一認(rèn)知建筑材料的基礎(chǔ)知識(shí)

工程1

認(rèn)知建筑資料的根底知識(shí)義務(wù)一建筑資料的分類、作用及檢驗(yàn)與規(guī)范義務(wù)二建筑資料物理、力學(xué)、化學(xué)和耐久性能建筑資料義務(wù)一：建筑資料的分類、作用及檢驗(yàn)與規(guī)范模塊1建筑資料的分類與作用一、建筑資料的定義與分類〔一〕建筑資料的定義1．廣義：指建造建筑物和構(gòu)筑物的一切資料，包括運(yùn)用的各種原資料、半廢品、廢品等的總稱。〔建筑工程中把建筑資料分為原資料和中間產(chǎn)品兩大類〕2．狹義：指直接構(gòu)成建筑物和構(gòu)筑物實(shí)體的資料。建筑資料〔二〕建筑資料的分類1．按化學(xué)成分建筑資料無機(jī)資料有機(jī)資料復(fù)合資料金屬資料非金屬資料植物性資料瀝青資料高分子資料建筑物建筑資料2．按資料來源分建筑資料天然建筑資料人工資料土料、砂石料、石棉、木材建筑石材石灰、水泥、瀝青、金屬資料、土工合成資料、高分子聚合物建筑資料3．按其功能分類建筑資料構(gòu)造資料防水資料膠凝資料如鋼筋、混凝土等如防水砂漿如石灰、水泥、混凝土裝飾資料防護(hù)資料隔熱保溫資料建筑資料二、建筑資料的作用建筑資料的種類、規(guī)格、性能及質(zhì)量，對(duì)建筑構(gòu)造的方式、運(yùn)用年限、施工方法和工程造價(jià)都有著直接的影響。建筑工程中許多技術(shù)問題的突破，往往依賴于建筑資料的問題的處理，而新的建筑資料的出現(xiàn)，又往往促進(jìn)了構(gòu)造設(shè)計(jì)及施工技術(shù)的革新和開展。建筑資料能否正確選擇和運(yùn)用資料，不僅影響著工程造價(jià)，還直接影響著工程質(zhì)量。大材小用，優(yōu)材劣用，顯然會(huì)添加工程造價(jià)，但假設(shè)錯(cuò)誤的選用資料，輕那么降低工程質(zhì)量，重那么呵斥事故，甚至房倒樓塌，這在工程中并不是稀有的。例如:(1)1965年電影“上海姑娘〞中，由于不恰當(dāng)采用了東北某工程比較勝利的瀝青配方，用在南方某地建筑工地中的瀝青防水工程，以致在太陽暴曬下發(fā)生瀝青流淌事故，呵斥全面返工。8(2)湖北大型水電工程—丹江口水庫，由于不重視、不講究科學(xué)施工〔大躍進(jìn)年代〕出現(xiàn)艱苦事故。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有2426條裂痕，其中貫穿性裂痕17條。結(jié)果炸掉幾千方砼，添加了2m厚的砼防水滲板才解決問題。(3)土木系西六樓門廳的4根柱子，設(shè)計(jì)砼C25，運(yùn)用425水泥，錯(cuò)用了325水泥，導(dǎo)致了28天強(qiáng)度不合格〔僅為18MPa〕。所以，假設(shè)掌握了資料的性能，不但保證質(zhì)量，而且也可以加快工期。9義務(wù)內(nèi)容2掌握建筑資料的檢驗(yàn)方法與規(guī)范一、建筑資料檢驗(yàn)的重要性在工程的整個(gè)施工過程中，一直貫穿著資料的檢驗(yàn)任務(wù)，它是一項(xiàng)經(jīng)?；?、責(zé)任性很強(qiáng)的任務(wù)，也是控制工程施工質(zhì)量的重要手段之一。二、建筑資料檢驗(yàn)的根本技術(shù)〔一〕檢驗(yàn)技術(shù)1.取樣試樣必需具有代表性，取樣原那么為隨機(jī)取樣。2.儀器的選擇實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的精度要與實(shí)驗(yàn)規(guī)程的要求一致，并且有實(shí)踐意義。3.實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)應(yīng)嚴(yán)厲按照實(shí)驗(yàn)規(guī)程進(jìn)展。4.實(shí)驗(yàn)計(jì)算與評(píng)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足準(zhǔn)確度與有效數(shù)字的要求。建筑資料〔二〕檢驗(yàn)條件1.溫度2.濕度3.試件的尺寸與受荷面的平整度4．加荷速度〔三〕檢驗(yàn)報(bào)告〔四〕檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)處置與分析1．檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)數(shù)值修約進(jìn)舍規(guī)那么四舍五入留意：擬舍棄數(shù)字的最左一位數(shù)字為5，而后面無數(shù)字或全部為0時(shí)，假設(shè)所保管的未位數(shù)字為奇數(shù)〔1，3，5，7，9〕那么進(jìn)一，為偶數(shù)〔2，4，6，8，0〕那么舍棄。建筑資料2．檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析1〕算術(shù)平準(zhǔn)值2〕規(guī)范差規(guī)范差是反響數(shù)據(jù)離散程度的參數(shù)，通常是在均值一樣的情況下，對(duì)比不同系列數(shù)據(jù)的離散程度。3〕變異系數(shù)通常是在均值不一樣的情況下，對(duì)比不同系列數(shù)據(jù)的離散程度。建筑資料三、建筑資料檢驗(yàn)的技術(shù)規(guī)范〔一〕技術(shù)規(guī)范的分類技術(shù)規(guī)范通常分為根底規(guī)范、產(chǎn)品規(guī)范和方法規(guī)范?！捕臣夹g(shù)規(guī)范的等級(jí)根據(jù)發(fā)布單位與適用范圍，建筑資料技術(shù)規(guī)范分為國家規(guī)范、行業(yè)規(guī)范〔含協(xié)會(huì)規(guī)范〕、地方規(guī)范和企業(yè)規(guī)范四級(jí)。建筑資料建筑資料義務(wù)二：建筑資料物理、力學(xué)、化學(xué)和耐久性能模塊1資料的物理性質(zhì)一、資料的根本物理性質(zhì)〔一〕資料的體積構(gòu)成及含水形狀1.資料的體積構(gòu)成建筑資料建筑資料2.資料的含水形狀資料在大氣中或水中會(huì)吸附一定的水分，根據(jù)資料吸附水分的情況，將資料的含水情況分為枯燥形狀、氣干形狀、飽和面干形狀及潮濕形狀4種。建筑資料〔二〕與密度有關(guān)的性質(zhì)1．密度枯燥資料在絕對(duì)密實(shí)形狀下，單位體積的質(zhì)量稱為密度。留意：〔1〕枯燥形狀的資料：烘干〔烘箱〕或枯燥〔枯燥器〕求?。弧?〕單位：ｇ／cm３，普通不用kg/m３〔3〕實(shí)體積的測(cè)定建筑資料2．表觀密度在自然形狀下，資料單位表觀體積的質(zhì)量，稱為表觀密度。留意：〔1〕表觀體積=實(shí)體積+閉口孔隙體積〔2〕單位：ｇ／cm３或kg／m３均可?！?〕表觀密度與資料的含水形狀有關(guān)，普通含水量添加，表觀密度添加。除有特別闡明外，普通指枯燥形狀時(shí)的表觀密度。建筑資料表觀體積的測(cè)定方法：外形規(guī)那么的資料，用尺子丈量。外形不規(guī)那么的資料，加工成規(guī)那么的外形，用尺子丈量。不用加工的資料，如吸水率〔如砂、石〕很小，直接用排液法〔排水法或排油法〕丈量。否那么將資料外表封蠟，再用排水法丈量。建筑資料3．堆積密度：指粉狀或粒狀資料，在堆積形狀下單位體積的質(zhì)量。留意：〔1〕堆積體積=一切顆粒實(shí)體積+一切顆?？紫扼w積+顆粒之間的空隙體積；〔2〕堆積密度包括松裝堆積密度和緊裝堆積密度?！?〕單位：kg／m3，普通不用ｇ／cm3〔4〕堆積體積測(cè)定：以散粒資料所占容器的容積作為堆積體積；〔5〕堆積密度與含水形狀有關(guān)，普通指資料枯燥時(shí)的堆積密度。建筑資料〔三〕資料的密實(shí)度與孔隙率1.密實(shí)度密實(shí)度是指資料體積內(nèi)被固體物質(zhì)所充實(shí)的程度。以D表示，按下式計(jì)算：2.孔隙率孔隙率指資料體積內(nèi)，孔隙體積占資料總體積的百分比。以P表示，按下式計(jì)算：資料的密實(shí)度和孔隙率之和等于1，即D+P=1。

建筑資料〔四〕資料的填充率與空隙率1.填充率填充率是指散粒體資料在某堆積體積內(nèi)，被其顆粒填充的程度。2.空隙率空隙率是指散粒體資料在某堆積體積內(nèi)，顆粒之間的空隙體積占堆積體積的百分?jǐn)?shù)表示。

資料的填充率和空隙率之和等于1。建筑資料根本性質(zhì)

例1-1某工地所用卵石資料的密度為2.65g/cm3、表觀密度為2.61g/cm3、堆積密度為1680kg/m3，計(jì)算此石子的孔隙率與空隙率？

解

石子的孔隙率P為：

石子的空隙率P，為：

[評(píng)注]資料的孔隙率是指資料內(nèi)部孔隙的體積占資料總體積的百分率。空隙率是指散粒資料在其堆集體積中,顆粒之間的空隙體積所占的比例。計(jì)算式中ρ—密度；ρ0—資料的表觀密度；ρ，—資料的堆積密度。

例1-2有一塊燒結(jié)普通磚，在吸水飽和形狀下重2900g，其絕干質(zhì)量為2550g。磚的尺寸為250Ｘ115Ｘ53mm，經(jīng)枯燥并磨成細(xì)粉后取50g，用排水法測(cè)得絕對(duì)密實(shí)體積為18.62cm3。試計(jì)算該磚的吸水率、密度、表觀密度、孔隙率。解 該磚的吸水率為該磚的密度為表觀密度為

孔隙率為[評(píng)注]質(zhì)量吸水率是指資料在吸水飽和時(shí)，所吸水量占資料在枯燥形狀下的質(zhì)量百分比。親水性與憎水性吸水性與吸濕性耐水性抗?jié)B性二、資料與水有關(guān)性質(zhì)26定義在空氣中與水接觸可以被水潤濕的性質(zhì)〔見以下圖〕?！?)親水性親水資料具有親水性的資料成為親水資料。例如混凝土、水泥、砂漿均屬于親水性資料。1.親水性與憎水性資料被水潤濕表示圖27定義在空氣中與水接觸不可以被水潤濕的性質(zhì)〔見以下圖〕。憎水資料具有憎水性的資料成為憎水資料。如，瀝青、石蠟、塑料等均屬于憎水性資料。1.親水性與憎水性〔2)憎水性憎水性資料表示圖28潤濕邊角θ：資料、空氣和水三相接觸角如以下圖。

親水性憎水性親水性資料：θ≦90°;憎水性資料：90°＜θ＜180°〔3〕評(píng)定方法1.親水性與憎水性29定義資料與水接觸時(shí)，其內(nèi)部孔隙會(huì)吸收水分，這種性質(zhì)稱為吸水性。目的〔吸水率〕質(zhì)量吸水率：體積吸水率：二者關(guān)系：〔1〕吸水性2.吸水性與吸濕性30定義資料吸收空氣中水分的性質(zhì)稱為吸濕性。目的含水率；〔2〕吸濕性2.吸水性與吸濕性31〔3〕影響要素資料經(jīng)過內(nèi)部開口或連通的孔隙吸收外部環(huán)境的水開口孔隙越多，資料吸水率越大；開口連通孔徑較小，因毛細(xì)管作用而容易吸水。親水性資料的吸水〔濕〕性比憎水性資料強(qiáng)親水性孔壁使水自動(dòng)吸入；憎水性孔壁難以使水吸入。2.吸水性與吸濕性321.為什么房屋一樓潮濕？如何處理？緣由：地下水沿資料毛細(xì)管上升，然后在空氣中揮發(fā)。處理問題的原理與方法阻塞毛細(xì)通道，摻加引氣劑對(duì)資料中的毛細(xì)管壁進(jìn)展憎水處置。思索題332、某施工隊(duì)原運(yùn)用普通燒結(jié)粘土磚，后改為多孔、容量700kg/m3的加氣混凝土砌塊。在抹灰前往墻上澆水，覺察原運(yùn)用的普通燒結(jié)粘土磚易吸足水量，但加氣混凝土砌塊外表看來澆水不少，但實(shí)那么吸水不多，請(qǐng)分析緣由。案例分析解答：加氣混凝土砌塊雖多孔，但其氣孔大多數(shù)為“墨水瓶〞構(gòu)造，肚大口小，毛細(xì)管作用差，只需少數(shù)孔是水分蒸發(fā)構(gòu)成的毛細(xì)孔。故吸水及導(dǎo)濕均緩慢，資料的吸水性不僅要看孔數(shù)量多少，還需看孔的構(gòu)造。343.耐水性廣義定義：資料抵抗水破壞作用的才干。狹義定義：資料浸水飽和后不被破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。目的：軟化系數(shù)KR資料吸水飽和時(shí)的抗壓強(qiáng)度,MPa資料枯燥形狀的抗壓強(qiáng)度，MPaffKwR=35用于水中、潮濕環(huán)境中的重要構(gòu)造資料，應(yīng)選用：軟化系數(shù)＞0.85的資料；用于受潮濕較輕或次要構(gòu)造的資料，那么應(yīng)選用軟化系數(shù)≮0.75的資料耐水性資料選擇：3.耐水性36抗?jié)B等級(jí)or浸透系數(shù)定義：資料抵抗壓力水浸透的性質(zhì)。目的：4.抗?jié)B性在一定時(shí)間t內(nèi)，透過資料試件的水量Q，與試件的滲水面積A及水頭差H成正比，與浸透間隔(試件的厚度)d成反比。在規(guī)范實(shí)驗(yàn)方法下進(jìn)展透水實(shí)驗(yàn)，以規(guī)定的試件在透水前所能接受的最大水壓力來確定。37計(jì)算公式：A—透水面積cm2；t—透水時(shí)間，h；d—試件厚度，cm；H—壓力水頭，cm。Q—透水量cm3；〔1〕浸透系數(shù)K的物理意義：一定厚度的資料，在單位時(shí)間、單位水壓、單位面積內(nèi)的滲水量。浸透系數(shù)越小，闡明抗?jié)B性能越好。4.抗?jié)B性38定義：指砼或砂漿所能接受的最大水壓力。測(cè)試方法：6個(gè)試件中4個(gè)試件未出現(xiàn)滲水的最大水壓力。表示方法：假設(shè)最大承水壓力為0.2MPa，表示為P2〔2〕抗?jié)B等級(jí)4.抗?jié)B性混凝土抗?jié)B壓力實(shí)驗(yàn)39模塊2資料的力學(xué)性質(zhì)資料的力學(xué)性質(zhì)是指資料在外力作用下的變形性質(zhì)和抵抗破壞的性質(zhì)。一、資料的強(qiáng)度〔一〕強(qiáng)度強(qiáng)度是指資料抵抗外力破壞的才干。資料的強(qiáng)度按外力作用方式的不同，分為抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等建筑資料〔二〕強(qiáng)度等級(jí)及比強(qiáng)度

建筑資料1.鑄鐵造橋釀成災(zāi)禍概略：1876年6月，英國人用鑄鐵在北海的Tay灣上建造了全長3160m，單跨73.5m的跨海大橋，采用梁式-架構(gòu)造，在石材和磚砌筑的根底上采用鑄鐵管做橋面。結(jié)果不到兩年，在一次臺(tái)風(fēng)襲擊的夜晚，在臺(tái)風(fēng)加上火車沖擊荷載的作用下橋墩脆斷、橋梁倒塌、車毀人亡。案例分析緣由分析：主要是鑄鐵的橋墩在沖擊荷載作用下發(fā)生脆斷呵斥的。

對(duì)鋼材與鑄鐵的性能進(jìn)展了深化的對(duì)比：發(fā)現(xiàn)鋼材不僅具有很高的抗壓強(qiáng)度很高的抗拉強(qiáng)度和抗沖擊韌性人們開場(chǎng)用鋼材建造橋梁。422.泰坦尼克號(hào)的沉沒概略：1912年，當(dāng)時(shí)世界上最大的客船泰坦尼克號(hào)初航，不幸撞上冰山，35m厚度船鋼板在水線處像拉開拉鏈一樣被撕裂，海水排山倒海般涌向船內(nèi)，約3小時(shí)后沉沒。緣由分析：人們對(duì)泰坦尼克號(hào)的鋼板進(jìn)展測(cè)試：發(fā)現(xiàn)其抗壓強(qiáng)度比如今鋼材還要高。對(duì)鋼板進(jìn)展沖擊韌性實(shí)驗(yàn)：發(fā)現(xiàn)鋼材斷裂時(shí)吸收的沖擊功很低，是韌性差的脆性資料?；瘜W(xué)分析闡明:改鋼材的含S量高，導(dǎo)致鋼材的脆性添加。案例分析43〔二〕資料的彈性與塑性資料在外力的作用下會(huì)發(fā)生外形、體積的改動(dòng)，即變形。當(dāng)外力除去后，能完全復(fù)原有外形的性質(zhì)，稱為資料的彈性，這種變形，稱為彈性變形。資料在外力作用下產(chǎn)生變形，但不破壞，除去外力后資料仍堅(jiān)持變形后的外形、尺寸的性質(zhì)，稱為資料的塑性，這種變形稱為塑性變形。建筑資料〔三〕資料的脆性與韌性脆性是指資料在外力作用下，無明顯塑性變形而忽然破壞的性質(zhì)。具有這種性質(zhì)的資料稱為脆性資料。韌性是指資料在沖擊或振動(dòng)荷載作用下，可以吸收較大的能量，同時(shí)也能產(chǎn)生一定的變形而不破壞的性質(zhì)?！菜摹迟Y料的硬度與耐磨性硬度是指資料外表抵抗其它較硬物體壓入或描寫的才干。耐磨性是資料外表抵抗磨損的才干。建筑資料第一章資料的根本性質(zhì)練習(xí)題一、填空題1．資料的吸濕性是指資料在________的性質(zhì)。2．資料的抗凍性以資料在吸水飽和形狀下所能抵抗的________來表示。3．水可以在資料外表展開，即資料外表可以被水浸潤，這種性質(zhì)稱為________。4．資料地表觀密度是指資料在________形狀下單位體積的質(zhì)量。1．潮濕空氣中吸收水分2．凍融循環(huán)次數(shù)3．親水性4．自然二、單項(xiàng)選擇題1．孔隙率增大，資料的__降低。A、密度

B、表觀密度

C、憎水性

D、抗凍性2．資料在水中吸收水分的性質(zhì)稱為________。A、吸水性

B、吸濕性

C、耐水性

D、浸透性3．含水率為10%的濕砂220g，其中水的質(zhì)量為________。A、19.8g

B、22g

C、20g

D、20.2g4．資料的孔隙率增大時(shí)，其性質(zhì)堅(jiān)持不變的是________。A、表觀密度

B、堆積密度

C、密度

D、強(qiáng)度1、B

2、A

3、C

4、C三、多項(xiàng)選擇題1．以下性質(zhì)屬于力學(xué)性質(zhì)的有________。A、強(qiáng)度

B、硬度

C、彈性

D、脆性2．以下資料中，屬于復(fù)合資料的是________。A、鋼筋混凝土

B、瀝青混凝土

C、建筑石油瀝青

D、建筑塑料1．ABCD

2．AB四、是非判別題1．某些資料雖然在受力初期表現(xiàn)為彈性，到達(dá)一定程度后表現(xiàn)出塑性特征，這類資料稱為塑性資料。2．資料吸水飽和形狀時(shí)水占的體積可視為開口孔隙體積。3．在空氣中吸收水分的性質(zhì)稱為資料的吸水性。4．資料的軟化系數(shù)愈大，資料的耐水性愈好。5．資料的浸透系數(shù)愈大，其抗?jié)B性能愈好。1．錯(cuò)

2．對(duì)

3．錯(cuò)

4