
建筑材料课程复习摘要.doc
16页1《《建筑材料建筑材料》》课程复习摘要课程复习摘要 0.0. 绪论绪论0-1.建筑材料的分类(P1 第 1 小节) 0-2.复合材料的概念和种类0-3.我国技术标准分为哪几类(P2 第 6、7 小节)?答: 1. 我国技术标准的种类,有强制性和推荐性两类; 2. 我国技术标准的级别主要分为以下四种:⑴ 国家标准 ⑵ 行业标准 (部级标准×)⑶ 地方标准 ⑷ 企业标准 另外,还有行业协会标准, 如:中国建筑工程协会标准协会标准 CECS第第 1 1 章章 建筑材料的基本性质建筑材料的基本性质1.11.1 材料的组成、结构与构造材料的组成、结构与构造1-1. 玻璃体结构:玻璃体结构上是近程有序,远程无序其有序范围只是有序单位尺寸的几倍距离玻璃体的特点是无一定的几何外形,无熔点而只有软化现象,各向同性,玻璃玻璃体结构是化学性质不稳定体结构是化学性质不稳定 (P6 倒数第 11 行)1-2. 胶体:(P8 第 1 行)1-3. 材料的构造---是指材料的宏观组织状况(宏观结构) 宏观结构是指用肉眼或放大镜能够分辨的粗大组织,其尺寸在 10-3m 级(毫米级)以上。
(P8 第 14 行)1-4. 材料的宏观结构可按其特征分为:致密结构(钢材、玻璃等) ,多孔结构(泡沫塑料、加气混凝土等) ,纤维结构(竹材、纤维板等) ,层状结构(胶合板等) 1-5. 孔隙的构造特征 1. 孔的数量: 孔隙率2. 孔的特征:(1) 根据 孔~外界 之间 是否连通 可分为:开口孔隙 与 闭口孔隙(2) 根据 孔 ~ 孔 之间 是否连通 又分为; 连通孔隙 与 不连通孔隙 开放性孔隙 封闭性孔隙3. 孔径:孔隙本身又按其孔径尺寸大小分为: (1) 粗大孔隙 D>1.0㎜2(2) 毛细孔隙 D = 0.01~1.0㎜(3) 微小孔隙 D<0.01㎜1.21.2 材料的密度、表观密度和孔隙率材料的密度、表观密度和孔隙率1-6. 视密度(’ ): 散粒材料密度试验常采用排液置换法测定颗粒的体积,测得的体积包含颗粒内部的闭口孔体积此时计算得密度则为视密度(’ ) (P10 第 1 行)1-7. 堆积密度:散粒材料在堆积状态下,单位体积的质量称为堆积密度 根据散粒材料堆放的紧密程度,堆积密度可分为疏松堆积密度、振实堆积密度和紧密堆积密度三种。
1-8. 空隙率:散粒材料堆积体积中,颗粒之间的空隙体积所占的比例称为空隙率空隙率的大小反映散粒材料的颗粒相互填充的致密程度1.31.3 材料的力学性质材料的力学性质1-9. 弹性变形与塑性变形:(P10 第 18 行)1-10. 影响材料强度试验结果的主要因素?(P12 倒数第 4 行)1.41.4 材料与水有关的性质材料与水有关的性质1.51.5 材料的耐久性材料的耐久性1-11. 耐久性的概念?(P13 第 3 行)3第第 3 3 章章 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料3-1. 胶凝材料的定义 :经过自身的物理化学作用后, 在由可塑浆体变成坚硬石状体的过程中,能把散粒或块状的物料胶结成一个整体的材料,统称为胶凝材料 (1) 自身能固化 (2) 能起胶结作用3-2. 胶凝材料的分类:胶凝材料分为有机与无机及复合材料;无机胶凝材料又分为;1.气硬性:只能在空气中硬化,并保持或继续提高强度(如石膏、石灰、水玻璃等) 2.水硬性:不仅能在空气中,而且能更好地在水中硬化, 保持并继续提高强度的胶凝材料如各种水泥).3.13.1 石灰石灰3.1.13.1.1 石灰的熟化过程石灰的熟化过程 (P31 倒数第 2 行)3-3. 石灰在使用前,要加水熟化成熟石灰(消石灰), 在石灰熟化过程中:(1)放出大量的热;(2)体积膨胀 1~2.5 倍。
3-4. 欠火石灰和过火石灰的熟化(1)欠火石灰:欠火石灰的中心部分仍是碳酸钙硬块,不能熟化,形成渣子2)过火石灰:过火石灰结构紧密,熟化很慢,当用于建筑上后,可能继续熟化产生体积膨胀,引气隆起鼓包和开裂3-5. 石灰浆的陈伏:为消除过火石灰的危害,使未熟化的石灰充分熟化,石灰浆需在消解坑里存放两星期以上(称为“陈伏” ) 陈伏期间石灰 浆表面应覆盖一层水,以免石灰浆硬化(碳化和结晶) 3.1.23.1.2 石灰的硬化石灰的硬化:3-6 石灰浆体在空气中逐渐硬化,其硬化包括两个同时进行的过程:(1)结晶过程:水分蒸发或被砌体吸收,氢氧化钙从过饱和溶液中析出 (2)碳化过程:氢氧化钙吸收空气中 CO2,生成碳酸钙和水 3.1.33.1.3 石化的技术指标石化的技术指标3.1.43.1.4 石灰的应用石灰的应用4第第 4 4 章章 水泥水泥4-14-1 水泥定义水泥定义----水泥是加水拌和成浆体,能胶结砂、石等适当材料,并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料4.24.2 硅酸盐水泥硅酸盐水泥4.2.14.2.1 硅酸盐水泥生产及其矿物组成硅酸盐水泥生产及其矿物组成4-2 熟料的定义—教材 P394-3 硅酸盐水泥的定义--教材 P394.2.1.14.2.1.1 硅酸盐水泥的生产硅酸盐水泥的生产 (图图 4-14-1)4-4.生产硅酸盐水泥的原料有:① 石灰质原料(石灰石、白垩等),主要提供 CaO。
② 粘土质原料(粘土、黄土、页岩等),主要提供 SiO2 和 Al2O3 及少量 Fe2O3③ 辅助原料(砂岩和铁矿石) ,用以校正 SiO2 和 Fe2O3 的不足生产硅酸盐水泥熟料的燃料一般为煤4-5. 硅酸盐水泥的生产过程:可概括为“两磨一烧”:即①.生料的配合与磨细;②.生料煅烧成熟料;③.熟料与适量石膏(2%~5%)及 0%~5%的混合材料共同磨细而成水泥4-6 水泥熟料的煅烧主要包括以下几个物理化学阶段:(1)生料的干燥与脱水100~200oC: 生料被加热,自由水逐渐蒸发而干燥;2)碳酸盐分解 500℃~800℃: 粘土中的高岭石脱水并分解为无定形的 Al2O3和 SiO2 600℃~1000℃ 碳酸盐分解为 MgO 及 CaO(3)固相反应阶段:在碳酸钙分解的同时,石灰质和粘土质组分之间,通过质点的相互扩散开始进行固相反应当温度从 1000 碳酸盐分解~1300℃时,固相反应基本完成,生成:2CaO·SiO2 -C C2 2S S 3CaO·Al2O3 --(C C3 3A A) 、 4CaO·Al2O3·Fe2O3--(C C4 4AFAF)这时物料中仍含有一部分未反应的 CaO。
4)烧成阶段: 当温度从 1300℃~1450℃~1300℃时,C C3 3A A 和 C C4 4AFAF 烧至熔融状态,出5现液相,CaO 和部分C C2 2S S溶解于其中,在此液相中 C C2 2S S 吸收 CaO 形成 C C3 3S S(5)冷却阶段:烧成后经过快速冷却,即可得到熟料4.2.1.24.2.1.2 硅酸盐水泥的成分硅酸盐水泥的成分(P40) 4-7 硅酸盐水泥熟料的主要矿物4-8. 四种主要矿物的特性特 性C3SC2SC3AC4AF水化速度较快最慢极快较快水化热较大 (早期)小 (后期)最大 (早期)中早期最高不高低(很快)较低强度 发展后期增长增长较高不增长(较高)作用决定强度等级保证后期强度影响凝结时间提高抗折强度4-9 水泥熟料中的有害成分:(1).氧化镁(MgO)当其含量多(大于 5%)时,会引起水泥安定性不良2).三氧化硫(SO3)它主要是掺入石膏带来的当其含量大于 3.5%时,会使水泥的性能变差3).游离氧化钙(f-CaO)当其含量多(大于 2%)时,会导致水泥安定性不良4).此外,碱分(K2O、Na2O)的含量也应加以控制4-10 石膏掺量的问题 (1)如果不掺:C3A 急速水化;使水泥浆闪凝;且为不稳定产物,反应迅速,水化热很高。
2)磨细水泥时掺入适量石膏的目的是: ① 调节水泥的凝结时间,使水泥不致发生急凝现象;②又可提高水泥的性能 (强度) 矿物名称矿物组成 缩写符号 含量(%)硅酸三钙3CaO·SiO2 C3S 37~60硅酸二钙2CaO·SiO2 C2S 15~37铝酸三钙3CaO·Al2O3 C3A 7~15铁铝酸四钙4CaO· Al2O3·Fe2O3 C4AF 10~186③ 如果多掺:会使水泥的性能变差;凝结速度加快;影响体积安定性④ 如果少掺?4.2.24.2.2 硅酸盐水泥的水化与凝结硬化硅酸盐水泥的水化与凝结硬化4.2.2.14.2.2.1 缩写缩写4.2.2.24.2.2.2 硅酸盐水泥的水化硅酸盐水泥的水化4-11. 四种主要矿物与水反应生成五种水化产物的过程: 1. C3S + H → CSH + CH (反应较快)2. C2S + H → CSH + CH (反应较慢)3. C3A + H → CAH (反应极快)4. C4AF + H → CAH + CFH (反应较快)5. CAH +石膏 → Aft / AFm 4-12. 五种水化产物:氢氧化钙(CH)晶体,水化铝酸钙(CAH)晶体,水化硅酸钙(CSH)凝胶,水化铁酸钙(CFH)凝胶,水化硫铝酸钙晶体(Aft) (高硫型钙钒石)(P42数第 3 行)4.2.2.34.2.2.3 凝结硬化凝结硬化 4-13 影响硅酸盐水泥水化与硬化的因素(1)内因:① 水泥中各主要矿物的相对含量;② 水泥的细度;③ 石膏掺量。
2) 外因:① 水泥浆的水灰比;② 养护温度(冬季施工 注意防冻) ;③ 养护湿度(夏季施工 注意洒水) ; ④ 养护龄期4.2.34.2.3 硅酸盐水泥的主要技术性质硅酸盐水泥的主要技术性质 4-14 密度与堆积表观密度⑴ 密度:硅酸盐水泥一般为 3.1~3.2g/cm3;⑵ 松散堆积表观密度:一般在 900~1300kg/m3 之间;⑶ 紧密堆积表观密度:可达 1400~1700kg/m3 4-15 细度(1)细度定义:指水泥颗粒的粗细程度2)水泥细度与性能关系:水泥的细度直接影响水泥的需水量、凝结硬化及强度水泥颗粒越细,水化反应的发展就越迅速而充分,凝结硬化的速度加快,早期强度也就越高但是水泥细度并不是越细越好,因为:① 水泥磨得越细,消耗的粉磨能量就越多,成本越高; 7② 水泥颗粒越小,越易与空气中的水分及二氧化碳起反应(结块),因此不宜久置;③ 水泥越细,水泥石凝结硬化时的体积收缩越大3)细度表示方法与要求① 国家标准规定,硅酸盐水泥的细度用透气式比表面积仪测定,要求其比表面积大于300m2/kg② 硅酸盐系列其它五类水泥水泥的细度用筛析法测定,要求在 80μm 方孔筛上的 筛余量不大于 10% 。
③ 水泥的细度不符合规定时, 为不合格品4-16 标准稠度用水量(1)水泥净浆的标准稠度:由于加水量的多少对水泥凝结时间和体积安定性的测定有很大影响,为了使其具有正确的可比性,就必须在一个规定的稠度下进行,这个规定的稠度就是水泥净浆的标准稠度 (2)标准稠度用水量:水泥净浆达到标准稠度时所需的拌和水量(占水泥质量的百分率) 3)测定方法:有标准法和代用法,有矛盾时以标准法为准4)硅酸盐水泥的标准稠度用水量一般为 24~30% 4-17 凝结时间:水泥浆从加水开始到失去塑性, 即从可塑状态发展到固体状态(完全失去塑性 )所需的时间叫凝结时间1)初凝时间 从水泥加水拌合起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间为水泥的初凝时间2) 终凝时间 从加水拌合至水泥。












