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文檔簡介

1、其他建筑材料1建筑材料第三部分其他建筑材料2v第六章 砂漿v第七章 瀝青v第八章 鋼材v第九章 木材v第十章 墻體材料其他建筑材料3第六章 砂漿v砂漿的組成v砂漿的技術性質v砌筑砂漿和抹面砂漿其他建筑材料4 砂漿是由膠結料、細骨料、摻加料和水按照適當砂漿是由膠結料、細骨料、摻加料和水按照適當比例配制而成的建筑材料。比例配制而成的建筑材料。 6.6.1 6.6.1 砂漿的分類砂漿的分類 1.1.按用途分:按用途分:砌筑砂漿、抹面砂漿砌筑砂漿、抹面砂漿 2.2.按所用的膠結材料分:按所用的膠結材料分:水泥砂漿、石灰砂漿、水泥砂漿、石灰砂漿、 水泥石灰混合砂漿。水泥石灰混合砂漿。6.1 6.1 砂砂

2、 漿漿其他建筑材料5 1.1.砂漿的組成材料砂漿的組成材料(1 1)膠結材料)膠結材料五大品種五大品種水泥,強度等級不宜大于水泥,強度等級不宜大于32.532.5。 (2 2)細集料細集料砂砂,砌筑砂漿宜選中砂,毛石砌體宜選粗砂。,砌筑砂漿宜選中砂,毛石砌體宜選粗砂。 (3 3)摻加料)摻加料石灰、粘土和粉煤灰,配制成各種混合砂漿石灰、粘土和粉煤灰,配制成各種混合砂漿。 目的:目的:提高質量、降低成本。提高質量、降低成本。 (4 4)水)水拌制砂漿用水與混凝土用水相同。拌制砂漿用水與混凝土用水相同。(5 5)外加劑)外加劑最常用微沫劑,是一種松香熱聚物,摻量為最常用微沫劑,是一種松香熱聚物,摻

3、量為 水泥質量的水泥質量的0.005%0.005%0.010%0.010%。 目的:提高和易性,節(jié)約結合料的用量。目的:提高和易性,節(jié)約結合料的用量。6.6.2 6.6.2 砌筑砂漿砌筑砂漿其他建筑材料6v拌合物的密度v和易性流動性保水性v硬化砂漿的性質 強度粘結力耐久性變形2.砌筑砂漿的主要技術性質砌筑砂漿的主要技術性質 其他建筑材料7測定方法:將砂漿拌和物裝入稠度儀測定方法:將砂漿拌和物裝入稠度儀中,使砂漿表面低于容器口中,使砂漿表面低于容器口1mm1mm左右,左右,用搗棒插搗用搗棒插搗2525次,然后輕輕將容器搖動次,然后輕輕將容器搖動或敲擊或敲擊5 56 6下,使砂漿表面平整,將容下,

4、使砂漿表面平整,將容器置于稠度儀上,使試錐與砂漿表面接器置于稠度儀上,使試錐與砂漿表面接觸,擰開制動螺絲,同時計時,待觸,擰開制動螺絲,同時計時,待10s10s立即固定螺絲,從刻度盤讀出試錐下沉立即固定螺絲,從刻度盤讀出試錐下沉的深度精確至的深度精確至1mm1mm)即砂漿的沉入度。)即砂漿的沉入度。v對于砌體選用砂漿的沉入度應見對于砌體選用砂漿的沉入度應見p134p134頁表頁表6-16-1。(1 1)砂漿的流動性)砂漿的流動性表示砂漿在自重或外力作表示砂漿在自重或外力作用下流動的性能。用用下流動的性能。用沉入度沉入度表示。表示。其他建筑材料8試驗方法:試驗方法:1 1)測定砂漿的稠度,以)測

5、定砂漿的稠度,以mmmm計。計。2 2)將試樣裝入分層度筒內,用木錘輕輕敲擊)將試樣裝入分層度筒內,用木錘輕輕敲擊 筒周筒周1 12 2次,刮去多余砂漿,并抹平。次,刮去多余砂漿,并抹平。3 3)靜置)靜置30min30min后,去掉上面后,去掉上面200mm200mm砂漿,取底部砂漿,取底部 1/31/3砂漿,測定其稠度。砂漿,測定其稠度。4 4)結果計算及要求)結果計算及要求v以前后兩次稠度之差作為該砂漿的分層度。以前后兩次稠度之差作為該砂漿的分層度。v砌筑砂漿的分層度不得大于砌筑砂漿的分層度不得大于30mm30mm。 保水性良好的砂漿,分層度應為保水性良好的砂漿,分層度應為101020m

6、m20mm。 分層度大于分層度大于20mm20mm,砂漿易離析,不便施工;,砂漿易離析,不便施工; 分層度小于分層度小于10mm10mm,硬化后易產生干縮開縫。,硬化后易產生干縮開縫。(2 2)砂漿的保水性)砂漿的保水性 攪拌好的砂漿在運輸、停攪拌好的砂漿在運輸、停放和使用過程中,保持水分的能力。用放和使用過程中,保持水分的能力。用分層度分層度表示。表示。其他建筑材料9制備標準試件:邊長制備標準試件:邊長70.7mm70.7mm正方體,以標準養(yǎng)護正方體,以標準養(yǎng)護28d28d 齡期的齡期的抗壓強度平均值抗壓強度平均值,確定強度等級。,確定強度等級。 要求:要求:v6 6塊試件塊試件/ /組,計

7、算算術平均值,精確至組,計算算術平均值,精確至0.lmpa0.lmpa。v當當6 6個試件的最大值或最小值與平均值的差超過個試件的最大值或最小值與平均值的差超過20%20%時,以時,以 中間四個試件的平均值作為該組試件的抗壓強度值。中間四個試件的平均值作為該組試件的抗壓強度值。 標準養(yǎng)護:標準養(yǎng)護:溫度溫度202033、濕度:水泥混合砂漿相對濕度為、濕度:水泥混合砂漿相對濕度為 60%60%80%80%,水泥砂漿和微沫砂漿相對濕度為,水泥砂漿和微沫砂漿相對濕度為90%90%以上。以上。 砂漿強度等級有:砂漿強度等級有:m20m20、m15m15、m10m10、m7.5m7.5、m5m5、m2.

8、5m2.5等。等。anfum(3 3)抗壓強度與強度等級)抗壓強度與強度等級其他建筑材料10(4 4)粘結力)粘結力(5 5)耐久性)耐久性(6 6)砂漿變形)砂漿變形其他建筑材料116.6.3 6.6.3 抹面砂漿抹面砂漿 也稱抹灰砂漿,用以涂抹在建筑物或建筑構件的表面,也稱抹灰砂漿,用以涂抹在建筑物或建筑構件的表面,兼有保護基層、滿足使用要求和增加美觀的作用。兼有保護基層、滿足使用要求和增加美觀的作用。6.6.4 6.6.4 裝飾砂漿裝飾砂漿指用作建筑物飾面的砂漿。它是在抹面的同時,經各指用作建筑物飾面的砂漿。它是在抹面的同時,經各種加工處理而獲得特殊的飾面形式,以滿足審美需要的一種加工處

9、理而獲得特殊的飾面形式,以滿足審美需要的一種表面裝飾。種表面裝飾。其他建筑材料126.6.5 6.6.5 特種砂漿特種砂漿 1.1.防水砂漿防水砂漿 2.2.絕熱砂漿絕熱砂漿 3.3.吸聲砂漿吸聲砂漿其他建筑材料13第七章 瀝青1.1.瀝青材料的基本概念瀝青材料的基本概念2.2.石油瀝青的化學組分石油瀝青的化學組分3.3.石油瀝青的技術性質和技術標準石油瀝青的技術性質和技術標準其他建筑材料14 7.1 .1 概概 述述 1.1.定義定義 瀝青材料瀝青材料是由一些極其復雜的高分子的碳氫化合物是由一些極其復雜的高分子的碳氫化合物 和這些碳氫化合物的非金屬(氧、硫、氮)的衍生物所組成和這些碳氫化合物

10、的非金屬(氧、硫、氮)的衍生物所組成 的混合物。的混合物。 常溫下,瀝青呈黑色或黑褐色的固態(tài)、半固態(tài)或液態(tài)。常溫下,瀝青呈黑色或黑褐色的固態(tài)、半固態(tài)或液態(tài)。其他建筑材料152.2.分類分類瀝青瀝青地瀝青地瀝青 焦油瀝青焦油瀝青天然瀝青:石油在自然條件下,長時天然瀝青:石油在自然條件下,長時間經受地球物理因素作用形成的產物間經受地球物理因素作用形成的產物 石油瀝青石油瀝青:石油經各種煉制工藝加工而:石油經各種煉制工藝加工而得的瀝青產品得的瀝青產品 煤瀝青:煤經干餾所得的煤焦油,經煤瀝青:煤經干餾所得的煤焦油,經再加工后得到煤瀝青再加工后得到煤瀝青 頁巖瀝青:頁巖煉油工業(yè)的副產品頁巖瀝青:頁巖煉油

11、工業(yè)的副產品 3.3.應用應用: : 廣泛用作路面、屋面、防水、耐腐蝕等工程材料。廣泛用作路面、屋面、防水、耐腐蝕等工程材料。 土木工程建筑土木工程建筑主要應用石油瀝青主要應用石油瀝青。 其他建筑材料167.2 7.2 石油瀝青石油瀝青 7.2.1 7.2.1 石油瀝青的生產工藝概述石油瀝青的生產工藝概述其他建筑材料177.2.2 7.2.2 石油瀝青的組成和結構石油瀝青的組成和結構1.1.化學組分化學組分 化學組分分析方法:將瀝青分離為化學性質相近,而且化學組分分析方法:將瀝青分離為化學性質相近,而且與其工程性質有一定聯(lián)系的幾個組,每個組就稱為一個組分。與其工程性質有一定聯(lián)系的幾個組,每個組

12、就稱為一個組分。 我國現(xiàn)行我國現(xiàn)行公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程(jtj 052-2000jtj 052-2000)規(guī)定有)規(guī)定有三組分三組分和和四組分四組分兩種分析法。兩種分析法。(1 1)三組分分析法)三組分分析法 按三組分分析法所得各組分的性狀列如下表。按三組分分析法所得各組分的性狀列如下表。 其他建筑材料18石油瀝青三組分分析法的各組分性狀石油瀝青三組分分析法的各組分性狀 性狀性狀組分組分外觀特征外觀特征平均平均分子量分子量碳氫比碳氫比/ /原子比原子比含量含量/%/%物化特征物化特征油分油分淡黃透明液體淡黃透明液體2002007007000.50.5

13、0.70.745456060幾乎可溶于大部分有機溶劑,幾乎可溶于大部分有機溶劑,具有光學活性,常發(fā)現(xiàn)有熒具有光學活性,常發(fā)現(xiàn)有熒光,相對密度約光,相對密度約0.9100.9100.9250.925樹脂樹脂紅褐色粘稠紅褐色粘稠半固體半固體800800300030000.70.70.80.815153030溫度敏感性高,溶點低于溫度敏感性高,溶點低于100100,相對密度大于,相對密度大于1.0001.000瀝青瀝青質質深褐色固體深褐色固體微粒微粒10001000500050000.80.81.o1.o5 53030加熱不熔化,分解為硬焦炭,加熱不熔化,分解為硬焦炭,使瀝青呈黑色,相對密度使瀝青呈

14、黑色,相對密度1.1001.1001.5001.500其他建筑材料19(2 2)四組分分析法)四組分分析法 石油瀝青的四組分分析法是將石油瀝青分離為:飽和分、芳香分、石油瀝青的四組分分析法是將石油瀝青分離為:飽和分、芳香分、膠質和瀝青質。石油瀝青按四組分分析法所得各組分的性狀如下表:膠質和瀝青質。石油瀝青按四組分分析法所得各組分的性狀如下表: 性狀性狀組分組分外觀特征外觀特征平均相對密度平均相對密度平均分子量平均分子量主要化學結構主要化學結構飽和分飽和分無色液體無色液體0.890.89625625烷烴、環(huán)烷烴烷烴、環(huán)烷烴芳香分芳香分黃色至紅色液體黃色至紅色液體o.99o.99730730芳香烴

15、、含芳香烴、含s s衍生物衍生物膠質膠質棕色粘稠液體棕色粘稠液體1.091.09970970多環(huán)結構,含多環(huán)結構,含s s、o o、n n衍生物衍生物瀝青質瀝青質深棕色至黑色固態(tài)深棕色至黑色固態(tài)1.151.1534003400縮合環(huán)結構,含縮合環(huán)結構,含s s、o o、n n衍生物衍生物蠟:飽和分和芳香分,以丁酮蠟:飽和分和芳香分,以丁酮苯為脫蠟劑,低溫分離可確定含蠟量。苯為脫蠟劑,低溫分離可確定含蠟量。(五組分)(五組分)其他建筑材料20 7.2.4 7.2.4 石油瀝青的技術性質石油瀝青的技術性質 1.1.物理常數(shù)物理常數(shù) 2.2.粘滯性粘滯性 3.3.延性延性 4.4.溫度敏感性溫度敏感

16、性5.5.耐久性耐久性( (大氣穩(wěn)定性大氣穩(wěn)定性) ) 6.6.安全性安全性7.7.其他性質其他性質其他建筑材料21 2.2.粘滯性粘滯性 反映瀝青材料內部阻礙瀝青粒子產反映瀝青材料內部阻礙瀝青粒子產生相對流動的能力,簡稱為粘性,以絕對粘度表示。生相對流動的能力,簡稱為粘性,以絕對粘度表示。 瀝青的粘度是瀝青首要考慮的技術指標之一。瀝青的粘度是瀝青首要考慮的技術指標之一。 瀝青絕對粘度的測定方法精密度要求高,操作瀝青絕對粘度的測定方法精密度要求高,操作復雜,不適于作為工程試驗,因此,工程中通常采復雜,不適于作為工程試驗,因此,工程中通常采用用條件粘度條件粘度反映瀝青的粘性。反映瀝青的粘性。 條

17、件粘度條件粘度 針入度針入度(適應粘稠石油瀝青)(適應粘稠石油瀝青)粘度粘度(適應液體石油瀝青)(適應液體石油瀝青)其他建筑材料22(1 1)針入度)針入度v1 1)針入度的定義)針入度的定義v針入度針入度在規(guī)定溫度條在規(guī)定溫度條件下,以規(guī)定質量的標準件下,以規(guī)定質量的標準針經過規(guī)定的時間貫入瀝針經過規(guī)定的時間貫入瀝青試樣的深度。青試樣的深度。v單位:單位:0.1mm0.1mm。v常用試驗條件:常用試驗條件: 規(guī)定溫度:規(guī)定溫度:2525 標準針質量:標準針質量:100g100g 貫入時間:貫入時間:5s5s其他建筑材料23其他建筑材料24v2 2)表示方法)表示方法:p p(2525,100

18、g100g,5s5s)v3 3)表征意義)表征意義 瀝青的針入度值愈大,表示瀝青的粘度愈小。針入度是瀝青的針入度值愈大,表示瀝青的粘度愈小。針入度是 目前我國粘稠石油瀝青的目前我國粘稠石油瀝青的分級指標分級指標。 標號:一般取針入度的平均值。標號:一般取針入度的平均值。例如:例如: 9090號瀝青,針入度范圍為號瀝青,針入度范圍為8080100100(0.1mm0.1mm) 110110號瀝青,針入度范圍為號瀝青,針入度范圍為100100120120(0.1mm0.1mm)其他建筑材料25(2)粘度粘度v流出性粘度計測得其他建筑材料26 3.3.塑性塑性 是瀝青材料當受到外力拉伸作用時,所能承

19、受的塑性變是瀝青材料當受到外力拉伸作用時,所能承受的塑性變形的總能力,以形的總能力,以延度延度作為表征指標。作為表征指標。v(1 1)延度的)延度的定義定義 延度延度將瀝青試樣制成將瀝青試樣制成8 8字形標準試件,采用延度儀,在規(guī)字形標準試件,采用延度儀,在規(guī)定拉伸速度和規(guī)定溫度下拉斷時的長度,單位:定拉伸速度和規(guī)定溫度下拉斷時的長度,單位:cmcm。其他建筑材料27其他建筑材料28v(2 2)延度的表示方法:)延度的表示方法:d d(t t,v v)=121cm=121cm(可記作(可記作100cm100cm) 其中,其中,t t為試驗溫度,為試驗溫度,v v為拉伸速度。為拉伸速度。 通常采

20、用試驗條件:通常采用試驗條件: 溫度溫度1515,拉伸速度,拉伸速度5cm/min5cm/min。v(3 3)測定延度的意義)測定延度的意義 瀝青延度與其流變特性、膠體結構和化學組分等有著密切瀝青延度與其流變特性、膠體結構和化學組分等有著密切 的關系。研究表明:的關系。研究表明: 隨著瀝青膠體結構發(fā)育成熟度的提高,含蠟量的增加,隨著瀝青膠體結構發(fā)育成熟度的提高,含蠟量的增加, 以及飽和蠟和芳香蠟的比例增大等,都會使瀝青的延度值相對以及飽和蠟和芳香蠟的比例增大等,都會使瀝青的延度值相對 降低。降低。 瀝青延度越大,其塑性變形越大,有利于低溫變形。瀝青延度越大,其塑性變形越大,有利于低溫變形。 采

21、用延度大的瀝青筑路,使用壽命較長。采用延度大的瀝青筑路,使用壽命較長。其他建筑材料29 4.4.溫度敏感性溫度敏感性- -耐熱性耐熱性 (1 1)軟化點)軟化點 (2 2)針入度指數(shù))針入度指數(shù) (3 3)脆點)脆點 高溫性能指標高溫性能指標低溫性能指標低溫性能指標其他建筑材料30(1 1)軟化點)軟化點 瀝青材料是一種非晶質高分子的混合材料,沒有固定的瀝青材料是一種非晶質高分子的混合材料,沒有固定的 熔點。瀝青材料在由固態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)的溫度階段是一種粘滯熔點。瀝青材料在由固態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)的溫度階段是一種粘滯 流動狀態(tài),在工程施工和使用中為保證瀝青不致由于溫度升流動狀態(tài),在工程施工和使用中為保證瀝

22、青不致由于溫度升 高而產生流動的狀態(tài),常常采用軟化點來表示瀝青的溫度敏高而產生流動的狀態(tài),常常采用軟化點來表示瀝青的溫度敏 感性。感性。v 1 1)軟化點定義軟化點定義 人為選定的瀝青由固態(tài)到液態(tài)的轉變溫度范圍中的一人為選定的瀝青由固態(tài)到液態(tài)的轉變溫度范圍中的一 個條件溫度。個條件溫度。0.8721條件溫度條件溫度固態(tài)固態(tài)液態(tài)液態(tài)軟化點軟化點其他建筑材料31v2 2)測定方法)測定方法 我國現(xiàn)行試驗方法要求采我國現(xiàn)行試驗方法要求采用環(huán)與球法軟化點。用環(huán)與球法軟化點。 如圖,該法是將瀝青試樣如圖,該法是將瀝青試樣注于規(guī)定內徑的銅環(huán)中,注于規(guī)定內徑的銅環(huán)中,環(huán)上置一鋼球,在規(guī)定的環(huán)上置一鋼球,在規(guī)

23、定的加熱速度下,瀝青試樣逐加熱速度下,瀝青試樣逐漸軟化,直至在鋼球荷重漸軟化,直至在鋼球荷重作用下滴落到下層金屬板作用下滴落到下層金屬板時的溫度,稱為軟化點。時的溫度,稱為軟化點。單位:單位: 表示:表示:t tr&br&b 注意:初始溫度注意:初始溫度55 加熱速度為加熱速度為5/min5/min其他建筑材料32其他建筑材料33v3 3)軟化點的意義)軟化點的意義 瀝青軟化點越高,瀝青的溫度穩(wěn)定性越好。瀝青軟化點越高,瀝青的溫度穩(wěn)定性越好。 針入度是在規(guī)定溫度下測定瀝青的條件粘度,針入度是在規(guī)定溫度下測定瀝青的條件粘度, 軟化點則是瀝青達到規(guī)定條件粘度時的溫度。軟化點則是瀝青

24、達到規(guī)定條件粘度時的溫度。 因此,軟化點既是反映瀝青材料溫度穩(wěn)定性的一項指標,因此,軟化點既是反映瀝青材料溫度穩(wěn)定性的一項指標, 又是瀝青粘度的一種量度。又是瀝青粘度的一種量度。其他建筑材料34 (2 2)脆點)脆點 瀝青材料在低溫下受到瞬時荷載時常表現(xiàn)為脆性破壞,瀝瀝青材料在低溫下受到瞬時荷載時常表現(xiàn)為脆性破壞,瀝青脆性的測定極為復雜。青脆性的測定極為復雜。 目前測試方法:采用弗拉斯(目前測試方法:采用弗拉斯(fraassfraass)脆點。)脆點。 拉斯脆點試驗原理:將瀝青試樣在一個標準的金屬薄片上拉斯脆點試驗原理:將瀝青試樣在一個標準的金屬薄片上攤成薄層,將其置于脆點儀內并使其稍稍彎曲。

25、當以攤成薄層,將其置于脆點儀內并使其稍稍彎曲。當以1/min1/min的速度降溫時,瀝青薄膜的溫度隨之逐漸降低,當降至某一的速度降溫時,瀝青薄膜的溫度隨之逐漸降低,當降至某一溫度時,瀝青薄膜在規(guī)定彎曲條件下會出現(xiàn)一個或多個裂縫,溫度時,瀝青薄膜在規(guī)定彎曲條件下會出現(xiàn)一個或多個裂縫,此時的溫度即為瀝青的此時的溫度即為瀝青的脆點脆點。其他建筑材料35 前面述了石油瀝青的粘滯性、延性和溫度敏感性。前面述了石油瀝青的粘滯性、延性和溫度敏感性。 表征這三項性質的表征這三項性質的三大指標三大指標為:為:針入度、延度、軟化點針入度、延度、軟化點 是評價粘稠石油瀝青技術性質最常用的經典指標。是評價粘稠石油瀝青

26、技術性質最常用的經典指標。 其他建筑材料365.5.耐久性耐久性(1 1)影響因素)影響因素 瀝青材料在施工時需要加熱,工程完成投入使用過程中又瀝青材料在施工時需要加熱,工程完成投入使用過程中又要長期經受大氣、日照、降水、氣溫變化等自然因素的作用而要長期經受大氣、日照、降水、氣溫變化等自然因素的作用而影響耐久性。影響耐久性。(2 2)瀝青的老化)瀝青的老化 1 1)定義:)定義:在上述因素的綜合作用下會產生不可逆的化學變化,在上述因素的綜合作用下會產生不可逆的化學變化, 而導致工程性能逐漸劣化的過程稱為老化。而導致工程性能逐漸劣化的過程稱為老化。 2 2)評價方法:)評價方法:采用蒸發(fā)損失試驗

27、和薄膜加熱試驗。采用蒸發(fā)損失試驗和薄膜加熱試驗。 (瀝青試樣在(瀝青試樣在160160條件下,加熱蒸發(fā)條件下,加熱蒸發(fā)5h5h)其他建筑材料373 3)評價指標:)評價指標:%100蒸發(fā)前瀝青質量蒸發(fā)后殘留物質量蒸發(fā)前瀝青質量蒸發(fā)損失百分率%100蒸發(fā)前瀝青針入度蒸發(fā)后殘留物針入度針入度比 蒸發(fā)后瀝青延度蒸發(fā)后瀝青延度 其他建筑材料38 6.6.安全性安全性 瀝青使用時必須加熱,由于瀝青在加熱過程中揮發(fā)出的瀝青使用時必須加熱,由于瀝青在加熱過程中揮發(fā)出的油會與周圍的空氣組成混合氣體,當遇到火焰會發(fā)生閃火,油會與周圍的空氣組成混合氣體,當遇到火焰會發(fā)生閃火,此時的溫度稱為此時的溫度稱為閃點閃點。

28、 若繼續(xù)加熱,揮發(fā)的油分飽和度增加,與空氣組成的混合若繼續(xù)加熱,揮發(fā)的油分飽和度增加,與空氣組成的混合氣體遇火極易燃燒,燃燒時的溫度稱為氣體遇火極易燃燒,燃燒時的溫度稱為燃點燃點。 評價指標:評價指標:閃點閃點。 閃點和燃點是保證瀝青安全加熱和施工的一項重要指標。閃點和燃點是保證瀝青安全加熱和施工的一項重要指標。 通常采用克利夫蘭開口杯法測定(簡稱通常采用克利夫蘭開口杯法測定(簡稱coccoc法)。法)。其他建筑材料39 7.7.其他性質其他性質 為綜合評價瀝青的技術性能,還應全面地了解瀝青的其他為綜合評價瀝青的技術性能,還應全面地了解瀝青的其他 性質,如溶解度、含蠟量、粘附性等。性質,如溶解

29、度、含蠟量、粘附性等。 (1 1)溶解度:)溶解度:指瀝青在有機溶劑(三氯乙烯、四氯化碳、苯等)指瀝青在有機溶劑(三氯乙烯、四氯化碳、苯等) 中可溶物的百分含量??梢苑从碁r青中起粘結作用的有效成分中可溶物的百分含量??梢苑从碁r青中起粘結作用的有效成分 的含量。的含量。(2 2)蠟:)蠟:性脆,易裂縫,對瀝青的生產和使用都有重要的影響。性脆,易裂縫,對瀝青的生產和使用都有重要的影響。 對我國采用石蠟基原油煉制的瀝青尤為重要,含蠟量將直接影對我國采用石蠟基原油煉制的瀝青尤為重要,含蠟量將直接影 響瀝青產品的質量。響瀝青產品的質量。(3 3)粘附性:)粘附性:評價石料的化學等級,等級越高,瀝青與石料

30、的評價石料的化學等級,等級越高,瀝青與石料的 粘附性越強。粘附性越強。其他建筑材料407.3 7.3 其它瀝青其它瀝青 7.3.1 7.3.1 煤瀝青煤瀝青 1.1.化學組成和組分化學組成和組分 煤瀝青的組成主要是芳香族碳氫化合物及其氧、硫、碳煤瀝青的組成主要是芳香族碳氫化合物及其氧、硫、碳 的衍生物的混合物。煤瀝青化學組分的分析方法與石油瀝青的衍生物的混合物。煤瀝青化學組分的分析方法與石油瀝青 的方法相似,目前主要將煤瀝青分離為:油分、樹脂的方法相似,目前主要將煤瀝青分離為:油分、樹脂a a、樹、樹 脂脂b b、游離碳、游離碳c c1 1和游離碳和游離碳c c2 2等等5 5個組分。個組分。

31、 2.2.技術性質技術性質 煤瀝青與石油瀝青相比,在技術性質上有下列差異:煤瀝青與石油瀝青相比,在技術性質上有下列差異: (1 1)溫度穩(wěn)定性較差。)溫度穩(wěn)定性較差。 (2 2)氣候穩(wěn)定性較差。)氣候穩(wěn)定性較差。 (3 3)與礦質集料的粘附性較好。)與礦質集料的粘附性較好。 其他建筑材料41 7.3.2 7.3.2 乳化瀝青乳化瀝青 乳化瀝青是將粘稠瀝青熱融,經過機械的作用,以細小乳化瀝青是將粘稠瀝青熱融,經過機械的作用,以細小 的微滴(粒徑約為的微滴(粒徑約為2 25m5m)狀態(tài)分散于含有乳化)狀態(tài)分散于含有乳化穩(wěn)定劑的穩(wěn)定劑的 水溶液中,形成水包油狀的瀝青乳液。水溶液中,形成水包油狀的瀝青

32、乳液。 1. 1. 乳化瀝青的優(yōu)點乳化瀝青的優(yōu)點 (1 1)常溫施工、節(jié)約能源。)常溫施工、節(jié)約能源。 (2 2)便于施工、節(jié)約瀝青)便于施工、節(jié)約瀝青 (3 3)保護環(huán)境、保障健康。)保護環(huán)境、保障健康。 (4 4)路面粗糙,減少事故。)路面粗糙,減少事故。 其他建筑材料42 2.2.乳化瀝青的應用乳化瀝青的應用 一般,針入度為一般,針入度為10103030(0.1mm0.1mm)的石油瀝青多用來)的石油瀝青多用來 制備建筑防水用乳化瀝青;針入度為制備建筑防水用乳化瀝青;針入度為100100300300(0.1mm0.1mm) 的石油瀝青多用來制備路用乳化瀝青。的石油瀝青多用來制備路用乳化瀝

33、青。 近幾年陽離子乳化瀝青發(fā)展很快。在道路工程中,以近幾年陽離子乳化瀝青發(fā)展很快。在道路工程中,以 陽離子乳化瀝青為主,可以用于路面的保護層結構、修補陽離子乳化瀝青為主,可以用于路面的保護層結構、修補 路面,也可以用作路面抗滑表層。路面,也可以用作路面抗滑表層。 其他建筑材料43 7.3.3 7.3.3 改性瀝青改性瀝青 改性瀝青是通過在瀝青中加入不同的改性劑,實現(xiàn)改善改性瀝青是通過在瀝青中加入不同的改性劑,實現(xiàn)改善 瀝青多種性能的目的。瀝青多種性能的目的。 目前,道路瀝青可以采用熱塑橡膠、熱塑聚合物和熱固目前,道路瀝青可以采用熱塑橡膠、熱塑聚合物和熱固 樹脂三種改性劑改善其使用性能。其中,熱

34、塑橡膠彈性體改樹脂三種改性劑改善其使用性能。其中,熱塑橡膠彈性體改 性劑使用最為普遍,如苯乙烯性劑使用最為普遍,如苯乙烯- -丁二烯丁二烯- -苯乙烯苯乙烯(sbssbs)和丁苯和丁苯 橡膠橡膠(sbrsbr)在道路改性瀝青中都具有良好的使用效果。在道路改性瀝青中都具有良好的使用效果。 其他建筑材料44第八章 金屬材料概述:概述: 一、金屬材料類型:一、金屬材料類型:1、黑色金屬:是以鐵元素為主要成分的金屬及其、黑色金屬:是以鐵元素為主要成分的金屬及其 合金,常用的主要有鋼和鐵,鋼合金,常用的主要有鋼和鐵,鋼 應用最廣。應用最廣。2、有色金屬:是除黑色以外的其他金屬,其中鋁、有色金屬:是除黑色

35、以外的其他金屬,其中鋁 是一種重要的輕質結構和裝飾材料。是一種重要的輕質結構和裝飾材料。其他建筑材料45一、鋼及其特性v鋼理論上,凡是把含碳量小于2%,含雜質比較少的鐵碳合金稱為鋼。含碳量超過2%,稱為生鐵;含碳量小于0.08%,稱為工業(yè)純鐵。v鋼的特點具有強度高,塑性好,具有良好的韌性;工藝性能良好,易于加工;但是,鋼材易銹蝕、耐火性差。其他建筑材料46鋼材的化學成分:鋼材的化學成分: 不可避免的元素:不可避免的元素:si、mn、p、s、n專門加入的合金元素:專門加入的合金元素: si、mn、ti、v、ni、nb及稀土元素及稀土元素鐵:主要元素鐵:主要元素碳:碳:0.02%0.02%2.06

36、% 2.06% 其他元素:其他元素:其他建筑材料47二、建筑鋼材的主要品種1.型鋼簡單截面型鋼:圓鋼、方鋼、六角鋼、八角鋼等;復雜截面型鋼:工字鋼、角鋼、槽鋼、鋼軌等。其他建筑材料482.線材如鋼筋、鋼絲等。其他建筑材料49二、建筑鋼材的主要品種3.管材無縫鋼管、焊接鋼管等。其他建筑材料50二、建筑鋼材的主要品種4.板材光面鋼板、花紋鋼板、彩色涂層鋼板等。其他建筑材料51三、 鋼的冶煉方法簡介v按照煉鋼爐的種類,煉鋼方法可分為:1. 空氣轉爐煉鋼法 一般煉制普通碳素鋼。2 .氧氣轉爐煉鋼法 煉制優(yōu)質碳素鋼和低合金鋼。3 .平爐煉鋼法 用來煉制優(yōu)質碳素鋼、合金鋼或有特殊要求的專用鋼。4.電爐煉鋼

37、法 煉制優(yōu)質碳素鋼和合金鋼液態(tài)生鐵白口鐵吹入空氣或氧氣鋼澆注成鋼錠脫 氧熔融其他建筑材料52第8章 建筑金屬材料 8.1 8.1 鋼材的分類鋼材的分類 8.2 8.2 建筑鋼材的主要技術性能建筑鋼材的主要技術性能 8.3 8.3 鋼材的化學成分與晶體組織鋼材的化學成分與晶體組織 8.4 8.4 鋼材的強化與加工鋼材的強化與加工 8.5 8.5 鋼材的銹蝕與防護鋼材的銹蝕與防護 8.6 8.6 土木工程常用金屬材料的性質及應用土木工程常用金屬材料的性質及應用 其他建筑材料53四、鋼的分類1.按冶煉方法分2.按質量分 按s和p元素含量,分為普通質量鋼、優(yōu)質鋼和特殊質量鋼。轉爐鋼電爐鋼平爐鋼鋼按冶煉

38、方法分按脫氧程度分沸騰鋼半鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼密致度密致度高高低低其他建筑材料54四、鋼的分類3.按化學成分分4.按用途分 分為建筑鋼、結構鋼、工具鋼、特殊性能鋼(如不銹鋼、耐酸鋼、耐堿鋼、磁鋼等。高合金鋼合金鋼中碳鋼低合金鋼高碳鋼低碳鋼中合金鋼鋼碳素鋼c0.25%c=0.25%0.60c0.60合金總含量5%5%1010其他建筑材料552.2.按雜質含量(品質)分類按雜質含量(品質)分類普通鋼:普通鋼: 0.050%,0.045%優(yōu)質鋼:優(yōu)質鋼: 0.035%,0.035%高級優(yōu)質鋼:高級優(yōu)質鋼:0.025%,0.025%,abcd四個等級四個等級特級優(yōu)質鋼:特級優(yōu)質鋼:0.015%,0.

39、015%, 牌號后牌號后加加“e” 含硫量含硫量 含磷量含磷量高高低低其他建筑材料568.2 8.2 建筑鋼材的主要技術性能建筑鋼材的主要技術性能力學性質:力學性質:強度、彈性、塑性、韌性、硬度、強度、彈性、塑性、韌性、硬度、 耐疲勞性耐疲勞性工藝性質工藝性質(可加工性可加工性):冷彎性能、可焊性):冷彎性能、可焊性 其他建筑材料57 8.2.1 8.2.1 力學性能力學性能1.1.抗拉性能抗拉性能是建筑是建筑鋼材鋼材最最重要重要的力學的力學性能。性能。 其他建筑材料58標準試件標準試件按照一定的要求,對表面進行車削加工后的試件。l0 a0d0l非標準試件非標準試件不經過加工,直接在線材上切取

40、的試件。頭部頭部工作段(一)、拉伸性能1.低碳鋼的拉伸性能其他建筑材料590鋼材拉伸過程的-圖ob彈性階段bc屈服階段cd強化階段de頸縮階段a0bcb0dcedfec上上屈服點c下下屈服點以下屈服點的應力作為鋼材的屈服強度。(1)拉伸試驗過程其他建筑材料600鋼材拉伸彈性階段示意圖ab0彈性階段p比例極限,mpa。pbb彈性極限,mpa。注:由于a、b兩點相距較近,一般認為p=b 。其他建筑材料610 鋼材拉伸屈服階段示意圖ab0c下c上cbc下c上c屈服階段放大后以下屈服點的應力作為鋼材的屈服強度。其他建筑材料620 鋼材拉伸強化階段示意圖ab0c下c上cd d d d d強化階段bb 抗

41、拉強度或強度極限。dc屈強比屈強比越大安全越大安全性能越差性能越差強屈比一般不低于強屈比一般不低于1.2,抗震結構一般不低于,抗震結構一般不低于1.25。其他建筑材料630e鋼材拉伸頸縮階段示意圖ab0c下c上cdde頸縮階段伸長率伸長率伸長率伸長率值值越大,塑性增強,可避免結構過早破壞;越大,塑性增強,可避免結構過早破壞; 加工性增強,安全性增強。加工性增強,安全性增強。 斷面收縮率:斷面收縮率:其他建筑材料64(2)拉伸過程的參數(shù)v強度指標屈服強度:抗拉強度:v塑性指標伸長率:0afss0afbb%100001lll其他建筑材料65拉伸性能指標:拉伸性能指標:v 屈服點、抗拉強度、伸長率、

42、斷面收縮率。屈服點、抗拉強度、伸長率、斷面收縮率。可靠性參數(shù)可靠性參數(shù) 其他建筑材料66 2.沖擊韌性沖擊韌性 指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。試驗方法:標準試件的彎曲沖擊韌性試驗。試驗方法:標準試件的彎曲沖擊韌性試驗。其他建筑材料673. 3. 耐疲勞性耐疲勞性疲勞破壞:交變荷載反復作用,鋼材在應力低于疲勞破壞:交變荷載反復作用,鋼材在應力低于 屈服強度時屈服強度時, ,突然發(fā)出脆性斷裂的現(xiàn)象。突然發(fā)出脆性斷裂的現(xiàn)象。一般由拉應力引起,一般由拉應力引起,危害極大。危害極大。疲勞強度疲勞強度其他建筑材料684. 4. 硬硬 度度比其更堅硬的其他種材料壓入鋼材表面的能力。比其

43、更堅硬的其他種材料壓入鋼材表面的能力。試驗方法:試驗方法:布氏硬度、洛氏硬度布氏硬度、洛氏硬度布氏硬度試驗原理圖布氏硬度試驗原理圖dd球體直徑,球體直徑,mmmmpp規(guī)定荷載,規(guī)定荷載,n ndd壓痕直徑,壓痕直徑,mmmmff被試金屬表面被試金屬表面 壓痕面積,壓痕面積,mmmm2 2布氏硬度布氏硬度壓痕單位球體面積上所承受的荷載大小壓痕單位球體面積上所承受的荷載大小,mpa,mpa 。)(222ddddpfphb其他建筑材料69 2.2.2 2.2.2 工藝性能工藝性能 冷彎性能:常溫下鋼材承受彎曲變形的能力。冷彎性能:常溫下鋼材承受彎曲變形的能力。 焊接性能:鋼結構中焊接性能:鋼結構中9

44、0%90%以上為焊接結構以上為焊接結構, ,焊接性焊接性 非常重要。非常重要。其他建筑材料70(1 1)冷彎性能)冷彎性能 冷彎性能試驗:冷彎性能試驗:試件被彎曲的角度(試件被彎曲的角度(9090、180180)判定標準:判定標準:若試件彎曲處的若試件彎曲處的外表面外表面無裂斷、裂縫或起層,無裂斷、裂縫或起層, 認為冷彎性能合格。認為冷彎性能合格。 裝好的試件裝好的試件 彎曲彎曲180180 彎曲彎曲9090其他建筑材料71 冷彎試驗意義:冷彎試驗意義: 1.1.能反映試件彎曲處的塑性變形,能揭示鋼材能反映試件彎曲處的塑性變形,能揭示鋼材是否存在內部組織不均勻、內應力和夾雜物等缺陷。是否存在內

45、部組織不均勻、內應力和夾雜物等缺陷。 2.2.也能對鋼材的焊接質量進行嚴格的檢驗,能也能對鋼材的焊接質量進行嚴格的檢驗,能揭示焊件受彎表面是否存在未熔合,裂縫及夾雜物揭示焊件受彎表面是否存在未熔合,裂縫及夾雜物等缺陷。等缺陷。其他建筑材料72(2 2)焊接性能)焊接性能焊接方式:焊接方式:搭接、對接搭接、對接焊接要求:焊接要求: 焊接處(焊縫及其附近過熱區(qū))焊接處(焊縫及其附近過熱區(qū)) 不產生裂縫及硬脆傾向。不產生裂縫及硬脆傾向。 焊接處性能與母材一致焊接處性能與母材一致, ,即力學性能、即力學性能、 工藝性能應合格,特別是強度不低于工藝性能應合格,特別是強度不低于 原鋼材強度。原鋼材強度。(

46、 (拉伸試驗、冷彎試驗拉伸試驗、冷彎試驗) )影響因素:影響因素:碳、合金元素及雜質元素越多,可焊性越小。碳、合金元素及雜質元素越多,可焊性越小。其他建筑材料73碳碳:煉鋼氧化過程中生成,主要以滲碳體:煉鋼氧化過程中生成,主要以滲碳體fe3c存在。存在。8.2.2 8.2.2 鋼材的化學成分鋼材的化學成分含碳量含碳量鋼的抗拉強度、硬度鋼的抗拉強度、硬度塑性、韌性、可焊性、抗腐蝕性塑性、韌性、可焊性、抗腐蝕性硅硅:脫氧劑,:脫氧劑,屈服強度和抗拉強度屈服強度和抗拉強度可焊性、冷加工性可焊性、冷加工性錳錳:脫氧、去硫,具有很強的脫氧、硫能力。:脫氧、去硫,具有很強的脫氧、硫能力??筛纳其摰臒峒庸ば?/p>

47、,強度、硬度可改善鋼的熱加工性,強度、硬度錳含量過高,可焊接性錳含量過高,可焊接性其他建筑材料74有有 害害 元元 素素磷磷:來自煉鐵原料,鋼的強度和硬度:來自煉鐵原料,鋼的強度和硬度硫硫:來自煉鐵原料:來自煉鐵原料氧氧:常以:常以feofeo的形式存在。的形式存在。最大害處:熱脆性最大害處:熱脆性熱加工性、可焊接性熱加工性、可焊接性沖擊韌性、耐疲勞性、抗腐蝕性沖擊韌性、耐疲勞性、抗腐蝕性最大害處:冷脆性最大害處:冷脆性低溫沖擊韌性、可焊接性低溫沖擊韌性、可焊接性最大害處:熱脆性最大害處:熱脆性 強度、機械性能、韌性、可焊性強度、機械性能、韌性、可焊性其他建筑材料75氮氮:來自空氣,影響與碳、

48、磷相似。來自空氣,影響與碳、磷相似。鈦鈦:強脫氧劑,常用合金元素。:強脫氧劑,常用合金元素。釩釩:弱脫氧劑,常用合金元素。弱脫氧劑,常用合金元素。優(yōu)點:可減弱碳、氮的不利影響優(yōu)點:可減弱碳、氮的不利影響 。 鋼的強度、硬度鋼的強度、硬度塑性、韌性、可焊性塑性、韌性、可焊性鋼中加入少量合金元素鋼中加入少量合金元素al、ti、nb等等,改善性能改善性能優(yōu)點:強度優(yōu)點:強度 韌性、可焊性韌性、可焊性缺點:可焊性、時效缺點:可焊性、時效強度、韌性強度、韌性熱脆性熱脆性缺點:鈦含量過高,塑性缺點:鈦含量過高,塑性其他建筑材料76 8.3 8.3 鋼材的強化與加工鋼材的強化與加工 8.3.1 8.3.1 冷加工冷加工 指鋼材在常溫下進行的加工。指鋼材在常溫下進行的加工。 常見的冷加工方式:常見的冷加工方式:冷拉、冷拔、冷軋、冷扭、冷拉、冷拔、冷軋、冷扭、 刻痕等??毯鄣?。 特點:特點:鋼材經冷加工產生塑性變形,從而提高其鋼材經冷加工產生塑性變形,從而提高其 屈服

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