建筑材料理論

第一章  建筑材料的基本性質(zhì)

  本章為全書重點(diǎn)內(nèi)容，在討論性質(zhì)之前，我們要求同學(xué)理解不同材料在結(jié)構(gòu)物中的功用不同，所處的環(huán)境不同，對(duì)其性質(zhì)的要求也不同。本章所討論的各種性質(zhì)都是建筑材料經(jīng)常要考慮的性質(zhì)掌握或了解這些性質(zhì)的概念（包括定義表示方法實(shí)用意義等）對(duì)以后討論各種材料意義重大。

  建筑材料的性質(zhì)可歸納為：物理性質(zhì)，力學(xué)性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)，耐久性等

第一節(jié)  材料的組成與結(jié)構(gòu)

一材料的組成

材料的組成是決定材料性質(zhì)的內(nèi)在因素之一主要包括：化學(xué)組成和礦物組成

二材料的結(jié)構(gòu)

材料的性質(zhì)與材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系材料的結(jié)構(gòu)主要分成：宏觀結(jié)構(gòu)顯微結(jié)構(gòu) 微觀結(jié)構(gòu)

第二節(jié) 材料的物理性質(zhì)

一表示材料物理狀態(tài)特征的性質(zhì)

1體積密度：材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量稱為體積密度

2密度：材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量稱為密度

3堆積密度：散粒材料在規(guī)定裝填條件下單位體積的質(zhì)量稱為堆積密度

注意：密實(shí)狀態(tài)下的體積是指構(gòu)成材料的固體物質(zhì)本身的體積；自然狀態(tài)下的體積是指固體物質(zhì)的體積與全部孔隙體積之和；堆積體積是指自然狀態(tài)下的體積與顆粒之間的空隙之和

4表觀密度：材料的質(zhì)量與表觀體積之比表觀體積是實(shí)體積加閉口孔隙體積，此體積即材料排開水的體積

5孔隙率：材料中孔隙體積與材料在自然狀態(tài)下的體積之比的百分率

6開口孔隙率：材料中能被水飽和（即被水所充滿）的孔隙體積與材料在自然狀態(tài)下的體積之比的百分率

7閉口孔隙率：材料中閉口孔隙的體積與材料在自然狀態(tài)下的體積之比的百分率即閉口孔隙率=孔隙率-開口孔隙率

8空隙率：散粒材料在自然堆積狀態(tài)下，其中的空隙體積與散粒材料在自然狀態(tài)下的體積之比的百分率

二與各種物理過(guò)程有關(guān)的材料性質(zhì)

1親水性：當(dāng)水與材料接觸時(shí)，材料分子與水分子之間的作用力（吸附力）大于水分子之間的作用力（內(nèi)聚力），材料表面吸附水分，即被水潤(rùn)濕，表現(xiàn)出親水性，這種材料稱為親水材料

2憎水性：當(dāng)水與材料接觸時(shí)，材料分子與水分子之間的作用力（吸附力）小于水分子之間的作用力（內(nèi)聚力），材料表面不吸附水分，即不被水潤(rùn)濕，表現(xiàn)出憎水性，這種材料稱為憎水材料

3吸水性：材料吸收水分的能力稱為吸水性，用吸水率表示吸水率有兩種表示方法：質(zhì)量吸水率  體積吸水率質(zhì)量吸水率是材料在浸水飽和狀態(tài)下所吸收的水分的質(zhì)量與材料在絕對(duì)干燥狀態(tài)下的質(zhì)量之比體積吸水率是材料在浸水飽和狀態(tài)下所吸收的水分的體積與材料在自然狀態(tài)下的體積之比

4含水率：材料在自然狀態(tài)下所含的水的質(zhì)量與材料干重之比     

   例題：已知某種建筑材料試樣的孔隙率為24%，此試樣在自然狀態(tài)下的體積為40立方厘米，質(zhì)量為85.50克，吸水飽和后的質(zhì)量為89.77克，烘干后的質(zhì)量為82.30克試求該材料的密度表觀密度開口孔隙率閉口孔隙率含水率解：密度=干質(zhì)量/密實(shí)狀態(tài)下的體積=82.30/40×（1-0.24）=2.7克/立方厘米

   開口孔隙率=開口孔隙的體積/自然狀態(tài)下的體積=（89.77-82.3）÷1/40=0.187

   閉口孔隙率=孔隙率-開口孔隙率=0.24-0.187=0.053

   表觀密度=干質(zhì)量/表觀體積=82.3/40×（1-0.187）=2.53

   含水率=水的質(zhì)量/干重=（85.5-82.3）/82.3=0.039

第三節(jié)  材料的力學(xué)性質(zhì)

一材料在外力作用下的變形性質(zhì)

1彈性變形：材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力消除后，能夠完全恢復(fù)原來(lái)形狀的性質(zhì)稱為彈性，這種變形稱為彈性變形

2塑性變形：材料在外力作用下產(chǎn)生變形而不出現(xiàn)裂縫，當(dāng)外力消除后，不能夠自動(dòng)恢復(fù)原來(lái)形狀的性質(zhì)稱為塑性，這種變形稱為塑性變形

二強(qiáng)度

材料抵抗在應(yīng)力作用下破壞的性能稱為強(qiáng)度強(qiáng)度通常以強(qiáng)度極限表示強(qiáng)度極限即單位受力面積所能承受的最大荷載有關(guān)材料的力學(xué)性質(zhì)，在材料力學(xué)中有詳盡的論述，本書不作要求

注意：對(duì)于以力學(xué)性質(zhì)為主要性能指標(biāo)的材料，通常按其強(qiáng)度值的大小劃分成若干等級(jí)或標(biāo)號(hào)脆性材料（混凝土水泥等）主要以抗壓強(qiáng)度來(lái)劃分等級(jí)或標(biāo)號(hào)，塑性材料（鋼材等）以抗拉強(qiáng)度來(lái)劃分強(qiáng)度值和強(qiáng)度等級(jí)或標(biāo)號(hào)不能混淆，前者是表示材料力學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)，后者是根據(jù)強(qiáng)度值劃分的級(jí)別

第二章   石材

本章的重點(diǎn)內(nèi)容為常用建筑石材，其他內(nèi)容不作要求

一砌筑用石材的規(guī)格

1料石：截面的寬度高度不小于200毫米，且不小于長(zhǎng)度的1/4

2細(xì)料石：疊砌面的凹入深度不大于10毫米

3粗料石：疊砌面的凹入深度不大于20毫米

4毛料石：外形大致方正，一般不加工，高度不小于200毫米，疊砌面的凹入深度不大于25毫米

5毛石：形狀不規(guī)則，中部厚度不小于200毫米主要用于基礎(chǔ)毛石混凝土

二常用建筑石材

1花崗巖：主要礦物組成是長(zhǎng)石石英，為全晶制，塊狀結(jié)構(gòu)，通常有灰白黃紅等多種顏色，具有很好的裝飾性抗風(fēng)化性及耐久性高，耐酸性好，使用年限高

2石灰?guī)r：主要由方解石組成，常呈灰白等顏色，可用于基礎(chǔ)擋土墻等石砌體，破碎后可用于配制混凝土它也是生產(chǎn)石灰和水泥等的原料

3大理石：主要礦物組成是方解石和白云石構(gòu)造致密，呈塊狀，常呈白淺紅淺綠等斑紋，裝飾效果好其吸水率小雜質(zhì)少質(zhì)地堅(jiān)硬

第三章   氣硬性膠凝材料

本章的重點(diǎn)是建筑石膏和石灰

第一節(jié)   石膏

一石膏的化學(xué)組成

生產(chǎn)石膏的原料主要為含硫酸鈣的天然石膏（又稱生石膏）或含硫酸鈣的化工副產(chǎn)品和磷石膏氟石膏硼石膏等廢渣，其化學(xué)式為CaSO4.2H2O,也稱二水石膏將天然二水石膏在不同的溫度下煅燒可得到不同的石膏品種如將天然二水石膏在107~1700c的干燥條件下加熱可得建筑石膏

二建筑石膏的凝結(jié)與硬化

將建筑石膏加水后，它首先溶解于水，然后生成二水石膏析出隨著水化的不斷進(jìn)行，生成的二水石膏膠體微粒不斷增多，這些微粒比原先更加細(xì)小，比表面積很大，吸附著很多的水分；同時(shí)漿體中的自由水分由于水化和蒸發(fā)而不斷減少，漿體的稠度不斷增加，膠體微粒間的黏結(jié)逐步增強(qiáng)，顆粒間產(chǎn)生摩擦力和黏結(jié)力，使?jié){體逐漸失去可塑性，即漿體逐漸產(chǎn)生凝結(jié)繼續(xù)水化，膠體轉(zhuǎn)變成晶體晶體顆粒逐漸長(zhǎng)大，使?jié){體完全失去可塑性，產(chǎn)生強(qiáng)度，即漿體產(chǎn)生了硬化這一過(guò)程不斷進(jìn)行，直至漿體完全干燥，強(qiáng)度不在增加，此時(shí)漿體已硬化人造成石材

漿體的凝結(jié)硬化過(guò)程是一個(gè)連續(xù)進(jìn)行的過(guò)程從加水開始拌合一直到漿體開始失去可塑性的過(guò)程稱為漿體的初凝，對(duì)應(yīng)的這段時(shí)間稱為初凝時(shí)間；從加水拌合開始一直到漿體完全失去可塑性，并開始產(chǎn)生強(qiáng)度的過(guò)程稱為漿體的硬化，對(duì)應(yīng)的時(shí)間稱為終凝時(shí)間

三建筑石膏的特性質(zhì)量要求與應(yīng)用

（一）建筑石膏的特性

 建筑石膏與其他膠凝材料相比有以下特性：

1結(jié)硬化快

2凝結(jié)硬化時(shí)體積微膨脹

3孔隙率大與體積密度小

4保溫性與吸聲性好

5強(qiáng)度較低

6具有一定的調(diào)溫與調(diào)濕性能

7防火性好但耐火性較差

8耐水性抗?jié)B性抗凍性差

（二）建筑石膏的質(zhì)量要求

建筑石膏的質(zhì)量要求主要有強(qiáng)度細(xì)度和凝結(jié)時(shí)間按強(qiáng)度和細(xì)度劃分為優(yōu)等品一等品和合格品各等級(jí)建筑石膏的初凝時(shí)間不得小于6min,終凝時(shí)間不得大于30min

（三）建筑石膏的應(yīng)用

建筑石膏的應(yīng)用很廣，主要用于室內(nèi)抹灰粉刷生產(chǎn)各種石膏板等

第二節(jié)   石灰

一石灰的原料與生產(chǎn)

生產(chǎn)石灰的原料主要是含碳酸鈣為主的天然巖石，如石灰石白堊等將這些原料在高溫下煅燒，即得生石灰，主要成分為氧化鈣正常溫度下煅燒得到的石灰具有多孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)部孔隙率大，晶體粒小，體積密度小，與水作用快

注意：生產(chǎn)時(shí)，由于火候或溫度控制不均，常會(huì)含有欠火石灰或過(guò)火石灰欠火石灰中含有未分解的碳酸鈣內(nèi)核，外部為正常煅燒的石灰，它只是降低了石灰的利用率，不會(huì)帶來(lái)危害溫度過(guò)高得到的石灰稱為過(guò)火石灰過(guò)火石灰的結(jié)構(gòu)致密，孔隙率小，體積密度大，并且晶粒粗大，表面常被熔融的黏土雜質(zhì)形成的玻璃物質(zhì)所包覆因此過(guò)火石灰與水作用的速度很慢，須數(shù)天甚至數(shù)年，這對(duì)石灰的使用極為不利為避免過(guò)火石灰在使用以后，因吸收空氣中的水蒸氣而逐步熟化膨脹，使已硬化的砂漿或制品產(chǎn)生隆起開裂等破壞現(xiàn)象，在使用以前必須使過(guò)火石灰熟化或?qū)⑦^(guò)火石灰去除常采用的方法是在熟化過(guò)程中，利用篩網(wǎng)除掉較大尺寸過(guò)火石灰顆粒，而較小的過(guò)火石灰顆粒在儲(chǔ)灰坑中至少存放二周以上，使其充分熟化，此即所謂的陳伏陳伏時(shí)為防止石灰炭化，石灰膏的表面須保存有一層水

二石灰的特性

1保水性與可塑性好

2凝結(jié)硬化慢強(qiáng)度低%

3耐水性差

4干燥收縮大

本章的其他內(nèi)容一般了解

第四章   水泥

本章以硅酸鹽水泥和摻混合材料的硅酸鹽水泥為重點(diǎn)，是全書重點(diǎn)之一

第一節(jié) 硅酸鹽水泥

一酸鹽水泥的礦物組成

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：凡以硅酸鈣為主的硅酸鹽水泥熟料，5%以下的石灰石或�；郀t礦渣，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，統(tǒng)稱為硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的主要礦物組成是：硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣硅酸三鈣決定著硅酸鹽水泥四個(gè)星期內(nèi)的強(qiáng)度；硅酸二鈣四星期后才發(fā)揮強(qiáng)度作用，約一年左右達(dá)到硅酸三鈣四個(gè)星期的發(fā)揮強(qiáng)度；鋁酸三鈣強(qiáng)度發(fā)揮較快，但強(qiáng)度低，其對(duì)硅酸鹽水泥在1至3天或稍長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的強(qiáng)度起到一定的作用；鐵鋁酸四鈣的強(qiáng)度發(fā)揮也較快，但強(qiáng)度低，對(duì)硅酸鹽水泥的強(qiáng)度貢獻(xiàn)小

二硅酸鹽水泥的凝結(jié)與硬化

（一）硅酸鹽水泥的水化

硅酸鹽水泥與水拌合后，熟料顆粒表面的四種礦物立即與水發(fā)生水化反應(yīng)，生成五種水化產(chǎn)物：水化硅酸鈣和水化鐵酸鈣凝膠，氫氧化鈣水化鋁酸鈣水化硫鋁酸鈣晶體其中，水化硅酸鈣凝膠約占50%，氫氧化鈣晶體約占20%水泥早期強(qiáng)度增長(zhǎng)快，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢，若溫度和濕度適宜，其強(qiáng)度在幾年或十幾年后仍可緩慢增長(zhǎng)

（二）水泥石及影響其凝結(jié)硬化的因素

硬化后的水泥漿體，稱為水泥石，是由膠凝體未水化的水泥顆粒內(nèi)核毛細(xì)孔等組成的非均質(zhì)體水泥石的硬化程度越高，凝膠體含量越多，水泥石強(qiáng)度越高影響水泥石凝結(jié)硬化的因素有：

1水泥熟料的礦物組成和細(xì)度

2石膏摻量：摻入石膏可延緩其凝結(jié)硬化速度

3養(yǎng)護(hù)時(shí)間：隨著養(yǎng)護(hù)時(shí)間的增長(zhǎng)，其強(qiáng)度不斷增加

4溫度和濕度：溫度升高，硬化速度和強(qiáng)度增長(zhǎng)快；水泥的凝結(jié)硬化必須在水分充足的條件下進(jìn)行，因此要有一定的環(huán)境濕度

5水灰比：拌合水泥漿時(shí)，水與水泥的質(zhì)量比，稱為水灰比水灰比愈小，其凝結(jié)硬化速度愈快，強(qiáng)度愈高

三酸鹽水泥的技術(shù)要求

1細(xì)度：水泥顆粒越細(xì)，比表面積越大，水化反應(yīng)越快越充分，早期和后期強(qiáng)度都較高國(guó)家規(guī)定：比表面積應(yīng)大于300平方米/千克，否則為不合格

2凝結(jié)時(shí)間：為保證在施工時(shí)有充足的時(shí)間來(lái)完成攪拌運(yùn)輸成型等各種工藝，水泥的初凝時(shí)間不宜太短；施工完畢后，希望水泥能盡快硬化，產(chǎn)生強(qiáng)度，所以終凝時(shí)間不宜太長(zhǎng)硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間不得早于45分鐘，終凝時(shí)間不得遲于390分鐘

3體積安定性：水泥漿體在凝結(jié)硬化過(guò)程中體積變化的均勻性稱為水泥的體積安定性如體積變化不均勻即體積安定性不良，容易產(chǎn)生翹曲和開裂，降低工程質(zhì)量甚至出現(xiàn)事故

四水泥石的腐蝕與防止

1水泥石受腐蝕的基本原因：水泥石中含有易受腐蝕的成分，即氫氧化鈣和水化鋁酸鈣等；水泥石不密實(shí)，內(nèi)部含有大量的毛細(xì)孔隙

2易造成水泥石腐蝕的介質(zhì)：軟水及含硫酸鹽鎂鹽碳酸鹽一般酸強(qiáng)堿的水

3防止腐蝕的措施：合理選用水泥的品種；摻入活性混合材料；提高水泥密實(shí)度；設(shè)保護(hù)層

五硅酸鹽水泥的性質(zhì)應(yīng)用與存放

（一）硅酸鹽水泥的性質(zhì)與應(yīng)用

1早期及后期強(qiáng)度均高：適用于預(yù)制和現(xiàn)澆的混凝土工程冬季施工的混凝土工程預(yù)應(yīng)力混凝土工程等

2抗凍性好：適用于嚴(yán)寒地區(qū)和抗凍性要求高的混凝土工程

3耐腐蝕性差：不宜用于受流動(dòng)軟水和壓力水作用的工程，也不宜用于受海水和其它腐蝕性介質(zhì)作用的工程

4水化熱高：不宜用于大體積混凝土工程

5抗炭化性好：適合用于二氧化碳濃度較高的環(huán)境，如翻砂鑄造車間等

6耐熱性差：不得用于耐熱混凝土工程

7干縮�。嚎捎糜诟稍锃h(huán)境

8耐磨性好：可用于道路與地面工程

（二）酸鹽水泥的運(yùn)輸與儲(chǔ)存

 水泥在運(yùn)輸過(guò)程中，須防潮與防水散裝水泥須分庫(kù)儲(chǔ)存，袋裝水泥的堆放高度不得超過(guò)十袋；水泥不宜久存，超過(guò)三個(gè)月的水泥須重新試驗(yàn)，確定其標(biāo)號(hào)

第二節(jié)   摻混合材料的硅酸鹽水泥

一混合材料

1非活性混合材料：常溫下不與氫氧化鈣和水反應(yīng)的混合材料稱為非活性混合材料主要有石灰石石英砂及礦渣等作用是調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào)，降低水化熱，增加水泥的產(chǎn)量，降低水泥成本等

2活性混合材料：常溫下與氫氧化鈣和水發(fā)生反應(yīng)的混合材料稱為活性混合材料主要有�；郀t礦渣和火山灰質(zhì)混合材料主要作用是改善水泥的某種性能，此外也能起到調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào)降低水化熱和成本增加水泥產(chǎn)量的作用

二普通硅酸鹽水泥

凡由硅酸鹽水泥熟料6%-15%的混合材料及適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱普通水泥

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)普通硅酸鹽水泥的技術(shù)要求有：

（1）細(xì)度  篩孔尺寸為80?m的方孔篩的篩余不得超過(guò)10%，否則為不合格

（2）凝結(jié)時(shí)間  處凝時(shí)間不得早于45分鐘，終凝時(shí)間不得遲于10小時(shí)

（3）標(biāo)號(hào)  根據(jù)抗壓和抗折強(qiáng)度，將硅酸鹽水泥劃分為325425525625四個(gè)標(biāo)號(hào)

 普通硅酸鹽水泥由于混合材料摻量較少，其性質(zhì)與硅酸鹽水泥基本相同，略有差異，主要表現(xiàn)為：

（1）早期強(qiáng)度略低

（2）耐腐蝕性稍好

（3）水化熱略低

（4）抗凍性和抗?jié)B性好

（5）抗炭化性略差

（6）耐磨性略差

三礦渣硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥

 礦渣硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱礦渣水泥它由硅酸鹽水泥熟料20%-70%的�；郀t礦渣及適量石膏組成火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱火山灰水泥它由硅酸鹽水泥熟料20%-50%的火山灰質(zhì)混合材料及適量石膏組成粉煤灰硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥它由硅酸鹽水泥熟料20%-40%的粉煤灰及適量石膏組成

（一）礦渣硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥的性質(zhì)與應(yīng)用

1三種水泥的共性

（1）早期強(qiáng)度低后期強(qiáng)度發(fā)展高這三種水泥不適合用于早期強(qiáng)度要求高的混凝土工程，如冬季施工現(xiàn)澆工程等

（2）對(duì)溫度敏感，適合高溫養(yǎng)護(hù)

（3）耐腐蝕性好適合用于有硫酸鹽鎂鹽軟水等腐蝕作用的環(huán)境，如水工

海港碼頭等混凝土工程

（4）水化熱少適合用于大體積混凝土

（5）抗凍性差

（6）抗炭化性較差不適合用于二氧化碳含量高的工業(yè)廠房，如鑄造翻砂車間

2三種水泥的特性

（1）礦渣硅酸鹽水泥適合用于有耐熱要求的混凝土工程，不適合用于有抗凍性要求的混凝土工程

（2）火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥適合用于有抗?jié)B性要求的混凝土工程，不適合用于干燥環(huán)境中的地上混凝土工程，也不宜用于有耐磨性要求的混凝土工程

（3）粉煤灰硅酸鹽水泥適合用于承載較晚的混凝土工程，不宜用于有抗?jié)B要求的混凝土工程，也不宜用于干燥環(huán)境中的混凝土工程及有耐磨性要求的混凝土工程

四復(fù)合硅酸鹽水泥

 凡有硅酸鹽水泥熟料兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料適量石膏磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥由于摻入了二種以上的混合材料，起到了互相取長(zhǎng)補(bǔ)短的作用，其效果大大優(yōu)于只摻一種混合材料其早期強(qiáng)度提高，且水化熱低，耐腐蝕性抗?jié)B性及抗凍性較好因而其用途更為廣泛，是一種很有發(fā)展前途的水泥

第五章   混凝土

 混凝土是以膠凝材料與骨料按適當(dāng)比例配合，經(jīng)攪拌成型硬化而成的一種人造石材按所用膠凝材料分為水泥混凝土石膏混凝土水玻璃混凝土等，本章主要介紹廣為應(yīng)用的水泥混凝土本章是全書的重點(diǎn)

第一節(jié)   普通混凝土的組成及基本要求

一混凝土的組成

 混凝土是由水泥水砂和石子組成水和水泥成為水泥漿，砂和石子為混凝土的骨料在混凝土的組成中，骨料一般占總體積的70%-80%；水泥石約占20%-30%，其余是少量的空氣

二混凝土的基本要求

1混凝土拌合物的和易性：混凝土拌合物必須具有與施工條件相適應(yīng)的和易性

2強(qiáng)度：混凝土經(jīng)養(yǎng)護(hù)至規(guī)定天數(shù)，應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度

3耐久性

4經(jīng)濟(jì)性

第二節(jié)   普通混凝土的組成材料

一水泥

水泥標(biāo)號(hào)的選擇，根據(jù)混凝土的強(qiáng)度要求確定，使水泥標(biāo)號(hào)與混凝土強(qiáng)度相適應(yīng)水泥的強(qiáng)度約為混凝土強(qiáng)度的1.5-2.0倍為好

二細(xì)骨料

粒徑為5以下的骨料稱為細(xì)骨料，一般采用天然砂混凝土用砂的質(zhì)量要求，主要有以下幾項(xiàng)：

1砂的粗細(xì)程度及顆粒級(jí)配

 粒徑越小，總表面積越大在混凝土中，砂的表面由水泥漿包裹，砂的總表面積越大，需要的水泥漿越多當(dāng)混凝土拌合物的流動(dòng)性要求一定時(shí)，顯然用粗砂比用細(xì)砂所需水泥漿為省，且硬化后水泥石含量少，可提高混凝土的密實(shí)性，但砂粒過(guò)粗，又使混凝土拌合物容易產(chǎn)生離析泌水現(xiàn)象，影響混凝土的均勻性，所以，拌制混凝土的砂，不宜過(guò)細(xì)，也不宜過(guò)粗

 評(píng)定砂的粗細(xì)，通常用篩分析法該法是用一套孔徑為5.002.501.250.6300.3150.160的標(biāo)準(zhǔn)篩，將預(yù)先通過(guò)孔徑為10.0篩的干砂試樣500克由粗到細(xì)依次過(guò)篩，然后稱量各篩上余留砂樣的質(zhì)量，計(jì)算出各篩上的分計(jì)篩余百分率和累計(jì)篩余百分率，計(jì)算如下：

砂的粗細(xì)程度，，工程上常用細(xì)度模數(shù)f表示，其定義為：

f=（?2+?3+?4+?5+?6）-5?1/100-?1

細(xì)度模數(shù)越大，表示砂越粗細(xì)度模數(shù)在3.7-3.1為粗砂，在3.0-2.3為中砂，在2.2-1.6為細(xì)砂普通混凝土用砂的細(xì)度模數(shù)范圍在3.7-1.6，以中砂為宜在配制混凝土?xí)r，除了考慮砂的粗細(xì)程度外，還要考慮它的顆粒級(jí)配砂為什么要有良好的顆粒級(jí)配呢？

 砂的顆粒級(jí)配是指粒徑大小不同的砂相互搭配的情況級(jí)配好的砂應(yīng)該是粗砂空隙被細(xì)砂所填充，使砂的空隙達(dá)到盡可能小這樣不僅可以減少水泥漿量，即節(jié)約水泥，而且水泥石含量少，混凝土密實(shí)度提高，強(qiáng)度和耐久性加強(qiáng)可見，要想減少砂粒間的空隙，就必須有良好的級(jí)配

2泥泥塊及有害物質(zhì)

（1）泥及泥塊：泥黏附在骨料的表面，防礙水泥石與骨料的黏結(jié)，降低混凝土強(qiáng)度，還會(huì)加大混凝土的干縮，降低混凝土的抗?jié)B性和抗凍性泥塊在攪拌時(shí)不宜散開，對(duì)混凝土性質(zhì)的影響更為嚴(yán)重

（2）有害物質(zhì)：砂中的有害物質(zhì)主要包括硫化物硫酸鹽有機(jī)物及云母等，能降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性

3堅(jiān)固性：必須選堅(jiān)固性好的砂，不用已風(fēng)化的砂

三粗骨料

   最大粒徑的大小表示粗骨料的粗細(xì)程度粗骨料最大粒徑增大時(shí)，骨料總表面積減少，可減少水泥漿用量，節(jié)約水泥，且有助于提高混凝土密實(shí)度，因此，當(dāng)配制中等強(qiáng)度以下的混凝土?xí)r，盡量采用粒徑大的粗骨料但粗骨料的最大粒徑，不得大于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，并不得大于鋼筋最小凈距的3/4；對(duì)混凝土實(shí)心板，最大粒徑不得大于板厚的1/2，并不得超過(guò)50

四混凝土拌合及養(yǎng)護(hù)用水

   凡能飲用的自來(lái)水及清潔的天然水都能用來(lái)養(yǎng)護(hù)和拌制混凝土污水酸性水含硫酸鹽超過(guò)1%的水均不得使用海水一般不用來(lái)拌制混凝土

第三節(jié)   普通混凝土拌合物的性質(zhì)

混凝土的主要性質(zhì)是和易性

一和易性

   和易性是指混凝土是否易于施工操作和均勻密實(shí)的性能主要表現(xiàn)為：是否易于攪拌和卸出；運(yùn)輸過(guò)程中是否分層泌水；澆灌時(shí)是否離析；振搗時(shí)是否易于填滿模型可見，和易性是一項(xiàng)綜合性能，包括流動(dòng)性粘聚性和保水性

1流動(dòng)性：指混凝土能夠均勻密實(shí)的填滿模型的性能混凝土拌合物必須有好的流動(dòng)性

2粘聚性：為什么要有好的粘聚性呢？粘聚性差的拌合物中的石子容易與砂漿分離，并出現(xiàn)分層現(xiàn)象，振實(shí)后的混凝土表面還會(huì)出現(xiàn)蜂窩空洞等缺陷

3保水性：保水性差，泌水傾向加大，振搗后拌合物中的水分泌出上浮，使水分流經(jīng)的地方形成毛細(xì)孔隙，成為滲水通道；上浮到表面的水分，形成疏松層，如上面繼續(xù)澆灌混凝土，則新舊混凝土之間形成薄弱的夾層；上浮過(guò)程中積聚在石字和鋼筋下面的水分，形成水隙，影響水泥漿與石字和鋼筋的黏結(jié)

二和易性的測(cè)定

   通常是測(cè)定拌合物的流動(dòng)性，粘聚性和保水性一般靠目測(cè)坍落度法：測(cè)定時(shí)，將混凝土拌合物按規(guī)定方法裝入坍落筒內(nèi)，然后將筒垂直提起，由于自重會(huì)產(chǎn)生坍落現(xiàn)象，坍落的高度稱為坍落度坍落度越大，說(shuō)明流動(dòng)性越好

   粘聚性的檢查方法，是用搗棒在已坍落的拌合物一測(cè)輕敲，如果輕敲后拌合物保持整體，漸漸下沉，表明粘聚性好；如果拌合物突然倒塌，部分離析，表明粘聚性差

   保水性的檢查方法，是當(dāng)坍落筒提起后如有較多稀漿從底部析出而拌合物因失漿骨料外露，說(shuō)明保水性差；如無(wú)漿或有少量的稀漿析出，拌合物含漿飽滿，則保水性好

三影響和易性的因素

1用水量：用水量是決定混凝土拌合物流動(dòng)性的主要因素分布在水泥漿中的水量，決定了拌合物的

流動(dòng)性拌合物中，水泥漿應(yīng)填充骨料顆粒間的空隙，并在骨料顆粒表面形成潤(rùn)滑層以降低摩擦，由此可見，為了獲得要求的流動(dòng)性，必須有足夠的水泥漿

 實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)混凝土所用粗細(xì)骨料一定時(shí)，即使水泥用量有所變動(dòng)，為獲得要求的流動(dòng)性，所用水量基本是一定的流動(dòng)性與用水量的這一關(guān)系稱為恒定用水量法則這給混凝土配合比設(shè)計(jì)帶來(lái)很大方便

 注意：增加用水量雖然可以提高流動(dòng)性，但用水量過(guò)大，又使拌合物的粘聚性和保水性變差，影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性因此，必須在保持水灰比即水與水泥的質(zhì)量比不變的條件下，在增加用水量的同時(shí)，增加水泥的用量

2水灰比：水灰比決定著水泥漿的稀稠為獲得密實(shí)的混凝土，所用的水灰比不宜過(guò)��；為保證拌合物有良好的粘聚性和保水性，所用的水灰比又不能過(guò)大水灰比一般在0.5-0.8在此范圍內(nèi)，當(dāng)混凝土中用水量一定時(shí)，水灰比的變化對(duì)流動(dòng)性影響不大

3砂率：砂率是指混凝土中砂的用量占砂石總量的質(zhì)量百分率當(dāng)砂率過(guò)大時(shí)，由于骨料的空隙率與總表面積增大，在水泥漿用量一定的條件下，包覆骨料的水泥漿層減薄，流動(dòng)性變差；若砂率過(guò)小，砂的體積不足以填滿石子的空隙，要用部分水泥漿填充，使起潤(rùn)滑作用的水泥漿層減薄，混凝土變的粗澀，和易性變差，出現(xiàn)離析潰散現(xiàn)象而在合理砂率下，在水泥漿量一定的情況下，使混凝土拌合物有良好的和易性或者說(shuō)，當(dāng)采用合理砂率時(shí)，在混凝土拌合物有良好的和易性條件下，使水泥用量最少可見合理砂率，就是保持混凝土拌合物有良好粘聚性和保水性的最小砂率

4其他影響因素

 影響和易性的其他因素有：水泥品種骨料條件時(shí)間和溫度外加劑等

四坍落度的選擇

   坍落度的選擇原則是：在滿足施工要求的前提下，盡可能采用較小的坍落度

第四節(jié)   普通混凝土結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

一混凝土強(qiáng)度

（一）混凝土的抗壓強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí)

   混凝土強(qiáng)度包括抗壓抗拉抗彎和抗剪，其中以抗壓強(qiáng)度為最高，所以混凝土主要用來(lái)抗壓混凝土的抗壓強(qiáng)度是一項(xiàng)最重要的性能指標(biāo)按照國(guó)家規(guī)定，以邊長(zhǎng)為150的立方體試塊，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下（溫度為20度左右，相對(duì)濕度大于90%）養(yǎng)護(hù)28天，測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值，稱為立方抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu.

 混凝土按強(qiáng)度分成若干強(qiáng)度等級(jí)，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k劃分的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是立方抗壓強(qiáng)度總體分布中的一個(gè)值，強(qiáng)度低于該值得百分率不超過(guò)5%，即有95%的保證率混凝土的強(qiáng)度分為C7.5C10C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60等十二個(gè)等級(jí)

（二）普通混凝土受壓破壞特點(diǎn)

   混凝土受壓破壞主要發(fā)生在水泥石與骨料的界面上混凝土受荷載之前，粗骨料與水泥石界面上實(shí)際已存在細(xì)小裂縫隨著荷載的增加，裂縫的長(zhǎng)度寬度和數(shù)量也不斷增加，若荷載是繼續(xù)的，隨時(shí)間延長(zhǎng)即發(fā)生破壞.決定混凝土強(qiáng)度的應(yīng)該是水泥石與粗骨料界面的黏結(jié)強(qiáng)度

（三）影響混凝土強(qiáng)度的因素

1水泥強(qiáng)度和水灰比：從普通混凝土受壓破壞特點(diǎn)得知，混凝土強(qiáng)度主要決定于水泥石與粗骨料界面的黏結(jié)強(qiáng)度而黏結(jié)強(qiáng)度又取決于水泥石強(qiáng)度水泥石強(qiáng)度愈高，水泥石與粗骨料界面強(qiáng)度也愈高至于水泥石強(qiáng)度，則取決于水泥強(qiáng)度和水灰比這是因?yàn)椋核鄰?qiáng)度愈高，水泥石強(qiáng)度愈高，黏結(jié)力愈強(qiáng)，混凝土強(qiáng)度愈高在水泥強(qiáng)度相同的情況下，混凝土強(qiáng)度則隨水灰比的增大有規(guī)律的降低但水灰比也不是愈小愈好，當(dāng)水灰比過(guò)小時(shí)，水泥漿過(guò)于干稠，混凝土不易被振密實(shí)，反而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低我國(guó)通過(guò)實(shí)驗(yàn)求得的這種線性關(guān)系式為：fcu=Afc(C/W-B)式中：fcu混凝土28天齡期的抗壓強(qiáng)度；

C/W灰水比；

fc水泥實(shí)際強(qiáng)度；

AB經(jīng)驗(yàn)系數(shù)碎石混凝土A=0.48,B=0.52

卵石混凝土A=0.50,B=0.61式中的水泥實(shí)際強(qiáng)度是經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的強(qiáng)度值在無(wú)法取得水泥實(shí)際強(qiáng)度值時(shí)，對(duì)新出廠的水泥可按下式計(jì)算：

Fc=Kcfcb式中：fbc水泥標(biāo)號(hào)；

kc水泥標(biāo)號(hào)富余系數(shù)（應(yīng)按實(shí)際資料確定，在無(wú)統(tǒng)計(jì)資料時(shí)可取1.13）

注意：混凝土強(qiáng)度與水灰比關(guān)系的計(jì)算式只適用于塑性拌合物的混凝土，不適用于干性拌合物的混凝土采用的灰水比宜在1.25-2.5范圍內(nèi)利用此式可以初步解決以下兩個(gè)問(wèn)題：（1）當(dāng)所采用的水泥強(qiáng)度已定，欲配制某種強(qiáng)度的混凝土?xí)r，可以估計(jì)出應(yīng)采用的灰水比值（2）當(dāng)已知所采用的水泥強(qiáng)度與灰水比值，可以估計(jì)出混凝土28天可能達(dá)到的強(qiáng)度

2齡期：混凝土在正常情況下，強(qiáng)度隨著齡期的增加而增長(zhǎng)，最初的7-14天內(nèi)較快，以后增長(zhǎng)逐漸緩慢，28天后強(qiáng)度增長(zhǎng)更慢，但可持續(xù)幾十年

3養(yǎng)護(hù)溫度和濕度：混凝土澆搗后，必須保持適當(dāng)?shù)臏囟群妥銐虻臐穸�，使水泥充分水化，以保證混凝土強(qiáng)度的不斷發(fā)展一般規(guī)定，在自然養(yǎng)護(hù)時(shí)，對(duì)硅酸鹽水泥普通水泥礦渣水泥配制的混凝土，澆水保濕養(yǎng)護(hù)日期不少于7天；火山灰水泥粉煤灰水泥摻有緩凝型外加劑或有抗?jié)B性要求的混凝土，則不得少于14天

4施工質(zhì)量：施工質(zhì)量是影響混凝土強(qiáng)度的基本因素若發(fā)生計(jì)量不準(zhǔn)，攪拌不均勻，運(yùn)輸方式不當(dāng)造成離析，振搗不密實(shí)等現(xiàn)象時(shí)，均會(huì)降低混凝土強(qiáng)度因此必須嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)

（四）高混凝土強(qiáng)度的措施

1采用高標(biāo)號(hào)水泥

2采用干硬性混凝土拌合物

3采用濕熱處理：分為蒸汽養(yǎng)護(hù)和蒸壓養(yǎng)護(hù)蒸汽養(yǎng)護(hù)是在溫度低于100度的常壓蒸汽中進(jìn)行一般混凝土經(jīng)16-20小時(shí)的蒸汽養(yǎng)護(hù)后，強(qiáng)度可達(dá)正常養(yǎng)護(hù)條件下28天強(qiáng)度的70%-80%蒸壓養(yǎng)護(hù)是在175度的溫度8個(gè)大氣壓的蒸壓釜內(nèi)進(jìn)行在高溫高壓的條件下，提高混凝土強(qiáng)度

4改進(jìn)施工工藝：加強(qiáng)攪拌和振搗，采用混凝土拌合用水磁化混凝土裹石攪拌法等新技術(shù)

5加入外加劑：如加入減水劑和早強(qiáng)劑等，可提高混凝土強(qiáng)度

二普通混凝土的變形性質(zhì)

   混凝土在硬化后和使用過(guò)程中，受各種因素影響而產(chǎn)生變形，主要有化學(xué)收縮干濕變形溫度變形和荷載作用下的變形等，這些都是使混凝土產(chǎn)生裂縫的重要原因，直接影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性

（一）化學(xué)收縮

   混凝土在硬化過(guò)程中，水泥水化后的體積小于水化前的體積，致使混凝土產(chǎn)生收縮，這種收縮叫化學(xué)收縮

（二）干濕變形

   當(dāng)混凝土在水中硬化時(shí)，會(huì)引起微小膨脹，當(dāng)在干燥空氣中硬化時(shí)，會(huì)引起干縮干縮變形對(duì)混凝土危害較大，它可使混凝土表面開裂，是混凝土的耐久性嚴(yán)重降低

 影響干濕變形的因素主要有：用水量（水灰比一定的條件下，用水量越多，干縮越大）水灰比（水灰比大，干縮大）水泥品種及細(xì)度（火山灰干縮大粉煤灰干縮��；水泥細(xì)，干縮大）養(yǎng)護(hù)條件（采用濕熱處理，可減小干縮）

（三）溫度變形

   溫度縮降1度，每米脹縮0.01毫米溫度變形對(duì)大體積混凝土極為不利在混凝土硬化初期，放出較多的水化熱，當(dāng)混凝土較厚時(shí)，散熱緩慢，致使內(nèi)外溫差較大，因而變形較大

（四）荷載作用下的變形

   混凝土的變形分為彈性變形和塑性變形徐變：混凝土在持續(xù)荷載作用下，隨時(shí)間增長(zhǎng)的變形稱為徐變徐變變形初期增長(zhǎng)較快，然后逐漸減慢，，一般持續(xù)2-3年才逐漸趨于穩(wěn)定徐變的作用：徐變可消除鋼筋混凝土內(nèi)的應(yīng)力集中，.使應(yīng)力較均勻的重新分布，對(duì)大體積混凝土能消除一部分由于溫度變形所產(chǎn)生的破壞應(yīng)力但在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，徐變將使混凝土的預(yù)加應(yīng)力受到損失

   影響徐變的因素：水灰比較大時(shí)，徐變較大；水灰比相同，用水量較大時(shí)，徐變較大；骨料級(jí)配好，最大粒徑較大，彈性模量較大時(shí)，混凝土徐變較小；當(dāng)混凝土在較早齡期受荷時(shí)，產(chǎn)生的徐變較大

三普通混凝土的耐久性

   抗?jié)B性抗凍性抗侵蝕性抗炭化性以及防止堿-骨料反應(yīng)等，統(tǒng)稱為混凝土的耐久性

   提高耐久性的主要措施：1選用適當(dāng)品種的水泥；2嚴(yán)格控制水灰比并保證足夠的水泥用量；3選用質(zhì)量好的砂石，嚴(yán)格控制骨料中的泥及有害雜質(zhì)的含量采用級(jí)配好的骨料4適當(dāng)摻用減水劑和引氣劑5在混凝土施工中，應(yīng)攪拌均勻，振搗密實(shí)，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等，以增強(qiáng)混凝土的密實(shí)性

第六節(jié)   普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

   混凝土配合比是指混凝土中各組成材料（水泥水砂石）之間的比例關(guān)系有兩種表示方法：一種是以1立方米混凝土中各種材料用量，如水泥300千克，水180千克，砂690千克，石子1260千克；另一種是用單位質(zhì)量的水泥與各種材料用量的比值及混凝土的水灰比來(lái)表示，例如前例可寫成：C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6

一混凝土配合比基本參數(shù)的確定

   混凝土配合比設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上就是確定四項(xiàng)材料用量之間的三個(gè)比例關(guān)系，即水與水泥之間的比例關(guān)系用水灰比表示；砂與石子之間的比例關(guān)系用砂率表示；水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系，可用1立方米混凝土的用水量來(lái)反映當(dāng)這三個(gè)比例關(guān)系確定，混凝土的配合比就確定了

（一）水灰比的確定

   滿足強(qiáng)度要求的水灰比，可根據(jù)確定出的配制強(qiáng)度，按混凝土強(qiáng)度公式算出滿足耐久性要求的水灰比，根據(jù)最大水灰比和最小水泥用量的規(guī)定查表根據(jù)強(qiáng)度和耐久性要求確定的水灰比有時(shí)是不相同的，應(yīng)選取其中較小的水灰比

（二）確定用水量

   用水量參照混凝土用水量參考表進(jìn)行初步估計(jì)然后按估計(jì)的用水量試拌混凝土拌合物，測(cè)其坍落度，坍落度若不符合要求，應(yīng)保持水灰比不變的情況下調(diào)整用水量，再做試驗(yàn)，直到符合要求為止

（三）砂率的確定

   通常確定砂率的方法，可先憑經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)圖表進(jìn)行估算，然后按初步估計(jì)的砂率拌制混凝土，進(jìn)行和易性試驗(yàn)，通過(guò)調(diào)整確定

二混凝土配合比設(shè)計(jì)的方法和步驟

   配合比設(shè)計(jì)工作，一般均在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行選用干燥狀態(tài)的骨料，在標(biāo)準(zhǔn)條件下制作試件和養(yǎng)護(hù)，這樣獲得的配合比稱為實(shí)驗(yàn)室配合比在施工現(xiàn)場(chǎng)，骨料多在露天堆放，含有水分，在這種條件下使用的配合比叫做施工配合比設(shè)計(jì)混凝土?xí)r，先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室配合比，在根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況換算成施工配合比

（一）初步估算配合比

1確定配制強(qiáng)度f(wàn)cufcu=fcu,k+1.645式中：fcu,k設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差-1.645強(qiáng)度保證率為95%的t值

2確定水灰比w/cfcu=Afc(C/W-B)則    W/C=Afc/(fcu+A Bfc)式中：fc水泥實(shí)際強(qiáng)度AB經(jīng)驗(yàn)系數(shù)如不通過(guò)試驗(yàn)，可選取以下數(shù)值：碎石：A=0.46，B=0.52；卵石：A=0.48，B=0.61

注意：為保證混凝土的耐久性，由上式計(jì)算出的水灰比應(yīng)小于規(guī)范中規(guī)定的最大水灰比值如果計(jì)算出的水灰比大于規(guī)范規(guī)定的最大水灰比，則取規(guī)定的最大水灰比值

3確定用水量：按施工要求的坍落度指標(biāo)，憑經(jīng)驗(yàn)選用，或根據(jù)骨料的種類和規(guī)格查表

4計(jì)算水泥用量：由以求得的水灰比和用水量，可計(jì)算出水泥用量

注意：計(jì)算出的水泥用量應(yīng)大于規(guī)范規(guī)定的最小水泥用量當(dāng)計(jì)算的水泥用量小于規(guī)范規(guī)定時(shí)，則選用規(guī)范規(guī)定的最小水泥用量

5確定合理砂率：可通過(guò)試驗(yàn)或憑經(jīng)驗(yàn)選取，或者根據(jù)骨料的種類和規(guī)格，及所選用的水灰比，由表查得

6計(jì)算砂石用量：

（1）體積法：基于新澆筑的混凝土體積等于各組成材料絕對(duì)體積與所含空氣體積之和，則：C/C+W/W+S/S+G/G+10a=1000式中：CWSG分別為1立方米混凝土中水泥水砂和石子的質(zhì)量；CW水泥及水的密度；SG砂及石子的表觀密度；a混凝土中含氣量百分率無(wú)含氣型外加劑時(shí)，取1

（2） 假定體積密度法：基于新澆筑的1立方米混凝土中各項(xiàng)材料質(zhì)量之和等于混凝土體積密度假定值，則：C+W+S+Go=oh 1m3式中：oh混凝土體積密度假定值，在2400-2450千克/立方米之間此兩種計(jì)算方法，與合理砂率的計(jì)算公式SP=S/S+G聯(lián)立，均可求出初步配合比

（二）試驗(yàn)調(diào)整，確定試驗(yàn)室配合比

上述的初步配合比，是利用圖表和經(jīng)驗(yàn)公式初步估算的，與實(shí)際情況有出入，必須進(jìn)行試驗(yàn)和校核

1檢驗(yàn)和易性，確定基準(zhǔn)配合比

 按初步配合比，稱取15-30升混凝土拌合物進(jìn)行試拌，檢驗(yàn)和易性若流動(dòng)性大于要求值，可保持砂率不變，適當(dāng)增加砂石用量；若流動(dòng)性小于要求值，可保持水灰比不變，適當(dāng)增加水和水泥用量；若粘聚性和保水性差，可適當(dāng)增加砂率和易性調(diào)整合格時(shí)，實(shí)測(cè)混凝土拌合物的體積密度oh，并確定調(diào)整后各項(xiàng)材料的用量(水泥Cb，水Wb,砂Sb,石子Gb)，則試拌后的質(zhì)量Qb為：Qb=Cb+Wb+Sb+Gb由此得出和易性合格后的配合比為：CJ=Cb/Qb oh 1m3;WJ=Wb/Qb oh 1m3;SJ=Sb/Qboh 1m3;GJ=Gb/Qboh 1m3;此配合比稱為基準(zhǔn)配合比

2檢驗(yàn)強(qiáng)度，確定實(shí)驗(yàn)室配合比

 基準(zhǔn)配合比雖然和易性滿足施工要求，但水灰比不一定滿足強(qiáng)度要求，還要加以檢驗(yàn)檢驗(yàn)的方法是：至少采用三個(gè)不同的配合比，其中一個(gè)為基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的水灰比值，較基準(zhǔn)配合比分別增加和減少0.05，其用水量與基準(zhǔn)配合比相同，但砂率值可作調(diào)整

 每種配合比至少做一組（3塊）試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28天，測(cè)定強(qiáng)度由強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果得出各水灰比的強(qiáng)度值，然后用作圖法（繪制強(qiáng)度與水灰比關(guān)系的直線）或計(jì)算法，求出與混凝土配制強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的灰水比至此，即可初步確定出試驗(yàn)室配合比，各項(xiàng)材料用量為：用水量：取基準(zhǔn)配合比的用水量；水泥用量：由用水量和與配制強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的灰水比值確定；粗細(xì)骨料用量：取基準(zhǔn)配合比的粗細(xì)骨料用量，并按確定出的水灰比值做適當(dāng)調(diào)整

 以上定出的混凝土配合比，還應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)的混凝土體積密度再做必要的校正，其步驟為：

（1）算出混凝土的計(jì)算體積密度(即C+W+S+G)

（2）將混凝土的實(shí)測(cè)體積密度除以計(jì)算體積密度得出校正系數(shù)K

（3）定出的混凝土配合比中每項(xiàng)材料用量乘以系數(shù)K即為最終定出的試驗(yàn)室配合比

（三）換算施工配合比

經(jīng)測(cè)定，工地上砂的含水率為WS，石子的含水率為WG，則施工配合比為：

水泥用量C=C

砂用量S=S(1+WS)

石子用量G=G(1+WG)

用水量W=W-S WS-G WG

第七節(jié)   混凝土外加劑

 在混凝土拌合物中，摻入能改善混凝土性質(zhì)的材料，稱為外加劑外加劑的摻入量一般不大于水泥質(zhì)量的5%混凝土外加劑按其功能可分為：

1改善混凝土拌合物和易性的外加劑

2調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間和硬化性能的外加劑

3改善混凝土耐久性的外加劑

4提高混凝土特殊性能的外加劑

一減水劑：按使用條件不同，摻用減水劑可獲得如下效果：

（1）在配合比不變的條件下，可提高混凝土流動(dòng)性，且不降低強(qiáng)度

（2）在保持流動(dòng)性和強(qiáng)度不變的條件下，可減少水泥用量

（3）在保持流動(dòng)性和水泥用量不變的條件下，強(qiáng)度提高

二早強(qiáng)劑：它能提高混凝土的早期強(qiáng)度，并對(duì)后期強(qiáng)度無(wú)影響

三引氣劑：能在混凝土拌合物中引入一定量的微小氣泡，并均勻分布在混凝土拌合物中

 在混凝土拌合物中形成大量氣泡，使水泥漿的體積增加，可提高流動(dòng)性若保持流動(dòng)性不變，可減水10%左右這些氣泡能隔斷混凝土中毛細(xì)孔的滲水通道，使混凝土的抗?jié)B性和抗凍性提高

第八節(jié)   輕混凝土

一 輕骨料混凝土

它是用輕的粗細(xì)骨料和水泥配制成的混凝土由于自重輕，彈性模量低，因而抗震性能好與普通燒結(jié)磚相比，不僅強(qiáng)度高整體性好，而且保溫性能好由于結(jié)構(gòu)自重小，特別適合高層和大跨度結(jié)構(gòu)

第六章   建筑砂漿

建筑砂漿和混凝土的區(qū)別在于不含粗骨料，它是由膠凝材料細(xì)骨料和水按一定的比例配制而成按其用途分為砌筑砂漿和抹面砂漿；按所用材料不同，分為水泥砂漿石灰砂漿石膏砂漿和水泥石灰混合砂漿等合理使用砂漿對(duì)節(jié)約膠凝材料方便施工提高工程質(zhì)量有著重要的作用

第一節(jié)   砂漿的技術(shù)性質(zhì)

一新拌砂漿的和易性

   砂漿的和易性是指砂漿是否容易在磚石等表面鋪成均勻連續(xù)的薄層，且與基層緊密黏結(jié)的性質(zhì)包括流動(dòng)性和保水性兩方面含義

（一）流動(dòng)性

   影響砂漿流動(dòng)性的因素，主要有膠凝材料的種類和用量，用水量以及細(xì)骨料的種類顆粒形狀粗細(xì)程度與級(jí)配，除此之外，也于摻入的混合材料及外加劑的品種用量有關(guān)通常情況下，基底為多孔吸水性材料，或在干熱條件下施工時(shí)，應(yīng)選擇流動(dòng)性大的砂漿相反，基底吸水少，或濕冷條件下施工，應(yīng)選流動(dòng)性小的砂漿

（二）保水性

   保水性是指砂漿保持水分的能力保水性不良的砂漿，使用過(guò)程中出現(xiàn)泌水，流漿，使砂漿與基底黏結(jié)不牢，且由于失水影響砂漿正常的黏結(jié)硬化，使砂漿的強(qiáng)度降低影響砂漿保水性的主要因素是膠凝材料種類和用量，砂的品種細(xì)度和用水量在砂漿中摻入石灰膏粉煤灰等粉狀混合材料，可提高砂漿的保水性

二硬化砂漿的強(qiáng)度

   影響砂漿強(qiáng)度的因素有：當(dāng)原材料的質(zhì)量一定時(shí)，砂漿的強(qiáng)度主要取決于水泥標(biāo)號(hào)和水泥用量此外，砂漿強(qiáng)度還受砂外加劑，摻入的混合材料以及砌筑和養(yǎng)護(hù)條件有關(guān)砂中泥及其他雜質(zhì)含量多時(shí)，砂漿強(qiáng)度也受影響

第二節(jié)   砌筑砂漿

一砌筑沙漿的組成材料

（一）膠凝材料

   用于砌筑沙漿的膠凝材料有水泥和石灰水泥品種的選擇與混凝土相同水泥標(biāo)號(hào)應(yīng)為砂漿強(qiáng)度等級(jí)的4-5倍，水泥標(biāo)號(hào)過(guò)高，將使水泥用量不足而導(dǎo)致保水性不良石灰膏和熟石灰不僅是作為膠凝材料，更主要的是使砂漿具有良好的保水性

（二）細(xì)骨料

   細(xì)骨料主要是天然砂，所配制的砂漿稱為普通砂漿砂中黏土含量應(yīng)不大于5%；強(qiáng)度等級(jí)小于M2.5時(shí)，黏土含量應(yīng)不大于10%砂的最大粒徑應(yīng)小于砂漿厚度的1/4-1/5，一般不大于2.5毫米作為溝縫和抹面用的砂漿，最大粒徑不超過(guò)1.25毫米，砂的粗細(xì)程度對(duì)水泥用量和易性強(qiáng)度和收縮性影響很大

二砂漿配合比選擇

（一）砌筑沙漿的種類及強(qiáng)度等級(jí)的選擇

1砌筑沙漿的種類

   常用的砌筑砂漿有水泥砂漿石灰砂漿水泥石灰混合砂漿等水泥砂漿適用于潮濕環(huán)境及水中的砌體工程；石灰砂漿僅用于強(qiáng)度要求低干燥環(huán)境中的砌體工程；混合砂漿不僅和易性好，而且可配制成各種強(qiáng)度等級(jí)的砌筑沙漿，除對(duì)耐水性有較高要求的砌體外，可廣泛用于各種砌體工程中

2砌筑沙漿強(qiáng)度等級(jí)的選擇

   一般情況下，多層建筑物墻體選用M1-M10的砌筑沙漿；磚石基礎(chǔ)檢查井雨水井等砌體，常采M5砂漿；工業(yè)廠房變電所地下室等砌體選用M2.5-M10的砌筑沙漿；二層以下建筑常用M2.5以下砂漿；簡(jiǎn)易平房臨時(shí)建筑可選用石灰砂漿

（二）砌筑沙漿的配合比

   砂漿拌合物的和易性應(yīng)滿足施工要求，且新拌砂漿體積密度：水泥砂漿不應(yīng)小于1900千克/立方米；混合砂漿不應(yīng)小于1800千克/立方米砌筑沙漿的配合比一般查施工手冊(cè)或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)而定

第七章   燒結(jié)制品和熔融制品

   本章只要求掌握燒結(jié)普通磚燒結(jié)普通磚是以黏土頁(yè)巖粉煤灰等為主的原料，經(jīng)成型干燥焙燒而成的實(shí)心磚或空洞率不大于15%的磚

（一）燒結(jié)普通磚的技術(shù)性質(zhì)

1基本物理性質(zhì)

   燒結(jié)普通磚的標(biāo)準(zhǔn)外行尺寸為240*115*53毫米，在加上10毫米砌筑灰縫，4塊磚長(zhǎng)或8塊磚寬16塊磚厚均為1米1立方米砌體需磚512塊

2外觀質(zhì)量

   磚的外觀質(zhì)量，主要要求其兩條面高度差彎曲雜質(zhì)凸出高度缺楞掉角尺寸裂紋長(zhǎng)度及完整面等六項(xiàng)內(nèi)容符合規(guī)范規(guī)定

3抗風(fēng)化性能

   抗風(fēng)化性能是指磚在長(zhǎng)期受到風(fēng)雨凍融等綜合條件下，抵抗破壞的能力凡開口孔隙率小水飽和系數(shù)小的燒結(jié)制品，抗風(fēng)化能力強(qiáng)

4泛霜與石灰爆裂

   泛霜是磚在使用中的一種析鹽現(xiàn)象磚內(nèi)過(guò)量的可溶鹽受潮吸水溶解后，隨水分蒸發(fā)向磚表面遷移，并在過(guò)飽和下結(jié)晶析出，使磚表面呈白色附著物，或產(chǎn)生膨脹，使磚面與砂漿抹面層剝離對(duì)于優(yōu)等磚，不允許出現(xiàn)泛霜，合格磚不得嚴(yán)重泛霜石灰爆裂是指磚坯體中夾雜著石灰塊，吸潮熟化而產(chǎn)生膨脹出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象對(duì)于優(yōu)等品磚，不允許出現(xiàn)最大破壞尺寸大于2毫米的爆裂區(qū)域；對(duì)于合格品磚，要求不允許出現(xiàn)破壞尺寸大于15毫米的爆裂區(qū)域

第八章   建筑金屬材料

   本章重點(diǎn)介紹建筑鋼材，包括鋼結(jié)構(gòu)用型鋼鋼板和鋼管，以及鋼筋混凝土用鋼筋和鋼絲是本書重點(diǎn)之一

第一節(jié)   建筑鋼材基本知識(shí)

一鐵和鋼的概念

（一）鐵

   鐵分為白口鐵和灰口鐵白口鐵主要作為煉鋼的原料；灰口鐵可直接用于鑄造，故稱鑄鐵

（二）鋼

   將熔融的生鐵進(jìn)行氧化，使其中碳硫磷等雜質(zhì)含量降低到允許范圍內(nèi)，這種碳含量低于2%的鐵碳合金稱為鋼

二鋼的分類

   按合金元素含量將鋼分為非合金鋼低合金鋼和合金鋼三類非合金鋼又叫碳素鋼，按含碳量不同又分為低碳鋼（碳含量小于0.25%）中碳鋼（碳含量在0.25%-0.60%）和高碳鋼（碳含量大于0.60%）建筑工程中，主要使用非合金鋼中的低碳鋼及低合金鋼加工產(chǎn)品

第二節(jié)   建筑鋼材的主要技術(shù)性質(zhì)

一力學(xué)性質(zhì)

（一）抗拉性能

   拉伸作用，是建筑鋼材主要受力形式，所以，抗拉性能是表示鋼材性質(zhì)和選用鋼材最重要的指標(biāo)鋼材受拉直至破壞經(jīng)歷了四個(gè)階段：

1彈性階段：在此階段，鋼材的應(yīng)力和應(yīng)變成正比關(guān)系此階段產(chǎn)生的變形是彈性變形

2屈服階段：隨著拉力的增加，應(yīng)力和應(yīng)變不再是直線關(guān)系，鋼材產(chǎn)生了彈性變形和塑性變形當(dāng)拉力達(dá)到某一定值時(shí)，即使應(yīng)力不再增加，塑性變形仍明顯增長(zhǎng)，鋼材出現(xiàn)了屈服現(xiàn)象，此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值被稱為屈服點(diǎn)（或稱屈服強(qiáng)度）屈服點(diǎn)是重要的指標(biāo)，它表明鋼材若在屈服點(diǎn)以上工作，雖然沒(méi)有斷裂，但會(huì)產(chǎn)生較大的塑性變形因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，屈服點(diǎn)是確定鋼材容許應(yīng)力的主要依據(jù)

3強(qiáng)化階段：拉力超過(guò)屈服點(diǎn)以后，鋼材又恢復(fù)了抵抗變形的能力故稱強(qiáng)階段強(qiáng)化階段對(duì)應(yīng)的最高應(yīng)力稱為抗拉強(qiáng)度或強(qiáng)度極限抗拉強(qiáng)度是鋼材抵抗斷裂破壞能力的指標(biāo)雖然在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不能利用，但卻可以根據(jù)屈強(qiáng)比來(lái)評(píng)價(jià)鋼材的利用率和安全工作程度屈強(qiáng)比是屈服強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度，若屈強(qiáng)比小，鋼材在偶而超載時(shí)不會(huì)破壞，但屈強(qiáng)比過(guò)小，鋼材的利用率低，是不經(jīng)濟(jì)的適宜的屈強(qiáng)比應(yīng)該是在保證安全使用的前提下，鋼材有較高的利用率通常情況下，屈強(qiáng)比在0.60-0.75范圍內(nèi)是比較合適的

4頸縮階段：過(guò)了抗拉強(qiáng)度以后，鋼材抵抗變形的能力明顯降低，并在受拉試件的某處，迅速發(fā)生較大的塑性變形，出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象，直至斷裂

（二）沖擊韌性

沖擊韌性是指在沖擊荷載作用下，鋼材抵抗破壞的能力鋼的沖擊韌性受下列因素影響：

1鋼材的化學(xué)組成與組織狀態(tài)：鋼材中硫磷的含量高時(shí)，沖擊韌性顯著降低細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)比粗晶粒結(jié)構(gòu)的沖擊韌性要高

2鋼材的軋制焊接質(zhì)量：沿軋制方向取樣的沖擊韌性高；焊接鋼件處的晶體組織均勻程度，對(duì)沖擊韌性影響大

3環(huán)境溫度：當(dāng)溫度較高時(shí)，沖擊韌性較大當(dāng)溫度降至某一范圍時(shí)，沖擊韌性突然降低很多，鋼材斷口由韌性斷裂狀轉(zhuǎn)為脆性斷裂狀，這種性質(zhì)稱為低溫冷脆性發(fā)生低溫冷脆性時(shí)的溫度（范圍），稱脆性臨界溫度（范圍）在嚴(yán)寒地區(qū)選用鋼材時(shí)，必須對(duì)鋼材冷脆性進(jìn)行評(píng)定，此時(shí)選用鋼的脆性臨界溫度應(yīng)低于環(huán)境最低溫度

4時(shí)效：隨著時(shí)間的進(jìn)展，鋼材機(jī)械強(qiáng)度提高，而塑性和韌性降低的現(xiàn)象稱為時(shí)效

二工藝性能

    冷彎性能和可焊性是建筑鋼材的重要工藝性能

（一）冷彎性能

   冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力鋼材在彎曲過(guò)程中，受彎部位產(chǎn)生局部不均勻塑性變形，這種變形在一定程度上比伸長(zhǎng)率更能反映鋼的內(nèi)部組織狀況內(nèi)應(yīng)力及雜質(zhì)等缺陷因此，也可以用冷彎的方法來(lái)檢驗(yàn)鋼的焊接質(zhì)量

（二）可焊性

   建筑工程中，鋼材絕大多數(shù)是采用焊接方法聯(lián)結(jié)的這就要求鋼材要有良好的可焊性可焊性是指鋼材在一定焊接工藝條件下，在焊縫和附近過(guò)熱區(qū)是否產(chǎn)生裂縫及脆硬傾向，焊接后接頭強(qiáng)度是否與母體相近的性能鋼的可焊性主要受化學(xué)成分極其含量的影響含碳量小于0.3%的非合金鋼具有良好的可焊性，超過(guò)0.3%，焊接的脆硬傾向增加；硫含量高會(huì)使焊接處產(chǎn)生熱裂紋，出現(xiàn)熱脆性；雜質(zhì)含量增加，會(huì)使可焊性降低

第三節(jié)   建筑用鋼的晶體組織與化學(xué)成分對(duì)鋼性能的影響

   本章主要了解化學(xué)成分對(duì)鋼性能的影響化學(xué)成分對(duì)鋼性能的影響：

1碳的影響：

   碳是鋼中重要元素，對(duì)鋼的組織和性能有決定性影響隨含碳量增加，鋼的硬度增大，塑性和韌性降低，可焊性降低，強(qiáng)度以含碳量為0.8%左右為最高

2錳的影響：

   在煉鋼過(guò)程中，錳起到脫氧去硫作用，提高了強(qiáng)度，克服由硫引起的熱脆性但當(dāng)錳含量超過(guò)1%后，塑性和韌性有所下降固溶在鐵素體中的錳，使鋼的強(qiáng)度硬度和韌性都提高錳在非合金鋼中含量為0.2%-0.8%，在低合金鋼中含量一般為1%-2%高錳鋼的耐磨性明顯提高

3硅的影響：

   在鋼中，硅大部分固溶于鐵素體中，少量屬于非金屬夾雜物硅含量在2%以內(nèi)時(shí)，可提高鋼的強(qiáng)度，對(duì)塑性和韌性影響不大

4磷的影響：

   磷是鐵原料中帶入的雜質(zhì)磷使鋼在常溫下的強(qiáng)度和硬度增加，塑性和韌性顯著降低

5硫的影響：

   硫是有害成分硫含量增加，顯著降低了鋼的熱加工性能和可焊性硫和磷一樣，易于偏析，含量過(guò)高時(shí)，會(huì)降低鋼的韌性

第四節(jié)   鋼材的冷加工和熱處理

一鋼材的冷加工強(qiáng)化和時(shí)效處理

（一）冷加工強(qiáng)化

   在常溫下，鋼材經(jīng)拉拔軋等加工，使其產(chǎn)生塑性變形，而調(diào)整其性能的方法稱為冷加工冷加工后的鋼材，屈服點(diǎn)和硬度提高，塑性降低，鋼材得到強(qiáng)化若冷拉后的鋼材，立即受拉，我們發(fā)現(xiàn)雖然屈服點(diǎn)提高，但抗拉強(qiáng)度基本不變，塑性和韌性降低，彈性模量降低冷加工強(qiáng)化的原因，是冷拉超過(guò)屈服點(diǎn)時(shí)，塑性變形造成滑移面內(nèi)晶格扭曲，畸變加劇，阻礙了進(jìn)一步滑移，提高了抵抗變形的能力

（二）時(shí)效處理

   冷拉后的鋼材，時(shí)效加快若在常溫下存放15-20天，可完成時(shí)效，稱自然時(shí)效若加熱鋼材至100-200度，則可以在更短時(shí)間內(nèi)完成時(shí)效，稱人工時(shí)效經(jīng)時(shí)效處理后的鋼材，若再受拉，屈服點(diǎn)進(jìn)一步提高，抗拉強(qiáng)度也提高，塑性和韌性進(jìn)一步降低，彈性模量得到恢復(fù)這種現(xiàn)象也稱時(shí)效強(qiáng)化建筑工地和混凝土構(gòu)件廠，常利用冷拉和冷拔并時(shí)效處理方法，對(duì)鋼材進(jìn)行處理，提高鋼材的機(jī)械強(qiáng)度，降低塑性，從而達(dá)到節(jié)約鋼材的目的冷拉并時(shí)效處理后鋼筋，同時(shí)也被調(diào)直和除銹當(dāng)再冷拉時(shí)，要控制冷拉率及冷拉應(yīng)力，使冷拉后的鋼材性能符合規(guī)范規(guī)定

二鋼材的熱處理

   熱處理是將鋼材按規(guī)定的溫度制度，進(jìn)行加熱保溫和冷卻處理，以改變其組織，得到所需要的性能的一種工藝熱處理的方法有淬火回火退火和正火熱處理的具體方法本書不做要求

第五節(jié)   建筑鋼材的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

一碳素結(jié)構(gòu)鋼（非合金結(jié)構(gòu)鋼）

1牌號(hào)

   國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的符號(hào)（Q）屈服點(diǎn)值（195215235255275兆帕）質(zhì)量等級(jí)（A,B,C,D）和脫氧程度（F,b,Z,TZ）構(gòu)成其中A,B為普通質(zhì)量鋼；C,D為磷硫雜質(zhì)控制較嚴(yán)格的優(yōu)質(zhì)鋼脫氧程度以F代表沸騰鋼，b代表半鎮(zhèn)靜鋼，T和TZ分別代表鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼例如：Q235-A.F,表示屈服點(diǎn)為235兆帕的質(zhì)量為A級(jí)的沸騰鋼

2選用

   建筑工程中主要應(yīng)用的碳素鋼是Q235號(hào)鋼它之所以普遍應(yīng)用，主要是它的機(jī)械強(qiáng)度韌性和塑性及加工等綜合性能好，而且冶煉方便，成本較低Q215號(hào)鋼機(jī)械強(qiáng)度低塑性大，受力后變形大，經(jīng)加工及時(shí)效處理后可代替Q235使用在選用鋼的牌號(hào)時(shí)，還必須熟悉鋼的質(zhì)量一般的說(shuō)，平爐鋼和氧氣轉(zhuǎn)爐鋼較好；質(zhì)量等級(jí)為D,C的鋼優(yōu)于B,A級(jí)綱；特殊鎮(zhèn)靜鋼和鎮(zhèn)靜鋼優(yōu)于平鎮(zhèn)靜鋼，更優(yōu)于沸騰鋼

二低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼

1牌號(hào)

   這種鋼的牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的Q屈服點(diǎn)數(shù)值質(zhì)量等級(jí)符號(hào)（ABCDE）三個(gè)部分按順序排列

2性能

   低合金結(jié)構(gòu)鋼比碳素結(jié)構(gòu)鋼強(qiáng)度高塑性和韌性好，尤其是抗沖擊耐低溫耐腐蝕能力強(qiáng)，并且質(zhì)量穩(wěn)定，可節(jié)省鋼材在鋼結(jié)構(gòu)中，常采用低合金結(jié)構(gòu)鋼軋制的型鋼鋼板和鋼管來(lái)建造橋梁高層及大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑在預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土中，二三級(jí)鋼筋即是由普通質(zhì)量低合金鋼軋制的

三鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋與鋼絲主要了解熱軋鋼筋

1熱軋鋼筋的級(jí)別和技術(shù)性能

   熱軋鋼筋按強(qiáng)度等級(jí)分為四個(gè)級(jí)別其中一級(jí)鋼筋為Q235(A,B級(jí))熱軋光圓鋼筋二三和四級(jí)鋼筋符合施工用鋼筋的規(guī)范規(guī)定

2熱軋鋼筋的選用

   二三級(jí)鋼筋屬于普通質(zhì)量低合金鋼軋制的，適合用做非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋；而四級(jí)鋼筋是由優(yōu)質(zhì)合金鋼軋制的，質(zhì)量好強(qiáng)度高，適宜做預(yù)應(yīng)力鋼筋；而一級(jí)鋼筋宜做非預(yù)應(yīng)力鋼筋隨鋼筋級(jí)別提高，鋼筋的機(jī)械強(qiáng)度提高，塑性及冷彎性能均降低當(dāng)所選鋼筋強(qiáng)度偏低，塑性偏大時(shí)，可以通過(guò)冷拉加時(shí)效處理的方法調(diào)整其性質(zhì)，并達(dá)到節(jié)約鋼材的目的

第六節(jié)   建筑鋼材的防銹

   建筑鋼材表面與周圍環(huán)境接觸時(shí)，往往會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕，使鋼表面銹蝕無(wú)論在堆放還是在使用過(guò)程中，鋼材銹蝕后，都會(huì)造成應(yīng)力截面減小，表面缺陷增多，承載力及沖擊韌性降低，混凝土保護(hù)層遭受破壞，甚至造成脆性斷裂

防止鋼材銹蝕的根本方法是防止潮濕和隔絕空氣目前常采用表面涂漆的隔離方法此外也可以采取渡鋅后再涂塑料涂層等方法對(duì)重要鋼結(jié)構(gòu)，還可以采取陰極保護(hù)的措施在鋼筋混凝土中，尤其對(duì)預(yù)應(yīng)力承重結(jié)構(gòu)的防銹，首先要嚴(yán)格控制鋼筋鋼絲質(zhì)量；其次要提高混凝土密實(shí)度，加大保護(hù)層厚度，嚴(yán)格控制氯鹽摻量，必要時(shí)摻入阻銹劑來(lái)防止鋼筋銹蝕

第九章   合成高分子材料

本章以塑料為重點(diǎn)，其他內(nèi)容自學(xué)

第一節(jié)   高分子材料的基本知識(shí)

常用合成樹脂的性質(zhì)與應(yīng)用：

1聚乙烯：聚乙烯的產(chǎn)量大，用途廣按合成時(shí)的壓力分為高壓聚乙烯和低壓聚乙烯聚乙烯具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性及耐低溫性，強(qiáng)度較高，吸水性和透水性低，無(wú)毒，密度小，易加工，但耐熱性差，且易燃燒聚乙烯主要用于生產(chǎn)防水材料給排水管材等

2聚氯乙烯：聚氯乙烯是無(wú)色半透明的聚合物，在加入添加劑后，可獲得性質(zhì)優(yōu)良的硬質(zhì)和軟質(zhì)聚氯乙烯塑料聚氯乙烯的機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐風(fēng)化性極高，但耐熱性較差，使用溫度范圍小

3聚丙烯：聚丙烯為白色蠟狀物，耐熱性好，抗拉強(qiáng)度與剛度較好，硬度大，耐磨性好，但耐低溫性和耐火性差，易燃燒，離火后不能自熄

第二節(jié)   建筑塑料

一塑料的基本組成

   塑料的組成主要有：合成樹脂填充料增塑劑固化劑著色劑穩(wěn)定劑等

二塑料的基本性質(zhì)

（一）物理性質(zhì)

1密度：塑料的密度一般為1.0-2.0克/立方厘米，約為混凝土的1/2-2/3，僅為鋼材的1/4-1/8

2孔隙率與吸水率：孔隙率可以在生產(chǎn)時(shí)加以控制，以滿足不同的需要塑料屬于憎水性材料，吸水率不大于1%

3耐熱性：大多數(shù)的塑料耐熱性不高，使用溫度一般為100-200度

（二）力學(xué)性質(zhì)

1強(qiáng)度：塑料的強(qiáng)度較高，屬于輕質(zhì)高強(qiáng)材料

2彈性模量：塑料的彈性模量較低，約為鋼材的1/10，同時(shí)具有徐變特性，所以塑料在受力時(shí)有較大的變形

（三）化學(xué)性質(zhì)

   塑料的化學(xué)性質(zhì)主要有：耐腐蝕性好易老化具有可燃性與毒性常用的塑料制品有：塑料貼面裝飾板有機(jī)玻璃板塑料地板塊塑料卷材塑料門窗等

第十章   瀝青材料極其制品

   瀝青是一種憎水性的有機(jī)膠凝材料，構(gòu)造致密，與石料磚混凝土及砂漿等能牢固的黏結(jié)在一起瀝青制品具有良好的隔潮防水抗?jié)B耐腐蝕等性能在地下防潮防水和屋面防水等建筑工程中及鋪路等工程中得到廣泛的應(yīng)用瀝青的種類很多，按產(chǎn)源可分為地瀝青和焦油瀝青地瀝青主要包括石油瀝青和天然瀝青；焦油瀝青包括煤瀝青木瀝青等建筑工程中主要用的是石油瀝青和煤瀝青

   本章應(yīng)以石油瀝青為重點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上了解改性的瀝青材料極其制品

第一節(jié)   石油瀝青

   石油瀝青是石油經(jīng)蒸餾提煉出多種輕質(zhì)油后得到的油渣，或經(jīng)再加工后得到的物質(zhì)

一石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)

1黏性：黏性是表示瀝青抵抗變形或阻滯塑性流動(dòng)的能力

2塑性：塑性是指瀝青受到外力作用時(shí)，產(chǎn)生變形而不破壞，當(dāng)外力撤消，能保持所獲得的變形的能力

3溫度敏感性：溫度敏感性是指瀝青的黏性和塑性隨溫度變化而改變的程度瀝青沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，當(dāng)溫度升高時(shí)，瀝青塑性增大，黏性減小，由固體或半固體逐漸軟化，變成黏性液體；當(dāng)溫度降低時(shí)，瀝青的黏性增大，塑性減小，由黏流態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)瀝青軟化點(diǎn)是反映瀝青溫度敏感性的重要指標(biāo)，它表示瀝青由故態(tài)變?yōu)轲ち鲬B(tài)的溫度，此溫度愈高，說(shuō)明溫度敏感性愈小，既環(huán)境溫度較高時(shí)才會(huì)發(fā)生這種狀態(tài)轉(zhuǎn)變

4大氣穩(wěn)定性：大氣穩(wěn)定性是指石油瀝青在溫度陽(yáng)光空氣和水的長(zhǎng)期綜合作用下，保持性能穩(wěn)定的能力

二石油瀝青的標(biāo)準(zhǔn)及選用

1石油瀝青的標(biāo)準(zhǔn)

   石油瀝青按用途分為建筑石油瀝青道路石油瀝青防水防潮石油瀝青和普通石油瀝青石油瀝青的牌號(hào)主要是根據(jù)針入度及延度和軟化點(diǎn)指標(biāo)劃分的，并以針入度值表示建筑石油瀝青分為10號(hào)和30號(hào)兩個(gè)牌號(hào)，道路石油瀝青分十個(gè)牌號(hào)牌號(hào)愈大，相應(yīng)的針入度值愈大，黏性愈小，延度愈大，軟化點(diǎn)愈低，使用年限愈長(zhǎng)

2石油瀝青的選用

   通常情況下，建筑石油瀝青多用于建筑屋面工程和地下防水工程；道路石油瀝青多用來(lái)拌制瀝青砂漿和瀝青混凝土，用于路面地坪地下防水工程和制作油紙等；防水防潮石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)與建筑石油瀝青相近，而質(zhì)量更好，適用于建筑屋面防水防潮工程選擇屋面瀝青防水層的瀝青牌號(hào)時(shí)，主要考慮其黏度溫度敏感性和大氣穩(wěn)定性常以軟化點(diǎn)高于當(dāng)?shù)貧v年來(lái)屋面溫度20度以上為主要條件，并適當(dāng)考慮屋面坡度對(duì)于夏季氣溫高，而坡度大的屋面，常選用10號(hào)或30號(hào)石油瀝青，或者10號(hào)與30或60號(hào)摻配調(diào)整性能的混合瀝青但在嚴(yán)寒地區(qū)一般不宜直接使用10號(hào)石油瀝青，以防冬季出現(xiàn)冷脆破裂現(xiàn)象對(duì)于地下防潮防水工程，一般對(duì)軟化點(diǎn)要求不高，但要求其塑性好，黏結(jié)較大，使瀝青層與建筑物黏結(jié)牢固，并能適應(yīng)建筑物的變形而保持防水層完整

第四節(jié)   瀝青和改性瀝青防水材料

一防水卷材

   防水卷材是建筑工程中用量最大的防水材料，它具有重量輕接縫少施工維修方便防水效果可靠造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，在屋面工程中占有重要地位防水卷材分為瀝青防水卷材高聚物改性瀝青放水卷材和合成高分子卷材三大類瀝青防水卷材是目前普遍應(yīng)用的傳統(tǒng)的防水卷材

二瀝青膠

   瀝青膠是在瀝青中摻入適量礦物粉料，或再摻入部分纖維填料配制而成的膠結(jié)劑主要用于粘貼卷材嵌縫接頭補(bǔ)漏及做防水底層

三瀝青防水涂料

   瀝青防水涂料是由瀝青或改性瀝青為基料，與分散介質(zhì)和改性材料配制而成是流態(tài)或半流態(tài)物質(zhì)，在建筑工程中用于屋面墻面溝槽等處，具有施工方便成本低和較好的防水防潮防腐抗大氣滲透等效果

第十一章   木材

本章主要要求掌握木材的物理力學(xué)性質(zhì)

第二節(jié)   木材的物理力學(xué)性質(zhì)

一木材的物理性質(zhì)

（一）表示木材物理狀態(tài)特征的性質(zhì)

   木材的密度要比礦物材料為低由于木材是同一物質(zhì)組成，因而密度波動(dòng)不大，約為1.54克/立方厘米但木材的體積密度波動(dòng)大木材的孔隙率也在很大的范圍內(nèi)變化

（二）木材的吸濕性和含水率

   木材具有纖維狀結(jié)構(gòu)和很大的孔隙率，其內(nèi)表面積極大，易于從空氣中吸水，此即木材的吸濕性木材長(zhǎng)期處于一定溫度和濕度下，其含水率趨于一個(gè)定值，表明木材表面的蒸汽壓與周圍空氣的壓力達(dá)到平衡，此時(shí)的含水率稱為平衡含水率木材中的水分處于三種狀態(tài)：自由的物理結(jié)合的和化學(xué)結(jié)合的木材干燥時(shí)，首先是自由水蒸發(fā)，而后是吸附水蒸發(fā)木材受潮時(shí)，先是細(xì)胞壁吸水，細(xì)胞壁吸水達(dá)飽和后，自由水才開始吸入當(dāng)木材細(xì)胞壁中的吸附水達(dá)到飽和，而細(xì)胞腔與細(xì)胞間隙中尚無(wú)自由水時(shí)，這時(shí)木材的含水率稱為纖維飽和點(diǎn)

（三）干縮濕漲和翹曲

   木材含水率在0至纖維飽和點(diǎn)范圍內(nèi)變化，將引起木材的尺寸和體積的變化，即產(chǎn)生濕漲和干縮，順纖維方向的線收縮較小，而徑向和弦向的線收縮較大；木材干燥時(shí)，由于弦向和徑向收縮不同，以及干燥的不均勻性，在木材中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，而引起木材的翹曲和開裂

二木材的力學(xué)性質(zhì)

   工程中常利用木材的以下幾種強(qiáng)度：抗壓抗拉抗彎和抗剪順紋抗拉強(qiáng)度為橫紋的20-30倍，順紋的抗壓強(qiáng)度為橫紋的5-10倍影響木材強(qiáng)度的因素有：樹種體積密度天然疵病溫度時(shí)間和含水率等木材在儲(chǔ)存中常易腐蝕，木材的防腐常采取兩種措施：第一種是將木材干燥，使含水率小于20%，使用時(shí)注意通風(fēng)和除濕；第二種是用化學(xué)防腐劑對(duì)木材進(jìn)行處理，主要有水溶性防腐劑和油質(zhì)防腐劑兩種。