建筑材料基础知识(归纳)

第二章：气硬性无机胶凝材料经过自身的一系列物理、化学作用，能由液体、固体（或半固体泥膏状）变成坚硬的固体，并能把松散物质粘结成整体的材料称为胶凝材料。

按其化学组分可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料。

无机胶凝材料又分为气硬性胶凝材料（只能在空气中保持并继续发展其强度）、水硬性胶凝材料（既能在空气中更能在水中硬化并保持和继续发展其强度）。

建筑石膏的技术性质：1、凝结硬化速度快；2、硬化时体积略膨胀；3、硬化后表观密度与强度略下降；4、防火性能良好；5、有一定的调温、调湿作用；6、耐水性、抗冻性和耐热性较差；7、有严格的储存及保质期；8、技术标准。

石膏的耐水性较差，为了改善其板材的耐水性能，可掺入水泥、粒化高炉矿渣、石灰、粉煤灰或有机防水剂，也可同时在石膏表面采用奶水护面纸或防水高分子材料面层，它可用于厨房、卫生间等潮湿的场合，扩大了其应用范围。

石灰——主要原料是以碳酸钙为主要成分的天然岩石。

过火石灰——温度过高、时间过长，经陈伏后可以使用。

欠火石灰——温度过低、时间不够，不能使用。

石灰的技术性质：可塑性和保水性、硬化及其硬化后的特性、存储与运输、技术标准。

氯化镁的用量要严格控制，氯化镁用量过多，将使浆体凝结硬化过快，收缩过大，甚至产生裂缝；用量过少，硬化太慢，而且强度也将降低。

第三章：水泥硅酸盐水泥基本组成：1、熟料——决定水泥的性能，优质熟料应该具有合适的矿物组成和良好的岩相结构。

硅酸三钙（水化热较高）、硅酸二钙（凝结硬化缓慢，早期强度低水化热较小）、铝酸三钙（水化迅速，放热多，凝结速度快，抗硫酸盐性能差）、铁铝酸四钙（抗折强度高）。

水泥中石膏的掺量以水泥中SO3含量作为控制指标，石膏掺量过少，不能合适地调节水泥正常的凝结时间，但掺量过多，可能导致水泥体积安定性不良。

硅酸盐水泥品质要求：1、凝结时间：凝结时间分初凝和终凝，初凝为水泥加水拌和始至标准稠度净浆开始失去可塑性所经历的时间；终凝则为浆体完全失去可塑性并开始产生强度所经历的时间。

一般要求混凝土搅拌、运输、浇捣应在初凝之前完成，因此水泥初凝时间不宜过短，当施工完毕，则要求尽快硬化并具有强度，故终凝时间不宜过长。

一般掺混合材的水泥凝结时间较缓慢，凝结时间随水灰比增加而延长，因此混凝土和砂浆的实际凝结时间往往比用标准稠度净浆所测得的要长得多。

2、强度——评价水泥质量的重要指标。

确定水泥强度一方面可以确定水泥的强度等级以评定和对比水泥的质量，另一方面可以作为设计混凝土和砂浆配合比时的强度依据。

3、体积安定性：体积安定性不良是指已硬化水泥石产生不均匀的体积变化现象，它会使构件产生膨胀裂缝，降低建筑物的质量。

4、细度：水泥的细度对水泥安定性、需水量、凝结时间及强度有较大的影响。

水泥颗粒粒径越小，与水其反应的表面积越大，水化较快，其早期强度和后期强度都较高，但粉磨能耗增大，因此应控制水泥在合理的细度范围内。

5、水化热——与水泥的矿物组成、水泥细度、混合材种类和数量有关；6、水泥化学品质指标——不溶物、烧失量、氧化镁、三氧化硫、碱含量、氯离子含量；7、抗蚀性——淡水、酸与酸性水、硫酸盐、含碱溶液。

废品——MgO、SO3、初凝时间、安定性中任一项不符合标准；不合格品——细度、终凝时间中任一项不符合标准或混合材料掺加量超过最大限度和强度低于商品强度等级指标时或包装中标志品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的。

防止水泥受腐蚀的措施：1、根据腐蚀环境特点合理选用水泥品种；2、提高水泥石的密实度；3、敷设耐蚀保护层，通常采用耐酸石料、耐酸陶瓷、玻璃、塑料或沥青等。

活性混合材——混合材磨细后石灰和石膏拌合，加水后既能在水中又能在空气中硬化的称为活性混合材。

常用的有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材、粉煤灰。

1、普通硅酸盐水泥（性能特点）——凡由硅酸盐水泥熟料、少量混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝，称为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥。

由于其混合材掺量不多，与硅酸盐水泥相比，其性能变化不大，故这种水泥被广泛应用于混凝土和钢筋混凝土工程。

2、矿渣硅酸盐水泥（性能特点）——简称矿渣水泥，由硅酸盐水泥熟料、矿渣和适量石膏共同磨细而成。

矿渣水泥中熟料含量比硅酸盐水泥少许多，而且混合材在常温下水化反应比较缓慢，因此凝结硬化较慢。

其硬化过程对环境的温湿度条件较为敏感。

矿渣水泥石中氢氧化钙较少，水化产物碱度低，抗碳化能力较差，但抗淡水、海水和硫酸盐侵蚀能力较强，宜用于水工和海港工程。

矿渣水泥具有一定的耐热性，可用于耐热混凝土工程。

3、火山灰质硅酸盐水泥（性能特点）——由硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材料和适量石膏组成。

早期发展慢，后期发展快，养护温度对其强度发展影响显著，环境温度低，硬化显著变慢，不宜用于冬季施工，采用蒸汽养护或湿热处理时硬化加速。

4、粉煤灰硅酸盐水泥（性能特点）——由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰混合材料和适量石膏组成。

不易水化，水化硬化较慢，早期强度较低，后期强度较高。

粉煤灰水泥的需水量小，配制成的混凝土和易性好，因此该水泥干缩性小，抗裂性较好。

粉煤灰水泥抗硫酸盐侵蚀能力较强，抗谈话能力差，抗冻性较差。

第四章：混凝土由胶凝材料将粗、细骨料胶结而成的固体材料称为混凝土。

按其表观密度的大小可分为重混凝土、普通混凝土、轻混凝土。

普通混凝土：以水泥为胶结材料，以天然砂、石灰骨料加水拌合，经过浇筑成型、凝结硬化形成的固体材料。

为改善其性能，还可加入各种外加剂和掺合料。

碱集料反应：——（简称AAR）是指混凝土原材料中的碱性物质与活性成分发生化学反应, 生成膨胀物质（或吸水膨胀物质）而引起混凝十产生内部自膨胀应力而开裂的现象。

碱活性——砂、石中含有活性氧化硅或含有粘土的白云石质石灰石，在一定的条件下会与水泥中的碱发生碱- 骨料反应产生膨胀并导致混凝土开裂，因此，当用于重要工程或对砂、石有怀疑时，须按标准规定，采用化学法或长度法对砂、石进行碱活性检验。

级配——砂、石的级配是指砂、石中不同粒径颗粒的分布情况。

连续级配——指用一套规定筛孔尺寸的标准筛对某一矿质混合料进行筛分析时，所得到的级配曲线是一顺滑的曲线，具有连续线，相邻粒级的粒料之间有一定的比例关系，这种由大到小，各粒级颗粒均有，并按质量比例搭配组成的矿质混合料，称为连续级配混合料。

连续级配粗集料配置的砼拌和物具有良好的工作性，不易产生离析，经适当振捣，可获得密实的砼体，适合任何流动性的砼，尤其大流动性砼。

间断级配——是在连续级配中剔除一个（或几个）粒级，形成形成一种级配不连续的矿质混合料，这中矿质混合料所具有的级配称为间断级配，即筛分曲线出现水平段。

混凝土用水的基本质量要求是：不影响混凝土的凝结和硬化，无损于混凝土强度发展及耐久性；不加快钢筋锈蚀，不引起预应力钢筋脆断，不污染混凝土表面。

凡能饮用的水和清洁的天然水，都可用于混凝土拌制和养护，海水不得拌制钢筋混凝土、预应力混凝土及有饰面要求的混凝土。

外加剂：普通减水剂——在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。

早强剂——加速混凝土早期强度发展的外加剂。

缓凝剂——延长混凝土凝结时间的外加剂。

促凝剂——能缩短拌合物凝结时间的外加剂。

引气剂——在混凝土搅拌过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡且能保留在硬化混凝土中的外加剂。

高效减水剂——在混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少拌合用水量的外加剂。

早强减水剂——兼有早强和减水功能的外加剂。

防水剂——能提高水泥砂浆、混凝土抗渗性能的外加剂。

加气剂——混凝土制备过程中因发生化学反应放出气体，使硬化混凝土中有大量均匀分布气孔的外加剂。

常用外加剂的组成与特性：减水剂：减水剂可降低达到一定坍落度所需的水量，即减少了混凝土需水量。

减水剂可用以增加坍落度而不需增加水泥和水的用量，使困难的浇注变得方便。

减水剂的种类：木质素系减水剂、多环芳香族磺酸盐系减水剂、水溶性树脂系减水剂、聚羧酸类减水剂。

减水剂的技术经济效益：1）工作性、水泥用量不变，可以减少用水量，提高混凝土的强度；2）用水量、水泥用量不变，可以增大混凝土的流变性；3）工作性、强度不变，可以节约水泥用量。

混凝土的性能：一、新拌混凝土的性能：1、和易性——也称工作性，是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇注、振捣）并获得质量均匀、成型密实的性能。

包括流动性、粘聚性、保水性。

通常是测定混凝土拌合物的流动性，辅以其他方法或直观观察评定混凝土拌合物的粘聚性和保水性，然后综合评定混凝土拌合物的和易性。

测定流动性最常用的方法是坍落度和维勃稠度试验方法。

根据坍落度的不同，可以将混凝土拌合物分为：干硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、大流动性混凝土。

对于干硬性混凝土拌合物通常采用维勃稠度仪测定其维勃稠度。

影响和易性的主要因素有：1）混凝土拌合物单位用水量；2）水泥浆的数量；3）水灰比；4）砂率——是指细骨料含量（重量）占骨料总量的百分数，一方面起着润滑作用，可增大流动性，另一方面砂率增大超过一定范围后，由于表面积增大，需润湿表面的水分增多，流动性反而降低。

5）组成材料特性——水泥、骨料；6）外加剂；7）温度和时间——混凝土拌合物的流动性随温度的升高而降低。

二、硬化混凝土的性能：1、混凝土的抗压强度——以边长为150mm的立方体试件在标准条件下养护至28d 龄期，在一定条件下加压至破坏，以试件单位面积承受的压力作为混凝土的抗压强度。

试件尺寸越小，测得的抗压强度值越大。

混凝土的抗压强度常用来作为评定混凝土质量的指标，原因在于：抗压强度比其他强度大得多，结构物常以抗压强度为主要参数进行设计；抗压强度与其他强度有较好的相关性，只要获得了抗压强度值，就可推测其他强度特性；抗压强度试验方法比其他强度试验方法简单。

1）水泥强度等级和水灰比（影响混凝土抗压强度最主要的因素）；2）骨料；3）龄期——强度随龄期的增加而增长；4）养护。

混凝土中的碱骨料反应：包括碱- 硅酸反应和碱-碳酸盐反应。

前者指混凝土中含有活性氧化硅的骨料与所用水泥或其他材料中的碱发生反应，形成复杂的碱- 硅酸凝胶，此凝胶可以吸水肿胀，并可能导致混凝土胀裂。

碱- 碳酸盐反应指混凝土中含有碳酸盐岩石——主要是含有粘土的白云石质石灰石与所用水泥或其他材料中的碱发生反白云石化反应，引起膨胀，也有可能导致混凝土胀裂。

高强度混凝土：措施：高强度水泥、优质集料、较低水灰比、高效外加剂。

问题：砼强度越高，脆性越大，增加了砼的不安全性，水泥用量随之增大，说所徐变也相应增大，使高强砼在桥梁和建筑中的应用产生一定的难度和限制。

优点：使用寿命长、较高的体积稳定性、良好的施工性质、一定的强度和密实性第五章：建筑砂浆砂浆是由胶凝材料、细骨料、功能性添加组分以及水按一定比例配制而成的建筑材料。

砂浆按其所用胶凝材料的不同可分为水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆。