土木工程概論土木工程材料PPT課件

1、簡 述 縱觀我國歷史，勞動人民在土木工程材料的生產(chǎn)和使用方面，曾經(jīng)取得重大的成就。在金屬冶煉、木材防腐和陶瓷工藝等方面，都曾居世界領(lǐng)先地位。我國歷代許多有名的建筑物如萬里長城、都江堰水利工程、明故宮和一些宏偉壯觀的寺廟、樓閣、塔等都說明當時我國土木工程材料特別是天然石料、磚瓦、木材、油漆和粘結(jié)材料的生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)都達到了很高的水平。每當出現(xiàn)新的建筑材料時，土木工程就有飛躍式的發(fā)展。土木工程的三次飛躍發(fā)展是磚瓦的出現(xiàn)、鋼材的大量運用、混凝土的興起。 第1頁/共41頁 任何土木工程建（構(gòu)）筑物（包括道路、橋梁、港口、碼頭、礦井、隧道等）都是用材料按一定的要求打造成的,土木工程中所使用的各種材料統(tǒng)稱

2、為土木工程材料。材料的品種很多，一般分為金屬材料和非金屬材料兩大類。金屬材料包括黑色金屬（鋼、鐵）與有色金屬；而非金屬材料，按其化學(xué)成分，則有無機（礦物質(zhì)）與有機之別。材料也可按功能分類，一般分為結(jié)構(gòu)材料（承受荷載作用的材料，如基礎(chǔ)、柱、梁所用的材料）和功能材料（具有其它功能的材料，如起圍護作用的材料；起防水作用的材料；起裝飾作用的材料；起保溫隔熱作用的材料等）。材料還可按用途分類，如建筑結(jié)構(gòu)材料；橋梁結(jié)構(gòu)材料；水工結(jié)構(gòu)材料；路面結(jié)構(gòu)材料；建筑墻體材料；建筑裝飾材料；建筑防水材料；建筑保溫材料等。工程上通常還按材料的化學(xué)成分將材料分為三大類，如表。 第2頁/共41頁材料的分類無機材料金屬材料黑

3、色金屬（鐵、鋼）、有色金屬（鋁、銅及合金等）非金屬材料天然石材（砂、石及各種巖石加工成的石材），燒土制品（磚、瓦、陶瓷），玻璃膠凝材料（石灰、石膏、水玻璃、水泥），混凝土、砂漿有機材料植物材料瀝青材料高分子材料木材、竹材等石油瀝青、煤瀝青及其制品塑料、涂料、膠粘劑復(fù)合材料 鋼筋混凝土、聚合物混凝土、玻璃鋼、紙面或纖維石膏板第3頁/共41頁第一節(jié) 傳統(tǒng)材料：磚、瓦、砂、石灰、木材 磚、瓦、砂、石、灰可統(tǒng)稱為地方材料，由于其工程用量大，原料價格低，一般都在當?shù)鼗蚋浇少彙４u、瓦、砂、石、灰這些材料是最基本的建筑材料。無論是在古代，還是在現(xiàn)代的建筑領(lǐng)域中，磚、瓦、砂、石、灰處于不可替代的地位。就好比

4、水是由氫元素和氧元素組成的，建筑都是由磚、瓦、砂、石、灰等基本的建筑材料組成的。 在古埃及，充滿著智慧和勤勞的古埃及人民不可思議地創(chuàng)造了世界的七大奇跡之一的金字塔。金字塔由砂、石、灰等古老而基本的材料建成，完全沒有含有當今科技的混凝土和鋼筋。我們祖先也是充滿著智慧和勤勞的，當時我們的造橋技術(shù)處于領(lǐng)先地位，能橫跨很寬的河流而中間不用橋墩。這不僅體現(xiàn)了較好的結(jié)構(gòu)特性，而且還表明磚、砂、石、灰等材料制作水平高和運用合理。（一）、磚 磚是一種常用的砌筑材料。磚瓦的生產(chǎn)和使用在我國歷史悠久，有“秦磚漢瓦”之稱。制磚的原料容易取得，生產(chǎn)工藝比較簡單，價格低、體積小便于組合，粘土磚還有防火、隔熱、隔聲、吸潮

5、等優(yōu)點。所以至今仍然廣泛地用于墻體、基礎(chǔ)、柱等砌筑工程中。但是由于生產(chǎn)傳統(tǒng)粘土磚毀田取土量大、能耗高、磚自重大，施工生產(chǎn)中勞動強度高、工效低，因此有逐步改革并用新型材料取代的必要。有的城市已禁止在 建筑物中使用粘土磚。 磚按照生產(chǎn)工藝分為燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚；按所用原材料分為粘土磚、頁巖磚、煤矸石磚、粉煤灰磚、爐渣磚和灰砂磚等；按有無孔洞分為空心磚、多孔磚和實心磚。第4頁/共41頁 除粘土外，也可利用粉煤灰、煤矸石和頁巖等為原料燒制磚，這是由于它們的化學(xué)成分與粘土相近，但因其顆粒細度不及粘土，故塑性差，制磚時常需摻入一定量的粘土，以增加可塑性。利用煤矸石和粉煤灰等工業(yè)廢渣燒磚，不僅可以減少環(huán)境污染

6、，節(jié)約大片良田粘土，而且可以節(jié)省大量燃料煤。顯然，這是三廢利用、變廢為寶的有效途徑。近年來國內(nèi)外都在研制非燒結(jié)磚。如非燒結(jié)粘土磚是利用不適合種田的山泥、廢土、砂等，加入少量水泥或石灰作固結(jié)劑及微量外加劑和適量水混合攪拌壓制成型，自然養(yǎng)護或蒸養(yǎng)一定時間即成。第5頁/共41頁(2)瓦，一般指粘土瓦。 以粘土（包括頁巖、煤矸石等粉料）為主要原料，經(jīng)泥料處理、成型、干燥和焙燒而制成。中國瓦的生產(chǎn)比磚早。西周時期就形成了獨立的制陶業(yè)，西漢時期工藝上又取得明顯的進步，瓦的質(zhì)量也有較大提高，因稱“秦磚漢瓦”。粘土瓦的生產(chǎn)工藝與粘土磚相似，但對粘土的質(zhì)量要求較高，如含雜質(zhì)少，塑性高，泥料均化程度高等。中國目前

7、生產(chǎn)的粘土瓦有小青瓦、脊瓦和平瓦。 粘土瓦只能應(yīng)用于較大坡度的屋面。由于材質(zhì)脆、自重大、片小，施工效率低，且需要大量木材等缺點，在現(xiàn)代建筑屋面材料中的比例已逐漸下降。 第6頁/共41頁 （三）砂 砂是組成混凝土和砂漿的主要組成材料之一，是土木工程的大宗材料。砂一般分為天然砂和人工砂兩類。由自然條件作用（主要是巖石風(fēng)化）而形成的，粒徑在5mm以下的巖石顆粒，稱為天然砂。人工砂是由巖石軋碎而成，由于成本高、片狀及粉狀物多，一般不用。 砂的粗細程度是指不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸬钠骄旨毘潭?。通常有粗砂、中砂、細砂之分。砂的顆粒級配是指砂子大小顆粒的搭配比例。骨料顆粒級配示意圖 (a)單一顆粒 (b)

8、兩種粒徑 (c)多種粒徑 如圖可以看出，如果是同樣粗細的砂，空隙最大 圖（a），兩種粒徑的砂搭配起來，空隙有所減小 圖（b），三種粒徑的砂搭配，空隙更小 圖（c）。由此可見，砂子的空隙率取決于砂料各級粒徑的搭配程度。級配好的砂子，不僅可以節(jié)省水泥，還提高了混凝土和砂漿的密實度及強度。砂的粗細用細度模數(shù)x表示。細度模數(shù)越大，表示砂越粗。根據(jù)細度模數(shù)大小范圍，把砂劃分為粗砂、中砂、細砂、特細砂。 第7頁/共41頁砂在自然狀態(tài)下往往含有一定的水分，其含水狀態(tài)有四種（見上圖）。1完全干燥狀態(tài) 圖（a） 在1055下烘干，達恒重時的狀態(tài)。 2. 風(fēng)干狀態(tài) 圖（b） 也叫氣干狀態(tài)，指砂子含水率和周圍濕度達

9、動態(tài)平衡時的狀態(tài) 3. 飽和面干狀態(tài) 圖（c） 顆粒表面干燥，內(nèi)部孔隙吸水達飽和時的狀態(tài)。 4. 完成濕潤狀態(tài) 圖（d） 顆粒內(nèi)部吸水飽和且表面附有吸附水的狀態(tài)。顯然，砂的含水狀態(tài)直接影響混凝土或砂漿拌合用水及砂的用量。第8頁/共41頁 （四）石材凡采自天然巖石，經(jīng)過加工或未經(jīng)加工的石材，統(tǒng)稱為天然石材。 天然石材是最古老的土木工程材料之一。由于天然石材具有很高的抗壓強度，良好的耐磨性和耐久性，經(jīng)加工后表面美觀富于裝飾性，資源分布廣蘊藏量豐富，便于就地取材，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點，是古今土木工程中修建城垣、橋梁、房屋、道路及水利工程的主要材料。天然石材經(jīng)加工后具有良好的裝飾性，是現(xiàn)代土木工程的主要裝

10、飾材料之一。 一、毛石 毛石也稱片石，是采石場由爆破直接獲得的形狀不規(guī)劃的石塊。根據(jù)平整程度又將其分為亂毛石和平毛石兩類。毛石可用于砌筑基礎(chǔ)、堤壩、擋土墻等，亂毛石也可用作毛石混凝土的骨料。 二、料石 料石是由人工或機械開采出的較規(guī)則的六面體石塊，再略經(jīng)鑿琢而成。根據(jù)表面加工的平整程度分為毛料石、粗料石、半細料石和細料石四種。料石一般由致密均勻的砂巖、石灰?guī)r、花崗巖加工而成。三、 飾面石材 用于建筑物內(nèi)外墻面、柱面、地面、欄桿、臺階等處裝修用的石材稱為飾面石材。飾面石材從巖石種類分主要有大理石和花崗巖兩大類。所謂大理石是指變質(zhì)或沉積的碳酸鹽類巖石，所謂花崗石是指可開采為石材的各類巖漿巖。飾面石

11、材的外形有加工成平面的板材，或者加工成曲面的各種定型件。表面經(jīng)不同的工藝可加工成凹凸不平的毛面，或者經(jīng)過精磨拋光成光彩照人的鏡面。 第9頁/共41頁 四、色石渣 色石渣也稱色石子，是由天然大理石、白云石、方解石或花崗巖等石材經(jīng)破碎篩選加工而成，作為骨料主要用于人造大理石、水磨石、水刷石、干粘石、斬假石等建筑物面層的裝飾工程。 五、 石子 在混凝土組成材料中，砂稱為細骨料，石子稱為粗骨料，石子除用作混凝土粗骨粒外，路橋工程、鐵道工程的路基道渣等也常用。石子分碎石和卵石，由天然巖石或卵石經(jīng)破碎、篩分而得到的粒徑大于5mm的巖石顆粒，稱為碎石或碎卵石。巖石由于自然條件作用而形成的，粒徑大于5mm的顆

12、粒，稱為卵石。第10頁/共41頁 （五）灰 所謂灰是指石灰和石膏。石灰和石膏是無機膠凝材料，土木工程中用膠凝材料將散粒材料（如砂和石子）或塊狀材料（如磚和石塊）粘結(jié)為一個整體。 一、石膏 我國石膏資源豐富，已探明天然石膏儲量為471.5億噸，居世界之首。 土木工程中使用最多的石膏品種是建筑石膏，建筑石膏加水后拌制的漿體具有良好的可塑性。建筑石膏具有很好的防火性能、隔熱性能和吸音性能，具有良好的裝飾性和可加工性。建筑石膏的應(yīng)用很廣，除用于室內(nèi)抹面、粉刷外，更主要的用途是制成各種石膏制品。 常見的有：紙面石膏板、石膏裝飾板、纖維石膏板、石膏空心條板、石膏空心砌塊和石膏夾心砌塊等。石膏還可用來生產(chǎn)各

13、種浮雕和裝飾品。如浮雕飾線、藝術(shù)燈圈、角花等。 石膏制品具有輕質(zhì)、新穎、美觀、價廉等優(yōu)點。但強度較低、耐水性能差。為了提高石膏的強度及耐水性，近年來我國科研工作者先后研制成功多種石膏外加劑（如石膏專用減水增強劑），給石膏的應(yīng)用提供了更廣闊的前景。 第11頁/共41頁 二、石灰 石灰是在土木工程中使用較早的礦物膠凝材料之一。 石灰石的主要成分是碳酸鈣，將石灰石煅燒，碳酸鈣將分解成為生石灰。 大家以前在中學(xué)化學(xué)課也接觸過碳酸鈣，它是強堿弱酸鹽，呈堿性，可以用來制備二氧化碳。那么它在土木工程中有什么用途呢？ 第12頁/共41頁（六）木材 木材是一種古老的工程材料。由于具有一些獨特的優(yōu)點，在出現(xiàn)眾多新

14、型土木工程材料的今天，木材仍在工程中占有重要地位，特別在裝飾領(lǐng)域。 木材具有很多優(yōu)點，如輕質(zhì)高強；易于加工（如鋸、刨、鉆等）；有較高的彈性和韌性；能承受沖擊和振動作用；導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能低；木紋美麗；裝飾性好等。但木材也有缺點，如構(gòu)造不均勻，各向異性；易吸濕、吸水，因而產(chǎn)生較大的濕脹、干縮變形；易燃、易腐等。不過，這些缺陷經(jīng)加工和處理后，可得到很大程度的改善。 木材的分類 木材是由樹木加工而成的，樹木分為針葉樹和闊葉樹兩大類。 針葉樹樹干通直而高大，易得大材，紋理平順，材質(zhì)均勻，木質(zhì)較軟而易于加工，故又稱軟木材。常用樹種有松、杉、柏等。闊葉樹樹干通直部分一般較短，材質(zhì)較硬，較難加工，故又 名硬木材

15、。常用樹種有榆木、水曲柳、柞木等。 第13頁/共41頁 木材的構(gòu)造 樹木可分為樹皮、木質(zhì)部和髓心三個部分。而木材主要使用木質(zhì)部。 木質(zhì)部的構(gòu)造特征如下： 1 邊材、心材 在木質(zhì)部中，靠近髓心的部分顏色較深，稱為心材。心材含水量較少，不易翹曲變形，抗蝕性較強；外面部分顏色較淺，稱為邊材。邊材含水量高，易干燥，也易被濕潤，所以容易翹曲變形，抗蝕性也不如心材。 2 年輪、春材、夏材 橫切面上可以看到深淺相間的同心圓，稱為年輪。年輪中淺色部分是樹木在春季生長的，由于生長快，細胞大而排列疏松，細胞壁較薄，顏色較淺，稱為春材（早材）；深色部分是樹木在夏季生長的，由于生長遲綬，細胞小，細胞壁較厚，組織緊密堅

16、實，顏色較深，稱為夏材（晚材）。每一年輪內(nèi)就是樹木一年的生長部分。年輪中夏材所占的比例越大，木材的強度越高。 3髓心、髓線 第一年輪組成的初生木質(zhì)部分稱為髓心（樹心）。從髓心成放射狀橫穿過年輪的條紋，稱為髓線。髓心材質(zhì)松軟，強度低，易腐朽開裂。髓線與周圍細胞聯(lián)結(jié)軟弱，在干燥過程中，木材易沿髓線開裂。第14頁/共41頁 樹木的年輪 第15頁/共41頁 木材的主要性質(zhì) 木材的性質(zhì)包括物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)、如含水率；熱脹干縮；密度；強度(抗拉、抗壓、抗彎和抗剪等四種強度)，其中抗拉、抗壓、抗剪強度又有順紋和橫紋之分。順紋和橫紋強度有很大的差別。木材各種強度的關(guān)系見表。 影響木材強度的主要因素為含水率（

17、一般含水率高，強度降低），溫度（溫度高，強度降低），荷載作用時間（持續(xù)荷載時間長，強度下降）及木材的缺陷（木節(jié)、腐朽、裂紋、翹曲、病蟲害等）。第16頁/共41頁第二節(jié) 近代土木工程材料 一、鋼材 （一）、概述 土木工程中應(yīng)用量最大的金屬材料是鋼材，它廣泛應(yīng)用于鐵路、橋梁、建筑工程等各種結(jié)構(gòu)工程中，在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。土木工程用的鋼材是指用于鋼結(jié)構(gòu)的各種型材（如圓鋼、角鋼、工字鋼等）、鋼板、管材和用于鋼筋混凝土中的各種鋼筋、鋼絲等。 鋼材是在嚴格的技術(shù)控制條件下生產(chǎn)的，品質(zhì)均勻致密，抗拉、抗壓、抗彎、抗剪切強度都很高。 常溫下能承受較大的沖擊和振動荷載，有一定的塑性和很好的韌性。鋼材

18、具有良好的加工性能，可以鑄造、鍛壓、焊接、鉚接和切割，便于裝配。還可以通過熱處理方法，在很大范圍內(nèi)改變或控制鋼材的性能。 第17頁/共41頁 采用各種型鋼和鋼板制做的鋼結(jié)構(gòu)，具有自重小、強度高的特點。鋼筋與混凝土組成的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，雖然自重大，但節(jié)省鋼材。由于混凝土的保護作用，克服了鋼材易銹蝕、維護費用高的缺點. 由于各類建筑物、構(gòu)筑物對在各種復(fù)雜條件下的使用功能的要求日益提高，建筑用金屬材料的發(fā)展趨勢將是： 1、以高效鋼材為主體的低合金鋼將得到進一步的發(fā)展和應(yīng)用。 2、隨著冶金工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，建筑鋼材將向具有高強、耐腐蝕、耐疲勞、易焊接、高韌性或耐磨等綜合性能的方向發(fā)展。 3、各種焊接

19、材料及其工藝將隨低合金鋼的發(fā)展不斷完善和配套。第18頁/共41頁 （二）、分類 將生鐵在煉爐中冶煉，將含碳量降低到2以下，并使其雜質(zhì)控制在指定范圍即得到鋼。鋼錠（或鋼坯）經(jīng)過壓力加工（軋制、擠壓、拉拔等）及相應(yīng)的工藝處理后得到鋼材。 土木工程所使用的鋼材大多為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的低碳鋼和屬普通鋼類的低合金結(jié)構(gòu)鋼。 建筑鋼材的產(chǎn)品種類一般分為型材、板材、管材和金屬制品四類： (1)、型材。鋼結(jié)構(gòu)用鋼，主要有角鋼、工字鋼、槽鋼、方鋼、吊車軌道、金屬門窗、鋼板樁型鋼等。第19頁/共41頁 工字鋼 角鋼 槽鋼 鋼絲 鋼管第20頁/共41頁 (2)、板材。主要是鋼結(jié)構(gòu)用鋼，建筑結(jié)構(gòu)中主要采用中厚板與薄板。

20、(3)、管材。主要用于桁架、塔桅等鋼結(jié)構(gòu)中。 (4)、金屬制品。土木工程中主要使用的產(chǎn)品有鋼絲、鋼絲繩以及預(yù)應(yīng)力鋼絲及鋼絞線。第21頁/共41頁（三）、土木工程常用鋼材 土木工程鋼材可劃分為鋼結(jié)構(gòu)用材和鋼筋混凝土用材兩大類。（1）、鋼結(jié)構(gòu)用鋼材 我國鋼結(jié)構(gòu)用鋼材的鋼類主要有普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。1 碳素結(jié)構(gòu)鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼指一般結(jié)構(gòu)鋼及工程用熱軋板、管、帶、型、棒材，現(xiàn)行國家標準是碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB70088）。 土木工程中主要應(yīng)用的碳素結(jié)構(gòu)鋼可軋制各種型鋼、鋼板、鋼管與鋼筋。2 低合金結(jié)構(gòu)鋼 普通低合金結(jié)構(gòu)鋼一般是在普通碳素鋼的基礎(chǔ)上，少量添加若干合金元素而成，如硅、錳、釩、鈦、鈮等，加

21、入這些合金元素可使這些鋼的強度、耐腐蝕性、耐磨性、低溫沖擊韌性等得到顯著提高和改善。在土木工程中普通低合金結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)用日益廣泛，在諸 如大跨度橋梁、大型柱網(wǎng)構(gòu)架、電視塔、大型廳館中成為主體結(jié)構(gòu)材料。 第22頁/共41頁（2）、鋼筋混凝土用鋼材 鋼筋混凝土用的鋼材主要指鋼筋，鋼筋是土木工程中使用最多的鋼材品種之一，其材質(zhì)包括普通碳素鋼和普通低合金鋼兩大類。鋼筋按生產(chǎn)工藝性能和用途的不同可分為下列各類。 1熱軋鋼筋 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，對熱軋鋼筋的要求是機械強度較高，具有一定的塑性、韌性、冷彎性和可焊性。級鋼筋的強度較低，但塑性及焊接性好，便于冷加工，廣泛用做普通鋼筋混凝土中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋；級與級鋼筋的

22、強度較高，塑性及焊接性也較好，廣泛用做大、中型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力鋼筋；級鋼筋強度高，但塑性與焊接性較差，適宜作預(yù)應(yīng)力鋼筋. 2. 冷加工鋼筋（a） 冷拉鋼筋為了提高強度以節(jié)約鋼筋，工程中常按施工規(guī)程對鋼筋進行冷拉。冷拉后鋼筋的強度提高，但塑性、韌性變差，因此，冷拉鋼筋不宜用于受沖擊或重復(fù)荷載作用的結(jié)構(gòu)。（b） 冷拔低碳鋼絲冷拔低碳鋼絲是用6.5mm8mm的碳素結(jié)構(gòu)鋼通過拔絲機進行多次強力拉拔而成。冷拔低碳鋼絲由于經(jīng)過反復(fù)拉拔強化，強度大為提高，但塑性顯著降低，脆性隨之增加，已屬硬鋼類鋼筋。 第23頁/共41頁 （c） 熱處理鋼筋 熱處理鋼筋是用熱軋螺紋鋼筋經(jīng)淬火和回火的調(diào)質(zhì)處理而成的，公稱直

23、徑分別為6mm、8mm、2mm和10mm；其強度要求均為屈服點不低于1,325MPa，抗拉強度不低于1,470MPa；其伸長率要求均不低于6。熱處理鋼筋目前主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土。（d） 碳素鋼絲、刻痕鋼絲和鋼絞線 碳素鋼絲、刻痕鋼絲和鋼絞線是預(yù)應(yīng)力混凝土專用鋼絲，它們由優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)過冷加工、熱處理、冷軋、絞捻等過程制得。它們的特點是強度高、安全可靠、便于施工。 第24頁/共41頁 二、水泥 水泥是粉狀的水硬性膠凝材料，即加水拌合成塑性漿體，能在空氣中和水中凝結(jié)硬化，可將其它材料膠結(jié)成整，并形成堅硬石材的材料。水泥不但大量應(yīng)用于土木工程，還廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防體建設(shè)等工程。（一）、水泥的

24、分類 水泥的貯存、運輸和保管 水泥按其用途及性能分為：通用水泥，專用水泥，特性水泥。 按其主要水硬性物質(zhì)名稱分為：硅酸鹽水泥，鋁酸鹽水泥，硫鋁酸鹽水泥，氟鋁酸鹽水泥，磷酸鹽水泥，以火山灰或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥。 分類貯存 不同品種、不同標號的水泥應(yīng)分別存放，不可混雜。水泥受潮后即產(chǎn)生水化作用，凝結(jié)成塊，影響水泥的正常使用。所以運輸和貯存時應(yīng)保持干燥。對袋裝水泥，地面墊板要高出地30cm，四周離墻30cm，堆放高度一般不超過10袋。存放散裝水泥時，地面要抹水泥砂漿。 第25頁/共41頁 一般來說，貯存三個月后的強度約降低1020。所以，水泥存放期一般不應(yīng)超過三個月?？煊?/p>

25、水泥、高鋁水泥的規(guī)定貯存期限更短（分別為一、二個月）。過期水泥，使用時必須經(jīng)過試驗，并按試驗重新確定的標號使用。（二）、硅酸鹽水泥 根據(jù)國家標準（GB17592）規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料、05石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（波特蘭水泥）。 硅酸鹽系水泥為干粉狀物，加適量的水并拌合后便形成可塑性的水泥漿體，水泥漿體在常溫下會逐漸變稠直到開始失去塑性，這一現(xiàn)象稱為水泥的初凝；隨著塑性的消失，水泥漿開始產(chǎn)生強度，此時稱為水泥的終凝；水泥漿由初凝到終凝的過程稱為水泥的凝結(jié)。水泥漿終凝后，其強度會隨著時間的延長不斷增長，并形成堅硬的水泥石，這一過程稱為水泥的硬化。

26、 第26頁/共41頁 （三）、特種水泥 在實際施工中，往往會遇到一些有特殊要求的工程，如緊急搶修工程、耐熱耐酸工程、新舊混凝土搭接工程等。對這些工程，前面介紹的幾種水泥均難于滿足要求，需要采用其他品種的水泥，如快硬硅酸鹽水泥、高鋁水泥、白色硅酸鹽水泥等。 1、快硬硅酸鹽水泥 凡以硅酸鹽水泥熟料和適量石膏磨細制成的，以3d抗壓強度表示標號的水硬性膠凝材料稱為快硬硅酸鹽水泥（簡稱快硬水泥）。 其初凝時間不得早于45min，終凝時間不遲于10h。由于快硬水泥凝結(jié)硬化快，故可用來配制早強、高標號混凝土，適用于緊急搶修工程、低溫施工工程和高標號混凝土預(yù)制件等。但儲存和運輸中要特別注意防潮，施工時不能與其

27、他水泥混合使用。另外，這種水泥水化放熱量大而迅速，不適合用于大體積混凝土工程。 第27頁/共41頁 2、快凝快硬硅酸鹽水泥 以硅酸鈣、氟鋁酸鈣為主的熟料，加入適量石膏、?；郀t礦渣、無水硫酸鈉，經(jīng)過磨細制成的一種凝結(jié)快、小時強度增長快的水硬性膠凝材料，稱為快凝快硬硅酸鹽水泥（簡稱為雙快水泥）。 雙快水泥初凝不得早于10min，終凝不得遲于60min。主要用于軍事工程、機場跑道、橋梁、隧道和涵洞等緊急搶修工程。同樣不得與其他品種水泥混合使用，并注意放熱量大而迅速的特點。 3、白色硅酸鹽水泥 由白色硅酸鹽水泥熟料加入適量石膏，磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為白色硅酸鹽水泥（稱簡白水泥）。磨制水泥時，

28、允許加入不超過水泥質(zhì)量5的石灰石或窯灰作為外加物。 白度是白水泥的一個重要指標。我國白水泥的白度分為四個等級。根據(jù)白度及標號，又分為優(yōu)等品、一等品和合格品。 白水泥強度高，色澤潔白，可配制彩色砂漿和涂料、白色或彩色混凝土、水磨石、斬假石 等，用于建筑物的內(nèi)外裝修。白水泥也是生產(chǎn)彩色水泥的主要原料。 第28頁/共41頁 4、高鋁水泥 高鋁水泥屬鋁酸鹽系水泥。是由鋁酸鈣為主，氧化鋁含量約50的熟料，磨細制成的水硬性膠凝材料（舊稱礬土水泥）。 高鋁水泥是一種快硬、高強、耐熱及耐腐蝕的膠凝材料。主要特性有：早期強度高、耐高溫和耐腐蝕。高鋁水泥主要用于工期緊急的工程。如國防、道路和特殊搶修工程等，也可用

29、于冬季施工的工程。 5、膨脹水泥 由硅酸鹽水泥熟料與適量石膏和膨脹劑共同磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為膨脹水泥。按水泥的主要成分不同，分為硅酸鹽、鋁酸鹽和硫鋁酸鹽型膨脹水泥；按水泥的膨脹值及其用途不同，又分為收縮補償水泥和自應(yīng)力水泥兩大類。 膨脹水泥是在硬化過程中不但不收縮，而且有不同程度的膨脹。膨脹水泥除了具有微膨脹性能外，也具有強度發(fā)展快，早期強度高的特點?？捎糜谥谱鞔罂趶捷斔芎透鞣N輸油、輸氣管，也常用于有抗?jié)B要求的工程、要求補償收縮的混凝土結(jié)構(gòu)、要求早強的工程結(jié)構(gòu)節(jié)點澆筑等。但是，這種水泥的使用溫度不宜過高，一般使用溫度為60以下為好。 第29頁/共41頁三、混凝土與砂漿 （一）混凝土

30、 混凝土也稱砼，是當代最主要的土木工程材料之一。它是由膠結(jié)材料，骨料和水按一定比例配制，經(jīng)攪拌振搗成型，在一定條件下養(yǎng)護而成的人造石材。混凝土具有原料豐富，價格低廉，生產(chǎn)工藝簡單的特點，因而使其用量越來越大；同時混凝土還具有抗壓強度高，耐久性好，強度等級范圍寬，使其使用范圍出十分廣泛，不僅在各種土木工程中使用，就是造船業(yè)，機械工業(yè)，海洋的開發(fā)，地熱工程等，混凝土也是重要的材料。 1、混凝土的種類與發(fā)展 混凝土的種類很多。按膠凝材料不同，分水泥混凝土、瀝青混凝土、石膏混凝土及聚合物混凝土等；按表觀密度不同，分重混凝土、普通混凝土、輕混凝土；按使用功能不同，分結(jié)構(gòu)用混凝土、道路混凝土、水工混凝土、

31、耐熱混凝土、耐酸混凝土及防輻射混凝土等；按施工工藝不同，又分噴射混凝土、泵送混凝土、振動灌漿混凝土等。 第30頁/共41頁 為了克服混凝土抗拉強度低的缺陷，人們還將水泥混凝土與其他材料復(fù)合，出現(xiàn)了鋼筋混凝土，預(yù)應(yīng)力混凝土，各種纖維增強混凝土及聚合物浸漬混凝土等。 此外，隨著混凝土的發(fā)展和工程的需要，還出現(xiàn)了膨脹混凝土，加氣混凝土，纖維混凝土等各種特殊功能的混凝土。泵送混凝土，商品混凝土以及新的施工工藝給混凝土施工帶來方便。 目前，混凝土仍向著輕質(zhì)、高強、多功能、高效能的方向發(fā)展，發(fā)展復(fù)合材料，不斷擴大資源，發(fā)展預(yù)制混凝土和使混凝土商品化也是今后發(fā)展的重要方向。第31頁/共41頁 2、普通混凝土

32、 （1） 組成材料與結(jié)構(gòu) 普通混凝土是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、細骨料（砂）和水拌合，經(jīng)硬化而成的一種人造石材。砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收縮；水泥和水形成水泥漿，包裹在粗細骨料表面并填充骨料間的空隙。水泥漿體在硬化前起潤滑作用，使混凝土拌合物具有良好工作性能，硬化后將骨料膠結(jié)在一起，形成堅強的整體。其結(jié)構(gòu)如圖 （2） 主要技術(shù)性質(zhì) 混凝土的性質(zhì)包括混凝土拌合物的和易性、混凝土強度、變形及耐久性等。 和易性又稱工作性，是指混凝土拌合物在一定的施工條件下，便于各種施工工序的操作，以保證獲得均勻密實的混凝土的性能。和易性是一項綜合技術(shù)指標，包括流動性（稠度）、粘聚性和保水性三個主

33、要方面。 強度是混凝土硬化后的主要力學(xué)性能，反映混凝土抵抗荷載的量化能力。混凝土強度包括抗壓、抗拉、抗剪、抗彎、抗折及握裹強度。其中以抗壓強度最大，抗拉強度最小。 第32頁/共41頁 混凝土的變形包括非荷載作用下的變形和荷載作用下的變形。非荷載作用下的變形有化學(xué)收縮、干濕變形及溫度變形等。水泥用量過多，在混凝土的內(nèi)部易產(chǎn)生化學(xué)收縮而引起微細裂縫。 混凝土耐久性是指混凝土在實際使用條件下抵抗各種破壞因素作用，長期保持強度和外觀完整性的能力。包括混凝土的抗凍性、抗?jié)B性、抗蝕性及抗碳化能力等。 第33頁/共41頁 （二）砂漿 1、砌筑砂漿 砂漿是由膠凝材料、細骨料和水等材料按適當比例配制而成的。砂漿

34、與混凝土的區(qū)別在于不含粗骨料，可認為砂漿是混凝土的一種特例，也可稱為細骨料混凝土。 砂漿常用的膠凝材料有水泥、石灰、石膏。按膠凝材料不同砂漿又可分為水泥砂漿、石灰砂漿和混合砂漿?；旌仙皾{有水泥石灰砂漿、水泥粘土砂漿和石灰粘土砂漿等。 用于磚石砌體的砂漿稱為砌筑砂漿。它起著傳遞荷載的作用，因此是砌體的重要組成部分。普通水泥、礦渣水泥、火山灰質(zhì)水泥等常用品種的水泥都可以用來配制砌筑砂漿。有時為改善砂漿的和易性和節(jié)約水泥還常在砂漿中摻入適量的石灰或粘土膏漿而制成混合砂漿。 新拌的砂漿主要要求具有良好的和易性。和易性良好的砂漿容易在粗糙的磚石底石面上鋪設(shè)成均勻的薄層，而且能夠和底面緊密粘結(jié)。砂漿和易性

35、包括流動性和保水性兩個方面。第34頁/共41頁 硬化后的砂漿則應(yīng)具有所需的強度和對底面的粘結(jié)力，而且其變形性不能過大。 根據(jù)砂漿的抗壓強度劃分的若干等級，稱為砂漿的強度，并以“M”和應(yīng)保證的抗壓強度值（MPa）表示，其強度等級分別為M2.5、M5.0、M7.5、M10、M15、M20。 影響砂漿強度的因素有材料性質(zhì)、配比、施工質(zhì)量等，此外還受被粘結(jié)塊體材料的表面吸水性影響。 第35頁/共41頁 2、抹面砂漿 凡涂抹在建筑物或土木工程構(gòu)件表面的砂漿，可統(tǒng)稱為抹面砂漿。根據(jù)抹面砂漿功能的不同，一般可將抹面砂漿分為普通抹面砂漿、裝飾砂漿、防水砂漿和具有某些特殊功能的抹面砂漿（如絕熱、耐酸、防射線砂漿）等。 （1）.普通抹面砂漿 普通抹面砂漿的功能是保護結(jié)構(gòu)主體免遭各種侵害，提高結(jié)構(gòu)的耐久性，改善結(jié)構(gòu)的外觀。常用的普通抹面砂漿有石灰砂漿、水泥砂漿、水泥混合砂漿、麻刀石灰漿或紙筋石灰漿。 為改善抹面砂漿