5建筑工程材料本章主要介紹建筑工程材料的基本性質(zhì)、砌筑材料、氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、建筑鋼材、木材和建筑功能材料。要求重點(diǎn)掌握各種(類)材料的性質(zhì)、功能并學(xué)會(huì)正確、合理選擇與應(yīng)用建筑材料。本章中石灰、石膏、水泥、混凝土、砂漿、建筑鋼材和防水材料等因用量大、用途廣泛，應(yīng)注意重點(diǎn)學(xué)習(xí)和掌握，其他材料可作一般了解。

本章提要第一頁，共一百八十三頁。本章內(nèi)容5.1

建筑工程材料5.2

砌筑材料5.3

氣硬性膠凝材料5.4水泥5.5

混凝土5.6

建筑砂漿5.7

建筑鋼材5.8

木材5.9

建筑功能材料第二頁，共一百八十三頁。5.1建筑工程材料

建筑工程材料是建筑結(jié)構(gòu)物中使用的各種材料及制品，它是一切建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ)。建筑工程材料有不同的分類方法。按功能與用途分類，可以分為結(jié)構(gòu)材料、防水材料、保溫材料、吸聲材料、裝飾材料、地面材料、屋面材料等。按化學(xué)成分分類時(shí)，可將建筑材料分為無機(jī)材料、有機(jī)材料和復(fù)合材料，如圖5.1所示。5.1.1建筑工程材料的分類

第三頁，共一百八十三頁。圖5.1建筑工程材料按化學(xué)成分分類第四頁，共一百八十三頁。目前我國絕大多數(shù)建筑材料都有相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它包括產(chǎn)品規(guī)格、分類、技術(shù)要求、驗(yàn)收規(guī)則、代號(hào)與標(biāo)志、運(yùn)輸與儲(chǔ)存及抽樣方法等。建筑材料生產(chǎn)企業(yè)必須按照標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并控制其質(zhì)量。建筑材料使用部門則按照標(biāo)準(zhǔn)選用、設(shè)計(jì)、施工，并按標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收產(chǎn)品。我國的建筑材料標(biāo)準(zhǔn)分為國家標(biāo)準(zhǔn)、部委行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。5.1.2建筑工程材料的標(biāo)準(zhǔn)化

第五頁，共一百八十三頁。

國家標(biāo)準(zhǔn)和部委行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是全國通用標(biāo)準(zhǔn)，是國家指令性文件，各級(jí)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工等部門均必須嚴(yán)格遵照執(zhí)行。按要求執(zhí)行的程度分為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和推薦標(biāo)準(zhǔn)（以/T表示）。

建筑材料有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及其代號(hào)主要有：國家標(biāo)準(zhǔn)GB；建筑工程國家標(biāo)準(zhǔn)GBJ；建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ；建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JG；國家建筑材料工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)JC；石油化學(xué)工業(yè)部或中國石油化學(xué)總公司標(biāo)準(zhǔn)SH；冶金部標(biāo)準(zhǔn)YB；化工部標(biāo)準(zhǔn)HG；林業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)LY；國家級(jí)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZB；中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)CECS；地方標(biāo)準(zhǔn)DB；企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q等。第六頁，共一百八十三頁。標(biāo)準(zhǔn)的表示方法由標(biāo)準(zhǔn)名稱、部門代號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)、批準(zhǔn)年份四部分組成。如《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T1591—94）、《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175—1999）等。工程中使用的建筑材料除必須滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)外，有時(shí)還必須滿足有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范、施工及驗(yàn)收規(guī)范（或規(guī)程）等的規(guī)定。

工程中有時(shí)還會(huì)涉及到國外的標(biāo)準(zhǔn)。

第七頁，共一百八十三頁。(1)密度材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量稱為材料的密度。材料的密度大小取決于材料的組成與材料的微觀結(jié)構(gòu)。當(dāng)材料的組成與微觀結(jié)構(gòu)一定時(shí)，材料的密度為常數(shù)。除少數(shù)材料如鋼、鋁合金、玻璃等外，大多數(shù)建筑材料均含有一定數(shù)量的孔隙。為測得含孔材料的絕對密實(shí)體積，須將材料磨成細(xì)粉末，使材料內(nèi)部的所有孔隙外露，用排開液體的方法來測定。5.1.3建筑工程材料基本物理性質(zhì)

5.1.3.1不同狀態(tài)下材料的密度第八頁，共一百八十三頁。(2)視密度材料在自然狀態(tài)下不含開口孔隙時(shí)，單位體積的質(zhì)量稱為材料的視密度。測定材料的視密度時(shí)，直接采用排水法測定材料的體積。第九頁，共一百八十三頁。(3)體積密度材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量稱為材料的體積密度。測定材料的體積密度時(shí)，材料的質(zhì)量可以是任意含水狀態(tài)下的，但必須說明含水情況。另外，通常所指的體積密度是材料在氣干狀態(tài)下的，稱為氣干體積密度，簡稱體積密度。材料在絕干狀態(tài)時(shí)，則稱為絕干體積密度。材料的孔隙率越大，含水率越小，則材料的體積密度越小。第十頁，共一百八十三頁。(4)堆積密度散粒材料或粉末狀材料在自然堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量稱為堆積密度。測定材料的堆積密度時(shí)，材料的質(zhì)量可以是任意含水狀態(tài)下的，但須說明材料的含水率。通常所指的堆積密度是在氣干狀態(tài)下的，稱為氣干堆積密度，簡稱堆積密度。材料在絕干狀態(tài)時(shí)，稱為絕干堆積密度。材料的堆積密度與材料的體積密度、含水率、堆積的緊密程度等有關(guān)。第十一頁，共一百八十三頁。在建筑工程中，計(jì)算材料的用量、構(gòu)件及建筑物的自重、材料的配合比以及材料的運(yùn)輸量與儲(chǔ)存量時(shí)經(jīng)常要用到材料的密度、視密度、體積密度和堆積密度等（表5.1）（詳見P125)。第十二頁，共一百八十三頁。(1)密實(shí)度材料體積（自然狀態(tài)）內(nèi)固體物質(zhì)的充實(shí)程度稱為材料的密實(shí)度。密實(shí)度反映材料的密實(shí)程度，其值越大，材料越密實(shí)。(2)孔隙率

孔隙率是指材料內(nèi)部孔隙體積占材料在自然狀態(tài)下體積的百分率，分為總孔隙率（簡稱孔隙率）、開口孔隙率和閉口孔隙率。5.1.3.2材料的密實(shí)度和孔隙率第十三頁，共一百八十三頁。

①孔隙率材料內(nèi)部所有孔隙的體積與材料在自然狀態(tài)下體積的百分率稱為材料的孔隙率。

②開口孔隙率材料內(nèi)部開口孔隙的體積與材料在自然狀態(tài)下體積的百分率稱為材料的開口孔隙率。

③閉口孔隙率材料內(nèi)部閉口孔隙的體積與材料在自然狀態(tài)下體積的百分率，稱為材料的閉口孔隙率。

④空隙率散粒材料在堆積狀態(tài)下，顆粒間空隙的體積占堆積體積的百分率，稱為空隙率。第十四頁，共一百八十三頁。（1）親水性和憎水性水分子與不同固體材料表面之間相互作用的情況不同。一般認(rèn)為當(dāng)潤濕邊角≤90°時(shí)，水分子之間的內(nèi)聚力小于水分子與材料之間的相互吸引力，這種材料稱為親水材料。當(dāng)潤濕邊角＞90°時(shí)，水分子之間的內(nèi)聚力大于水分子與材料之間的相互吸引力，材料表面不會(huì)被水浸潤，這種材料稱為憎水材料。5.1.3.3材料與水有關(guān)的性質(zhì)第十五頁，共一百八十三頁。（2）含水率材料中所含水的質(zhì)量與干燥狀態(tài)下材料的質(zhì)量之比，稱為材料的含水率。(3)吸水率材料與水接觸吸收水分的性質(zhì)，稱為材料的吸水性。當(dāng)材料吸水飽和時(shí)，其含水率稱為吸水率。材料的吸水率與材料的孔隙特征有關(guān)。材料中的孔隙細(xì)微而連通，其吸水率較大；粗大的封閉的孔隙，其吸水率較低。第十六頁，共一百八十三頁。(4)吸濕性材料在潮濕的空氣中吸收水分的性質(zhì)稱為材料的吸濕性。例如，木材的吸濕性較大，這不僅增加其重量，而且還會(huì)降低材料的強(qiáng)度。保溫材料吸濕性大將大大降低其保溫隔熱的性能。第十七頁，共一百八十三頁。(5)耐水性材料抵抗水破壞作用的能力稱為材料的耐水性。一般情況下，材料隨含水量的增加其強(qiáng)度都有不同程度的降低。材料的耐水性用軟化系數(shù)表示，即材料在吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度與材料在干燥狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度之比。軟化系數(shù)的范圍一般在0～1之間波動(dòng)。第十八頁，共一百八十三頁。(6)抗?jié)B性材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)稱為材料的抗?jié)B性。材料的抗?jié)B性一般用抗?jié)B系數(shù)表示?？?jié)B系數(shù)越小的材料表示其抗?jié)B性越小。材料的抗?jié)B性與材料的孔隙率和孔隙特征有關(guān)?？紫堵实投沂欠忾]孔隙的材料具有較高的抗?jié)B性。第十九頁，共一百八十三頁。(7)抗凍性材料在水飽和狀態(tài)下，能夠經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性質(zhì)稱為材料的抗凍性。材料的抗凍性用抗凍等級(jí)表示。即以規(guī)定的試件，在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，測得其強(qiáng)度降低不超過規(guī)定值，并無明顯損壞和剝落時(shí)所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)，以此作為抗凍等級(jí)，用符號(hào)Dn表示。第二十頁，共一百八十三頁。（1）強(qiáng)度和變形材料在外力作用下抵抗破壞的能力稱為材料的強(qiáng)度。材料受外力作用時(shí)，其內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力。外力增加，應(yīng)力相應(yīng)增大，直至材料內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間結(jié)合力不足以抵抗所承受的外力時(shí)，材料即發(fā)生破壞。材料破壞時(shí)，應(yīng)力達(dá)到極限值，這個(gè)極限應(yīng)力即為材料的強(qiáng)度。材料的強(qiáng)度根據(jù)所受外力作用形式不同分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。5.1.3.4材料的基本力學(xué)性質(zhì)第二十一頁，共一百八十三頁。材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力撤除后能完全恢復(fù)到原始狀態(tài)的性質(zhì)稱為材料的彈性。這種可恢復(fù)的變形稱為彈性變形。衡量材料抵抗變形能力的指標(biāo)是彈性模量。彈性模量越大，材料越不容易變形，即材料的剛度好。另外，材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力撤除后有部分變形不能恢復(fù)，這種性質(zhì)稱為材料的塑性。這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形。第二十二頁，共一百八十三頁。（2）硬度和耐磨性

材料的硬度是材料表面抵抗硬物壓入或刻劃的能力。材料的硬度越大，其耐磨性越好。工程中有時(shí)也可用硬度來間接推算材料的強(qiáng)度。材料的耐磨性與材料的組成成分、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、硬度等有關(guān)。在建筑工程中，對于用作踏步、臺(tái)階、地面、路面等的材料，一般都應(yīng)具備較高的耐磨性。第二十三頁，共一百八十三頁。（3）脆性和韌性材料在外力作用下，當(dāng)外力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，材料發(fā)生突然破壞，且破壞時(shí)無明顯的塑性變形，這種性質(zhì)稱為材料的脆性。具有這種性質(zhì)的材料稱為脆性材料材料在沖擊或振動(dòng)荷載作用下，能吸收較大的能量，產(chǎn)生較大的變形而不破壞的性質(zhì)，稱為材料的韌性。建筑工程中對于要求承受沖擊荷載和有抗震要求的結(jié)構(gòu)。第二十四頁，共一百八十三頁。（1）耐久性

材料的耐久性是指用于建筑工程的材料，在環(huán)境的多種因素作用下，經(jīng)久不變質(zhì)、不破壞，長久地保持其使用性能的性質(zhì)。材料在建筑物使用過程中，除其內(nèi)在原因使其組成、構(gòu)造發(fā)生變化以外，還要長期受到使用條件及各種自然因素的作用。材料的耐久性是一項(xiàng)綜合性質(zhì)，各種材料耐久性的具體內(nèi)容，因其組成和結(jié)構(gòu)不同而異。5.1.3.5材料的耐久性和裝飾性第二十五頁，共一百八十三頁。（2）裝飾性建筑是技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，而建筑藝術(shù)的發(fā)揮，除建筑設(shè)計(jì)外，在很大程度上取決于建筑材料的裝飾性。材料的裝飾性通常通過材料的色彩、透明性、光澤、表面質(zhì)感和形狀尺寸等裝飾功能達(dá)到美化建筑物的目的。第二十六頁，共一百八十三頁。5.2砌筑材料

粘土磚是由粘土制成磚坯，經(jīng)過干燥，然后入窯燒至900～1000℃而成。粘土磚的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為240mm×115mm×53mm。粘土磚的主要強(qiáng)度指標(biāo)是它的抗壓強(qiáng)度。粘土磚的強(qiáng)度等級(jí)有MU30、MU25、MU20、MU15和MU10。MU表示砌體中的塊體，后面的數(shù)值表示粘土磚的強(qiáng)度大小，單位為MPa。5.2.1燒結(jié)磚

5.2.1.1粘土磚第二十七頁，共一百八十三頁。(1)蒸壓灰砂磚

蒸壓灰砂磚是以石灰和砂為主要原料，經(jīng)坯料制備、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)而成的實(shí)心磚，簡稱灰砂磚。蒸壓灰砂磚的強(qiáng)度等級(jí)有MU25、MU20、MU15和MU10。5.2.1.2其他磚第二十八頁，共一百八十三頁。(2)蒸壓粉煤灰磚

蒸壓粉煤灰磚是以粉煤灰、石灰為主要原料，摻加適量石膏和集料，經(jīng)坯料制備、壓制成型、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的實(shí)心磚，簡稱粉煤灰磚。灰砂磚和粉煤灰磚的規(guī)格尺寸與普通燒結(jié)磚相同。蒸壓粉煤灰磚的強(qiáng)度等級(jí)有MU25、MU20、MU15和MU10。第二十九頁，共一百八十三頁。(3)硅酸鹽砌塊

硅酸鹽砌塊是以爐渣為骨料，以粉煤灰、碎石灰、磷石膏等工業(yè)廢料為膠結(jié)料，加水?dāng)嚢?、振?dòng)成型、蒸養(yǎng)而成。這種砌塊不能用于防潮層以下的部位，一般情況下只作填充物使用。硅酸鹽砌塊的強(qiáng)度等級(jí)有MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5。第三十頁，共一百八十三頁。

石材包括由天然石材中開采所得的毛石及經(jīng)加工制成板狀、塊狀或特定形狀的石材。建筑工程常用天然石材有以下幾種：(1)石灰?guī)r石灰?guī)r主要成分為碳酸鈣或白云石。容重為960～2500kg/m3，抗壓強(qiáng)度為220～1400kg/cm2，耐用年限為20～40年。質(zhì)地較硬，易于琢磨，多用于建筑物的基礎(chǔ)、墻身、臺(tái)階等處，石灰?guī)r還是制造水泥的主要材料。5.2.2石材第三十一頁，共一百八十三頁。(2)砂巖砂巖主要成分為二氧化硅和石英顆粒等。容重為220～2500kg/m3，抗壓強(qiáng)度為480～1400kg/cm2，耐用年限為20～180年，其品質(zhì)好壞隨粘結(jié)物質(zhì)的種類而異，多用于基礎(chǔ)、墻身、臺(tái)階、紀(jì)念碑及其他裝飾處。第三十二頁，共一百八十三頁。(3)大理石大理石由石灰?guī)r或白云巖變質(zhì)而成。容重為2600～2700kg/m3，抗壓強(qiáng)度為700～1200kg/cm2，耐用年限為40～100年。顏色多樣，紋理美麗、自然，易于雕琢磨光，建筑上主要用于建筑裝飾工程。第三十三頁，共一百八十三頁。(4)花崗巖花崗巖是巖漿巖中分布最廣的一種巖石。其主要造巖礦物有石英、長石、云母和少量暗色礦物?；◢弾r堅(jiān)硬致密，抗壓強(qiáng)度高，在120～250MPa之間，表觀密度在2600～2700kg/m3之間。耐磨性好，耐久性高，使用年限可達(dá)數(shù)十年至數(shù)百年。第三十四頁，共一百八十三頁。5.3氣硬性膠凝材料將建筑上凡是經(jīng)過一系列物理、化學(xué)作用，把能夠?qū)⑸畈牧匣驂K狀材料粘結(jié)成整體的材料稱為膠凝材料。按化學(xué)成分分，膠凝材料有有機(jī)膠凝材料和無機(jī)膠凝材料。有機(jī)膠凝材料如各種瀝青、樹脂、橡膠等。無機(jī)膠凝材料按硬化條件分為氣硬性膠凝材料和水硬性膠凝材料。第三十五頁，共一百八十三頁。生產(chǎn)石灰所用的原料主要是含碳酸鈣為主的天然巖石，常用的是石灰石和白堊等。石灰一般是天然巖石在立窯中進(jìn)行煅燒而成。煅燒后生成生石灰，其主要成分為氧化鈣（CaO）。5.3.1石灰5.3.1.1石灰的生成第三十六頁，共一百八十三頁。（1）石灰的熟化

石灰的熟化，又稱消解。它是生石灰（CaO）與水作用生成熟石灰（Ca(OH)2）的過程。在熟化過程中，放出大量的熱，體積迅速增加1～2.5倍。建筑工程中常用經(jīng)熟化后的熟石灰，如石灰膏等。5.3.1.2石灰的熟化和硬化第三十七頁，共一百八十三頁。（2）石灰的硬化石灰的硬化包括干燥硬化和碳化硬化。

①干燥硬化

干燥硬化是石灰漿體在干燥過程中，毛細(xì)孔隙失水。由于水的表面張力的作用，毛細(xì)孔隙中的水面呈彎月面，從而產(chǎn)生毛細(xì)管壓力，使得Ca(OH)2顆粒間的接觸緊密，產(chǎn)生一定的強(qiáng)度。

②碳化硬化

碳化硬化是Ca(OH)2與空氣中的CO2化合生成CaCO3晶體稱為碳化。生成的CaCO3具有相當(dāng)高的強(qiáng)度。第三十八頁，共一百八十三頁。(1)石灰的性質(zhì)

①保水性、可塑性好石灰熟化生成的Ca(OH)2顆粒極其細(xì)小，比表面積（材料的總表面積與其質(zhì)量的比值）很大，使得氫氧化鈣顆粒表面吸附有一層較厚水膜，即石灰的保水性好。

②凝結(jié)硬化慢、強(qiáng)度低石灰的凝結(jié)硬化很慢，且硬化后的強(qiáng)度很低。如石灰砂漿28d抗壓強(qiáng)度只有0.2～0.5MPa。5.3.1.3石灰的性質(zhì)和應(yīng)用第三十九頁，共一百八十三頁。

③耐水性差潮濕環(huán)境中石灰漿體不會(huì)產(chǎn)生凝結(jié)硬化。硬化后的石灰漿體的主要成分為Ca(OH)2和少量的CaCO3。

④干燥收縮大

Ca(OH)2顆粒吸附的大量水分在凝結(jié)硬化過程中不斷蒸發(fā)，并產(chǎn)生很大的毛細(xì)管壓力，使石灰漿體產(chǎn)生很大的收縮而開裂，因此石灰除做粉刷墻面外一般不宜單獨(dú)使用。第四十頁，共一百八十三頁。(2)石灰的應(yīng)用

①利用熟化石灰制成石灰砂漿或水泥石灰混合砂漿，用于抹灰和砌筑。

②利用石灰與石英砂、粉煤灰、礦渣等為主要原料，生產(chǎn)人造石材。

③熟化后的石灰與粘土拌和成灰土或石灰土。若再加砂或石屑、爐渣等形成三合土。廣泛用于建筑工程的基礎(chǔ)和道路的墊層或基層。第四十一頁，共一百八十三頁。

④磨細(xì)生石灰、纖維狀填料（如玻璃纖維）或輕質(zhì)骨料加水?dāng)嚢璩尚蜑榕黧w，然后再通入CO2進(jìn)行人工碳化（12～24h）而成的一種輕質(zhì)板材，作為非承重的內(nèi)隔墻板以及天花板等。第四十二頁，共一百八十三頁。生產(chǎn)石膏的原料主要是含CaSO4的天然石膏（又稱生石膏）或含CaSO4的化工副產(chǎn)品和廢渣等。其化學(xué)式為CaSO4·2H2O，也稱二水石膏。石膏的生產(chǎn)過程主要是破碎、加熱與磨細(xì)。5.3.2石膏5.3.2.1石膏的生成

石膏是以CaSO4為主要成分的常用氣硬性膠凝材料。第四十三頁，共一百八十三頁。(1)建筑石膏將天然CaSO4·2H2O在石膏炒鍋或沸騰爐內(nèi)燃燒且溫度控制在107～170℃范圍時(shí)，CaSO4·2H2O脫水為細(xì)小晶體的β型CaSO4·1/2H2O（又稱熟石膏），再經(jīng)磨細(xì)制得。(2)模型石膏模型石膏的主要成分也是β型CaSO4·1/2H2O，但雜質(zhì)少、色白。主要用于陶瓷的制坯工藝的成型和裝飾浮雕等。5.3.2.2石膏的主要品種第四十四頁，共一百八十三頁。(3)高強(qiáng)度石膏將CaSO4·2H2O在密閉的壓蒸釜內(nèi)蒸煉脫水成為半水石膏，又稱α型半水石膏，再經(jīng)磨細(xì)制得。與β型半水石膏相比，α型半水石膏的晶體粗大且密實(shí)，達(dá)到一定稠度所需的用水量小，且只有建筑石膏的一半。因此這種石膏硬化后結(jié)構(gòu)密實(shí)、強(qiáng)度較高，硬化7d時(shí)的強(qiáng)度可達(dá)15～40MPa。高強(qiáng)度石膏主要用于要求較高的抹灰工程、裝飾制品和石膏板。另外摻入防水劑還可制成高強(qiáng)度防水石膏和無收縮的粘結(jié)劑等。第四十五頁，共一百八十三頁。(4)粉刷石膏

粉刷石膏是天然CaSO4·2H2O或廢石膏經(jīng)適當(dāng)加工工藝所得到的粉狀生成物。當(dāng)配適量的緩凝劑、保水劑等化學(xué)外加劑后制成抹灰用膠結(jié)料。第四十六頁，共一百八十三頁。(1)建筑石膏的水化建筑石膏(CaSO4·1/2H2O)加水拌和后，與水發(fā)生水化反應(yīng)首先溶解于水，然后發(fā)生反應(yīng)，生成CaSO4·2H2O,即建筑石膏的水化。(2)建筑石膏的凝結(jié)和硬化當(dāng)水化繼續(xù)進(jìn)行后，CaSO4·2H2O膠體微粒的數(shù)量不斷增多，它比原來的CaSO4·1/2H2O顆粒細(xì)得多，可吸附更多的水分。漿體中的水分因水化和蒸發(fā)而逐漸減少，漿體的稠度逐漸增加，顆粒之間摩擦力和粘結(jié)力逐漸增大，漿體的可塑性減少，形成石膏的凝結(jié)。5.3.2.3建筑石膏的水化、凝結(jié)和硬化第四十七頁，共一百八十三頁。

(1)凝結(jié)硬化時(shí)間短

(2)凝結(jié)硬化時(shí)體積微膨脹

(3)孔隙率大、體積密度小

(4)保溫性和吸聲性好

(5)強(qiáng)度較低

(6)具有一定的調(diào)濕性

(7)防火性好，但耐火性差

(8)耐水性、抗?jié)B性、抗凍性差5.3.2.4建筑石膏的性質(zhì)第四十八頁，共一百八十三頁。

(1)作室內(nèi)抹灰和粉刷材料用。

(2)制作石膏板。石膏板具有輕質(zhì)、隔熱保溫、吸聲、防火、尺寸穩(wěn)定及施工方便等性能，在建筑中得到廣泛的應(yīng)用，是一種很有發(fā)展前途的新型建筑材料。建筑石膏在存儲(chǔ)中應(yīng)注意防雨、防潮，存儲(chǔ)期一般不宜超過三個(gè)月。5.3.2.5建筑石膏的應(yīng)用第四十九頁，共一百八十三頁。

水玻璃（俗稱泡花堿）是一種水溶性硅酸鹽，其化學(xué)式為R2O·nSiO2。其中R2O是堿金屬氧化物，n為SiO2與R2O摩爾數(shù)的比值，稱為水玻璃的模數(shù)。建筑上常用的水玻璃是硅酸鈉Na2O·nSiO2的水溶液和硅酸鉀K2O·nSiO2的水溶液，顏色呈青灰色或淡黃色。5.3.3水玻璃5.3.3.1水玻璃的化學(xué)成分和生成

水玻璃是一種氣硬性膠凝材料，在建筑工程中常用來配制水玻璃砂漿及水玻璃混凝土等。第五十頁，共一百八十三頁。生產(chǎn)水玻璃常采用碳酸鹽法，即將石英砂和碳酸鈉磨細(xì)拌勻，在1300～1400℃溫度下熔化生成固體水玻璃，然后在水中加熱溶解而成液體水玻璃。有時(shí)也可用碳酸鉀代替碳酸鈉，制成碳酸鉀水玻璃。第五十一頁，共一百八十三頁。水玻璃是氣硬性膠凝材料，在空氣中它能與二氧化碳反應(yīng)，生成無定形的二氧化硅凝膠（又稱硅酸凝膠），凝膠脫水轉(zhuǎn)變成二氧化硅而硬化（又稱自然硬化）。因空氣中的二氧化碳含量很少，自然凝結(jié)硬化緩慢，因此，水玻璃在使用過程中常加入促硬劑，加快其凝結(jié)硬化速度。常用的促硬劑有氟硅酸鈉（Na2SiF6）等。5.3.3.2水玻璃的凝結(jié)硬化第五十二頁，共一百八十三頁。

(1)粘結(jié)力強(qiáng)、強(qiáng)度較高

(2)耐酸性、耐熱性好

(3)耐堿性、耐水性差5.3.3.3水玻璃的性質(zhì)第五十三頁，共一百八十三頁。

(1)作材料表面處理用，提高材料抗風(fēng)化能力。

(2)加固地基。

(3)配制速凝防水劑。

(4)修補(bǔ)磚墻裂縫。5.3.3.4水玻璃的應(yīng)用第五十四頁，共一百八十三頁。5.4水泥水泥加水拌和后，經(jīng)過物理、化學(xué)反應(yīng)過程能由可塑性漿體變?yōu)閳?jiān)硬的石狀體，它不僅能在空氣中硬化，而且在水中能更好地硬化，保持并繼續(xù)增長其強(qiáng)度，所以，水泥屬于水硬性膠凝材料。水泥是配制各種混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的最基本的組成材料之一。建筑工程中通常應(yīng)用的水泥有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥六種。第五十五頁，共一百八十三頁。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175—1999）規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料、0～5%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，稱為硅酸鹽水泥（即國外通稱的波特蘭水泥）。硅酸鹽水泥分兩種類型：不摻混合材料的稱為Ⅰ型硅酸鹽水泥，代號(hào)P·Ⅰ；在硅酸鹽水泥熟料粉磨時(shí)摻加不超過質(zhì)量5%石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號(hào)P·Ⅱ。5.4.1硅酸鹽水泥第五十六頁，共一百八十三頁。生產(chǎn)硅酸鹽水泥的原料主要是石灰質(zhì)原料和粘土質(zhì)原料。石灰質(zhì)原料可采用石灰石、白堊、石灰質(zhì)凝灰?guī)r等，提供氧化鈣。粘土質(zhì)原料可采用粘土、頁巖等，主要提供氧化硅、氧化鋁及少量的氧化鐵。有時(shí)還需配入輔助原料，如鐵礦石等。將幾種原材料按照適當(dāng)?shù)谋壤旌虾笤谀C(jī)中磨細(xì)，制成生料，然后將生料入窯進(jìn)行煅燒。煅燒后獲得黑色的球狀物即為熟料。5.4.1.1硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝過程第五十七頁，共一百八十三頁。熟料與少量石膏混合磨細(xì)即成水泥。通過高溫煅燒后，氧化鈣與氧化硅、氧化鋁、氧化鐵相結(jié)合，形成新的化合物，叫做水泥熟料礦物。所以，水泥生產(chǎn)工藝過程可概括為“兩磨一燒”。第五十八頁，共一百八十三頁。

（1）硅酸三鈣3CaO·SiO2，簡式為C3S，其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)通常在50%左右，是硅酸鹽水泥中最主要的礦物成分。

（2）硅酸二鈣2CaO·SiO2，簡式為C2S，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10%～40%。

（3）鋁酸三鈣3CaO·Al2O3，簡式為C3A，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)通常在15%以下。

（4）鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3，簡式為C4AF，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%～15%。5.4.1.2硅酸鹽水泥熟料組成第五十九頁，共一百八十三頁。硅酸鹽水泥主要礦物成分本身具有獨(dú)立的性能，水泥的特性主要決定于這些礦物成分的性質(zhì)。其特性歸納如表5.2所示（詳見P135）。5.4.1.3硅酸鹽水泥主要礦物特性第六十頁，共一百八十三頁。水泥加水拌和后成為可塑的水泥漿，由于水泥的水化作用，水泥漿逐漸變稠失去流動(dòng)性和可塑性而未具有強(qiáng)度的過程，稱為水泥的凝結(jié)。隨后產(chǎn)生強(qiáng)度逐漸發(fā)展成為堅(jiān)硬的人造石的過程，稱為水泥的硬化。硅酸鹽水泥顆粒與水接觸，水泥熟料礦物立即與水發(fā)生水化反應(yīng)，生成水化產(chǎn)物并放出一定熱量。影響水泥凝結(jié)硬化的因素很多，例如，水灰比、石膏含量、溫度與濕度、齡期，以及水泥礦物成分的含量、水泥顆粒細(xì)度等。5.4.1.4硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化第六十一頁，共一百八十三頁。（1）技術(shù)性能我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175—1999）規(guī)定，硅酸鹽水泥的技術(shù)性能包括化學(xué)性質(zhì)和物理力學(xué)性質(zhì)兩大方面。一方面硅酸鹽水泥的化學(xué)性質(zhì)是為保證水泥的使用質(zhì)量，控制水泥中有害化學(xué)成分的含量。另一方面硅酸鹽水泥的物理力學(xué)性質(zhì)是指水泥的細(xì)度、水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間、體積安定性等。5.4.1.5硅酸鹽水泥的技術(shù)性能和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)第六十二頁，共一百八十三頁。水泥的強(qiáng)度除了與水泥本身的性質(zhì)(如熟料的礦物組成、細(xì)度等)有關(guān)外，還與水灰比、試件制作方法、養(yǎng)護(hù)條件和時(shí)間等有關(guān)。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法》（GB/T17671—1999）（ISO法）規(guī)定，以1∶3的水泥和標(biāo)準(zhǔn)砂(標(biāo)準(zhǔn)砂滿足級(jí)配要求)，采用0.5的水灰比，用標(biāo)準(zhǔn)制作方法制成40mm×40mm×160mm的棱柱標(biāo)準(zhǔn)試件。第六十三頁，共一百八十三頁。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)有42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R六個(gè)。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175—1999）按照規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來劃分水泥強(qiáng)度等級(jí)，各強(qiáng)度等級(jí)的各齡期強(qiáng)度按ISO法不低于表5.3的數(shù)值。第六十四頁，共一百八十三頁。（2）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175—1999）有關(guān)硅酸鹽水泥的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)摘列于表5.4。第六十五頁，共一百八十三頁。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175—1999）規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料、6%～15%混合材料、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，簡稱普通水泥，代號(hào)P·O。摻活性混合材料時(shí)，最大摻加量不得大于15%，其中允許用不超過水泥質(zhì)量5%的窯灰或不得超過水泥質(zhì)量10%的非活性混合材料來代替。摻加非活性混合材料時(shí)，最大摻加量不得超過水泥質(zhì)量的10%。5.4.2普通硅酸鹽水泥第六十六頁，共一百八十三頁。普通水泥由于摻加混合材料的數(shù)量較少，性質(zhì)與不摻加混合材料的硅酸鹽水泥相近。因摻加混合材料，普通水泥按照我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB175—1999規(guī)定，分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5和52.5R六個(gè)等級(jí)。各強(qiáng)度等級(jí)在規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度不得低于表5.5中數(shù)值。普通硅酸鹽水泥的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)摘列于表5.6中。第六十七頁，共一百八十三頁。有時(shí)為了改善硅酸鹽水泥的某些性能，達(dá)到增加產(chǎn)量、降低成本的目的，在硅酸鹽水泥熟料中摻加適量的各種混合材料與石膏共同磨細(xì)的水硬性膠凝材料，稱為摻混合材料水泥。在水泥生產(chǎn)時(shí)，為改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)以及節(jié)約能耗、降低成本，而加到水泥中的人工和天然的礦物質(zhì)材料，稱為水泥混合材料。水泥混合材料通常分為活性混合材料和非活性混合材料兩大類。5.4.3摻混合材料的水泥第六十八頁，共一百八十三頁。（1）活性混合材料混合材料的成分能與水泥中的礦物成分起化學(xué)反應(yīng)，生成水硬性凝膠，并且改善原水泥的性質(zhì)。常用的活性混合材料有：

①粒化高爐礦渣

②火山灰質(zhì)混合材料

③粉煤灰第六十九頁，共一百八十三頁。(2)非活性混合材料非活性混合材料不具有或只具有微弱的化學(xué)活性，在水泥水化過程中，它基本上不參加化學(xué)反應(yīng)，僅起提高產(chǎn)量、降低強(qiáng)度等級(jí)、降低水化熱和改善新拌混凝土工作性等作用。因此，這類混合材料稱為填充性混合材料。第七十頁，共一百八十三頁。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》(GB1344—1999)規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料和?；郀t礦渣和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為礦渣硅酸鹽水泥，簡稱礦渣水泥，代號(hào)P·S。水泥中?；郀t礦渣摻加量按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)為20％～70％。5.4.4礦渣硅酸鹽水泥第七十一頁，共一百八十三頁。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》(GB1344—1999)規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料、火山灰質(zhì)混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，簡稱火山灰水泥，代號(hào)為P·P。水泥中火山灰質(zhì)混合材料摻加量按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)為20％～50％。5.4.5火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥第七十二頁，共一百八十三頁。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》(GB1344—1999)規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為粉煤灰硅酸鹽水泥，簡稱粉煤灰水泥，代號(hào)P·F。水泥中粉煤灰摻加量按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)為20％～40％。5.4.6粉煤灰硅酸鹽水泥第七十三頁，共一百八十三頁。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》(GB1344—1999)對礦渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥的技術(shù)性能要求見表5.7。這三種水泥的強(qiáng)度分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5和52.5R等六個(gè)等級(jí)。礦渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥的強(qiáng)度指標(biāo)列于表5.8中。第七十四頁，共一百八十三頁。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《復(fù)合硅酸鹽水泥》(GB12958—1999)規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥，簡稱復(fù)合水泥，代號(hào)P·C。水泥中混合材料摻加量按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)應(yīng)大于15%,但不超過50%。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《復(fù)合硅酸鹽水泥》(GB12958—1999)規(guī)定，復(fù)合水泥的強(qiáng)度分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5和52.5R六個(gè)等級(jí)。5.4.7復(fù)合硅酸鹽水泥第七十五頁，共一百八十三頁。復(fù)合水泥中含有兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料，因此，復(fù)合水泥的特性與其摻加混合材料的種類、摻加量及相對比例有密切關(guān)系?？傮w上復(fù)合水泥的特性與礦渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥有不同程度的相似之處。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《復(fù)合硅酸鹽水泥》(GB12958—1999)對復(fù)合水泥的技術(shù)性能要求見表5.9，強(qiáng)度指標(biāo)列于表5.10中。第七十六頁，共一百八十三頁。硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等五種水泥是目前土建工程中應(yīng)用最廣的品種。由于各種水泥中的混合材料性質(zhì)的差異，各種摻混合材料水泥與不摻混合材料水泥都具有其特點(diǎn)，所以，在實(shí)際工程中應(yīng)適當(dāng)、慎重選用。五種水泥的主要特性以及使用范圍列于表5.11中。5.4.8常用水泥的主要特性與用途第七十七頁，共一百八十三頁。以礬土和石灰石作為原料，經(jīng)高溫煅燒得到鋁酸鈣為主要成分的熟料，經(jīng)磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料，屬于鋁酸鹽系列水泥。鋁酸鹽水泥的主要礦物成分為鋁酸一鈣CaO·Al2O3(代號(hào)CA)和鋁酸二鈣CaO·2Al2O3(代號(hào)CA2)。高鋁水泥具有快硬早強(qiáng)，后期強(qiáng)度增長不顯著，水化熱大，抗硫酸鹽能力強(qiáng)、抗堿性差，耐熱性好等特點(diǎn)。高鋁水泥的快硬早強(qiáng)性主要用于緊急軍事工程、搶修工程等。5.4.9其他品種水泥5.4.9.1鋁酸鹽水泥第七十八頁，共一百八十三頁。將鋁質(zhì)原料（如礬土）、石灰質(zhì)原料（如石灰石）和石膏適當(dāng)配合，煅燒成以無水硫鋁酸鈣礦物為主要成分的熟料，摻加適量石膏共同磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料，稱為硫鋁酸鹽水泥。硫鋁酸鹽水泥主要用于搶修工程、冬季施工工程、地下工程、配制膨脹水泥和自應(yīng)力水泥。又因水泥液相堿度小，可用于制玻璃纖維砂漿，同時(shí)適用于堵漏工程和預(yù)制件拼裝接頭等。5.4.9.2硫鋁酸鹽水泥第七十九頁，共一百八十三頁。以鋁質(zhì)原料、石灰質(zhì)原料、螢石（或再加石膏）經(jīng)適當(dāng)配合，煅燒成以氟鋁酸鈣起主導(dǎo)作用的熟料，再與石膏一起磨細(xì)而成。我國的雙快（快凝快硬）水泥屬于這一類型。氟鋁酸鹽水泥熟料的礦物組成主要是C3S和早強(qiáng)礦物C11A7·CaF2，此外還有部分C2S和少量的C4AF、CaS、游離石灰和游離石膏。5.4.9.3氟鋁酸鹽水泥第八十頁，共一百八十三頁。氟鋁酸鹽水泥的最大特點(diǎn)是具有小時(shí)強(qiáng)度，5～20min即可硬化，2～3h后抗壓強(qiáng)度就可達(dá)20MPa，4h混凝土強(qiáng)度可達(dá)15MPa以上。因此，氟鋁酸鹽水泥適用于煤礦井下的錨噴支護(hù)，特別適用于搶修和快速施工，適用于雨天快速施工、堵漏和水中工程，也可用于制作鋼筋混凝土預(yù)制件等。另外，氟鋁酸鹽水泥還具有良好的抗化學(xué)侵蝕性能。第八十一頁，共一百八十三頁。膨脹水泥是對應(yīng)于空氣中產(chǎn)生收縮的一般水泥而言。膨脹水泥拌水硬化后，體積不但不收縮，反而有所膨脹。當(dāng)用膨脹水泥配制混凝土?xí)r，硬化過程產(chǎn)生一定數(shù)值的膨脹，可克服或改善普通混凝土所產(chǎn)生的缺點(diǎn)。膨脹水泥由強(qiáng)度組分和膨脹組分組成。適合制造膨脹水泥的方法有三種：一是在水泥中摻入一定量的適當(dāng)溫度下燒制得到的氧化鈣，氧化鈣水化時(shí)產(chǎn)生體積膨脹；二是在水泥中摻入一定量的適當(dāng)溫度下燒制得到的氧化鎂，氧化鎂水化時(shí)產(chǎn)生體積膨脹；三是在水泥石中形成鈣礬石，產(chǎn)生體積膨脹。5.4.9.4膨脹水泥第八十二頁，共一百八十三頁。

膨脹水泥的用途有兩種：第一種是配制收縮補(bǔ)償混凝土，用于要求防止混凝土收縮裂縫以及防止混凝土構(gòu)件最初尺寸變化的場合，主要用于制造混凝土構(gòu)件、堵漏工程、修補(bǔ)工程、大型機(jī)械基座固定等；第二種是配制自應(yīng)力混凝土，這種混凝土所用的膨脹水泥通常膨脹值大，硬化后的混凝土有較大的自應(yīng)力，即由化學(xué)應(yīng)力而獲得預(yù)加的壓應(yīng)力，主要用于制造需要低預(yù)應(yīng)力值的構(gòu)件，如墻板、樓板和屋面板等。第八十三頁，共一百八十三頁。5.5混凝土

混凝土是用膠凝材料將粗細(xì)骨料（集料）聚集在一起形成堅(jiān)硬整體，并具有一定強(qiáng)度和其他性能的復(fù)合材料。

混凝土材料具有下列特點(diǎn)：原材料豐富，能就地取材，生產(chǎn)成本低；耐久性好，適用性強(qiáng)，無論水下、海洋以及炎熱、寒冷的環(huán)境均可適用；具有良好的可塑性，且性能可以人為調(diào)節(jié)；維修工作量小，折舊費(fèi)用低；作為基材組合或復(fù)合其他材料的能力強(qiáng)；有利于有效地利用工業(yè)廢渣。第八十四頁，共一百八十三頁。

水泥混凝土是以水泥為結(jié)合料，將礦質(zhì)材料膠結(jié)成為具有一定力學(xué)性質(zhì)的一種復(fù)合材料的總稱。

普通水泥混凝土是以水泥為結(jié)合料，用普通砂石為集料并以水為原材料，按專門設(shè)計(jì)的配合比經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而得到的復(fù)合材料。第八十五頁，共一百八十三頁。水泥混凝土在尚未凝結(jié)硬化以前，稱為新拌混凝土或稱混凝土拌合物。新拌混凝土具有良好的工藝性能，稱之為工作性或和易性。新拌混凝土工作性是一項(xiàng)綜合的工藝性能，通常認(rèn)為工作性是指新拌混凝土從拌和到最后能均勻、密實(shí)成型的難易程度的性能，包括流動(dòng)性、可搗實(shí)性、粘聚性（或穩(wěn)定性）三方面含義。5.5.1.1新拌水泥混凝土的工作性5.5.1普通水泥混凝土的技術(shù)性能第八十六頁，共一百八十三頁。（1）流動(dòng)性

流動(dòng)性是指新拌混凝土在自重及施工振搗的作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)地填滿模板包圍鋼筋的能力。（2）可搗實(shí)性

可搗實(shí)性是指新拌混凝土易于振搗密實(shí)，并排除所有被夾帶的空氣的性能。新拌混凝土的可搗實(shí)性能好，所制成的混凝土內(nèi)部質(zhì)地均勻密致，強(qiáng)度與耐久性均能保證。第八十七頁，共一百八十三頁。（3）粘聚性

粘聚性是指新拌混凝土在施工振搗時(shí)，能夠保持自身的穩(wěn)定、團(tuán)聚、勻質(zhì)而不離析、不泌水的性質(zhì)。（4）新拌混凝土工作性的測定新拌混凝土工作性的測定是先測定混凝土拌合物的流動(dòng)性，輔以其他方法或經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合直觀觀察來評定混凝土的工作性。我國通常采用坍落度試驗(yàn)和維勃稠度試驗(yàn)來測定新拌和混凝土的流動(dòng)性。第八十八頁，共一百八十三頁。（5）影響工作性的主要因素

①水泥漿的數(shù)量和水灰比

②水泥漿的稠度

③砂率

④水泥的品種和集料的性質(zhì)

⑤外加劑

⑥溫度、攪拌時(shí)間第八十九頁，共一百八十三頁。（1）強(qiáng)度①混凝土抗壓強(qiáng)度

混凝土立方體抗壓強(qiáng)度是按照標(biāo)準(zhǔn)的制作方法制成邊長為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，按照標(biāo)準(zhǔn)方法測定的抗壓強(qiáng)度值稱為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。

混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm的立方體試件，在28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的具有95％保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。5.5.1.2硬化后混凝土的力學(xué)性能第九十頁，共一百八十三頁。②混凝土強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)就是根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來確定。強(qiáng)度等級(jí)的表示方法是用符號(hào)C和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值表示。例如，“C40”表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為40MPa。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010—2002）規(guī)定，普通混凝土按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80十四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。第九十一頁，共一百八十三頁。③混凝土軸心抗壓強(qiáng)度確定混凝土強(qiáng)度等級(jí)是采用立方體試件，但實(shí)際上鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式極少是立方體，大部分是棱柱體或圓柱體。為使測得的混凝土強(qiáng)度接近混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算中，計(jì)算軸心受壓構(gòu)件時(shí)，都是采用混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度作為依據(jù)?；炷凛S心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值可以通過與混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值換算得到。第九十二頁，共一百八十三頁。④混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度混凝土在直接受拉時(shí)，很小的變形就會(huì)開裂，它在斷裂前沒有殘余變形，是一種脆性破壞。混凝土的抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/10～1/20，且隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，比值有所降低。因此，混凝土在工作時(shí)一般不依靠其抗拉強(qiáng)度，但抗拉強(qiáng)度對于混凝土開裂現(xiàn)象有重要意義。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗拉強(qiáng)度是確定混凝土抗裂度的重要指標(biāo)。第九十三頁，共一百八十三頁。（2）影響混凝土抗壓強(qiáng)度的因素

①水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比

②養(yǎng)護(hù)溫度和濕度

③齡期

④集料第九十四頁，共一百八十三頁。（3）變形硬化后水泥混凝土的變形，包括非荷載作用下的化學(xué)變形、干濕變形和溫度變形以及荷載作用下的彈塑性變形和徐變。1）非荷載作用變形

①化學(xué)收縮?；炷涟韬衔镆蛩嗨a(chǎn)物的體積比反應(yīng)前物質(zhì)的總體積要小，因而產(chǎn)生收縮，稱為化學(xué)收縮。第九十五頁，共一百八十三頁。

②干濕變形。干濕變形主要表現(xiàn)為干縮濕脹。通過調(diào)節(jié)集料級(jí)配、增大粗集料的粒徑、減少水泥漿用量、降低水灰比、適當(dāng)選擇水泥品種，或者采用振動(dòng)搗實(shí)、早期養(yǎng)護(hù)等措施來減小混凝土的干縮。

③溫度變形?；炷镣瑯泳哂袩崦浝淇s的性質(zhì)。對大體積混凝土工程，應(yīng)設(shè)法降低混凝土的發(fā)熱量。第九十六頁，共一百八十三頁。2)荷載作用變形混凝土是一種彈塑性體，在短期荷載作用下，既能產(chǎn)生可以恢復(fù)的彈性變形，又能產(chǎn)生不可恢復(fù)的塑性變形，其應(yīng)變隨著應(yīng)力的增加而增長，應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系不是直線而是曲線。另外，混凝土在長期荷載作用下，隨時(shí)間的延長而增加的變形，稱為徐變，又稱蠕變?；炷恋男熳兣c很多因素有關(guān)。第九十七頁，共一百八十三頁?；炷聊途眯缘闹笜?biāo)主要有抗?jié)B性、抗凍性和抗腐蝕性等。（1）混凝土的抗凍性

混凝土的抗凍性是指混凝土含水時(shí)抵抗凍融循環(huán)作用而不被破壞的能力。混凝土的抗凍等級(jí)是以齡期28d的試件在吸水飽和后，承受反復(fù)凍融循環(huán)，以試件抗壓強(qiáng)度下降不超過25％而且質(zhì)量損失率不超過5％時(shí)的循環(huán)次數(shù)來確定的。提高混凝土抗凍性最有效的方法是加入引氣劑、減水劑和防凍劑或配制密實(shí)混凝土。5.5.1.3硬化混凝土的耐久性第九十八頁，共一百八十三頁。（2）混凝土的抗腐蝕性環(huán)境介質(zhì)對混凝土的化學(xué)腐蝕主要是對水泥石的侵蝕?；炷恋目垢g性與所選用水泥的品種、混凝土的密實(shí)程度和孔隙特征有關(guān)。所以提高混凝土的抗腐蝕性措施主要是合理選擇水泥品種、降低水灰比、提高密實(shí)度和改善孔結(jié)構(gòu)。第九十九頁，共一百八十三頁。（3）混凝土的抗?jié)B性

混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能。混凝土的抗?jié)B性主要與其密實(shí)程度以及內(nèi)部孔隙的大小和構(gòu)造有關(guān)。因此，可采用降低水灰比、采用減水劑、摻加引氣劑等措施，以提高密實(shí)度和改善孔結(jié)構(gòu)來增強(qiáng)混凝土的抗?jié)B性?；炷恋目?jié)B性以其抗?jié)B等級(jí)來表示。即采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d的標(biāo)準(zhǔn)試件，按規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)，其所能承受的最大水壓力來確定抗?jié)B等級(jí)。第一百頁，共一百八十三頁。（4）混凝土的堿-集料反應(yīng)水泥混凝土中水泥的堿（K2O或Na2O）與某些活性集料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可引起混凝土產(chǎn)生膨脹、開裂，甚至破壞，這種化學(xué)反應(yīng)稱為堿-集料反應(yīng)。含有這種堿活性礦物的集料，稱為堿活性集料。堿-集料反應(yīng)有堿-硅反應(yīng)與堿-碳酸鹽反應(yīng)兩種類型。發(fā)生堿-集料反應(yīng)必須具備三個(gè)條件:一是混凝土中的集料具有活性；二是混凝土中含有可溶性堿；三是有一定的濕度。第一百零一頁，共一百八十三頁。（5）混凝土的碳化

混凝土的碳化是指環(huán)境中的CO2和水泥石中的Ca(OH)2反應(yīng)，生成碳酸鈣和水，從而使混凝土中的堿度降低（中性化）的現(xiàn)象?；炷恋奶蓟沟没炷林械匿摻钜蚴A性的保護(hù)而銹蝕，而且碳化收縮還會(huì)引起混凝土微細(xì)裂縫，降低混凝土的強(qiáng)度。第一百零二頁，共一百八十三頁。(6）混凝土的耐磨性

混凝土的耐磨性是針對路面和橋梁用混凝土的重要性能之一。作為高級(jí)路面的水泥混凝土，必須具有抵抗車輛輪胎磨耗和磨光的性能。大型橋梁的墩臺(tái)用水泥混凝土也要具有抵抗湍流空蝕的能力。第一百零三頁，共一百八十三頁。水泥是混凝土的膠凝材料，混凝土的性能很大程度上取決于水泥的質(zhì)量。配制混凝土?xí)r，常用的水泥有六大品種，在特殊情況下，還可采用特種水泥。另外，水泥強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相適宜，一般以水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.0～1.5倍為宜。常用水泥品種可根據(jù)混凝土工程特點(diǎn)、所處環(huán)境、施工氣候和條件等因素參照表5.12選用。5.5.2.1水泥5.5.2普通水泥混凝土組成材料的技術(shù)要求第一百零四頁，共一百八十三頁。混凝土中粒徑為0.16～5mm的集料為細(xì)集料。一般采用天然砂，如河砂、海砂及山砂等。砂的粗細(xì)顆粒應(yīng)合理搭配，不同顆粒等級(jí)的搭配稱為級(jí)配。砂的粗細(xì)程度還可以用細(xì)度模數(shù)表示。細(xì)度模數(shù)越大，表示砂越粗。砂的細(xì)度模數(shù)只反映顆粒的粗細(xì)程度，而不能反映出顆粒的級(jí)配情況。細(xì)度模數(shù)相同而級(jí)配不同的砂，可以配制出性質(zhì)不同的混凝土。5.5.2.2細(xì)集料（砂）第一百零五頁，共一百八十三頁。混凝土中粒徑大于5mm的集料為粗集料，通常為石子，主要有碎石和卵石等。天然石經(jīng)人工破碎篩分而成的稱為碎石。碎石多棱角，表面粗糙，與水泥漿粘結(jié)好。天然石經(jīng)河水沖刷而成的為卵石。卵石表面圓滑，無棱角，與水泥漿粘結(jié)差。假如水泥和水用量相同時(shí)，用碎石配制的混凝土強(qiáng)度高，但流動(dòng)性差，而用卵石配制的混凝土流動(dòng)性好，但強(qiáng)度較低。5.5.2.3粗集料（石）第一百零六頁，共一百八十三頁。（1）強(qiáng)度、堅(jiān)固性為保證混凝土的強(qiáng)度，要求粗集料必須具備足夠的強(qiáng)度和抗碎裂的能力。（2）顆粒級(jí)配為保證混凝土的密實(shí)性，盡量節(jié)約水泥用量，要求粗集料顆粒搭配比例適當(dāng)，使集料之間的空隙最小，以減少填充空隙和包裹顆粒所需水泥漿的數(shù)量。（3）有害雜質(zhì)含量粗集料中的有害物質(zhì)含量要加以控制。第一百零七頁，共一百八十三頁。用于拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土的水，不應(yīng)含有影響混凝土正常凝結(jié)和硬化的有害雜質(zhì)、油質(zhì)和糖類等。通常凡是能飲用的自來水或者清潔的天然水都可以用作拌制混凝土。酸性水、含硫酸鹽或氯化物以及遭受污染的水和海水都不宜用來拌和混凝土。5.5.2.4混凝土拌和用水第一百零八頁，共一百八十三頁。（1）外加劑混凝土外加劑目前被稱為混凝土的第五種組分?；炷镣饧觿┰诨炷涟柚七^程中摻入量一般不大于水泥質(zhì)量的5%，是用于改善混凝土性能的材料?；炷镣饧觿┑陌雌渲饕δ軞w納起來可分為四類：一是改善混凝土拌合物流動(dòng)性能的外加劑；二是調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑；三是改善混凝土耐久性的外加劑；四是改善混凝土其他性能的外加劑。5.5.2.5混凝土外加劑、摻合料第一百零九頁，共一百八十三頁。混凝土常用的外加劑有減水劑、引氣劑、緩凝劑和早強(qiáng)劑。

①減水劑減水劑是在混凝土坍落度基本相同的條件下，能減少拌和用水的外加劑。

②引氣劑摻入混凝土中，經(jīng)攪拌能引入大量分布均勻的微小氣泡，以改善混凝土拌合物的和易性，并在硬化后仍能保留微小氣泡以改善混凝土抗凍性的外加劑。第一百一十頁，共一百八十三頁。

②緩凝劑延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間，并對其后期強(qiáng)度無不良影響的外加劑。

④早強(qiáng)劑提高混凝土早期強(qiáng)度，并對后期強(qiáng)度無顯著影響的外加劑。第一百一十一頁，共一百八十三頁。（2）摻合料

混凝土第六組分是指除水泥、水、砂、石及化學(xué)外加劑之外的，用于節(jié)約水泥、改善混凝土性能、調(diào)節(jié)混凝土強(qiáng)度等級(jí)或增加其功能或賦予其智能的成分。常用的第六組分是天然或人造的礦物材料，統(tǒng)稱混凝土摻合料。常用的礦物摻合料主要品種有硅灰、粉煤灰、粒化高爐礦渣粉等。第一百一十二頁，共一百八十三頁。

①粉煤灰

粉煤灰是由燃燒煤粉的鍋爐煙氣中收集到的細(xì)粉末，其顆粒多呈球形，表面光滑。粉煤灰分為高鈣（氧化鈣含量大于10%）粉煤灰和低鈣（氧化鈣含量小于10%）粉煤灰。粉煤灰作為混凝土摻合料有兩個(gè)方面的作用：一是節(jié)約水泥（一般可節(jié)約水泥10%～15%），有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；二是改善和提高混凝土的一些技術(shù)性能。第一百一十三頁，共一百八十三頁。

②硅灰硅灰又稱硅粉或硅煙灰，是從生產(chǎn)硅鐵合金或硅鋼等所排放的煙氣中收集到的顆粒極細(xì)的煙塵，顏色呈淺灰到深灰。硅灰作為混凝土摻合料主要有改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性，提高混凝土強(qiáng)度，改善混凝土孔結(jié)構(gòu)，提高混凝土抗?jié)B性、抗凍性及抗腐蝕性，抑制堿集料反應(yīng)等作用。第一百一十四頁，共一百八十三頁。

③粒化高爐礦渣粉?；郀t礦渣粉是將?；郀t礦渣經(jīng)干燥、磨細(xì)達(dá)到相當(dāng)細(xì)度且符合相應(yīng)活性指數(shù)的粉狀材料。粒化高爐礦渣粉作為混凝土的摻合料，可等量替代水泥用量，而且還能顯著地改善混凝土的綜合性能。第一百一十五頁，共一百八十三頁。從我國目前平均的設(shè)計(jì)施工技術(shù)實(shí)際出發(fā)，將強(qiáng)度在45MPa以上的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土，強(qiáng)度在30～40MPa的混凝土稱為中強(qiáng)混凝土，強(qiáng)度在25MPa以下的混凝土稱為低強(qiáng)混凝土。一般在建筑工程中采用50～80MPa的高強(qiáng)混凝土是比較實(shí)際的。高強(qiáng)混凝土在減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面、建筑物重量、擴(kuò)大有效的使用空間、充分發(fā)揮鋼筋的抗拉作用、提高結(jié)構(gòu)承載能力等有著積極作用。5.5.3.1高強(qiáng)混凝土5.5.3幾種特種混凝土第一百一十六頁，共一百八十三頁。高性能混凝土和高強(qiáng)度混凝土不能混為一談?；炷恋男阅芗劝W(xué)性能，也包括非力學(xué)性能。高性能混凝土比高強(qiáng)度混凝土具有更為有利于工程長期安全使用與施工的優(yōu)異性能，未來高性能混凝土比高強(qiáng)度混凝土有更為廣闊的應(yīng)用前景。高性能混凝土與普通混凝土相比在配制時(shí)有其特殊的要求：必須摻入與水泥具有相容性的高效減水劑，以降低水灰比；必須摻入一定活性的磨細(xì)摻合料，例如硅灰、磨細(xì)礦渣、優(yōu)質(zhì)粉煤灰等；選用合適的集料，特別是粗集料。5.5.3.2高性能混凝土第一百一十七頁，共一百八十三頁。泵送混凝土的特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

（1）施工效率很高

（2）施工占地較小

（3）施工比較方便

（4）保護(hù)施工環(huán)境5.5.3.3泵送混凝土第一百一十八頁，共一百八十三頁。噴射混凝土是借助噴射機(jī)械，將速凝混凝土噴向巖石或結(jié)構(gòu)物表面，使巖石或結(jié)構(gòu)物得以加強(qiáng)和保護(hù)。射混凝土是由噴射水泥砂漿發(fā)展起來的，它主要用于礦山、豎井平巷、交通隧道、水工涵洞等地下構(gòu)筑物和混凝土支護(hù)或噴錨支護(hù)，地下水池、油罐、大型管道的抗?jié)B混凝土施工，各種工業(yè)爐襯的快速修補(bǔ)，混凝土構(gòu)筑物的澆筑與修補(bǔ)等。5.5.3.4噴射混凝土第一百一十九頁，共一百八十三頁。普通硅酸鹽水泥在自然條件下硬化，具有一定的干縮性，收縮值隨水泥的品種、熟料的礦物組成、水泥細(xì)度、石膏的摻入量、水灰比的大小、養(yǎng)護(hù)條件差異、使用環(huán)境不同而變化。為改變普通混凝土硬化收縮的不足，通過改變或加入其他化學(xué)成分，改變水化的物化機(jī)理，使其在硬化中膨脹。配制膨脹混凝土，一般有兩種途徑，即利用膨脹水泥或者摻加膨脹劑。5.5.3.5膨脹混凝土第一百二十頁，共一百八十三頁。流態(tài)混凝土，是在預(yù)拌的坍落度為80～120mm的基體混凝土中在澆筑之前摻入適量的流化劑，經(jīng)過1～5min的攪拌，使混凝土的坍落度增大至200～220mm，能像水一樣地流動(dòng)，這種混凝土稱為流態(tài)混凝土。流態(tài)混凝土，一方面具有水泥用量較多、坍落度較大的大流動(dòng)性混凝土的施工性能，便于泵送運(yùn)輸和澆筑，另一方面又可以得到近似于坍落度50～100mm的塑性混凝土的性能，既能滿足施工要求，又改善了混凝土的質(zhì)量5.5.3.6流態(tài)混凝土第一百二十一頁，共一百八十三頁。

纖維混凝土，又稱纖維增強(qiáng)混凝土，是以水泥凈漿、砂漿或混凝土作為基材，以非連續(xù)的短纖維或連續(xù)的長纖維作為增強(qiáng)材料，均勻地?fù)胶显诨炷林卸纬傻囊环N新型增強(qiáng)建筑材料。

20世紀(jì)70年代，不僅鋼纖維混凝土的研究發(fā)展很快，而且碳、玻璃、石棉等高彈纖維混凝土，尼龍、聚丙烯、植物等低彈性纖維混凝土的研制也引起了各國的關(guān)注。5.5.3.7纖維混凝土第一百二十二頁，共一百八十三頁。粉煤灰混凝土技術(shù)已有數(shù)十年的發(fā)展歷史。隨著時(shí)代的發(fā)展以及能源危機(jī)、環(huán)境污染、礦物資源枯竭等問題的出現(xiàn)，國內(nèi)外許多專家學(xué)者紛紛致力于粉煤灰混凝土技術(shù)的研究和開發(fā)。直至20世紀(jì)80年代，終于使粉煤灰成為現(xiàn)代混凝土基本材料中的珍品。粉煤灰混凝土是在現(xiàn)代混凝土技術(shù)新潮流中發(fā)展起來的一種經(jīng)濟(jì)的改性混凝土。粉煤灰摻入混凝土后，不僅可以取代部分水泥，而且還能改善混凝土的一系列性能。5.5.3.8粉煤灰混凝土第一百二十三頁，共一百八十三頁。用輕粗集料、輕細(xì)集料(或普通砂)和水泥配制的混凝土，其干表觀密度不大于1900kg／m3者，稱為輕集料混凝土。由于輕集料種類較多，故輕集料混凝土常以輕集料的種類來命名，如粉煤灰陶?；炷?、黏土陶?；炷痢⒏∈炷?、頁巖陶?；炷恋?。5.5.3.9輕集料混凝土第一百二十四頁，共一百八十三頁。大體積混凝土，是指混凝土結(jié)構(gòu)物中實(shí)體最小尺寸大于1000mm的部位所用的混凝土。大體積混凝土結(jié)構(gòu)物，指大壩、反應(yīng)堆體、高層建筑深基礎(chǔ)底板及其他重力底座結(jié)構(gòu)物等。這些結(jié)構(gòu)物都是依靠其結(jié)構(gòu)形狀、質(zhì)量和強(qiáng)度來承受荷載的。大體積混凝土的最主要特點(diǎn)是，以大區(qū)段為單位進(jìn)行施工，施工體積厚大。由此所帶來的問題是水泥的水化熱引起的溫度上升高，冷卻時(shí)發(fā)生裂縫。為了防止裂縫的發(fā)生，必須采取切合實(shí)際的措施。5.5.3.10大體積混凝土第一百二十五頁，共一百八十三頁。鋼和混凝土兩種材料取長補(bǔ)短，能取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。鋼管混凝土就是其中的一種。鋼管混凝土中，一方面因鋼管的“套箍”作用使得混凝土在徑向變形受到約束而處于三向受力狀態(tài)，其承載力大大提高。同時(shí)，鋼管的“套箍”作用還能大大提高混凝土的塑性性能，使得混凝土尤其是高強(qiáng)混凝土脆性的弱點(diǎn)得到克服。另一方面，混凝土填充鋼管之內(nèi)，增強(qiáng)了鋼管管壁的穩(wěn)定性和剛度，使結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性大幅度提高。5.5.3.11鋼管混凝土第一百二十六頁，共一百八十三頁。5.6建筑砂漿砂漿是建筑工程中用量大、用途廣的建筑材料。一方面它用于砌體的承重結(jié)構(gòu)；另一方面也用于建筑物內(nèi)外表面的抹灰。

砂漿是由膠凝材料、細(xì)骨料和水等材料按適當(dāng)比例配制而成。細(xì)骨料多采用天然砂，膠凝材料一般為水泥、石灰漿等。砂漿按用途可分為砌筑砂漿、抹灰砂漿、裝飾砂漿及特種砂漿等，也可按膠結(jié)材料的不同分為水泥砂漿、石灰砂漿、混合砂漿等。第一百二十七頁，共一百八十三頁。

砂漿的和易性是指新拌砂漿是否便于施工并保證質(zhì)量的綜合性質(zhì)。即砂漿是否便于施工操作，比較容易地在磚石、砌塊等表面上鋪砌成均勻、連續(xù)的薄層，且與底面緊密地粘結(jié)。砂漿的和易性可根據(jù)其流動(dòng)性和保水性綜合評定。5.6.1砂漿的性質(zhì)5.6.1.1和易性第一百二十八頁，共一百八十三頁。（1）流動(dòng)性砂漿的流動(dòng)性或稱稠度，用沉入度表示。沉入度是指以重300g頂角為30°的圓錐體，在10s內(nèi)沉入砂漿的深度。沉入度愈大，說明砂漿流動(dòng)性愈高。影響流動(dòng)性的因素有用水量，膠凝材料的種類和用量，細(xì)骨料種類、顆粒形狀、粗細(xì)程度和級(jí)配等。第一百二十九頁，共一百八十三頁。（2）保水性

砂漿的保水性可用分層度(mm)表示。一般在測定時(shí)將拌和好的砂漿裝入內(nèi)徑為150mm、高300mm的圓桶內(nèi)，測定其沉入度。靜止30min以后，去掉上面200mm厚的砂漿，剩余部分重新攪拌，再測沉入度。前后兩次沉入度之差的毫米數(shù)就是分層度。分層度大，表明砂漿的分層離析現(xiàn)象嚴(yán)重，保水性差。第一百三十頁，共一百八十三頁。砂漿硬化后要與磚石、砌塊等粘結(jié)成整體性的砌體，它在砌體中起傳遞荷載作用，并與砌體一起經(jīng)受周圍介質(zhì)的物理化學(xué)作用，因而砂漿應(yīng)具有一定的粘結(jié)強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和耐久性。

砂漿的強(qiáng)度等級(jí)是以邊長為70.7mm的立方體試塊，一組6塊，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得28d齡期的抗壓強(qiáng)度值(MPa)來確定。砂漿按抗壓強(qiáng)度分有M20、M15、M10、M7.5、M5、M2.5、M1.0和M0.4八個(gè)等級(jí)。5.5.6.2強(qiáng)度第一百三十一頁，共一百八十三頁。

砌筑砂漿是將磚石、砌塊等砌體材料粘結(jié)成為整體（砌體）的砂漿。砌筑砂漿中的膠凝材料主要是水泥。用于砌筑的水泥砂漿中采用的水泥強(qiáng)度等級(jí)不宜大于32.5級(jí)。為保證砂漿的保水性，水泥強(qiáng)度等級(jí)不宜過高。因此，水泥混合砂漿采用的水泥強(qiáng)度等級(jí)不宜大于42.5級(jí)。5.6.2常用砂漿5.6.2.1砌筑砂漿第一百三十二頁，共一百八十三頁。砌筑砂漿中的細(xì)骨料宜選用中砂，其細(xì)骨料的粒徑一般為灰縫的1/4～1/5為宜。有時(shí)為改善砂漿的和易性，通常加入無機(jī)的細(xì)粉摻合料。常用的微沫劑為松香熱聚物。砌筑砂漿除水泥砂漿外，還有水泥混合砂漿。即加入適量摻合料(如石灰膏、粘土膏等)，用以改善保水性的砂漿，有時(shí)簡稱混合砂漿。第一百三十三頁，共一百八十三頁。涂抹在建筑物表面的砂漿統(tǒng)稱抹灰砂漿。抹灰砂漿按其功能的不同可分為普通抹灰砂漿、裝飾抹灰砂漿和具有特殊功能的抹灰砂漿。抹灰砂漿與砌筑砂漿相比，具有不承受荷載，與底基層有良好的粘結(jié)力，以保證其在施工或長期自重或環(huán)境因素作用下不脫落、不開裂且不喪失其主要功能等特點(diǎn)。5.6.2.2抹灰砂漿第一百三十四頁，共一百八十三頁。用作防水層的砂漿，稱為防水砂漿。用防水砂漿做成的防水層也叫剛性防水層。

其施工方法有兩種：一種是噴漿法，即利用高壓槍將砂漿以100m/s的高速噴向建筑物表面，砂漿被高壓空氣強(qiáng)烈壓實(shí)后，密實(shí)度增大，抗?jié)B性好；另一種是人工多層抹壓法，即將砂漿分幾層抹壓，以減少內(nèi)部毛細(xì)連通孔，增大密實(shí)性，達(dá)到防水效果。5.6.3特殊砂漿5.6.3.1防水砂漿第一百三十五頁，共一百八十三頁。一般用于平屋頂保溫層及頂棚、內(nèi)墻抹灰等，是以水泥、石灰膏、石膏等膠凝材料與膨脹珍珠巖砂、膨脹蛭石、火山渣或浮石砂、陶砂等輕質(zhì)多孔骨料按一定比例配制成的砂漿，具有輕質(zhì)、保溫的特性。常用的保溫砂漿有水泥膨脹珍珠巖砂漿、水泥膨脹蛭石砂漿、水泥石灰膨脹蛙石砂漿等。5.6.3.2保溫砂漿第一百三十六頁，共一百八十三頁。通常用于有吸音要求的室內(nèi)墻面和頂棚的抹灰等。例如，用水泥、石膏、砂、鋸末配制成吸音砂漿，或在石灰、石膏砂漿中摻入玻璃纖維、礦棉等松軟纖維材料同樣可獲得良好的吸聲效果。5.6.3.3吸音砂漿第一百三十七頁，共一百八十三頁。通常用作耐酸地面和耐酸容器的內(nèi)壁作防護(hù)層用。例如，在用水玻璃和氟硅酸鈉配制的耐酸涂料中，摻入適量石英巖、花崗巖、鑄石等制成的粉及細(xì)骨料可拌制成耐酸砂漿。5.6.3.4耐酸砂漿第一百三十八頁，共一百八十三頁。在水泥砂漿中摻入重晶石粉、重晶石砂可配制成具有防X射線能力的砂漿。在水泥漿中摻入硼砂、硼酸等也可配制成具有防中子輻射能力的砂漿。5.6.3.5防輻射砂漿第一百三十九頁，共一百八十三頁。5.7建筑鋼材

金屬材料是一種或兩種以上的金屬元素或金屬元素與某些非金屬元素組成的合金的總稱。金屬材料一般分為黑色金屬和有色金屬兩大類。

黑色金屬是以鐵元素為主要成分的金屬及其合金，鋼和鐵都是鐵碳合金。

有色金屬是除黑色金屬以外的其他金屬，如鋁、鉛、鋅、銅、錫等金屬及其合金。第一百四十頁，共一百八十三頁。建筑工程上用的鋼材包括各類鋼結(jié)構(gòu)用的型鋼（如圓鋼、角鋼、槽鋼和工字鋼等）、鋼板和鋼筋混凝土用鋼筋、鋼絲等。鋼材強(qiáng)度高、品質(zhì)均勻，具有一定的彈性和塑性變形能力，能夠承受沖擊、振動(dòng)等荷載作用；鋼材的加工性能良好，可以進(jìn)行各種機(jī)械加工，可以通過切割、鉚接或焊接等方式的連接，進(jìn)行現(xiàn)場裝配。第一百四十一頁，共一百八十三頁。鋼是含碳量為0.06%～2.0%，并含有某些其他元素的鐵碳合金。

鋼的生產(chǎn)分為兩步：一是鐵礦石經(jīng)過冶煉形成鐵水，這一過程叫做煉鐵；二是鐵經(jīng)過精煉形成鋼，這一過程叫做煉鋼。鋼在強(qiáng)度、韌性等方面都比鐵有了較大幅度的提高，在建筑工程中大量使用的都是鋼材。5.7.1鋼的冶煉和分類5.7.1.1鋼的冶煉第一百四十二頁，共一百八十三頁。（1）按冶煉設(shè)備分類按冶煉設(shè)備不同，鋼分為轉(zhuǎn)爐鋼、平爐鋼和電爐鋼三大類。（2）按脫氧程度分類在煉鋼過程中，為了除去碳和雜質(zhì)必須供給足夠的氧氣，需加入硅鐵、錳鐵或鋁錠等脫氧劑，進(jìn)行精煉。按脫氧程度不同，可將鋼分為：5.7.1.2鋼的分類第一百四十三頁，共一百八十三頁。

①沸騰鋼沸騰鋼是脫氧不完全的鋼。澆鑄后，在冷卻凝固過程中，鋼液中殘留的氧化亞鐵與碳化合后，生成的一氧化碳?xì)怏w大量外逸，造成鋼液激烈“沸騰”，故稱沸騰鋼。

②鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼是脫氧完全的鋼。注入錠模冷卻凝固時(shí)，鋼液比較純凈，液面平靜。

③半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼的脫氧程度和材質(zhì)介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間。第一百四十四頁，共一百八十三頁。（3）按化學(xué)成分分類

1）碳素鋼包括：①低碳鋼（含碳量小于0.25%），建筑工程的主要用鋼；②中碳鋼（含碳量0.25%～0.6%），多用于機(jī)械零件；③高碳鋼（含碳量大于0.6%），用于工具、刀具等。

2）合金鋼根據(jù)合金元素的含量分為：①低合金鋼，合金元素總含量小于5%；②中合金鋼，合金元素總含量為5%～10%；③高合金鋼，合金元素總含量大于10％。第一百四十五頁，共一百八十三頁。（4）按用途分類根據(jù)用途不同，鋼可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊性能鋼。建筑工程上常用的鋼材是碳素鋼中的低碳鋼（普通碳素結(jié)構(gòu)鋼）和合金鋼中的低合金鋼（低合金結(jié)構(gòu)鋼）。（5）按鋼的品質(zhì)分類鋼按照品質(zhì)分主要是依據(jù)鋼中含有害雜質(zhì)的多少進(jìn)行分類，一般分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼和特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。第一百四十六頁，共一百八十三頁。

（1）強(qiáng)度

（2）彈性模量

（3）塑性

（4）沖擊韌性5.7.2建筑用鋼材的主要技術(shù)指標(biāo)5.7.2.1力學(xué)性能第一百四十七頁，共一百八十三頁。（1）冷彎性能

鋼材的冷彎性能，是指它在常溫下承受彎曲變形的能力，是建筑鋼材的重要工藝性能。通過冷彎試驗(yàn)可以檢驗(yàn)鋼材處于不利的彎曲變形下的塑性，并能揭示鋼材是否存在內(nèi)部組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。（2）焊接性能

焊接是通過局部加熱使鋼材達(dá)到塑性或熔融狀態(tài)，從而將鋼材連接成鋼構(gòu)件的過程。5.7.2.2工藝性能第一百四十八頁，共一百八十三頁。（3）鋼材的冷加工和熱處理

①鋼材的冷加工將鋼材于常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔、冷軋，使其產(chǎn)生塑性變形，從而提高強(qiáng)度、節(jié)約鋼材，稱為鋼材的冷加工強(qiáng)化或“三冷處理”。鋼材經(jīng)冷加工后，屈服強(qiáng)度提高，塑性、韌性和彈性模量則降低。

②鋼材的熱處理熱處