建筑材料知識(shí)精華

第一章緒論目的與要求：掌握建筑資料的定義和分類了解建筑資料在建筑工程中的位置了解建筑資料的開(kāi)展趨勢(shì)重點(diǎn)與難點(diǎn)：建筑資料的分類1.1我國(guó)建筑資料及

建材工業(yè)的開(kāi)展早在遠(yuǎn)古，人類就直接運(yùn)用天然資源作為建筑資料，如塊石、泥土、樹(shù)枝和樹(shù)葉以及將它們簡(jiǎn)單加工的資料如夯土、草泥等；而將天然資源進(jìn)展不同程度深加工，消費(fèi)出來(lái)的建筑資料，也就成為古代與現(xiàn)代人類建造各種類型建筑物的根底。始建于公元前7世紀(jì)總長(zhǎng)度大約有十萬(wàn)里以上所用建筑資料：土、石、木料、磚、石灰磚石資料就達(dá)1億m3關(guān)外有關(guān)、城外有城，其資料運(yùn)輸量之浩大、工程之艱巨世所稀有。萬(wàn)里長(zhǎng)城河北趙州石橋建于1300多年前〔橋長(zhǎng)約51m，凈跨37m〕建造該橋的石材為青白色石灰?guī)r比意大利人建石拱橋晚400多年,但在主拱肋與橋面間設(shè)計(jì)“敞肩拱〞，比外國(guó)早了1200多年趙州石橋全球最高建筑前10位建筑稱號(hào)層數(shù)高度[米]開(kāi)工年份1[臺(tái)北]臺(tái)北10150820042[吉隆坡]佩特納斯大廈8845219963[芝加哥]西爾斯大廈10844319744[上海]金茂大廈8842119985[香港]國(guó)際金融中心8841520036[廣州]中信廣場(chǎng)8039119977[深圳]地王大廈6938419968[紐約]帝國(guó)大廈10238119319[香港]中環(huán)廣場(chǎng)78374199210[香港]中國(guó)銀行大廈723691990緒論世界最高的建筑(左起)：臺(tái)北101大樓、芝加哥席爾斯大樓、吉隆坡雙子星大樓、上海金茂大廈、香港國(guó)際金融中心、紐約帝國(guó)大廈1.2建筑資料在工程建立中的位置*資料、構(gòu)造、施工和經(jīng)濟(jì)四者的關(guān)系如下：〔1〕資料是一切建筑的物質(zhì)根底，在建筑工程中建材所占的投資比例為50-70%左右； “十五〞期間我國(guó)全社會(huì)固定資產(chǎn)投資總規(guī)模為22～24萬(wàn)億元。固定資產(chǎn)投資的60％～70％將用于建筑設(shè)備建立或工程安裝，從而轉(zhuǎn)化為建筑業(yè)的產(chǎn)值，而建筑業(yè)產(chǎn)值中的30％～40％又要轉(zhuǎn)化為對(duì)建材業(yè)的需求，尤其是對(duì)水泥產(chǎn)品的需求。2002年，我國(guó)共消費(fèi)水泥約70000萬(wàn)噸，比2001年大幅增長(zhǎng)了12.7%，占世界產(chǎn)量的三分之一左右，超越亞洲產(chǎn)量的50%強(qiáng)。我國(guó)水泥行業(yè)，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)繼續(xù)、快速開(kāi)展做出了重要奉獻(xiàn)。〔2〕資料決議了建筑構(gòu)造的設(shè)計(jì)方法；〔3〕必需恰中選擇和合理運(yùn)用 資料質(zhì)量的優(yōu)劣，原資料配制能否合理，選用能否恰當(dāng)直接影響建筑工程質(zhì)量〔4〕資料決議了施工的方法；例：水泥混凝土的特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度低;因此，水泥混凝土只適宜設(shè)計(jì)為耐壓構(gòu)件；建筑資料的開(kāi)展趨勢(shì)〔1〕輕質(zhì)、高強(qiáng)；〔2〕開(kāi)展多功能資料；〔3〕廉價(jià)、低耗能；〔4〕由單一資料向復(fù)合資料及制品開(kāi)展；〔5〕擴(kuò)展裝配式預(yù)制構(gòu)件的工廠化消費(fèi)；〔6〕用工農(nóng)業(yè)廢料、廢渣等替代自然資源為原料,向環(huán)保方向開(kāi)展；〔7〕開(kāi)展更多花樣種類的裝飾資料；1.3建筑資料的分類與技術(shù)規(guī)范建筑資料的定義：如常見(jiàn)的粘土磚、石材、石灰、木材、水泥、混凝土、鋼材、陶瓷磚、瀝青卷材、玻璃、各種油漆、涂料、PVC管等建筑資料是指在建筑工程中所運(yùn)用的各種資料或制品的總稱；1.3.1按運(yùn)用功能分類：

〔a)構(gòu)造資料；(b)功能資料；〔c)墻體資料；構(gòu)造資料功能資料墻體資料用做受力構(gòu)件和構(gòu)造所用的資料；磚混構(gòu)造：磚、混凝土、鋼筋；具有某些特殊功能的建筑資料；鋼木構(gòu)造：建筑鋼材、木材等；防水資料：瀝青及其制品絕熱資料：石棉、礦棉等；吸聲資料：泡沫塑料；采光資料：窗用玻璃；裝飾資料：涂料、陶瓷、玻璃；用做墻體的資料；承重墻體資料：普通磚；非承重墻體資料：大孔磚；1.3.2按化學(xué)成分無(wú)機(jī)資料、有機(jī)資料和復(fù)合資料三類：資料的技術(shù)規(guī)范:國(guó)家規(guī)范、行業(yè)規(guī)范、企業(yè)規(guī)范GB-國(guó)家規(guī)范 GBJ-建筑工程國(guó)家規(guī)范 JGJ-建立部行業(yè)規(guī)范 JC-國(guó)家建材局行業(yè)規(guī)范YB-冶金部行業(yè)規(guī)范 JTJ-交通部行業(yè)規(guī)范SD-水電行業(yè)規(guī)范 ZB-國(guó)家級(jí)專業(yè)規(guī)范例：國(guó)家規(guī)范<硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥>GB175-1999規(guī)范稱號(hào)——部門代號(hào)——編號(hào)——同意年份1.3.3建筑資料的規(guī)范化<建筑資料>是土木工程類專業(yè)的一門技術(shù)根底課。本課程的義務(wù)是使學(xué)生具有建筑資料的根本知識(shí),在進(jìn)展建筑工程設(shè)計(jì)、施工和工程監(jiān)理時(shí)能正確認(rèn)識(shí)和利用建筑資料的物理、化學(xué)和力學(xué)性質(zhì)，并掌握各類建筑資料所具有的運(yùn)用功能，也為以后相關(guān)課程的學(xué)習(xí)打下根底。1.4本課程的內(nèi)容和義務(wù)學(xué)習(xí)本課程的根本要求是：〔1〕熟練掌握建筑工程中常用的建筑資料的種類、規(guī)格、性能以及其合理利用；〔3〕掌握常用建筑資料的主要物理、化學(xué)和力學(xué)性能，資料的組成與性能的相互關(guān)系；〔2〕了解資料在儲(chǔ)運(yùn)、驗(yàn)收中的根本原那么；〔4〕了解主要建筑資料的組成和消費(fèi)過(guò)程，并對(duì)資料性質(zhì)的構(gòu)成要素有必要的了解；〔5〕了解資料管理、節(jié)約資料、改善性能及防護(hù)處置的原那么；〔6〕熟習(xí)常用資料的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法，并初步具有資料實(shí)驗(yàn)的根本丈量技藝，有處置分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的才干，為以后開(kāi)發(fā)、研制新資料打下根底；〔7〕了解各類建筑資料的開(kāi)展緒論一，建筑資料的作用1,是建筑工程的物質(zhì)根底；2，建材的開(kāi)展賦予了建筑物以時(shí)代的特性和風(fēng)格；3，建筑設(shè)計(jì)實(shí)際不斷提高和施工技術(shù)的革新不但遭到建材開(kāi)展的制約，同時(shí)也遭到其開(kāi)展的推進(jìn)；4，建材的正確、節(jié)約、合理的的運(yùn)用直接影響到建筑工程的造價(jià)和投資。資料費(fèi)用占總投資的50%-60%

二，建筑資料的開(kāi)展史

遠(yuǎn)古時(shí)代——------“穴居巢處〞石器、鐵器時(shí)代—“鑿石成洞，伐木為棚〞筑土壘石階段——燒制磚瓦、石灰------筑土壘石------燒磚燒瓦現(xiàn)代的建材三大建材；木材、鋼材、水泥外加塑料------四大建材傳統(tǒng)上的根本功能：平安、適用開(kāi)展到如今：——輕質(zhì)高強(qiáng)——抗震耐久——無(wú)毒環(huán)?！?jié)能三，建筑資料的開(kāi)展趨勢(shì)

——4個(gè)方面

四，建筑資料的分類

1，無(wú)機(jī)資料金屬資料非金屬資料氣硬性水硬性

2，有機(jī)資料3，復(fù)合資料五，建材的技術(shù)規(guī)范〔P3〕1，國(guó)家規(guī)范四部分組成：規(guī)范稱號(hào)、規(guī)范發(fā)布機(jī)構(gòu)的組織代號(hào)、規(guī)范號(hào)、規(guī)范公布時(shí)間2，行業(yè)規(guī)范——分為：建筑資料〔JC〕建筑工程〔JGJ〕石油工業(yè)〔SY〕冶金工業(yè)〔YB〕六，學(xué)習(xí)方法是一門重要的專業(yè)根底課；是學(xué)習(xí)其他課程：構(gòu)造、施工、預(yù)算等專業(yè)課程的根底。學(xué)習(xí)的主線：成份------組成------性質(zhì)和特征------性質(zhì)的影響要素------運(yùn)用運(yùn)用〔檢測(cè)、驗(yàn)收、選用〕第二章建筑資料的根本性質(zhì)物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、耐久性補(bǔ)充：化學(xué)組成包括：1、元素組成2、礦物組成舉例：金剛石和石墨2.2資料的物理性質(zhì)一、與質(zhì)量有關(guān)的性質(zhì)1、密度、表觀密度、體積密度、堆積密度〔P9)2、密實(shí)度D和孔隙率P3、填充率和空隙率二、資料與水有關(guān)的性質(zhì)1、親水性和憎水性潤(rùn)濕角θ：小于90度－－親水性資料大于90度－－憎水性資料2、吸水性質(zhì)量吸水率體積吸水率3、吸濕性－－含水率W表示4、耐水性——軟化系數(shù)Kp表示耐水資料：Kp大于0.8的資料5、抗?jié)B性——浸透系數(shù)K或抗?jié)B等級(jí)P6、抗凍性——抗凍等級(jí)F強(qiáng)度下降不大于25％、質(zhì)量下降不大于5％三、資料與熱有關(guān)的性質(zhì)1、導(dǎo)熱性——導(dǎo)熱系數(shù)λ絕熱資料：導(dǎo)熱系數(shù)λ小于0.25W/m.K影響要素：3點(diǎn)〔P15)問(wèn)題：保溫隔熱資料為什么要留意防潮防凍？2、熱容——比熱容C或熱容量系數(shù)3、耐燃性和耐火性——耐受時(shí)間h〔耐火極限〕留意：耐燃性與耐火性的區(qū)別2.3資料的力學(xué)性質(zhì)

〔抵抗破壞和變形〕

〔應(yīng)力σ和應(yīng)變?chǔ)拧骋?、?qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí)影響要素：1、外形和大小：大試件小于小試件；棱柱體試件小于同尺寸正方體試件；2－5點(diǎn)：另四點(diǎn)影響要素P18強(qiáng)度等級(jí)比強(qiáng)度二，彈性和塑性三，韌性和脆性四，硬度和耐磨性2.4資料的耐久性——是一項(xiàng)綜合性能：砼－－抗?jié)B性、抗凍性、抗腐蝕性和抗碳化性；鋼材－－抗銹蝕性；瀝青－－大氣穩(wěn)定性和溫度敏感性。第三章建筑石材一、砌筑用石材：1、毛石2、料石二、裝飾用石材1、天然大理石板材2、天然花崗石板材3、青石裝飾板材第四章氣硬性膠凝資料

概念：-------------------------------------

分類：氣硬性膠材和氣水硬性膠材石灰石膏水玻璃第一節(jié)石灰一、石灰的種類和消費(fèi)欠火石灰與過(guò)火石灰的成因和危害二、石灰的熟化和硬化1、“陳伏〞、“陳伏〞目的、“陳伏〞期限、“陳伏〞時(shí)留意的問(wèn)題等2、枯燥硬化、結(jié)晶硬化、碳酸化硬化不宜用于長(zhǎng)期處于潮濕或反復(fù)受潮的地方？運(yùn)用時(shí)，摻入填充資料，如砂、纖維資料？三、石灰的技術(shù)要求：1、評(píng)定其質(zhì)量規(guī)范：活性氧化鈣和氧化鎂含量的高低、欠火石灰與過(guò)火石灰及其他雜質(zhì)含量的多少2、三個(gè)等級(jí)的劃分：優(yōu)等品、一等品、合格品四、石灰的技術(shù)性質(zhì)和運(yùn)用石灰的技術(shù)性質(zhì)1、良好的保水性2、凝結(jié)硬化慢、強(qiáng)度低3、吸濕性強(qiáng)4、體積收縮大5、耐水性差6、化學(xué)穩(wěn)定性差石灰的運(yùn)用1、粉刷墻壁、配制石灰砂漿或水泥混合砂漿2、配制灰土和三合土〔石灰+粘土+砂、石或爐渣等填料〕3、消費(fèi)無(wú)熟料水泥、硅酸鹽制品和碳化石灰板第二節(jié)石膏一、石膏的消費(fèi)與種類——建筑上常用的石膏種類：建筑石膏、模型石膏、高強(qiáng)石膏、粉刷石膏二、石膏的凝結(jié)與硬化三、石膏的技術(shù)要求：——強(qiáng)度、細(xì)度和凝結(jié)時(shí)間四、石膏的性質(zhì)與運(yùn)用石膏的性質(zhì)1、凝結(jié)硬化快2、孔隙率大、密度小、保溫吸聲性能好3、具有一定調(diào)濕性4、耐水性差、抗凍性差5、凝固時(shí)體積微膨脹6、防火性好石膏的運(yùn)用1、內(nèi)墻抹灰及粉刷2、建筑裝飾制品3、石膏板第三節(jié)水玻璃

〔俗稱泡花堿；常用的是鈉水玻璃〕

一、水玻璃的消費(fèi)與組成1、消費(fèi)原料：純堿〔Na2CO3〕、石英砂〔SiO2〕2、組成：R2O·nSiO2概念：水玻璃的模數(shù)n二、水玻璃的硬化常用的固化劑是：氟硅酸鈉；其適宜摻量為水玻璃質(zhì)量的12%~15%問(wèn)題：水玻璃模數(shù)和密度對(duì)性質(zhì)的影響？三、水玻璃的性質(zhì)1、強(qiáng)度高2、耐酸性高3、耐熱性好四、水玻璃的運(yùn)用1、涂刷于資料外表、浸漬多孔性資料、加固地基2、配制防水劑二礬或四礬防水劑3、制水玻璃混凝土制水玻璃耐熱混凝土第五章水泥

第一節(jié)硅酸鹽水泥一、硅酸鹽水泥的消費(fèi)1、原料：石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料、校正原料2、消費(fèi)過(guò)程：“兩磨一燒〞3、定義與分類：國(guó)際上稱——波特蘭水泥I型硅酸鹽水泥---P·III型硅酸鹽水泥---P·II二、熟料的礦物組成和特性四大礦物組成——3CaO?SiO2、2CaO?SiO2、3CaO?Al2O3和4CaO?Al2O3?Fe2O3簡(jiǎn)寫(xiě)式：C3S、C2S、C3A、C4AF問(wèn)題：改動(dòng)熟料的礦物含量，對(duì)水泥的性質(zhì)怎樣影響？三、硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)和硬化水化產(chǎn)物：70%的凝膠體：水化硅酸鈣、水化鐵酸鈣30%晶體等：氫氧化鈣、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸鈣影響硅酸鹽水泥凝結(jié)和硬化的主要要素：熟料的礦物組成和細(xì)度、水灰比、石膏的摻量、溫度和濕度、齡期、外加劑等四、硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)1、密度與堆積密度取3.10和13002、細(xì)度3、規(guī)范稠度用水量硅酸鹽水泥：21%~28%4、凝結(jié)時(shí)間初凝不符合---廢品終凝不符合---不合格品5、體積安定性問(wèn)題：體積安定性不良的緣由及危害？6、強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí)劃分根據(jù)：3天和28天時(shí)的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，分6個(gè)等級(jí)7、水化熱；8、不溶物和燒失量；9、堿含量五、水泥石的腐蝕與防止軟水侵蝕〔溶出性侵蝕〕Ca(OH)2溶出，生成無(wú)膠凝才干的物質(zhì)酸類侵蝕〔溶解性侵蝕〕碳酸的侵蝕和普通酸的侵蝕鹽類腐蝕硫酸鹽氯鹽腐蝕和鎂鹽腐蝕〔雙重腐蝕〕強(qiáng)堿腐蝕防止水泥石腐蝕的措施〔3方面〕六、硅酸鹽水泥的特性及運(yùn)用1、強(qiáng)度高2、水化熱高------不宜用于大體積工程3、抗凍性好4、堿度高、抗碳化才干強(qiáng)-------“钅仝〞5、干減少------可用于枯燥環(huán)境6、耐磨性好7、耐腐蝕性差------不宜用于受流動(dòng)水、壓力水、酸類和硫酸鹽侵蝕的工程8、耐熱性差------不宜單獨(dú)用于耐熱混凝土工程9、濕熱養(yǎng)護(hù)效果差七、硅酸鹽水泥的驗(yàn)收與儲(chǔ)運(yùn)廢品水泥：——凡MgO、SO3、初凝時(shí)間、安定性中有一項(xiàng)不符合要求不合格水泥：——凡細(xì)度、終凝時(shí)間、不溶物、燒失量中有一項(xiàng)不符合要求水泥的儲(chǔ)運(yùn)方式散裝袋裝：50Kg/袋有效存放期：3個(gè)月3個(gè)月后：強(qiáng)度下降10%~20%6個(gè)月后：強(qiáng)度下降15%~30%1年后：強(qiáng)度下降25%~40%第二節(jié)摻混合材的硅酸鹽水泥普通水泥礦渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥復(fù)合水泥代號(hào)P?OP?SP?PP?FP?C混合材摻量6%~15%20%~70%20%~50%20%~40%16%~50%兩種或主要技術(shù)性質(zhì)1、強(qiáng)度；2、細(xì)度；3、凝結(jié)時(shí)間；4、體積安定性特征與使用包裝紅字印刷包裝綠字印刷包裝上用黑字印刷第三節(jié)其他種類的水泥高鋁水泥〔舊稱礬土水泥〕快硬硅酸鹽水泥——以3天抗壓強(qiáng)度表示強(qiáng)度等級(jí)白色硅酸鹽水泥及彩色硅酸鹽水泥〔分別簡(jiǎn)稱白水泥和彩色水泥〕膨脹水泥和自應(yīng)力水泥〔又稱補(bǔ)償收縮水泥或無(wú)收縮水泥〕中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥〔又稱大壩水泥〕第六章混凝土一、組成：膠材+骨料+水+外摻料二、分類：——“普通混凝土〞三、性能特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：6個(gè)方面缺陷：四、混凝土運(yùn)用的根本要求〔混凝土配合比設(shè)計(jì)的根本目的〕：1、強(qiáng)度2、任務(wù)性3、耐久性4、經(jīng)濟(jì)性第二節(jié)普通混凝土的組成資料

——水泥、砂、石子、水填充料〔水泥漿〕骨料砂、石子砂分為：1、天然砂2、人工砂〔綜合利用、回收尾塵、維護(hù)環(huán)境等〕水、水泥水泥的選用：1、種類2、標(biāo)號(hào)：普通水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的1.5-2.0倍砂的主要技術(shù)要求砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配：篩分實(shí)驗(yàn)、細(xì)度模數(shù)Mx據(jù)細(xì)度模數(shù)Mx的大小將砂分為：粗砂、中砂、細(xì)砂砂的含水形狀：全干形狀〔烘干形狀〕氣干形狀飽和面干形狀潮濕形狀含泥量、泥塊含量和石粉含量危害較大、水洗處置砂中的有害物質(zhì)：云母及輕物質(zhì)有機(jī)物硫化物和硫酸鹽氯鹽混凝土用石〔粗骨料〕一、石子的分類；碎石和卵石二、粗骨料的技術(shù)要求：1、最大粒徑及顆粒級(jí)配——總外表積要小、顆粒大小搭配要合理最大粒徑的規(guī)定〔P75〕2、強(qiáng)度及鞏固性粗骨料的強(qiáng)度有粗骨料的鞏固性：硫酸鈉溶液浸泡法——骨料的質(zhì)量損失率3、針片狀顆粒針片狀顆粒的外形和低抗折才干，會(huì)降低混凝土的密實(shí)度、強(qiáng)度及和易性。4、含泥量和泥塊含量5、有害物質(zhì)、雜物雜物：草根、樹(shù)葉、樹(shù)枝、塑料、煤塊、爐渣等。有害物質(zhì)：有機(jī)物、硫化物和硫酸鹽等。第三節(jié)砼拌合物的技術(shù)性質(zhì)

前：砼拌合物后：新拌砼1、砼拌合物的任務(wù)性〔和易性〕——是一項(xiàng)綜合性質(zhì)：流動(dòng)性、黏聚性、保水性；測(cè)定方法有兩種：坍落度實(shí)驗(yàn)法和維勃稠度測(cè)定法。怎樣評(píng)定砼拌合物的任務(wù)性？2、影響砼拌合物任務(wù)性的要素：三方面：組成、環(huán)境、時(shí)間水泥的特性；用水量；水灰比〔0.4-0.8);骨料的性質(zhì)〔合理砂率、最正確砂率〕3、改善砼拌合物任務(wù)性的措施在水泥漿不變的情況下，適當(dāng)添加水泥漿的用量。選用合理的砂率。改善砂石的級(jí)配，采用延續(xù)級(jí)配。調(diào)整砂石的粒徑。摻加外加劑，改善任務(wù)性。盡量減少新拌混凝土的運(yùn)輸時(shí)間。第四節(jié)硬化砼的技術(shù)性質(zhì)一、混凝土的強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度：脆性資料；斷定質(zhì)量的規(guī)范1、普通混凝土受壓破壞的特點(diǎn)：2、混凝土的抗壓強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí)：——據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度，劃分為12個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，以C表示，從C7.5,C10,C15,C20……C50，C55，C60——軸心〔棱柱體〕抗壓強(qiáng)度3、影響混凝土強(qiáng)度的要素水泥強(qiáng)度和水灰比養(yǎng)護(hù)條件——濕度和溫度水化齡期施工質(zhì)量二、混凝土的耐久性是一項(xiàng)綜合性能，包括：抗?jié)B性