《建筑材料》复习资料.docx

建筑材料学复习

——南京农业大学工学院

第一章 建筑材料的基本性质 (选择、填空)
P6、几种密度之间的大小关系____________________（判断符号、大小）
注意定义细节
P8、材料与水有关的性质
（1）亲水性与憎水性：重点掌握——90   °
两种材料润湿边角图像：

亲水材料 憎水材料
（2）吸水性——用 表示
吸湿性——用 表示
（3）耐水性——用 表示
（4）抗渗性 抗渗等级符号—“Pn”
（5）抗冻性——用 表示

第二章 无机气硬性胶凝材料
石灰
·原材料：
·石灰生产（生石灰）方程式：
·石灰的熟化方程式：为了消除过火石灰的危害（过火石灰在石浆砂浆制作时尚未水化，将导致在硬化的石灰砂浆中继续水化成Ca(OH)2，产生体积膨胀，从而形成凸出放射状膨胀裂纹），生石灰熟化形成的石灰浆应在储灰坑中放置两周以上，这一过程称为石灰的“陈伏”。“陈伏”期间，石灰浆表面应保有一层水分，与空气隔绝，以免碳化。
·技术性质：（1）可塑性好(2)硬化慢、强度低
（3）硬化时体积收缩大（4）耐水性差，不易贮存
石膏
·主要技术性质
（１）凝结硬化速度快
（２）凝结硬化时的膨胀性
（３）硬化后的多孔性，重量轻，但强度低
（４）良好的隔热和吸音和“呼吸”功能
（５）防火性好，但耐水性差
（6）有良好的装饰性和可加工性

第三章：水泥
【通用硅酸盐水泥】
·原料
·组成：熟料、石膏（作用：调节水泥的凝结时间，减缓水泥水化作用）
【硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥】
P38表3-3
·硅酸盐水泥的技术性质注意点：
A、 凝结时间：初凝不早于45min，终凝不得迟于390min
初凝时间不合要求的水泥为废品；
终凝时间不合要求的水泥为不合格品。
原因：初凝时间过早，下一道工序无充足的施工时间。终凝时间过迟，会拖延整个工程的施工工期。
B、安定性—定义，不符合要求的为废品
P54习题3、4、5

第四章：混凝土
# 细骨料（砂）的粗细程度与颗粒级配
定义;粗细程度常用细度模量Mx表示
颗粒级配，即表示砂中大小颗粒的搭配比例。
在混凝土中砂粒之间的空隙是由水泥浆所填充，为达到节约水泥和提高强度的目的，就应尽量减小砂粒之间的空隙。要减小砂粒间的空隙，就必须有大小不同的颗粒搭配。
当砂中含有较多的粗粒径砂，并以适当的中粒径砂及少量细粒径砂填充其空隙，可使空隙及总表面积均较小，这样的砂比较理想，①不仅水泥浆用量较少，②而且还可提高混凝土的密实度与强度。
测定方法：筛分析 用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细
# 粗骨料——碎石、卵石
混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构物最小断面的短边长度的１／４；不得大于钢筋最小净距的 ３／４。另外还受搅拌机以及输送管道等条件的限制。（判断）
# 普通混凝土的技术性质（重点）
和易性
通常用流动性、黏聚性、保水性来表示。
测试和评定
A、坍落度法 将混凝土拌合物按规定方法装入标准圆锥筒中，逐层插捣并装满刮平后，垂直提起圆锥筒，混凝土拌合物由于自重将会向下坍落。量测坍落的高度（以毫米计），即为坍落度。坍落度越大，则混凝土拌合物的流动性越大。
B、维勃稠度法
# 混凝土的强度与强度等级
（１）抗压强度标准和强度等级值
①立方体抗压强度（fcu）
按照标准的制作方法制成边长为150ｍｍ的正立方体试件，在标准养护 条件（温度２０士2°Ｃ，相对湿度95％以上）下，养护至28ｄ龄期，按照标准的测定方法测定其抗压强度值，称为混凝土立方体抗压强度”（以fcu表示, 以Ｎ／ｍｍ2即 ＭＰa） 测定混凝土立方体试件抗压强度，也可以按粗骨料最大粒径的尺寸而选用不同的试件尺寸。但在计算其抗压强度时，应乘以换算系数，以得到相当于标准试件的试验结果:
对于边长为 100ｍｍ的立方体试件，换算系数为0.95；
边长为200ｍｍ的立方体试件，换算系数为1.05。
②立方体试件抗压强度标准值（fcu，k）
立方体抗压强度（fcu）只是一组混凝土试件抗压强度的算术平均值，并未涉及数理统计和保证率的概念。而立方体抗压强度标准值（fcu,k）是按数理统计方法确定，具有不低于９５％保证率的立方体抗压强度。
劈裂抗拉强度（fst）

混凝土强度公式：

式中fcu,0——混凝土28天抗压强度, ＭＰa；
fce——水泥的实际强度,ＭＰa；
Ｃ／Ｗ——灰水比；
Ｃ——每立方米混凝土中水泥用量, kg;
ｗ——每立方米混凝土中用水量, kg。
αa,αb为回归系数，与骨料品种、水泥品种有关，其数值可通过试验求得。《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2000）提供的αa 、αb 经验值为：
采用碎石：αa=0.46 αb＝0.07
采用卵石：αa=0.48 αb =0.33
龄期
在正常养护条件下，混凝土强度的增长遵循水泥水化历程规律，即随着龄期时间的延长，强度也随之增长。最初７～１４ｄ内，强度增长较快，２８ｄ以后增长较慢。但只要温湿度适宜，其强度仍随龄期增长。
普通水泥制成的混凝土，在标准养护条件下，其强度的发展，大致与其龄期的对数成正比（龄期不小于三天）

式中 fcu,n——nd龄期混凝土的抗压程度, MPa；
ｆcu,28—— 28ｄ龄期混凝土的抗压强度, MPa；
lgｎ、lg 28——ｎ（ｎ不小于3）和28的常用对数

实验条件对测试结果的影响：其中，试件形状产生的“环箍效应”，棱柱体强度较低。
# 混凝土的耐久性
是指在外部和内部不利因素的长期作用下，保持其原有设计性能和使用功能的性质。
抗碳化功能 定义：

碱-骨料反应 定义：

#混凝土外加剂
引气剂 主要功能：①改善混凝土拌合物的和易性；
②提高混凝土耐久性。
速凝剂
防冻剂 前期：
后期：
絮凝剂 又称
适用于水下施工。
泵送剂（选择、填空）
混凝土的质量控制与评定
混凝土强度的波动规律——正态分布
在一定施工条件下，对同一种混凝土进行随机取样，制作ｎ组试件（ｎ≥２ ５），测得其２8ｄ龄期的抗压强度，然后以混凝土强度为横坐标，以混凝土强度出现的概率为纵坐标，绘制出混凝土强度概率分布曲线。实践证明，混凝的强度分布曲线一般为正态分布曲线。

混凝土质量评定的数理统计方法

（１）混凝土强度平均值（ ）
混凝土强度平均值可按下式计算：

式中：
ｎ——混凝土强度试件组数；
fcu,i—混凝土第ｉ组的抗压强度值。
２）混凝土强度标准差（σ）
混凝土强度标准差又称均方差，其计算式为：

标准差σ是正态分布曲线上拐点至对称轴的垂直距离，可用以作为评定混凝土质量均匀性的一种指标。

３）变异系数（Ｃv）
变异系数又称离差系数，其计算式如下：

由于混凝土强度的标准差（σ）随强度等级的提高而增大，故可采用变异系数（Ｃv）作为评定混凝土质量均匀性的指标。Ｃv值愈小，表示混凝土质量愈稳定；Ｃv值大，则表示混凝土质量稳定性差。
• 混凝土配制强度
为了保证工程混凝土具有设计所要求的95％强度保证率，在进行混凝土配合比设计时，必须使混凝土的配制强度大于设计强度（fcu,ｋ）。
混凝土配制强度可按下式计算（JGJ55-2000）：

式中
fcu,0——混凝土配制强度（MPa）；
fcu,k——设计的混凝土强度标准值（MPa）；
σ——混凝土强度标准差（MPa）．
普通混凝土配合比设计（必考）
混凝土配合比设计的步骤
1、设计的基本资料
①混凝土的强度等级、施工管理水平，
②对混凝土耐久性要求，
③原材料品种及其物理力学性质，
④混凝土的部位、结构构造情况、施工条件等。
2、初步配合比计算
（１）确定试配强度（fcu,0）

２）计算水灰比 （W/C）
根据强度公式计算水灰比：

式中fcu,0——混凝土试配强度, ＭＰa；
fce——水泥28d的实测强度,ＭＰa；
αa,αb—回归系数，与骨料品种、水泥品种有关，其数值可通过试验求得。
《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2000）提供的αa 、αb 经验值为：
采用碎石：αa=0.46 αb＝0.07
采用卵石：αa=0.48 αb =0.33
（３）选定单位用水量（ｍw0）；用水量根据施工要求的坍落度和骨料品种规格选用

| 注：①本表用水量系采用中砂时的平均取值，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5~10㎏，采用粗砂则可减少5～10㎏。
| ②掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。
| ４）计算水泥用量（ｍc0）
根据已确定的 W/C和ｍw0，可求出ｌm3混凝土中水泥用量ｍc0：

| 为保证混凝土的耐久性，由上式得出的水泥用量还应大于表4－8 规 定的最小水泥量。如算得的水泥用量小于表4－8规定值，应取规定的最小水泥用量值。
（５）选择合理的砂率值（βs）
合理砂率可通过试验、计算或查表求得。
试验是通过变化砂率检测混合物坍落度，能获得最大流动度的砂率为最佳砂率。 也可根据骨料种类、规格及混凝土的水灰比，参考表4-11 选用。
（6）计算粗、细骨料用量
①重量法（假定表现密度法）应按下式计算：
ｍc0＋ｍg0＋ｍs0＋ｍw0＝ ｍcp

②当采用体积法（绝对体积法）时，应按下式计算：

通过以上计算，得出每立方米混凝土各种材料用量，即初步配合比计算完成
P108习题6、7、8、24
第五章 砂浆
砂浆胶凝材料中-水泥-代号“M”
·新拌砂浆的主要技术性质
和易性：流动性、保水性
流动性大小用“砂浆稠度测定仪”测定
·硬化后砂浆主要技术性质
试件70.7mm*70.7mm*70.7mm

第六章 建筑钢材
·技术性质——冷弯性能（常温）
·化学成分----掌握磷、硫（热脆性）
·时效处理：（定义）将经过冷加工后的钢材，在常温下存放15~20天，或加热至1000-200℃并保持2小时左右，其屈服强度、抗拉轻度及硬度进一步提高，这个过程称为时效处理。前者称为自然时效，后者称为人工时效。
·主要钢种
碳素结构钢的牌号分为Q195、Q215、Q235、Q275由屈服强度的子母Q、屈服强度特征值、质量等级符号（A、B、C、D好）、脱氧程度符号（F、Z、TZ）等四个部分顺序组成。
如：Q235-A·F表示次碳素结构钢是屈服强度为235MPa的A级沸腾钢。

第七章 墙体、屋面及门窗材料
【砖】
尺寸：240mm*115mm*53mm
每一1立方米砖砌体需要砖512块（砌筑用灰缝的厚度10mm，则4块砖长，8块砖宽，16块砖厚）
等级表示：MU30、MU25------MV10五个等级
缺陷指标：1、泛霜。（可溶性无机盐）盐类溶出结晶膨胀，造成表面粉化剥落，内部孔隙大（优质砖没有），抗冻性下降。
2、烧结砖的石灰爆裂。
3、欠火砖和过火砖。

第九章 防水材料
【石油沥青】
主要技术性质：
评价石油沥青性能最常用的经验指标：针入度、软化点、延度
1、粘滞性。用针入度表示，是在温度25℃，以附重100g的标准针，经5s沉入 沥青试样中的深度，每深1\10mm，定为1度。符号P（25℃，100g,5s）
2、塑性。用延度表示，愈大愈好。沥青延度是把沥青试样制成∞字形标准试模（中间最小截面积为1平方厘米）在规定速度（每分钟5m）和规定温度（25℃）下拉时的长度，以cm为单位。
3、大气稳定性，是指石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素的长期综合作用子下抵抗老化的性能。石油沥青的大气稳定性常以蒸发后针入度比来。