建筑材料技术性质Word下载.docx

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因此，在储存生石灰时，不但要防止受潮，而且不宜储存过久。

通常的做法是将生石灰运到工地后（或熟化工厂）后立即熟化成石灰浆，反储存期变为陈伏期。

由于生石灰受潮熟化时放出大量的热，且体积膨胀，所以储存和运输生石灰时，要注意安全。

石膏的主要技术性质：

1、凝结硬化快、体积微膨胀

建筑石膏在加水后的3~5min内便开始失去塑性，一般在30min左右即可完全凝结。

为了满足施工操作的要求，可加入缓凝剂，以降低建筑石膏的溶解度和溶解速度。

介掺加缓凝剂后，石膏制品的强度将有所降低。

常用的缓凝剂有硼砂、酒石酸钾钠、柠檬酸、聚乙烯醇、石灰活化膏胶和皮胶等，掺量为0.1%~0.5%。

建筑石膏凝结硬化时不像石灰和水泥那样出现体积收缩现象，反而略有膨胀，膨胀率约为0.5%~1%。

建筑石膏虽然强度低，但其强度发展速度较快，2h的抗压强度可达3~6MPa，7d的抗压强度为8~12MPa。

2、孔隙率大、表观密度小

建筑石膏水化反应的理论需水量只占半水石膏质量的18.6%，但在使用中，为满足施工要求的可塑性，往往要加60%~80%的水。

由于多余水分蒸发，在内部形成大量孔隙，孔隙率可达50%~60%。

因此，表观密度一般为800~1000kg/m³

，属于轻质材料。

石膏制品孔隙为微细的毛细孔，吸声能力强，导热系数小，隔热保温及节能效果好。

3、吸湿性强、防火性能好

当空气中水分含量过高即湿度过大时，石膏制品能通过毛细管很快吸收水分iv空气湿度减小时，又很快地向周围释散水分。

因此，石膏制品具有一定的室内空气调节功能。

建筑石膏的水化产物为二水硫酸钙

，硬化后的石膏制品含有占其质量20.93%的结合水，遇火时，结合水吸收热量后大量蒸发，在制品表面形成水蒸气幕并隔绝空气，在缓解石膏制品本身升高的同时，可有效地阻止火势的蔓延。

4、耐水性和抗冻性差

由于硬化后的建筑石膏具有很强的吸湿性和吸水性，在潮湿条件下，晶料间的结合力减弱，导致强度降低，其软化系数仅为0.2~0.3。

另外，当建筑石膏及制品浸泡在水中时，由于二水石膏微溶于水，也会使其强度有所降低。

因此，建筑石膏属不耐水材料，在储存时需要防水、防潮，储存期一般不宜超过三个月，如超过三个月，其强度降低30%左右。

为了提高建筑石膏及其制品的耐水性，可在石膏中掺入适当的有机硅等防水剂或掺入适量的水泥、粉煤灰、磨细粒化高炉矿渣等，当建筑石膏制品吸水后在负温下使用时，孔隙中水分会冻结膨胀而使石膏制品遭到破坏。

硅酸盐水泥的技术性质：

1、细度

水泥的细度是指水泥颗粒的粗细程度，它对水泥的技术性能有很大的影响。

水泥颗粒粒径一般在7~200μm（0.007~0.2mm）范围，水泥颗粒越细，水泥的总比表面积越大，水化时与水接触面积就越大，水化反应的速度就越大并越充分，水泥的凝结硬化速度也就越快。

如果水泥绵颗粒过细，硬化时将会产生较为严重的收缩变形，而且磨制水泥时能耗及成本会增大。

因此，为使水泥具有良好的技术性与经济性，水泥应该具有一定的细度。

一般认为，水泥颗粒粒径小于40μm（0.04mm）时才具有较高的活性，水泥颗粒径大于100μm（0.1mm）时其活性很小。

能常采用比表面积法或筛析法来测定水泥的细度。

比表面积法是指单位质量水泥颗粒表面积的总和。

其测定原理是根据一定量的空气通过一定空隙率和厚度的水泥层时，所受阻力不同而引起流速应不小于300㎡/kg。

筛析法是采用边长为80μm（0.08mm）的方孔筛对水泥试样进行筛析试验，用筛余百分数来表示水泥的细度，符合国家标准要求的出厂水泥，使用单位可不检验水泥的细度。

2、凝结时间

水泥的凝结时间是指从加水开始，到水泥浆失去塑性所需的时间。

凝结时间分初凝时间与终凝时间，初凝时间为自加水起至水泥净浆开始失去可塑性所需的时间；

终凝时间为自加起水起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。

为使水泥能在施工时有充分的时间搅拌、运输、浇筑，水泥的凝结时间不能过短。

当施工完毕，水泥石应尽快硬化，以利于下一道工序能及时进行，因此，凝结时间则不能太长。

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。

水泥凝结时间的测定是以标准稠度的水泥净浆，在规定的温度和湿度条件下，采用凝结时间测定仪进行测定的。

所谓标准稠度的水泥净浆，是指按规定的标准方法，制备出下沉度达到规定稠度范围内的水泥净浆。

要配制标准稠度的水泥净浆，则要测出达到标准稠度时所需的拌合水量，以占水泥质量的百分率表示标准稠度用水量。

硅酸盐水泥的标准稠度用水量一般在24%~30%之间。

3、体积安定性

水泥的体积安定性是指水泥浆体硬化后其体积变化的均匀性。

如果水泥的体积安定性不良，水泥硬化后将产生不均匀的体积变化，会导致水泥制品膨胀性裂缝，降低工程质量，甚至引起严重事故。

引起水泥体积安定性不良的原因主要是由于水泥熟料中所含的游离氧化钙（

）、游离氧化镁（

）或水泥粉磨时掺入的石膏过多所致。

和

都是在高温下过烧的，其结构致密，水化很慢，加之被熟料中其他成分所包裹，使得在水泥已经硬化后才进行水化，此时，体积膨胀97%以上，从而引起不均匀性的体积膨胀。

当水泥粉磨时掺入的石膏过量时，水泥硬化后，残余石膏与固态水化铝酸钙继续反应生成钙矾石，体积增大1.5倍，从而导致水泥石开裂。

沸煮能够加速

的水化进程，国家标准采用沸煮法检验通用硅酸盐水泥的体积安定性。

由于

的水化比

水化更为缓慢，采用沸煮法已不能有效检验

对水泥体积安定性的影响，因此，国家标准规定硅酸盐水泥MgO含量不得起过5%。

而由石膏造成的水泥体积安定性不良，则需经过长期在水中才能发现，不便于快速检验，所以国家标准规定硅酸盐水泥中的含量不得起过3.5%。

4、强度与强度等级

水泥的强度是评定其质量与品质的重要指标，也是划分强度等级的依据。

国家标准规定，水泥与标准砂按1：

3的质量比混合，用0.5的水灰比，按规定的方法制成40mm×

400mm×

160mm的标准条件，在标准温度（20

1°

C）的水中养护，分别测定其在3d和28d的抗压强度值与抗折强度值。

根据强度测定结果，将硅酸盐水泥分为6个强度等级。

5、水化热

水泥在水化过程中放的热量称为水泥的水化热。

大部分的水化热是在水化初期（7d内）放出的，以后逐渐减少。

水泥水化热的大小及放热的快慢，主要取决于熟料的矿物组成和水泥细度。

通常水泥的强度等级越高，其水化热越多。

凡对水泥起促凝作用的因素（如掺早强剂

等）均可提高水泥早期水化热。

反之，凡能延缓水化作用的因素（如掺混合材料或缓凝剂）均可降低早期水化热。

水泥的水化热特性对不同的水泥及混凝土工程将产生不同的影响。

对大体积混凝土工程（可达50~60°

C），将形在明显的温度应力，会使混凝土表面产生裂缝。

因此，水化热对大体积混凝土工程是有害的，工程应用时应选用低热水泥或尽量减少水泥用量。

对采用蓄热法施工的冬期混凝土工程，水泥的水化热则有助于水泥的水化反应和提高早期强度，所以，水化热对这类工程是有利的。

6、碱含量

水泥中的碱含量按

计算的质量百分率来表示。

当水泥中碱含量超过一宇量时，碱物质会与骨料中的活性成分（如

）反应生成膨胀性的碱硅酸盐凝胶，造成水泥和混凝土工程开裂破坏。

为防止发生此类碱骨料反应，需对水泥中碱含量进行控制。

碱含量作为选择性指标，当用户要求提供低碱含量水泥时，水泥中的碱含量应小于0.60%或由供需双方协商确定。

国家标准中规定，水泥的凝结时间、体积安定性、强度中任一项不符合标准规定时，该水泥定为不合格品。

混凝土的主要技术性质:

由水泥、骨料和水按一定比例拌合而成的尚未凝结硬化的混合物称为混凝土拌合物，也称新拌混凝土。

凝结硬化后的混凝土拌合物称为混凝土。

为了满足工程施工和结构功能要求，获得质量均匀、成型密实的混凝土，混凝土拌合物必须具有与施工条件相适应的和易性，混凝土必须满足设计要求的强度等级和与工程环境相适应的耐久性。

和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇筑、振捣）并获得质量均匀、成型密实混凝土的性能，变称工作性。

混凝土拌合物的和易性是一项综合技术性质，包括流动性、黏聚性和保水性三方面的含义。

流动性是指混凝土拌合物在自重或机械（振捣）力作用下，能产生流动并均匀密实地填满模板的性能。

流动性的大小取决于混凝土拌合中用水量或水泥浆含量的多少。

黏聚性是指混凝土拌合物各组成材料之间有一定的黏聚力，不致在施工过程中产生分层和离析现象。

黏聚性主要取决于细骨料的用量以及水泥浆的稠度。

保水性是指混凝土拌合物具有一定的保水能力，不致在施工过程中出现严重的泌水现象。

保水性差的混凝土拌合物，由于水分分泌出来会开成容易透水的孔隙，从而降低混凝土的密实性。

钢材的主要技术性质：

钢材作为重要的工程结构材料，应具有良好的力学性能和工艺性能。

钢材的力学性能

1、抗拉性能

抗拉性能是钢材的主要技术性质，通过低碳钢轴向拉伸的应力-应变曲线，可以了解钢材抗拉性能的特征指标和变化规律。

低碳钢拉伸过程分为四个阶段：

⑴弹性阶段（OA段）

⑵屈服阶段（AB段）

⑶强化阶段（BC段）

⑷颈缩阶段（CD段）

2、冲击韧性

冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载作用下的塑性变形和断裂能力。

通过标准试件的冲击韧性实验，以试件冲断时单位面积上所吸收的能量来表示钢材的冲击韧性指标，冲击韧性值越大，钢材的冲击韧性越好。

式中

冲击韧性值（）；

W试件冲断时所吸收的冲击能（J）；

A试件槽口处最小横截面面积（

）。

3、耐疲劳性

钢材在交变荷载反复作用下，在远低于抗拉强度时发生的突然破坏称为疲劳破坏。

疲劳破坏过程一般要经历疲劳裂纹萌生、缓慢发展和迅速断裂三个阶段。

钢材的疲劳破坏，先在应力集中的地方出现疲劳微裂纹，钢材内部的各种缺陷（晶错、气孔、非金属夹杂物）和构件集中受力处等，都是容易产生微裂的地方，由于反复作用，裂纹尖产生应力集中使微裂纹逐渐扩展成肉眼可见的宏观裂缝，直到最后导致钢材突然断裂。

疲劳强度是试件在交变应力作用下，不发生疲劳破坏的最大应力值，一般把钢材承受次时不发生破坏的最大应力作为疲劳强度。

4、硬度

硬度是指钢材抵抗硬物压入表面的能力，它是衡量钢材软硬程度的一个指标。

测定钢材硬度的方法很多，主要有布氏法、洛氏法和维氏法等。

钢材的工艺性能

对钢材提出具有良好的工艺性能，主要是考虑在实际工程中便于加工制作各种工程构件和施工。

1、冷弯性能

冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。

钢材的冷弯性能指标以试件在常温下所承受的弯曲程度来表示，用弯曲角度

、弯心直径d与试件直径（或厚度）a的比值来表征。

角越大、d/a越小，表明试件冷弯性能越好。

钢材的冷弯性能和伸长率均可反映钢材的塑性变形能力。

其中，伸长率反映钢材在均匀变形条件下的塑性变形能力；

冷弯性能反映了钢材内部组织是否均匀，是否存在内应力、夹杂物和微裂纹等缺陷。

工程中还常用冷弯试验来检验钢材的焊接质量。

2、焊接性能

工程中经常需要对钢材进行连接，焊接是各种型钢、钢筋、钢板等钢材的主要连接方式。

因此，钢材应具有良好的可焊性。

焊接是通过电弧焊或接触对焊的方法，将被连接的钢材进行局部加热，使其接缝部分迅速熔融，冷却后将其牢固连接起来。

在焊接过程中，由于高温作用和焊接后的急剧冷却作用，焊缝及周围的过热区（热影响区）将发生晶体组织及结构变化，产生局部变形及内应力，使焊接缝周围的钢材出现硬脆效应。

因此，焊接性能良好的钢材，焊接以后应尽可能地保持原有钢材（母材）的力学性能。

钢材的焊接性能与钢材的化学成分及含量有关。

钢材中硫、硅、锰、钒等杂质均会降低钢材的可焊性，尤其是硫能使焊缝处出现热脆并产生裂纹。

含碳量小于0.25%的碳素钢具有良好的可焊性，含碳量大于0.30%的碳素钢，其可焊性变差。

对于高碳钢和合金钢，为减轻焊接后的硬脆效应，焊接时要一般采用焊前预热的焊后热处理等措施。

此外，正确的焊接工艺也是提高焊接质量的重要措施。

3、冷加工性能及时处理

⑴冷加工强化处理

将钢材在常温下进行冷拉、冷拔或冷轧等冷加工，使之产生一定的塑性变形，使钢材的强度和硬度明显提高，塑性和韧性有所降低，这个过程称为钢材的冷加工强化处理。

土木工程施工现场或预制构件厂常用的冷加工强化处理方法是冷拉或冷拔。

冷拉后的热轧钢筋，其屈服强度可提高20%~30%，同时，钢筋的长度增加4%~10%，冷拉也是节约钢材的一项措施。

但钢筋冷拉后，其伸长率减小、材质变硬。

冷拔是将光圆钢筋在常温下使其多次通过比其径小0.5~1mm的硬质合金拔丝模孔的过程。

在拉拔过程中，使钢筋受拉的同时，还受到挤压作用，经过一次或多次拉拔之后，可使钢筋的屈服强度提高409%~60%，但冷拔后的钢筋塑性大大降低，具有硬钢的性质。

⑵时效处理

经过冷加工后的钢筋，在常温下存放15~20d或加热至100~200保持2h左右，其屈服强度、抗拉强度及硬度进一步提高，而塑性及韧性相应降低，这种过程称为时效处理。

前者称为自然时效，后者称为人工时效。

通常对强度较低的钢筋采用自然时效；

对强度较高的钢筋采用人工时效。