建筑材料复习提纲.docx

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建筑材料复习提纲

绪论

1.建筑材料分类

按材料的化学成分，可分为无机和有机两大类；从材料学意义上可细分为金属材料、无机非金属材料和有机材料三大种。

按材料在建筑中的主要用途可分为：

结构材料、构造材料、防水材料、地面材料、饰面材料、绝热材料、吸声材料等

2.建筑材料的标准化

建筑材料现代化生产及科学管理要求，必须对材料产品的各项技术制定统一的执行标准。

这些标准一般包括：

产品规格、分类、技术要求、检验方法、验收规则、标志、运输和贮存等方面内容。

目前我国常用的是如下四级标准体系：

⑴国家标准，⑵行业标准，⑶地方标准，⑷企业标准。

3.建筑材料的绿色化

所谓绿色建材就是指：

建筑材料不仅应具有令人满意的使用性能，而且在其生命周期的各阶段还应满足环保、健康和安全等要求。

与绿色建材内涵相似的概念尚有：

生态建材、环保建材及健康建材。

第一章建筑材料的基本性质

1.建筑材料的基本物理性质

密度：

材料在绝对密实状态下单位体积的质量，又称比重。

公式表示

表观密度：

材料在自然状态下单位体积的质量，俗称容重。

公式表示

堆积密度：

散粒或粉状材料，如砂、石子、水泥等，在自然堆积状态下单位体积的质量。

公式表示

密实度：

材料体积内固体物质所充实的程度。

公式表示

，并可推出

孔隙率：

在材料自然体积内孔隙体积所占的比例。

公式表示

，并可推出

或

空隙率：

散粒材料自然堆积体积中颗粒之间的空隙体积所占的比例。

公式表示

，并可推出

空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。

填充率：

即颗粒的自然状态体积占堆积体积的百分率。

公式表示

，并可推出

材料的压实度：

散粒堆积材料被碾压或振压等压实的程度。

2．材料与水有关的性质

亲水性：

材料能被水润湿的性质（亲水性材料与水分子的亲和力大于水分子自身的内聚力），润湿角

憎水性：

材料表面不能被水润湿的性质，润湿角

。

吸水性：

材料浸入水中吸收水的能力（材料吸水率是固定的）

1质量吸水率——材料吸水饱和时，吸收的水分质量占材料干燥时质量的百分率，计算式如下：

2体积吸水率——材料吸水饱和时，所吸水分体积占材料干燥状态时体积的百分率，计算式如下：

，可推出

吸湿性：

材料在潮湿空气中吸收水分的性质。

材料的吸湿性用含水率表示，按下式计算：

【平衡含水率】：

在一定温度和湿度条件下，材料与空气湿度达到平衡时的含水率。

耐水性：

材料长期在水作用下不破坏，且其强度也不显著降低的性质。

软化系数

的材料称为耐水材料

抗渗性：

材料抵抗压力水渗透的性质。

抗冻性：

材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融作用而不破坏，且强度和质量无显著降低的性质。

3．材料的热性质

导热性：

是指材料两侧有温差时热量由高温侧通过材料向低温侧传递的能力，常用导热系数表示，计算公式为：

热容量：

是指材料受热时吸收热量或冷却时放出热量的性质。

材料的热容量可用比热表示，比热是指单位质量的材料升高单位温度时所需热量，公式如下：

热变形性：

是指材料在温度变化时的尺寸变化，除个别的如水结冰之外，一般材料均符合热胀冷缩这一自然规律。

材料的热变形性常用温度线膨胀系数表示，计算公式如下：

4．材料的力学性质

4.1材料的强度与比强度：

强度：

材料在外力作用下抵抗破坏的能力。

一般以材料在外力作用下破坏前所能承受的最大应力表示，有抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、抗弯强度。

影响材料强度的因素：

孔隙率低，强度高；温度高含水率高，强度低；试件尺寸大的比小的强度低；加荷速度较慢或表面不平会使所测强度值偏低

比强度：

是材料的强度与其表观密度的比值

4.2材料的弹性与塑性：

弹性：

材料在外力作用下产生变形，当外力除去后，变形能完全恢复的性质。

塑性：

材料在外力作用下产生变形，外力除去后，仍保持变形后的形状，且不破坏的性质。

4.3材料的脆性和韧性

脆性：

材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质。

韧性：

材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量并产生一定变形而不破坏的性质。

4.4材料的硬度和耐磨性

硬度：

是材料抵抗较硬物质刻划或压入的能力。

耐磨性：

是材料抵抗磨损的能力。

5.材料的耐久性：

耐久性：

是指用于建筑物的材料在受到外力作用及自身和环境等各种因素影响下，能长久地保持其使用性能的性质。

6.材料的组成、结构和构造

微观结构：

晶体、玻璃体、胶体

晶体类型：

原子晶体，离子晶体，分子晶体，金属晶体

第二章天然石材

1.岩石的形成及分类

造岩矿物：

组成岩石的矿物称为造岩矿物。

常用岩石的主要造岩矿物有石英、长石、云母、角闪石、方解石、白云石、黄铁矿。

岩石分类：

按岩石的形成条件分为火成岩（又称岩浆岩，又分为深成岩、喷出岩及火山岩三类），沉积岩（又可分为机械沉积岩、化学沉积岩、生物沉积岩），变质岩。

2.建筑石材的技术性能

建筑石材的技术性能包括物理性能、力学性能，装饰性能。

3.建筑上常用岩石

有花岗石、砂岩、石灰石、大理石，其他岩石。

大理石和花岗石在组成、性质和应用上有何不同？

第三章烧土制品及玻璃

1.普通粘土砖

为什么要限制或禁止使用粘土砖？

普通粘土砖最大缺点就是烧制耗能大，制砖毁田取土等，随着我国城乡建设速度的加快，这种毁地烧砖、破坏耕地大量生产和使用粘土砖瓦现象进一步加剧了土地资源紧张状况。

为此，国家和地方政府决定推进墙体材料革新，大力发展节能省地、利废环保的新型墙体材料和推广节能建筑。

并出台政策限制或禁止使用普通烧结粘土砖。

烧结普通粘土砖为矩形体，标准尺寸是240

120

53

。

4块砖长、8块砖宽、16块砖厚，连同10

灰缝，恰好为1

。

512块砖可砌1

的砖砌体。

2.玻璃

玻璃是以石英砂、纯碱、石灰石等为主要原料，并加入助熔剂、脱水剂、着色剂、乳浊剂等辅助原料，经加热熔融、成型、冷却而成的一种硅酸盐制品。

建筑上常用的品种：

普通平法玻璃、装饰玻璃、安全玻璃、节能玻璃，防火玻璃等。

第四章气硬性胶凝材料

1.胶凝材料：

又称胶结材料，在物理、化学作用下能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料制成有一定机械性能的材料。

有机胶凝材料：

以天然或人工合成的高分子化合物为主要成分的胶凝材料。

无机胶凝材料：

是以无机矿物为主要成分的胶凝材料。

气硬性胶凝材料：

只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度

水硬性胶凝材料：

既能在空气中硬化，又能更好地在水中硬化并保持或发展强度（水泥）

2.建筑石灰

2.1石灰的煅烧

石灰岩（以碳酸钙为主要成分）煅烧即成块状生石灰（主要成分是氧化钙，其次是氧化镁）。

将煅烧成的块状生石灰经过不同的加工，还可得到石灰的另外三种产品——生石灰粉、消石灰粉、石灰膏。

2.2石灰的熟化

生石灰加水生成氢氧化钙的过程称为熟化或消解过程，熟化产物即消石灰。

为了消除过火石灰的危害，需将石灰膏置于消化池中2～3周，即谓陈伏；陈伏期间，石灰浆表面应保持一层水，防止

发生碳化反应。

2.3石灰的硬化：

石灰浆体的干燥、结晶、碳化三个交错进行的作用形成

结晶体膜层的结果。

2.4石灰的特性

⑴可塑性和保水性好⑵生石灰水化时水化热大，体积增大⑶硬化缓慢⑷硬化时体积收缩大⑸硬化后强度低⑹耐水性差。

2.5石灰的应用

石灰在建筑上的应用主要有：

⑴制作石灰乳涂料，⑵配制砂浆，⑶拌制石灰土及石灰三合土，⑷生产硅酸盐制品，⑸生产碳化石灰板。

3.石膏

3.1石膏品种

将天然二水石膏或化工石膏经加热煅烧、脱水、磨细即得石膏胶凝材料。

由于加热温度和方式的不同，可得到不同性质的石膏产品：

型半水石膏、

型半水石膏、可溶性硬石膏、不溶性硬石膏（可生成硬石膏水泥）、高温煅烧石膏

3.2石膏的硬化

硬化过程：

3.3建筑石膏的特性

略

3.4建筑石膏的应用

⑴制备粉刷石膏，⑵建筑石膏制品

第五章水硬性胶凝材料——水泥

1.通用硅酸盐水泥

定义：

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。

生产过程：

通用硅酸盐水泥生产过程可概括为“两磨一烧”（水泥生产的工艺流程图）

六大品种：

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、复合硅酸盐水泥

硅酸盐水泥熟料矿物组成：

硅酸三钙，硅酸二钙，铝酸三钙，铁铝酸四钙

2.硅酸盐水泥的特性

硅酸盐水泥中即使有混合材料，掺量也很少，因此硅酸盐水泥的特性基本上为水泥熟料所确定

矿物简称

水化硬化

放热量

强度

C3S

快

大

高

C2S

慢

小

早低后高

C3A

最快

最大

低

C4AF

中

中

低

2.1硅酸盐水泥的水化、凝结及硬化：

书P56~58

2.2影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素

①水泥组成成分②水泥细度③拌和水量④环境温度和湿度⑤养护龄期⑥贮存条件

2.3活性混合材作用的机理

XCa（OH）2+SiO2+mH2O=XCaO·SiO2·nH2O

XCa（OH）2+Al2O3+mH2O=XCaO·Al2O3·nH2O

氢氧化钙和氧化硅作用生成无定形的水化硅酸钙后，再慢慢地转变为微晶或结晶不完善的凝胶。

氢氧化钙与三氧化二铝作用生成水化铝酸钙。

当溶液中有石膏存在时，与水化铝酸钙作用，生成水化硫铝酸钙。

以上水化物既能在空气中凝结硬化，又能在水中凝结硬化，并具有相当高的强度，只是早期强度低，后期强度高。

4.普通硅酸盐水泥

其性能、应用范围与同强度等级的硅酸盐水泥相近。

5.矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥

共同特性及应用：

①凝结硬化速度慢，早期强度低，后期强度高，甚至可以超过同等级硅酸盐水泥，不适用与早期强度有要求的工程

②温度敏感性强，温度低时凝结硬化缓慢，但在60~70度以上蒸汽中，凝结硬化和强度发展都大大的加快，适用于蒸汽养护

③水化时放热速度缓慢，放热量少，因此适用于大体积混凝土工程

④抗冻性和抗碳化性差，当受冻时易损坏，而且氢氧化钙的含量少，碱度低，易碳化分解，使已硬化的水泥石表面产生“起粉”现象。

不适用于冬季施工和寒冷地区的工程，尤其是寒冷地区水位变化的部位。

⑤抗软水和耐腐蚀性好。

适用于水利，海港及有硫酸盐腐蚀等的工程。

6.通用硅酸盐水泥的技术指标

凝结时间，体积安定性，强度及强度等级，氯离子含量，不溶物含量，烧失量，细度，碱含量

第六章混凝土及砂浆

第一部分混凝土

1.混凝土的概念及分类

概念：

由胶凝材料将天然的（或人工的）骨料粒子或碎片聚集在一起，形成具有强度和其他性能的复合材料（人工石材）。

分类方法：

2.骨料

2.1粗骨料（石子）：

粒径大于4.75mm

1颗粒形状及表面特征

卵石：

表面光滑，少棱角，空隙率及表面积较小，拌制混凝土时水泥浆用量较少，和易性较好，但与水泥石的粘结力较差。

碎石：

颗粒表面粗糙，多棱角，空隙率和表面积较大，新拌混凝土和易性较差，但碎石与水泥石粘结力较大，在水灰比相同的条件下，比卵石混凝土强度高。

粗骨料中凡颗粒长度大于该颗粒所属粒级平均粒径2.4倍者为针状颗粒，厚度小于平均粒径0.4倍者为片状颗粒。

针、片状颗粒使骨料空隙率增大，新拌混凝土流动性变差，且受力后易于被折断，会使混凝土强度降低。

2最大粒径：

粗骨料公称粒径的上限值，称为粗骨料的最大粒径，用DM表示

3颗粒级配:

大小不一的粗骨料颗粒相互组合搭配的比例关系叫做颗粒级配

2.2细骨料（砂子）：

粒径小于4.75mm

砂子细度模数

砂子级配曲线

3.和易性：

3.1和易性概念

又称工作性，是指新拌混凝土便于拌和、运输、浇注、捣实，并能获得质量均匀、密实混凝土的性能。

流动性：

指新拌