【正文】 ρ —密度； ρ 0—材料的表觀密度 6. 孔隙率 材料的孔隙率是指材料內(nèi)部孔隙的體積占材料總體積的百分率?？障堵士勺鳛榭刂苹炷凉橇霞壟渑c計算含砂率的依據(jù)。 工程實際中，材料是親水性或憎水性，通常以潤濕角的大小劃分，潤濕角為在材料、水和空氣的交點處，沿水滴表面的切線與水和固體接觸面所成的夾角。吸水的大小以吸水率來表示。0 Vm???? 000 1 ???? V VVP%100???ggbm m mmW%1 0 010 ???? Wgbv V mmW ? 體積吸水率是指材料在吸水飽和時，所吸水的體積占材料自然體積的百分率，并以 WＶ 表示。 3. 材料的吸濕性 材料的吸濕性是指材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。 材料在任一條件下含水的多少稱為材料的含水率，并以Ｗ h 表示，其計算公式為： 顯然，材料的含水率受所處環(huán)境中空氣濕度的影響。一般材料吸水后，水分會分散在材料內(nèi)微粒的表面，削弱其內(nèi)部結(jié)合力，強度則有不同程度的降低。工程中通常將 Ｋ Ｒ ＞ 的材料稱為耐水性材料，可以用于水中或潮濕環(huán)境中的重要工程。 抗凍性是指材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受反復(fù)凍融循環(huán)作用而不破壞，強度也不顯著降低的%100???ggbm m mmW%100???ggsh m mmW性能。 6. 材料的抗?jié)B性 抗?jié)B性是材料在壓力水作用下抵抗水滲透的性能。 ?如 P P P P10… 等 ，表示試件能承受逐步增高至 、 、 、 …的水壓而不滲透。單位質(zhì)量材料溫度升高或降低 1Ｋ所吸收或放出的熱量稱為熱容量系數(shù)或比熱。傳熱系數(shù)是指材料兩面溫度差為 1Ｋ時，在單位時間內(nèi)通過單位面積的熱量。 材料的單向線膨脹量或線收縮量計算公式為： Δ L =（ t2 t1） 根據(jù)外力作用方式的不同，材料強度有抗拉、抗壓、抗剪、抗彎（抗折）強度等。這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形（或永久變形）。在工程中使用時，應(yīng)注意發(fā)揮這類材料的特性。通常用刻劃法，回彈法和壓入法測定材料的硬度。 ②耐磨性 耐磨性是材料表面抵抗磨損的能力。 物理作用可有干濕變化、溫度變化及凍融變化等。在高溫環(huán)境下，經(jīng)常處于高溫狀態(tài)的建筑物或構(gòu)筑 物，所選用的建筑材料要具有耐熱性能。 ?生物作用包括菌類、昆蟲等的作用而使材料腐朽、蛀蝕而破壞。瀝青材料、高分子材料在 陽光、空氣和熱的作用下，會逐漸老化而使材料變脆或開裂。 例 11 材料的密度、表觀密度、堆積密度有何區(qū)別？如何測定？材料含水后對三者有什么影響？ ?解 密度： 表觀密度： 堆積密度： 對于含孔材料，三者的測試方法要點如下：測定密度時，需先將材料磨細，之后采用排出液體或水的方法來測定體積。 第一節(jié) 砌筑砂漿 將磚、石、砌塊等粘結(jié)成為砌體的砂漿稱為砌筑砂漿。水泥砂漿采用的水泥，其強度等級不宜大于 級；水泥混合砂漿采用的水泥，其強度等級不宜大于 級。 (２ ) 細集料 砌筑砂漿用砂宜選用中砂，其中毛石砌體宜選用粗砂。一般 應(yīng)使用無機外加劑，其品種和摻量應(yīng)經(jīng)試驗確定。工程中對砂漿稠度選擇的依據(jù)是砌體類型和施工氣候條件，可參考表 5－ 1 選用（《砌體工程施工及驗收規(guī)范》（ GB512031998))。 砂漿的保水性用砂漿分層度儀測定，以分層度（㎜）表示。 ?(3) 凝結(jié)時間 建筑砂漿凝結(jié)時間，以貫入阻力達到 a 為評定依據(jù)。砌筑砂漿按抗壓強度劃分為 Ｍ Ｍ 1Ｍ 、Ｍ 、Ｍ 等六個強度等級。 （２） 吸水基層（如粘土磚及其他多孔材料）這時由于基層能吸水，當其吸水后，砂漿中保留水分的多少取決于其本身的保水性，而與水灰比關(guān)系不大。通常粘結(jié)力隨砂漿抗壓強度的提高而增大。 砌筑砂漿現(xiàn)場強度標準差σ應(yīng)按下式計算： ?式中 fi——統(tǒng)計周期內(nèi)同一品種砂漿第ｉ組試件的強度（ MPa）； —統(tǒng)計周期內(nèi)同一品種砂漿ｎ組試件強度的平均值（ MPa）； ｎ ——統(tǒng)計周期內(nèi)同一品種砂漿試件的總組數(shù)，ｎ≧ 25。 Ａ、Ｂ ——砂漿的特征系數(shù)， A=， ? B=－ 。 ?(４ ) 確定砂用量 Qs（ kg／ｍ ３ ） Qs= 1ρ 0 干 式中 ρ 0 干 ——砂干燥狀態(tài)（含水率小于 ％）的堆積密度。然后，確定試配時的砂漿基準配合比。計算此砂漿的配合比。為此，常需多用一些膠結(jié)材料，并加入適量的有機聚合物以增強粘結(jié)力。 常用的抹面砂漿有石灰砂漿、水泥混合砂漿、水泥砂漿、麻刀石灰漿（簡稱麻刀灰）、紙筋石灰漿（簡稱紙筋灰）等。 灰漿類飾面是通過水泥砂漿的著色或水泥砂漿表面形態(tài)的藝術(shù)加工，獲得一定色彩、線條、紋理質(zhì)感的表面裝飾。土木建筑工程對混凝土質(zhì)量的基本要求是：具有符合設(shè)計要求的強度；具有與施工條件相適應(yīng)的和易性；具有與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性。在硬化前，水泥漿起潤滑作用，賦予拌合物一定的和易性，便于施工。 水泥強度等級的選擇應(yīng)當與混凝土的設(shè)計強度等級相適應(yīng)。 ? 砂的粗細程度與顆粒級配 ? 砂的粗細程度，是指不同粒徑的砂粒，混合在一起后的總體的粗細程度，通常有粗砂、中砂與細砂之分。 ?砂的顆粒級配，即表示砂中大小顆粒的搭配情況。當砂中含有較多的粗粒徑砂，并以適當?shù)闹辛缴凹吧倭考毩缴疤畛淦淇障叮瑒t可達到空隙及總表面積均較小，這樣的砂比較理想，不僅水泥漿用量較少，而且還可提高混凝土的密實度與強度。 ?細度模數(shù)的計算公式為： ?式中 ai分計篩余百分率，即該號篩的篩余量除以試樣總量； ?Ａ i累計篩余百分率，即該號篩與大于該號各篩分計篩余百分率 之和。普通混凝土用砂的篩分曲線必須包容在三個級配曲線區(qū)域中的任一個區(qū)域以內(nèi)。 ?砂中不應(yīng)含有活性氧化硅，因為砂中含有的活性氧化硅，能與水泥中的堿分（Ｋ 2Ｏ及 ?Ｎａ 2Ｏ）起作用，產(chǎn)生堿骨料反應(yīng) ，使混凝土發(fā)生膨脹開裂。在一定的范圍內(nèi)，石子最大粒徑增大，可因用水量的減少提高混凝土的強度。另外還受攪拌機以及輸送管道等條件的限制。連續(xù)級配是石子粒級呈連續(xù)性，即顆粒由小到大，每級石子占一定比例。間斷級配是人為地剔除骨料中某些粒級顆粒，從而使骨料級配不連續(xù)，大骨料空隙由小幾倍的小粒徑顆粒填充，以降低石子的空隙率。碎石、卵石的顆粒級配規(guī)格 見表 43 (P84 表 46)。 ?壓碎指標是將一定重量氣干狀態(tài)下 10～ 20ｍｍ的石子裝入一定規(guī)格的金屬圓桶內(nèi)，在試驗機上施加荷載到 200ｋＮ，卸荷后稱取試樣質(zhì)量（ｍ 0），再用孔徑為 ｍ的篩子篩除被壓碎的細粒，稱取試樣的篩余量（ m1），用下式計算壓碎指標： ?式中 δ a壓碎指標值， %； ? ｍ 0試樣質(zhì)量， g； ? m1壓碎試驗后試樣的篩余量， g。 ? 有害雜質(zhì) ?粗骨料中的有害雜質(zhì)主要有：粘土、淤泥及 細屑；硫酸鹽及硫化物；有機物質(zhì)；蛋白石及其他含有活性氧化硅的巖石顆粒等。骨料中針狀顆粒含量，應(yīng)符合規(guī)范中的規(guī)定。當拌制混凝土?xí)r，由于骨料含水量的不同，將影響混凝土的用水量和骨料用量。 ? ? 在拌制和養(yǎng)護混凝土用的水中，不得含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì)，如油脂、糖類等。 ?第二節(jié) . 普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì) ? 混凝土在未凝結(jié)硬化以前，稱為混凝土拌合物。 ? 流動性是指混凝土拌合物在本身自重或施工機械振搗的作用下，能產(chǎn)生流動，并均勻密實地填滿模板的性能。 ? 保水性是指混凝土拌合物在施工過程中，具有一定的保水能力，不致產(chǎn)生嚴重泌水的性能。 ?（１）坍落筒法 ? 將混凝土拌合物按規(guī)定方法裝入標準圓錐筒中，逐層插搗并裝滿刮平后，垂直提起圓錐筒，混凝土拌合物由于自重將會向下坍落。坍落度法適用于骨料最大粒徑不大于 40 ㎜，坍落度值不小于 10 ㎜的混凝土拌合物。維勃稠度測試方法是：在維勃稠度儀上的坍落度筒中按規(guī)定方法裝滿拌合物，垂直提起坍落度筒 ，在拌合物試體頂面放一透明圓盤，開啟振動臺，同時用秒表計時，在透明圓盤的底面完全為水泥漿所布滿的瞬間，停止秒表，關(guān)閉振動臺。 ? 和易性的選擇 ?混凝土拌合物的坍落度，主要依據(jù)構(gòu)件截面大小，鋼筋疏密和搗實方法來確定。 ?注：①本表系采用機械振搗混凝土?xí)r的坍落度，采用人工搗實其值可適當增大； ? ②需配制泵送混凝土?xí)r，應(yīng)摻外加劑，坍落度宜為 120～ 180 ㎜。 （２）水泥漿的稠度 ? 水泥漿的稀稠，取決于水灰比的大小。實際上用水量是影響混凝土流動性 最大的因素。 ?(3) 砂率 ?砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石總用量的百分率。若砂率過小，砂漿量不足，不能在粗骨料的周圍形成足夠的砂漿層起潤滑和填充作用，也會降低混合物的流動性，同時會使粘聚性、保水性變差，使混凝土混合物顯得粗澀，粗骨料離析，水泥漿流 失，甚至出現(xiàn)潰散現(xiàn)象。 ?４）其他影響因素 ?水泥品種，骨料種類，粒形和級配以及外加劑等，都對混凝土拌合物的和易性有一定影響。 ?混凝土拌合物的和易性還與時間，溫度有關(guān)。但在計算其抗壓強度時，應(yīng)乘以換算系數(shù)，以得到相當于標準試件的試驗結(jié)果。 ?③強度等級 混凝土的 “強度等級 ”是根據(jù) “立方體抗壓強度標準值 ”來確定的。試驗證明，棱柱體強度與立方體強度的比值為 ～ 。 ? 影響混凝土強度的因素 影響混凝土強度的主要因素有： （ 1）水泥強度與水灰比 水泥是混凝土中的活性組分，其強度大小直接影響著混凝土強度的高低?；炷劣不?，多余的水分蒸發(fā)或殘存在混凝土中，形成毛細管、氣孔或水泡，它們減少了混凝土的有效斷面，并可能在受力時于氣孔或水泡周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中，使混凝土強度下降。 ?水泥石與骨料的粘結(jié)情況與骨料種類和骨料表面性質(zhì)有關(guān)，表面粗糙的碎石比表面光滑的卵石（礫石）的粘結(jié)力大，硅質(zhì)集料與鈣質(zhì)集料也有分別。 α a,α b 為回歸系數(shù)，與骨料品種、水泥品種有關(guān)，其數(shù)值可通過試驗求得。低溫時水泥混凝土硬化比較緩慢，當溫度低至 0176。最初７～１４ｄ內(nèi)，強度增長較快，２８ｄ以后增長較慢?！妗Ｈ魏我坏拦ば蚝鲆暳艘?guī)范 管理和操作，都會導(dǎo)致混凝土強度的降低。水灰比是影響混凝土程度的重要因素，試驗證明，水灰比增加 １％，則混凝土強度將下降５％，在滿足施工和易性和混凝土耐久性要求條件下，盡可能降低水灰比和提 高水泥強度，這對提高混凝土的強度是十分有效的。 采用機械攪拌、機械振搗的混合料，可使混凝土混合料的顆粒產(chǎn)生振動，降低水泥漿的粘度和骨料的摩擦力，使混凝土拌合物轉(zhuǎn)入液體狀態(tài)，在滿足施工和易性要求條件下，可減少拌合用水量，降低水灰比。以加快混凝土強度發(fā)展的速度。 ? 引起混凝 土變形的因素很多，歸納起來有兩類：非荷載作用下的變形和荷載作用下的變形 ? 混凝土在非荷載作用下的變形 （ 1）化學(xué)收縮 混凝土在硬化過程中，由于水泥水化產(chǎn)物的體積小于反應(yīng)物（水和水泥）的體積，引起混凝土產(chǎn)生收縮，稱為化學(xué)收縮。新拌混凝土若表面失水速率超過內(nèi)部水向表面遷移的速率時，會造成毛細管內(nèi)部產(chǎn)生負壓，因而使?jié){體中固體粒子間產(chǎn)生一定引力，便產(chǎn)生了收縮，如果引力不均勻作用于混凝土表面，則表面將產(chǎn)生裂紋?；炷猎诟稍锟諝庵写娣艜r，混凝土內(nèi)部吸附水分蒸發(fā)而引起凝膠體失水 產(chǎn)生緊縮，以及毛細管內(nèi)游離水分蒸發(fā)，毛細管內(nèi)負壓增大，也使混凝土產(chǎn)生收縮。 ? 混凝土的濕脹變形量很小，一般無破壞作用?；炷翜囟扰蛎浵禂?shù)約為 1 105，即溫度升高 1℃，每 m 膨脹 。 對縱向長度較大的混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮混凝土溫度變形所產(chǎn)生的危害，每隔一段長度應(yīng)設(shè)置溫度伸縮縫，以及在結(jié)構(gòu)內(nèi)配置溫度鋼筋。 ?混凝土的 受壓破壞發(fā)展過程及各階段情況如下： ?Ｉ階段：荷載到達 “比例極限 ”（約為極限荷載的３０％）以前、界面裂縫無明顯變化，荷載與變形比較接近直線關(guān)系（圖中曲線ＯＡ段） ?II 階段：荷載超過 “比例極限 ”以后，界面裂縫的數(shù)量、長度和寬度都不斷增大，界面借摩阻力繼續(xù)承擔荷載，但尚無明顯的砂漿裂縫。 ?IV 階段：荷載超過極限荷載以后，連續(xù)裂縫急速發(fā)展，此時，混凝土的承載能力下降，荷載減小而變形迅速增大，以至完全破壞，荷載一變形曲線逐漸下降而最后結(jié)束（圖中曲線ＣＤ段）。水泥用量少，水灰比小，粗細骨料用量較多，彈性模量大。 ? ④引氣混凝土彈性模量較普通混凝土低 20％～ 30％。 ? 混凝土的徐變會使構(gòu)件的變形 增加，在鋼筋混凝土截面中引起應(yīng)力的重新分布。 ? 混凝土的耐久性 混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長期保持其良好的使用性能的能力稱為混凝土的耐久性。這些孔道主要來源于水泥漿中多余水分蒸發(fā)而留下的氣孔、水泥漿泌水所產(chǎn)生的毛細管孔道、內(nèi)部的微裂縫以及施工振搗不密實產(chǎn)生的蜂窩、孔洞，這些都會導(dǎo)致混凝土滲漏水。 ? 混凝土的抗凍性 混凝土的抗凍性是指混凝土在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，同時也不嚴重降低強度的