1、大连理工大学网络教育学院第 1 页 共 16 页建筑材料辅导资料六主 题：绪论及第一至三章知识点的复习学习时间：2013 年 11 月 4 日11 月 10 日内 容： 我们这周对绪论及前三章的知识进行复习。一、学习要求绪论1掌握建筑材料的定义和分类；2了解建筑材料在建筑工程中的地位；3了解本课程的内容、任务与学习方法；4了解建筑材料的发展概况及发展趋势。第一章 建筑材料基本性质1了解材料的两种组成类型及无机非金属材料化学组成的表示方法；2了解材料结构的三个层次、六种宏 观结构的类型及特征，无定形材料与晶体材料之间性质的差异，微 观结构下不同晶体的性质特征；3了解孔隙形成的原因、类型及其对材料
2、性质的影响；4重点掌握体积密度、密度及表观密度的定义、公式及其测定方法；5掌握孔隙率、开口孔隙率与闭口孔隙率的定义、公式及计算方法；6掌握堆积密度、空隙率的定义与计算公式；7掌握亲水性、憎水性、吸水性的概念，重点掌握质量吸水率、体积吸水率、水饱和度的定义、计算式及其 对材料性质的影响；8掌握材料耐水性、抗渗性、抗冻性的概念，表示方法及其对材料的影响；9掌握导热性的概念及表示方法，导热系数的物理意义，影响材料 导热系数大连理工大学网络教育学院第 2 页 共 16 页的因素。了解热容量与耐热性的概念；10掌握弹性变形、塑性变形及弹性模量的概念， 试验 条件对强度试验结果的影响，材料标号的作用及其划
3、分方法。比 强度、理 论强度，冲击韧性，硬度、磨损及磨耗仅为一般了解；11了解材料化学稳定性与耐久性的概念。第二章 气硬性无机胶凝材料1了解胶凝材料的概念及其分类，气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料的概念、特点及其主要代表材料；2了解石膏的生产与品种。掌握建筑石膏的水化、凝结、硬化过程；建筑石膏的质量要求；建筑石膏的应用及产品特点。重点掌握建筑石膏的特性；3掌握石灰的原料与生产对石灰质量的影响， 过火石灰与欠火石灰的概念。掌握石灰熟化与硬化的概念，两种熟化和使用形式，干燥硬化与碳化的概念。理解石灰浆体硬化慢、强度低、不耐水的结论。重点掌握石灰的特性及其原因；石灰的质量要求，石灰的分类；建筑石灰、生
4、石灰粉、消石灰粉的技术要求与等级。掌握石灰主要的应用；第三章 水泥（一）硅酸盐水泥1了解硅酸盐水泥的生产过程、原料及其所能提供的氧化物，生料、熟料与水泥之间的关系；2重点掌握水泥熟料矿物的概念，硅酸盐四种熟料矿物的组成、 简写式及其特性，四种熟料矿物的比例 对水泥性质的影响，熟料中的两种有害物质；3掌握硅酸盐水泥水化后五种水化产物的名称、特性。了解硅酸 盐水泥凝结硬化的过程及水泥凝胶体的概念；4掌握水泥石的概念及其组成。重点掌握影响水泥石凝结硬化程度和强度大连理工大学网络教育学院第 3 页 共 16 页的因素，理解其原因；5重点掌握硅酸盐的技术要求，其中包括： 细度对水泥性质的影响；国家标准规
5、定的初凝、终凝时间；水泥体积安定性的概念，引起水泥体积安定性不良的原因；硅酸盐水泥强度的影响因素等；6了解水泥石腐蚀的概念，六种常见的典型介质对水泥的腐蚀作用。掌握水泥石易受腐蚀的基本原因，加速水泥石腐蚀的因素，防止腐蚀的措施；7重点掌握硅酸盐水泥的性质与应用。了解硅酸 盐水泥在运输与储存中的要点；8掌握非活性混合材料、活性混合材料的概念及其在水泥中的作用。了解常用的两类活性混合材料，活性混合材料的水化特点及掺活性混合材料的硅酸盐水泥的水化特点。（二）普通水泥1重点掌握普通硅酸盐水泥的定义，国家 标准对普通硅酸盐水泥的技术要求，普通硅酸盐水泥与硅酸 盐水泥在性质上的差异；2了解矿渣硅酸盐水泥、
6、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的组成。掌握以上三种水泥的技术要求。重点掌握三种水泥的共性与特性，并要求理解产生这些共性与个性的原因；3掌握五种常用水泥的组成、性 质及应用的异同点。了解复合硅酸 盐水泥的定义、技 术要求、性质特点。掌握复合硅酸 盐水泥的用途 较普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥更为广泛的原因；4了解高铝水泥的定义、矿物成分、水化 产物。掌握高铝水泥的技术要求、性质与应用。其它品种的水泥 仅为一般了解。二、主要内容第一章 建筑材料基本性质（一）状态物理性质大连理工大学网络教育学院第 4 页 共 16 页1、材料的状态参数 （1）密度材料在绝对密实状态下单位体积的质量，称为密度。
7、（2）表观密度材料在自然状态下单位体积的质量，称为表观密度。表观密度值通常取气干状态下的数据，否则当注明是何种含水状态。（3）堆积密度散粒状材料在一定的疏松堆放状态下，单位体积的质量，称为堆积密度。散粒材料的堆积体积，会因堆放的疏松状态不同而异，必须在规定的装填方法下取值。因此，堆积密度又有松堆密度和紧堆密度之分。2、材料的组成 （1）化学组成 化学组成是指材料的化学成份。 其中：无机非金属材料以氧化物含量的百分数表示；金属材料则以化学元素含量表示；有机高分子材料：基元。（2）基元组成 基元是构成材料最基本单元。 其中：无机非金属材料的基元是矿物。有机高分子化合物是链节。概念解释矿物：是指具有
8、一定化学组成及结构特征的物质，它具有一定的分子结构和性质，是决定材料性质的主要因素。 链节：有机高分子化合物是由特定的结构单元多次重复构成。这种特定的结构单元称为链节，其重复个数称为聚合度。 3、材料的结构微观结构大连理工大学网络教育学院第 5 页 共 16 页（1）晶体结构把相同质点（原子、分子、离子等）在空间作周期排列成固定几何外形的固体称为晶体。（2）玻璃体结构晶态物体在高温下熔融变为液态，当温度骤然下降到低于凝固点温度时，熔体内部质点来不及排列成有序结构而凝固成固体状态即成为玻璃体结构。玻璃体结构是无定形物质（或称非晶体），其质点的排列是没有规律的，因此他没有定的几何外形，而具有各向同
9、性的性质。玻璃体没有一定的熔点，只出 现软化现象。玻璃体是化学不稳定结构，易与其他物质发生化学作用，如火山灰、炉 碴、粒化高炉矿碴与石灰在有水的条件下起硬化作用。又如玻璃体在陶瓷烧结中起胶结剂作用。（3）胶体结构胶体是指高度分散的分散体、更严格的说是胶态分散体。最简单的分散体系总是两相组成。其中形成粒子的相称为分散相，是不连续相；分散相以外的介质称分散介质，是连续相。胶体由于脱水作用或加入电解质，会形成凝胶。凝胶具有固体性质，在 长期应力作用又具有粘性液体流动性质。可见，胶体是晶态和玻璃态的一种特殊现象。胶体在建筑材料中有广泛应用，如涂料、液态沥青、水玻璃、硅胶、水泥凝胶、橡胶胶乳等。细观结构
10、细观结构（也称压微观结构）：是指用光学显微镜观察到的结构。 其特征、数量和分布对建筑材料有重要影响。 大连理工大学网络教育学院第 6 页 共 16 页如：混凝土的细观结构：水泥石、骨料、界面宏观结构宏观结构亦称构造，是指用肉眼或放大镜能够分辨材料的组织。其分辨率约为毫米级大小。如材料的孔隙，裂缝以及岩石的节理和木材的纹理等。建筑材料的宏观结构按孔隙尺寸可分为：（1）致密结构：如金属、玻璃、致密石材等。（2）孔隙结构：如水泥制品、石膏制品和砖、瓦等。（3）多孔结构：如加气混凝土，泡沫塑料等。按构成形态可分为：（1）聚集结构：如水泥混凝土、砂浆、 沥青混凝上、 烧 土制品、塑料等。（2）纤维结构：
11、如玻璃纤维、矿棉等。（3）层状结构：如胶合板、纸面石膏板等。（4）散粒结构：如砂、石、水泥、粉煤灰、珍珠岩等。孔隙率与空隙率：建筑材料常以孔隙率作为材料密 实程度的指标。材料的孔隙率是指固体材料内，孔隙体积在总体积内所占比例。对于散粒体材料而言，其颗粒间间隙称为空隙，其空隙体积占堆积体积的百分数成为空隙率。孔隙对材料件能影响（二）工程性质1、工程力学性质（1）力学性质弹性、弹性变形大连理工大学网络教育学院第 7 页 共 16 页塑性、塑性变形脆性、脆性材料延性、延性材料 材料的韧性徐变引起的 桥梁垮塌硬度 耐磨性 （2）材料的力学破坏（3）力学性能指标2、耐久性（1）定义：所谓材料的耐久性，是
12、指在使用条件下，在各种因素作用下，在规定使用期限内不破坏，也不失去原有性能的性质。 （2）耐久性是材料的一种综合性质，诸如抗冻性、抗风化性、抗老化性、耐化学侵蚀性等均属于耐久性范围。（3）各种因素物理作用主要有干湿交替、温度变化、冻融循环等。化学作用主要是指材料受到酸、碱、 盐等物质的水溶液或有害气体的侵蚀作用，如钢材的锈蚀等。 生物作用主要是指材料受到虫蛀或菌类的腐朽作用而 产生的破坏。如木材等一类的有机质材料，常会受到这种破坏作用的影响。 （4）材料在水作用下的性质亲水性、憎水性吸水性与吸湿性 耐水性与抗渗性 （5）建筑材料的抗冻性第二章 气硬性无机胶凝材料（一）石灰1、制备与分类大连理工
13、大学网络教育学院第 8 页 共 16 页（1）石灰的原料与制备生石灰的原料 制备工艺：煅 烧 图 1 石灰窑模型图解（2）石灰的分类按使用性质 分类：按含镁量分 类详见表。按加工方式分类：2、水化熟化和硬化（1）石灰的熟化（消化）陈伏为防止熟石灰中过火石灰颗粒的危害，石灰浆应在熟化池中静置 14d 以上，称为“陈伏”。陈伏时石灰浆表面应保持一层水，以防止石灰膏碳化（即石灰膏与二氧化碳发生反应生成 的过程）。 3CaO方法：生石灰在化灰池中化浆后，通过筛网流入储浆池，沉淀后除去上层水份（变为石灰膏）。 “陈伏”的目的：使石灰颗粒（特 别是过火石灰）充分熟化；沉淀欠火、 过火颗粒。大连理工大学网络
14、教育学院第 9 页 共 16 页图 2 化灰池1化灰池 2储灰池（2）石灰的硬化3、石灰的技术性质（1）良好的保水性、可塑性； （2）耐水性差：潮湿环境有水存在，不易硬化；硬化后 结晶可溶于水；2()CaOH（3）体积收缩性大；常掺纸筋、麻刀、砂等； （4）硬化缓慢、强度低：0.2-0.5MPa 。4、建筑石灰的应用（1）制作石灰乳涂料（2）配制砂浆（3）拌制石灰土和石灰三合土（4）生产硅酸盐制品（二）石膏石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。石膏具有许多优异的建筑性能，既是种古老建筑材料，也是一种有发展的新型材料。可用于围护材料和功能材料。1、原料和制备大连理工大学网络教育学院第 10
15、页 共 16 页（1）原料（2）石膏胶凝材料制备加热和磨细 （3）石膏的分类二水石膏( )；42CaSOHA半水石膏( 、 )；（分别叫高 强度石膏和建筑石膏） 421/O可溶性硬石膏，亦称型石膏，含有 (0.06-0.11 个)结晶水； 无水石膏 ( ) ，又称硬石膏。4CaS2、建筑石膏的水化凝结和硬化图 3 建筑石膏凝结硬化示意图3、建筑石膏的技术性质（1）多孔性：理论上需水量 18.6%，通常需加水 60%80%，孔隙率 40%60% （2）吸湿性强、耐水性差、抗冻性差 （3）耐火性好 （4）可装饰性 （5）可加工性 （6）微膨胀性4、建筑石膏应用大连理工大学网络教育学院第 11 页
16、共 16 页（1）粉刷石膏（2）建筑石膏制品：装饰线、砌块、 墙板等（3）水泥缓凝剂、混凝土膨胀剂（4）艺术品：雕塑等第三章 水泥一、硅酸盐水泥硅酸盐水泥：凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主的水泥熟料，掺 入适量石膏、0-5 的石灰石或粒化高炉 矿 渣磨细制成的水硬性胶凝材料，就是硅酸盐水泥( 也称波特兰水泥)。 （一）生产1、原材料与工艺 （1）主要原料（2）生产工艺：“ 两磨一烧”2、硅酸盐水泥的矿物组成和特性（1）熟料（2）混合材料活性混合材料 常用活性混合材料：粒化高炉矿渣粉煤灰火山灰质混合材料非活性混合材料非活性混合材料指在水泥中起填充作用而又不损害水泥性能的混合材料。
17、磨细的石英砂、石灰石、粘土等。 （二）硅酸盐水泥的水化及凝结硬化1、单体矿物的水化大连理工大学网络教育学院第 12 页 共 16 页2、水泥的水化3、水泥凝结硬化的影响因素 （1）水泥的熟料矿物组成及细度 （2）水泥浆的水灰比 （3）石膏的掺量 （4）环境温度和湿度（注：保持水泥浆温度和湿度的措施，称水泥的养护） （5）龄期 （6）混合材料4、掺混合材料水泥水化（三）硅酸盐水泥的主要技术性质和标准要求（1）密度、堆积密度 （2）细度（3）需水性（4）凝结时间初凝时间终凝时间（5）安定性 （6）强度与强度等级（7）水化热（四）硅酸盐水泥的使用1、侵蚀与防止2、风化与贮运二、普通硅酸盐水泥(一)定
18、义、代号大连理工大学网络教育学院第 13 页 共 16 页凡由硅酸盐水泥熟料、6%15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料为普通硅酸盐水泥(简称普通水泥)。 代号 PO(二)技术要求 、 1、氧化镁2、三氧化硫 3、烧失量4、细度 5、凝结时间 6、安定性7、碱含量8、强度等级(三)特性、应用 硅酸盐水泥的特性 (1)强度高(2)水化热高(3)抗冻性好(4)耐蚀性差(5)耐热性差 三、矿渣、火山灰质、粉煤灰硅酸 盐水泥(一)定义、代号1、矿渣水泥 代号 PS。2、火山灰水泥代号 PP。大连理工大学网络教育学院第 14 页 共 16 页3、粉煤灰硅酸盐水泥 代号 PF。4、复合硅酸盐水泥
19、 代号 PC。 (二)技术要求 1、氧化镁 2、三氧化硫3、细度4、凝结时间、 5、安定性 6、碱7、强度等级(三)矿渣水泥的特性与 应用 1、早期强度低、后期强度高 2、水化热低3、耐蚀性强4、泌水、干缩大，抗 冻性差5、耐热性强(四)火山灰、粉煤灰水泥的特性与应用1、早期强度低，后期强度增长率大，对于养护温度 较敏感等。 2、水化热低 3、耐蚀性强 4、抗冻性差 5、抗渗性、耐水性强 6、抗大气性差大连理工大学网络教育学院第 15 页 共 16 页(五）复合硅酸盐水泥特性及应用 复合水泥与其他掺混合材水泥不同点在于：水泥中同时掺加两种或两种以上规定的混合材料。国内外大量试验证明，水泥中同
20、时 存在不同种类的混合材，不只是各类混合材的简单混合，而是互相取长补短， 产 生单一混合材不能起到的优良效果。 三、典型习题、 判断题1、含水率为 4%的湿砂重 200g，其中水的重量为 8g。答案：错误。2、材料的抗冻性与材料的孔隙率有关，与孔隙中的水饱和程度无关。答案：错误。3、生石灰熟化时，石灰浆流入储灰池中需要“陈伏”两周以上，其主要目的是为了制得和易性好的石灰膏，以保证质量。答案：错误。3、活性混合材料掺入石灰和石膏即成水泥。答案：错误。、 选择题1、天然石膏的主要成分是（ ）A. 42CaSOHAB. C. 421D. CaSOHA答案：A2、为了保持石灰的质量，石灰应该保存在（ ）大连理工大学网络教育学院第 16 页 共 16 页A. 潮湿的空气中B. 干燥的 环境中C. 水中D. 蒸汽环境中答案：B3、为了调节硅酸盐水泥的凝结时间，常 掺入适量（ ）A. 石灰B. 石膏C. 粉煤灰D. MgO答案：B、 填空题1、湿砂重量为 108g，烘干后的质量为 100g。则该湿砂的含水率 为 。答案：8% 。2、影响材料抗冻性的主要因素有 ， ， ，还取决于材料本身的 。答案：材料孔结构，水饱和度，冻融龄期，强度。
