1、第八章第八章. .防水材料防水材料 一 定义定义 具有防止雨水、地下水与其他水分等侵入建筑物中的材料。 注：建筑物防水处理的部位主要有：屋面、墙面、地面和地下室等。 二 分类分类 柔性防水材料 防水卷材防水卷材、防水涂料和密封膏等 1.按材料特性分 刚性防水材料 防水砂浆、防水砼等 瓦防水材料 烧结瓦、油毡瓦和砼平瓦等 目前：建筑行业主要采用柔性材料和刚性材料相结合的防水方式 沥青防水材料 沥青基 2.按化学性质分 （合成）高分子防水材料 橡胶基、树脂基 高聚物改性沥青防水材料 用橡胶基、树脂基改性沥青 通常：将橡胶基、树脂基通称为 （合成）高分子材料、高聚物或聚合物 建筑屋面防水等级建筑屋面
2、防水等级 屋面防水等级 防水耐用年限 25年 15年 10年 5年 设防要求 三道或三道以上 二道 一道 一道 建筑物类别特别重要或有特殊要求 重要或高层 一般 非永久性 第一节第一节. .防水材料的基本成分防水材料的基本成分 一.石油沥青（petroleum asphalt) (一).定义石油沥青是石油原油经蒸馏提炼出各种轻质油(如汽油、煤 油、柴油等)及润滑油以后的残留物，或再经加工而得的产品 (二).特点 石油沥青是一种有机胶凝材料，在常温下呈固体、半固 体或粘性液体，颜色为褐色或黑褐色； 石油沥青具有良好的粘性、塑性、耐腐蚀性和憎水性； 石油沥青在土木工程中主要用作防潮、防水、防腐蚀材
3、 料，用于屋面、地下防水工程及其它防水工程和防腐工 程，还大量用于道路工程。 (三).组成 石油沥青是由许多高分子碳氢（C-H）化合物及其非金属 （O、N、S）衍生物组成的复杂混合物。 （四).组分(丛) 石油沥青化学组成复杂，对组成进行分析很困难。通 常从使用的角度出发，将沥青中化学成分和物理力学性 质相近的成分划分为若干个组。 石油沥青各组分的特性石油沥青各组分的特性 （五）（五）. .石油沥青的胶体结构石油沥青的胶体结构 定义 以地沥青质为核心，周围吸附部分树脂和油分互溶物而构成胶 团，无数胶团分散在油分中而形成胶体结构。 分散相（溶质） 吸附部分树脂的地沥青质 连续介质（溶剂） 溶有树
4、脂的油分 溶胶结构 流动性和塑性较好，自愈合能力强，温度敏感性高 胶体结构 溶凝胶结构 介于二者之间 凝胶结构 流动性和塑性较低，自愈合能力差，温度敏感性较 小，弹性和粘性较高 组 分 颜色状态分子量密 度含量 作 用 油 分无-淡黄液态 小0.7-1.040-60 赋予沥青以流动性 树 脂黄-黑褐半固态 中1.0-1.115-30赋予沥青以塑性和粘性 地沥青质深褐-黑固态 大1.1-1.510-30决定沥青耐热性、粘性和脆性 （六）（六）. .石油沥青的技术性能石油沥青的技术性能 1.粘（滞）性 定义 反映沥青内部阻碍其相对流动的一种特性,是沥青软硬、稀稠 程度的反映 指标 液态沥青 标准粘
5、度 固态或半固态沥青 针入度针入度(0.1mm)。针入度大，粘性小， 沥青愈软 针入度试验针入度试验针入度仪针入度仪针入度仪针入度仪 2.塑性 定义沥青材料在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力后仍保持变 形后形状 指标延(伸)度（cm). 延度大，塑性好 延度试验延度试验 延度仪试验延度仪试验 3.温度敏感性 定义石油沥青的粘性和塑性随温度升降而变化的性能 指标软化点().软化点高,温度敏感性小；温度稳定性好；耐热性好 （注：软化点是指沥青由固态转变为液态时的温度） 土木工程必须选用软化点软化点高高(即温度敏感性小，或温度稳定性好)的沥青 软化点试验软化点试验 软化点仪软化点仪 建筑物屋面用
6、沥青软化点沥青软化点高于屋面最高气温屋面最高气温（ ）； 屋面最高气温屋面最高气温高于当地最高气温当地最高气温（ ） 4.大气稳定性（耐久性、抗老化性耐久性、抗老化性） 定义 石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等因素长期作用下抵抗老化的 性能 老化 低分子量组分向高分子量组分转化，即：油分树脂地沥青质 油分属液态，树脂属半固态，地沥青质属固态。在热、阳光、氧气和 潮湿等因素长期作用下，石油沥青由液态半固态固态，逐渐趋于硬脆。 （七）（七）. .石油沥青的技术标准石油沥青的技术标准 1. 石油沥青按用途分 建筑石油沥青 制作防水卷材、防水涂料和密封膏；用于建筑屋面 和地下防水 防水防潮石油沥青 适用
7、于寒冷地区的防水防潮工程 道路石油沥青 用于道路路面、车间地面和地下防水 普通石油沥青 不宜在建筑工程中直接使用 2. 石油沥青的牌号 根据针入度、延度和软化点等指标划分，并以针入度（平均）值表示。 牌号大，针入度大，延度大，软化点低；沥青愈_。 牌号大，粘性_，塑性_，温度敏感性_。 牌号大，使用年限愈_。 3.石油沥青的选用 原则 根据工程类别(房屋、道路或防腐)、气候条件及工程部位(屋 面、地下)选择石油沥青的品种和牌号 屋面工程用沥青 软化点应比当地屋面最高温度高 2025 常规用法 一般地区选用30；炎热地区选用10；地下防水防潮选 用60或100 例如例如：延度小的石油沥青，温度稳
8、定性_，塑性_，粘性_， 耐热性_，抗老化性_， 温度敏感性_，牌号_ 。 土木工程土木工程应选软化点_的沥青，即牌号_的沥青。 说明说明：从温度敏感性来讲，建筑屋面应选软化点高软化点高，即牌号小牌号小的沥青。 从大气稳定性来讲，建筑屋面应选软化点低软化点低，即牌号大、寿命长牌号大、寿命长的沥青。 （八）（八）. .石油沥青的掺配石油沥青的掺配 1.掺配原则同属石油沥青或同属煤沥青的才可以掺配 2.掺配估算公式 Q1 =（T2-T)/（T2-T1) 100% Q2 = 1 - Q1 式中：Q1、 、Q2 分别表示较软(软化点低)、较硬(软化点高)沥青用量(%) T1、T2 分别表示较软(软化点
9、低)、较硬(软化点高)沥青软化点() T 需要配制沥青的软化点() （九）（九）. .石油沥青的改性石油沥青的改性 沥青材料具有：高温易流淌；低温易脆裂；大气中易老化；耐用年限短 的特点。为了提高沥青的使用性能，通常在沥青中加入改性材料。聚合物 （如合成合成橡胶、树脂）和矿物填料是最常用的改性材料。 1.矿物填料改性为了提高沥青的粘结力和耐热性，降低沥青的温度敏感 性，常加入一定数量的粉状（如滑石粉、石灰石粉等） 或纤维状(如石棉等）矿物填料。 2.聚合物改性合成橡胶(如SBS等)改性，提高沥青的变形能力。 合成树脂(如APP等)改性，提高沥青耐寒、耐热及粘结性 例题 某工地需要使用软化点为8
10、5的石油沥青5吨，现有10 石油沥青 （软化点95）3.5吨, 30 石油沥青（软化点为70）1.0吨和60乙 石油 沥青（软化点为45）3.0吨。试确定出三种牌号石油沥青各需用多少吨？ 解：由题知 10 与30 、 10 与60乙 均可配制软化点为85的石油沥青， 故按上述两组分别配制。 10 与30 掺配 Q30 = (95-85) 100/(95-70) = 40；则 Q10 = 1 - 40 = 60 设 30 用 1.0吨， 10 用 x 吨 ；由 Q30 / Q10 = 40/60 = 1/x 得 x = 1.5吨，即10 用1.5 吨 10 与 60乙 掺配 Q60乙 = (95
11、-85) 100/(95-45) = 20；则 Q10 = 1 - 20 = 80 10 与 60乙 共需 5 - 1.0 - 1.5 = 2.5吨 设60乙 用 y 吨，则10 需2.5-y 吨；由Q10 /Q60乙 = 80/20 =(2.5-y) /y 得 y = 0.5吨，即60乙 用0.5 吨， 10 用2.5-0.5 = 2.0 吨 由上述计算知 10 共需用 1.5 + 2.0 = 3.5 吨； 30 需用 1.0吨； 60乙 需用0.5 吨 合计共 3.5 + 1.0 + 0.5 = 5.0 吨 二.煤沥青（coal tar) (一).定义煤沥青(又称煤焦油、或柏油)，是生产焦
12、炭或煤气的副产物。 (二).特性与石油沥青相比，煤沥青有如下特点 1.大气稳定性差 2.温度敏感性大 3.塑性较差 4.有毒性和臭味，防腐能力较好 5.与矿料表面粘附力较好 三.高聚物（又称聚合物，或称合成高分子材料） (一).定义由千万个原子彼此以共价键连接成的大分子结构 (二).分类按用途分：塑料(合成树脂、塑性体)、纤维和橡胶(弹性体) (三).聚合物的集聚状态 晶态(一般为不透明或半透明)、非晶态(透明) (四).聚合物的物理状态 玻璃态(非结晶的固态)、高弹态和粘流态 玻璃化温度(Tg) 使聚合物保持玻璃态的上限温度 (五).塑料(合成树脂、塑性体) 处于玻璃态的聚合物称为塑料。其玻
13、璃化温度 (Tg)高于室温。 (六).橡胶(弹性体)处于高弹态的聚合物称为橡胶。其玻璃化温度(Tg)低于室温 第二节第二节. .防水卷材防水卷材 1.定义 呈片状粘贴于要求防水部位的材料,因成卷供应故名卷材 2.分类 沥青(基)防水卷材（俗称 “油毡”） 按材料组成分 高聚物改性沥青防水卷材 合成高分子防水卷材 按有无增强作用的胎体分 有胎卷材、无胎卷材 3.防水卷材必须具备的性能 耐水性 温度稳定性 机械强度、延伸性和抗断裂性 柔韧性 大气稳定性 3.防水卷材的发展趋势 材料从沥青基向橡胶基、树脂基及高聚物改性沥青系列发展 防水层的构造由多层向单层方向发展 施工方法由热熔法向冷（自）粘贴法方
14、向发展 一.沥青防水卷材（油毡油毡） (一).定义 用原纸、纤维织物、纤维毡等胎体浸涂沥青，表面撒布粉状、粒状 或片状材料制成可卷曲的片状防水卷材。属有胎卷材。 (二).特性 较好的防水性能；低温柔性差，温度敏感性大，在大气作用下 易老化，防水耐用年限较短，属低档防水卷材；一般为叠层铺设 （两毡三油)，热(沥青胶)粘贴施工;适用于防水等级、级屋面 (三).石油沥青油纸 1.定义 采用低软化点的石油沥青浸渍原纸制成的无涂盖层的纸胎防水卷材 2.标号 按原纸 1m2的重量( g )，划分为 200 、350 两种 3.用途 适用于建筑防潮和包装，或多层防水的底层 (四).石油沥青油毡 1.定义用高
15、软化点石油沥青涂盖油纸两面，再撒布隔离材料制成的纸胎防水卷材 2.标号 按原纸 1m2的重量克数，划分为200 、350 、500 三种（粉毡、片毡） 3.用途 200 适用于建筑防潮、包装或简易防水； 350 和和500 适用于屋面、地下的多层防水 (五).石油沥青玻璃布油毡 (六).石油沥青玻璃纤维胎油毡 (七).铝箔面油毡 二.高聚物改性沥青防水卷材 (一).定义以聚合物改性沥青为涂盖层，纤维织物或纤维毡为胎体，粉状、粒状、 片状或薄膜状材料为覆面制成可卷曲的片状防水卷材。属有胎卷材。 (二).特性 具有高温不流淌、低温不脆裂、拉伸强度高、延伸率较大等优异性 能，属中高档防水卷材。 一般
16、为单层铺设, 热熔法、冷粘法、自 粘法施工。 适用于防水等级、 级屋面 (三).SBS（弹性体）改性沥青防水卷材 1.定义 以SBS改性沥青浸渍胎基，并涂盖胎基两面，表面有覆面材料制成的防 水卷材。（分聚脂毡、玻纤毡两种胎基，其中前者最优） 2.标号 按10m2卷材的标称重量(Kg)，划分为 25 、35 、45 三种 3.特性 良好的耐高(低)温性能，较大的弹性和延伸率，耐老化、耐疲劳。 4.用途 适用于各类建筑防水、防潮工程，尤其适用于尤其适用于寒冷地区及变形频繁部位 (四).APP（塑性体）改性沥青防水卷材 1.定义 以APP改性沥青浸渍胎基，并涂盖胎基两面，表面有覆面材料制成的防 水卷
17、材。（分聚脂毡、玻纤毡两种胎基，其中前者最优） 2.标号 按10m2卷材的标称重量(Kg)，划分为 25 、35 、45 三种 3.特性 与SBS相比，具有更高的耐热性和耐紫外线能力，但低温柔性较差。 4.用途 适用于各类建筑防水、防潮工程，尤其适用于尤其适用于炎热或强烈太阳辐射地区 三.合成高分子防水卷材 (一).定义 以合成树脂、合成橡胶或两者的共混体为基料，加入适量的化学助剂和 填充料，经混炼、压延或挤出等工序加工制成的可卷曲的片状防水卷材 (二).特性 具有拉伸强度和抗撕裂强度高，断裂伸长率大，耐热性和低温柔性 好，耐腐蚀，耐老化等一系列优异性能，属高档防水卷材；一般为单 层铺设，也可
18、与其它卷材复合使用，冷粘法或自粘法施工；适用于防 水等级、级屋面。 (三).聚氯乙烯（PVC）防水卷材 1.定义 以聚氯乙烯树脂为主要原料，掺加填充料和适量的改性剂、增强剂及其 他助剂，经混炼、压延或挤出成型，分卷包装而成的防水卷材。 2.特性 良好的耐热性和耐腐蚀性、耐细菌性和尺寸稳定性。 3.用途 适用于各类建筑防水工程，和水池、堤坝等防水抗渗工程。 (四).三元乙丙（EPDM）防水卷材 1.定义 以三元乙丙橡胶为主体，掺入适量的硫化剂、促进剂、软化剂、填充料 等，经密炼、拉片、过滤、压延或挤出成型，硫化、分卷包装而成的防水卷材 2.特性 良好的耐候性和耐腐蚀性、耐臭氧性和耐热性；重量轻、
19、拉伸强度高、 断裂伸长率大、低温柔性好、使用寿命长（20年以上）及耐酸碱腐蚀性 3.用途 广泛适用于广泛适用于防水要求高、耐用年限长的工业与民用防水工程。 第三节第三节. .防水涂料防水涂料 1.定义是一种流态或半流态物质，可用刷、喷等工艺涂布在基层表面，经溶剂或 水分挥发或各组分之间的化学反应，形成具有一定弹性和一定厚度的连续 薄膜，使基层表面与水隔绝，起到防水、防潮作用。 2.分类 按组成分 沥青基防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料、合成高分子防水涂料 按液态类型分 溶剂型、水乳型和反应型 3.冷底子油（属溶剂型沥青基防水涂料） 1.定义 用汽油、煤油、柴油、工业苯等有机溶剂与沥青混合制得的
20、沥青溶液， 因多在常温下用作防水工程的底层，故称冷底子油。 2.特性 涂刷在砼、砂浆或木材等基层上，便与基层牢固结合，并有一定憎水性。 3.用途 施工时在基层上先涂刷一道冷底子油，再刷沥青防水涂料或铺防水卷材。 4.沥青胶(又称沥青玛蹄脂) （不属防水涂料，而属沥青胶粘剂） 1.定义在沥青中掺入适量的矿物粉料或再掺入部分纤维状填充料配制而成的材料 2.特性与纯沥青相比，沥青胶具有较好的粘性、耐热性、柔韧性和抗老化性。 3.技术性能主要有耐热度、柔韧性和粘结力。根据耐热度划分为6个标号。 4.用途 粘贴防水卷材、嵌缝、接头、补漏及做防水层的底层。 第二章第二章. .气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料
21、胶凝材料胶凝材料 1.定义- 能将散粒材料或块状材料粘结成整体的材料 2.分类- 无机胶凝材料、有机胶凝材料 气硬性胶凝材料-只能也只能 无机胶凝材料 水硬性胶凝材料-不仅而且 强 度 耐水性抗渗、抗冻性 用 途 气硬性 低 差 差地面以上、干燥环境 水硬性 高 好 好干燥或潮湿环境、水中 3.气硬性与水硬性胶凝材料的差异 有机胶凝材料有机胶凝材料 沥青沥青 树脂树脂 各种水泥各种水泥 水硬性水硬性 石灰石灰石膏石膏水玻璃水玻璃菱苦土菱苦土 气硬性气硬性 无机胶凝材料无机胶凝材料 胶凝材料胶凝材料 第一节第一节. .石石 灰灰 放热 体积膨胀12.5倍 石灰石 正火（生）石灰分两类正火（生）石
22、灰分两类 当当MgO 5%时时为钙质生为钙质生石灰；石灰； 当当MgO 5%时时为镁质生为镁质生石灰石灰 欠火（生）石灰欠火（生）石灰 火候不足火候不足, ,不能消解（熟化）不能消解（熟化） 过火（生）石灰过火（生）石灰 火候太足火候太足, ,熟化缓慢熟化缓慢, ,硬化后有膨胀硬化后有膨胀, ,引起隆起和开裂引起隆起和开裂 为消除上述危害，需为消除上述危害，需“陈伏陈伏”两周以上方可使用两周以上方可使用 熟（消）石灰分三类熟（消）石灰分三类 当当 MgO 4%，为钙质消，为钙质消石灰石灰 当当4% MgO 24%，为镁质消，为镁质消石灰石灰 当当24% MgO 30%，为白云石消，为白云石消石
23、灰石灰 一.原料与生产 二.石灰的熟(消)化、水化 干燥结晶结晶 水分蒸发, Ca(OH)2 饱和液中结晶析出 碳化碳化硬化 CO2 +H2O+Ca(OH)2 CaCO3晶体 三.石灰的硬化 四.石灰的特性 两个 过程 石灰硬化体由表里不同的晶体构成石灰硬化体由表里不同的晶体构成-表面表面 CaCOCaCO3 3晶体、晶体、 内部内部 Ca(OH)Ca(OH)2 2晶体晶体 1.1.可塑性好可塑性好, ,保水性好保水性好 2.2.凝结硬化慢凝结硬化慢, ,强度低强度低 3.3.耐水性差耐水性差 4.4.体积收缩大，易开裂体积收缩大，易开裂（不宜单独使用，使用时需掺入骨料或纤维不宜单独使用，使用
24、时需掺入骨料或纤维） 五.石灰的技术标准 建筑生石灰JC/T 479-92 、 建筑生石灰粉JC/T 480-92 、 建筑消石灰粉JC/T 481-92 六.石灰的应用 1.石灰砂浆,混合砂浆 砌筑墙体 2.石灰土,三合土 作建筑地基、道路路基 3.硅酸盐建筑制品 ( (绿色建材绿色建材) ) 墙体材料 砂 灰砂砖 石灰 + + 粉煤灰 + + 水 粉煤灰砖 煤矸石 煤矸石砖 过火石灰膨胀裂纹石灰网状收缩裂纹 第二节第二节. .石石 膏膏 石膏矿 CaSO42H2O CaSO40.5H2O（晶体） CaSO40.5H2O（晶体）又分为 CaSO40.5H2O 高强石膏 CaSO40.5H2O
25、 建筑石膏 一.原料与生产 二.石膏的硬化 三.石膏的技术标准 CaSO40.5H2O（晶体）+ H2O CaSO42H2O（晶体） 建筑石膏GB 9776-2008 高强石膏高强石膏晶体粗大结实,比表面积小,需水量小,孔隙率小,强度高 建筑石膏建筑石膏晶体微细,比表面积大,需水量大, 孔隙率大,强度低 四.石膏的特性 1.凝结硬化快,强度低(比石灰高) 2.硬化后体积微膨胀(0.51.0%) 可单独使用可单独使用 表面光滑细腻，形体饱满密实装饰性好、尺寸稳定好 3.孔隙率大 则容重小,强度低,保温隔热、吸声性好,可调节室内温湿度； 但抗渗性，抗冻性差，耐水性差，吸湿性强。 4.防火性能好，加
26、工性能好 五.石膏的应用 1.石膏抹灰材料 2.石膏墙体材料 3.石膏装饰板、浮雕艺术石膏装饰配件 普通石膏板 耐水石膏板 耐火石膏板 纸面石膏板 用作：分室墙、 内隔墙、 吊顶 等装饰 石 膏 的 硬 化 石膏粉吸湿 后受潮 轻钢龙骨纸面石膏板吊顶轻钢龙骨纸面石膏板吊顶 内龙骨纸面石膏板墙体内龙骨纸面石膏板墙体 第三节第三节. .水玻璃水玻璃 一.水玻璃的定义 由不同比例的碱金属和二氧化硅组成，俗称泡花碱 常用硅酸钠水玻璃 Na2OnSiO2。常用的n=1.5 3.5 二.水玻璃的生产 湿法(液体水玻璃)； 干法(固体水玻璃) 三.水玻璃的模数 SiO2与Na2O的分子比 n 称为水玻璃的模
27、数 1.1.模数对性能影响模数对性能影响 水玻璃模数越大，硬化越快，干缩越大，粘结力愈大， 强度愈高； 2.2.密度对性能影响密度对性能影响 同一模数液体水玻璃，密度愈大，浓度愈大，粘结力 愈大，强度愈高。 四.水玻璃的硬化 水玻璃吸收了空气中的CO2形成了无定形硅酸。 Na2OnSiO2+ CO2 + mH2O Na2CO3 + nSiO2 mH2O 水玻璃硬化速度缓慢,需加热加热促进硬化或加入NaNa2 2SiFSiF6 6作促硬（凝）剂促硬（凝）剂 五.水玻璃的特性 粘结力强，强度较高，耐酸、耐热性高，耐碱性差，耐水性差 六.水玻璃的应用 1.土壤加固；2.配制耐热混凝土和耐热砂浆；3.
28、配制耐酸混凝土和耐酸砂浆 石灰、石膏、水玻璃比较石灰、石膏、水玻璃比较 硬化条件硬化条件 硬化速度硬化速度体积变化体积变化 强度强度 应应 用用 石灰石灰 干燥环境，吸收 CO2 慢 收缩 低混合砂浆；硅酸盐制品 石膏石膏 干燥环境 快 膨胀 高装饰材料 水玻璃水玻璃 干燥环境，吸收 CO2 最慢 收缩 最高 耐酸(热)砂浆和混凝土, 土壤加固 第六章第六章. .墙体材料墙体材料 一.功能具有承重、围护和分隔作用。重量约占建筑物总重50% 二.种类按外形分：砌墙砖、砌块和墙用板材 第一节第一节. .砌墙砖（砌墙砖（Masonry Unit) ) 1.种类按生产工艺分：烧结砖、非烧结砖蒸养(压)
29、砖 2.烧结砖定义凡以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经成型及 培烧制得的用于砌筑墙体的砖 3.烧结砖分类按有无穿孔分：烧结普通砖普通砖、烧结多孔砖多孔砖和烧结空心砖空心砖 按主要成分：烧结粘土砖、烧结页岩砖和烧结煤矸石砖等 4.红砖培烧窑内为氧化气氛,粘土中铁的氧化物被氧化成红色高价Fe203 青砖培烧窑内为氧化气氛,粘土中铁的氧化物被氧化成红色高价Fe203； 然后，窑内转化成还原气氛,高价Fe203还原成青灰色低价Fe0 青砖较红砖结实、耐碱、耐久性好，但产量低、成本高 5.欠火砖火候不足；色浅、声哑、孔隙率大、强度低、耐久性差.属废品 过火砖火候过足；色深、声脆、表面弯曲变形、导
30、热系数大。属废品 青砖青砖 红砖红砖 正火、欠火、过火砖正火、欠火、过火砖 一一. .烧结普通砖烧结普通砖 1.定义没有孔洞或孔洞率小于15%的烧结砖 2.外型尺寸 240(长)115(宽)53(高)mm 设灰缝（砂浆）厚10mm，则 4 长 +( )灰缝 = 1m； 8 宽 + ( )灰缝 = 1m； 16 高 +( )灰缝 1m 4 8 16 = 512(块)砖 (1 5120.240.1150.053) M3砂 浆 1 M3砌体需 依据烧结普通砖GB 5101-2003，按10块砖抗压强度平均值分 MU30、MU25、MU20、MU15和MU10五个强度等级 3.砌体类型 49墙、 37
31、墙、24墙、 18墙、 12墙（单位为cm） 4.强度等级 评定强度等级时， 当强度变异系数 0.21时，依据抗压强度平均值、平均值、抗压强度标准值标准值 0.21时，依据抗压强度平均值平均值、和单块单块最小最小抗压强度值值 例例 题题 解解: : (1) 砌体体积为 100 0.37 = 37 m3 则：需买 37512 =18944 (块)砖 需拌 37(1- 5120.240.1150.053) = 9.29m3砂浆 (2) 水泥砂浆试配强度f f配 配= kf f设设=1.25 = 6.0MPa 需买 9.29 1000(f f配)/f fce / 50 = 9.29 1000(6.0
32、 + 15.09)/ 3.0345 / 50 = 28.74(包)水泥 需买 9.291.45(1 + 3.5%) = 13.94 (吨)河砂 注：注：砖砌体的强度不仅取决于砖的强度，还受砂浆性质影响，因此在砌筑 砖砌体时，必须预先将砖湿润方可使用 某工程砌筑100m2的370墙。 (1) 问需买多少块砖？拌多少m3砂浆？ (2) 若砂浆为强度等级M5的水泥砂浆，42.5PO水泥（28d实测强 度 f fce ce =45MPa）,砂含水率3.5%，干砂堆积密度1450kg/m3， 问需买多少包水泥？多少吨河砂？(已知：施工水平一般， 系数 k=1.2，=3.03，=15.09。计算不考虑施工
33、损 耗） 烧结普通砖强度等级 5.质量等级 强度和抗风化性能合格的砖，依据尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆 裂分为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C) 6.特性 具有较高的强度；较好的耐久性；又有较好的保温隔热、隔声、透气性 能；但自重大；施工效率低；破坏耕地。 7.应用 烧结普通砖主要用作承重墙体承重墙体，及柱、拱、烟囱、窑身、沟道、基础等 强度等级 抗压强度平均值 f f , , MPa 变异系数0.21变异系数0.21 抗压强度标准值 f fk k , , MPa 单块最小抗压强度值 f fmin min , , MPa MU30 MU25 MU20 MU15 MU10 30.0 2
34、5.0 20.0 15.0 10.0 22.0 18.0 14.0 10.0 6.5 25.0 22.0 16.0 12.0 7.5 二二. .烧结多孔砖烧结多孔砖 1.定义 孔洞率15%，孔的尺寸小 而数量多的烧结砖，也称竖孔竖孔砖 2.规格 长290、240 mm、宽119、180 mm 175、140、115 mm、高90 mm 3.强度等级 依据烧结多孔砖GB 13544-2000， 按10块砖抗压强度平均值分MU30 、MU25、 MU20、MU15和MU10五个强度等级 强度等级 抗压强度平均值 f , MPa 变异系数0.21变异系数0.21 抗压强度标准值 fk , MPa 单
35、块最小抗压强度值 fmin , MPa MU30 MU25 MU20 MU15 MU10 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 22.0 18.0 14.0 10.0 6.5 25.0 22.0 16.0 12.0 7.5 烧结多孔砖强度等级烧结多孔砖强度等级 4.质量等级 强度和抗风化性能合格的砖，依据尺寸偏差、外观质量、及耐久性分 为优等品(A)、一等品(B)和合格品(C) 5.特性 具有较高的强度，较好的耐久性，又有较好的保温隔热、隔声、透气 性能，且自重较轻，施工效率较高；破坏耕地。 6.应用 烧结多孔砖主要是代替烧结普通砖用作承重墙体承重墙体，及非承重隔墙 三三. .烧结
36、空心砖烧结空心砖 1.定义 孔洞率35%，孔尺寸大数量少的烧 结砖，也称水平孔砖水平孔砖，或横孔砖横孔砖 2.规格 290mm 、290mm、190mm、140mm、 和 90 mm 3.强度等级 依据烧结空心砖和空心砌块 GB 13545-2003规定，烧结空心砖 分 MU10、 MU7.5、 MU5、 MU3.5、 MU2.5五个强度等级 4. 密度等级 依据烧结空心砖和空心砌块 GB 135452003规定，烧结空心 砖按表观密度分800、900、1000、 1100四个密度等级 5.质量等级 每个密度等级根据孔洞及孔排列数、尺寸偏差、外观质量、强度等级 和耐久性等分为优等品(A)、一等
37、品(B)和合格品(C) 强度等级 抗压强度平均值 f f , , MPa 变异系数0.21变异系数0.21 抗压强度标准值 f fk k , , MPa 单块最小抗压强度值 f fmin min , , MPa MU10.0 MU7.5 MU5.0 MU3.5 MU2.5 10.0 7.5 5.0 3.5 2.5 7.0 5.0 3.5 2.5 1.6 8.0 5.8 4.0 2.8 1.8 6.特性 强度低,保温隔热、隔声性能好,自重轻,体积较大，施工效率高，破坏 耕地。 7.应用 烧结空心砖主要用作非承重隔墙非承重隔墙、框架结构的填充墙等 烧结空心砖强度等级烧结空心砖强度等级 采用烧结多孔
38、砖、空心砖代替烧结普通砖，可使建筑物自重减轻约 30%左 右，节约粘土约2030%，节省燃料约40%，提高工效约40%，同时还能改善 墙体的隔热隔声性能，是国家鼓励和推广使用的新型墙体材料。 四四. .采用空心制品的目的采用空心制品的目的 五五. .非非烧结砖烧结砖 蒸养蒸养( (压压) )砖砖 1.蒸压灰砂砖蒸压灰砂砖(简称灰砂砖) A. 定义用石灰和天然砂,经坯料制备、 压制成型、蒸压养护而成的实心砖。 B. 外型尺寸 240(长)115(宽)53(高)mm C. 强度等级 依据蒸压灰砂砖 GB 11945-1999 分MU25、MU20、MU15和MU10四个等级 D. 质量等级按尺寸偏
39、差、外观质量分优等品(A)、一等品(B)和合格品(C) E. 应用主要用于代替粘土实心砖用作承重墙体，及非承重隔墙 2.粉煤灰砖粉煤灰砖 A. 定义以石灰、粉煤灰为主要原料,掺加适量石膏和骨料经坯料制备、 压制成型、高压或常压蒸气养护而成的实心砖。 B. 外型尺寸 240(长)115(宽)53(高)mm C. 强度等级 依据粉煤灰砖 JC 239-2001分MU25、MU20、MU15和 MU10四个等级 第二节第二节. .砌块（砌块（Masonry Unit)Masonry Unit) 一.定义砌块是比砖大的砌筑用人造块材，外型多为直角六面体，也有异型的。 二.特点原料广泛、制作简单、适用性
40、强、施工效率高。 三.分类 主规格高度 115mm且380mm 小型砌块； 380980mm 中型砌块； 980mm 大型砌块 特征实心砌块和空心砌块 原材料砼砌块和硅酸盐砌块 四.常用砌块 1.1.普通砼小型空心砌块普通砼小型空心砌块 A. 定义 用水泥、砂、石子制成，空心率为2550% 且适宜人工砌筑的砼砌块系列制品。 B. 主规格尺寸 390190190mm C. 强度等级 依据混凝土小型空心砌块 GB 8239-1997，分MU20、MU15 、 MU10 、MU7.5 、MU5和MU3.5七个等级 D. 质量等级 按尺寸偏差、外观质量分优等品(A)、一等品(B)和合格品(C) E.
41、应用 主要用于代替粘土实心砖用作承重墙体，及非承重隔墙 2.蒸压加气砼砌块蒸压加气砼砌块 A. A. 定义用钙质材料（水泥、石灰） 、硅质材料(矿渣、河砂、粉煤灰)为原 料 和发气剂（铝粉）为原料经过蒸压养护加工而成。 B. B. 规格尺寸 长 600mm；宽 100,120,125,150,180,200,240,250,300 mm ；高 200 ,240,250,300 mm C. C. 强度等级 蒸压加气混凝土砌块 GB/T 11968-3006分A10, A7.5,A5, A3.5,A2.5,A2,A1 七级 D. D. 密度等级 GB/T 11968-3006按干密度分B03、B0
42、4、B05、B06、B07和B08六个级别 E. E. 特性具有轻质、保温、防火、可锯、可刨、易加工的特点， F. F. 应用用于建筑内外墙，是目前我国多高层建筑的主用墙材 第三节第三节. .天然石材天然石材 一.定义采自地壳表层，经过加工或不加工的岩石。 二.特点是非匀质和各向异性的材料，是典型的脆性材料，抗压强度高， 抗拉强度低，耐久性、装饰性、耐磨性好，硬度大、自重大 三.用途 用作砌体材料、装饰材料、混凝土骨料等 岩浆岩岩浆岩( (火成岩火成岩) )又分深成石、喷出岩、火山岩 四.分类按成因分 沉积岩沉积岩( (水成岩水成岩)又分机械、化学、生物沉积岩 变质岩变质岩 包括大理岩、石英岩
43、、片麻岩等 五.强度等级 按抗压强度平均值分为MU100、MU80、MU60、MU50、 MU40、MU30和MU20七个强度等级 砌体结构设计规范GB 50003-2011规定标准尺寸707070mm，每组3块。 天然饰面石材试验方法GB 9966.1-2001规定标准尺寸505050mm，每组 3块。当采用505050mm试件时，试验结果应乘以0.86系数确定强度等级。 六.土木工程常用石材品种 A.毛石亦称片石、块石，系爆破获得的石块。按平整程度分乱毛石、平毛石。 B.料石又称条石，系人工斩凿或机械加工而成。按加工平整程度分毛料石、粗料 石、半细料石、细料石。 毛毛 石石 挡挡 土土 墙
44、墙 特性抗压强度/MPa 加 工 性 装饰性耐磨性 耐久性用 途 大理石 20-140 不太硬,易加工 华丽典雅 好 易风化 室内 花岗石 120-250 很硬,难加工坚实庄重 优异不易风化 室外 花岗石板材与大理石板材主要特性 C. 石板材装饰工程主要用花岗石板材、大理石板材 第七章第七章. .建筑钢材建筑钢材 一.定义 土木工程中使用的各种钢材及制品。 钢结构用钢材型钢、钢板 包括 钢筋混凝土结构用钢材各种钢筋、钢丝和钢绞线 围护结构和装修工程用钢材深加工钢板和复合板 优点强度高、塑性韧性好、能承受冲击和振动荷载、易于加工 二.特点 和装配，可回收 缺点易生锈、耐火性差、维护费用大 第一节
45、第一节. .钢的冶炼与分类钢的冶炼与分类 一.钢和铁的定义钢和铁主要是Fe C合金，另有少量的杂质(Si,Mn,S,P) 含碳量大于2.06%的Fe C合金，称为（生）铁； 含碳量小于2.06%的Fe C合金，称为钢 氧气转炉法钢质好、冶炼速度快、成本低 二.钢的冶炼方法 平炉法钢质好、冶炼速度慢、成本低 电炉法钢质好、能耗高、成本高 三.钢的分类 按化学成分 分类 按有害杂质 普通钢、优质钢、高级优质钢等 按用途 结构钢、工具钢、特殊钢等 定义脱氧不彻底(充分)，钢水浇入锭模时,会有大量的CO气 沸腾钢 F 体从钢水中溢出,引起钢水呈沸腾状,故名沸腾钢. 特性组织不够致密，成分不太均匀，S、
46、P等杂质偏析较严 重，冲击韧性和可焊性差。但成本低、产量高。 镇静钢Z 定义脱氧彻底(充分)，钢水浇入锭模时,平静的冷却凝固 特性钢质均匀密实，品质好，可用于冲击荷载的重要 结构但成本高。 半镇静钢 b 介于二者之间 碳素钢 低碳钢、中碳钢、高碳钢 合金钢 低合金钢、中合金钢、高合金钢 沸腾钢 F 半镇静钢 b 镇静钢Z 特殊镇静钢TZ 按脱氧程度 第二节第二节. .钢材的技术性能钢材的技术性能 钢材性能钢材性能 软钢 曲线 Rel Rm 0 R0.2 0 硬钢 曲线 硬 度 冷弯性能 焊接性能（可焊性） 冷加工 热处理 一.力学性能 (机械性能) 二.工艺性能 Rm 塑性抗拉性能 冲击韧性
47、强度 一一. .力学性能力学性能 ( (一一).).强度强度 屈服强度(屈服点)Rel 结构设计中,钢材强度取值依据 1. 1.软钢软钢 抗拉强度 Rm 钢材强度极限值 屈强比 Rel/ Rm 能反映结构安全可靠程度及钢材利用率 Rel/ Rm小钢材利用率低，但结构安全可靠程度高； Rel/ Rm大，则相反 2. 2.硬钢硬钢 条件(名义)屈服点 R0.2 产生0.2%l0 0残余变形时应力 抗拉强度 Rm ( (二二).).塑性塑性 1.指标（断后）伸长率 断面收缩率（较少用） 2. A5 、A10表示 l0 = 5d、10d 时的伸长率 A5 与 A10的关系为A5（、=）A10 ( (三
48、三).).冲击韧性冲击韧性 钢材抵抗冲击荷载的能力 指标冲击韧性 Kv ( (四四).).硬度硬度钢材表面局部体积内抵抗外物压入产生塑性变形的能力 指标布氏硬度 HB 0 0 L LL A u L0原始标距长度 Lu断后标距长度 钢筋试件打印机钢筋试件打印机 万能试验机万能试验机万能试验机万能试验机 打印后钢筋试件打印后钢筋试件 颈缩颈缩 二二. .工艺性能工艺性能 ( (一一). ).冷弯性能冷弯性能 1.1.定义钢材在常温下承受弯曲变形的能力 2.2.指标弯曲角度()，弯心直径(d= na) 3.3.合格标志弯曲处无裂纹、断裂及起层现象 4.冷弯性能与伸长率一样，也是反映钢材在静荷载作用下
49、的塑性性能 但但：伸长率反映钢材在均匀变形下的塑性性能 冷弯性能反映钢材在不利变形条件下的塑性性能 5.5.冷弯试验的作用 揭露钢材内在缺陷， 评定塑性好坏 评定焊接接头质量 ( (二二). ).焊接性能焊接性能( (可焊性）可焊性） 钢材在一定焊接工艺条件下，在焊接及其附近过热区是否产生裂缝及脆 硬倾向，焊接后焊缝处性质应尽可能与母材相同。 ( (三三). ).冷加工处理冷加工处理 1.冷加工强化 定义定义钢材在常温下进行冷拉冷拉、冷拔冷拔和冷轧冷轧， 产生塑性变形，提高屈服强度的过程。 作用作用Rel明显提高， Rm不变；而塑性、韧性 及弹性模量明显降低。 2.(冷加工)时效处理(强化)
50、) 定义定义 将经过冷加工的钢筋，于常温下存放1520d(自然时效)；或加热到 100 200并保持一定时间(人工时效)，此过程称为时效处理(强化) )。 作用作用Rel进一步提高, Rm略有提高；塑性、韧性进一步降低；弹性模量恢复 3.冷加工与时效处理的目的 提高钢筋的屈服强度，节约钢材 ( (四四).).热处理热处理 1.1.定义定义将钢材在固态范围内进行加热、保温和冷却，从而改变其金相组织和显微 结构组织，获得需要性能的一种综合工艺。 2.2.方法方法退火、正火、淬火及回火等 第三节第三节. .钢的组织与化学成分钢的组织与化学成分 组织名称 铁素体 奥氏体 渗碳体 珠光体 含碳量(%)
