市政、公路常用材料知识

常用材料知识柴油：柴油（Diesel OIL）又称油渣，是石油提炼后的一种油质的产物。

它由不同的碳氢化合物混合组成。

颜色由淡黄色到深红色。

它的主要成分是含9到18个碳原子的链烷、环烷或芳烃。

它的化学和物理特性位于汽油和重油之间，沸点在170℃至390℃间，比重为0.82~0.845kg/l。

热值为3.3*10^7J/L 沸点范围和黏度介于煤油与润滑油之间的液态石油馏分。

易燃易挥发，不溶于水，易溶于醇和其他有机溶剂。

是组分复杂的混合物，沸点范围十六烷值，有180℃∼370℃和350℃∼410℃两类。

由原油、页岩油等经直馏或裂化等过程制得。

根据原油性质的不同，有石蜡基柴油、环烷基柴油、环烷-芳烃基柴油等。

根据密度的不同，对石油及其加工产品，习惯上对沸点或沸点范围低的称为轻，相反成为重。

一般分为轻柴油和重柴油。

石蜡基柴油也用作裂解制乙烯、丙烯的原料，还可作吸收油等。

商品柴油按凝固点分级，如0、 -10 、-20 等，表示低使用温度，柴油广泛用于大型车辆、船舰、发电机等。

主要用作柴油机的液体燃料，由于高速柴油机（汽车用）比汽油机省油，柴油需求量增长速度大于汽油。

柴油具有低能耗、低污染的环保特性，所以一些小型汽车甚至高性能汽车也改用柴油，但由于中国柴油质量低劣，国外运转正常的柴油汽车进口到国内可能会频出故障甚至事故。

水泥水泥是一种水硬性的胶结材料，水泥与水混合后，成为塑性浆体，在空气中硬化，初凝后的水泥也能在水中继续硬化，并能将散状的砂，石骨料胶结在一起。

普通水泥相对密度为：3—3.15,容重为了1000—1600Kg/M3。

凝结时间的长短对施工有重要意义，水泥从加水调制到开始凝结所需的时间称为初凝时间，此时水泥塑性开始大大降低，水泥从加水到凝结完毕称为终凝时间，此时开始具有强度。

水泥标号是用国家标准强度标定方法测得水泥制品28天时的抗议压强度，此数据作为该水泥的标号。

若测得的数介于两个标号之内，则定低一级为该水泥的标号，水泥在不同时间所到达的强度，在施工和使用中具有重要意义。

国家于2001年4月对水泥的标号制定新的标准。

通用水泥新标准是：GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》、GB12958-1999《复合硅酸盐水泥》。

六大水泥标准实行以MPa表示的强度等级,如32.5、32.5R、42.5、42.5R等,使强度等级的数值与水泥28天抗压强度指标的最低值相同。

新标准还统一规划了我国水泥的强度等级,硅酸盐水泥分3个强度等级6个类型,即42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。

其他五大水泥也分3个等级6个类型,即32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。

国家建材局经测试，得出新水泥标准的强度等级与老水泥标准的水泥标号之间存在如下表中对等关系：GB175-92 ，GB175-1999 ；725(R) 62.5(R) ；625(R) 52.5(R) ；525(R) 42.5(R) ；425(R) 32.5(R)。

水泥的体积稳定性简称安定性，即水泥在硬化过程中体积收缩的均匀性。

水泥中如果所含氧化物，三氧化硫，游离石灰超过标准规定数量，则会引起水泥制品的结构产生不均匀的变化甚至变形。

水泥在与水作用后会放出热量，在水硬化的过程中，放热也不断，这种热量称为放化热。

在使用水泥品种时要考虑该水泥的这些性能是否适合所用场合，或该水泥产品的这些性能是否达到标准要求。

根据不同的用途水泥可以分为以下几类：（一）硅酸盐水泥硅酸盐水泥泛指以硅酸钙为主要成分的水泥，可称熟料水泥。

是使用最广的水泥品种之一。

【用途】：一般适用于配制高标号混凝土，外张预应力制品，石棉制品，道路和低温下施工的工装程，不经过专门的检验，一般不用于体积混凝土和地下工程。

【规格】：1、品质指标a、MgO含量不得超过5%，SO3的含量不得超过3.5%。

b、细度0.080毫米方孔筛筛余不得超过程12%。

C、凝结时间，初凝时间不早于45分钟，终凝时间不迟于是12小时。

d、安定性，水煮法检验必须合格。

2、特性a、优点：早期强度高，凝结硬化快，抗冻性能好。

b、缺点：水化热较高，抗水性能较差，耐酸碱和硫酸盐的化学侵蚀性较差。

【包装】：可以散装或袋装。

纸袋包装每袋净重大成果50+1Kg，包装纸袋应符合JG59-63＜水泥包装用纸袋的规定＞。

纸袋上须清楚表明：工厂名称，水泥品种，标号、重量、包装年、月、日和编号。

【运输和贮存】水泥在运输和贮存时不得受潮和混入杂物，不同品种标号的水泥应分别贮存，不得混杂。

（二）普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥简称普通水泥，它是硅酸盐水泥磨细过程中掺入少量混合材料制成，因此，此性能同普通硅酸盐水泥无根本区别，但有所不同。

用途：无特殊要求的工程都可使用，是我国当前用于工程的主要水泥品种之一。

规格：1、品质指标（1） MgO的含量不得超过不去5%，SO3的含量不提超过去3%，（2）细度：0.080毫米方孔筛筛余不得超过12%,(3)初凝时间不早于心不忍45分钟,终凝时间不迟（三）矿渣、煤灰、粉煤灰硅酸盐水泥此三种水泥属硅酸盐系列水泥，因而其用途一般与普通水泥相似，但又有各自的特点。

由于掺量（矿渣、煤灰、粉煤灰）变化范围较大，尤其是煤灰种类多，结构差别很大，所以在使用某一种水泥时，最好能了解其中混合材料的种类和掺量。

以掌握其基本的物理性能。

用其所长，避其所短。

【用途】：矿渣硅酸盐水泥可代替硅酸盐水泥广泛使用于地面及地下建筑物，制造各种混凝）土和钢筋混凝土构件。

也可用于水上及海上建筑以及大体积混凝土工程，同时在一般受热（如轧钢，锻造，热处理，铸造等）工程和蒸汽养护构件中优先采用。

矿渣硅酸盐水泥不宜用于需要早强和受冻融循环，干湿交替的工程。

粉煤灰硅酸盐水泥可用于一般工业民用建筑中，尤其适用于大体积混凝土和地下工程，以及水上混凝土，海港工程。

煤灰、粉煤灰硅酸盐水泥的早期强度比矿渣硅酸盐水泥要显得低些。

然而标准中允许部分混合替代，即为双掺，因而对其性能又有了一定改善。

煤灰硅酸盐水泥适用地下，水下工程和大体积混凝土工程，而不宜用于冻融和干湿交替的部分。

砂、石子、石灰、粉煤灰砂普通砂是由自然作用而形成的。

它是由坚硬的天然岩经自然风化逐渐形成疏散颗粒直径在5毫米以下的混合物。

按其产源不同，天然砂可分为砂、海砂、河砂和山砂。

一般容重为1500Kg/M3。

用途：主要用作细填料同胶凝材料（包括水泥、石灰、石膏）等配制成砂浆，用于一般工业和民用建筑。

以及其它构造物中的混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土，砂垫层，砂柱等。

规格：按其细度模数（MX）则可分为粗砂（MX为3.7-3.1）、中砂（MX为3.0-2.3）细砂（MX 为砂，含泥量可酌情放宽。

有害物质：三氧化硫（SO3）含量不得超过1%（以重量计），煤屑、云母等不得超过0.5%。

砂的颗粒度坚硬洁净。

石子石子是碎石与卵石的统称。

由天然岩石或卵石经破碎，分筛而得。

粒径大于5毫米的岩石颗粒，称为碎石或卵石。

碎石的颗粒形状对混凝土的质量影响甚为重要，最好的颗粒形状是接近方形的小立方体石块，片状或针形都不宜用以拌制高标号的混凝土。

一般容重为1500Kg/m3。

碎石根据级配情况可分为连续级配和单粒级配（断续级配）两种。

用途：以连续级配为例（1）5—15毫米，用于浇拘捣空心楼板，层面板，楼地面找平，阴沟，灌缝等。

（2）5—25毫米，用于浇捣天沟，栏杆，雨缝，梁，屋架等，以及高层建筑的泵送混凝土。

（3）5—40毫米，用于浇捣基础，地平，柱，板，梁架等混凝土。

（4）5—70毫米，用于大型基础，地平，垫层。

规格：常用的连续级配碎石的规格为5-15毫米、5-25毫米、5-40毫米、5-70毫米；单粒级配的规格为：13-25毫米、25-38毫米、40-70毫米等。

指数：（1石灰石灰分气硬性和水硬性石灰两种。

建筑上习惯所说的石灰，系指气硬性而言，它是用含有碳酸钙（CaCO3）较多的石灰石经营活动800-1000度高温煅烧而成的气硬凝胶材料，一般优质堆放石灰的容重为800-1000Kg/m3，车船运输的根据路况，路途的远近一般容重为1000-1150Kg/m3，视密实度而定。

1、生石灰（即块灰）由含碳酸钙较多的石灰石经高温煅烧而成的气硬性胶凝材料，其主要成份为氧化钙及气化镁，生石灰一般为白色或黄色块状。

生石灰按化学成分分类：生石灰中氧化镁含量小于等于5%为钙质石灰，大于5%为镁质石灰。

消石灰中氧化镁含量小于等于4%为钙质石灰，大于4%为镁质石灰。

2、生石灰粉（即石灰精）将块状石灰碾碎磨细所得的成品称为生石灰粉。

它具有快干，强度大，不膨胀等特点。

用途：便于冬季施工，适于水下浇筑，可代替低标号的水泥和石膏粉。

3、熟石灰（即水泥石灰或消石灰）将生石灰块灰淋以适量水，经过熟化作用所得的粉末材料为熟石灰，也称为水化石灰或消石灰，生石灰在空气中吸湿气化而主生粉末，这些粉末也是熟石灰。

所谓气化，是指生石灰吸收空气中的水份变为熟石灰而言。

熟石灰与空气中的粉末愈多，质量愈次。

一般生石灰主品如三七灰或二八灰，其区别即前者含三成粉末，七成块灰，后者含二成粉末，八成块灰。

石灰的体积与质量的换算粉煤灰粉煤灰是一种工业废料，主要用于水泥，陶粒等制造及路基结构层的使用。

一般容重为930-1000Kg/m3，含水率<等于心不甘30%，含泥率<2%。

石油沥青和煤沥青石油沥青是天然原油加工后的重要产品，系为有机化合物的混合物。

用途：石油沥青分下列四种：1、道路石油沥青作为道路工程，屋面工程的粘结各级制造防水纸，绝缘材料之用。

2、建筑石油沥青作为建筑工程及其他工程的防水，防潮，防腐蚀材料，胶结合材料和涂料，亦可用天制造油毡和绝缘材料。

3、普通石油沥青适用于道路，建筑工程及制造油毡，油纸等防水材料之用。

4、专用石油沥青有三个牌号：一号适用于电缆的防潮，防腐或包于电缆外部代替钢管使用，二号适用于电器绝缘填充材料；三号适用于配制油冻。

性能与规格石油沥青在常温下呈液体，固体，半固体三种形态，具有树脂特征，韧性较好，略有弹性。

其颜色呈棕褐色至黑色，能溶于二硫化碳，四氯化碳，苯等有机溶剂，燃烧时火焰呈无色，略带有松香味或石油味，无刺激性臭味。

温度敏感性较小，大气稳定性较高，耐风化，并具有良好的耐水性和粘合性，但抗腐蚀性较差，其种类标号性能指标见下页表：煤沥青又称煤焦沥青或柏油，是炼制焦碳或制造煤气的副产品。

用途：用于地下工程及作为防腐材料之用。

石油沥青的种类及标号、质量指标2、专用石油沥青的标号，是按其用途划分的。

3、普通石油沥青的标号是按其性质及用途划分的。

4、所有标号均为新标号。

性能与用途：煤沥青的化学成分，性质和石油沥青大致相同，但其质量、性能却不如石油沥青，韧性较差，温度敏感性较大，冬季易脆裂，夏季易软化，耐候性、耐老化性较差。