注册结构工程师建筑材料讲义优质PPT.ppt
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如混凝土骨料。
二、建筑材料的基本性质,
(一)建筑材料的物理性质1、密度、表观密度与堆积密度共性都是单位体积的质量。
个性材料的状态不同。
(1)密度绝对密实状态下,不包括孔隙。
(材料需磨成细粉)
(2)表观密度自然状态下,包括内部孔隙。
(3)堆积密度粉状或粒状材料在堆积状态下,包括颗粒间的空隙,2、孔隙率与空隙率孔隙率(P)孔隙体积占总体积的比例(%)密实度(D)固体体积占总体积的比例(%)。
反映材料的致密程度。
D+P=1。
空隙率:
指散状材料在堆积体积中,颗粒之间的空隙体积占总体积的比例。
反映散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。
(二)材料与水有关的性质,1、材料的亲水性和憎水性亲水性材料能被水润湿的性质。
憎水性材料不能被水润湿的性质。
指标润湿边角900为亲水性的(砖、木、混凝土)900为憎水性的(沥青、石蜡),适合作防水和防潮材料。
2、材料的吸水性和吸湿性
(1)吸水性:
材料在水中吸收水分的性质。
指标吸水率,达到吸水饱和状态。
质量吸水率:
吸入水的质量占材料干燥质量的百分率。
封闭孔隙或粗大开口孔隙时,吸水率低;
细微连通孔隙时吸水率大,这种材料的吸水性强。
(2)吸湿性:
在潮湿空气中吸收水分的性质。
指标含水率,含水量占干重的百分比;
随环境温度和湿度变化而异。
平衡含水率。
材料吸湿后,自重增大,绝热性、强度及耐水性下降。
3、材料的耐水性定义:
在长期饱和水作用下不破坏,其强度也不显著降低的性质。
指标软化系数K软化系数=水饱和状态下的抗压强度/干燥状态下的抗压强度。
(01)反映材料浸水饱和后强度的降低程度,该值越小,耐水性越差。
软化系数0.85的材料为耐水材料。
(越大越耐水),4、材料的抗渗性定义:
抵抗压力水渗透的性质。
指标1渗透系数k。
越小,抗渗性越好。
指标2抗渗等级Pn(混凝土或砂浆)。
越大越好。
孔隙率小且为封闭孔的材料,抗渗性好。
孔隙率大且是连通孔的材料,抗渗性差。
对于防水材料要求具有更高的抗渗性。
如地下构筑物和防水工程要求有较高的抗渗性,5、材料的抗冻性定义:
在水饱和状态下,能经受多次冻融循环(冻结和融化)作用而不破坏、强度也不严重降低的性质。
指标:
抗冻等级Fn。
表示所能承受的最大冻融次数。
D越大,抗冻性越好。
抗冻性是评价材料耐久性的一个重要指标。
密实或封闭孔隙的材料抗冻性好。
6、材料的导热性定义:
材料传导热量的能力。
导热系数,该值越小,材料的导热性越差,绝热性越好。
影响因素:
组成与结构:
金属材料、无机材料、晶体材料的导热性大于非金属材料、有机材料、非晶体材料孔隙率:
孔隙率大,表观密度小,导热系数小孔隙特征:
相同孔隙率时,微孔或封闭孔隙构造材料的导热系数小,绝热性好;
含水情况:
材料吸含水或含冰,导热系数增大。
1、强度和比强度在外力作用下,材料抵抗破坏的能力称为强度。
能承受的极限荷载。
根据外力作用方式的不同,材料的强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度(或抗折强度)及抗剪强度等形式。
比强度:
强度与表观密度的比值,该值越大,表明材料轻质高强。
(三)材料的力学性质,2、弹性与塑性:
外力消失后,变形能否恢复弹性:
变形完全恢复。
弹性模量:
衡量抵抗变形能力,越大,越不易变形塑性:
保持变形后的形状和尺寸,不恢复。
弹-塑性材料:
受力时弹性和塑性变形同时出现。
如混凝土,3、脆性和韧性脆性:
材料破坏时无明显塑性变形的特性,脆性材料抗压强度比抗拉强度大很多,如混凝土等,适合作承压构件。
韧性:
受冲击、震动时,能吸收较大能量,有一定变形而不破坏的性质。
如建筑钢材。
练习题1、建筑材料与水相关的物理特性表述正确的是()A.孔隙率越大,其吸水率也越大B.平衡含水率一般是固定不变的C.渗透系数越大,其抗渗性越大D.软化系数越大,其耐水性越好,2、建筑材料力学性质的“塑性”是指()A.材料的可加工性B.材料抵抗外力的性能C.材料变形的不可逆性D.材料的冲击破坏性3、关于建筑材料物理性质的说法正确的()A.材料含水率是材料吸湿性指标B.材料软化系数越大,耐水性越差C.材料抗冻指标反映了材料在自然干燥状态下抵抗冰冻破坏的能力D.材料的渗透系数越大,抗渗性越好,4、选择保温隔热的材料,其密度与表观密度的数值关系宜满足()。
(A)密度值与表观密度值都很大(B)密度值与表观密度值都很小(C)表观密度值与密度值相差很小(D)密度值与表观密度值相差很大,5、什么是表观密度:
()(A)绝对密实状态下单位体积的重量(B)自然状态下单体体积的重量(C)堆积状态下单位体积的重量(D)在饱和状态下单位体积的重量6、某一种材料的孔隙率增大时,以下各种性质哪些一定下降()A、密度、表观密度B、表观密度、抗渗性C、表观密度、强度D、强度、抗冻性,7、含水率为4的中砂2400g,其中含水()g。
A923B943C960D983,8、胶体结构的材料具有:
A、各向同性,并有较强的导热导电性B、各向同性,并有较强的粘结性C、各向异性,并有较强的导热导电性D、各向同性,无粘结性9、下列关于晶体性质的叙述,不合理的是()。
A晶体具有各向异性的性质B有些晶体材料整体具有各向同性的性质C石英、金刚石、金属属于晶体结构D晶体的质点排列为近程有序,远程无序,10、评价材料是否轻质高强的指标是()。
(A)抗压强度(B)抗拉强度(C)抗弯强度(D)比强度11、动荷载与冲击荷载作用下应选用。
()A、吸能并能承受一定变形的材料B、有弹性变形且能恢复变形的材料C、有塑形变形能力的材料D、脆性材料,第二节气硬性胶凝材料,一、石灰1、生石灰熟化:
CaO+H2OCa(OH)2(熟石灰)特点:
放热,体积增大12.5倍。
陈伏(2周以上):
充分熟化,消除过火石灰的危害,防止抹灰后爆灰起鼓。
2、石灰浆的硬化:
结晶过程:
离水分蒸发,使Ca(OH)2从饱和溶液中结晶析出。
碳化过程:
Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O碳化过程极为缓慢,体积收缩(加入砂子、纸筋等防止收缩开裂);
硬化体强度低,受潮后更低。
3、按照氧化镁含量分为:
钙质石灰(MgO5%)和镁质石灰(MgO5%)4、石灰的应用:
配制石灰砂浆、石灰乳配制石灰土(石灰和粘土)、三合土(再加填料)生产灰砂砖、碳化石灰板,二、建筑石膏的特点1、凝结硬化快2、硬化后体积微膨胀,制品不出现裂纹3、孔隙率大、表观密度小、强度低、导热性低、吸声性能好、吸湿性强。
4、耐水性、抗冻性差5、硬化后尺寸稳定6、抗火性能良好,耐热性差,使用温度低于65。
应用:
室内抹灰、制作石膏制品等,1、有关建筑石膏的性质。
下列叙述不正确的是()A、加水后凝结硬化快,且凝结时像石灰一样出现明显的体积收缩B、加水硬化后有很强的吸湿性,耐水性和抗冻性均差C、制品具有较好的抗火性,但不宜长期用于靠近65C以上的高温部位D、适用于室内装饰、绝热、保温和吸声等,2、石膏制品抗火性好的原因是()A、制品内部孔隙率大B、含有大量的结晶水C、吸水性强D、硬化快,3、石灰浆在储灰坑中进行“阵伏”两周,其目的是()。
(A)消除欠火石灰的危害(B)便于欠火石灰熟化(C)消除过火石灰的危害(D)便于浆体性能稳定4、石灰硬化的特点是().(A)硬化速度慢、强度高(B)硬化速度慢、强度低(C)硬化速度快、强度高(D)硬化速度快、强度低,5、用石灰浆罩墙面时,为避免收缩开裂,其正确的调制方法是掺入()。
A、适量盐B、适量纤维材料C、适量石膏D、适量白水泥,第三节水泥,一、硅酸盐水泥的技术性质
(1)细度:
水泥颗粒的粗细程度。
越细,水化越快,早期强度高,但收缩大,磨细成本高。
过粗,强度低。
硅酸盐水泥比表面积应大于300m2/kg其他通用水泥用筛析法,0.08mm方孔筛筛余不大于10%。
(2)凝结时间:
初凝时间:
从加水起,至水泥净浆开始失去塑性所需的时间。
不早于45分钟。
终凝时间:
从加水起,至水泥净浆完全失去塑性并开始产生强度所需的时间。
不迟于6h30min,其他通用水泥不迟于600min。
影响凝结硬化速度的因素:
水泥熟料矿物组成、细度、拌合水量、养护温湿度、养护时间及石膏掺量,(3)体积安定性:
水泥在硬化过程中体积变化的均匀性。
若硬化后,产生不均匀的体积变化,即为体积安定性不良,会产生膨胀性裂缝,导致严重质量事故。
原因:
熟料中游离CaO或游离MgO过多、水泥中掺入石膏过量。
测定:
游离CaO用沸煮法,游离MgO5.0%,SO33.5%,(4)强度:
指胶砂强度水泥:
标准砂=1:
3,规定水量(水灰比为0.5),按规定方法制作4040160mm试件,(201)水中养护,测定3d和28d的抗压、抗折强度确定强度等级。
分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R,二、硅酸盐水泥石的侵蚀与防止定义:
在一些侵蚀性液体或气体(侵蚀性介质)作用下,水泥石逐渐遭受破坏,引起强度降低甚至破坏的现象。
本身组分,如氢氧化钙或水化铝酸钙构造不密实,有毛细孔措施:
选择适当的水泥品种提高水泥石的密实度表面做保护层,三、通用水泥的组成及性能、组成,2、几种水泥的特性,3、几种水泥的应用硅酸盐水泥:
用于各类混凝土中,尤其是受冻融作用的结构和早期强度要求高的结构;
不适用于大体积混凝土、耐热混凝土和受侵蚀作用的工程。
普通水泥:
基本与硅酸盐水泥相同。
矿渣水泥:
用于各类混凝土中,尤其是大体积混凝土、受侵蚀作用的工程、耐热混凝土、蒸汽养护的构件;
不适用于早期强度要求高、受冻融作用、冬季施工的工程中。
火山灰水泥:
用于普通混凝土中,尤其是抗渗、抗侵蚀混凝土中,大体积和蒸汽养护混凝土工程;
不适用于干燥地区、高温车间,早期强度要求高、耐磨性要求高的工程和受冻融作用的工程。
粉煤灰水泥:
适用于地面工程,大体积混凝土以及水中结构工程中。
不适用于受冻融作用的工程,耐热混凝土,早期强度要求高的工程中。
四、铝酸盐水泥的特性与应用1、长期强度存在降低的趋势,不宜用于长期承重的结构中,混凝土工程中禁用2、早期强度增长快,用于紧急抢修及早期强度要求高的工程。
3、水化热大,适用于冬季施工,不宜用于大体积混凝土工程4、适宜的硬化温度15,不超过25。
不适用于高温季节施工及蒸汽养护5、耐热性高,可配制耐热混凝土6、抗硫酸盐腐蚀性强、耐酸性好,耐碱性差。
7、不得与硅酸盐水泥或石灰混合使用。
1、要求干缩小、抗裂性好的厚大体积混凝土,应优先选用:
A、普通硅酸盐水泥B、硅酸盐水泥C、快硬硅酸盐水泥D、粉煤灰硅酸盐水泥2、下列有关水泥内容中,错误的是()A、生产硅酸盐水泥需加入石膏,目的是缓凝B、普通水泥水化热较粉煤灰水泥的大C、确定硅酸盐水泥强度等级时,应采用标准稠度的水泥净浆标准试件测定抗压、抗折强度D、硅酸盐水泥耐硫酸盐腐蚀性较差,3、确定水泥的标准稠度用水量是为了()。
(A)确定水泥的水灰比以准确评定强度等级(B)准确评定水泥的凝结时间和体积安定性(C)准确评定水泥的细度(D)准确评定水泥的矿物组成4、与硅酸盐水泥相比,铝酸盐水泥的下列性质中哪一项不正确()A、水化热大,且放热速度特别快,初期强度增长快,长期强度有降低的趋势B、最适宜的硬化温度是30度以上C、抗硫酸盐腐蚀性强D、硬化后有较高的耐热性,5、硅酸盐水泥熟料中,含量最高的是()。
A、C3SB、C2SC、C3AD、C4AF6、属于硅酸盐水泥活性混合材料中的活性成分的是()。
A、活性CaO,活性Al2O3B、活性Al2O3,活性SiO2C、活性CaO,活性Na2OD、活性CaO,活性SiO2,7、粉煤灰水泥抗腐蚀性能好的原因是()(A)水泥石中Ca(OH)2含量多(B)水泥石中Ca(OH)2含量少(C)水泥石中孔隙率高(D)水泥石中C-S-H凝胶多8、下列关于
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