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《建筑材料》
课程总结,第1章 石料与集料,1、岩石的组成与分类
2、石料的物理性质,密度:真实密度、表观密度、毛体积密度;孔隙率。,(1)物理常数,(2)吸水性,吸水率
饱水率
含水率,1.1 天然石料,3、石料的力学性质,(1)石料的抗压强度,(2)磨耗率,饱水抗压强度,影响因素。,4、石料的耐久性,(1)直接冻融法
(2)坚固试验法,5、石料的技术标准,每一类岩石又按其饱水极限抗压强度及磨耗率
指标分为四个等级。,1.2 集料,1、集料的物理性质
(1)物理常数
密度:表观密度、毛体积密度、表干密度、堆积密度;
空隙率;间隙率;棱角性。
(2)级配——级配参数、级配曲线、细度模数
(3)颗粒形状与表面特征
(4)含泥量和泥块含量,1)级配参数,2)细集料的细度模数,3)级配与细度模数,2、集料的力学性质,(1)压碎值,(2)磨光值,(3)冲击值,(4)磨耗值,石料抵抗压碎的能力,也是集料强度的相对指标。,石料抵抗轮胎磨光作用能力的指标。,石料抵抗冲击荷载的能力。,石料抵抗表面磨损的能力。,第2章 无机胶凝材料,2.1 石灰,1、石灰的生产、消化及凝结硬化,2、石灰的技术性质与技术标准要求,(1)石灰的生产
过火石灰,欠火石灰。,(2)石灰的消化
消化,陈伏。
(3)石灰的硬化
干燥硬化、结晶硬化,碳化硬化。,1、硅酸盐水泥定义、品种、生产等,2.2 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,2、硅酸盐水泥熟料的矿物组成和化学成分,生料主要化学成分:
熟料的矿物组成:
四种熟料矿物的技术特性
石膏,3、硅酸盐水泥的凝结硬化,凝结(初凝、终凝),硬化,凝结硬化过程(4个阶段),石膏的缓凝作用。,4、水泥石的腐蚀与防止
硬化水泥石的组成与结构
腐蚀类型
腐蚀原因
防止措施,1、混合料的定义、分类,2.3 混合材及掺混合材的通用硅酸盐水泥,2、掺混合材通用硅酸盐水泥熟料的特性,2.4 通用硅酸盐水泥的技术性质,氧化镁、三氧化硫含量
不溶物和烧失量
碱含量、氯离子含量,,物理性质,,化学性质,力学性质,密度与堆积密度
细度
标准稠度用水量
凝结时间——初凝时间,终凝时间
体积安定性
水化热,强度——强度等级,型号,第3章 水泥混凝土与砂浆,3.1 水泥混凝土的技术性质,◆新拌混凝土的工作性(和易性)
技术性质 ◆硬化混凝土的力学性质
◆硬化混凝土的变形特性
◆硬化混凝土的耐久性,,1、混凝土拌合物的施工和易性,(1)概念
流动性、捣实性、粘聚性、保水性。,(2)测定方法与评价指标
坍落度试验,坍落扩展法试验
维勃(VB)稠度试验,(3)影响和易性的主要因素,1)内因——组成材料的影响
单位用水量,水灰比,
砂率(合理砂率),
水泥品种和细度,集料,外加剂。,环境因素
时间,2)外因,2、混凝土的力学性能,(1)混凝土的强度
(2)影响混凝土强度的主要因素分析
(3)混凝土强度分布特征
强度特征参数——强度平均值、强度标准差、强度的变异系数;强度保证率。
(4)混凝土强度的评价方法,(1)混凝土的强度,1)抗压强度,①立方体抗压强度标准值,②强度等级,轴心抗压强度,3)弯拉强度(抗折强度),2)劈裂抗拉强度,立方体抗压强度,4)疲劳强度,(2)影响混凝土强度的主要因素分析,混凝土组成材料的影响,1)水泥的强度和水灰比,2)集料的特性,养护条件,1)温度,2)养护湿度,龄期,其它:外加剂、养护方式、施工方法等。,水灰比定则,3、硬化混凝土的变形特性,(1)非荷载作用变形
1)化学收缩
2)温度变形
3)干湿变形
(2)荷载的变形
1)混凝土在短期作用下的变形—— 弹性、塑性变形
2)混凝土在长期作用下的变形——徐变变形,4、硬化混凝土的耐久性,(1) 抗渗性
(2)抗冻性
(3)耐磨性
(4)抗化学侵蚀性
(5)碱-集料反应
(6)碳化
(7)钢筋锈蚀
(8)其他,3.2 普通水泥混凝土的配合比设计,(一)混凝土配合比设计的基本资料,(二)配合比表示方法,(三)配合比设计基本要求,(四)配合比设计的三个参数,以立方体抗压强度为设计目标的混凝土
配合比设计,1、原材料的选择和检测
(1)水泥
(2)粗集料
(3)细集料
(4)拌和水
(5)外加剂和掺合料,2、配合比设计的步骤,初步配合比,基准配合比,设计配合比,施工配合比,,,,根据经验公式和试验参数计算,,试拌,检验施工和易性,检验强度,根据现场砂石材料的含水量修正,初步配合比设计,1)计算混凝土的配制强度,2)选定单位用水量,3)计算水灰比W/C,并校核,4)计算单位水泥用量,并校核,5)砂率的确定,6)计算粗、细集料用量,绝对体积法,假定密度法。,3.4 砂浆,1、砌筑砂浆的技术性质,(1) 新拌砂浆的施工和易性,1)流动性
砂浆的流动性用稠度表示;测定指标:沉入量,mm;,2)保水性
用分层度表示。,(2)硬化后砂浆的抗压强度,2、砂浆的组成材料3、砌筑砂浆的配合比,第4章 沥青材料,4.1 石油沥青,1、化学元素,沥青质、胶质、芳香族、饱和分、蜡分。,3、胶体结构,溶胶型沥青、凝胶型沥青、溶-凝胶型沥青。,2、化学成分,主要元素为碳、氢。,4、石油沥青的技术性质,(1)物理性质,(2)路用性能 评价粘稠石油沥青的三大技术指标,1)粘滞性——标准粘度,针入度,软化点
2)低温性能——延度,脆点
3)感温性——软化点,针入度指数PI
4)粘附性
5)耐久性——老化后技术性质的变化,影响因素,评价方法
6)粘弹性——蠕变,应力松弛
7)其他性能,4.2 其他沥青,1、乳化沥青,定义,改性剂。,3、煤沥青,化学组成,技术标准,与石油沥青比较。,2、改性沥青,定义,组成材料等。,第5章 沥青混合料,5.1 沥青混合料的分类与组成结构,1、沥青混合料的分类,2、沥青混合料结构类型
悬浮密实结构、骨架空隙结构、骨架密实结构。,3、沥青混合料结构强度的影响因素,(1)沥青结合料的粘度,(2)沥青与矿料的化学性质,(3)矿质混合料的物理性能,(4)沥青用量和矿料的比表面积,(5)其他外部因素,5.2 沥青混合料的路用性能,,马歇尔试验—稳定度,流值,车辙试验—动稳定度(次/mm),1. 高温稳定性,2. 低温抗裂性,预估沥青混合料的开裂温度
低温蠕变试验
低温弯曲试验,水稳定性,耐老化性,耐疲劳性,浸水马歇尔试验—残留稳定度,冻融劈裂试验—残留强度比,4. 抗滑性,5. 施工和易性,,,,,3. 耐久性,影响各路用性能因素分析。,6、沥青路面使用性能的气候分区,1、热拌沥青混合料种类,3、密级配沥青混合料,(1)密级配沥青混凝土混合料技术标准,1)马歇尔试验配合设计技术标准,4)沥青混合料的水稳定性指标,3)沥青混合料的低温抗裂性指标,2)沥青混合料的高温稳定性指标,(2)密级配沥青混合料配合比设计方法—三个阶段,5.3 热拌沥青混合料,2、组成材料及质量要求,目标配合比设计,1)确定沥青混合料类型和设计矿料级配范围
2)原材料选择及检测
3)矿料组成设计
4)计算体积特征参数
5)确定最佳沥青用量
6)配合比设计检验,沥青混合料的体积特征参数,饱和度,密度,空隙率,矿料间隙率,理论最大密度 油石比,沥青含量,表观密度,毛体积密度 表干法、蜡封法、体积法,沥青的体
积百分率,,在沥青混合料的配合比设计时,沥青用量的变化对沥青混合料马歇尔试验结果有何影响?,第6章 建筑钢材,6.1 钢材的分类及其技术性质,1、分类,Ⅰ按化学组成分,Ⅱ按质量分:普通碳素钢,优质碳素钢, 高级优质钢。,Ⅲ按用途分:结构钢,工具钢, 特殊钢。,Ⅳ按冶炼时脱氧程度分,碳素钢,合金钢,沸腾钢(F),镇静钢(Z),半镇静钢(b),特殊镇静钢(TZ),2、力学性能
(1)抗拉性能——低碳钢的抗拉性能,Ⅰ弹性阶段,Ⅱ屈服阶段,Ⅲ强化阶段,Ⅳ颈缩阶段,(2)冲击韧性
(3)耐疲劳性
(4)硬度,3、工艺性能,冷弯性、可焊性等。,碳素结构钢的牌号,Q235-AF,表示屈服强度为235MPa,A级沸腾钢。,第7章 其他工程材料,7.1 无机结合稳定类混合料,定义、分类
石灰稳定土
水泥稳定土
石灰工业废渣稳定土
石灰粉煤灰简称为二灰,7.2 防水材料,定义、分类
依据防水材料的外观形态,防水材料可分为防水卷材、防水涂料、防水密封材料、刚性防水材料和堵止水材料等。,
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