【正文】 于同一鋼材， δ 5大于δ 10。 頸縮階段 (CD段 ) CD 段為頸縮階段。對應(yīng)于最高點(diǎn) C的應(yīng)力，稱為抗拉強(qiáng)度，用 σ b表示。 屈服階段（ AB 段） 在 AB 段內(nèi)，當(dāng)荷載增大，試件應(yīng)力超過 σ p時，應(yīng)變增加的速率大于應(yīng)力增長速率，應(yīng)力與應(yīng)變不再成正比例關(guān)系，開始產(chǎn)生塑性變形。 3．特殊性能鋼：主要是具有特殊的物理、化學(xué)或機(jī)械性能的鋼，如不銹鋼、耐磨鋼、 耐酸鋼等。合金鋼是指在煉鋼過程中，有 針對性地加入一種或多種能改善鋼材性能 的合金元素而制得的鋼種。 鋼的分類： (一 )按化學(xué)成分分類 (1)碳素鋼。當(dāng)含碳量大于 ％時，鋼的可焊性顯著降低；當(dāng)含碳量大于 1％時，脆性增大，硬度增 加，強(qiáng)度下降。生鐵是由鐵礦石、焦炭和石灰石等經(jīng)高溫熔煉，從鐵礦石中還原生鐵而得。 另外，煤瀝青的防水性不及石油瀝青。 石油瀝青的應(yīng)用：在工程建設(shè)中常用的石油瀝青有道路 瀝青、建筑石油瀝青、防水、防潮石油瀝青和普通石油瀝青四種，在選用石油瀝材料時，應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)、當(dāng)?shù)貧夂驐l件以及所處工程部位來選用不同品種和牌號的瀝青。評價石油瀝青感溫性的方法，通常是采用 “ 粘度 ” 隨 “ 溫度 ” 而變化的行為來表達(dá)。 （ 3） 塑性：石油 瀝青的塑性是指在外力作用下產(chǎn)生變形而不破壞，除去后，仍能保持變形后的形狀的性質(zhì)。 導(dǎo)熱系數(shù)：單位厚度內(nèi)溫差為 10C時，在 1h 通過 1m2面積的熱量 比熱：每克瀝青升高 10C 所需的熱量。 組分：油分、樹脂、地瀝青質(zhì)。在常溫下可為液態(tài)、半固態(tài)或固態(tài)。而 D 強(qiáng)度和堅固性屬于粗骨料的 質(zhì)量要求應(yīng)控制的指標(biāo)。 外加劑作用：改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土力學(xué)性能和耐久性，節(jié)約水泥用量，降低成本，調(diào)節(jié)混凝土的凝結(jié)、硬化速度，改善混凝土的細(xì)觀結(jié)構(gòu)等?；炷列熳兪侵富炷猎诤愣ê奢d長期作用下，隨時間而增加的變形?；炷猎陟o力受壓時，其應(yīng)力 (σ) 與應(yīng)變（ ε ）之間的關(guān)系是非線性關(guān)系，如下圖所示，這是由于混凝土 的變形不可逆所致?？拐蹚?qiáng)度試驗(yàn)采用 150mm150mm600mm( 或 550mm)的小梁作為標(biāo)準(zhǔn)試件。標(biāo)準(zhǔn)棱柱體試件的制作、養(yǎng)護(hù)條件與標(biāo)準(zhǔn)立方體試件相同，混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度值遠(yuǎn)小于其立方體抗壓強(qiáng)度值?；炷亮⒎襟w抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是指用標(biāo)準(zhǔn)方法制作并養(yǎng)護(hù)的邊長為 150mm 的立方體試件，在 28 天齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的具有 95％保證率的抗壓強(qiáng)度。 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度與強(qiáng)度等級 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，我國采用標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度作為混凝土強(qiáng)度特征值。 工作性的表征 混凝土拌合物工作性的內(nèi)容比較復(fù)雜，通常是采用一定的實(shí)驗(yàn)方法測定混凝土拌合物的流動性，再輔以直觀經(jīng)驗(yàn)，綜合評定其粘聚性和保水 性。 砂率對混凝土拌合物的工作性也有顯著影響。拌合物內(nèi)部阻力主要來自兩個方面，一是骨料間的摩阻力，二是水泥漿的粘聚力。 保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持內(nèi)部水分的能力，在施工中不致產(chǎn)生嚴(yán) 重的泌水現(xiàn)象。 新拌混凝土的性能 工作性的定義： 新拌混凝土的工作性包括流動性、充填性、粘聚性、保水性、可泵性等，是混凝土拌合物運(yùn)輸、澆搗、抹面等主要操作工序能夠順利地進(jìn)行的保證，故 又稱和易性。進(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)時，每種配合比至少應(yīng)制作一組（三塊）試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到 28 時試壓。根據(jù)計算的混凝土配合比進(jìn)行試配時，首先應(yīng)進(jìn)行試拌，檢查拌合物性能，當(dāng)拌合物的坍落度或維勃稠度不能滿足要求，或粘聚性和保水性不好時，應(yīng)在保證水灰比不變的條件下相應(yīng)調(diào)整用水量或砂率，直到符合要求為止。 第二步：混凝土配合比的計算 （ 1）計算混凝土配制強(qiáng)度 fcu,0。摻外加劑時的混凝土用水量可按下式計算： mwa=mw0(1β) mwa—— 摻外加劑混凝土的用水量（ kg/m3） 。 (iii)當(dāng)無統(tǒng)計資料計算混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差時，其值應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 (GB50204)的規(guī)定取用。根據(jù)混凝土種類不同，其配合比設(shè)計也不相同。海水因含有大量氯鹽，不得用于混凝土中。碎石的強(qiáng)度可用其母巖巖石的立方體抗壓強(qiáng)度或碎石的壓碎指標(biāo)來表示，而卵石的強(qiáng)度就用壓碎指標(biāo)來表示。 按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 (GB50204— 92)規(guī)定，混凝土 用粗骨料的最大粒徑不得大于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的 1／ 4，且不得大于鋼筋間最小凈距的 3／ 4等。 普通混凝土用粗骨料的質(zhì)量要求，主要應(yīng)該控制以下幾個指標(biāo)： （ i） 最大粒徑和顆粒級配 粗骨料公稱粒級的上限稱為該粒級的最大粒徑。 (iv) 有害雜質(zhì)含量：對于普通混凝土用砂，國家標(biāo)準(zhǔn)對其中有害物質(zhì)含量有明確的限制。 (ii) 含泥量和泥塊含量：嚴(yán)重影響砂的質(zhì)量，從而影響混凝土的性能。砂篩分析法是用一套孔徑為 、 、 、 、 的標(biāo)準(zhǔn)篩，稱取烘干的砂樣 500 克，由粗到細(xì)依次過篩，然后計算各篩上分計篩余百分率 (各篩上的篩余量占砂樣總重量的百分率，以 ai表示 )以及各篩上的累計篩余百分率 (即各篩與比該篩粗的所有篩的分計篩余百分率之和，以 Ai表示， 普通混凝土的砂的細(xì)度模數(shù)范圍一般在 ~,其中采用中砂較好。顆粒級配是評定砂質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。按照來源，細(xì)骨料可以分為河砂、海砂和山砂。但是如果水泥用量太少，混凝土中漿體量很少，這勢必會影響到新拌混凝土和易性和硬化混凝土耐久性。 如果采用低強(qiáng)度等級水泥配制高強(qiáng)度等級混凝土，為了滿足強(qiáng)度要求，必然導(dǎo)致水泥用量過多，這不僅不經(jīng)濟(jì)，而且會引起混凝土收縮和水化熱增大，對于大體積混凝土，使得混凝土溫升增大，影響到混凝土強(qiáng)度的發(fā)展及耐久性能。在混凝土凝結(jié)、硬化以前，水泥漿體起著潤滑作用，賦予混凝土 拌合物流動性，便于施工；在混凝土硬化以后，水泥漿體起著膠粘劑作用，將砂、石骨料粘結(jié)成為一個整體，使混凝土產(chǎn)生強(qiáng)度，成為堅硬的人造材料。 現(xiàn)在也有按照混凝土強(qiáng)度的大小來分，一般抗壓強(qiáng)度低于 30MPa的混凝土稱為低強(qiáng)混凝土，抗壓強(qiáng)度高于 60MPa(包 括 60MPa)的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土，如果抗壓強(qiáng)度大于或等于 100MPa 的混凝土，則稱為超高強(qiáng)混凝土。 重混凝土：表觀密 度 2600kg／ m3以上。 混凝土的分類：（ 按其表觀密度的大?。? 普通混凝土：表觀密度為 2100～ 2500kg／ m3，一般多在 2400kg／ m。 第十三講 混凝土 一、內(nèi)容提要： 本講主要是講解混凝土組成材料，混凝土配合比的設(shè)計，新拌混凝土的性能，混凝土的強(qiáng)度等級，混凝土的耐久性與變形性，混凝土的外加劑及混凝土的摻和料。 水玻璃的應(yīng)用： （ 1）耐酸混凝土 應(yīng)用水玻璃作膠結(jié)料，氟硅酸鈉作促硬劑，可以配制耐酸混凝土。如果生石灰粉加水后立即使用，其凝結(jié)硬化快，而且由于水灰比較低，硬化后密實(shí)度、強(qiáng)度和抗水性都較高。灰土是消石灰粉、粘土加水拌和夯實(shí)而成。 石灰漿在硬化時，不但游離水分要向環(huán)境排出、而且碳酸化反應(yīng)生成的水分也要蒸發(fā)到周圍環(huán)境中去，所以只能用于較干燥的環(huán)境，不宜用于潮濕環(huán)境和水中。 石灰漿在凝結(jié)硬化過程中收縮極大且發(fā)生開裂，因此，石灰漿不能單獨(dú)使用，而必須摻人一些骨料最常用的是砂子。另外，當(dāng)水分蒸發(fā)時，液體中氫氧化鈣達(dá)到一定程度的過飽和，從而會產(chǎn)生氫氧化鈣的析晶過程，加強(qiáng)了石灰漿中原來的氫氧化鈣顆粒之間的結(jié)合。 生石灰消化成消石灰粉或石灰漿可以采用人工的方法，也可采用機(jī)械方法。石灰的消化過程用下面熱反應(yīng)化學(xué)式表示： 石灰的消化過程是一個可逆的過程，反應(yīng)的方向取決于溫度和周 圍介質(zhì)中蒸汽壓。 （ 4）．石灰漿：將生石灰用過量水 (約為生石灰體積的 3～ 4倍 )消化而得的粘稠漿體，亦稱石灰膏，主要成分為氫氧化鈣和水。按照《建筑生石灰》等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定， 根據(jù)氧化鎂含量的多少 ，石灰分為鈣質(zhì)石灰和鎂質(zhì)石灰兩類。 B、 建筑石膏可用于制作各種石膏板 C、 建筑石膏可用于濕度、溫度過高的環(huán)境中 D、 建筑石膏可用于制作裝飾涂料的填料，也可以制造人造大理石。 硬石膏在活人劑的作用下，水化硬化能力增強(qiáng)，凝結(jié)時間縮短，強(qiáng)度提高。 高強(qiáng)石膏的密度通常為 2600~2800 kg/m3,，初 凝時間不早于 3min，終凝時間不早于 5min，不遲于 30min。 二水石膏在受熱脫水過程中，根據(jù)不同條件， 得到各種半水石膏和無水石膏的變體，并具有各自不同的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。如建筑石膏、高強(qiáng)石膏等。 氣硬性膠凝材料：是指只能在空氣中硬化，并能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度的 膠凝材料，如石膏、石灰、水玻璃等。膠凝材料按其化學(xué)成分可分為無機(jī)膠凝材料和有機(jī)膠凝材料兩大類。 (3)材料的脆性與韌性 材料受外力作用，當(dāng)外力達(dá)到一定數(shù)值時，材料發(fā)生突然破壞，且破壞時無明顯的塑性變 形，這種性質(zhì)稱為脆性，具有這種性質(zhì)的材料稱脆性材料。材料的硬度愈大，其強(qiáng)度愈高。 答案為（ D） 、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的變形性和抵抗破壞的性質(zhì)。 比熱是指 lkg重的材料，在溫度改變 1K 時所吸收或放出的熱量?？箖龅燃壥且砸?guī)定的試件、在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，測得其強(qiáng)度降低不超過規(guī)定值，并無明顯損壞和剝落時所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)來確定。 ． 材料的耐水性是指材料長期在水作用下不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。材料的吸濕性用含水率 表示；含水率系指材料內(nèi)部所含水的質(zhì)量占材料干質(zhì)量的百分率。材料的吸水性以吸水率表示。． 材料的化學(xué)成分相同，如果所形成的結(jié)構(gòu)不同，其性能差異也很大。 由于內(nèi)部原子的排列情況不同，晶體與非晶體的性質(zhì)也不同。 固態(tài)物質(zhì)按其內(nèi)部原子的排列情況可以分為兩大類：晶體與非晶體。 各種材料具有本身特有的化學(xué)成分和礦物成分，不同組成的材料，各具不同的化學(xué)、物理及力學(xué)性質(zhì)，因此，材料組成是材料性質(zhì)的基礎(chǔ)，對材料的性質(zhì)起著決定性作用。 二、本講的重點(diǎn)： 石膏膠凝材料和石灰膠凝材料的性能與應(yīng)用。 一、內(nèi)容提要： 本講主要是講解材料的物理性質(zhì)、材料的力學(xué)性質(zhì)、石膏膠凝材料、石灰膠凝材料以及水玻璃等問題。它不僅影響著材料的化學(xué)性質(zhì)，而且也 是決定材料物理力學(xué)性質(zhì)的重要因素。 材料的結(jié)構(gòu)是指組成物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)是以什么形式聯(lián)結(jié)在一起，物質(zhì)內(nèi)部這種微觀結(jié)構(gòu)， 與材料的物理、力學(xué)性質(zhì)有著密切的關(guān)系。一般固態(tài)金屬與合金都是晶體，而玻璃類物質(zhì)是非晶體。而非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，沒有固定的幾何外形，各向同性，固態(tài)的非晶體實(shí)際上是一種過冷狀態(tài)的液體，也稱為玻璃態(tài)。 材料的憎水性：材料在空氣中與水接觸時，不能被水潤濕的性質(zhì)，稱材料的憎水性，如石蠟、瀝青 (4)材料的吸水性與吸濕性 材料的吸水性：是指材料在水中吸收水分的性質(zhì)。潮濕材料在干燥空氣中也會放出水分，稱為材料的吸濕性。滲透系數(shù)是指一定厚度的材料，在單位壓力水頭作用下，在單位時間內(nèi)透過單位面積的水量。 材料的抗凍性用抗凍等級表示。導(dǎo)熱系數(shù)的物理意義是：厚度為 lm 的材料， 當(dāng)溫度改變 1K時，在 ls 時間內(nèi)通過 lm2面積的熱量。 D、 材料的軟化系數(shù) k越小，其耐水性越好。 硬度是指材料表面抵抗硬物壓人或刻劃的能力。 材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后，有一部分變形不能恢復(fù)，這種性質(zhì)稱為材料的塑性，這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形，塑性變形為不可逆變形。建筑上用來將散粒材料 (如砂、石子等 )或塊狀材料 (如磚、石塊等 )粘結(jié)成為整體的材料，統(tǒng)稱為膠凝材料。 水硬性膠凝材料：是指既能在空氣中硬化，又能在水中硬化并保持和發(fā)展其強(qiáng)度，如硅酸鹽水泥，鋁酸鹽水泥。 、石膏膠凝材料 石膏膠凝材料是一種以粉末狀半水硫酸鈣 (CaS04? H2O)為主的氣硬性膠凝材料。 作為氣硬性膠凝材料的石膏，通常是天然二水石膏經(jīng)過低溫煅燒、脫水、磨細(xì)而成。高強(qiáng)石膏的生產(chǎn)過程同建筑石膏類似，也是對二水古跡進(jìn)行膠水處理，但是在蒸汽壓力封閉式設(shè)備內(nèi)熱處理二水石膏，或者在具有某些鹽類的水溶液內(nèi)加熱二水石膏，使其脫水為 α 半水石膏，然后通過干燥磨成粉狀產(chǎn)品。高溫煅燒石膏民屬于這一類。 例 指出下列錯誤的一個（ ） A、 建筑石膏可用于室內(nèi)抹灰、粉刷，有良好的效果。 石灰是一種氣硬性膠凝材料，它是以碳酸鈣為主要成分的原料如石灰石、白堊等，經(jīng)過高溫煅燒而成，其主要成分是氧化鈣，煅燒反應(yīng)式如下： 由于生產(chǎn)石灰的原料中常含有碳酸鎂 (MgC03)，所以石灰中也會含有一定量的氧化鎂(MgO)。 （ 3）．消石灰粉：將生石灰用適量水消化而得的粉末，亦稱熟石灰，主要成分為氫氧化鈣 (Ca(OI{}2)。 石灰的消化與硬化： （ 1）石灰的消化： 生石灰加水變成粉末的方法稱為消化，成品稱為消石灰粉。 消化時間取決于周圍環(huán)境的溫度和蒸汽壓、生石灰的煅燒程度和雜質(zhì)