土木工程材料 第五章 混凝土2
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土木工程材料混凝土用集料
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第五章 混凝土用集料
粗细评定砂的粗细程度用细度模数表示，即： 注意：筛分析试验应采用两个试样平行试验。细度模数取两次试验结果的算术平均值，精确至0.1；如两次试验的细度模数之差超过0.20时，须重新试验。 µf越大，表示砂越粗。普通混凝用砂按细度模数不同分为四级，即： 粗砂：µf=3.7～3.1 中砂：µf=3.0～2.3 细砂：µf=2.2～1.6 特细砂：µf=1.5～0.7
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第五章 混凝土用集料
（三）砂的颗粒级配和粗细程度的评定砂的颗粒级配和粗细程度常用筛分析的方法进行测定。用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细程度。1.筛分析的方法：1）主要工具：即一套孔径尺寸为9.5 mm、4.75 mm、2.36 mm，1.18 mm，0.60 mm，0.30mm、0.15 mm的标准筛(方孔筛)。
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第五章 混凝土用集料
（四）人工砂有害物质含量当采用机制砂（不宜采用砂岩轧制机制砂）、混合砂拌制强度等级低于C30的混时，其颗粒级配在Ⅰ、Ⅱ区内中150μm筛孔的累计筛余可酌情放宽5%～10%， 有害物质含量应符合表5-3的规定。
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第五章 混凝土用集料
第五章 混凝土用集料
三、砂的颗粒级配及粗细程度（一）砂的颗粒级配 定义：是指砂中大小不同的颗粒混合后相互搭配的情况。如图5-2所示：
（二）砂的粗细程度 定义：砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合后总体的粗细程度。
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第五章 混凝土用集料
砂的选择原则 在条件允许的情况下，宜尽量选择颗粒级配良好的较粗的砂，以达到减小孔隙率和总表面积，节省水泥用量，降低造价的目的。
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土木工程材料5-第五章 建筑砂浆
一、建筑砂浆基本组成
1.胶凝材料
• 常用胶凝材料：水泥（普通水泥、矿渣水泥、
火山灰水泥等）
水泥标号宜为砂浆强度等级的4~5倍，一般不 大于32.5。 • 其他胶凝材料：石灰、石膏、水玻璃、合成树 脂、粘土等
Civil Engineering Materials
4
2.砂
应符合混凝土用砂的技术要求，最大粒 径有所要求： ① 毛石砌体：粗砂，Dmax<1/4～1/5砂浆层 厚度 ② 砖砌体：中砂，Dmax≯2.5mm ③ 抹面和勾缝：细砂，Dmax≯1.2mm ☞ 砂应满足《建筑用砂》GB/T14684-2001 中含泥量、有害杂质含量等相应的要求。
11
• 影响因素：基本同混凝土 如：①用水量； ②胶凝材种类、用量； ③细骨料种类、级配、粗细等。 • 流动性选择：砌体种类或抹灰层 状况、施 工条件、气候条件
Civil Engineering Materials
12
砂浆流动性选择表（稠度：mm）
砌筑砂浆 砌体种类 砖砌体
普通毛石砌体 振捣毛石砌体 炉渣混凝土砌块 干燥气候 或 多孔砌块 寒冷气候 或 密实砌块
Civil Engineering Materials
2
分类
胶凝材料
水泥砂浆 石灰砂浆 混合砂浆—— 水泥-石灰、水泥-粘
土、石灰-粘土
砂浆
用途
砌筑砂浆 抹面砂浆 特种砂浆 现场拌制砂浆 预拌制砂浆—— 干、湿
生产形式
Civil Engineering Materials
3
第一节 建筑砂浆基本组成与性质
22
（3）若为水泥混合砂浆，计算掺合料用量QD（kg）。
QD QA Qc
QD——1m3砂浆的掺合料用量；石灰膏、粘土膏使用时的稠 度为120±5mm QA——1m3砂浆中水泥和掺合料总量，一般为300~350kg QC——1m3砂浆中水泥用量 当掺合料石灰膏稠度≠120mm时，应乘以换算系数。
1.胶凝材料
• 常用胶凝材料：水泥（普通水泥、矿渣水泥、
火山灰水泥等）
水泥标号宜为砂浆强度等级的4~5倍，一般不 大于32.5。 • 其他胶凝材料：石灰、石膏、水玻璃、合成树 脂、粘土等
Civil Engineering Materials
4
2.砂
应符合混凝土用砂的技术要求，最大粒 径有所要求： ① 毛石砌体：粗砂，Dmax<1/4～1/5砂浆层 厚度 ② 砖砌体：中砂，Dmax≯2.5mm ③ 抹面和勾缝：细砂，Dmax≯1.2mm ☞ 砂应满足《建筑用砂》GB/T14684-2001 中含泥量、有害杂质含量等相应的要求。
11
• 影响因素：基本同混凝土 如：①用水量； ②胶凝材种类、用量； ③细骨料种类、级配、粗细等。 • 流动性选择：砌体种类或抹灰层 状况、施 工条件、气候条件
Civil Engineering Materials
12
砂浆流动性选择表（稠度：mm）
砌筑砂浆 砌体种类 砖砌体
普通毛石砌体 振捣毛石砌体 炉渣混凝土砌块 干燥气候 或 多孔砌块 寒冷气候 或 密实砌块
Civil Engineering Materials
2
分类
胶凝材料
水泥砂浆 石灰砂浆 混合砂浆—— 水泥-石灰、水泥-粘
土、石灰-粘土
砂浆
用途
砌筑砂浆 抹面砂浆 特种砂浆 现场拌制砂浆 预拌制砂浆—— 干、湿
生产形式
Civil Engineering Materials
3
第一节 建筑砂浆基本组成与性质
22
（3）若为水泥混合砂浆，计算掺合料用量QD（kg）。
QD QA Qc
QD——1m3砂浆的掺合料用量；石灰膏、粘土膏使用时的稠 度为120±5mm QA——1m3砂浆中水泥和掺合料总量，一般为300~350kg QC——1m3砂浆中水泥用量 当掺合料石灰膏稠度≠120mm时，应乘以换算系数。
土木工程材料作业试题
土木工程材料作业试题第一章材料的基本性质一、填空题1、材料的吸水性用____表示，吸湿性用____表示。
2、材料耐水性的强弱可以用____表示。
材料耐水性愈好，该值愈____。
3、同种材料的孔隙率愈____，材料的强度愈高；当材料的孔隙率一定时，____愈多，材料的绝热性愈好。
4、当材料的孔隙率增大时，则其密度____，松散密度____，强度____，吸水率____，抗渗性____，抗冻性____。
5、材料作抗压强度试验时，大试件侧得的强度值偏低，而小试件相反，其原因是____和____。
二、单选题1、材料的抗渗性指材料抵抗____渗透的性质A. 水；B. 潮气；C. 压力水；D. 饱和水2、有一块砖重2625g，其含水率为5% ，该湿砖所含水量为____。
A . 131.25g ；B . 129.76g；C. 130.34g；D. 125g3、材料的耐水性指材料____而不破坏，其强度也不显著降低的性质。
A. 长期在湿气作用下；B. 在压力水作用下；C. 长期在饱和水作用下；D. 在水作用下4、颗粒材料的密度为ρ，表观密度为ρ0，堆积密度ρ0 …，则存在下列关系____。
A. ρ＞ρ0＞ρ0 …；B. ρ＞ρ0'＞ρ0C. ρ0＞ρ＞ρ0 …；D. ρ0＞ρ0 '＞ρ5、材料吸水后，将使材料的____提高。
A. 耐久性；B. 强度及导热系数C. 密度；D. 表观密度和导热系数6、通常材料的软化系数为____时。
可以认为是耐水的材料。
A . ＞0.95；B. ＞0.85； C. ＞0.75 ；D. 0.657、含水率为5 ％的砂220kg，则其干燥后的重量是____kg 。
A. 209；B. 209.52 ；C. 210；D. 210.528、材质相同的A，B两种材料，已知表观密度ρ0A＞ρ0B ，则A 材料的保温系数比B材料____。
A. 好；B. 差；C. 差不多；D. 一样9、当某一建筑材料的孔隙率增大时，其吸水率____。
土木工程材料课后习题(附答案)
第1章土木工程材料的基本性（1）当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变？答：当材料的孔隙率增大时，各性质变化如下表：（2）答：（3）材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？答：P指材料体积内，孔隙体积所占的百分比：P′指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比：了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。
（4）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料；材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。
例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。
例如：钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。
（5）普通粘土砖进行搞压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183KN，干燥状态的破坏荷载为207KN（受压面积为115mmX120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？答：（6）塑性材料和塑性材料在外国作用下，其变形性能有何改变？答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。
（7）材料的耐久性应包括哪些内容？答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。
（8）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。
第2章天然石材（1）岩石按成因可分为哪几类？举例说明。
答：可分为三大类：1)岩浆岩，也称火成岩，是由地壳内的岩浆冷凝而成，具有结晶构造而没有层理。
例如花岗岩、辉绿岩、火山首凝灰岩等。
土木工程材料PPT课件普通混凝土
定义：砂在自然风化和其它外界物理、化学因素作用 下，抵抗破裂的能力。
方法：
硫酸钠溶液法
——浸泡取出5次循环，质量损失符合规定要求。 压碎指标法（对于人工砂） 分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类
三 粗骨料
粒径大于4.75ｍｍ的骨料为粗骨料（卵 石和碎石）。对用于配制普通混凝土的卵 石和碎石两种。
1、颗粒形状和表面特征
— 95~100 — 80~100 — — 0~10 0 — — —
级 31.5~63 —
—
— 95~100 — — 75~100 45~75 — 0~10 0 —
40~80 —
—
—
— 95~100 — — 70~100 — 30~60 0~10 0
5、粗骨料的强度及坚固性
（1）粗骨料的强度 粗骨料的强度采用岩石立方体强度或粒状石子
表 卵石或碎石的颗粒级配范围（GB/T14685-2001）
级
累计筛余（%）
公称
配
筛孔尺寸（圆孔筛）（㎜）
粒级
情
（㎜） 2.36 4.75 9.50 16.0 19.0 26.50 31.5 37.5 53.0 63.0 75.0 90
况
5~10 95~100 80~100 0~15 0
———
— — — ——
600μm累计百分率为52 ，属于Ⅱ区（70~41）
判断砂级配合格和依据： 4.75mm 0~10 600μm 16~85
以上两项必须满足要 求，允许其它档略有超出 ，但超出总量应小于5% 。（按表6.5） 砂有细度模数相同，颗粒 级配可以不同
如级配不满足要求，可通过 下面方法改善：
人工掺配 过筛
（2）颗粒级配
粗骨料的级配原理和要求与细骨料基本相同。级配 试验采用筛分法测定，即用2.36、4.75、9.5、16.0 、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0和 90ｍｍ等十二种孔径的圆孔筛进行筛分。
方法：
硫酸钠溶液法
——浸泡取出5次循环，质量损失符合规定要求。 压碎指标法（对于人工砂） 分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类
三 粗骨料
粒径大于4.75ｍｍ的骨料为粗骨料（卵 石和碎石）。对用于配制普通混凝土的卵 石和碎石两种。
1、颗粒形状和表面特征
— 95~100 — 80~100 — — 0~10 0 — — —
级 31.5~63 —
—
— 95~100 — — 75~100 45~75 — 0~10 0 —
40~80 —
—
—
— 95~100 — — 70~100 — 30~60 0~10 0
5、粗骨料的强度及坚固性
（1）粗骨料的强度 粗骨料的强度采用岩石立方体强度或粒状石子
表 卵石或碎石的颗粒级配范围（GB/T14685-2001）
级
累计筛余（%）
公称
配
筛孔尺寸（圆孔筛）（㎜）
粒级
情
（㎜） 2.36 4.75 9.50 16.0 19.0 26.50 31.5 37.5 53.0 63.0 75.0 90
况
5~10 95~100 80~100 0~15 0
———
— — — ——
600μm累计百分率为52 ，属于Ⅱ区（70~41）
判断砂级配合格和依据： 4.75mm 0~10 600μm 16~85
以上两项必须满足要 求，允许其它档略有超出 ，但超出总量应小于5% 。（按表6.5） 砂有细度模数相同，颗粒 级配可以不同
如级配不满足要求，可通过 下面方法改善：
人工掺配 过筛
（2）颗粒级配
粗骨料的级配原理和要求与细骨料基本相同。级配 试验采用筛分法测定，即用2.36、4.75、9.5、16.0 、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0和 90ｍｍ等十二种孔径的圆孔筛进行筛分。
《土木工程材料》教案(19)
《土木工程材料》教案（19）
章节或课题名称
第五章混凝土及砂浆（第六节第七节）
课时授课目标
了解其他品种混凝土，掌握建筑砂浆
课时教学过程设计
复习要点或题目
教学方法
时间安排
复习旧课，引入新课。
5min
新课教学要点及难点分析
教学方法
时间安排
第六节其他品种混凝土
一、轻混凝土
混凝土的体积密度小于1950kg/m3。
分类：轻骨料混凝土、加气混凝土、大孔混凝土
（一）轻骨料混凝土
1、组成材料：轻骨料、轻砂（或普通砂）、水泥和水
1轻粗骨料的定义：堆积密度1100 kg/m3的轻粗骨料、堆积密度1200 kg/m3的轻细骨料。
2分类：天然轻骨料、人造轻骨料、工业废料轻骨料
3技术要求：颗粒级配、细度模数、强度、粒型系数-
3、细骨料：粒径≤2.5mm的天然砂，适宜选用中砂。
4、水
5、外加剂：改善或提高砂浆某些性能的材料。有微沫剂（松香皂聚物）等
（三）砌筑砂浆的技术性质
1、和易性
所包含的两方面内容：稠度（流动性）和保水性
（1）指标：沉入度（mm）、分层度（mm）
（2）测定：采用砂浆稠度测定仪和分层度筒来测定上述两轻骨料混凝土的技术性质
（二）加气混凝土
（三）大孔混凝土
该混凝土骨料分级配特殊，造成较严重的粒径干扰，水泥浆只起到粘结骨料的作用，而起不到填充骨料空隙的作用，因而在混凝土内部形成大量空隙。
二、抗渗混凝土、抗冻混凝土
抗渗等级等于或大于P6的混凝土，为抗渗混凝土。
抗冻等级等于或大于F50的混凝土，为抗冻混凝土。
三、高强混凝土
强度等级在C60及其以上的混凝土。
四、泵送混凝土
章节或课题名称
第五章混凝土及砂浆（第六节第七节）
课时授课目标
了解其他品种混凝土，掌握建筑砂浆
课时教学过程设计
复习要点或题目
教学方法
时间安排
复习旧课，引入新课。
5min
新课教学要点及难点分析
教学方法
时间安排
第六节其他品种混凝土
一、轻混凝土
混凝土的体积密度小于1950kg/m3。
分类：轻骨料混凝土、加气混凝土、大孔混凝土
（一）轻骨料混凝土
1、组成材料：轻骨料、轻砂（或普通砂）、水泥和水
1轻粗骨料的定义：堆积密度1100 kg/m3的轻粗骨料、堆积密度1200 kg/m3的轻细骨料。
2分类：天然轻骨料、人造轻骨料、工业废料轻骨料
3技术要求：颗粒级配、细度模数、强度、粒型系数-
3、细骨料：粒径≤2.5mm的天然砂，适宜选用中砂。
4、水
5、外加剂：改善或提高砂浆某些性能的材料。有微沫剂（松香皂聚物）等
（三）砌筑砂浆的技术性质
1、和易性
所包含的两方面内容：稠度（流动性）和保水性
（1）指标：沉入度（mm）、分层度（mm）
（2）测定：采用砂浆稠度测定仪和分层度筒来测定上述两轻骨料混凝土的技术性质
（二）加气混凝土
（三）大孔混凝土
该混凝土骨料分级配特殊，造成较严重的粒径干扰，水泥浆只起到粘结骨料的作用，而起不到填充骨料空隙的作用，因而在混凝土内部形成大量空隙。
二、抗渗混凝土、抗冻混凝土
抗渗等级等于或大于P6的混凝土，为抗渗混凝土。
抗冻等级等于或大于F50的混凝土，为抗冻混凝土。
三、高强混凝土
强度等级在C60及其以上的混凝土。
四、泵送混凝土
案例分析之一变形PPT课件
2020/2/23
第五章 混凝土
7
《土木工程材料》精品课程
破坏之初：天花板出现裂缝
让情况变得更糟的是，由 于周围居民对空调设备噪 音的抱怨，大楼后部所有 的空调设备都被移到了前 部。这一移动本应使用起 重机，但结果是所有的设 备都是直接在楼顶上被推 拽到位的，楼顶结构因此 大受损伤。
1995年4月，五楼的天花板开始出现裂痕。在此期间，李鐏和其他管理层 对此的唯一对策就是将顶楼的货物和商铺移至地下室。
事故共造成501人死亡，937人受伤，财产损失高达2700 亿韩元（约合2.16亿美元）。是韩国历史上在和平时期伤亡 最严重的一起事故。
2020/2/23
第五章 混凝土
2
《土木工程材料》精品课程
• 时髦的三丰百货在1989年开幕，百货公司位 于汉城最贵地段，堪称奢华的代表。两栋侧 楼以巨大的镶铬玻璃在中庭相连，墙面的装 饰是意大利粉红色大理石。货架上陈列着高 级服饰、各种家具及奢侈品，五楼有多家时 髦的韩国餐馆，锁定消费能力惊人的市区上 班人潮。三丰百货前5年半的业绩非常好，平 均每天营业额超过50万美元。但在1995年6 月29日，这一切瞬间分崩离析。
李鹤洙在16点向三丰百货高层报告，虽 然证据显示有危险，他却表示建筑物还安 全。裂缝可以暂时填补，打烊后再帮上面 楼层修补结构。三丰主管下令百货继续营 业，员工也继续上班——这个决定导致 501人丧生。
下午5时，四楼的天花板开始下陷，百 货大楼工作人员因此封闭了这一楼层。大 约5点50分，楼里传出了噼啪的断裂声时， 工作人员拉响了警报，并开始疏散顾客。
６月29日上午，顶楼的裂痕 数量急剧变大，管理层因此关 闭了顶层并关闭了空调设备。
土木工程专家也被邀请前来 检查建筑结构。在简单的检查 过后，得出的结论是，整栋建 筑有垮塌的威胁。
土木工程材料混凝土课件
• 泵送混凝土，骨料最大粒径与输送管内径之比： 碎石不易大于1/3，卵石不易大于1/2.5。
• 2) 好的级配含有各种尺寸的颗粒，因为可使空 隙体积最小。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 自密实混凝土4
• 粗骨料的级配可通过称取10.00 kg 干燥样品,在 一个系列筛(90.0、 75.0、 63.0、53.0、37.5、 31.5、26.5、19.0、16.0、9.5、4.74 、2.36mm) 上进行筛分试验获得。
流动性(坍落度)指标的选择
坍落度试验3
• 2) 干硬性混凝土拌合物是用维勃稠度仪当水泥 浆充满圆锥体上表面和底层时决定的。维勃稠 度仪测定值应在5.00~ 30.00 s之间。
• （2）粘聚性
• 粘聚性是指混凝土拌合物内固有的内聚力,它 具有可模性和可塑性,并不溃散和分层.
• （3） 保水性
凝土
抗压强度
灰水比，C/W (b)
• 2)骨料的种类、质量及数量
• 骨料的强度只要它高于混凝土的强度，则 对混凝土的强度没有太大影响。所用骨料 强度如果低于混凝土的设计强度，则导致 混凝土强度较低，或者消耗大量的水泥。
• 骨料表面的粗糙度也影响混凝土的强度。 比较而言，碎石具有粗糙的表面，它与水 泥石具有较好的内聚力。因此，假如在其 它条件相同的情况下，碎石比卵石使混凝 土获得更高的强度。
• 混凝土立方体强度被用来确定混凝土等级。
• 2)棱柱体抗压强度
• 在结构设计中，常用棱柱体抗压强度值。 试件尺寸为150mm×150mm×300mm。棱 柱体抗压强度值是立方体抗压强度值的 0.7~0.8倍。
• 3)混凝土的抗拉强度
• A.当形状为“∞”形时，混凝土的抗拉强度 由下式确定：
• B. 劈裂试验 • 混凝土尺寸为150mm×150mm×150mm.
• 2) 好的级配含有各种尺寸的颗粒，因为可使空 隙体积最小。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 自密实混凝土4
• 粗骨料的级配可通过称取10.00 kg 干燥样品,在 一个系列筛(90.0、 75.0、 63.0、53.0、37.5、 31.5、26.5、19.0、16.0、9.5、4.74 、2.36mm) 上进行筛分试验获得。
流动性(坍落度)指标的选择
坍落度试验3
• 2) 干硬性混凝土拌合物是用维勃稠度仪当水泥 浆充满圆锥体上表面和底层时决定的。维勃稠 度仪测定值应在5.00~ 30.00 s之间。
• （2）粘聚性
• 粘聚性是指混凝土拌合物内固有的内聚力,它 具有可模性和可塑性,并不溃散和分层.
• （3） 保水性
凝土
抗压强度
灰水比，C/W (b)
• 2)骨料的种类、质量及数量
• 骨料的强度只要它高于混凝土的强度，则 对混凝土的强度没有太大影响。所用骨料 强度如果低于混凝土的设计强度，则导致 混凝土强度较低，或者消耗大量的水泥。
• 骨料表面的粗糙度也影响混凝土的强度。 比较而言，碎石具有粗糙的表面，它与水 泥石具有较好的内聚力。因此，假如在其 它条件相同的情况下，碎石比卵石使混凝 土获得更高的强度。
• 混凝土立方体强度被用来确定混凝土等级。
• 2)棱柱体抗压强度
• 在结构设计中，常用棱柱体抗压强度值。 试件尺寸为150mm×150mm×300mm。棱 柱体抗压强度值是立方体抗压强度值的 0.7~0.8倍。
• 3)混凝土的抗拉强度
• A.当形状为“∞”形时，混凝土的抗拉强度 由下式确定：
• B. 劈裂试验 • 混凝土尺寸为150mm×150mm×150mm.
土木工程材料(第5章 气硬性胶凝材料)
如建筑物或道路基础中使用的石灰土，三合土， 二灰土（石灰、粉煤灰或炉灰），二灰碎石 （石灰、粉煤灰或炉灰、级配碎石）等。
灰砂砖和硅酸盐制品
石灰与天然砂或硅铝质工业废料混合均匀，
加水搅拌, 经压振或压制，形成硅酸盐制品。 为使其获早期强度，往往采用高温高压养护 或蒸压，使石灰与硅铝质材料反应速度显著 加快，使制品产生较高的早期强度。如灰砂
第一节 建筑石膏
建筑石膏及其制品具有轻质，高强，隔热，吸声， 美观及易于加工等优点，因此用途广泛，是一种有 发展前途的新型建筑材料之一。 自然界中存在有天然的无水石膏CaSO4和二水石膏 CaSO4〃2H2O。 在建筑工程中所使用的石膏是由天然二水石膏经过 加工而成的半水石膏CaSO4〃1/2H2O，又成熟石膏。 天然二水石膏在加工时随温度和压力等条件的不同， 会得到结构和性能不同的产物。 高强度石膏硬化后，密实度大，强度高，可用语建 筑抹灰或者 制成石膏制品，但成本高，建筑石膏生 产方便，成本低，可在建筑工程中广泛大量使用。
三 建筑石膏的技术性质
建筑石膏的技术要求有强度、细度和凝结时 间。并按强度和细度分为优等品、一等品和 合格品。具体技术要求见GB9776-1988。
（1）凝结硬化速度快 建筑石膏的浆体，凝结硬化速度很快。 一般石膏的初凝时间仅为10min左右，终凝 时间不超过30min，这对于普通工程施工操 作十分方便。有时需要操作时间较长，可加 入适量的缓凝剂，如硼砂、动物胶、亚硫酸 盐酒精废液等。
途，分为砌筑砂浆和抹面砂浆。
石灰土（灰土）和三合土
石灰与粘土或硅铝质工业废料混合使用，制成
石灰土或石灰与工业废料的混合料，加适量的 水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中 使石灰与粘土或硅铝质工业废料表面的活性氧 化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅
灰砂砖和硅酸盐制品
石灰与天然砂或硅铝质工业废料混合均匀，
加水搅拌, 经压振或压制，形成硅酸盐制品。 为使其获早期强度，往往采用高温高压养护 或蒸压，使石灰与硅铝质材料反应速度显著 加快，使制品产生较高的早期强度。如灰砂
第一节 建筑石膏
建筑石膏及其制品具有轻质，高强，隔热，吸声， 美观及易于加工等优点，因此用途广泛，是一种有 发展前途的新型建筑材料之一。 自然界中存在有天然的无水石膏CaSO4和二水石膏 CaSO4〃2H2O。 在建筑工程中所使用的石膏是由天然二水石膏经过 加工而成的半水石膏CaSO4〃1/2H2O，又成熟石膏。 天然二水石膏在加工时随温度和压力等条件的不同， 会得到结构和性能不同的产物。 高强度石膏硬化后，密实度大，强度高，可用语建 筑抹灰或者 制成石膏制品，但成本高，建筑石膏生 产方便，成本低，可在建筑工程中广泛大量使用。
三 建筑石膏的技术性质
建筑石膏的技术要求有强度、细度和凝结时 间。并按强度和细度分为优等品、一等品和 合格品。具体技术要求见GB9776-1988。
（1）凝结硬化速度快 建筑石膏的浆体，凝结硬化速度很快。 一般石膏的初凝时间仅为10min左右，终凝 时间不超过30min，这对于普通工程施工操 作十分方便。有时需要操作时间较长，可加 入适量的缓凝剂，如硼砂、动物胶、亚硫酸 盐酒精废液等。
途，分为砌筑砂浆和抹面砂浆。
石灰土（灰土）和三合土
石灰与粘土或硅铝质工业废料混合使用，制成
石灰土或石灰与工业废料的混合料，加适量的 水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中 使石灰与粘土或硅铝质工业废料表面的活性氧 化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅
土木工程材料第5章_砂浆
砂浆强度等级
水泥用量（kg）
M2.5、M5
M7.5、M10 M15 M20
200～230
220～280 280～340 340～400 1m3干砂的堆积 密度值 270～330
表中水泥采用32.5级，当大于32.5级时，水泥用量宜取下限。
三.试配与调整
按计算配合比，采用工程实际使用材料进行试拌，测 定其拌合物的稠度和分层度，若不能满足要求，则应调整 用水量或掺加料，直到符合要求为止。然后，确定试配时 的砂浆基准配合比。试配时至少应采用三个不同的配合比， 其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水泥用量按基 准配合比分别增加及减少１０％，在保证稠度、分层度合 格的条件下，可将用水量或掺加料用量作相应调整。 对三个不同的配合比，经调整后，应按有关标准的规定成 型试件，测定砂浆强度等级，并选定符合强度要求的且水 泥用量较少的砂浆配合比。
二.水泥砂浆配合比设计
由于水泥砂浆按配合比设计规程计算时，普遍出现水泥 用量偏少现象。这主要是因为水泥强度太高（即使是32.5级 的水泥）和砂浆强度太低的缘故。为此规程规定，水泥砂浆 配合比用料可参照美国ASTM和英国BS标准直接查表选用， 见下表。
每立方米砂浆各材料用量 砂用量（kg） 用水量（kg）
用于砖墙的底层抹灰，多用石灰砂浆； 有防水、防潮要求时用水泥砂浆； 用于混凝土基层的底层抹灰，多用水泥混合砂浆； 中层多用水泥混合砂浆或石灰砂浆；面层抹灰多用 水泥混合砂浆、麻刀灰或纸筋灰。 注意：水泥砂浆不得涂抹在石灰砂浆层上。
抹面砂浆
第三节 装饰砂浆
装饰砂浆是指用作建筑物饰面的砂浆。它是在抹 面的同时，经各种加工处理而获得特殊的饰面形式， 以满足审美需要的一种表面装饰。 装饰砂浆饰面可分为两类，即灰浆类饰面和石碴 类饰面。 灰浆类饰面是通过水泥砂浆的着色或水泥砂浆表 面形态的艺术加工，获得一定色彩、线条、纹理质感 的表面装饰。 石碴类饰面是在水泥砂浆中掺入各种彩色石碴作 骨料，配制成水泥石碴浆抹于墙体基层表面，然后用 水洗、斧剁、水磨等手段除去表面水泥浆皮，呈现出 石碴颜色及其质感的饰面。 装饰砂浆所用胶凝材料与普通抹面砂浆基本相同， 只是灰浆类饰面更多地采用白水泥和彩色水泥。
土木工程材料习题(第五版)名词解释及问答题答案
19.为什么水化热大的硅酸盐水泥不宜用于大体积混凝工程？
答：水化热大的硅酸盐水泥在水化过程中要释放出大量的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失，这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。
41.沥青的粘滞性：是沥青材料在外力作用下沥青粒子产生相互位移的抵抗剪切力变形的能力。
42.沥青的温度稳定性：当温度升高时，沥青就软化，当温度降低时，沥青就变脆，这种特性为沥青的温度稳定性。
43.沥青延度：将沥青试拌制成8字型标准试件，采用延度仪，在规定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度，以cm计。
44.沥青老化：沥青性质随时间而变化的现象通常称为沥青的老化，也就是沥青的耐久性。（针入度小，软化点上升，延度下降，脆点上升。）
11.胶凝材料：指土木工程材料中，经过一系列物理，化学作用，能够散粒状或块状材料粘结成整体材料。
12.水硬性胶凝材料：既能在空气中硬化，还能更好地在水中硬化，保持并发展其强度的无机胶凝材料。
13.β型半水石膏：β—CaSO4·1/2H2O
14.过火石灰：指石灰生产时局部煅烧温度过高，在表面有熔融物的石灰。
21.水泥细度：表示水泥被磨细的程度或水泥分散度的指标。
22.水泥标准养护条件：温度20摄氏度±1摄氏度，相对湿度大于90%。
23.水泥的凝结：
24.水泥石的软水侵蚀：不含或仅含少量重碳酸盐的水称为软水，当水泥石长期与软水接触，水化产物将按其稳定存在所必须的平衡Ca(OH)2浓度的大小，一次逐渐溶解，从而造成水泥的破坏。
48.欠火砖:在温度低于900摄氏度以下烧成的砖。
49.烧结多孔砖：大面有孔洞，孔洞率大于等于25%，孔小而多，使用时孔洞垂直于承压面。
答：水化热大的硅酸盐水泥在水化过程中要释放出大量的热量，而大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失，这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用。
41.沥青的粘滞性：是沥青材料在外力作用下沥青粒子产生相互位移的抵抗剪切力变形的能力。
42.沥青的温度稳定性：当温度升高时，沥青就软化，当温度降低时，沥青就变脆，这种特性为沥青的温度稳定性。
43.沥青延度：将沥青试拌制成8字型标准试件，采用延度仪，在规定拉伸速度和规定温度下拉断时的长度，以cm计。
44.沥青老化：沥青性质随时间而变化的现象通常称为沥青的老化，也就是沥青的耐久性。（针入度小，软化点上升，延度下降，脆点上升。）
11.胶凝材料：指土木工程材料中，经过一系列物理，化学作用，能够散粒状或块状材料粘结成整体材料。
12.水硬性胶凝材料：既能在空气中硬化，还能更好地在水中硬化，保持并发展其强度的无机胶凝材料。
13.β型半水石膏：β—CaSO4·1/2H2O
14.过火石灰：指石灰生产时局部煅烧温度过高，在表面有熔融物的石灰。
21.水泥细度：表示水泥被磨细的程度或水泥分散度的指标。
22.水泥标准养护条件：温度20摄氏度±1摄氏度，相对湿度大于90%。
23.水泥的凝结：
24.水泥石的软水侵蚀：不含或仅含少量重碳酸盐的水称为软水，当水泥石长期与软水接触，水化产物将按其稳定存在所必须的平衡Ca(OH)2浓度的大小，一次逐渐溶解，从而造成水泥的破坏。
48.欠火砖:在温度低于900摄氏度以下烧成的砖。
49.烧结多孔砖：大面有孔洞，孔洞率大于等于25%，孔小而多，使用时孔洞垂直于承压面。
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2.颗粒级配与粗细程度
（3）砂的粗细程度和颗粒级配
测试方法：砂的粗细程度和颗粒级配，通常采
用筛分析的方法进行测定。
用细度模数表示砂的粗细。
用级配区表示砂的级配。
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筛分析方法
标准筛：孔径为——
4.75, 2.36, 1.18, 0.60, 0.30, 0.15mm 10mm, 5mm, 2.50mm, 1.25mm, 0.63mm, 0.315mm, 0.16mm
1.集料密度
一般石灰石
堆积密度 ＞1350 kg/m3 紧堆密度 1600-1700 kg/m3 表观密度 2.7～2.9 g/cm3
密度的意义：
1）表观密度是混凝土配比设计参数之一；
2）堆积密度是骨料贮运所需参数；
3）影响混凝土性能：如防辐射混凝土。
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2.颗粒级配与粗细程度
（1）集料颗粒级配
是指集料大小颗粒的搭配，亦即各种 粒径颗粒在集料中所占的比例。
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2.颗粒级配与粗细程度
（1）集料颗粒级配 意义：良好的颗粒级配可使集料总空隙率、
总表面积最小。
混凝土密实，提高混凝土强度和耐久性 节约水泥 保证混凝土具有良好的和易性
母岩岩石立方体强度
压碎指标
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岩石立方体强度
岩石制成边长5cm的立方体（或Φ5×5cm圆柱体） 试件，在水饱和状态下测得的极限抗压强度值。 通常要求岩石抗压强度值与混凝土比不应小于1.5。
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砂的选择
Sp=S /（S+G）
配制混凝土时宜优先选用Ⅱ区砂。 当采用Ⅰ区砂时 （偏粗），应适当提高砂率，并保证足够的水泥用 量，以满足混凝土的和易性； 当采用Ⅲ区砂时（偏 细） ，宜适当降低砂率，以满足混凝土强度。 在实际工程中，若砂的级配不合适，可采用人工掺 配的方法来改善，即将粗、细砂按适当的比例进行 掺合使用；或将砂过筛，筛除过粗或过细颗粒。
2
一、定义与分类
定义
集料：也称骨料，是混凝土的主要组成材料 之一，在混凝土中起骨架和填充作用。
粒径在0.16～5 mm者称细集料（细骨料）
粒径大于5 mm者称粗集料（粗骨料）
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分类及特点
1.粗集料（统称为石子）
不同类岩石的表观密度(g/cm3) 岩石名称 花岗岩 正长岩 闪长岩 辉长岩 燧石 砂岩 角页岩 斑岩 变化范围 2.6～3.0 2.7～2.9 2.7～3.0 2.8～3.1 2.4～2.6 1.9～2.9 2.7～3.0 2.6～2.9 岩石名称 橄榄岩 石英斑岩 辉绿岩 安山岩 玄武岩 硬石灰岩 软石英岩 凝灰岩 变化范围 3.0～3.5 2.4～2.6 2.8～3.0 2.65～2.75 2.7～3.3 2.7～2.9 1.2 2.0～2.5
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观察所计算的砂的筛分曲线是否完全落在三个级配 区的任一区内，即可判定该砂级配的合格性。
也可根据筛分曲线偏区情况大致判断砂的粗细程度， 当筛分曲线偏向右下方时，表示砂较粗，筛分曲线 偏向左上方时，表示砂较细。
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累计筛余百分率
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粗集料的连续粒级和单粒级
连续粒级：是按颗粒尺寸由小到大连续分级 砼各组分的分离 （5mm～Dmax）,每一级骨料都占有一定比例 ——配制的砼拌和物和易性好，不易发生离析
单粒级：从中间某一粒径开始的粒级 可用于组合成具有所要求级配的连续粒级，也可与 连续粒级配合使用，以改善骨料级配或配成较大粒 度的连续粒级。 ——工程中不宜采用单一的单粒级配制混凝土
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意义
压碎指标值是反应集料抵抗压碎的能力。
压碎指标值越小，骨料的强度越高。
它是反映集料强度的相对指标，在集料的 抗压强度不便测定时，常用来评价集料的 力学性能。
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碎石的压碎指标值
岩石品种 混凝土强度等级 C60～C40 ≤C35 C60～Ｃ40 ≤C35 C60～C40 ≤C35
一般工程上多使用河砂，如使用山砂和海砂应按 技术要求进行检验。
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二、集料性质
1.集料密度 2.颗粒级配与粗细程度
3.吸水率与含水率
4.强度 5.坚固性 6.有害杂质
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2.颗粒级配与粗细程度
（2）集料粗细程度
是指不同粒径的骨料混合在一起后的平均或 总体粗细程度。
意义：粗细程度不同，总表面积不同，使水泥浆的
用量产生差异，对混凝土经济性及拌和物工作性 有较大影响。
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10.0
5.00 2.50
0
10~0 35~5
0
10~0 25~5
0
10~0 15~0
1.25
0.63 0315
65~35
85~71 95~80
50~10
70~41 92~70
25~0
40~16 85~55
0.16
100~90
100~90
100~90
以累计筛余百分率为纵坐标，以筛孔尺寸为横坐标， 根据上表的数值可以画出砂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个级配区 筛分曲线 的筛分曲线。
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碎石或卵石的颗粒级配范围
粗集料的最大粒径
定义：最大粒径是指粗骨料中公称粒级的上限 意义：对于粗集料，最大粒径对水泥混凝土性能
的影响，往往比平均粗细程度的影响大，因此， 在明确了级配要求后，还以最大粒径作为粗集料 颗粒大小、粗细程度的表征。
现象称为砂的湿胀。
湿胀的大小取决于砂子的含水率和砂的细度。一般
含水率5%～8%时，湿胀最大，可达20％～30％。 注意：按体积配料时，应根据砂的细度和含水量对 所用砂的体积进行校正。
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4.强度
集料强度主要是对粗集料而言（人工砂有 要求）
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普通砼用砂的颗粒级配，应处于表中任何一个级配区 砂的级配区范围 （JGJ52－2006） 中，才符合级配要求；除5mm及0.63mm筛外，允许 有部分超出分区界限，但其总量不应大于5％。 累计筛余（％） 孔 径
（mm） Ⅰ区 Ⅱ区 Ⅲ区
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累计筛余与分计筛余百分率的计算
筛孔尺寸 （mm） 5 分计筛余率 （％） α1 累计筛余百分率 （％） β1 =a1
2.5 1.25
0.63 0.315
α2 α3
α4 α5
β2 =a1+a2 β3 = a1+a2+a3
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压碎指标
压 碎 试 验 示 意 图
G G1 Q 100% G
实验方法——
一定粒径（10～20mm）的气干 状态集料试样（质量G），在规 定的条件下加荷施压后，用孔径 2.5mm的筛筛除被压碎的细粒， 称出留在筛上的试样质量G1，精 确至1g。
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Science of Building Materials
分类及特点
2.细骨料
天然砂：岩石风化所形成的大小不等、由不
同矿物颗粒组成的混合物。
河砂（湖砂） 山砂 淡化海砂
人工砂：
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机制砂 混合砂
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天然砂的特点
山砂：从山谷或旧河床中采运而得，颗粒多带棱角， 表面粗糙，但含泥、软弱颗粒、有机物较多； 河砂（湖砂）：长期经流水冲洗，颗粒形状较圆，介 于海砂和山砂之间，较洁净； 海砂：常混有贝壳碎片且氯盐含量较高，使用时应冲 洗，氯盐和有机物不得超过国家规定小尺寸的1/4，同
时不得大于钢筋最小净距的3/4；
对于混凝土实心板，可允许采用Dmax达1/2板厚的 骨料，但Dmax不得超过50mm；
对泵送混凝土，碎石Dmax与输送管内径之比，宜 小于或等于1ː3，卵石宜小于或等于1ː2.5。
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碎石：由天然岩石或大卵石破碎、筛分得到 特点：粗糙，有棱角，粘结力强 卵石：自然形成（水长期冲刷） 特点：表面光滑、空隙率小、总表面积小， 使混凝土水泥用量少、和易性好、 粘结力差 混凝土易于施工操作并能获得