3.建设行业关键岗位培训(建筑材料)ppt

建设行业关键岗位培训公共基础理论知识--建筑材料主讲人：黎万才第三篇主要内容1.材料的基本性质2.胶凝材料3.混凝土4.砂浆5.墙体材料6.建筑钢材7.防水材料8.其他建筑材料1.建筑材料的基本性质本章内容1.基本物理性质2.基本力学性质3.材料的耐久性1.1基本物理性质密度、表观密度和堆积密度1.密度：在绝对密实状态下单位体积的质量。公式ρ=m/V(kg/cm3)或者(kg/m3)2.表观密度(天然密度)：在自然状态下单位体积的质量。公式ρ0=m/V0(kg/cm3)或者(kg/m3)3.堆积密度：在堆积状态(散状)下单位体积的质量。公式ρ0、=m/V0、(kg/cm3)或者(kg/m3)1.1基本物理性质密实度、孔隙率、填充率1.密实度：固体物质部分占总体积的比例。D=V/V0×100%2.孔隙率：空隙体积占总体积的比例P=(V0-V)/V0×100%=(1-ρ0/ρ)×100%：3.填充率：在堆积状态下单位体积的重量。D、=V0/V0、×100%常用建筑材料的密度、表观密度、堆积密度及孔隙率详见P137表1-1。：×1.1基本物理性质材料与水有关的性质1.亲水性：能被水湿透的性质。2.憎水性：不能被水湿透的性质。3.吸水性：材料在水中能吸收水分的性质，用吸水率表示W=(m1-m)/m×100%(m1为吸水饱和状态下的质量；m为干燥状态下的质量)。4.吸湿性：在潮湿的空气中能吸收水分的性质，用吸湿率表示W含=(m含-m)/m×100%(m含为含水时的质量；m为干燥状态下的质量)。1.1基本物理性质材料的耐水性1.抵抗水的破坏作用的能力。2.软化系数=σ吸/σ干σ吸材料在吸水饱和状态下的强度；σ干材料在吸水饱和状态下的。软化系数大于0.85的材料为耐水材。1.1基本物理性质材料的抗渗性和抗冻性1.抗渗性：抵抗压力水渗透的性质。2.抗冻性：在饱和状态下，能够承受多次冻融循环作用而不破坏的性质。1.1基本物理性质材料的热工性质性质1.导热性：传递热量的性质，用导热系数λ来表示。2.热容性：材料受热(或冷却)时能吸收(或释放)热量的性质，用比热容来表示。3.常用的导入系数和比热容详见P139表1-2。从表中可以看出，导入系数最大的是钢材，最小的密闭的空气。1.2基本力学性质材料的强度在外力作用下抵抗破坏的能力。分为抗压强度、抗拉强度、抗弯强度和抗剪强度。1.2基本力学性质材料的弹性和塑性1.弹性：在外力作用下产生变形，取消外力，恢复原样的性质称为材料的弹性。2.塑性：在外力作用下产生变形，取消外力，不能恢复原样的性质称为材料的塑性。1.2基本力学性质材料的脆性和韧性1.脆性：当外力达到一定的限度后，材料产生突然破坏的性质。2.韧性：但达到一定的限度后，材料不产生突然破坏的性质，而是能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏。1.3材料的耐久性材料的在工作环境的多种因素作用下不变质、不破坏，长久地保持其使用性能的能力。2.胶结材料本章内容1.石灰与石膏。2.水泥。2.胶结材料胶结材料分类1.有机胶结材料：如石油沥青，煤沥青以及天然和人造树脂。2.无机胶结材料气硬性材料：如石灰、石膏等。水硬性材料：如水泥。2.1石灰与石膏石灰(碳酸钙)的生产1.石灰的原料：石灰石(CaCO3)。2.石灰的生产：煅烧石灰石(温度达到900度)CaCO3→CaO+CO22.1石灰与石膏石灰(碳酸钙)的熟化过程生石灰的熟化：石灰加水。CaO+H2O→Ca(OH)2(释放热量)2.1石灰与石膏石灰(碳酸钙)的硬化过程石灰浆在空气中逐渐硬化，同时进行两个过程，一是结晶作用，二是碳化作用。1.结晶作用：石灰浆中的水分蒸发，氢氧化钙从饱和溶液中结晶析出。2.碳化作用：氢氧化钙与二氧化碳和水形成碳酸钙。Ca(OH)2+CO2+nH2O→CaCO3+(n+1)H2O2.1石灰与石膏石灰的技术性质1.良好的保水性和可塑性，生石灰熟化成石灰浆时，形成颗粒极细的呈胶粒体分散状态的氢氧化钙，表面体积大，可吸收大量的水分。2.凝结硬化慢、强度低。如1:3的石灰砂浆28d的强度只有0.2~0.5MPa。3.耐水性差，硬化的石灰，氢氧化钙结晶易溶于水。4.体积收缩大。2.1石灰与石膏石灰的应用1.石灰乳涂料和石灰砂浆。2.灰土和三合土。3.硅酸盐制品。2.1石灰与石膏石膏(硫酸钙)的生产和熟化过程1.石膏的原料：天然二水石膏(CaSO4.2H2O)2.石膏的生产：煅烧二水石膏(温度达到107~170度)。CaSO4.2H2O→CaSO4.1/2H2O+3/2H2O3.石膏的凝结硬化：石膏与适当的水拌合，开始形成可塑性浆体，但很快就失去塑性并产生强度。CaSO4.1/2H2O+3/2H2O→CaSO4.2H2O2.1石灰与石膏建筑石膏的技术性质1.凝结硬化快。2.多孔性。3.微膨胀性。4.耐火性。2.1石灰与石膏建筑石膏的用途1.室内抹灰。2.粉刷。3.建筑装饰制品。4.石膏板。2.2水泥通用硅酸盐水泥的生产1.原材料：石灰质原料(石灰岩、凝灰石和贝壳)、粘土原料(粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩等)、铁矿粉。2.生产工艺：详见P143图2-1。2.2水泥通用硅酸盐水泥的矿物成分1.硅酸三钙，含量36~60%。2.硅酸二钙，含量15~37%。3.铝酸三钙，含量7~15%。4.铁铝酸三钙，含量10~18%。2.2水泥通用硅酸盐水泥的混合材料1.活性混合材料：常用的有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料、粉煤灰等。2.非活性混合材料：2.2水泥通用硅酸盐水泥的组分详见P144表2-1。2.2水泥通用硅酸盐水泥的水化水泥加水后，其颗粒与水发生的水解或水化作用称为水化反应。2.2水泥通用硅酸盐水泥的凝结硬化水泥加水拌和后，水泥颗粒分散在水中形成水泥浆，水逐渐蒸发，水泥浆失去塑性，这就是水泥的凝结过程(初凝)；随着水化的不断进行，毛细孔越来越少，结构更加密实，水泥浆体逐渐产生强度而进入硬化阶段(终凝)。2.2水泥影响水泥硬化的因素熟料矿物的组成、水泥细度、养护湿度、养护温度、龄期。2.2水泥通用硅酸盐水泥的技术性质1.化学指标，详见P145表2-3。2.碱含量，小于6%。3.细度。4.标准稠度含水量。5.凝结时间。6.体积安定性。7.强度和强度等级。8.水化热。2.2水泥水泥石的腐蚀1.软水腐蚀。2.盐类腐蚀，硅酸盐腐蚀(膨胀性化学腐蚀)、镁盐腐蚀(溶解性腐蚀)。3.酸类腐蚀，碳酸腐蚀、一般酸的腐蚀。2.2水泥硅酸盐水泥的特性及应用1.强度高，可用于现浇钢筋混凝土板、梁、柱和预制混凝土构件，也可用于预应力混凝土和高强混凝土过程；2.水化热大、抗冻性好，适合用于严寒地区遭受反复冻融的工程。3.干缩小，耐磨性较好，可用于干燥环境的工程。2.2水泥硅酸盐水泥的特性及应用4.抗碳化性较好，可用于二氧化碳浓度较高的环境中。5.耐腐蚀性差，不能用于海港工程、抗硫酸盐工程。6.不耐高温，不适应于温度超过250度的工程。2.2水泥矿渣硅酸盐水泥的特性及应用1.凝结硬化速度慢，早期强度低，后期强度高。2.对温度湿度敏感性强。3.耐腐蚀性好，水化热小，耐热性好。4.抗碳化能力、抗冻性和保温性、抗渗性差。3.混凝土本章内容1.混凝土概述2.混凝土的组成材料3.混凝土的主要技术性质4.普通混凝土的配合比设计5.其他品种混凝土3.1混凝土概述混凝土分类(按表观密度分)1.重混凝土：表观密度大于2800kg/m3。2.普通混凝土：表观密度2000~2800kg/m3。3.轻混凝土：表观密度小于于2000kg/m3。3.1混凝土概述混凝土分类(按强度等级分)1.低强度混凝土：抗压强度小于30MPa。2.中强度混凝土：抗压强度30~60MPa。3.高强度混凝土：抗压强度大于60MPa。4.超高强混凝土：抗压强度100MPa以上。3.1混凝土概述混凝土分类(按所用胶凝材料分)1.水泥混凝土。2.硅酸盐混凝土。3.石膏混凝土。4.水玻璃混凝土。5.沥青混凝土。6.聚合物混凝土。7.树脂混凝土。3.1混凝土概述混凝土分类(按用途和功能分)1.结构混凝土。2.大体积混凝土。3.防水混凝土。4.耐热混凝土。5.膨胀混凝土。6.防辐射混凝土。7.道路混凝土。3.1混凝土概述混凝土分类(按浇筑方式分)1.预拌混凝土。2.现场搅拌混凝土。3.1混凝土概述混凝土分类(按施工方法分)1.泵送混凝土。2.喷射混凝土。3.碾压混凝土。4.挤压混凝土。5.离心混凝土。6.压力灌浆混凝土。3.1混凝土概述混凝土基本特性1.优点：原材料丰富、造价低廉，易加工成型、抗压强度高，耐久性和耐火性好。2.缺点：自重大，抗拉强度低，易开裂，导热系数大，保温隔热性能差，硬化较慢，生产周期长。3.2混凝土的组成材料水泥1.水泥品种选用，详见P150表2-6。2.水泥强度等级选用，水泥强度等级选用应与混凝土强度等级相适应。C30以下的混凝土，可选用32.5水泥。C30以上的混凝土，应选用32.5以上的水泥。注：至少要比混凝土强度等级高一级。3.2混凝土的组成材料细骨料(粒径0.15~4.75mm为细骨料，有河砂、山砂、海砂及人工砂)1.有害杂质含量限制：详见P153表3-1和3-2。2.颗粒级配和粗细程度：按细度模数分为粗砂、中砂、细砂和特细砂。3.砂子的坚固性(硬度)3.2混凝土的组成材料粗骨料(粒径大于4.75mm为粗骨料，有卵石和碎石)1.有害杂质含量限制：详见P156表3-5。2.颗粒形状及表面特征。3.最大粒径。4.强度。3.2混凝土的组成材料混凝土拌合及养护用水饮用水、地下水。3.2混凝土的组成材料混凝土外加剂1.减水剂：2.早强剂：3.引气剂。4.缓凝剂5.膨胀剂3.3混凝土的主要技术指标混凝土的和易性1.概念2.和易性的测定方法和指标（P163图3-2）。3.坍落度的选择。3.3混凝土的主要技术指标混凝土的和易性4.影响和易性的主要因素：水泥浆的数量、水泥浆的稠度、砂率、水泥品种、骨料、外加剂、环境温度、时间。3.3混凝土的主要技术指标混凝土的立方体抗压强度(fcu)1.按规定制作变长为150的立方体(标准试件)，在标准养护情况下，28d的强度。单位为MPa(N/mm2)。2.不同试件的强度换算系数详见P165表3-12。3.3混凝土的主要技术指标混凝土的立方体抗压标准强度(fcu,k)和强度等级1.按标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95%保证率的强度值。2.计算公式，fcu,k=fcu+1.65σ3.混凝土的立方体抗压标准强度(fcu,k)作为混凝土强度等级，用C表示，规范给定了十四个等级，即C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。3.3混凝土的主要技术指标影响混凝土强度的因素(混凝土破坏有三种情况，一是骨料先破坏，二是水泥石先破坏，三是水泥石与骨料结合部先破坏)。1.水泥的强度和水灰比W/C，水灰比与强度的关系(P166图3-5)。Fcu=αafce(c/w-αb)3.3混凝土的主要技术指标影响混凝土强度的因素(混凝土破坏有三种情况，一是骨料先破坏，二是水泥石先破坏，三是水泥石与骨料结合部先破坏)2.骨料级配：包括粗骨料的级配，砂率。3.养护条件及龄期。4.施工质量：包括配合比、振捣和养护。3.3混凝土的主要技术指标提高混凝土强度的措施1.选用高强度水泥。2.采用低水灰比的干硬性混凝土。3.加入外加剂和掺和料。4.采用湿热养护。5.改进施工工艺：如二次投料、高速搅拌、高频振捣、密实浇灌等。3.3混凝土的主要技术指标混凝土的耐久性(抗渗性)1.抗渗等级：P4、P6、P8、P10、P12，对应表示混凝土抵抗0.4、0.6、0.8、1.0