《建筑材料》課程學習5

　　第五章混凝土

　　本章主要了解普通混凝土的組成材料、主要技術性能和影響性能的因素，重點掌握普通混凝土配合比設計的方法。

　　一、概述

　　混凝土是由膠凝材料、顆粒狀的粗細骨料和水（必要時摻入一定數量的外加劑和礦物混合材料）按適當比例配制，經均勻攪拌、密實成型，并經過硬化后而成的一種人造石材。土木建筑工程中，應用最廣的是以水泥為膠凝材料，以砂、石為骨料，加水拌制成混合物，經一定時間硬化而成的水泥混凝土。

　　1、混凝土的分類：

　?。?）按膠結材料分：水泥混凝土、石膏混凝土、瀝青混凝土及聚合物混凝土等。

　?。?）按表觀密度分：重混凝土、普通混凝土、輕混凝土及特輕混凝土。

　?。?）按性能與用途分：結構混凝土、水工混凝土、裝飾混凝土及特種混凝土。

　?。?）按施工方法分：泵送混凝土、噴射混凝土、振密混凝土、離心混凝土等。

　?。?）按摻合料分：粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、磨細高爐礦渣混凝土、纖維混凝土等。

　　2、混凝土的特點：

　　優點：（1）使用方便；（2）價格低廉；（3）高強耐久；（4）性能易調；（5）有利環保。

　　主要缺點：自重大、抗拉強度低、呈脆性、易裂縫。

　　二、組成材料

　　基本材料是：水泥、水、砂子和石子。砂石主要起骨架作用；水泥加水形成的水泥漿，在硬化前起潤滑作用，硬化后起膠結作用。

　　1、水泥：根據工程性質、部位、施工條件、環境狀況等，依據水泥特性選擇水泥品種。一般水泥強度等級標準值為混凝土等級標準值的1.5~2.0倍。

　　2、骨料：按骨料粒徑分為粗骨料（粒徑大于5mm）和細骨料（粒徑小于5mm）。

　　在行業標準中，從泥和泥塊含量、有害物質含量、堅固性、堿含量、級配和粗細程度、骨料的形狀和表面特征和強度等方面對砂石提出了明確的技術質量要求。

　　3、混凝土用水

　　基本質量要求是：不能含影響水泥正常凝結與硬化的有害雜質；無損于混凝土強度發展及耐久性；不能加快鋼筋銹蝕；不引起預應力鋼筋脆斷；保證混凝土表面不受污染。

　　4、混凝土外加劑

　　是指在拌制混凝土過程中，根據不同的要求，為改善混凝土性能而摻入的物質。其摻量一般不大于水泥質量的5%（特殊情況除外）。

　　外加劑按其主要功能，一般有減水劑、引氣劑、早強劑、緩凝劑、速凝劑、膨脹劑、防凍劑、阻銹劑等。

　　四、普通混凝土的主要技術性能

　　1、新拌混凝土的和易性

　　新拌混凝土是指將水泥、砂、石和水按一定比例拌合但尚未凝結硬化時的拌合物。

　　和易性是一項綜合技術性質，包括流動性、粘聚性和保水性三方面含義。流動性是指新拌混凝土在自重或機械振搗作用下，能產生流動，并均勻密實地填充模板各個角落的性能。粘凝性是指混凝土拌合物在施工過程中其組成材料之間有一定的粘聚力，不致發生分層和離析的現象，能保持整體均勻的性質。保水性是指新拌混凝土在施工過程中，保持水分不易析出的能力。

　　影響和易性的主要因素：（1）水泥漿的數量和水灰比；（2）砂率；（3）組成材料的性質；（4）時間和溫度。

　　2、混凝土強度

　　混凝土立方體抗壓強度（簡稱抗壓強度）是指按標準方法制作的邊長為150mm的立方體試件，在標準養護條件（溫度20±3℃，相對濕度大于90%或置于水中）下，養護至28天齡期，經標準方法測試、計算得到的抗壓強度值。用fcu表示。

　　非標準試件的立方體試件，其測定結果應乘以換算系數，換成標準試件強度值：邊長100mm的立方體試件，應乘以0.95；邊長200mm的立方體試件應乘以1.05。

　　普通混凝土劃分為C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、

　　C50、C55等11個等級。強度等級表示中的 "C"表示混凝土強度，"C"后邊的數值為抗壓強度標準值。影響抗壓強度的主要因素：（1）水泥強度等級和水灰比；（2）骨料的影響；

　?。?）齡期與強度的關系；（4）養護溫度和濕度的影響。

　　3、混凝土的變形性

　?。?）化學收縮：混凝土硬化過程中，水化形起的體積收縮。收縮量隨混凝土硬化齡期的延長而增加，但收縮率很小，一般在40d后漸趨穩定。

　?。?）溫度變形：溫度變化形起的。對大體積混凝土極為不利。

　?。?）干縮濕脹：處在空氣中的混凝土當水分散失時會引起體積收縮，稱為干縮；在受潮時體積又會膨脹，稱為濕脹。

　?。?）荷載作用下的變形

　　短期荷載作用下的變形-彈塑性變形和彈性模量：混凝土是一種非勻質材料，屬彈塑性體。彈性模量反映了混凝土應力-應變曲線的變化。

　　徐變：混凝土在持續荷載作用下，隨時間增長的變形。徐變有有利一面，也有不利一面。影響混凝土徐變的主要因素是水泥用量多少和水灰比大小。

　　4、混凝土的耐久性

　　即保證混凝土在長期自然環境及使用條件下保持其使用性能。常見的耐久性問題有：抗滲性、抗凍性、抗侵蝕性、碳化、堿-骨料反應等。

　　五、混凝土的質量控制與強度評定

　　1、混凝土的質量控制

　　原材料及施工方面的影響因素：（1）水泥、骨料及外加劑等原材料的質量和計量的波動；（2）用水量或骨料含水量的變化所引起水灰比的波動；（3）攪拌、運輸、澆筑、振搗、養護條件的波動以及氣溫變化等。

　　試驗條件方面的影響因素：取樣方法、試件成型及養護條件的差異、試驗機的誤差和試驗人員的操作熟練程度等。

　　2、強度評定

　　混凝土配制強度：設計要求的混凝土強度保證率為95%時，配制強度fcu，o≥fcu，k+1.645σ。

　　σ取值：設計強度等級低于C20時，取4.0；強度等級為C20~C35時，取5.0；強度等級高于C35時，取6.0。

　　六、普通混凝土的配合比設計

　　混凝土配合比是指混凝土中各組成材料數量之間的比例關系。

　　1、設計基本要點

　?。?）設計的基本要求：

　　A、滿足混凝土結構設計要求的強度等級；

　　B、滿足施工所要求的混凝土拌合物的和易性；

　　C、滿足與使用環境相適應的耐久性；

　　D、在滿足以上三項技術性質的前提下，盡量做到節約水泥和降低混凝土成本，符合經濟性原則。

　?。?）、三個重要

　　2、普通混凝土配合比設計的方法和步驟

　　分三步進行：

　?。?）初步配合比計算

　　A、確定配制強度（fcu，o）

　　fcu，o≥fcu，k+1.645σ

　　B、初步確定水灰比值（W/C）

　　fcu，o=αafce（C/W-αb）

　　變為：W/C=αafce/（fcu，o+αaαb fce）

　　當計算所得的水灰比大于規定的最大水灰比值（表5.14）時，應取規定的最大水灰比值。

　　C、確定1m3混凝土的用水量（mwo）

　　根據施工要求的坍落度值和已知的粗骨料種類及最大粒徑，查表5.15，選取單位用水量。

　　根據已選定的每1m3混凝土用水量（mwo）和已確定的水灰比（C/W）值，求出水泥用量（mco）

　　D、計算混凝土的單位水泥用量（mco）

　　再根據結構使用環境條件和耐久性要求，查表5.14中規定的1m3混凝土最小水泥用量。最后取兩值中大者確定為1m3混凝土的水泥用量。

　　E、確定砂率（βs）

　　主要應根據混凝土拌合物的坍落度、粘聚性及保水性等特征來確定。一般應通過試驗找出合理砂率，或根據本單位對所用材料的使用經驗選用合理砂率。如無使用經驗，可按表5.16選取。

　　F、計算1m3混凝土的砂、石用量（mso，mgo）

　　用質量法和體積法計算。詳見教材81頁。

　?。?）實驗室配合比的確定

　　A、和易性調整

　　調整原則：若流動性太大，可在砂率不變的條件下，適當增加砂、石用量；

　　若流動性太小，應在保持水灰比不變的情況下，增加適量的水和水泥；粘聚性和保水性不良時，實質上是混凝土拌合物中砂漿不足或砂漿過多，可適當增大砂率或適當降低砂率，調整和易性滿足要求時的配合比。

　　B、強度復核

　　C、混凝土表觀密度的校正

　?。?）混凝土施工配合比的確定

　　按工地上砂、石的實際含水情況進行修正后的混凝土配合比。

　　七、其他品種混凝土

　　1、高強混凝土

　　強度等級達到C60和超過C60的混凝土稱為高強混凝土。

　　2、輕混凝土

　　是指干密度小于1950kg/m3的混凝土。包括輕骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土。

　　3、防水混凝土（抗滲混凝土）

　　是通過各種方法提高混凝土的抗滲性能，其抗滲等級等于或大于P6級的混凝土。

　　防水混凝土按其配制方法大體可分為四類：富水泥漿法防水混凝土、引氣劑防水混凝土、密實劑防水混凝土、膨脹水泥防水混凝土。

　　4、聚合物混凝土

　　在混凝土組成材料中摻入聚合物的混凝土。一般可分為三種：聚合物水泥混凝土、聚合物膠結混凝土、聚合物浸漬混凝土。

　　5、纖維混凝土

　　以普通混凝土為基材，將短而細的分散性纖維，均勻地撒布在普通混凝土中制成的混凝土。其目的是提高混凝土的抗拉及抗沖擊等性能與降低混凝土的脆性。

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　　《建筑材料》課程學習13

　　第十三章裝飾材料

　　本章主要了解裝飾材料的基本功能和選用原則，了解工程中常用的裝飾材料。

　　一、概念、基本要求及選用原則

　　1、概念：在建筑上將依附于建筑物體表面起裝飾和美化環境的材料。

　　2、基本要求：美觀、耐久，且能滿足不同的使用功能。

　　3、選用原則：選擇裝飾材料時，必須考慮以下四個問題：

　?。?）建筑的類型和檔次；（2）裝飾效果（色彩、材料的質感、線型、尺度和紋理）；（3）耐久性；（4）經濟性。

　　二、常用的裝飾材料

　　1、天然石材和人造石材：

　?。?）天然石材：用作裝飾的主要有天然大理石、天然花崗巖和天然板巖等。

　　天然大理石板材的光澤易被酸雨侵蝕，故不宜用作室外裝飾。

　?。?）人造石材：是人造大理石和人造花崗巖的總稱。

　　特點：重量輕，強度高，厚度薄，易粘結。

　　分類：按所用材料不同，通常有以下四類：樹脂型人造石材、水泥型人造石材、復合型人造石材、燒結型人造石材。

　　常用品種：聚酯型人造石材、仿花崗巖水磨石磚、仿黑色大理石、透光大理石、高級石化瓷磚、藝術石。

　　2、建筑陶瓷：

　　分類：可分為陶質、瓷質和炻質（半瓷）制品。

　　重要技術性質：（1）外觀質量；（2）吸水率；（3）耐急冷急熱性；（4）彎曲強度；（5）耐磨性；（6）抗凍性能；（7）抗化學腐蝕性。

　　常用制品：最常用的有釉面磚、外墻面磚、地面磚、陶瓷錦磚、琉璃制品、陶瓷壁畫及衛生陶瓷等。

　　3、建筑玻璃：

　?。?）普通玻璃性質：透明、脆、熱穩定性差、化學穩定性好、表觀密度大、導熱系數比較大。

　?。?）玻璃制品：有普通平板玻璃、安全玻璃（鋼化玻璃、夾絲玻璃、夾層玻璃）、保溫絕熱玻璃（吸熱玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃）、壓花玻璃、磨砂玻璃、噴花玻璃、玻璃空心磚、玻璃馬賽克、鐳射玻璃。

　　4、建筑裝飾涂料：

　　涂敷于建筑物體表面能干結成膜，具有防護、裝飾、防銹、防腐、防水或其他特殊功能的物質稱為涂料。

　　建筑涂料由主要成膜物質（基料、膠粘劑及固著劑）、次要成膜物質（顏料及填料）、溶劑（稀釋劑）及輔助材料（助劑）組成。

　　分類：

　?。?）按主要成膜物質分為有機涂料、無機涂料和有機無機復合涂料三大類。

　?。?）按使用部位分為外墻涂料、內墻涂料和地面涂料等。

　?。?）按分散介質種類分為溶劑型涂料、水乳型涂料和水溶型涂料。

　　5、木裝飾：常見的有條木地板、拼花木地板、護壁板、木花格、旋切微薄木、木裝飾線條（木線條）。

　　6、金屬裝飾：常用有鋁合金裝飾板材、裝飾用鋼板（不銹鋼鋼板、彩色不銹鋼鋼板、彩色涂層鋼板、彩色壓型鋼板）。

　　7、裝飾織物：室內裝飾織物主要包括地毯、藝術掛毯或壁掛、窗簾以及床單、臺布、蒙面布等。

篇3：《建筑材料》課程學習12

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　　第十二章絕熱材料和吸聲材料

　　本章主要了解絕熱材料和吸聲材料的基本性質。

　　一、絕熱材料

　　概念：用于控制室內熱量外流的材料叫做保溫材料；把防止室外熱量進入室內的材料叫做隔熱材料。保溫、隔熱材料統稱為絕熱材料。

　　絕熱材料的基本性能：

　　1、導熱系數：是通過材料本身熱量傳導能力大小的量度，它受本身物質構成、孔隙率、材料所處環境的濕度、溫度及熱流方向的影響。

　　2、溫度穩定性：材料在受熱作用下保持其原有性能不變的能力。

　　3、強度：通常采用抗壓強度和抗折強度。

　　常用絕熱材料：

　　常用保溫絕熱材料按其成分分為有機和無機兩大類。

　　無機絕熱材料是用礦物質原料制成的材料，呈散粒狀、纖維狀或多孔狀。

　　1、無機纖維狀絕熱材料：常用有玻璃棉及制品、礦棉及礦棉制品。

　　2、無機散粒狀絕熱材料：常用有膨脹蛭石及制品、膨脹珍珠巖及制品。

　　3、無機多孔類絕熱材料：常用有泡沫混凝土、加氣混凝土、硅藻土、微孔硅酸鈣、泡沫玻璃。

　　4、有機絕熱材料：是用有機原料制成。輕質板材由于多孔、吸濕性大、不耐久、不耐高溫，只能用于低溫絕熱。常用有泡沫塑料、植物纖維類絕熱板（如軟木板、木絲板、甘蔗板、蜂窩板）、窗用絕熱薄膜等。

　　二、吸聲材料

　　1、材料的吸聲性能：

　　吸聲系數是評定材料吸聲性能好壞的主要指標。

　　材料的吸聲性能除與材料本身性質、厚度及材料表面的條件有關外，尚與聲波的入射角度和頻率有關。凡6 個頻率的平均吸聲系數大于0.2的材料，可稱為吸聲材料。

　　2、選用吸聲材料的基本要求：

　?。?）選擇氣孔是開放的且互相連通的材料。保溫材料要求封閉的、不連通的氣孔。

　?。?）吸聲材料應設置在護壁臺以上，安裝時應考慮材料的脹縮。

　?。?）盡可能選用吸聲系數較高的材料。

　?。?）注意吸聲材料和隔聲材料的區別。

　　3、隔聲材料：應選擇密實、沉重的材料（如粘土磚、鋼筋混凝土、鋼板等）作為隔聲材料。對固體聲隔聲最有效的措施是采用不連續的結構處理。