【正文】 , ρ 0g _______砂、石堆積密度（ kg/m3) ?在混合料中，砂是用來填充石子的空隙。當用水量一定時，水泥用量適當變化（增減 50～ 100 ㎏／ｍ 3 ）時，基本上不影響混凝土拌合物的流動性，即流動性基本上保持不變。水灰比小，水泥漿稠，拌 合物流動性就小，混凝土拌合物難以保證密實成型。 ? 影響和易性的因素 ?（１）水泥漿的 數(shù)量 ?在混凝土拌合物中，水泥漿包裹骨料表面，填充骨料空隙，使骨料潤滑，提高混合料的流動性；在水灰比不變的情況下，單位體積混合物內(nèi)，隨水泥漿的增多，混合物的流動性增大。當截面尺寸較小或鋼筋較密，或采用人工插搗時，坍落度可選擇大些。此時可認為混凝土混合物已密實。 ?根據(jù)坍落度的不同，可將混凝土拌合物分為： ?大流動性混凝土（坍落度大于 160ｍｍ）； ?流動性混凝土（坍落度為 100～ 150ｍｍ）； ?塑性混凝土（坍落度為 50～ 90ｍｍ）及 ?低塑性混凝土（坍落度為 10～ 40ｍｍ）。量測坍落的高度（以毫米計），即為坍落度。保水性差的混凝土拌合物，由于水分分泌出來會形成容易透水的孔隙，從而降低混凝土的密實性。流動性的大小取決于混凝土拌合物中用水量或水泥漿含量的多少。它必須具有良好的和易性，便于施工，以保證能獲得良好的澆灌質(zhì)量；混凝土拌合物凝結硬化以后，應具有足夠的強度，以保證建筑物能安全地承受設計荷載；并應具有 必要的耐久性。凡是能飲用的自來水和清潔的天然水，都能用來拌制和養(yǎng)護混凝土。計算混凝土中各項材料的配合 比時，一般以干燥骨料為基準，而一些大型水利工程常以飽和面干的骨料為準。 ?水泥混凝土用粗骨料中有害雜質(zhì)的含量，應符合 GB/T146852020 的規(guī)定，見表 44 ? 骨料的飽和面干吸水率 ?骨料的幾種含水狀態(tài)如圖４－ 2 所示。它們的危害作用與在細骨料中相同。 ?壓碎指標值越小，骨料的強度越高。 ? 粗骨料的強度及堅固性 ?（ 1）粗骨料的強度 ?粗骨料的強度采用巖石立方體強度或粒狀石子的壓碎指標來表示。由間斷級配制成的混凝土，可以節(jié)約水泥。用連續(xù)級配的骨料配制的混凝土混合料，和易性較好，不易發(fā)生離析現(xiàn)象。 ?（ 2）顆粒級配 ?粗骨料的級配原理 和要求與細骨料基本相同。 ?然而石子最大粒徑（ Dmax）過大時，則由于骨料與水泥砂漿粘結面積下降等原因造成混凝土的強度下降。 ?3. 粗骨料 ?粒徑大于 （卵石和碎石）。 ?圖 41 砂的 3 級配區(qū)曲線 ?例 4６．某干砂 500g 的篩分結果如下表所列。 ?細度模數(shù)（Ｍ x）愈大，表示砂愈粗，砂的細度模數(shù)范圍一般為 ～ ，其中 ?Ｍ x在 ～ ， ?Ｍ x在３ .0～ 為中砂， ?Ｍ x在 ～ 為細砂， ?Ｍ x在 ～ 為特細砂。 ?砂的顆粒級配和粗細程度，常用篩分析的方法進行測定。在混凝土中砂粒之間的空隙是由水泥漿所填充，為達到節(jié)約水泥和提高強度的目的，就應盡量減小砂粒之間的空隙。在相同用量條件下，細砂的總表面積較大，而粗砂的總表面積較小。經(jīng)驗證明，配制 C30 以下的混凝土，水泥強度等級為混凝土強度等級的～ 倍，配制Ｃ 40 以上的混凝土，水泥強度等級為混凝土強度等級的 ～ 倍，同時宜摻入高效減水劑。水泥漿硬化后，則將骨料膠結為一個堅實的整體。材料組成經(jīng)濟合理、生產(chǎn)制作節(jié)約能源。 石碴類 飾面是在水泥砂漿中摻入各種彩色石碴作骨料，配制成水泥石碴漿抹于墻體基層表面，然后用水洗、斧剁、水磨等手段除去表面水泥漿皮，呈現(xiàn)出石碴顏色及其質(zhì)感的飾面。 ?第三節(jié) 裝飾砂漿 裝飾砂漿是指用作建筑物飾面的砂漿。另外，為減少抹面砂漿因收縮而引起開裂，常在砂漿中加入一定量纖維材料。 解 根據(jù)已知條件，施工水平一般的 M10 砂漿的標準差σ = MPa（表 53），則此砂漿的試配強度為 fm， 0=f2 + =10+ = MPa 計算水泥用量 由 A=， B=－ Qc = 1000（ +） / = 271 kg/m3 計算石灰膏用量Ｑ D QA= 330 ㎏ Ｑ D＝Ｑ Ａ 一 Qc = 330－ 271 = 59 kg/m3 ?查表 54 得稠度為 100 mm 石灰膏換算為 120ｍｍ時需乘以 ，則應摻加石灰膏量為 59 = 57 kg/m3 砂用量為 Qs= 1ρ 0 干 = 1450 （１＋ ） = 1479 kg/m3 選擇用水量為 300 kg/m3 則砂漿的設計配比為： 水泥：石灰膏：砂：水 =271： 57： 1479： 300 該砂漿的設計配比亦可表示為： 水泥：石灰膏：砂 = 1： ： ，用水量為 300 kg/m3 ?第二節(jié) 抹面砂漿 抹面砂漿也稱 抹灰砂漿，用以涂抹在建筑物或建筑構件的表面，兼有保護基層、滿足使用要求和增加美觀的作用。試配時 至少應采用三個不同的配合比，其中一個為基準配合比，另外兩個配合比的水泥用量按基準配合比分別增加及減少１０％，在保證稠度、分層度合格的條件下，可將用水量或摻加料用量作相應調(diào)整。 (５ ) 確定用水量 Qw（ kg／ｍ 3） 按砂漿稠度要求，根據(jù)經(jīng)驗選定。 當水泥砂漿中的計算用量不足 200 kg／ m3 時，應按 200 kg／ m3 采用。 ?當無近期統(tǒng)計資料時，砂漿現(xiàn)場強度標準差可參考表 52。砂漿粘結力還與砌筑材料的表面狀態(tài)、潤濕程度、養(yǎng)護條件等有關。因而，此時砂漿強度主要決定于水泥強度及水泥用量。砂漿的強度除受砂漿本身的組成材料及配比影響外，還與基層的吸水性能有關。水泥砂漿不宜超過８ｈ，水泥混合砂漿不宜超過 10ｈ，加入外加劑后應滿足設計和施工的要求。分層度過大，表示砂漿易產(chǎn) 生分層離析不利于施工及水泥硬化。 ?影響砂漿流動性的因素有：砂漿的用水量、膠凝材料的種類和用量、集料的粒形和級配、外加劑的性質(zhì)和摻量、拌和的均勻程度等。 （ 4）砂漿用水的要求與混凝土的要求相同。砂的含 泥量不應超過５％。 為改善砂漿和易性，降低水泥用量，往往在水泥砂漿中摻入部分石灰膏、粘土膏或粉煤灰等，這樣配制的砂漿稱水泥混合砂漿。砌筑砂漿起著膠結塊材和傳遞荷載的作用，是砌體的重要組成部分。測定表觀密度時，直接將材料放入水中，即直接采用排開水的方法來測體積；測定堆積密度時，將材料直接裝入已知體積的容量筒中，直接測試其自然堆積狀態(tài)下體積。 材料的耐久性指標是根據(jù)工程所處的環(huán)境條件來決定的。 磚、石料、混凝土等礦物材料，多是由于物理作用而破壞，也可能同時會受到化學作用的破壞。在民用和公共建筑中，考慮安全防火要求，須選用具有抗火性能的難燃或不燃的材料。這些作用將使材料發(fā)生體積的脹縮，或導致內(nèi)部裂縫的擴展。材料的耐磨性用磨耗率表示，計算公式如下： 第五節(jié) 材料的耐久性 材料的耐久性是泛指材料在使用條件下，受各種內(nèi)在或外來自然因素及有害介質(zhì)的作用，能長久地保持其使用性能的性質(zhì)。 刻劃法用于天然礦物硬度的劃分，按滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、長石、石英、黃晶、剛玉、金剛石的順序，分為１０個硬度等級。 材料在沖擊或動力荷載作用下，能吸收較大能量而不破壞的性能，稱為韌性或沖擊韌性。 3. 脆性和韌性 材料受力達到一定程度時，突然發(fā)生破壞，并無明顯的變形，材料的這種性質(zhì)稱為脆性。材料的抗拉、抗壓、抗剪強度的計算式如下： ?材料的抗彎強度與受力情況有關，一般試驗方法是將條形試件放在兩支點上，中間作用一集中荷載，對矩形截面試件，則其抗彎 強度用下式計算： 2. 彈性和塑性 材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當外力取消后能夠完全恢復原來形狀的性質(zhì)稱為彈性。 α 4. 材料的溫度變形性 材料的溫度變形是指溫度升高或降低時材料的體積變化。比熱的計算式如下所示： 3. 熱阻和傳熱系數(shù) 熱阻是材料層（墻體或其它圍護結構）抵抗熱流通過的能力，熱阻的定義及計算式 為： Ｒ＝ｄ /λ 式中 Ｒ ——材料層熱阻，（ m2 二 . 材料的熱工性質(zhì) 1. 導熱性 當材料兩面存在溫度差時，熱量從材料一面通過材料傳導至另一面的性質(zhì)，稱為材料的導熱性。土木建筑工程中許多材料常含有孔隙、孔洞或其它缺陷，當材料兩側的水壓差較高時，水可能從高壓側通過內(nèi)部的孔隙、孔洞或其它缺陷滲透到低壓側。 抗凍性以試件在凍融后的質(zhì)量損失、外形變化或強度降低不超過一定限度時所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)來表示，或稱為抗凍等級。用于一般受潮較輕或次要的工程部位時， 材料軟化系數(shù)也不得小于 。當材料內(nèi)含有可溶性物質(zhì)時（如石膏、石灰等），吸入的水還可能溶解部分物質(zhì)，造成強度的嚴重降低。當空氣中濕度在較長時間內(nèi)穩(wěn)定時，材料的吸濕和干燥過程處于平衡狀態(tài)，此時材料的含水率保持不變，其含水率叫作材料的平衡含水率。干燥的材料處在較潮濕的空氣中時，便會吸收空氣中的水分；而當較潮濕的材料處在較干燥的空氣中時，便 會向空氣中放出水分。體積吸水率 WＶ 的計算公式為 材料的吸水率與其孔隙率有關，更與其孔特征有關。 質(zhì)量吸水率 質(zhì)量吸水率是指材料在吸水飽和時，所吸水量占材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量百分比，并以ｗ m 表示。其中潤濕角 θ 愈小，表 明材料愈易被水潤濕。 第三節(jié) 材 料的物理性質(zhì) 一、材料與水有關的性質(zhì) 1. 材料的親水性與憎水性 與水接觸時，有些材料能被水潤濕，而有些材料則不能被水潤濕，對這兩種現(xiàn)象來說，前者為親水性，后者為憎水性?？紫堵?P 按下式計算： 7. 空隙率 空隙率是指散粒材料在其堆集體積中 , 顆粒之間的空隙體積所占的比例。039。因此，材料的堆積體積包含了顆粒之間的空隙。 按下式計算： 材料的表觀體積是指包括內(nèi)部孔隙在內(nèi)的體積。材料的堆集體積一般以 來表示。一般以Ｖ表示材料的絕對密實體積 材料的表觀體積：材料在自然狀態(tài)下的體積，即整體材料的外觀體積（含內(nèi)部孔隙和水分）。 第二節(jié) 材料的狀態(tài)參數(shù)和結 構特征 1 . 材料的體積 體積是材料占有的空間尺寸。玻璃體是化學不穩(wěn)定結構，容易與其它物體起化學作用。 微觀結構 微觀結構是指材料在原子、分子層次的結構。 （ 5）層狀結構，采用粘結或其他方法將材料迭合成層狀的結構。如加氣混凝土、泡沫混凝土、泡沫塑料及人造輕質(zhì)材料等。其尺寸約為毫米級大小，以及更大尺寸的構造情況。 礦物組成 材料中的元素和化合物以特定的礦物形式存在并決定著材料的許多重要性質(zhì)。 掌握常用材料的選用原則和方法。我國水泥行業(yè)，為我國 經(jīng)濟持續(xù)、快速發(fā)展做出了重要貢獻。 緒論 一 .建筑材料的分類 用于土建工程的材料總稱為建筑材料或土木工程材料。 2020年，我國共生產(chǎn)水泥約 70000 萬噸，比 2020 年大幅增長了 12. 7%，占世界產(chǎn)量的三分之一左右，超過亞洲產(chǎn)量的 50%強。建筑材料工業(yè)在國民經(jīng)濟建設中意義重大 材料質(zhì)量的優(yōu)劣，配制是否合理，選用是否恰當直接影響建筑工程質(zhì)量 四 .建筑材料課程的作用、任務和學習方法 為后續(xù)課程的學習提供必要的知識 為今后從事專業(yè)技術工作時，合理選擇和使用建筑材料打下基礎 了解材料在建筑物上所起的作用和要求 了解常用材料的生產(chǎn)、成分和構造 掌握常用材料的技術性質(zhì) ， 以及影響材料性質(zhì)的主要因素及其相互關系 掌握常用材料的標準，熟悉其分類、分等和規(guī)格 熟悉常用材料的測試儀器，掌握測試方法和技術。 化學組成決定著材料的化學性質(zhì)，影響其物理性質(zhì)和力學性質(zhì)。 2. 材料的結構與構造 宏觀結構（構造） 材料的宏觀結構是指用肉眼和放大鏡能夠分辨的粗大組織。 （ 2）多孔結構，是指具有粗大孔隙 的結構。 (4）纖維結構，是指木材纖維、玻璃纖維、礦物棉纖維所具有的結構。比如混凝土骨料、用作絕熱材料的粉狀和和粒狀的添充料。非晶體也稱玻璃體或無定形體，如無機玻璃。 從宏觀、亞微觀和微觀三個不同層次的結構上來研究土木工程材料的性質(zhì)，才能深入其本質(zhì)，對改進與提高材料性能以及創(chuàng)制新型材料都有著重要的意義。即材料內(nèi)部沒有孔隙時的體積，或不包括內(nèi)部孔隙的材料體積。根據(jù)其堆積狀態(tài)不同，同一材料表現(xiàn)的體積大小可能不同， 松散堆積下的體積較大，密實堆積狀態(tài)下的體積較小。 3. 材料的表觀密度 表觀密度（俗稱 “容重 ”）是指材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。 按下式計算： 式中 ρ 0， —材料的堆積密度 , g/cm3 或 kg/m3 m —材料的 質(zhì)量， g 或 kg V0， —材料的堆積體積， cm3 或 m3 粉狀或粒狀材料的質(zhì)量是指填充在一定容器內(nèi)的材料質(zhì)量，其堆積體積是指所用容器的容積而言。密實度的計算式如下： Vm??00 Vm????00 ??VVD39。