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1、房建专业基础知识整理与总结房建专业基础知识整理与总结第二章:建筑材料第二章:建筑材料一、建筑材料:一、建筑材料:A、广义:建筑材料不仅包括构成建筑物或构筑物本身所使用的材料,还包括配套工程所需设备和器材,以及在建筑施工过程中使用和消耗的材料。B、狭义:指建筑材料主要是构成建筑物或构筑物本身的材料。二、建筑材料按化学成分划分:二、建筑材料按化学成分划分:无机材料、有机材料、复合材料。无机材料:A、金属材料;B、非金属材料:天然石材、烧纸制品、玻璃及熔融制品、胶凝材料、混凝土及硅酸盐制品。有机材料:A、植物材料;B、沥青材料;C、合成高分子材料。三、建筑材料的物理性质:三、建筑材料的物理性质:1、
2、密度:材料在绝对密实状态下,单位体积的质量,称为材料的密度。P=m/v(p 材料的密度,m 材料在干燥状态下的质量,v 材料在绝对密实状态下的体积)2、表观密度:工程中常用的散粒状材料,因孔隙很小,可不比磨成细粉,直接采用排水法测得颗粒体积,称为绝对密实体积的近似值。用绝对密实体积的近似值计算的密度,称为表观密度。3、体积密度:材料在自然状态下,单位体积的质量,称为材料的体积密度。4、堆积密度:散粒状材料或粉末状、颗粒状材料在堆积状态下,单位体积的质量。5、密实度:密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程度。D=V/V。100%6、孔隙率:指材料体积内,孔隙体积占材料在自然状态下总体积的百分率
3、。7、填充率:指散粒材料的堆积体积中,被其颗粒所填充的程度。8、空隙率:指散粒材料的堆积体积中,颗粒之间的空隙体积占材料堆积体积的百分率。9、材料与水有关性质:材料与水接触时,根据其是否被水所湿润,可将材料分为亲水性材料和憎水性材料。A、亲水性:当湿润角90时,材料称为亲水性材料(如混凝土、砖、石、木材等);B、憎水性:当湿润角90时,材料称为憎水性材料(憎水性材料具有较好的防水性防潮性,常用作防水材料)。C、吸水性:材料在水中吸收水分的性质,称为吸水性。W 质=M 湿M 干 100%M 干W 质材料的质量吸水率,M 湿材料吸水饱和后的质量,M 干材料干燥状态下的质量。10、吸湿性:材料在空气
4、中吸收水分的性质,称为吸湿性。11、耐水性:材料长期在饱和水的作用下不破坏、其强度也不显著降低的性质,称为材料的耐水性。(工程中将 K软 0.85 的材料称为耐水 软化系数 K软 K软 =f 饱/f 干 12、导热性:材料传导热量的性质称为材料的导热性。一般非金属材料绝热性优于金属材料,而导热性则比金属材料差;相反,金属材料的导热性优于非金属材料,绝热性比非金属材料差。四、材料的力学性质四、材料的力学性质1、强度:材料在外力(荷载)作用下,抵抗破坏的能力称为材料的强度。根据外力作用方式不同,材料的强度分为:抗压强度、抗拉强度、抗弯(折)强度、抗剪强度。2、强度等级是以强度为主要指标的材料,按其
5、强度的高低划分为若干等级。3、比强度:比强度是评价材料是否轻质高强的指标。4、弹性:材料在外力作用下产生变形,当去掉外力后,变形能完全恢复的性质称为材料的弹性。单纯的弹性变形的材料是没有的。5、塑性:材料在外力的作用下产生变形,去掉外力后,材料仍保持变形后的形状和尺寸的性质,称为材料的塑性。6、脆性:材料在外力作用下,未发生显著变形而突然破坏的性质。7、韧性:材料在冲击、振动荷载作用下,能承受较大的变形而不发生突发性破坏的性质,具有这种性质的材料称为韧性材料。8、材料的耐久性:材料在长期使用过程中,抵抗各种因素的作用而不破坏,保持其原因性质的能力。五、胶凝材料:五、胶凝材料:能将块状、散粒状材
6、料黏结为整体的材料。1、胶凝材料按其化学成分可分为:无机胶凝材料和有机胶凝材料。2、无机胶凝材料根据硬化的条件不同分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。3、气硬性胶凝材料:指只能在空气中凝结、硬化,保持和发展其强度的胶凝材料(一般只用于工地上或干燥环境,不宜用于潮湿环境或水中)。4、水硬性胶凝材料:指不仅能在空气中硬化,而且能更好地在水中凝结、硬化,保持和发展其强度的胶凝材料。5、气硬性胶凝材料:A、石灰:1、生石灰在熟化过程中会放出大量的热量;2、为了消除过火石灰在使用中造成的伤害,石灰膏应在储灰坑中存放半个月以上,方便使用,这一过程称为“陈伏”;3、石灰的特性:a、良好的保水性;b、凝结硬化
7、慢、强度低;c、吸湿性强;d、体积收缩大(这是石灰最主要的特性);e、耐水性差。B、石膏的特性:1、凝结硬化快(初凝时间为 3min。终凝时间为30min);2、具有一定的调湿性;3、孔隙率大,体积密度小,保温、吸声性能好;4、耐水性、抗冻性差;5、凝结硬化时体积微膨胀(石膏的主要特性);6、防火性好;7、装饰性好。C、水玻璃的特性:1、黏结力强;2、耐酸性好;3、耐热性好。6、水硬性胶凝材料:水泥(水泥浆体不但能在空气中硬化,还能更好地在水中硬化,保持并继续增长其强度)。A、硅酸盐系列水泥按其性能和用途不同,可分为:通用水泥、专用水泥和特性水泥三大类。(通用水泥是指大量用于一般土木工程的水泥
8、)B、通用硅酸盐水泥:以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。C、硅酸盐水泥 P.和 P.;普通硅酸盐水泥 P.O;矿渣硅酸盐水泥 P.SA 和 P.S.B;火山灰质硅酸盐水泥 P.P;粉煤灰硅酸盐水泥 P.F;复合硅酸盐水泥 P.C。D、硅酸三钙 C3S:水化速度快,水化热大,早期强度高,后期强度高;硅酸二钙 C2S:水化速度慢,水化热小,早期强度低,后期强度高;铝酸三钙 C3A:水化速度最快,水化热最大,早期强度高,后期强度低;铁铝酸四钙 C4AF:水化速度较快,水化热中,早期强度中,后期强度低。7、硅酸盐水泥的技术性质:A、细度:水泥细度是指水泥颗粒粗细的程度。
9、国家标准规定,水泥的表面积应大于 300m/mg。B、水泥的凝结时间可分为初凝时间和终凝时间。国家标准规定:硅酸盐水泥的初凝时间不得早于 45min,终凝时间不得迟于 390min。凡初凝时间和终凝时间不符合标准规定的均视为不合格品。C、水泥体积安定性:水泥的体积安定性是指水泥凝结硬化过程中,体积变化是否均匀的性质。引起水泥体积安定性不良的原因,一般是由于熟料中所含游离氧化钙、游离氧化镁过多或掺入的石膏过多等原因造成的。D、国家标准规定:游离氧化钙过多引起的水泥体积安定性不良可用沸煮法(分雷氏法和试饼法检验,在有争议时以雷氏法为准);若是因为游离氧化镁引起的水泥安定性不良可用压蒸发检验;石膏的
10、危害作用则需要长期浸泡在常温水中才能发现。E、体积安定性不合格的水泥为不合格,不得用于工程中。8、国家标准规定:用规定的方法制成的规格为 40mm40mm160mm 标准试件,在标准条件下(1d 内为 20+1,相对湿度 90%以上的养护箱中,1d 后放入 20+1的水中)养护,测定其 3d 和 28d 龄期时的抗折强度和抗压强度。硅酸盐水泥飞强度等级有 6 个。9、防止水泥腐蚀的措施:A、根据侵蚀环境特点,合理选用水泥品种;B、提高水泥石的密实度;C、在水泥表面加作保护层。10、硅酸盐水泥的特性及应用:A、凝结硬化快,强度高;B、抗冻性好;C、碱度高、抗碳化能力强度;D、干缩小;E、耐磨性好
11、;F、水化热高;G、耐腐蚀性差;H、耐热性差。11、普通硅酸盐水泥:A、国家标准规定:普通硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料,加入5%且20%的活性混合材料及适量石膏组成。B、凝结时间:初凝时间不小于 45min,终凝时间不大于600min。C、与硅酸盐水泥相比较,普通硅酸盐水泥早期硬化速度稍慢,强度略低,抗冻性、耐磨性及抗碳化性能稍差,抗腐蚀性稍好,水化热略有降低。12、通用硅酸盐水泥的特性和应用:水 泥 品 种硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥 特 性1、强度高;2、快硬早强;3、抗冻耐磨性好;4、水化热大;5、耐腐蚀性差;6、耐1、早期强度高;2、抗冻性较好
12、;3、水化热较大;4、耐腐蚀性较差;5、耐热性较差1、早期强度低,后期强度增长快;2、强度发展对温、湿度较敏感;3、水化热较大;4、耐软水、海水、硫酸盐腐蚀性好;1、抗渗性较好,耐热性不及矿渣水泥,干缩性大,耐磨性差;2、其他与矿渣水泥相1、干缩性较小;抗裂性较好;2、其他与矿渣水泥相同13、水泥的验收:A、硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥采用红色;矿渣硅酸盐水泥采用绿色;火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰质硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥采用黒字或蓝色。B、袋装水泥每袋净含量为 50kg,且不应少于标准质量的 99%;随机抽取 20 袋总质量应不少于 1000kg。C、化学指标、凝结时间、安定性、强度中任何一项
13、技术要求为不合格品。D、袋装水泥堆置高度一般不超过 10 袋,使用时应考虑先存先用的原则,存期一般不应该超过 3 个月。六、混凝土:六、混凝土:1、普通混凝土:在建筑过程中使用最多的是以水泥为胶凝材料,砂、石为骨料,加水并掺入适量外加剂和掺合料拌制的混凝土。2、混凝土按体积密度分:重混凝土,普通混凝土,轻混凝土。3、混凝土的特点:A、原材料来源广泛;B、性能可调整范围大;C、硬化前有良好的塑性;D、与钢筋有牢固的黏结性;E、有较高的强度和耐久性;F、耐火性好。G、混凝土不足之处:1、自重大;2、养护周期大;3、抗拉强度低;4、导热系数较大;5、硬化较慢;6、生产周期长。4、水泥、水、砂(细骨料
14、)、石(粗骨料)是普通混凝土的四种基本组成材料。混凝土中各组成材料的作用:水泥和水组成水泥浆,包裹在粗、细骨料的表面并填充在骨料空隙中,在混凝土硬化前,水泥浆起润滑作用,赋予混凝土拌合物流动性,在混凝土硬化后起胶结作热性较差5、耐热性较好;6、抗冻性、抗渗性较差同 适用范围1、高强混凝土;2、预应力混凝土;3、快硬早强结构;4、抗冻混凝土1、一般混凝土;2、预应力混凝土;3、地下与水中结构 4、抗冻混凝土1、一般耐热混凝土;2、大体积混凝土;3、蒸气养护结构;4、一般混凝土结构;5、一般耐软水、海水、硫酸盐腐蚀要求的混凝土1、水中、地下、大体积混凝土、抗渗混凝土;2、其他同矿渣水泥1、早期强度
15、要求较高的混凝土工程;2、其他用途与所掺主要混合材料的水泥类似不适用范围1、大体积混凝土;2、受腐蚀的混凝土;3、耐热混凝土,高温养护混凝土同左1、早期强度要求较高的混凝土;2、严寒地区及处在水位升降范围内的混凝土;3、抗渗性要求高的混凝土1、干燥坏境及处在水位变化范围内的混凝土;2、有耐磨要求的混凝土;3、其他同矿渣水泥1、抗碳化要求的混凝土;2、其他同火山灰质水泥;3、有抗渗要求的混凝土用,把砂石骨料胶结成为整体。砂和石子构成混凝土的骨架,起支撑作用及抵抗水泥浆的收缩作用,;砂石颗粒逐级填充,形成理想的密实状态,节约水泥浆的用量。5、水泥的强度等级:一般水泥强度等级为混凝土强度等级的 1.
16、52.0 倍为宜,原则上是高强度等级的水泥配制高强度等级的混凝土。6、细骨料砂,细骨料是指粒径小于 4.75mm 的岩石颗粒,通称为砂。砂的颗粒级配,级配好的砂应该是大粒径砂的空隙被中粒径的砂颗粒所填充,中粒径的砂的空隙被小粒径砂颗粒所填充。有级配良好的配砂制混凝土,不仅空隙率小节约水泥,而且提高了混凝土的密实度,混凝土的强度和耐久性提高了。7、粗细程度和颗粒级配的评定:细度模数 Mx越大表示砂越粗。按细度模数将砂划分为粗砂(Mx=3.73.1)、中砂(Mx=3.02.3)、细砂(Mx=2.21.6)三类。8、含泥量或泥块含量超量,可采用水洗的方法处理。9、砂的坚固性:天然砂可采用硫酸钠溶液法
17、进行试验;机制砂采用压碎指标。10、粗骨料:指粒径大于 4.75mm 的岩石颗粒,常分为碎石和卵石两类。卵石和碎石相比较,卵石的表面光滑,拌制的混凝土比碎石混凝土比碎石混凝土流行性较大,但与水泥砂浆黏结力差,故强度较低;而碎石表面粗糙,多菱角,在相同配合比的条件下,拌制的混凝土流动性较小,但表面积大,与水泥的黏结强度较高,所配混凝土的强度较高。11、石子(粗骨料)的最大粒径:石子的粒径为(520mm),石子最大粒径为 20mm。12、混凝土用的粗骨料,其最大粒径不得超过构件截面最小尺寸的四分之一,且不得超过钢筋最小间距的四分之三,对混凝土的实心板,骨料的最大粒径不宜超过板厚的三分之一,且不得超
18、过 40mm。13、粗骨料的强度有立方体抗压强度和压碎指标值两种。14、碎石和卵石的坚固性可采用硫酸钠溶液浸泡法来检测。15、混凝土外加剂:混凝土外加剂是指在混凝土拌和过程中加入的,用于改善混凝土性能的化学物质。其掺量不大于水泥的 5%。常用的外加剂:A、减水剂:指在混凝土拌合物流动性不改变的条件下,能显著减少其拌合水量的外加剂。(减水剂的效果:增大流动性、提高强度、节约水泥)B、早强剂:早强剂是能提高混凝土早期强度,并对后期强度无显著影响的外加剂。16、混凝土的技术性质:混凝土的技术性质包括混凝土拌合物的技术性质和硬化混凝土的技术性质两部分,混凝土拌合物的主要技术性质为和易性。和易性:A、和
19、易性包括流动性、黏聚性、保水性三个方面。B、和易性的评定:坍落度和坍落度扩展法和维勃稠度法来测定,坍落度值越大,流动性越大。17、水灰比:每立方米混凝土中水和水泥质量之比;砂率:每立方米混凝土中砂和砂石总质量之比。18、普通混凝土的技术性质:A、普通混凝土受压破坏的特点分为三种形式:一是骨料先破坏,二是水泥石先破坏,三是水泥石和粗骨料的结合发生破坏。水泥石与粗骨料结合面的黏结强度就成为决定普通混凝土抗压强度的主要因素。B、混凝土的抗压:立方体抗压强度;以边长为 150mm 的立方体试件,在标准养护条件下(温度 20+2,相对湿度大于 95%)养护 28d 进行抗压强度试验所测得的抗压强度值,称
20、为混凝土的立方体抗压强度,与 fcu表示。19、提高混凝土强度的措施:A、采用高强度等级的水泥或早强型水泥;B、采用低水灰比的干硬性混凝土;C、采用湿热处理养护混凝土;D、采用机械搅拌和机械振捣;E、掺入外加剂和活性矿物掺合料。七、建筑砂浆:七、建筑砂浆:1、建筑砂浆是由胶凝材料、细骨料、掺加料和水按一定比例配制而成。建筑砂浆主要起黏结、衬垫、传递荷载的作用。建筑砂浆分为:砌筑砂浆、抹面砂浆和特种砂浆。2、水泥是砂浆的主要胶凝材料;水泥强度等级应根据砂浆品种和强度等级进行选择,M15 及以下的强度等级的砌筑砂浆宜选用 32.5 级的通用硅酸盐水泥或砌筑水泥,M15 以上强度等级的砌筑砂浆宜选用
21、 42.5 级通用硅酸盐水泥。3、砌筑砂浆的技术性质:和易性:A、流动性:稠度测定仪测定,以沉入度(mm)表示;B、保水性:砂浆的保水性用保水率指标表示。4、砂浆的强度:砂浆的强度等级是以尺寸为 70.7mm70.7mm70.7mm 的立方体试块,在标准条件(水泥砂浆的温度为 20+2,相对湿度 90%以上,水泥混合砂浆为 20+2,相对湿度 60%80%)下养护 28d,由标准试验方法测得的抗压强度来确定。5、水泥砂浆按抗压强度可分为 7 个强度等级,以字母 M 为代号。6、水泥砂浆分为:A、不吸水基层:影响砂浆强度的主要因素与混凝土基本相同,即主要取决于水泥强度和水灰比。B、吸水基层八、墙
22、体材料:八、墙体材料:1、用于墙体的材料主要有砖、砌块和板材三大类。2、烧结普通砖的外形为直角六边形,其公称尺寸:240mm115mm53mm。3、烧结普通砖的质量等级分为:优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)三个质量等级。4、烧结多孔砖:孔洞率不小于 15%(即15%)的称为多孔砖,孔洞率等于或大于 35%称为空心砖。5、多孔砖和空心砖的应用:烧结多孔砖因强度较高,绝热性能优于普通砖,一般用于砌筑 6 层以下建筑物的承重墙。烧结空心砖主要用于非承重的填充墙和隔墙。九、建筑钢材:九、建筑钢材:1、钢材的缺点是易锈蚀,需经常维护,且耐火性差。2、建筑钢材的冶炼分为:转炉钢、平炉钢和电炉钢三种
23、。3、钢材按脱氧程度分为:沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢。4、刚按化学成分分为:碳素钢和合金钢。5、建筑钢材的主要技术性能:建筑钢材的主要技术性能包括力学性能和工艺性能。A、力学性能:1、拉伸性能:拉伸性能经历四个阶段:a、弹性阶段(弹性模量反映钢材抵抗弹性变形的能力,是钢材计算结构受力变形的重要指标);b、屈服阶段(屈服强度表示钢材在工作状态允许达到的应力值,是结构设计中钢材强度取值的依据);c、强化阶段;d、颈缩阶段。6、钢材硬度的测定方面常采用布氏法和洛氏法。7、钢材的冷加工强化处理:是指钢材在常温下进行冷拉、冷拔、冷轧、冷扭,使之产生塑性变形,从而提高其屈服强度,但钢材的塑性和韧
24、性降低,这个过程就叫钢材的冷加工强化处理。8、钢材的时效处理:是将钢筋冷加工处理后的钢材,在常温下存放 1520d,或加热至100200后保持一定时间(23h),其屈服强度、抗拉强度及硬度进一步提高,而塑性和韧性也进一步降低的过程。9、化学成分对钢材性能的影响:A、碳:碳是决定刚性能的主要元素;B、硅:是刚中的有益元素,是炼钢时作为脱氧剂而加入的。C、锰:也是炼钢时为了脱氧而加入的,是低合金钢的主要合金元素。D、硫、磷:是刚中的有害元素。磷会使刚的冷脆性显著增加;硫会引起刚起脆裂,起热脆性。E、氧、氮:是刚中的有害杂质。10、钢材牌号:Q 代表钢材的屈服点;钢材按硫、磷杂质的含量由多到少分为
25、A,B,C,D四个等级;按脱氧程度的不同分为:特殊镇静钢(Tz),镇静钢(z),半镇静钢(b)和沸腾钢(F)。11、热轧钢筋按其轧制外形分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋。带肋钢筋按肋纹的形状可分为月牙肋和等高肋。12、国家标准规定,热轧光圆钢筋的牌号是由 HPB 和屈服强度特征值组成,其中 H、R、B 分别为热轧、光圆、钢筋三个词英文首位字母。十、防水材料:十、防水材料:1、建筑工程防水技术按其构造做法可分为构件自身防水和防水层防水两大类。防水层的做法又可分为刚性防水和柔性防水。2、沥青属于憎水性有机胶凝材料。3、石油沥青中的组分有油分、树脂、地沥青质。油分赋予沥青流动性;树脂赋予沥青具有一定的
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