1、,建筑材料簡介,建筑材料概況,第一章,混凝土概況,第二章,水泥概況,第三章,外加劑概況,第四章,目錄,1,建筑材料概況,1.建筑材料的定義 2.建筑材料的分類,建筑材料的定義,定義：建筑材料是建筑中所應(yīng)用的 各種材料的總稱。,分類：1.按材料的化學成分分類 2.按材料的使用功能分類,建筑材料的分類-按化學成分分類,建筑材料,無機材料,有機材料,復合材料,金屬材料,非金屬材料,植物材料（木材、竹材、秸稈）,瀝青材料（石油瀝青、煤瀝青）,高分子材料（塑料、橡膠、有機涂料和膠粘劑）,有機-無機復合材料（聚合物混凝土、瀝青混凝土、鈣塑材料）,金屬-無機復合材料（鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土）,金屬-有機復

2、合材料（彩鋼泡沫塑料夾芯板）,黑色金屬材料（鋼、鐵）,有色金屬材料（銅、鋁、鋁合金）,膠凝材料（水泥、石灰、石膏、水玻璃）,天然石材,混凝土和砂漿,燒土制品（磚、瓦、玻璃、陶瓷）,蒸壓-蒸養(yǎng)硅酸鹽制品,建筑材料的分類-按使用功能分類,用作承重構(gòu)件梁、板、柱等的材料，如水泥、混凝土、木材、竹材、石材、金屬、磚瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、復合材料等。,01,結(jié)構(gòu)材料,所用材料在建筑上具有某些特殊功能，如裝飾、防水、防腐、防火、阻燃、隔音、隔熱、保溫、密封等功能。,02,功能材料,2,混凝土概況概況,1.案例分享 2.混凝土的定義和分類 3.混凝土的組成 4.混凝土的性能,5.普通混凝土的拌合物性能

3、6.普通混凝土的力學性能 7.普通混凝土的耐久性 8.混凝土的檢測標準,案例分享,上海環(huán)球金融中心 高強度、高耐久性、高流態(tài)、高泵送混凝土技術(shù)在上海環(huán)球金融中心施工中大量應(yīng)用，僅中心主體基礎(chǔ)的C40混凝土用量即達到36900m3，整棟建筑混凝土用量約24萬方，這些混凝土構(gòu)成了建筑物的主體結(jié)構(gòu)。 施工中混凝土一次泵送至492米高空新了世界紀錄。,水泥混凝土是使用最廣泛、應(yīng)用最成功的結(jié)構(gòu)材料之一，是建筑工程的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。,案例分享,廣州中信大廈,香港中環(huán)廣場,深圳平安金融中心,上海中心大廈,南京清秀萬達廣場,案例分享,事件： 重慶彩虹橋事件。1999年1月4日18時50分，30余名群眾正行走于彩

4、虹橋上，另有22名駐綦武警戰(zhàn)士進行訓練，由西向東列隊跑步至橋上約三分之二處時，整座大橋突然垮塌，橋上群眾和武警戰(zhàn)士全部墜人綦河中。 14人生還，40人遇難死亡(其中18名武警戰(zhàn)士、22名群眾。,工程質(zhì)量很大程度上取決于材料的質(zhì)量控制,案例分享,鋼管混凝土問題,主拱鋼管內(nèi)混凝土強度達不到設(shè)計要求。,主拱鋼管焊接問題,質(zhì)量達不到施工及驗收規(guī)范規(guī)定的二級焊縫驗收標準。,設(shè)計問題,設(shè)計粗糙，隨意更改。,橋梁管理不善,吊桿鎖錨問題,主拱鋼絞線鎖錨方法錯誤。,原因分析,1,2,3,4,5,案例分享,深圳海砂樓事件,2013年，深圳曝出居民樓房樓板開裂、墻體裂縫等問題，每逢雨天滲水不止。 根據(jù)市政府的調(diào)查結(jié)

5、果顯示，問題的根源就是建設(shè)時使用大量海砂。 專家指出，海沙含有氯離子(俗稱氯鹽)，使用海沙攪拌混凝土、澆灌建筑物，混凝土中的鋼筋會慢慢被海沙滲透出來的鹽分腐蝕氧化，造成建筑物強度、硬度及承受力下降，嚴重影響建筑物的使用壽命。,混凝土的定義和分類,混 凝 土,按表觀 密度分類,按凝結(jié) 材料分類,按使用 功能分類,1、重混凝土 2、普通混凝土 3、輕混凝土,1、道路混凝土 2、水工混凝土 3、防輻射混凝土,1、水泥混凝土 2、石膏混凝土 3、瀝青混凝土,混凝土：是以膠凝材料、水和骨料按適當比例配合拌制成拌和物，經(jīng)硬化后得到的人工石材。,混凝土的組成,普通混凝土是表觀密度為19502500kg/m3

6、的水泥混凝土。主要以砂、石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土。,混 凝 土,砼,水,砂,水泥,石子,外加劑,混凝土的性能,GB/T 50080-2002,GB/T 50081-2002,GB/T 50082-2009,普通混凝土的拌合物性能,指拌合物在自重或外力作用下產(chǎn)生流動的難易程度,流動性,指拌合物各組成材料之間不產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象,粘聚性,指拌合物不產(chǎn)生嚴重的泌水現(xiàn)象,保水性,和易性,GB/T 50080-2002,混凝土拌合物的和易性，也稱工作性，是指拌合物易于攪拌、運輸、澆搗成型，并獲得質(zhì)量均勻密實的混凝土的一項綜合技術(shù)性能。,流動性,1,坍落度法 維勃稠度法、 探針法、 斜

7、槽法、 流出時間法 凱利球法等,普通混凝土的拌合物性能,GB/T 50080-2002,流動性,1,將攪拌好的混凝土分三層裝入坍落度筒中，每層插搗25次，抹平后垂直提起坍落度筒，混凝土則在自重作用下坍落，以坍落高度（單位mm）代表混凝土的流動性。 坍落度越大，則流動性越好。,普通混凝土的拌合物性能,GB/T 50080-2002,粘聚性,2,粘聚性通過觀察坍落度測試后混凝土所保持的形狀，或側(cè)面用搗棒敲擊后的形狀判定。 當坍落度筒一提起即出現(xiàn)圖中（c）或（d）形狀，表示粘聚性不良； 敲擊后出現(xiàn)（b）狀，則粘聚性好； 敲擊后出現(xiàn)（c）狀，則粘聚性欠佳； 敲擊后出現(xiàn)（d）狀，則粘聚性不良。,普通混凝

8、土的拌合物性能,GB/T 50080-2002,保水性,3,保水性是以水或稀漿從底部析出的量大小評定。 析出量大，保水性差，嚴重時粗骨料表面稀漿流失而裸露。析出量小則保水性好。,普通混凝土的拌合物性能,GB/T 50080-2002,普通混凝土的力學性能,1.混凝土的立方體抗壓強度,立方體試件的標準尺寸為150mm150mm150mm；標準養(yǎng)護條件為溫度203，相對濕度90%以上； 標準齡期為28天。 在上述條件下測得的抗壓強度值稱為混凝土立方體抗壓強度。,GB/T 50081-2002,混凝土的強度等級 根據(jù)混凝土質(zhì)量控制標準（GB501642011）規(guī)定，強度等級采用符號C和相應(yīng)的標準值表

9、示，混凝土強度等級劃分為：C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60 、C65、C70、C75、C80 、C85、C90、C95、C100。 如C30表示立方體抗壓強度標準值為30MPa，亦即混凝土立方體抗壓強度30MPa的概率要求95%以上。,2.混凝土的軸心抗壓強度（棱柱體抗壓強度）,試件尺寸：150mm150mm（300450）mm； 標準養(yǎng)護條件為溫度203，相對濕度90%以上； 標準齡期為28天。 同一材料的軸心抗壓強度小于立方體強度，約為抗壓強度的0.70.8倍。,普通混凝土的力學性能,GB/T 50081-2002,3.混凝土的劈裂抗拉

10、強度,立方體試件的標準尺寸為150mm150mm150mm；標準養(yǎng)護條件為溫度203，相對濕度90%以上； 標準齡期為28天。 混凝土的抗拉強度一般為抗壓強度的1/10-1/20。 抗拉強度對于開裂現(xiàn)象有重要意義，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗拉強度是確定混凝土抗裂度的重要指標。對于某些工程（如混凝土路面、水槽、拱壩），在對混凝土提出抗壓強度要求的同時，還應(yīng)提出抗拉強度要求。,普通混凝土的力學性能,GB/T 50081-2002,4.混凝土的抗折強度,試件尺寸：150mm150mm600mm（550mm） 標準養(yǎng)護條件為溫度203，相對濕度90%以上； 標準齡期為28天。 公路混凝土中抗折強度是必須檢測指標。

11、,普通混凝土的力學性能,GB/T 50081-2002,力學性能的試驗過程,普通混凝土的力學性能,GB/T 50081-2002,普通混凝土的耐久性能,混凝土破壞的原因,環(huán)境條件： 氣候、溫度、濕度、腐蝕、磨蝕,內(nèi)部缺陷及組成材料特性： 堿集料反應(yīng)、滲透性、熱應(yīng)力,抗凍試驗 動彈性模量 抗水滲透 抗氯離子滲透 收縮 早期抗裂,GB/T 50082-2009,混凝土的耐久性是指在外部和內(nèi)部不利因素的長期作用下，保持其原有設(shè)計性能和使用功能的性質(zhì)，是混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)久耐用的重要指標。,受壓徐變 碳化試驗 混凝土中鋼筋銹蝕 抗壓疲勞變形試驗 抗硫酸鹽侵蝕試驗 堿-骨料反應(yīng)試驗,1. 抗凍試驗（慢凍法、快

12、凍法、單面凍融法）,混凝土的抗凍性是指混凝土抵抗多次“凍融循環(huán)”而不疲勞破壞的性質(zhì)。 試驗條件：試件尺寸，100mm100mm400mm 養(yǎng)護時間，標養(yǎng)或同條件養(yǎng)護24d，（202）水中浸泡4d 試驗結(jié)果： 抗凍等級：F50、F100、F150、F200、F250、F300、F350、F400、 F400及以上。,F100,“100”代表能承受100次反復凍融循環(huán),“F”代表抗凍性,達到規(guī)定的凍融循環(huán)次數(shù) 相對動彈性模量下降到60%（抗壓強度下降25% ） 質(zhì)量損失5%,普通混凝土的耐久性能,GB/T 50082-2009,抗?jié)B等級：P2、P4、P6、P8、P10、P12、P12及以上,2.

13、抗水滲透試驗（滲水高度法、逐級加壓法）,P6,“6”代表抵抗0.6MPa水壓力而不滲水,“P”代表抗?jié)B性,試驗條件：試件尺寸，上口內(nèi)部直徑175mm、下口內(nèi)部直徑185mm、 高度150mm的圓臺體，6個 養(yǎng)護時間，養(yǎng)護28d（到達試驗齡期的前一天從養(yǎng)護室取 出試件，擦拭干凈，晾干后進行試驗） 試驗結(jié)果：,6個試件中有3個試件表面出現(xiàn)滲水 加至規(guī)定壓力（設(shè)計抗?jié)B等級）在8h 內(nèi)6個試件中表面滲水試件少于3個,普通混凝土的耐久性能,GB/T 50082-2009,3. 抗氯離子滲透試驗 （快速氯離子遷移系數(shù)法、電通量法）,試驗條件：試件尺寸，直徑100mm、高度50mm的圓柱體 養(yǎng)護28d齡期

14、試驗結(jié)果：通電6h的電通量表征 （電通量越大，混凝土抵抗氯離子侵蝕的能力越弱）,普通混凝土的耐久性能,GB/T 50082-2009,4. 抗硫酸鹽侵蝕試驗,試驗條件：尺寸為100mm 100mm 100mm的立方體試 件， 每組3塊，養(yǎng)護28d 試驗結(jié)果：,用于測定混凝土試件在干濕交替環(huán)境中，以能夠經(jīng)受的最大干濕循環(huán)次數(shù)來表示的混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能,當抗壓強度耐蝕系數(shù)達到75% 干濕循環(huán)次數(shù)達到150次 達到設(shè)計抗硫酸鹽等級相應(yīng)的干濕循環(huán)次數(shù),抗硫酸鹽等級：KS15、KS30、KS60、KS90、KS120、KS150、KS150以上,普通混凝土的耐久性能,GB/T 50082-2009,

15、KS30,“30”代表能承受最大干濕循環(huán)次數(shù),“KS”代表抗硫酸鹽侵蝕,5. 碳化試驗,混凝土碳化是指混凝土內(nèi)水化產(chǎn)物Ca（OH）2與空氣中的CO2在一定濕度條件下發(fā)生化學反應(yīng)，產(chǎn)生CaCO3和水的過程。反應(yīng)式如下： Ca（OH）2+ CO2+H2O= CaCO3+2H2O 試驗條件：試件尺寸，棱柱體試件（長寬比不宜小于3）， 3塊1組 或立方體試件，數(shù)量相應(yīng)增加 28d齡期進行碳化試驗，試驗前2d從標準養(yǎng)護室取出， 在60下烘48h。 試驗結(jié)果： 碳化深度,普通混凝土的耐久性能,GB/T 50082-2009,混凝土的檢測標準,3,水泥概況,1.水泥的定義和分類 2.水泥的重要性 3.通用水

16、泥的技術(shù)指標 4.通用水泥物理性能檢測方法,水泥的定義和分類,定義：水泥是指加水拌和成塑形漿體后，能膠結(jié)砂、石等適當材料并能在空氣中硬化的水硬性膠凝材料。,水泥的重要性,NO.1,越細的水泥與外加劑相容性越差 混凝土抗凍性隨水泥比表面積減小而提高 過細的水泥具有更大的開裂敏感性,含堿量過大時影響水泥的抗裂性，給混凝土結(jié)構(gòu)耐久性增加隱患； 水泥出廠溫度過高，易引起混凝土早期開裂； 水泥與外加劑相容性差，混凝土出現(xiàn)速凝、假凝、過度緩凝或不凝等,水泥和混凝土的關(guān)系，前者是后者產(chǎn)品質(zhì)量的賴以生存的根基。水泥性能的好壞，對混凝土的質(zhì)量和性能有較大影響。,NO.2,NO.3,一定程度決定混凝土的強度； 不

17、斷提高水泥強度的技術(shù)路線主要是增加C3S和C3A，提高比表面積，導致影響混凝土的耐久性,通用水泥的技術(shù)指標（化學指標）,通用水泥的技術(shù)指標（物理指標）,通用水泥的技術(shù)指標（物理指標）,1. 凝結(jié)時間（GB/T 1346-2011）,試件制備：以標準稠度用水量的配比制備水泥凈漿。 凝結(jié)時間的測定： 1.起始時間：水泥全部加入水中的時間作為凝結(jié)時間的起始時間。 2.初凝時間：觀察試針停止下沉或釋放試針30s時指針的讀數(shù)。 當試針沉至距底板4mm1mm時，為水泥達到初凝狀態(tài)。 3.完成初凝時間測定后，立即將試模連同漿體以平移的方式從玻璃板取下，翻轉(zhuǎn)180度，直徑大端向上，小端向下放在玻璃平板上，再放

18、入濕氣養(yǎng)護箱中養(yǎng)護。 4.終凝時間：當試針沉入試體0.5mm時，即環(huán)形附件開始不能在試體上留下痕跡時，為水泥達到終凝狀態(tài)。,通用水泥物理性能檢測方法,2.安定性（GB/T 1346-2011） （雷士夾法和試餅法）,通用水泥物理性能檢測方法,試驗條件： 試件尺寸：直徑70mm-80mm、中心厚約10mm、邊緣漸薄、表面光滑的試餅，2個。 養(yǎng)護：濕氣養(yǎng)護箱中養(yǎng)護24h2h。 沸煮：在試餅無缺陷的情況下將試餅放在沸煮箱水中的蓖板上，在30min5min內(nèi)加熱至沸并恒沸180min5min。 試驗結(jié)果：目測試餅未發(fā)現(xiàn)裂縫，用鋼直尺檢查也沒有彎曲（使鋼直尺和試餅底部緊靠，以兩者間不透光為不彎曲）的試餅

19、為安定性合格，反之不合格。 當兩個試餅判別結(jié)果有矛盾時，該水泥安定性為不合格。,3. 水泥強度測試（GB/T 17671-1999）,試驗條件： 試件尺寸：40mm 40mm 160mm 配合比：水泥4502；標準砂13505；水2251 養(yǎng)護：成型裝模后，帶模養(yǎng)護24h后脫模，水中養(yǎng)護至試驗齡期 抗折強度的測定 抗壓強度的測定,通用水泥物理性能檢測方法,4.水泥細度測試方法 （比表面積GB/T 8074-2008、篩析法GB/T 1345-2005）,通用水泥物理性能檢測方法,定義：水泥比表面積是指單位質(zhì)量的水泥粉末所具有的總表面積，以m2/kg來表示。 試驗：W= V-（1-）,式中：W 需要的試樣量，g； 試樣密度，g/cm3； V 試料層體積，cm3； 試料層空隙率，一般水泥采用0.5000.005。,式中： S 被測試樣的比表面積，cm2/g； Ss 標準試樣的比表面積，cm2/g； T 被測試樣試驗時，壓力計中液面降落測得的時間，s； Ts 標準試樣試驗時，壓力計中液面降落測得的時間，s；,當被測物料的密度、試料層中空隙率與標準試樣相同，試驗時溫差3 時，可按下式計算： S=SsT1/2/（Ts1/2）,4.水泥細度