漿的組成材料4.2砂漿的技術性質4.3砌筑砂漿的配合比設計4.4抹面砂漿與特種砂漿4.5預拌砂漿4.1 建筑砂漿的組成材料 砂漿是由膠凝材料、細骨料和水按適當比例配制而成。細骨料一般采用天然砂,膠凝材料一般采用水泥、石灰、石膏等。建筑砂漿按用途分為1、砌筑砂漿:粘結砌體材料。2、抹面砂漿:包括普通抹面砂漿、裝飾砂漿、防水砂漿等。3、粘結砂漿:用于粘結貼面材料,如面磚、石板等。建筑砂漿按膠凝材料分為1、水泥砂漿。 2、水泥石灰混合砂漿。3、石灰砂漿。

55、4、石膏砂漿。4.1 建筑砂漿的組成材料一、膠凝材料 水泥 品種:根據使用環境、砂漿種類合理選擇水泥品種。一般砌筑砂漿、普通抹面砂漿可選擇硅酸鹽系列水泥,裝飾砂漿可選擇白水泥或彩色水泥。標號:水泥標號宜取砂漿強度等級的45倍,且不大于42.5號。二、細骨料 質量要求:同普通混凝土用砂。砂中粘土雜質含量規定為:M10及M10以上的砂漿不得大于5;M2.2-M7.5的砂漿不得大于10。 粒徑要求:用于毛石砌體的砂漿,砂子最大粒徑小于砂漿層厚度的1/4-1/5;磚砌體用砂漿,宜用中砂,最大粒徑不得大于2.5mm;抹面及勾縫砂漿,宜選用細砂,最大粒徑不得大于1.2mm。4.1 建筑砂漿的組成材料三、摻

56、合料 石灰膏、粘土膏 、粉煤灰 與水泥混合使用,配制成混合砂漿,可節約水泥,改善砂漿的和易性。石灰需陳伏,粉煤灰磨細后使用效果更好。四、水 與混凝土要求相同五、外加劑 水泥砂漿中,可以使用減水劑、防水劑、微沫劑、膨脹劑,改善砂漿的性能。外加劑的品種、摻入量及物理力學性能應通過試驗確定。微沫劑用于混合砂漿時,可替代部分石灰膏,石灰膏的減少用量不應超過50。常用微沫劑為松香熱聚物,摻入量為水泥質量的0.0050.01。水泥粘土砂漿中不宜摻加微沫劑。4.2 砂漿的技術性質 一、新拌砂漿的和易性 1、流動性 砂漿的流動性又稱稠度,是指砂漿在自重或外力作用下產生流動的性能。砂漿的稠度用砂漿稠度儀測定。用

57、沉入量(mm)表示。影響砂漿稠度的因素有膠凝材料的品種和用量、用水量、砂的粒徑和顆粒級配、摻合料、外加劑等。 砂漿流動性的選擇應根據砌體種類、施工條件、氣候條件等因素確定。一般條件下,多孔吸水的砌體材料和干熱天氣,砂漿的流動性可選擇大些,密實不吸水的材料和濕冷天氣,其流動性應小些。4.2 砂漿的技術性質建筑砂漿的流動性(稠度cm)砌體種類干燥氣候或多孔材料寒冷氣候或密實材料抹灰工程機械施工手工操作磚砌體81068準備層891112普通毛石砌體6745底層7878振搗毛石砌體2312面層78910爐渣混凝土砌體7957石膏漿面層9124.2 砂漿的技術性質2、保水性 砂漿保持水分及整體均勻一致的

58、能力。保水性好的砂漿,在運輸、靜置、鋪設在吸水底面上時,水分不容易從砂漿中分離出來,砂漿仍能保持一定的稠度,不但便于施工操作,而且可使砂漿與砌體之間的粘結牢固,使水泥正常水化,保持了砌體的強度。 砂漿的保水性用分層度(mm)表示,用砂漿分層度測定儀測定。保水性良好的砂漿,分層度在1030mm;分層度大于30mm時,砂漿保水性差,易于離析;分層度小于10mm時,砂漿過于粘稠,不便于施工。4.2 砂漿的技術性質 二、砂漿的強度與強度等級 建筑砂漿在砌體中主要起傳遞荷載作用,硬化后應具有一定的粘結強度、抗壓強度和耐久性。砂漿的粘結強度和耐久性隨著抗壓強度的增大而提高。工程中主要一砂漿的抗壓強度作為砂

59、漿的主要技術指標。 砂漿強度試驗的標準試樣尺寸為70.7mm的立方體試件。在標準養護條件下(水泥混合砂漿為溫度203相對濕度6080;水泥砂漿和微沫砂漿為溫度溫度203相對濕度90以上)養護28天,用標準方法測得其抗壓強度值劃分為M20、M15、M10、M7.5、M5、M2.5等6個強度等級。4.2 砂漿的技術性質 三、砂漿的變形性 砂漿的變形有受力變形和干縮變形,砂漿變形過大或不均勻會產生開裂。可在砂漿中加入紙筋、麻刀等纖維材料。 四、砂漿的耐久性 1、抗凍性 砂漿受凍破壞主要是其內部孔隙中水的凍漲破壞所致。提高密實度和具有封閉孔隙的砂漿具有較好的抗凍性。 2、抗滲性 提高密實度和減少連通孔

60、隙可提高砂漿的抗凍性。4.2 砂漿的技術性質 影響砂漿強度的因素 1、不吸水密實底面,與混凝土基本相同,用下式表達: f28A fc (C/WB) A、B 實驗系數,一般采用A=0.29,B0.40。 2、吸水的多孔底面,其中水分要被底面吸收一部分,不論砂漿拌和時用水量多少,保留在砂漿中的水量大致相同,可視為一個常量。砂漿的強度主要取決于水泥標號和水泥用量,不考慮水灰比的影響,強度表達式: f28A fc Qc /1000BA Kc fcb Qc /1000B fc 水泥 實際強度 Qc 1m3砂漿的水泥用量 Kc 水泥標號富余系數,該值按實際統計資料確定,無統計資料時,取1 A、B 經驗系數

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