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1、第一章.建筑材料的基本性质第一节.材料的物理性质1 .表观密度是指多孔固体（粉末或颗粒状）材料质量与其表观体积（包括孔隙的体积）之比。2 .实际密度指多孔固体材料质量与其体积（不包括孔隙的体积）之比。3 .堆积密度（容积密度）是指在特定条件下，既定容积的容器内，疏松状（小块、颗粒、纤维）材料质量与其体积之比。4 .密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程度，即材料的密实体积与表观体积之比。5 .孔隙率是指材料体积内，孔隙体积（开口的和闭口的）所占总体积的比例。6 .材料的孔隙率和密实度是从两个不同方面反映材料的同一性质。7 .填充率是指颗粒或粉状材料在堆积体积内，被颗粒材料所填充的程度。空隙率
2、是指颗粒或粉状材料在堆积体积内、颗粒之间的空隙体积所占总体积的百分率。8 .材料与水接触时，根据其能否被水润湿，可分为亲水性材料和憎水性材料两大类。大多数建筑材料，如石料、砖、混凝土、木材等都属于亲水性材料。沥青、石蜡等属于憎水性材料。因此，憎水性材料经常作为防水材料或作为亲水材料表面的防水处理使用。9 .吸水性是指材料在水中能吸收水分的性质。吸水性大小可用吸水率表示。质量吸水率是指材料所吸收水分的质量占材料干燥质量的百分数；体积吸水率是指材料体积内被水充实的程度，即材料吸收水分的体积占干燥体积的百分数。10 .材料在潮湿的空气中，吸收空气中水分的性质，称为吸湿性。吸湿性的大小用含水率表示。含
3、水率是指材料所含水的质量占材料干质量的百分数。11 .材料长期在水作用下，不被破坏、强度也不显著降低的性质称为耐水性。材料的耐水性用软化系数表示。软化系数大于0.8的材料，通常可以认为是耐水材料。12 .材料在吸水饱和状态下，经多次冻结和融化作用（冻融循环）而不破坏，同时也不严重降低强度的性质，称为抗冻性。材料的抗冻性按冻融循环次数来划分其抗冻等级,如FIO.F15等，其数字为规定材料能承受的冻融循环次数。13 .材料抵抗水、油等液体压力作用渗透的性质，称为抗渗性。材料的抗渗性可用抗渗等级表示。14 .材料两侧表面存在温差的条件下，热量由材料的一面传至另一面的性质，称为导热性。材料的导热性用导
4、热系数表示。15 .比热容是指单位质量的材料，温度升高（或降低）IK,所吸收（或放出）的热量。简称:比热。材料的比热容是反映材料吸热或放热能力大小的物理量。16 .线膨胀系数是指在一定温度范围内，材料由于温度上升或下降1,所引起的长度增长或缩短值，与其在0时长度的比值。第二节.材料的力学性质1 .根据外力作用方式不同，各种强度如何计算？见教材第十页上的两个强度计算公式。2 .材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，能够完全恢复原来形状的性质称为弹性。能够完全恢复的变形，称为弹性变形，见教材上图1-4。材料在外力作用下产生变形，如果取消外力后，仍保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑
5、性。这种不能恢更的变形，称为塑性变形。见教材上图l-5o第三节.材料的耐久性1.材料在各种外界因素作用下，能长期地正常工作，不破坏、不失去原来性能的性质，称为材料的耐久性。耐久性是材料的一项综合性质，它包括材料的抗冻性、抗渗性、抗化学腐蚀性、抗碳化性、大气稳定性及耐磨性等。第二章.水泥水泥是一种粉状水硬性胶凝材料。加水拌合后，成为塑性浆体，能胶结砂、石等适当材料，并能在空气和水中硬化。在各类工程中多以硅酸盐系水泥为主。第一节.硅酸盐系水泥主要原料1 .硅酸盐系水泥是指以硅酸钙为主要成分的各种水泥的总称。硅酸盐系水泥主要是由硅酸盐水泥熟料（简称水泥熟料）、适量石膏和混合材料等配制而成。2 .在凝
6、结初期，因铝酸三钙的水化和凝结硬化速度最快，为延缓水泥凝结时间，方便施工而加入起缓凝作用的石膏。部分水化铝酸三钙将与石膏作用，生成水化硫铝酸钙的针状结晶称钙矶石，并伴有明显的体积膨胀。该水化生成物沉积于水泥颗粒表面形成阻碍铝酸三钙水化的膜，它可延缓水泥凝结。3 .水泥中各矿物成分组成是决定水泥性质的根源，它在水泥中所占的比例及自身特性，直接决定着水泥的性质及应用范围。如提高C3S的含量，可制成高强水泥；降低C3S和C3A含量，可制成低水化热的水泥，如大坝水泥等。具体见教材上表2-2。4 .影响水泥凝结硬化的因素有：温度、湿度和龄期。（1） .温度、湿度：在保证湿度的前提下，在一定范围内，温度越
7、高，水化速度越快，凝结硬化越快，强度增长也越快，反之则慢。如水泥石在完全干燥的情况下，水化就无法进行,此时硬化停止、强度不再增长。所以，混凝土构件浇灌后应加强洒水养护。当温度低于时，水泥的水化基本停止。因此，冬期施工时，需要采取保温措施，以保证水泥凝结硬化正常进行。（2） .龄期（时间）：水泥的水化反应是从颗粒表面逐渐深入到内层的。大致28天可以完成水泥水化这个过程的基本部分，以后显著减缓，强度增长也极为缓慢。第二节.通用硅酸盐水泥1 .通用硅酸盐水泥包括：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、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥，简称硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山
8、灰水泥、粉煤灰水泥和复合水泥。2 .按抗压、抗折强度所分的强度等级，见教材第17页，要掌握强度等级表示的含义。3 .物理指标：（1） .凝结时间：水泥从加水开始到失去流动性，即从可塑状态发展到固体状态所需的时间。水泥凝结时间分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是从水泥加水拌合起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间；从加水拌合至水泥浆完全失去塑性的时间为水泥的终凝时间。水泥的初凝时间不宜过早，以便施工时有足够的时间，保证施工工艺的需要（混凝土搅拌、运输和浇捣所需的时间）；水泥的终凝时间不宜过迟，以免影响水泥硬化后的性质和拖延工期，影响工程进度。（2） .体积安定性：体积安定性是指水泥浆体硬化后，体积变化
9、的稳定性。安定性不良的水泥严禁使用。（3） .细度（选择性指标）：细度是指水泥颗粒的粗细程度。通常以标准筛的筛余百分数或比表面积表示。（4） .强度4 .通用硅酸盐水泥的特性和适用范围，见教材第20页的表2-10。第五节.水泥质量评定及验收保管1 .对于常用硅酸盐系水泥的检验项目主要有：（1）.化学指标（2）.凝结时间（3）.安定性（4）.抗折强度（5）.抗压强度2 .水泥进场后，应进行验收工作。首先应检查、核对水泥生产厂的质量证明书。3 .水泥中的活性矿物与空气中的水分、二氧化碳发生水化反应，使水泥变质的现象，称为水泥受潮（也称水泥风化）。受潮后的水泥，凝结迟缓、强度也逐渐降低，会影响正常使
10、用。第三章.普通混凝土混凝土是以胶凝材料、粗骨料、细骨料、水，必要时加入外加剂或矿物混合材料，按适当比例配合，经过均匀搅拌，密实成型及养护硬化而成的人工石材。普通混凝土由水泥、卵石或碎石、砂和水配制而成，其中砂和石起骨架作用，被称为“骨料”。石子为机骨料，砂为细骨料。第一节.混凝土的原材料1 .水泥强度等级的选择，应与混凝土的设计强度等级相适应，并应充分地利用水泥的活性。一般情况下，水泥的强度等级约为混凝土强度等级的1.5倍左右。2 .颗粒级配是指各种粒径在骨料中所占的比例。砂的级配好，通常是指砂的空隙率较小，需用于填实砂空隙的水泥浆就少，这样填充可以节约水泥。3 .砂的粗细程度，是指不同粒径
11、的砂粒混合在一起总体的粗细程度。砂的粗细程度影响单位质量砂的总表面积。在相同用量条件下，细砂总表面积大，粗砂总表面积小。4 .砂的颗粒级配与粗细程度是通过筛分析试验确定的。5 .砂的颗粒级配区分为I区、II区、In区。11区砂粗细适宜，性能较好，配制混凝土应优先选用H区的砂；I区的砂偏粗，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，满足混凝土和易性的要求；HI区砂偏细，保水性好，用其配制混凝土时，宜适当地降低砂率，以保证混凝土强度。6 .可用细度模数来准确地评定砂的粗细程度。砂按细度模数可分为粗砂、中砂和细砂。7 .粗骨料的最大粒径，应在条件允许情况下，尽量选用大的。这样可以减少其总表面积、节约水泥。但
12、粒径过大又会给施工操作带来不便。8 .混凝土外加剂，是一种在混凝土搅拌之前或拌制过程中掺入的，用以改善新拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料。详细请看教材第38页的表3-17。第二节.混凝土拌合物的性质1 .混凝土的各组成材料，按一定比例经搅拌后尚未硬化的材料，称为混凝土拌合物（或称新拌混凝土）。混凝土拌合物的性质好坏，可通过和易性指标来衡量。2 .和易性是指混凝土拌合物，保持其组成成分均匀适合于施工操作并能获得质量均匀密实的混凝土的性能，也称工作性。和易性是一项综合性技术指标，主要包括流动性、黏聚性和保水性三个方面。流动性（即稠度），是指混凝土拌合物的稀稠程度。黏聚性是指混凝土各组分之间具有
13、一定的黏聚力，并保持整体均匀混合的性质。保水性是指混凝土拌合物保持水分不易析出的能力。3 .通常采用测定混凝土拌合物的流动性、辅以宜观评定黏聚性和保水性的方法，来评定和易性。4 .混凝土拌合物流动性(即稠度)的大小，通过试验测其“坍落度”或“维勃稠度”等指标值来确定。混凝土拌合物按其坍落度分级及允许偏差的大小可分为四级，见教材第47页的表3-32。坍落度适用于测定塑性和流动性混凝土拌合物；坍落度值小，说明混凝土拌合物的流动性小。5 .混凝土拌合物根据其维勃稠度及允许偏差的大小,可分为四级,见教材第47页的表3-34。维勃稠度适用于测定坍落度小于IOmm的混凝土拌合物的流动性。维勃稠度值越大，说
14、明混凝土拌合物越干硬。6 .影响混凝土和易性的主要因素有：(1) .水泥浆含量：拌合物的流动性或可塑性主要取决于水泥浆。(2) .水灰比：水灰比(Wle)是指水的质量与水泥质量之比。(3) .砂率：砂率是指砂质量占砂石总质量的百分数。(4) .温度：混凝土拌合物的流动性，随着温度升高而减小。第三节.混凝土凝结硬化过程中的性质1.浇筑后的混凝土，开始流动性很大，经过一定时间，逐渐失去可塑性，开始转为固体状态，称为凝结。混凝土由塑性状态过渡到硬化状态所需的时间称为凝结时间。混凝土拌合物由流动状态转而开始失去塑性，并达到初步硬化的状态，称为初凝；完全失去塑性,变成固体状态，具有一定的强度，称为终凝。
15、混凝土从加水开始到贯入阻力达到3.5MPa所需的时间为初凝时间；混凝土从加水开始到贯入阻力达到28MPa所需的时间为终凝时间。2.对于大体积混凝土工程，应采用低热水泥。若采用水化热较高的水泥施工时，应采取必要的降温措施。3.混凝土硬化后，初步具有抵抗外部荷载作用的能力，称为混凝土的早期强度。第四节.混凝土硬化后的性质1 .强度等级采用C与立方体抗压强度标准值(MPa)表示。要掌握混凝土强度等级表示的含义。例如：C20一表示混凝土立方体抗压强度标准值L.k=20MPa。2 .立方体抗压强度标准值，系按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准方法(见试验4-1,试验4
16、-2)测得的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的概率不超过5%(即具有95%保证率的抗压强度)。3 .按标准试验方法，制成150mmX150mmX300mm的标准试块，在标准养护条件下测其抗压强度值，即为轴心抗压强度。4 .影响混凝土强度的因素：水泥强度和水灰比；粗骨料；养护条件；龄期。其中，水泥强度等级和水灰比是影响混凝土强度的最主要因素。5 .混凝土的耐久性，是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏作用，长期保持强度和外观完整性的能力。混凝土耐久性主要与冻融循环、环境水腐蚀、碳化、风化、钢筋锈蚀和碱骨料反应等因素作用有关。6 .提高混凝土耐久性的措施有：(1).根据工程所处环境及使用条件，合理选择水泥品种；(2).掺外加剂，改善混凝土的性能；(3).加强浇捣
