【正文】 其主要成分為二氧化硅凝膠和氧化硅，因而具有較高的粘結(jié)力和強(qiáng)度。 mH2O 上述硬化過程非常緩慢，為加速 硬化，可 摻入適量的固化劑（促硬劑）氟硅酸鈉 （有毒，慎用），以加速二氧化硅凝膠的析出和硬化。建筑中一般取 n=~,密度為 ~。 水玻璃與普通玻璃的區(qū)別： 1）、 水玻璃能溶解在水中，并能在空氣中凝結(jié) 和硬化。 過長(zhǎng)貯存會(huì)怎么樣？ 降低強(qiáng)度 第三節(jié)：水 玻 璃 一、水玻璃的組成： （俗稱泡花堿） 水玻璃： 是一種溶解于水的，由堿金屬氧化物和二氧化硅結(jié)合而成的硅酸鹽材料。 怎么樣： 隔墻 加工性能好： 可鋸、可刨、可釘、可打眼。其終凝時(shí)間不超過 30min 。 1／ 2 H2O溶解度大，遇水后很快形成流動(dòng)的可塑性凝膠體，并開始溶解于水中形成飽和溶液，溶液中的半水石膏和水反應(yīng)生成二水石膏。 見下表： 建筑石膏的技術(shù)指標(biāo) 技術(shù)指標(biāo) 優(yōu)等品 一等品 合格品 抗折強(qiáng)度， Mpa，不小于 抗壓強(qiáng)度， Mpa，不小于 細(xì)度（ 方孔篩篩余， %） ，不大于 凝結(jié)時(shí)間 初凝時(shí)間不早于 6min；終凝時(shí)間不遲于 30min 貯運(yùn)要求： 防潮、防水、貯期不超過三個(gè)月。 高溫煅燒石膏： 當(dāng)家熱溫度高于 8000C 時(shí)，部分石膏分解出 CaO,得到高溫煅燒石膏。與水調(diào)和后仍能很快凝結(jié)硬化。 CaSO4178。 一、建筑石膏生產(chǎn)簡(jiǎn)介： 原料： 天然二水石膏（即軟石膏或生石膏）、天然無水石膏及化工石膏。如灰砂磚、粉煤灰磚、粉煤灰砌塊、硅酸鹽砌塊等。為防止收縮開裂，需加入紙筋等纖維材料。 耐水性差： 由于石灰漿體硬化慢、強(qiáng)度低，在石灰硬化體中，大部分仍是尚未碳化的 Ca(OH)2, Ca(OH)2易溶于水，這會(huì)使得硬化石灰體遇水后產(chǎn)生潰散，故石灰不易用于潮濕環(huán)境。 為什么： ?碳化→表面 影響深入碳化 影響進(jìn)一步結(jié)晶 怎么樣： 雨季抹灰？ 硬化時(shí)體積收縮大： 為什么： 水蒸發(fā)使硬化的石灰漿體出現(xiàn)干縮裂紋。為了消除過火石灰的危害，需將石灰漿置于消化池中 2~3周，即所謂的陳伏。 熟化： CaO + H2O → Ca（ OH） 2 + 熱 ↓ ↓ 生 熟 水化熱 ：生石灰水化時(shí)放出的熱量。 表 建筑消石灰粉按氧化鎂含量的分類界限 品種名稱 鈣質(zhì)消石灰粉 鎂質(zhì)消石灰粉 白云石消石灰粉 氧化鎂含量 ,% ≤ 4 4≤ MgO＜ 24 24≤ MgO＜ 30 表 建筑消石灰粉的技術(shù)指標(biāo) 項(xiàng) 目 鈣質(zhì)消石灰粉 鎂質(zhì)消石灰粉 白云石消石灰粉 優(yōu)等 一等 合格 優(yōu)等 一等 合格 優(yōu)等 一等 合格 (CaO+Mg0)含量， %，不小于 70 65 60 65 60 55 65 60 55 16 游離水， % ~2 ~2 ~2 ~2 ~2 ~2 ~2 ~2 ~2 體積安定性 合格 合格 — 合格 合格 — 合格 合格 — 細(xì)度 ， %，不大于 0 0 0 0 0 0 ， %，不大于 3 10 15 3 10 15 3 10 15 三、 石灰的特性： 石灰和其他材料相比，具有以下特性： 可塑性和保水性好； 熟化生成的氫氧化鈣顆粒極其細(xì)小，比表面積（材料的總表面積與其質(zhì)量的比值）很大，使得氫氧化鈣顆粒表面吸附有一層較厚的水膜，即石灰的保水性好。 消石灰粉： 將生石灰用適量水經(jīng)消化和干燥而成的粉末，主要成分為 Ca(OH)2，亦稱熟石灰。它只會(huì)降低石灰的利用率，不會(huì)對(duì)施工帶來危害。 鎂質(zhì)生石灰： MgO 含量大于 5%。經(jīng)煅燒后，即的塊狀的生石灰。 第二章 氣硬性膠凝材料 本章提要： 本章主要介紹石灰、石膏和水玻璃等氣硬性膠凝材料的特性、技術(shù)性質(zhì)、要求和應(yīng)用。 第一章課后復(fù)習(xí)思考題 什么叫標(biāo)準(zhǔn)？我國(guó)目前常用的標(biāo)準(zhǔn)有哪幾大類？標(biāo)準(zhǔn)的一般表示方法怎樣？ 已知某種建筑材料試樣的孔隙率為 24%，此試樣在自然狀態(tài)下的體積為 40cm3，質(zhì)量為 ，吸水飽和后的質(zhì)量為 ,烘干后的質(zhì)量為 。 提高材料本身的密實(shí)度、改善材料的空隙構(gòu)造。 影響耐久性的因素： 材料在使用過程中，除受到各種外力的作用以外，還會(huì)經(jīng)常受到物理、化學(xué)和生物（包括人的機(jī)械作用）的作用而破壞。 除個(gè)別的如水結(jié)冰之外，一般材料均符合熱脹冷縮這一規(guī)律。 如材料中的水分凍結(jié)，導(dǎo)熱系數(shù)將更大，冰的導(dǎo)熱系數(shù) λ = W/m178。 材料的導(dǎo)熱系數(shù)還與濕度、溫度有關(guān)。 13 )( 12 ttZA dQ ?? ??? 式中： λ — 導(dǎo)熱系數(shù)（ W/m178。 Q=mc(t1t2) 式中： Q— 熱容量， KJ； m— 材料的質(zhì)量， kg； t1t2— 材料受熱和冷卻時(shí)的溫差， K； c— 材料的比熱， KJ/()。 對(duì)于水工建筑、或經(jīng)常處于水位變化的結(jié)構(gòu)，由于交替的受到水的飽和凍融作用，尤其是冬季氣溫達(dá) — 150C 的地區(qū)，一定要對(duì)使用材料進(jìn)行抗凍性試驗(yàn)。 六、材料的抗凍性： 抗凍性： 指材料在含水狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，強(qiáng)度也不明顯降低的性質(zhì)。角標(biāo)為最大不滲水壓力值的 1/10Mpa。 用 滲透系數(shù)和抗?jié)B標(biāo)號(hào) 表示： 滲透系數(shù)： 根據(jù)達(dá)西定律，在一定時(shí)間 t 內(nèi)，透過材料試件的水量 W，與試件的斷 12 面積 A 及水頭差 H 成正比，與試件的厚度 d 成反比。 材料的軟化范圍在 0— 1 之間。所以它的質(zhì)量吸水率往往超過 100%。 一般來說，孔隙率越大，吸水率越大。 2）、體積吸水率： 材料吸水飽和時(shí)，所吸水分體積占材料干燥狀態(tài)時(shí)體積的百分 率。 平衡含水率： 材料中所含水分與環(huán)境溫度所對(duì)應(yīng)的濕度相平衡式的含水率。 材料的含水率大小，除與材料本身的成分、組織構(gòu)造等因素有關(guān)以外，還與周圍環(huán)境溫度、濕度有關(guān)。 除上述四種基本含水狀態(tài)外，材料還可以處于 兩種基本狀態(tài)之間的過渡狀態(tài)中。如：瀝青、石蠟等。 A mmM 10 ?? 10 式中： M— 耐磨率， g/cm2； m0— 磨前重量， g； m1— 磨后重量， g； A— 試樣受磨面積， cm2。 常用的壓入法有布氏法、洛氏法、維氏法三種。 AAa Kk ? 式中： ak— 材料的沖擊韌性， J/mm2； AK— 試件破壞時(shí)所消耗的功， J； A— 試件受力凈截面積， mm2。 三、材料的脆性與韌性 脆性 ：材料在外力作用下，無明顯塑性變形而突然破壞的性質(zhì)。 注意 ① 單純的彈性材料是沒有的，有的材料在荷載不大的情況下，外力與變形成正比，產(chǎn)生彈性變形，荷載超過一定限度后，接著出現(xiàn)塑性變形，鋼材就是這樣。這種不可恢復(fù)的變形叫塑性變形（又稱永久變形）。 比強(qiáng)度大，則材料輕質(zhì)、高強(qiáng)。 材料的含水率增加，溫度升高，強(qiáng)度也降低。因此強(qiáng)度分為抗壓強(qiáng)度（ a）、抗拉強(qiáng)度（ b）、抗彎強(qiáng)度（ c）、抗剪強(qiáng)度（ d）。 100% =039。0??）179。0V 0V ∴ P′ =39。039。 100% =1 P 3）、材料的孔隙特征 ： 按 大?。何⒖?、細(xì)孔、大孔。 100% 材料的孔隙率在很大范圍內(nèi)波動(dòng)，如：平板玻璃的孔隙率接近于零，而微孔橡膠的孔隙率卻高達(dá) 98%。是表示材料中孔隙多少的指標(biāo)。 散粒材料的堆積體積包括顆粒自然狀態(tài)下的體積和開口孔隙的體積，又包括了顆粒之間的空隙體積。 注意： 材料的表觀密度與含水狀況有關(guān)，材料含水時(shí)，重量增加，體積也會(huì)發(fā)生不同程度的變化，因此測(cè)定材料的表觀密度時(shí)應(yīng)以干燥狀態(tài)為準(zhǔn)，而對(duì)含水狀態(tài)下測(cè)定的表觀密度，須注明含水量。 式中： ρ0—— 材料的表觀密度， kg/m3； m—— 材料的重量， kg ； V0—— 材料在自然狀態(tài)下的體積， m3。 絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積，是指構(gòu)成材料的固體物質(zhì)本身的體積，它不包括材料內(nèi)部的孔隙的體積。 5 表示方法： 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào) 編號(hào) 制、修訂年代號(hào)（批準(zhǔn)年份） 標(biāo)準(zhǔn)名稱 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ：如建工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào) JG）、建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào) JC）、冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào) YB）、交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào) JT）、石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào) SH）等。通過產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，就能按標(biāo)準(zhǔn)合理的選用材料，從而使設(shè)計(jì)、施工也相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)可加快施工進(jìn)度，降低造價(jià)。 二、土木工程材料的標(biāo)準(zhǔn)化 標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范） ： 國(guó)家及有關(guān)部委根據(jù)材料本身固有的特性，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)物的要求，對(duì)各種材料提出相應(yīng)的技術(shù)要求，以滿足建筑物的設(shè)計(jì)和施工的需要，這些由國(guó)家和有關(guān)部委頒發(fā)的技術(shù)要求統(tǒng)稱為標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。本課程討論的是 狹義的建筑材料 ，即構(gòu)成建筑物本身的材料，從地基基礎(chǔ)，承重構(gòu)件（梁、板、柱等），直到地面、墻體、屋面等所用材料。 未 ： 生態(tài)、環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展； 輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能； 按指定性設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、材料； 各行業(yè)間的滲透：化工產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)品→建材； 河、湖、海清理 →建材； 垃圾灰 →建材。 建筑材料 教 案 李德卿 宣威第一職業(yè)技術(shù)學(xué)校 2 第一部分：建筑材料教學(xué)教案 第二部分：建筑材料習(xí)題及答案選 第三部分：建筑材料試驗(yàn)指導(dǎo)書 第四部分；建筑政策法規(guī)集錦 第五部分 ：常用建筑材料檢驗(yàn)指標(biāo) 3 第一章 緒 言 本章提要 本章主要介紹了土木工程材料的分類等基本概念，即材料的基本物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和有關(guān)參數(shù)。 今 ： 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)落后：研究、制造、應(yīng)用各自獨(dú)立→ 閉門造車； 材料性能落后： 環(huán)境污染（空氣、人體）； 能源浪費(fèi)； 一次性。一般所說的建筑材料，除用于建筑物本身的各種材料之外，還包括衛(wèi)生潔具、采暖及空調(diào)設(shè)備等器材，以及施工過程中的暫設(shè)工程，如圍墻、腳手架、板樁、模板等所用的材料，即 廣義的建筑材料 。 功能材料 —— 主要利用材料的某些特殊功能，如用于防水、裝飾、保溫等的材料。它是企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量是否合格的技術(shù)依據(jù)，也是供需雙方對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收的依據(jù)。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ：包括強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào) GB），推薦性標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào) GB/T）。 式中： ρ—— 材料的密度， g/cm3； m—— 材料在干燥狀態(tài)下的重量， g ； V—— 材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的 體積， cm3。 表觀密度 ：材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量（原稱容重）。 GB 175 92 硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥 SH 0522—— 92 道路石油瀝青 Vm??00 Vm?? 6 從公式可以看出，表觀密度永遠(yuǎn)小于密度。 式中： ρ0′ —— 散粒材料的堆積密度， kg/m3； m—— 散 粒材料的重量， kg ； V0′ —— 散粒材料的自然堆積體積， m3。 孔隙對(duì)材料性能產(chǎn)生影響的因素包括： (1)、孔隙的多少 (2)、孔隙的特征 1）、孔隙率（ P） ：是指材料內(nèi)部孔隙體積（ VP）占材料總體積（ V0） 的百分率。 100% =（ 1??0 ）179。 100% =??0 179。 39。 ∵ SV = 39。 100% =（ 1039。00VV179。（或稱：材料在外力作用下抵抗破壞的能力） 由于外力作用的形式不同，破壞時(shí)的應(yīng)力形式也不同。 材料的孔隙率增加，強(qiáng)度下降。 比強(qiáng)度： 指單位體積重量的材料強(qiáng)度，它等于材料的強(qiáng)度與其表觀密度之比。 塑性： 材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后，材料仍保持變形后的形狀 9 和尺寸，且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)。 彈性模量是材料剛度的度量，反映了材料抵抗變形的能力，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要參數(shù)之一。如材料在一定溫度和一定外力條件下屬于彈性，但當(dāng)改變其條件時(shí)，也可能變成塑性性質(zhì)。 它可用材料受荷載作用達(dá)到破壞時(shí)所吸收的能量 來表示。 壓入法 ：以一定的壓力將一定規(guī)格的鋼球或金剛石制成的尖端壓入式樣表面，根據(jù)壓痕的面積或深度來測(cè)定其硬度。用磨損率來表示。 憎水性材料： 當(dāng)θ＞ 900 時(shí)，材料不能被水潤(rùn)濕而表現(xiàn)出憎水性，這種材料稱為憎水性材料。 干燥狀態(tài)： 材料的孔隙中不含水或含水極微； 氣干狀態(tài)： 材料的孔隙中所含水與大氣濕度相平衡； 飽和面干狀態(tài)： 材料表面干燥，而孔隙中充滿水達(dá)到飽和； 濕潤(rùn)狀態(tài)： 材料不僅孔隙中含水飽和，而且表面上為水潤(rùn)濕附有一層水膜。 材料的吸濕性 用含水率 來表示： ???ggsh m mmW 100% 式中： Wh— 材料含水率， %； 11 ms— 材料吸濕狀態(tài)下的重量， g ； mg— 材料干燥狀態(tài)下的重量， g 。 木材的吸濕性隨著空氣濕度變化