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1、建筑材料全册配套建筑材料全册配套 完整教学课件完整教学课件 绪绪 论论 绪绪 论论 一、建筑材料的定义及分类一、建筑材料的定义及分类 二、建筑材料在建筑工程中的作用二、建筑材料在建筑工程中的作用 三、建筑材料的发展概况三、建筑材料的发展概况 四、建筑材料的检验与标准四、建筑材料的检验与标准 Exit 一、建筑材料的定义及分类建筑材料的定义及分类 1.建筑材料的建筑材料的定义 2.建筑材料建筑材料分类 a. 按化学成分分 b. 按使用性能分 建筑材料 是用于地基、地 面、墙体、屋顶等各个部位的 各种构件和结构体并最终构成 建筑物的材料。 返回返回 a.a.按化学成分按化学成分 无无 机机 材材

2、料：料： 金属材料金属材料 : 钢、铁、铝、铜、合钢、铁、铝、铜、合 金等。金等。 非金属材料：非金属材料： 石灰、水泥、砼、石灰、水泥、砼、 天天 然石材。然石材。 有有 机机 材材 料：料： 植物材料、沥青材料、合成高植物材料、沥青材料、合成高 分子材料。分子材料。 复复 合合 材材 料：料： 金属金属非金属、无机非金属、无机有机。有机。 返回返回 b b. . 按使用性能分按使用性能分 建筑结构材料 墙体材料 建筑功能材料 返回返回 二、建筑材料在建筑工程中的作用二、建筑材料在建筑工程中的作用 1.1. 建筑材料是建筑工程的物质基础建筑材料是建筑工程的物质基础 。 2.2. 建筑材料的发

3、展赋予了建筑物以时代的特性建筑材料的发展赋予了建筑物以时代的特性 和风格和风格 。 3.3. 建筑设计理论不断进步和施工技术的革新不建筑设计理论不断进步和施工技术的革新不 但受到建筑材料发展的制约，同时亦受到其但受到建筑材料发展的制约，同时亦受到其 发展的推动发展的推动 。 4.4. 建筑材料的正确、节约、合理的运用直接影建筑材料的正确、节约、合理的运用直接影 响到建筑工程的造价和投资。响到建筑工程的造价和投资。 三、建筑材料的发展概况三、建筑材料的发展概况 改革开放改革开放以来，我国建筑材料工业发展迅速，形成了研究以来，我国建筑材料工业发展迅速，形成了研究 开发、装备制造、生产加工、销售服务

4、等较完整的工业体开发、装备制造、生产加工、销售服务等较完整的工业体 系。水泥、钢材、玻璃，建筑陶瓷的产量位居世界首位。系。水泥、钢材、玻璃，建筑陶瓷的产量位居世界首位。 随着经济全球化趋势的增强和我国加入随着经济全球化趋势的增强和我国加入WTO，环境保护、，环境保护、 合理利用资源越来越受到重视，对建材工业提出了更高的合理利用资源越来越受到重视，对建材工业提出了更高的 要求。要求。 为为适应我国经济发展的需要，今后建筑材料的发展将具有适应我国经济发展的需要，今后建筑材料的发展将具有 以下趋向：以下趋向：1、高性能材料的研制；、高性能材料的研制；2、充分利用地方材料；、充分利用地方材料； 3、节

5、约能源；、节约能源；4、提高经济效益。、提高经济效益。 四、建筑材料的检验与标准四、建筑材料的检验与标准 1 1、标准分类、标准分类 2 2、标准的表示方法、标准的表示方法 1 1、标准分类、标准分类 根据技术标准的发部单位与适用范围，根据技术标准的发部单位与适用范围， 可分为：可分为： （1 1）、国家标准）、国家标准 （2 2）、）、行业（或部）标准行业（或部）标准 （3 3）、企业标准与地方标准）、企业标准与地方标准 返回返回 2 2、标准的表示方法：、标准的表示方法： 标准名称标准名称 + + 部门代号部门代号 + + 编号编号 + +颁布年份颁布年份 如：如：混凝土用水标准混凝土用水

6、标准JGJ63JGJ63- -20062006 建筑水磨石制品建筑水磨石制品JC507JC507- -9393 返回返回 各级标准都有各自的部门代号： GB-国家标准； GBJ-国家工程建设标准； JG-建筑行业标准 ； JC-建材行业标准 ； YB-冶金部标准； ISO-国际标准； ANS-美国国家标准； DIN-德国工业 返回返回 第一章第一章 建筑材料的基本性质建筑材料的基本性质 目目 录录 1 1.1 .1 材料的物理性质材料的物理性质 1 1.2 .2 材料的力学性质材料的力学性质 1 1.3 .3 材料的耐久性材料的耐久性 构成建筑的建筑材料在使用过程中要受到各构成建筑的建筑材料在

7、使用过程中要受到各 种因素的作用，例如用于各种受力结构的材种因素的作用，例如用于各种受力结构的材 料要受到各种上外力的作用。料要受到各种上外力的作用。 用于建筑特不同部位的材料还可能受到风欢、用于建筑特不同部位的材料还可能受到风欢、 日晒、雨淋、温度变化、冻融循环、磨损、日晒、雨淋、温度变化、冻融循环、磨损、 化学腐蚀等作用。化学腐蚀等作用。 目前的材料性能可分为：目前的材料性能可分为： -基本物理性质基本物理性质 -力学性质力学性质 -耐久性耐久性 1 1.1 .1 材料的物理性质材料的物理性质 材料的物理性质与以下几项有关：材料的物理性质与以下几项有关： 1.1.材料与质量有关的性质材料与

8、质量有关的性质 2.2.材料与水有关的性质材料与水有关的性质 3.3.材料的热功性能材料的热功性能 1.1.1 材料与质量有关的性质材料与质量有关的性质 1.1.密度：指材料在绝对密实状态下单位体积密度：指材料在绝对密实状态下单位体积 的质量。的质量。 2.2.表观密度：指材料在自然状态下单位体积表观密度：指材料在自然状态下单位体积 的质量。的质量。 3.3.堆积密度：指散状材料或粉状材料在堆积堆积密度：指散状材料或粉状材料在堆积 状态下单位体积的质量。状态下单位体积的质量。 4.4.密实度：指材料体积内被固体物质密实度：指材料体积内被固体物质 充实的程度，也就是固体物质的体积充实的程度，也就

9、是固体物质的体积 占总体积的比例，以占总体积的比例，以D D表示。表示。 5 5. .孔隙率：指在材料体积内，孔隙体孔隙率：指在材料体积内，孔隙体 积所占的比例，以积所占的比例，以P P表示。表示。 6 6. .填充率填充率：指散粒材料在堆积体积指散粒材料在堆积体积 中被颗粒填充的程度，以中被颗粒填充的程度，以DD表示表示。 7.7.空隙率空隙率: :是指散粒材料在堆积体是指散粒材料在堆积体 积中，颗粒之间的空隙所占的比例，积中，颗粒之间的空隙所占的比例， 以以PP表示。表示。 1.1.2 材料与水有关的性质材料与水有关的性质 1.1.亲水性与憎水性亲水性与憎水性 材料与水接触时能被水润湿的性

10、质称为亲水性材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性 材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水 性性 2.2.吸水性吸水性 材料在浸水状态下，即材料在水中吸收水分的材料在浸水状态下，即材料在水中吸收水分的 性质称为吸水性性质称为吸水性 （1 1）质量吸水率）质量吸水率 质量吸水率是指材料在吸水饱和时，所质量吸水率是指材料在吸水饱和时，所 吸收水分的质量占材料干燥质量的百分率吸收水分的质量占材料干燥质量的百分率 （2 2）体积吸水率）体积吸水率 体积吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸收水体积吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸收水 分的体积占材料自然状态体积的百

11、分率。分的体积占材料自然状态体积的百分率。 3.3.吸湿性吸湿性 材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。吸材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。吸 湿性的大小用含水率表示。湿性的大小用含水率表示。 4.4.耐久性耐久性 材料长期在饱和水作用下不破坏，强度也不显著降材料长期在饱和水作用下不破坏，强度也不显著降 低的性质称为耐水性。材料耐水性的大小用软化系低的性质称为耐水性。材料耐水性的大小用软化系 数表示。数表示。 5.5.抗渗性抗渗性 材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性（不透水材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性（不透水 性）。材料抗渗性的大小用渗透系数或抗渗等级表性）。材料抗渗性的大小

12、用渗透系数或抗渗等级表 示。示。 6.6.抗冻性抗冻性 材料的抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受材料的抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受 多次冻融循环作用而不破坏、同时也不严重降低强多次冻融循环作用而不破坏、同时也不严重降低强 度的性质。度的性质。 1.1.3 材料的热工性能材料的热工性能 建筑材料在建筑物中，除需满足强建筑材料在建筑物中，除需满足强 度及其他性能的要求外，还应具有度及其他性能的要求外，还应具有 良好的热工性能，以减少建筑物的良好的热工性能，以减少建筑物的 使用能耗，节约能源。使用能耗，节约能源。 导热性导热性 材料传导热量的能力称为导热性。材料传导热量的能力称为导热性

13、。 热容量热容量 材料的热容量是指材料受热时吸收热量材料的热容量是指材料受热时吸收热量, ,冷冷 却时放出热量的能力。却时放出热量的能力。 温度变形性温度变形性 材料的温度变形性是指温度升高（降低）材料的温度变形性是指温度升高（降低） 时材料的体积变化。时材料的体积变化。 材料名称材料名称 热导率热导率W/ （m K） 比热容比热容 J/（g K） 材料名称材料名称 热导率热导率 W/（m K） 比热容比热容 J/（g K） 建筑钢材 58 0.48 黏土空心砖 0.64 0.92 花岗岩 3.49 0.92 松木 0.170.35 2.51 普通混凝土 1.28 0.88 泡沫材料 0.03

14、 1.30 水泥砂浆 0.93 0.84 冰 2.20 2.05 白灰砂浆 0.81 0.84 水 0.60 4.19 普通黏土砖 0.81 0.84 静止空气 0.025 1.00 1.2 材料的力学性质材料的力学性质 材料的力学性质分为：材料的力学性质分为： 材料的强度、材料的弹性与塑性、材材料的强度、材料的弹性与塑性、材 料的脆性与韧性料的脆性与韧性 1.2.1 材料的强度材料的强度 材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能材料在外力（荷载）作用下抵抗破坏的能 力称为强度。力称为强度。 当材料承受外力作用时，内部产生应力，当材料承受外力作用时，内部产生应力， 随着外力增大，内部应力也相应增大

15、。直随着外力增大，内部应力也相应增大。直 到材料不能够再承受时，材料即破坏，此到材料不能够再承受时，材料即破坏，此 时材料所承受的权限应力值就是材料的强时材料所承受的权限应力值就是材料的强 度。度。 根据所受外力的作用方式不同，材根据所受外力的作用方式不同，材 料强度有：抗压强度、抗拉强度、料强度有：抗压强度、抗拉强度、 抗弯强度及抗剪强度等。抗弯强度及抗剪强度等。 材料名称材料名称 抗压强度抗压强度 /MPa 抗拉强度抗拉强度 /MPa 抗弯强度抗弯强度 /MPa 抗剪强度抗剪强度 /MPa 钢材 215-1600 215-1600 215-1600 200-350 普通混凝土 10-100

16、 1-8 2.5-3.5 烧结普通砖 7.5-30 1.8-4.0 1.8-4.0 花岗岩 100-250 5-8 10-14 13-19 松木（顺纹） 30-50 80-120 60-100 6.3-6.9 v 材料在外力作用下产生变形，当外力取材料在外力作用下产生变形，当外力取 消后，材料变形即可消失并能安全恢复原来消后，材料变形即可消失并能安全恢复原来 形状的性质称为弹性。这种当外力取消瞬间形状的性质称为弹性。这种当外力取消瞬间 可完全恢复的变形称为弹性变形。明显具有可完全恢复的变形称为弹性变形。明显具有 弹性变形特征的材料称为弹性材料。弹性变形特征的材料称为弹性材料。 v 材料在外力作

17、用下产生变形，但不破坏，材料在外力作用下产生变形，但不破坏， 当外力取消后仍保持变形后的形状尺寸的性当外力取消后仍保持变形后的形状尺寸的性 质称为塑性。这种不可恢复的变形称为塑性质称为塑性。这种不可恢复的变形称为塑性 变形。变形。 1.2.21.2.2材料的弹性与塑性材料的弹性与塑性 v 当外力作用达到一定限度后，材料突然当外力作用达到一定限度后，材料突然 破坏且破坏时无明显的塑性变形，材料的这破坏且破坏时无明显的塑性变形，材料的这 种性质称为脆性。种性质称为脆性。 v 材料在冲击或振动荷载作用下，能产生材料在冲击或振动荷载作用下，能产生 较大的变形而不致破坏的性质称为韧性。较大的变形而不致破

18、坏的性质称为韧性。 1.2.31.2.3材料的脆性与韧性材料的脆性与韧性 1.3 1.3 材料的耐久性材料的耐久性 材料在长期作用过程中能抵材料在长期作用过程中能抵 抗周围各种介质的侵蚀而不破抗周围各种介质的侵蚀而不破 坏，并能长久保持原有性能的坏，并能长久保持原有性能的 性质称为材料的耐久性。性质称为材料的耐久性。 根据所受外力的作用方式不同，材根据所受外力的作用方式不同，材 料强度有：抗压强度、抗拉强度、料强度有：抗压强度、抗拉强度、 抗弯强度及抗剪强度等。抗弯强度及抗剪强度等。 材料的耐久性是一项综合性质包括：材料的耐久性是一项综合性质包括： 抗冻性抗冻性 抗渗性抗渗性 抗风化性抗风化性

19、 耐磨性耐磨性 大气稳定性大气稳定性 耐化学侵蚀性耐化学侵蚀性 强度等强度等 Chapter 2 第二章第二章 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料 目 录 2 2.1 .1 石灰石灰 2 2.2 .2 建筑石膏建筑石膏 2 2.3 .3 水玻璃水玻璃 在建筑工程中用来将能够把散粒状材料在建筑工程中用来将能够把散粒状材料 （如砂、石等）或块状材料（如砖、砌（如砂、石等）或块状材料（如砖、砌 块等）胶结成为一个整体的材料，称为块等）胶结成为一个整体的材料，称为 胶凝材料。胶凝材料。 气硬性胶凝材料是只能在空气中凝结硬气硬性胶凝材料是只能在空气中凝结硬 化，保持和发展强度。化，保持和发展强度。 水硬性胶凝

20、材料既能在水中又能在空气水硬性胶凝材料既能在水中又能在空气 中凝结硬化，保持和发展强度。中凝结硬化，保持和发展强度。 气硬性胶凝材料：石灰、石膏、水玻璃等 无机胶凝材料 胶凝材料水硬性胶凝材料：各类水泥 有机胶凝材料：沥青、树脂、橡胶等 2.1 石膏 石灰是工程中使用较早的胶凝材料之石灰是工程中使用较早的胶凝材料之 一。由于生产石灰的原材料广泛，生一。由于生产石灰的原材料广泛，生 产工艺简单，成本低廉，使用方便，产工艺简单，成本低廉，使用方便， 具有特定的工程性能，所以石灰在建具有特定的工程性能，所以石灰在建 筑工程中一直得到广泛应用。筑工程中一直得到广泛应用。 2.1.1 石灰的生产 生产石

21、灰的原料主要是以碳酸钙为主生产石灰的原料主要是以碳酸钙为主 要成分的天然岩石要成分的天然岩石 石灰石的主要成分是碳酸钙（石灰石的主要成分是碳酸钙（CaCOCaCO3 3），）， 另外还有少量的碳酸镁（另外还有少量的碳酸镁（MgCOMgCO3 3）和黏）和黏 土杂质。土杂质。 欠火石灰是由于煅烧温度或煅烧时间欠火石灰是由于煅烧温度或煅烧时间 不足，石灰石中的尚未安全分解，生不足，石灰石中的尚未安全分解，生 产出的石灰含量低，降低了石灰的利产出的石灰含量低，降低了石灰的利 用率；用率； 过火石灰是由于煅烧温度过高或煅烧过火石灰是由于煅烧温度过高或煅烧 时间过长，石灰石中的杂质发生熔结，时间过长，石

22、灰石中的杂质发生熔结， 生产出的石灰颗粒粗大、结构致密，生产出的石灰颗粒粗大、结构致密， 熟化速度十分缓慢，对石灰的利用极熟化速度十分缓慢，对石灰的利用极 为不利，使用时会影响工程质量。为不利，使用时会影响工程质量。 石灰类型主要有以下几种。石灰类型主要有以下几种。 （1 1）块状生石灰）块状生石灰 由原料煅烧而成由原料煅烧而成 的原产品，主要成分为。的原产品，主要成分为。 （2 2）生石灰粉）生石灰粉 块状生石灰经磨细而块状生石灰经磨细而 成的粉状产品，主要成分为。成的粉状产品，主要成分为。 （3 3）消石灰粉）消石灰粉 将生石灰粉用适量的将生石灰粉用适量的 水消化而成的粉末，也称熟石灰粉，

23、水消化而成的粉末，也称熟石灰粉， 其主要成分为。其主要成分为。 （4 4）石灰膏）石灰膏 将生石灰加约为石灰体将生石灰加约为石灰体 积积3 34 4倍的水消化而成。石灰浆在储倍的水消化而成。石灰浆在储 灰坑中沉淀，除去上层水分后成为石灰坑中沉淀，除去上层水分后成为石 灰膏。灰膏。 2.1.2 石灰的熟化与硬化 1 1石灰的熟化石灰的熟化 块状生石灰在使用前都要加水消解，这一块状生石灰在使用前都要加水消解，这一 过程称为消解或熟化，熟化后的石灰称为过程称为消解或熟化，熟化后的石灰称为 熟石灰熟石灰 2 2石灰的硬化石灰的硬化 石灰浆体的硬化包含干燥、结晶和碳石灰浆体的硬化包含干燥、结晶和碳 化三

24、个交错进行的过程。化三个交错进行的过程。 2.1.3石灰的技术标准 根据建材标准根据建材标准建筑生石灰建筑生石灰 （JC/T479JC/T479- -19921992）、建筑生石灰粉）、建筑生石灰粉 （JC/T480JC/T480- -19921992）、）、建筑消石灰粉建筑消石灰粉 （JC/481JC/481- -19921992）的规定，将生石灰、）的规定，将生石灰、 生石灰粉、消石灰粉分为优等品、一生石灰粉、消石灰粉分为优等品、一 等品和合格品三个等级。等品和合格品三个等级。 建筑生石灰的技术指标（JC/T479-1992） 项目项目 钙质生石灰钙质生石灰 镁质生石灰镁质生石灰 优等品

25、一等 品 合格 品 优等品 一等 品 合格品 CaO+MgO含量% 90 85 80 85 80 75 未消化残渣含量（5mm 圆孔筛余量） 5 10 15 5 10 15 CO 含量% 5 7 9 6 8 10 产浆量（L/kg） 2.8 2.3 2.0 2.8 2.3 2.0 建筑生石灰粉的技术指标（JC/T481-1992） 项目项目 钙质生石灰钙质生石灰 镁质生石灰镁质生石灰 优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品 CaO+MgO含量% 85 80 75 80 75 70 CO 含量% 7 9 11 8 10 12 0.9mm筛筛余/% 0.2 0.5 1.5 0.2 0.5

26、1.5 0.125mm筛筛余/% 7.0 12.0 18.0 7.0 12.0 18.0 建筑消石灰粉的技术指标（JC/T481-1992） 项目项目 钙质消石灰粉钙质消石灰粉 镁质消石灰粉镁质消石灰粉 白云石消石灰粉白云石消石灰粉 优等 品 一等 品 合格 品 优 等 品 一 等 品 合 格 品 优 等 品 一 等 品 合 格 品 CaO+MgO含量/% 70 65 60 65 60 55 65 60 55 游离水/% 0.4-2.0 0.4-2.0 0.4-2.0 体积安定性 合格 合格 合 格 合 格 合 格 合 格 细度 0.90mm筛 筛余/% 0 0 0.5 0 0 0.5 0 0

27、 0.5 0.125mm 筛筛余/% 3 10 15 3 10 15 3 10 15 2.1.4石灰的技术性质 可塑性、保水性好 硬化慢、强度低 体积收缩大 耐水性差 2.1.5石灰的应用 拌制灰浆和砂浆 灰土和三合土 建筑生石灰粉 硅酸盐制品 碳化石灰板材 2.1.6石灰的验收及储运 建筑生石灰粉、建筑消石灰粉一般用袋装， 袋上应标明厂名、产品名称、商标、净重、 批量编号。 生石灰在运输和储存时要防止受潮，且储存 时间不宜过长。 生石灰不宜与易燃、易爆品共存、运，以免 酿成火灾。 2.2 建筑石膏 石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材 料。 当石膏中含有的结晶水不同时，可形成多种 性能不同

28、的石膏，主要有建筑石膏、无水石 膏、生石膏等。 2.2.1建筑石膏的生产 生产建筑石膏的主要原料是天然二水石膏 矿石（双称生石膏）或含有硫酸钙的化工副 产品。生产石膏的主要工作是破碎、加热和 磨细。由于加热方式和温度的不同，可生产 出不同的石膏产品。 石膏可分为： 建筑石膏 高强石膏 无水石膏 煅烧石膏 2.2.2建筑石膏的凝结硬化 定义：建筑石膏遇水将重新水化成二 水石膏， 形成可塑性的浆体，很 快浆体就失去塑性、产生强度，并 逐渐发展成为坚硬的固体，这一过 程称为石膏的凝结硬化。 2.2.3建筑石膏的技术性质 根据国家标准建筑石膏 （GB/T97762008），建筑石 膏按其凝结时间、细度

29、、强度 指标分为三级，即优等品、一 等品、合格品。 建筑石膏技术指标（GB/T9776 2008） 指标指标 优等品优等品 一等品一等品 合格品合格品 细度/%，（孔径0.2mm筛的 筛余量） 5.0 10.0 15.0 抗折强度/MPa，（烘干至质 量恒定后） 2.5 2.1 1.8 抗压强度/MPa，（烘干至质 量恒定后） 4.9 3.9 2.9 凝结时间/min 初凝不早于 6 终凝不迟于 30 石膏的性质包括以下几点 凝结硬化快 硬化后体积微膨胀、装饰性好 孔隙率大、质量轻 防火性好，耐火性差 可加工性能好 强度低、耐水性差 2.2.4建筑石膏的应用 （一）室内抹灰与粉刷 建筑石膏加水

30、、砂拌合成石膏砂浆，可用于 室内抹灰。抹灰后的墙面光滑、细腻、洁白 美观，给人以舒适感。建筑石膏加水及缓凝 剂，拌合成石膏浆体，可作为室内的粉刷涂 料。 （二）制作石膏板、石膏浮雕装饰件等 石膏板具有质轻、保温、隔热、吸声、防火、 调湿、尺寸稳定、可加工型好、成本低等优 良性能，应用较为广泛，是良好的室内装饰 材料。 （三）其他用途 建筑石膏可作为生产某些硅酸盐制品时的增 强剂，如粉煤灰砖；在水泥的生产过程中加 入适量石膏能延缓水泥的凝结时间；石膏也 可用作油漆或粘贴墙纸等的基层找平。 2.2.5建筑石膏的验收和储运 建筑石膏在运输与储存时，不得受潮和混入 杂质，不同等级的应分别储运，不得混杂

31、； 建筑石膏自生产之日起，在正常运输与储存 条件下，储存期为3个月。超过三个月的石膏 应重新进行质量检验，以确定等级。 2.3 水 玻 璃 定义： 水玻璃俗称泡花碱，是由碱金属氧化 物和二氧化硅组成的能溶于水的一种 金属硅酸盐物质。 2.3.1水玻璃的生产 硅酸钠水玻璃的主要原料是石英砂、 纯碱。将原料磨细，按比例配合， 在玻璃熔炉内熔融生成硅酸钠，冷 却后得到固态水玻璃，然后在水中 加热溶解而成液体水玻璃。 2.3.2水玻璃的硬化 水玻璃在空气中与二氧化碳作用， 析出二氧化碳凝胶，凝胶因干燥 而逐渐硬化。 2.3.3水玻璃的性质 1水玻璃有良好的粘接性能，硬化时析出的硅 酸凝胶能堵塞毛细孔，

32、能起到阻止水分渗透 的作用。 2水玻璃有很强的耐酸性能，能经受大多数有 机酸和无机酸的作用，用于配制水玻璃耐酸 混凝土、耐酸砂浆、耐酸胶泥等。 3水玻璃有良好的耐热性，在高温下不 燃烧，不分解，且强度不降低，甚至有 所提高。所以水玻璃常用于配制耐热混 凝土、耐热砂浆等。 4耐碱性、耐水性较差，由于水玻璃可 溶于碱和水，并且硬化后的产物均可溶 于水，所以水玻璃硬化后不耐碱和水。 2.3.4水玻璃的应用 耐酸材料 涂刷或浸渍材料 加固土壤 耐热材料 防水堵漏工程 Chapter 3 第三章第三章 水泥水泥 目目 录录 3 3. .1 1 硅酸盐水泥硅酸盐水泥 3 3.2 .2 掺混合材料的硅酸盐水

33、泥掺混合材料的硅酸盐水泥 3 3.3 .3 材料的耐久性材料的耐久性 其他种类水泥其他种类水泥 3.43.4水泥的选用、验收、储存及保管水泥的选用、验收、储存及保管 水泥呈粉末状，加水拌合成为 塑性浆体，能够胶结砂、石等粒或 块状材料并能在空气和水中凝结硬 化，保持和发展强度的无机水硬性 胶凝材料。 水泥的品种繁多 按其矿物组成，可分为硅酸盐水泥、铝 酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水 泥、氟铝酸盐水泥。 按用途和性能分类，有通用水泥、专用 水泥、特性水泥三大类。 3.1硅酸盐水泥 硅酸盐水泥是以硅酸盐水泥孰料 和适量石膏及规定的混合材料制 成的水硬性胶凝材料。 按混合材料的品种和掺量分为：

34、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿 渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、 粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水 泥。 3.1.1硅酸盐水泥定义 定义： 根据现行国家标准的规定，凡由 硅酸盐水泥熟料、0%-5%的石灰 石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨 细制成的水硬性胶凝材料，称为 硅酸盐水泥(国外统称为波特兰水 泥)。 根据是否掺入混合材料将硅酸盐水 泥分为两种类型，不掺混合材料的 称为型硅酸盐水泥，代号P ； 掺入不超过水泥质量的5%的混合材 料的称为型硅酸盐水泥，代号 P 。 3.1.2硅酸盐水泥的生产过程 生产硅酸盐水泥的过程可简单概括为“两磨 一烧”，具体步骤是：先把几种原材料按适 当比例配合后磨细成生料

35、，然后将制得的生 料入窑煅烧成水泥孰料，再把煅烧好的孰料 和适量石膏（也可掺加混合材料）共同磨细， 即得P 型硅酸盐水泥（或P 型硅酸盐水 泥）。 3.1.3硅酸盐水泥熟料矿物组成、特性 硅酸盐水泥孰料的主要矿物组成是： 硅酸三钙（3CaO SiO2），简写为C3S ； 硅酸二钙（2CaO SiO2）,简写为C2S; 铝酸三钙（3CaO Al2O3），简写为C3A; 铁铝酸四钙（4CaO Al2O3 Fe2O3）,简写为 C4AF。 硅酸盐水泥熟料矿物的特性 矿物名称矿物名称 含量含量% 水化学反应水化学反应 速率速率 水化放热量水化放热量 强度强度 耐腐蚀性耐腐蚀性 3CaO SiO2 37

36、-60 快 大 高 差 2CaO SiO2 15-37 慢 小 早期低后期 高 好 3CaO Al2O3 7-15 最快 最大 低 最差 4CaO Al2O3 Fe2O3 10-18 快 中 低 中 3.1.4硅酸盐水泥水化与凝结硬化 1.硅酸盐水泥的水化 水泥加水后，熟料矿物开始与水发生水化反 应，生成各种水化物，并放出一定的热量。 水泥具有许多优良的性能，主要是水泥熟料 中主要矿物水化作用的结果。 2（3CaO SiO2）+ 6H2O=3CaO 2SiO2 3H2O + 3Ca(OH)2 硅酸三钙 水化硅酸钙 氢氧化钙 2（3CaO SiO2）+ 4H2O=3CaO 2SiO2 3H2O

37、+ Ca(OH)2 硅酸二钙 3CaO Al2O3+ 6H2O=3CaO Al2O3 6H2O 铝酸三钙 水化铝酸三钙 4CaO Al2O3 Fe2O3+ 7H2O=3CaO Al2O3 6H2O + CaO Fe2O3 H2O 铁铝酸四钙 水化铁酸一钙 2.硅酸盐水泥的凝结硬化 水泥加水拌合后形成可塑性的水泥浆，随着 水化反应的进行，水泥浆体逐渐变稠失去可 塑性，这一过程为水泥的凝结；随着水化反 应的继续进行，失去可塑性的水泥浆逐渐产 生强度并发展成为坚强的水泥石，这一过程 称为水泥的硬化。 3.影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素 水泥的凝结硬化过程，也就是水泥 强度的发展过程。为了正确使用水 泥

38、，并在生产中采取有效措施改善 水泥的性能，必须了解影响水泥凝 结硬化的因素。 影响水泥凝结硬化的因素主要有如下几点。 水泥的熟料矿物组成 水泥细度 水泥浆的水灰比 环境的温度和湿度 龄期 石膏掺量 3.1.5硅酸盐水泥的技术性质 根据国家标准通用硅酸盐水泥（GB175- 2007）规定，对水泥的技术性质要求作了如 下规定。 细度 水泥的细度是指水泥颗粒的粗细程度。 凝结时间 水泥的凝结时间分为初凝时间和终凝时间。 标准稠度及标准稠度用水量 在进行水泥的凝结时间、体积安定性等测定 时，为了使所测的结果有可比性，要求采用 标准稠度水泥净浆来测定。 体积安定性 水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中

39、 体积变化的均匀性。 强度及强度等级 强度是水泥力学性质的一项重要技术指标， 是确定水泥强度等级的依据。 水化热 水化热是指水泥在水化过程中放出的热量。 密度和堆积密度 硅酸盐水泥的密度一般在3.13.2g/cm3。硅 酸盐水泥的堆积密度除与矿物组成和细度有 关外，主要取决于水泥堆积时的紧密程度， 疏松堆积时约为9001300kg/m3。 3.1.6水泥石的腐蚀和防止措施 一般情况下，硬化后的水泥石具有 较好的耐久性，但当水泥石长时间 处于侵蚀性介质中，如流动的淡水、 酸性或盐类溶液、强碱等，使水泥 石的结构变得疏松，强度下降甚至 全部溃散，这种现象称为水泥石的 腐蚀。 水泥石的腐蚀主要有以下

40、四种类型。 软水侵蚀 工业冷凝水、雪水、雨水、蒸馏水及含碳量 较少的河水与湖水等均属于软水。 酸类侵蚀 溶解于水中的酸类和盐类可以与水泥石中的 氢氧化钙发生置换反应，生成易溶性盐或无 胶结能力的物质，使水泥石的结构被破坏。 盐类侵蚀 （1）硫酸盐侵蚀 （2）镁盐侵蚀 强碱侵蚀 碱类溶液如浓度不大时一般是无害的，但铝 酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱（如氢 氧化钙）作用时也会被破坏。 水泥石腐蚀的防止措施 （1）根据侵蚀环境特点，合理选用水泥品种 （2）提高水泥石的密实度，降低孔隙率 （3）加做保护层 3.1.7 硅酸盐水泥的特性和应用 1.快凝快硬高强 2.抗冻性好 3.干缩小和耐磨性好 4.

41、 水化热大 5.耐腐蚀性差 6.耐热性差 7.抗碳化性好 3.2掺混合材料的硅酸盐水泥 凡在硅酸盐水泥熟料中，掺入一定数量混合 材料和适量石膏共同磨细制成的水泥，均属 掺混合材料的硅酸盐水泥，掺混合材料的目 的是为了调节水泥强度等级，改善水泥的性 能，增加水泥的品种，扩大水泥的使用范围， 降低水泥的成本，提高产量并且充分利用工 业废料。 3.2.1混合材料 混合材料是指在磨制水泥时 加入的各种矿物材料。 混合材料分为活性混合材 料和非活性混合材料两种。 1.活性混合材料 活性混合材料是指能于水泥熟料的水化产物 Ca(OH)2等发生化学反应，并形成水硬性胶 凝材料的矿物质材料。水泥中掺有活性混合

42、 材料时，可影响水泥的早期强度的发展，但 后期强度的发展潜力大。 常用的活性混合材料有以下几种 （1）粒化高炉矿渣 （2）火山灰质混合材料 （3）粉煤灰混合材料 2.非活性混合材料 在水泥中主要起填充作用而又不参与水泥 水化反应的矿物材料称为非活性混合材料。 常用的品种有：磨细石英砂、石灰石、黏 土等。 非活性混合材料的主要作用调节水泥强度 等级、增加水泥产量、降低水化热等。 3.2.2普通硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥的定义是： 凡由硅酸盐水泥熟料、6%-15% 的混合材料、适量石膏磨细制成 的水硬性胶凝材料，称为普通硅 酸盐水泥（简称普通水泥），代 号为P O。 3.2.3矿渣、粉煤灰、火山灰

43、水泥 矿渣硅酸盐水泥定义是：凡由硅酸盐水泥熟 料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水 硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿 渣水泥），代号P S。 特点： 矿渣硅酸盐水泥耐热性更好 火山灰硅酸盐水泥定义是：凡由硅酸盐水泥 熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制 成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水 泥（简称火山灰水泥），代号P P。 特点： 火山灰质硅酸盐水泥抗渗性好 粉煤灰硅酸盐水泥定义是：凡由硅酸盐水泥 熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性 胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤 灰水泥），代号P F。 特点： 粉煤灰硅酸盐水泥干缩性较小，抗裂性高 3.2.4复合硅酸盐水泥 凡由硅酸

44、盐水泥熟料、两种或两种以上的混 合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材 料，称为复合硅酸盐水泥（简称复合水泥）， 代号P C,水泥中混合材料总掺量按质量百分 比计大于15%但不超过50%。 3.3其他种类水泥 其它水泥主要包括： 快硬硅酸盐水泥、 铝酸盐水泥（高铝水泥）、 白色硅酸盐水泥、 中热低热水泥和道路水泥。 3.3.1快硬水泥 定义： 凡是有硅酸盐水泥熟料和适量石膏共同磨细 制成的，以3d抗压强度表示标号的水硬性胶 凝材料称为快硬硅酸盐水泥（简称快硬水 泥）。 特点及应用： 快硬硅酸盐水泥的早期强度增长快， 水化热高且集中。快硬硅酸盐水泥 适用于早期强度要求高的工程、紧 急抢修的工程和

45、冬季施工的工程， 但不宜用于大体积混凝土工程。 3.3.2白色水泥 定义： 白色硅酸盐水泥是以铁含量少的硅酸盐水泥 熟料、适量石膏及混合材料磨细所得的水硬 性胶凝材料，称为白色硅酸盐水泥，简称白 色水泥，代号P W。 特点及应用： 由白色硅酸盐水泥熟料、适量石膏和耐碱矿 物颜料共同磨细，可制成彩色硅酸盐水泥。 白色和彩色硅酸盐水泥，主要用于各种装饰 混凝土和装饰砂浆，如水磨石。水刷石、人 造大理石、干粘石，也配置彩色水泥浆用于 建筑物的墙面、柱面、天棚等处的粉刷。 3.3.3中热、低热水泥 中热硅酸盐水泥，简称中热水泥， 是以适当成分的硅酸盐水泥熟料， 加入适量的石膏，经磨细制成的具 有中水化

46、热的水硬性胶凝材料，代 号P MH。 低热矿渣硅酸盐水泥，简称低热矿渣水泥， 加入矿渣、适量石膏，经磨细制成的具有 低水化热的水硬性胶凝材料，代号P SLH。 低热硅酸盐水泥，简称低热水泥，是以适 当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量的石 膏，经磨细制成的具有低水化热的水硬性 胶凝材料，代号P LH。 技术要求如下： 1.熟料中的C3A和C3S含量 2.游离CaO、MgO、SO3含量 3.细度、凝结时间 4.强度 5.水化热 中低热水泥及低热矿渣水泥各龄期强度值 品种品种 强度等级强度等级 抗压强度抗压强度/MPa 抗折强度抗折强度/MPa 3d 7d 28d 3d 7d 28d 中热水泥 42.5 12.0 22.0 42.5 3.0 4.5 6.5 低热水泥 42.5 13.0 42.5 3.5 6.5 低热矿渣水泥 32.5 12.0 32.5 3.0 5.5