1、建筑材料 PPT 要点复习1 绪论建筑材料的技术标准（P3 ）1 技术标准的意义:产品生产过程控制的依据、产品质量的依据、产品验收的依据 标准标识:其内容：材料名称、部门代号、编号、批准年份2 标准等级 :国家标准（GB ） 、行业标准、地方标准（DB） 、企业标准（QB ）3 建筑材料相关行业技术标准编号：GB、GB/T 、GBJ、JGJ、JC、YB、JT国际标准： ISO、ASTM4 建筑对材料的基本要求必须具备足够的强度(strength) ，能够安全地承受设计荷载及自重；具有与使用环境相适应的耐久性(durability)，以减少维修费用；美观(beautiful)。建筑的造型、表面等
2、都需要建筑材料具有装饰性，能美化建筑，产生一定的艺术效果；特定功能(multi-function)。用于特殊部位的材料，应具有相应的特殊功能，例如屋面材料能隔热、防水，楼板和内墙材料能隔声等。5 建筑材料按材料的化学成分分类 合金 属 材 料 与 有 机 材 料 复 材 料 复 合金 属 材 料 与 无 机 非 金 属 材 料 复 合无 机 非 金 属 材 料 与 有 机复 合 材 料 高 分 子 材 料沥 青 材 料植 物 材 料有 机 材 料 非 金 属金 属无 机 材 料建 筑 材 料6 不同时期的主要建筑材料中国：天然山洞或树巢（18000 年前）木骨泥墙、陶器（西安半坡遗址，6000
3、 年前）土瓦，三合土（石灰、黄砂、粘土混合）抹面的土坯墙，石灰、砖瓦（3000 年前的西周）大块空心砖和墙壁装修砖（2500-2000 年前的战国）铁器（战国）现代水泥混凝土、钢筋、预应力钢筋混凝土。国外：石材天然火山灰、石灰、碎石拌制的天然砼混凝土（公元前 2 世纪）波特兰水泥/钢材钢筋砼混凝土预应力钢筋砼混凝土7 建筑材料的发展趋向高性能(high performance)。轻质、高强、高耐久性、优异装饰性。多功能(具备多种优异性能）可持续(sustainable growth)。节约资源(resource saving)。充分利用地方材料，尽量少用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃
4、物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。节约能源(energy saving)。采用低能耗、无环境污染的生产技术，优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。健康(healthy)。材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料，如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等。同时要开发对人体健康有益的材料功能，如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。环保(environmental protection)。产品可再生循环和回收利用，无污染废弃物以防止二次污染。2 材料的基本性质1 材料的基本物理性质（P5）材料的密度、表观密度与堆积密度 材
5、料的密实度与孔隙率2 与水有关的性质（P7）1 材料的吸水性与吸湿性吸水性：吸水率吸湿性：含水率2 材料的耐水性(抗水性) 软化系数3 材料的抗冻性水结冰时体积约增大 9，从而对孔隙产生压力而使孔壁开裂。冻融循环抗冻标号 D15(Dong)F15(Freeze)抗渗性渗透系数抗渗等级（抗渗标号 ） S(Shen) P(Permeate)影响因素：材料的组成与结构；材料孔隙率，材料温湿度、试件大小、试验条件等3 材料的基本力学性质（P10）1 材料的强度 (strength)材料的抗压、抗拉及抗剪强度材料的抗弯强度2 材料的弹性与塑性3 材料的脆性与韧性Error! Reference sour
6、ce not found.脆性：材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，材料突然破坏，而破坏时无明显的塑性变形的性质。韧性：材料在冲击、震动荷载作用下，能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不破坏的性质。4 材料的热工性质（P12 ）导热性、热膨胀、热容、热震性、蓄热性能等3 胶凝材料胶凝材料概念：在土木工程材料中，凡是经过一系列的物理、化学作用，能将散粒状或块状材料粘结成整体的材料，统称为胶凝材料。 Error! Reference source not found.气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，且只能在空气中保材或发展其强度。水硬性胶凝材料不仅在空气中，而且能更好的在水中硬化，并保
7、持、发展其强度。石膏（P29 ）石膏是一种气硬性无机胶凝材料，其主要化学成分是硫酸钙。 石膏胶凝材料的主要生产原料是二水石膏。在将原料加热时，不同的温度和不同的压力下得到石膏产品。石膏产品的结晶类型、结晶水含量不同，因而有不同的性能指标。原料包括天然二水石膏和化工废弃石膏。石膏品种：高强石膏、建筑石膏、可溶性硬石膏、不溶性硬石膏、高温煅烧石膏高强石膏 型半水石膏的晶粒较粗，也比较密，因此比表面积较小，将此种石膏加水硬化后，具有较高的密实度和强度，3 小时的抗压强度即可达到 924MPa，7 天抗压强度可达 15-40MPa，因此，将之称为高强石膏。高强石膏在应用中，一般用于强度要求较高的抹灰工
8、程，装饰制品和石膏板，加入防水剂后，还可用于温度较高的环境中，加入有机物如聚乙烯醇水溶液等可配制成粘结剂，其特点是无收缩。建筑石膏 型半水石膏的晶体较细，所以调制成一定稠度的浆体时，需水量也比型半水石膏的需水量大，导致建筑石膏的孔隙率也大，因而强度较低。在实际生产与工程中，建筑石膏的应用更广泛一些。建筑石膏的性能特点凝结迅速；孔隙率大，因而石膏制品孔隙率大，保温绝热性能好，吸音性强，吸水率大，抗渗性、抗冻性和耐水性差；建筑石膏硬化后体积略有膨胀，不会出现裂纹；颜色洁白，质感饱和。石膏的应用（P33）石膏制品的使用要点（1）石膏制品只适用于干燥环境中。（2）放射性核素限量不能超标。石灰（P37
9、）石灰也是人类使用较早的无极胶凝材料之一，其原料分布广泛，生产工艺简单，成本低廉，使用方便，所以在建筑工程上应用较广。建筑工程中所用的石灰，分成三个品种：建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。石灰熟化与硬化熟化 CaO+H2OCa(OH)2+6.49104J石灰的熟化特点：（1）大量放热 水化放热量大、速度快（2）体积增大 仅仅是固相体积的增加；（3）反应可逆硬化（1）结晶作用：浆体中的 Ca(OH)2 从溶液中结晶析出；（2）碳化作用：Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O熟石灰的技术性质(1)可塑性好，保水性好：直径约为 1m 的呈胶体分散状态的氢氧化钙，其表面吸
10、附一层较厚的水膜。(2)凝结硬化慢、强度低：石灰的结晶与碳化作用速度缓慢。 (3)耐水性差：氢氧化钙结晶易溶于水，软化系数近于零。 (4)体积收缩大：石灰浆硬化过程中，游离水大量蒸发 注意：生石灰熟化成消石灰时，固相体积增大。石灰的应用（P42）1石灰乳涂料将热化好的消石灰加入水稀释，直接用于室内墙壁和天棚的涂料。加入各种耐碱颜料，可变成彩色涂料。加入少量活性矿物材料 ，提高其耐水性。加入明矾，氯化钙，聚乙烯醇等减少涂层粉化2.石灰砂浆石灰膏+ 砂+水+拌制，既可用作砌筑砂浆又可用作抹面。石灰膏+ 纤维 +水拌制，多用于抹面。3.石灰土和三合土石灰土（石灰+粘土）和三合土（石灰+ 粘土+砂碱炸
11、渣等填料） ，多用于加固地面、密实地面，稳定地基。4制作硅酸盐制品将石灰与硅质材料磨细后，一起加压成型，再经过蒸汽养护，生成以水化硅酸钙为主要产物的砼混凝土。反应式如下： Ca(OH)2+SiO2+aH2OCaOSiO2aH2O硅酸盐砼混凝土制品有：灰砂砖、灰砂构件、加气砼混凝土等。5碳化石灰板将磨细生石灰、纤维状填料或轻质骨料搅拌成型，然后用 CO2 进行人工碳化，而形成的一种轻质板材。6用于惰性胶凝材料的激发剂，如 FA，slay 的激发等。7膨胀剂和静态爆破剂8. 木质素磺酸钙(木钙) 的原料石灰的使用范围及要点石灰制品只适用于干燥环境中。石灰的保水性、可塑性好，工程上常被用来改善砂浆的
12、保水性，以克服水泥砂浆保水性差的缺点。石灰凝结硬化速度慢、强度低、耐水性差。石灰的干燥收缩大，因此除粉刷以外，不宜单独使用。水玻璃(Water glass)（P44）一、水玻璃组成及分类水玻璃俗称为泡花碱，是一种易溶于水的碱金属硅酸盐，最常用的是硅酸钠和硅酸钾两种R2OnSiO2。( 又称钠水玻璃、钾水玻璃 )也可将二者按比例混合，又叫混合水玻璃。n：氧化硅与氧化钠的摩尔比，它被称为水玻璃的模数。工程所用水玻璃模数多在 2.43.3 之间。水玻璃分类1. 按模数大小：高模数水玻璃和低模数水玻璃2. 按碱金属氧化物：钾水玻璃、钠水玻璃和混合水玻璃；3. 按融制时的原料，特别是碱金属氧化物原料：纯
13、碱（碳酸盐）水玻璃和硫酸钠水玻璃；4. 改性水玻璃：掺有外加剂的水玻璃；5. 按水玻璃中二氧化硅含量多少，有中性和碱性水玻璃水解后都为碱性。水玻璃及其制品的特性粘结性能好；耐热性好，不燃烧耐酸性好；耐碱性和耐水性差模数越大，粘性越大，粘结性能越好，密度越大，粘结性能越好。水玻璃具有良好的粘结能力，硬化后的凝胶可以堵塞毛细管。硬化后的水玻璃，其主要成分为 SiO2，因此耐酸性很好。除氢氟酸、20以下的氟硅酸、热磷酸和高级脂肪酸以外，几乎在所有酸性介质中都有较高的耐腐蚀性。但注意它不耐碱性介质的腐蚀。水玻璃硬化后具有良好的耐热性能。若以石粉为填料，调成的水玻璃胶泥，其耐热度可达9001100 。而
14、配制的水玻璃混凝土，其耐热度与所用的骨料关系很大。幻灯片 37水玻璃的应用（P45）1涂刷土木工程材料表面可提高抗风化能力，并可掺入耐碱颜料。2 配制防水剂（与明矾、铜矾等调和） 、以及速凝剂（与高锰酸钾配合）等。3配制水玻璃矿渣砂浆，修补墙体裂缝。4用于加固土壤。5配制耐酸砼混凝土。6. 配制耐热砂浆和耐热混凝土。7. 陶瓷工业中。8. 防腐工程应用。 使用注意事项：1运输与存放的容器：不能用木质容器或用木塞：因为木材被碱性溶液浸蚀，使水玻璃着色而影响质量。不能用镀锌（Zn） ，因 Zn 太活泼，易与碱反应生成氢气。可用玻璃桶、铁桶、砼混凝土桶、塑料桶等。但不论何种容器，应注意密封，以防与 CO2和 H2O 反应，表面结皮。2水玻璃在+10下有结冰的可能，故应保持贮存处温度。3加入促硬剂（如 Na2SiF6）时应注意安全，NaSiF6 为白色结晶，在水玻璃工地易当成白糖或食盐。4不能长时间敞开有放，由于表面水分蒸发，表面易结皮，结皮又因沉降作用而沉淀，从而影响质量。模数大的水玻璃易结皮。镁质胶凝材料（菱苦土,氯镁水泥） （P46）
