笔记-建筑材料与构造

笔记-建筑材料与构造内容摘要：

；石灰宜用 消石灰粉或磨细生石灰 ，灰土中石灰用量一般为灰土总重的 6％～ 12％左右。 ③ 生产灰砂砖、碳化石灰板 300G超大一级注册建筑师备考资料网盘 23823724 密码： dkdkdk 交流 ： 352500 10 ④ 配制无熟料水泥、多种硅酸盐制品。 二 、 建筑 石膏 生产建筑石膏的主要原料是 天然二水石膏 （ CaS04178。 2H2O）（ 又称软石膏或生石膏 ）。 根据不同的生产条件可得不 同 的石 膏。 石 膏 种类 生产条件 产品特点 高强石膏 （α 型半水石膏 ） 、 124℃ 的过饱和蒸汽条件下蒸炼，或 置于某些盐溶液中沸煮 晶粒较粗、硬化产物较密实从而强度 较高 建筑石膏 （ β型半水石膏，熟石膏 ） 二水石膏经 150～ 170℃ 煅烧、磨细 模型石膏 190℃ 煅烧 其成品细度与白度均比建筑石膏高 地板石膏 400～ 500℃ 或高于 800℃ 下煅烧 凝结、硬化较慢，硬化后强度较高， 耐磨性及耐水性较好 ㈠ 建筑石膏的 水化，凝结，硬化 在建筑石膏的凝结硬化过程中，浆 体 开始失去流动性为 初凝 ，完全 失去可塑性为 终凝。 ㈡ 建筑石膏的技术 指标 建筑石膏分 为 、 、 等级，分等 指标有 抗折强度、抗压强度、细度 、 凝结 时间。 ㈢ 建筑石膏 的 性质与应用 ⒈ 凝结硬化快 初凝 3～ 5min，终凝 20～ 30min， 完全硬化 一周 ； ⒉ 硬化后体积微膨胀（约 1%） ，硬化产物外形饱满，不出现裂纹； ⒊ 硬化后孔隙率大（可达 50%～ 60%） ，强度较低，表观密度较小，导热性较低，吸声性较强，吸湿性较强。 ⒋ 耐水性与抗冻性较差 ； ⒌ 硬化后尺寸稳定 最大吸水率时 ， 伸缩率约 1‰ ； ⒍ 硬化后抗火性好 本身为不燃材料，同时在遇火灾时，二水石膏中的结晶水蒸发，吸收热量，并在表面形成水蒸气幕和脱水物隔离层，并且无有害气体产生。 但 制品 使用温度最好不要超过 65℃ ，以 免水分蒸发影响强度。 建筑石膏的 应用 室内抹灰、粉刷；生产各种石膏 板 与多孔石膏制品；制作模型或雕塑；制作吸声 板 ，顶棚、墙面的装饰 板 ；作装饰涂料的填料、人造大理石等。 三 、水玻璃 （泡花碱） 水玻璃 为能溶于水的 碱金属硅酸盐 ，建筑上常用 硅酸钠、硅酸钾 等。 模数越大，粘度越大 ，但较难溶于水 ，耐酸性增强， 较易分解、硬化。 模数一般为 ～。 液体水玻璃中加入 尿素 ，在粘度不变的情况下，可提高粘结力 25%左右。 硬化过程中可加入 12%～ 15%的硬化促进剂 氟硅酸钠。 水玻璃的用途： ⑪ 耐酸材料。 水玻璃硬化后主要成分 是 硅酸凝胶 ，除 氢氟酸、过热磷酸 等少数酸外，几乎在所有的酸性介质中都有较高的稳定性。 可用水玻璃配制 耐酸胶泥、砂浆及混凝土 ，广泛用于 防腐工程。 ⑫ 耐热材料。 水玻璃硬化后形成硅酸凝胶空间网状骨架，因此具有良好的耐热性。 采用耐热的砂、石，可配制成水玻璃耐热混凝土， 耐热温度达 1200℃。 ⑬ 涂料。 用于涂刷建筑材料 （ 天然石材、混凝土及硅酸盐制品 ） 表面，可提高材料的密实度、强度和抗风化能力。 注意 水玻璃不能涂刷石膏制品 ，因为硅酸钠与硫酸钙发生反应生成硫酸钠，在制品孔隙中结晶，体积显著膨胀，会导致制品破坏。 ⑭ 灌浆材料。 用 水 玻璃和氯化钙水溶液交替灌 入 土壤中 ，两种溶液反应生成 硅酸凝胶 ，为一种吸水膨胀的冻状凝胶，可 加固土壤，提高抗渗性。 ⑮ 保温绝热材料。 以水玻璃为胶结材料，膨胀珍珠岩或膨胀蛭石为骨料，加入一定赤泥或氟硅酸钠，经配料、300G超大一级注册建筑师备考资料网盘 23823724 密码： dkdkdk 交流 ： 352500 11 搅拌、成型、干燥、焙烧而成的制品，具有良好的绝热性能。 ⑯ 配制防水剂。 以水玻璃为基料，加入蓝矾 (硫酸铜 )、明矾 (钾铝矾 )、红矾 (重铬酸钾 )和紫矾 (铬矾 )配制防水剂，适量与水泥浆 调 合， 堵塞漏洞、缝隙 等局部抢修工程。 由于凝结过速， 不能用于屋面、地面防水砂浆。 硬化后的 水玻璃耐碱性差 ， 另外为提高耐水性， 可用中 等酸度的对已硬化的水玻璃进行酸洗，使水玻璃转变为硅酸凝胶。 四 、菱苦土 主要成分为 MgO。 制备 菱苦土 料浆 时 不用水拌合 （ 凝结慢，硬化后强度低） ， 多用 氯化镁、硫酸镁、氯化铁 等溶液 拌合。 用 氯化镁溶 液拌合的最好，称为氯化镁水泥。 但吸湿性大，耐水性差。 氯氧镁水泥与植物纤维能很好粘结，且碱性较弱，不会腐蚀植物纤维 （ 但会腐蚀普通玻璃纤维 ） ，建筑工程中常用来制造木屑板、木丝板和氯氧镁水泥木屑地面等。 制作氯氧镁水泥地面可掺适量磨细碎砖或粉煤灰等活性混合材料，以提高地面的耐水性，也可掺加耐碱矿物颜料将地面着色，氯化镁 （ MgCl2178。 6H2O） 与氯氧镁水泥的适宜重量比为 ～ ，施工时的气温宜为 10～ 30℃，气温低将使氯氧镁水泥硬化速度降低，也不得浇水养护。 氯氧镁水泥地面保温性好，无噪声、不起灰、弹性良好、防火、耐磨，宜用于纺织车间及民用建筑等，但不适用于经常受潮、遇水和遭受酸类侵蚀的地方。 第三节 水泥 水泥属于水硬性胶凝材料，品种很多，按其用途和性能可分为通用水泥、专用水泥与特种水泥三大类。 通用水泥 用于一般建筑工程 ， 硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥 专用水泥 适应专门用途 道路水泥、砌筑水泥、大坝水泥 特种水 泥 具有比较突出的某种性能 快硬硅酸盐水泥、膨胀水泥 按主要水硬性物质名称，水泥又可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等，建筑工程常用的主要是各种硅酸盐水泥。 一 、 硅酸盐 水泥 由 硅酸盐 水泥熟料 、 0～ 5％ 石灰右 或 粒化高炉炉渣 、适量 石膏 磨细 制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥 （ 即国外通称的波特兰水泥 ）。 硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料 I 型硅酸盐水泥 （ P178。 Ⅰ ） ；在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加 不超过水泥质量 5％石灰石及粒化高炉矿渣混合材料 的Ⅱ型硅酸盐水泥 （ P178。 Ⅱ ）。 在生产水泥时，需加入水泥质量 3％ 左右的 石膏 （ CaSO4178。 2H2O） ，其目的是 延缓水泥的凝结，便于施工。 ㈠ 硅酸盐水泥熟料 矿物 组成：主要包括硅酸三钙 C3S、硅酸二钙 C2S、铝酸三钙 C3A、铁铝酸四钙 C4AF。 其中， 硅酸三钙 C3S占大部分。 ㈡ 硅酸盐水泥的水化、凝结、硬化 水泥加水拌合后，成为具有可塑性的水泥浆，水泥颗粒开始水化，随着水化反应的进行，水泥浆逐渐变稠，失去可塑性，但尚未具有强度，这一过程称为“凝结”。 随后产生明显的强度并逐渐发展而成为坚硬的水泥石，这一过程称为“硬化”。 300G超大一级注册建筑师备考资料网盘 23823724 密码： dkdkdk 交流 ： 352500 12 ⒈ 硅酸盐水泥的水化 水泥水化后生成的 主要水化产物 有 凝胶 、 晶体 两类。 凝胶有水化硅酸钙 （ CSH） 与水化铁酸钙 （ CFH） ，晶体有氢氧化钙 [Ca(OH)2]、水化铝酸钙 （ C3AH6） 与水化硫铝酸钙等。 在完全水化的水泥石中， 水化硅酸钙凝胶约占70％ ， 氢氧化钙约占 20％ ， 水化硫铝酸钙约占 7％。 ⒉ 硅酸盐水泥的凝结硬化 硬化后的水泥石是由水泥水化产物、未水化完的水泥颗粒、孔隙与水所组成。 水泥的水化、凝结、硬化，除了与水泥矿物组成有关外，还与水泥的 细度、拌合水量、温度、湿度、养护时间及石膏掺量 等有关。 瞬凝与缓凝：如硅酸盐水泥中未掺石膏或石膏掺量不足，则水泥凝结中将出现瞬凝或急凝。 这 是一种不正常的凝结现象，其特征是：水泥与水拌合后，水泥浆很快凝结，形成一种很粗糙、非塑性的混合物，并放出大量热量。 瞬凝问题 主要是由于 熟料中 铝酸三钙 C3A 含量高 ， 水泥中未掺石膏或石膏掺量不足 引起的。 解决瞬凝问题的方法是缓凝，即掺加石膏。 石膏能够与水化铝酸钙反应，生成 水化硫铝酸钙 ，该产物 阻止 C3A的迅速水化 ，从而延缓了水泥的凝结，起到了缓凝的作用。 ㈢ 硅酸盐水泥的技术性质 硅酸盐水泥的密度一般为 ～ ，堆积密度一般为 1000～ 1600kg/m3。 影响水泥性质的主要指标有 细度、凝结时间、安 定性 、 强度 四项。 碱含量 Na2O+≤ ％的水泥为低碱水泥。 氯离子含量 ≤ ％。 ⒈ 细度 水泥的细度是指水泥的粗细程度。 水泥颗粒愈细，与水起反应的表面积愈大，因而水泥颗粒细，水化迅速且完全，早期强度及后期强度均较高，但在空气中的硬化收缩较大，成本也较高。 若水泥颗粒过粗，则不利于水泥活性的发挥。 国家标准规定，硅酸盐水泥的细度用 比表面积 表示，应 ＞ 300m2/kg。 ⒉ 凝结时间 水泥的凝结时间分初凝时间与终凝时间。 初凝时间 ： 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 ： 自加水起至水 泥净浆 完全失去可塑性 并 开始产生强度 所需的时间。 水泥的凝结时间以标准稠度的水泥净浆，用 凝结时间测定仪 测定。 所谓 标准稠度的水泥净浆 ，是指在标准稠度测定仪上，试锥下沉深度为 28177。 2mm 范围内的净浆。 要配 制标准稠度的水泥净浆，需测出达到标准稠度时的所需拌合水量，以占水泥质量的百分率表示即标准稠度用水量。 硅酸盐水泥的标准稠度用水量 一般 为 24％ ～ 30％。 硅酸盐水泥的 初凝时间 应≥ 45min， 终凝时间 应≤。 ⒊ 体积安定性 水泥的 体积安定性 是反映水泥加水硬化后 体积变化均匀性 的物理指标。 体积安定性不良，是指水泥硬化 后，产生不均匀的体积变化。 使用体积安定性不良的水泥，会使构件产生膨胀性裂缝，降低建筑物质量，甚至引起严重事故，因此体积安定性不良的水泥，在工程中应严禁使用。 水泥体积安定性不良的主要原因是熟料中含的 游离氧化钙 或 游离氧化镁 过多 ，或 水泥粉磨时 掺入 过量 石膏。 国家标准规定，由熟料中 游离氧化钙 引起的安定性不良可用 沸煮法 检验，沸煮法检验必须合格 （ 观察标准稠度的水泥净浆试饼沸煮后的外形变化 ）。 国家标准还规定 水泥中 游离 MgO 含量 ≤ ％ ， SO3含量 ≤ ％。 ⒋ 强度 水泥的强度是表征水泥质量的重要指标。 国家规定，水泥 与中国 ISO标准砂以 1:3（ 质量比 ） 比例混合，加入规定量的水，按规定的方法制成 40179。 40179。 l60mm 的试件，在标准温度 （ 20177。 1℃ ） 的水中养护，分别测定其 3d与 28d的 抗压强度 与 抗折强度。 国家标准规定，硅酸盐水泥强度等级分为 、 、 、 、 、 ，其中有代号 R 者为早强型水泥。 凡 MgO、 SO初凝时间、安定性 任何一项不符合标准规定均为 废品 ， 凡细度、凝结时间、不溶物 、 烧失300G超大一级注册建筑师备考资料网盘 23823724 密码： dkdkdk 交流 ： 352500 13 量 中的任一项不符合标准规定 或 混合材料掺加量超过最大限量 和 强度低于商品规定的指标 时为不合格品。 ㈣ 硅酸盐 水泥石的侵蚀 与防止 ⒈ 引起水泥石侵蚀的原因： ⑪ 水泥石本身一些组分 （ 氢氧化钙、水化铝 酸 钙 ） 能溶解于水或与其他物质发生化学反应生成或易溶于水、或体积膨账、或松软无胶凝力的新物质，使水泥石遭受侵蚀； ⑫ 水 泥石本身不密实，有很多毛细孔通道，侵蚀性介质易进入其内部 ； ⑬ 腐蚀与通道的相互作用。 ⒉ 防止侵蚀的措施 ： ⑪ 根据工程所处的环境，选择适当品种的水泥； ⑫ 提高水泥石的密实度； ⑬ 表面加做保护层 .当侵蚀作用较强时可在构件表面加耐侵蚀性高且不透水的保护层，如耐酸石料、塑料、沥青等。 硅酸盐水泥的性质与应用 ① 早期及后期强度均高： 适用于 预制 和 现浇的混凝土工程、冬季施工的混凝土工程、预应力混凝土工程 等。 ② 抗冻性好：适用于 严寒地区和抗冻性要求高的混凝土工程。 ③ 耐腐蚀性差： 不宜用于受 流动软水和压力水 作用 、 受 海水和其它腐蚀性介质 作用 的工程 ④ 水化热高： 不宜用于 大体积混凝土工程。 ⑤ 抗炭化性好： 适合用于二氧化碳浓度较高的环境，如翻砂、铸造车间 等。 ⑥ 耐热性差： 不得 用于 耐热混凝土工程。 ⑦ 干缩小：可用于干燥环境。 ⑧ 耐磨性好：可用于道路与地面工程。 二、掺混合材料的硅酸盐水泥 掺混合材料的硅酸盐水泥包括：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。 混合材料为天然的或人工的矿物材料，按其性能不同，可分为活性混合材料与非活性混合材料两大类。 常用的活性混合材料有 符合相应标准的：粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料 （ 如火山灰、浮石、硅藻土、烧粘土、煅烧的煤矸石、煤渣等 ） 、粉煤灰 等。 非活性混合材料常用的有活性指标低于标准要求的粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料与粉煤灰、磨细石英砂、石灰石粉、粘土、磨细的块状高炉矿渣及炉灰等。 ㈠ 普通硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥简称普通水泥，其代号为 P178。 O。 是由 硅酸盐 水泥熟料、 6％～ 15％ 混合材料、适量石膏 磨细 制成的水硬性胶凝材料。 掺活性混合材料时， 最大掺量不得超过 15％ ，其中 允许用不超过水泥质量 5％的窑灰 或不超过水泥质量10％的非活性混合材。