【正文】 照膠凝材料種類分，混凝土又可分為：水泥混凝土、瀝青混凝土、聚合物水泥混凝土、樹(shù)脂混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸鹽混凝土等。普通混凝土用骨料通常細(xì)骨料是指普通砂，粗骨料則是指碎石、卵石或碎卵石。對(duì)于普通混凝土用砂，砂中的含泥量及泥塊含量必須符合《普通混凝土用砂質(zhì)量及檢驗(yàn)方法》 (JGJ52— 92)規(guī)定。 （ iv）含泥量和泥塊含量 （ v）有害物質(zhì)含量 下面我們簡(jiǎn)單說(shuō)一下混凝土中水的質(zhì)量要求 （ 3）水： 按照水源，水可以分為飲用水、地表水、地下水、海水、生活污水和工業(yè)廢水等多種，拌制混凝土及混凝土的養(yǎng)護(hù)宜采用飲用水。 （ ii） 坍落度大于 60mm 的混凝土砂率，可經(jīng)試驗(yàn)確定，也可在上表的基礎(chǔ)上，按坍落度每增大 20mm，砂率增大 1%的幅度進(jìn)行調(diào)整。流動(dòng)性的大小，反映拌合物的稠度，它直接影響施工的難易和混凝土的質(zhì)量。坍落度適用于流動(dòng)性較大的混凝土拌合物，維勃稠度適用于干硬性混凝土。 硬化混凝土的變形性能： 混凝土的變形主要有三種，一是彈性變形，二是收縮，三是徐變。 二、本講的重點(diǎn)與難點(diǎn)是： 硅酸鹽水泥的技術(shù)要求、性能、以及水化和硬化問(wèn)題。 水泥的生產(chǎn) 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)主要經(jīng)過(guò)三個(gè)階段：即生料制備、熟料煅燒與水泥粉磨，簡(jiǎn)稱二磨一燒。試驗(yàn)方法：采用試餅法或雷氏法檢驗(yàn)。水泥的細(xì)度通常采用篩分析法或比表面積法 (勃氏法 )測(cè)定。它在高溫下與 CaO 發(fā)生反應(yīng)，生成硅酸鹽礦物硅酸三鈣 (C3S)和硅酸二鈣 (C2S)。 水泥熟料中除了上述四種主要氧化物以外，還有含量不到 5％的其他少量氧化物，如氧化鎂 (MgO)、氧化鈦 (Ti02)、三氧化硫 (S03)等。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間不得早于 45 分鐘，終凝時(shí)間不得遲于 小時(shí)，普通硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間不得早于 45 分鐘，終凝時(shí)間不得遲于 10 小時(shí)。水泥體積安定性、凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定均是以標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿為基礎(chǔ)。Ⅱ 。 以上就是這一講的全部?jī)?nèi)容，下面舉幾個(gè)例子。采用劈裂法測(cè)定劈裂抗拉強(qiáng)度，采用邊長(zhǎng)為 150mm 的立方體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，通過(guò)計(jì)算求得混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度 混凝土抗折強(qiáng)度： 混凝土小梁在彎曲壓力下，單位面積上所能承受的最大荷載稱為混凝土抗折強(qiáng)度?；炷凉ぷ餍赃€受溫度的影響。 (ii)配合比的校正 經(jīng)試配確定配合比后，尚應(yīng)按下列步驟進(jìn)行校正： 應(yīng)根據(jù)配合比調(diào)整后的材料用量按下式計(jì)算混凝土的表觀密度計(jì)算值 ρ c,c ρ c,c =m c+mg+ms+mw 對(duì)值不超過(guò)計(jì)算值的 2%時(shí)，按上述方法確定的配合 比即為確定的設(shè)計(jì)配合比。 水灰比小于 的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土用水量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。 粗骨料的顆粒級(jí)配也是通過(guò)篩分析試驗(yàn)測(cè)定的，普通混凝土用碎石或卵石的顆粒級(jí)配范圍應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》 (JGJ53— 92)規(guī)定，粗骨料的級(jí)配有連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配兩種，通常建筑工程中多采用連續(xù)級(jí)配。普通混凝土用砂，其顆粒級(jí)配應(yīng)該處于表中某一級(jí)配區(qū)。反之，如果采用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)混凝土，也是既不經(jīng)濟(jì)又不合理。 輕混凝土：表觀密度小于 1950kg／ m3。 (v)．無(wú)熟料水泥和硅酸鹽 制品 (vi)．磨制生石灰粉 生石灰粉是將塊狀生石灰磨細(xì)而成，在使用前先經(jīng)加水消化成石灰漿。 （ 2）石灰硬化：石灰漿體的硬化包括兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程：干燥和碳酸化。石灰是具有不同化學(xué)成分和物理形態(tài)的生石灰、消石灰、水硬性石灰的統(tǒng)稱。建筑中使用最多的石膏膠凝材料是建筑石膏，其次是高強(qiáng)石膏，此外還有硬石膏水泥等。材料的這種可恢復(fù)的變形稱為彈性變形，彈性變形屬可逆變形，其大小與外力成正比，此時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變的比值稱 為材料的彈性模量。 、 。晶體也存在缺陷，晶體缺陷影響著材料的性質(zhì)。 C、 當(dāng)木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，隨著含水率的增大，木材體積產(chǎn)生膨脹 D、 當(dāng)木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以上，隨著含水率的增大，木材體積產(chǎn)生膨脹 答案： D 第十一講 材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本性質(zhì)、材料的性能與應(yīng)用?？伤苄灾笖?shù)則為液限與 塑限之差。 石材：建筑工程用石材分為天然石材和人造石材兩種，我們重點(diǎn)說(shuō)一下天然石材。木材中所含的水分是隨著環(huán)境的溫度和濕度的變化而改變的。熱軋帶肋鋼筋分為 HRB33 HRB400、 HRB500三個(gè)牌號(hào)。 鋼筋冷拉：是指常溫下將鋼筋張拉至應(yīng)力超過(guò)屈服應(yīng)力、但遠(yuǎn)小于抗拉強(qiáng)度時(shí)再卸荷的加工方法。屈強(qiáng)比較小，表明鋼材在受力超過(guò)屈服 點(diǎn)后，繼續(xù)工作時(shí)的可靠度越大，結(jié)構(gòu)越安全。此外，還含 有極少量的硅、錳和微量的硫、磷等元素。煤焦油經(jīng)分餾 加工以后，所得殘?jiān)疵簽r青。 熱力學(xué)參數(shù)：包括熱脹系數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)和比熱。 化學(xué)組分分析：就是利用瀝青在不同有機(jī)溶劑中選擇性溶解或在不同吸附劑上的選擇性吸附，而將瀝 青分離為幾個(gè)化學(xué)性質(zhì)有一定聯(lián)系的組，這些組稱為瀝青的組分。石油瀝青的耐久性主要取決于其自身的化學(xué)組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)。其中鋼中的有害成分為磷和硫。 強(qiáng)化階段 (BC 段 ) 當(dāng)荷載超過(guò)屈服點(diǎn)以后，由于鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，抵抗變形的能力又重新提高，故稱為強(qiáng)化階段。 接觸對(duì)焊：接觸對(duì)焊是利用電流通過(guò)兩個(gè)焊件的接觸面所產(chǎn)生的 高溫，熔化接觸面金 屬，再對(duì)接加壓熔合為一體。 (二 )鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼 （ 1）熱軋鋼筋： 分類：根據(jù)其表面特征分為：光圓鋼筋和帶肋鋼筋，帶肋鋼筋又分為：月牙肋和等高肋兩種。 含水率：木材中的水分主要有三種，即自由水、吸附水和結(jié)合水。 木材的防腐：一是破壞真菌的生存條件，二是應(yīng)用化學(xué)防腐劑。 粘土的性質(zhì)：主要包括可塑性與結(jié)合性、收縮、粘土的稀釋性能、粘土原料的燒結(jié)性能、耐火度， 可塑性與結(jié)合性：粘土的可塑性常用塑限、液限、可塑性指數(shù)、可塑性指標(biāo)和相應(yīng)含水率來(lái)反應(yīng)可塑性的大小。對(duì)應(yīng)于最高 點(diǎn) C 的應(yīng)力稱為抗拉強(qiáng)度。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。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(shí)間內(nèi)透過(guò)單位面積的水量。 硬度是指材料表面抵抗硬物壓人或刻劃的能力。 、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。 例 指出下列錯(cuò)誤的一個(gè)（ ） A、 建筑石膏可用于室內(nèi)抹灰、粉刷，有良好的效果。 消化時(shí)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)含量、石灰塊的尺寸以及摻人的外加劑等因素。 (iii)．三合土和灰土 三合土是利用消石灰粉、粘土砂子加水拌和夯實(shí)而成。目前使用最 多的是以水泥為膠凝材料的混凝土，稱為水泥混凝土。 其次，水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇應(yīng)該與混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相適應(yīng)，原則上低強(qiáng)度等級(jí)混凝土選用低強(qiáng)度等級(jí)的水泥，高強(qiáng)度混凝土應(yīng)選用強(qiáng)度等級(jí)高的水泥，對(duì)于普通混凝土來(lái)說(shuō)，一般是以水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的 倍為宜，高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土可取一倍左右。 砂的粗細(xì)程度，以細(xì)度模數(shù)表示，細(xì)度模數(shù)通常采用篩分析法進(jìn)行測(cè)定。但是最大粒徑的選擇，還要受到混凝土結(jié)構(gòu)截面尺寸及配筋間距的限制。 第一步：確定混凝土配合比設(shè)計(jì)中的基本參數(shù) （ 1）混凝土配制強(qiáng)度的確定 混凝土配制強(qiáng)度按下式計(jì)算： fcu,0≥f cu,k+ fcu,0—— 混凝土配制強(qiáng)度（ Mpa）； fcu,k—— 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（ Mpa）； σ —— 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（ Mpa） 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差宜根據(jù)同類混凝土統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定： （ i）計(jì)算時(shí)，強(qiáng)度試件組數(shù)不應(yīng)少于 25 組： (ii)當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20 和 C25，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值小于 2． 5MPa 時(shí)，計(jì)算配制強(qiáng)度用的標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)取不小于 ； 當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)等于或大于 C30，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值小于 時(shí)，計(jì)算配制強(qiáng)度用的標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)取不小于 。當(dāng)選用三個(gè)不同配合比時(shí)，其中一個(gè)應(yīng)是基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的水灰比，宜較基準(zhǔn)配合比分別增加和減少 ，用水量應(yīng)與基準(zhǔn)配合比相同，砂率可分別增加和減少 1%。這是因?yàn)榍罢吖橇媳砻婀饣?，摩阻力小，而后者骨料摩阻力相?duì)較大；骨料級(jí)配的好壞也影響著混凝土拌合物的工作性。是以150mm150mm300mm 的棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件。 外加劑和混凝土摻合料 混凝土外加劑 定義：混凝土外加劑是指在混凝土拌制過(guò)程中摻入的，用以改善混凝土性能的物質(zhì)，其摻量不大于水泥質(zhì)量的 5%（特殊情況除外）。 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》 (GBl75— 1999)的規(guī)定： 硅酸鹽水泥：是指凡由硅酸鹽水泥熟料，再摻入 (0～ 5)％石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。盡管水泥煅燒設(shè)備各異，但生料在室內(nèi)都要經(jīng)歷干燥、預(yù)熱、分解、燒成和冷卻五個(gè)階段，才能形成熟料。 （ 2）凝結(jié)時(shí)間 水泥的凝結(jié)時(shí)間有初凝與終凝之分。 (5) 堿含量 水泥中堿含量按照 Na20+ 計(jì)算值來(lái)表示。 熟料中氧化鋁 (A1203)可以與 CaO、 Si0 Fe203發(fā)生反應(yīng)，生成鋁酸三鈣 (C4A)和鐵鋁酸四鈣(C4AF)。 （ 4）強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí) 水泥的強(qiáng)度是評(píng)定其質(zhì)量的主要指標(biāo)。 雷氏法：是測(cè)定水泥漿在雷氏夾中硬化沸煮后的膨脹值，當(dāng)兩個(gè)試件沸煮后的膨脹值平均值不大于 時(shí)，即判定該水泥體積安定性合格，反之，則為不合格 。凡是以碳酸鈣為主要成分的原料統(tǒng)稱為石灰石質(zhì)原料。 硅酸鹽水泥：凡是以適當(dāng)成分的生料，經(jīng)過(guò)破碎、煅燒至部分熔融，形成以硅酸鈣為主要成分的熟料，加入一定量的混合材料和適量的石膏，磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥。 （ 2）收縮：混凝土收縮主要有以下五種：化學(xué)收縮，溫度收縮，干燥收縮，自收縮和碳化收縮。制作邊長(zhǎng)為150mm 的立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件（溫度 20177。保水性好的新拌混凝土，在混凝土振實(shí)后，一部分水容易從內(nèi)部析出 至表面，在滲流之處留下許多毛細(xì)管孔道，成為混凝土內(nèi)部的透水通道。 fcu,0= fcu,k+ （ 2）確定水灰比，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于 C60 時(shí)，混凝土水灰比宜按下式計(jì)算 （ 3） 選取每立方米混凝土用水量，并計(jì)算出每立方米混凝土的水泥用量，如果計(jì)算所得水泥用量小于規(guī)范所規(guī)定的最小水泥用量時(shí)，應(yīng)取規(guī)定的最小水泥用量。生活污水、工業(yè)廢水均因水質(zhì)情況比較復(fù)雜，不能作為混凝土用水。 （ 2）粗骨料 普通混凝土常用粗骨料有卵石和碎石兩種。一般混凝土中大都采用河砂。按配筋材料來(lái)分，混凝土又可以分為素混凝土 (又稱無(wú)筋混凝土 )、鋼筋混凝土、鋼絲網(wǎng)混凝土、纖維混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等。 (2)耐熱混凝土 應(yīng)用水玻璃作膠結(jié)料，摻人促硬劑氟硅酸鈉，可以配制耐熱混凝土，極限使用溫度可以達(dá)到 1200℃ 。石灰砂漿中的砂子好像是砂漿中的骨架，它可減少和防止開(kāi)裂。如果水量加得更多，所得到的白色懸濁液，稱為石灰乳。 （ 3） 硬石膏：即無(wú)水石膏。 無(wú)機(jī)膠凝材料：以無(wú)機(jī)礦物為主要成分，當(dāng)其與水或水溶液拌和所形成的漿體，經(jīng)過(guò)一系列的物理化學(xué)變化后產(chǎn)生膠結(jié)力而把其它材料膠結(jié)成為具有強(qiáng)度的整體。 例 試判斷下列中說(shuō)法正確的項(xiàng)（ ） A、 材料的吸水性是指材料在浸水狀態(tài)下吸入水分的能力 B、 材料的抗?jié)B性是指材料在壓力的作用下，材料抵抗水滲透的性能，用滲透系數(shù)來(lái)表示。 材料的吸水性與材料的孔隙率和孔隙特征有關(guān)。 材料的結(jié)構(gòu) 材料結(jié)構(gòu)一般分為宏觀結(jié)構(gòu)、細(xì)觀結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)三個(gè)層次。與可塑性相似的另一個(gè)性質(zhì)是粘土的結(jié)合性。 建筑石材的技術(shù)性能：密度、抗壓強(qiáng)度、抗凍性、耐水性 建筑石材的選用原則：應(yīng)考慮其裝飾性、耐久性、經(jīng)濟(jì)性。理論上，木材強(qiáng)度以順紋抗拉強(qiáng)度為最大，其次是抗彎強(qiáng)度和順紋抗拉強(qiáng)度。 1. 6 建筑鋼材的防護(hù)： 銹蝕：建筑鋼材在使用中，與周圍環(huán)境介質(zhì)接觸，由于環(huán) 境介質(zhì)的作用，其中的鐵與介質(zhì)可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，逐步被破壞，導(dǎo)致鋼材腐蝕，稱為銹蝕。各牌號(hào)鋼又按硫、磷含量的大小分為 A、 B、 C、 D四個(gè)質(zhì)量等級(jí)。 （ 1）冷彎性能： 冷彎性能是以試驗(yàn)時(shí)的彎曲角度和彎心直徑來(lái)表示。 ： 鋼材的技術(shù)性質(zhì)主要包括：力學(xué)性能（抗拉性能、沖擊韌性、耐疲勞和硬度等）和工藝性能（冷彎和焊接）兩個(gè)方面。鋼和鐵的主要成 分均是鐵和碳。石油瀝青的塑性用延度來(lái)表示。第十四講瀝青、鋼材、石材、木材和粘土 一、內(nèi)容提要：本講主要是講解瀝青的組成與分類，建筑鋼材的分類及鋼材的技術(shù)性質(zhì)，木材的性質(zhì)、強(qiáng)度及其影響因素，石材的分類及其技術(shù)性能，粘土的組成和分類。 （ 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)。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。 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。通常鋼材拉伸試件取 L0=5d0或 L0=10d0，其伸長(zhǎng)率分別以 δ 5或 δ 10表示，對(duì)于同一鋼材， δ 5大于δ 10。 （一）建