土木工程材料.docx

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资源描述

1、。无机材料:1 金属材料:钢,铁,铝结构材料:用于梁,板,柱的材料产品规格,分类,技术要求,检验方法,验收规则,标志,运输和贮存土木工程材料的标准化的国家标准,美国 ASTM,德国 DIN,英国的 BS,日本的JIS,世界范围统一使用的 ISO 国际标准。目前我国常用的标准国家标准:1 强制性标准 GB,2 推荐性标准 GB/T行业标准:1 建工行业标准 JG,2 建材行业标准 JC,冶金行业标准 YB,交通行业标准 JT 等地方标准 DB 和企业标准 QB石灰石灰是在建筑工程上使用较早的矿物胶凝材料之一生石灰粉:由块状生石灰磨细生成。消石灰粉:将生石灰用适量水经消化和干燥而成的粉末,也称熟石

2、灰。石灰膏:将块状生石灰用过量水消化,或将消石灰粉和水拌和,所达到一定稠度的膏状物钙质消石灰粉,镁质消石灰粉,白云石消石灰粉石灰的特性:可塑性和保水性好在水泥砂浆中加入石灰浆,可使可塑性和保水性显著提高。由于生石灰常含有过火石灰,水化极慢,当生石灰变硬后才开始熟化,产生体积膨胀,会引起以变硬石灰体的鼓包和开裂。为了消除过火石灰的危害,须将石灰浆置于消化池中 2 至 3 周,即所谓陈伏。陈伏期间,石灰浆表面应保持一层水,隔绝空气,防止消石灰和氧气产生碳化反应。硬化缓慢硬化时体积收缩大硬化后强度低耐水性差石灰的的应用制作石灰乳涂料消石灰粉或消石灰砂浆掺大量水调制而成,可用于建筑室内墙面和顶棚粉刷。

3、掺入少量佛青颜料可使其呈纯白色,俗称刷大白。掺入 107 胶或少量水泥粒化高炉矿渣(或粉煤灰)可提高粉刷层的防水性。配置砂浆配制砂浆石灰浆和消石灰粉可以单独或与水泥一起配制成砂浆,前者称石灰砂浆,后者称为混合砂浆,用于墙体的砌筑和抹面。为了克服石灰浆收缩性大的缺点,配制时常要加入纸筋等纤维材料。拌制石灰土和石灰三合土消石灰粉与粘土拌和,称为灰土,若再加入砂即成三合土。灰土和三合土在夯实或压实下,密实度大大提高,而且在潮湿环境中,粘土颗粒表面的少量活性氧化硅和氧化铝与消石灰发生反应生成水硬性的水化硅和水化铝酸钙,使粘土的抗渗能力,抗压强度,耐水性得到改善。三合土和灰土主要用于建筑物基础,路面和地

4、面的垫层。石膏建筑石膏的特性1:凝结硬化快2 硬化时体积微膨胀3 硬化后孔隙率较大,表面密度和强度较低。4 隔热,吸声性良好5 防火性能良好6 具有一定的调温调湿性7 耐水性和抗冻性差8 加工性能好建筑石膏的应用:1 制备粉刷石膏粉刷石膏是由建筑石膏或由建筑石膏死烧石膏二者混合而成后掺入外加剂,细骨料等制成的气硬性凝胶材料。粉刷石膏按用图可分为面层粉刷石膏,底层粉刷石膏和保温层粉刷石膏2 建筑石膏制品纸面石膏板,空气石膏条板,纤维石膏板,石膏砌块,装饰石膏板,主要用作分室墙、内隔墙,吊顶和装饰水玻璃水玻璃具有良好的粘结性能水玻璃具有很强的耐酸性能,能抵抗多数无机酸和有机酸的作用水玻璃耐热温度可

5、达 1200 度,在高温下不会燃烧, , ,强度反而提高水玻璃硬化时析出的硅酸凝胶能堵塞材料的毛细孔隙,起到阻止水分渗的作用水玻璃的应用在天然石材,粘土砖,混凝土和硅酸盐制品表面,涂刷一层水玻璃,能提高制品的密实性,抗水性和抗风化能力、可制成铺砌耐酸板材,抹耐酸面层,浇筑耐酸地面和设备基础、耐酸露面及浇筑各种有耐酸要求的池、罐、贮槽。可制成耐热砂浆和耐热混凝土加入 2 至 5 种矾,可配置成各种快凝防水剂,以掺入到水泥砂浆或混凝土中,可堵漏。填缝及做局部抢修。水泥水泥是一种良好的矿物胶凝材料,它与石灰,石膏,水玻璃等气硬性胶凝材料不同,不仅能在空气中硬化也能在水中更好的硬化,并保持和发展其强度

6、,因此,水泥是一种水硬性凝胶材料水泥是制造各种混凝土,钢筋混凝土,和预应力钢筋混凝土构筑物最基本的组成材料,广泛用于各种建筑工程中,水泥的主要种类很多按化学成分可分为硅酸盐,铝酸盐,硫铝酸盐等多系列的产品硅酸盐系列水泥可分为常用水泥,和特种水泥常用水泥主要有:硅酸盐水泥,普通水、矿渣水泥火山灰水泥、粉煤矿水泥、复合水泥我国常用水泥的主要品种有硅酸盐水泥分为 1 级和 2 级(P. P.) 、普通硅酸盐水泥(P。O)矿渣硅酸盐水泥(P.S)火山灰水泥(P.P)粉煤灰水泥(P.F)复合水泥(P.C)水泥的生产硅酸盐水泥的基本特性基本上为水泥熟料所确定特性主要有矿渣水泥可在大面积混凝土工程中优先使用

7、,不宜用于有抗渗要求的混凝土工程可用于耐热混凝土工程中矿渣水泥水化硬化过程中,对环境的温度,湿度条件较为敏感。低温下凝结硬化缓慢,但在湿热条件下强度发展很快,故适于采用蒸汽养护。火山灰泥土在硬化过程中的干缩比较显著,在干热环境中易产生干缩裂缝。因品种硅酸盐水泥 普通水泥 矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 复合水泥主要特性1 凝结硬化快2 早期强度高3 水化热大4 抗冻性好5 干缩性小6 耐腐刑差7 耐热性差1 凝结硬化较快2 早期强度较高3 水化热较大4 抗冻性较好5 干缩性较小6 耐蚀性较差7 耐热性较差1 凝结硬化慢2 早期强度低,后期强度增长较快3 水化热较低4 抗冻性差5 干缩性大6

8、耐蚀性较好7 耐热性好8 泌水性大1 凝结硬度慢2 早期强度低,后期强度增长较快3 水热性较低4 抗冻性差5 干缩性大6 耐蚀性较好7 耐热性较好8 抗渗性较好1 凝结硬化慢2 早期强度低,后期强度增长较快3 水热性较低4 抗冻性差5 干缩性较小,抗裂性较好6 耐蚀性较好7 耐热性较好与所掺两种或两种以上混合材料的种类,掺量有关,其特性基本上与矿渣水泥,火山灰水泥,粉煤灰水泥的特性相似此使用时须加强养护,使其在较长时间内保持潮湿状态,宜用于有抗渗要求的混凝土工程。粉煤灰水泥实质上就是一种火山灰水泥,水化硬化过程及其他诸方面性能和火山灰水泥极为相似粉煤灰水泥的主要特性是干缩性较小,抗裂性较好。配

9、制成的混凝土和易性较好影响常用水泥性能的因素1 水泥的组成成分及各组分的比例是影响水泥性能的最主要因素、 、2 水泥细度的影响:颗粒越细,水化硬化加快,但是会增加磨细的能耗和成本,且不宜久存还会产生较大收缩3 养护条件的影响(温度、湿度)缺少水分会停止水化,可能产生裂缝,温度升高,水化加快,早期强度发展加快,温度降低是,水化变慢, ,不过也能达到较高强度。4 龄期的影响:一般在 28d 内强度发展较快,28d 后显著减慢。水泥强度增加是随时间延续5 搅拌用水量的影响:增加拌水用量会是强度降低,同时增加水泥凝结时间6 贮存条件的影响:应避免受潮,同时水泥的有效贮存期为 3 个月。凝结时间:六大常

10、用水泥的出凝时间不得早于 45min:硅酸盐水泥的终凝时间不得迟于 6.5h;其他五类水泥的终凝时间不得迟于 10h常用水泥的选用混凝土工程特点及所处环境条件 优先选用 可以选用 不宜选用1 在一般气候中的混凝土 普通水泥 矿渣水泥、火山灰水泥粉煤灰水泥、复合水泥2 在干燥环境中的混凝土 普通水泥 矿渣水泥 火山灰水泥粉煤灰水泥3 在高湿度环境中或长期处于水中的混凝土矿渣水泥、火山灰水泥粉煤灰水泥、复合水泥普通水泥普通混凝土4 厚大体积的混凝土 矿渣水泥、火山灰水泥粉煤灰水泥、复合水泥普通水泥 硅酸盐水泥1 要求快硬、高强(C40)的混凝土硅酸盐水泥 普通水泥 矿渣水泥、火山灰水泥粉煤灰水泥、

11、复合水泥2 严寒地区的露天混凝土、寒冷地区处于水位升降范围内的混凝土普通水泥 矿渣水泥(强度等级32.5)粉煤灰水泥、火山灰水泥3 严寒地区处于水位升降范围内的混凝土普通水泥(强度等级42.5)矿渣水泥、火山灰水泥粉煤灰水泥、复合水泥4 有抗渗要求的混凝土 普通水泥火山灰水泥矿渣水泥5 有耐磨性要求的混凝土 普通水泥硅酸盐水泥矿渣水泥(强度等级32.5)火山灰水泥、粉煤灰水泥6 受侵蚀性介质作用的混凝土矿渣水泥、火山灰水泥粉煤灰水泥、复合水泥硅酸盐水泥、普通水泥水泥的体积安定性。如果水泥硬化产生不均匀的体积变化,会使水泥混凝土产生膨胀性裂缝引起水泥体积安定性不良的原因水泥中含有过多游离氧化钙、

12、游离氧化镁,或者水泥粉磨时石膏掺量过多。高铝水泥的主要特性1:快凝早强,1d 强度可达最高强度的 80%以上,后期强度增长不明显。2:水化热大,且放热量集中,1d 内即可放出水化热总量的 70%至 80%。3:抗硫酸盐性能很强,但抗碱性较差。4:耐热性好,高铝水泥混凝土在 1300还能保持 53%的强度。5:长期强度略有降低的趋势高铝水泥主要用于紧急军事工程(如筑路、桥) 、抢修工程等。不宜用于大面积混凝土工程,也不能用于长期承重结构及高温高湿环境中的工程。还应注意,不能用蒸汽养护。混凝土混凝土是由胶结材料将天然的或人工的骨料粒子或碎片聚焦在一起,形成坚硬的整体,并具有强度和其他性能的复合材料

13、混凝土按所用胶结材料可分为:水泥混凝土、沥青混凝土、硅酸盐混凝土、聚合物胶结混凝土、聚合物浸渍混凝土、聚合物水泥混凝土、水玻璃混凝土、石膏混凝土、硫磺混凝土等多种。混凝土按表观密度大小,可分为三大类:干表观密度大于 2600kg/m的重混凝土干表观密度为 2000 至 2500kg/m的普通混凝土、干表观密度小于 1950kg/m的轻混凝土。混凝土按施工工艺可分为:泵送混凝土、喷射混凝土、真空脱水混凝土、造壳混凝土、碾压混凝土、压力罐浆混凝土、热拌混凝土、太阳能养护混凝土等。混凝土按用途可分为:防水混凝土、放射线混凝土、耐酸混凝土、装饰混凝土、耐火混凝土、不发火混凝土、补偿收缩混凝土、水下浇筑

14、混凝土等多种。混凝土按掺合料可分为:粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、磨细高炉矿渣混凝土、纤维混凝土等多种。混凝土还可按抗压强度分为:低强混凝土(抗压强度小于 30mpa) 、中强混凝土(抗压强度 30 至 60MPA) ;按每立方米水泥用量又可分为:贫混凝土(水泥用量不超过 170kg)和富混凝土(水泥用量不小于 230kg)等混凝土的组成材料主要是水泥、水、细骨料和粗骨料,有时还常包括适量的掺合料和外加剂。砂、石对混凝土起骨架作用,水泥和水组成水泥浆。在混凝土拌合物中,水泥浆起润滑作用,赋予混凝土拌合物流动性,便于施工:在混凝土硬化后起胶结作用,把砂、石骨料胶结成为整体,使混凝土产生强度,成为坚硬

15、的人造石材。水泥强度等级的选择,应与混凝土的设计强度等级相适应。若用低强度等级的水泥配制高强度等级混凝土,不仅会使水泥用量过多,还会对混凝土产生不利影响,因此,根据经验一般以选择的水泥强度等级标准值为混凝土强度等级标准值的1.5 至 2 倍。混凝土骨料,粒径大于 5mm 的称为粗骨料,粒径小于 5mm 的称为细骨料。细骨料一般由天然岩石长期风化等自然条件形成的天然砂,根据产源可分为河砂、海砂和山砂 3 类。粗骨料有碎石和卵石两种粗、细骨料的总体积一般占混凝土体积的 60%至 80%。含泥量是指骨料中粒径小于 0.08mm 颗粒的含量。骨料中的泥颗粒极细,会粘附在骨料表面,影响水泥石与骨料之间的

16、胶结能力。而泥块会在混凝土中形成薄弱部分,对混凝土的质量影响更大。普通混凝土用粗、细骨料中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、炉渣、煤块等杂物,并且骨料中所含硫化物、硫酸盐和有机物等的含量要符合表 4.2 的规定。骨料中有害物质含量限值项目 质量要求硫化物及硫酸盐含量(折算成 SO,按质量计) ,%砂和石 1.0有机物含量(用比色法试验) 砂和卵石颜色不应深与标准色,如深于标准色,则应按水泥胶砂强度试验方法(砂)或配制成混凝土(卵石)进行强度对比试验,抗压强度比不应低于 0.95云母含量(按质量计)% 砂 2.0轻物质含量(按质量计)% 砂 1.0骨料的坚固性,按标准规定是用硫酸钠溶液检验,试验经

17、 5 次循环后其质量损失应符合表 4.3 的规定。骨料坚固性指标在严寒及寒冷地区室外使用,并经常处于潮湿或干燥交替状态下的混凝土经循环后质量损失8其它条件下使用的混凝土经循环后的质量损失10级配和粗细程度、骨料的级配,是指骨料中不同粒径颗粒的分布情况。良好的级配应当能使骨料的空隙率和总表面积较小,使水泥用量较少,还可以提高混凝土的密实度、强度及其他性能。若骨料的粒径分布在更多的尺寸范围内,则空隙率就更小了、骨料的粗细程度,是指不同粒径的颗粒混在一起的平均粗细程度。相同质量的骨料,粒径小,总表面大,粒径大,总表面积小,因而大粒径的骨料所需包裹其表面的水泥浆量就少。即相同的水泥浆量,包裹在大粒径骨

18、料表面的水泥浆层就厚,便能减少骨料间的摩擦。配制混凝土时宜优先选用级砂:当采用区砂时,应提高效率,并保持足够的水泥用量,以满足混凝土的和易性;当采用区砂时,宜适当降低砂率,以保证混凝土强度。细度模数越大,表示砂越粗。普通混凝土用砂的细度模数范围一般为 3.7 至1.6,3.7 至 3.1 为粗砂,3.0 至 2.3 为中砂,2.2 至 1.6 为细砂、配制混凝土宜优先选用中砂。1.5 至 0.7 的砂为特细砂,配制混凝土时要作特殊考虑。砂的细度模数并不能反映其级配的优势,配制混凝土时必须同时考虑砂的颗粒级配和细度模数。石子的颗粒配级和最大粒径石子的级配分为连续粒级和单粒级两种,石子的级配通过筛分试验确定。

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