土木工程材料课件(复习材料)(最新版)

土木工程材料Civilengineeringmaterials 前言建筑材料是一切建筑工程的物质基础。建筑材料工业推动着建筑业的发展，是国民经济的重要基础工业之一。《建筑材料》是房屋建筑工程专业的一门专业基础课。本课程主要讲解建筑材料的品种、组成、性能与应用及技术标准、检验方法等知识。理论联系实际，重点突出水泥、普通混凝土及材料基本性质的基础上，广泛地介绍目前国内已有的各种建筑材料及发展中的新材料、新技术，合理选择建筑材料。尽量引用了最新技术标准和规范。前言 目录1.绪论2.建筑材料的基本性质3.气硬性胶凝材料4.水泥5.混凝土6.建筑砂浆7.砌筑材料8.沥青及沥青混合物9.金属材料10.木材及其制品11.建筑功能材料12.土木工程材料试验 绪论 一.建筑材料的分类用于土建工程的材料总称为建筑材料或土木工程材料。1.按化学成分分类：1.1无机材料：金属材料：黑色金属材料——钢、铁有色金属材料——铝、铜、合金非金属材料：天然石材——大理石、花岗石陶瓷和玻璃——砖、瓦、卫生陶瓷、玻璃 无机胶凝材料——石灰、石膏、水玻璃砂浆、混凝土——水泥、砂浆、混凝土1.2有机材料：木材、沥青、塑料、涂料、油漆1.3复合材料：金属与非金属复合——钢筋混凝土、钢纤维混凝土有机与无机复合——玻璃钢、沥青混凝土、聚合物混凝土 2.按用途分类结构材料：砖、石材、砌块、钢材、混凝土防水材料：沥青、塑料、橡胶、金属、聚乙烯胶泥饰面材料：墙面砖、石材、彩钢板、彩色混凝土吸音材料：多孔石膏板、塑料吸音板、膨胀珍珠岩绝热材料:塑料、橡胶、泡沫混凝土卫生工程材料：金属管道、塑料、陶瓷 二.建筑材料的发展：随生产力发展而发展原始时代——天然材料：木材、岩石、竹、粘土石器、铁器时代——金字塔（2000-3000BC)：石材、石灰、石膏万里长城（200BC):条石、大砖、石灰砂浆布达拉宫：石材、石灰砂浆罗马圆形剧场（70-80AC):石材、石灰砂浆 18世纪中叶——钢材、水泥(J.Aspdin,1824）19世纪——钢筋混凝土（1890-1892）；中国，189820世纪——预应力混凝土、高分子材料21世纪——轻质、高强、节能、高性能绿色建材 胡夫金字塔，高146.59m,底部232m建方，用230多万块、每块重2.5T的岩石砌成， 万里长城（200BC):条石、大砖、石灰砂浆 布达拉宫：石材、石灰砂浆 罗马斗兽场（70-80AC):石材、石灰砂浆 三.建筑材料在国民经济中的地位和作用1.建筑材料是发展建筑业的物质基础材料费用一般占建筑工程总造价的50-70%；“十五”期间我国全社会固定资产投资总规模为22～24万亿元。固定资产投资的60％～70％将用于建筑设施建设或工程安装，从而转化为建筑业的产值，而建筑业产值中的30％～40％又要转化为对建材业的需求，尤其是对水泥产品的需求。2002年，我国共生产水泥约70000万吨，比2001年大幅增长了12.7%，占世界产量的三分之一左右，超过亚洲产量的50%强。我国水泥行业，为我国经济持续、快速发展做出了重要贡献。 2002年水泥产量的大幅度增长与我国持续快速稳定增长的宏观经济形势密切相关。今年我国经济增长速度将达到8％，GDP将突破10万亿元大关。建筑材料工业在国民经济建设中意义重大2.必须恰当选择和合理使用原材料材料质量的优劣，配制是否合理，选用是否恰当直接影响建筑工程质量3.发展绿色建材 四.建筑材料课程的作用、任务和学习方法1.作用1.1为后续课程的学习提供必要的知识1.2为今后从事专业技术工作时，合理选择和使用建筑材料打下基础2.任务2.1了解材料在建筑物上所起的作用和要求2.2了解常用材料的生产、成分和构造2.3掌握常用材料的技术性质，以及影响材料性质的主要因素及其相互关系2.4掌握常用材料的标准，熟悉其分类、分等和规格 2.5熟悉常用材料的测试仪器，掌握测试方法和技术。2.6掌握常用材料的选用原则和方法。2.7掌握工地配置材料的配置原理及方法，了解这些材料的施工注意事项3.学习方法3.1重点掌握材料的基本理论、基本知识、基本技能常用材料——水泥、砼、石灰、石膏、砂石、玻璃、钢材、木材、沥青、高分子材料主要的——水泥、（混凝土）砼、钢材、砂石 每种材料：原料——生产工艺——组成成分——构造——性质——应用——检验——储存以及它们之间的相互关系重点：性质和应用，质检的基本原理（引起材性变化的内因和外因）3.2学习材料的技术标准:国家标准、行业标准、企业标准GB-国家标准GBJ-建筑工程国家标准JGJ-建设部行业标准JC-国家建材局行业标准YB-冶金部行业标准JTJ-交通部行业标准SD-水电行业标准ZB-国家级专业标准 例：国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999标准名称——部门代号——编号——批准年份ASA-AmericanStandardAssociation美国标准ASTM–AmericanSocietyforTestingMaterialsBS-BritishStandard英国标准DIN–DeutschIndustrieNormen德国标准ISO-InternationalStandardOrganization国际标准协会 3.2重视学好试验学习常用建筑材料的检验方法——合格性判断和验收对实验数据、试验结果进行分析判别培养从事科学研究的能力 2021/10/422第1章材料的基本性质 一、材料与质量有关的性质材料的体积构成体积是材料占有的空间尺寸。由于材料具有不同的物理状态，因而表现出不同的体积。 材料内部体积构成闭口孔隙（体积为Vb）开口孔隙(体积为Vk)材料内部固体物质体积（V）材料单位总体积V0=V+VP（VP为材料孔隙总体积）（VP=Vb+Vk） 干燥材料在绝对密实状态下的体积。即材料内部固体物质的体积，或不包括内部孔隙的材料体积。一般以Ｖ表示。一般将材料磨成规定细度的粉末，用排开液体的方法得到其体积。实际工程中所使用的钢材、玻璃等材料一般情况下认为是绝对密实状态。绝对密实体积一、材料与质量有关的性质 材料在自然状态下的体积，即整体材料的外观体积（含内部孔隙）。一般以V0表示。形状规则的材料可根据其尺寸计算其自然体积；形状不规则的材料可先在材料表面涂腊，然后用排开液体的方法得到其自然体积。材料的自然体积一、材料与质量有关的性质 材料的堆积体积定义：粉状或粒状材料，在堆积状态下的总体外观体积。特征：松散堆积状态下的体积较大，密实堆积状态下的体积较小。一般以V1表示。一、材料与质量有关的性质 几种密度的比较比较项目密度表观密度堆积密度材料状态绝对密实自然状态堆积状态材料体积VV0V1计算公式ρ=m/Vρ0=m/V0ρ1=m/V1应用判断材料性质用量计算、体积计算一、材料与质量有关的性质 吸水率强度耐久性表观密度孔隙率二、材料的孔隙率和空隙率孔隙对材料性能的影响 材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。空隙率的大小反映了散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算砂率的依据。二、材料的孔隙率和空隙率 孔隙率与空隙率的区别比较项目孔隙率空隙率适用场合个体材料内部堆积材料之间作用可判断材料性质可进行材料用量计算计算公式 三、材料与水有关的性质1、材料的亲水性与憎水性与水接触时，材料表面能被水润湿的性质称为亲水性；材料表面不能被水润湿的性质称为憎水性。 （ａ）亲水性材料（ｂ）憎水性材料θθ三、材料与水有关的性质 材料具有亲水性或憎水性的根本原因在于材料的分子结构。亲水性材料与水分子之间的分子作用力，大于水分子相互之间的内聚力；憎水性材料与水分子之间的作用力，小于水分子相互之间的内聚力。三、材料与水有关的性质 2、材料的吸水性材料在水中吸收水分的能力，称为材料的吸水性。吸水性的大小以吸水率来表示。（1）质量吸水率质量吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水量占材料在干燥状态下的质量百分比，并以Wm表示。三、材料与水有关的性质 （2）体积吸水率体积吸水率是指材料在吸水饱和时，所吸水的体积占材料自然体积的百分率，并以WV表示。三、材料与水有关的性质（3）影响材料吸水性的因素材料的吸水率与其孔隙率有关，更与其孔隙特征有关。因为水分是通过材料的开口孔吸入并经过连通孔渗入内部的。材料内与外界连通的细微孔隙愈多，其吸水率就愈大。 3、材料的吸湿性材料的吸湿性是指材料在潮湿空气中吸收水分的性质。用含水率Ｗh表示三、材料与水有关的性质当空气中湿度在较长时间内稳定时，材料的吸湿和干燥过程处于平衡状态，此时材料的含水率保持不变，其含水率称为平衡含水率。 吸水率与含水率的区别比较项目吸水率含水率适用场合在水中吸收水分在空气中吸收水分表示方法吸收水分的质量比或体积比吸收水分的质量比吸收水量达到饱和与空气中水分平衡通常小于吸水率三、材料与水有关的性质 4、材料的耐水性材料的耐水性是指材料长期在饱和水的作用下不破坏，强度也不显著降低的性质。材料耐水性的指标用软化系数KR表示：式中：KR——材料的软化系数；fb——材料吸水饱和状态下的抗压强度（MPa）；fg——材料在干燥状态下的抗压强度（MPa）。三、材料与水有关的性质 软化系数反映了材料饱水后强度降低的程度，是材料吸水后性质变化的重要特征之一。一般材料吸水后，水分会分散在材料内微粒的表面，削弱其内部结合力，强度则有不同程度的降低。当材料内含有可溶性物质时（如石膏、石灰等），吸入的水还可能溶解部分物质，造成强度的严重降低。三、材料与水有关的性质 软化系数的波动范围在0至1之间。工程中通常将KR＞0.85的材料称为耐水性材料，可以用于水中或潮湿环境中的重要工程。用于一般受潮较轻或次要的工程部位时，材料软化系数也不得小于0.75。三、材料与水有关的性质 5、抗冻性（1）抗冻性是指材料在吸水饱和状态下，能经受反复冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性能。（2）材料吸水后，在负温作用条件下，水在材料毛细孔内冻结成冰，体积膨胀所产生的冻胀压力造成材料的内应力增大，会使材料遭到局部破坏。随着冻融循环的反复，材料的破坏作用逐步加剧，这种破坏称为冻融破坏。三、材料与水有关的性质 （3）抗冻性以试件在冻融后的质量损失和强度损失不超过一定限度时所能经受的冻融循环次数来表示，或称为抗冻等级。（4）材料的抗冻等级可分为F15、F25、F50、F100、F200等，分别表示此材料可承受15次、25次、50次、100次、200次的冻融循环。三、材料与水有关的性质 影响抗冻性的因素1、密实度（孔隙率）密实度越高则其抗冻性越好。2、孔隙特征开口孔隙越多则其抗冻性越差。3、材料的强度强度越高则其抗冻性越好。4、材料的耐水性耐水性越好则其抗冻性也越好。5、材料的吸水量大小吸水量越大则其抗冻性越差。三、材料与水有关的性质 6、材料的抗渗性抗渗性是材料在压力水作用下抵抗水渗透的性能。用渗透系数或抗渗等级表示。（1）渗透系数K:式中：K——渗透系数（cm/h）;Q——渗水量（cm3）;A——渗水面积(cm2)；H——材料两侧的水压差（cm）d——试件厚度（cm）；t——渗水时间（h）。材料的渗透系数越小，说明材料的抗渗性越强。三、材料与水有关的性质 （2）抗渗等级材料的抗渗等级是指用标准方法进行透水试验时，材料标准试件在透水前所能承受的最大水压力，并以字母P及可承受的水压力（以0.1MPa为单位）来表示抗渗等级。如P4、P6、P8、P10…等，表示试件能承受逐步增高至0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa…的水压而不渗透。三、材料与水有关的性质 （3）影响材料抗渗性的因素材料亲水性和憎水性通常憎水性材料其抗渗性优于亲水性材料；材料的密实度密实度高的材料其抗渗性也较高；材料的孔隙特征具有开口孔隙的材料其抗渗性较差。三、材料与水有关的性质 四、材料的热工性质1、导热性当材料两面存在温度差时，热量通过建筑材料传递的性质，称为材料的导热性。导热性用导热系数λ表示：式中：λ——导热系数，W/（m·K）；Q——传导的热量，J；a——材料厚度，m；Z——热传导时间，h；（t2－t1）——材料两面温度差，K；A——材料传热面积，m² 导热系数的物理意义：单位厚度（1m）的材料、两面温度差为1K时、在单位时间（1s）内通过单位面积（1m2）的热量。导热系数越小表明材料越不易导热，通常将导热系数λ≤0.23的材料称为绝热材料。四、材料的热工性质 建筑工程中常用的保温珍珠岩板四、材料的热工性质 石膏板因其具有良好的保温隔热、吸音阻燃等功能在建筑中广泛使用 2、热容量和比热材料在受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质称为材料的热容量。用热容量系数或比热表示。比热的计算式如下所示：式中：C——材料的比热，J/（g·K）；Q——材料吸收或放出的热量(J)；m——材料质量，g；（t2－t1）——材料受热或冷却前后的温差，K。四、材料的热工性质 3、热阻和传热系数热阻是材料层（墙体或其它围护结构）抵抗热流通过的能力，热阻的定义及计算式为：式中：R——材料层热阻，（m2·K）/W；d——材料层厚度，m；λ——材料的导热系数，W/（m·K）。四、材料的热工性质 热阻的倒数称为材料层（墙体或其它围结构）的传热系数。传热系数是指材料两面温度差为1Ｋ时，在单位时间内通过单位面积的热量。四、材料的热工性质 4、材料的温度变形性材料的温度变形是指温度升高或降低时材料的体积变化。用线膨胀系数α表示。ΔL=（t2－t1）·α·L式中：ΔL——线膨胀或线收缩量，mm或cm；（t2－t1）——材料前后的温度差，K；α——材料在常温下的平均线膨胀系数，1/KL——材料原来的长度，mm或m。四、材料的热工性质 材料的线膨胀系数与材料的组成和结构有关，常选择合适的材料来满足工程对温度变形的要求。如钢筋和混凝土的结合。四、材料的热工性质 1、材料的强度材料的强度是材料在应力作用下抵抗破坏的能力。根据外力作用方式的不同，材料强度有抗拉、抗压、抗剪、抗弯（抗折）强度等。五、材料的力学性质 （1）弹性材料在外力作用下产生变形，当外力取消后能够完全恢复原来形状的性质称为弹性。这种完全恢复的变形称为弹性变形（或瞬时变形）。2.弹性和塑性弹性材料的σ-ε曲线图εσ123σ1ε1ε2ε3五、材料的力学性质 （2）塑性材料在外力作用下产生变形，如果外力取消后，仍能保持变形后的形状和尺寸，并且不产生裂缝的性质称为塑性。这种不能恢复的变形称为塑性变形(或永久变形)。ba变形荷载0Aab—弹性变形ob—塑性变形五、材料的力学性质 大部分无机非金属材料均属脆性材料，如天然石材，烧结普通砖、陶瓷、玻璃、普通混凝土、砂浆等。脆性材料的另一特点是抗压强度高而抗拉、抗折强度低。在工程中使用时，应注意发挥这类材料的特性。3.脆性和韧性材料受力达到一定程度时，突然发生破坏，并无明显的变形，材料的这种性质称为脆性。荷载A变形五、材料的力学性质 （1）硬度材料的硬度是材料表面的坚硬程度，是抵抗其它硬物刻划、压入其表面的能力。通常用刻划法，回弹法和压入法测定材料的硬度。4.硬度和耐磨性五、材料的力学性质 刻划法用于天然矿物硬度的划分，按滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄晶、刚玉、金刚石的顺序，分为10个硬度等级。回弹法用于测定混凝土表面硬度，并间接推算混凝土的强度；也用于测定陶瓷、砖。砂浆、塑料、橡胶、金属等的表面硬度并间接推算其强度。五、材料的力学性质 （2）耐磨性耐磨性是材料表面抵抗磨损的能力。材料的耐磨性用磨耗率表示，计算公式如下：式中：G——材料的磨耗率，（g/cm2）；m1——材料磨损前的质量，（g）；m2——材料磨损后的质量，（g）；A——材料试件的受磨面积，（cm2）。五、材料的力学性质 六、材料的耐久性与环境协调性材料的耐久性是泛指材料在使用条件下，受各种内在或外来自然因素及有害介质的作用，能长久地保持其使用性能的性质。材料在建筑物之中，除要受到各种外力的作用之外，还经常要受到环境中许多自然因素的破坏作用。这些破坏作用包括物理、化学、机械及生物的作用。 物理作用有干湿变化、温度变化及冻融变化等。化学作用包括大气、环境水以及使用条件下酸、碱、盐等液体或有害气体对材料的侵蚀作用。机械作用包括使用荷载的持续作用，交变荷载引起材料疲劳，冲击、磨损、磨耗等。生物作用包括菌类、昆虫等的作用而使材料腐朽、蛀蚀而破坏。六、材料的耐久性与环境协调性 环境协调性——对资源和能源消耗少，对环境污染小，循环再生利用率高。目前，提倡“绿色建材”六、材料的耐久性与环境协调性 1、材料的组成对性质的影响化学组成——化学元素及化合物的种类与数量。矿物组成——天然的，人工烧制的。相——组织均匀的物质。七、材料的组成、结构、构造及其对性能的影响 2、材料的结构对性质的影响（1）宏观结构（2）亚微观结构包括纳米微观结构（3）微观结构晶体——按一定的规则在空间呈有规律的排列。非晶体——不定形。原因：熔融物质急冷，来不及成晶而成。如玻璃体(粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰)，化学潜能大，一定条件下发生化学反应。七、材料的组成、结构、构造及其对性能的影响 3、材料的构造对性能的影响——具有特定性质的材料结构单元间的相互组合搭配情况。与结构的区别：构造更强调相同材料或不同材料间的搭配组合关系。如材料的孔隙、层理、纹理、疵病等。七、材料的组成、结构、构造及其对性能的影响 2021/10/473第2章气硬性胶凝材料 2021/10/474掌握：胶凝材料的定义、分类；建筑石灰、石膏技术要求、性质熟悉：石灰的、石膏的的熟化、硬化和应用了解：石灰的生产、石灰的品种本章教学目标 2021/10/475胶凝材料：指经过自身的物理化学作用后，能够由浆体变成固体，并在变化过程中把一些散粒材料或块状材料胶结成具有一定强度的整体的材料。定义与分类 2021/10/476胶凝材料无机胶凝材料有机胶凝材料：沥青、树脂、橡胶等气硬性胶凝材料水硬性胶凝材料：各种水泥石灰石膏水玻璃 2021/10/477气硬性胶凝材料：只能在空气中凝结硬化，保持并发展其强度的胶凝材料。水硬性胶凝材料：既能在空气中硬化，又能更好地在水中硬化，保持并继续发展其强度的胶凝材料。 2021/10/478气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料的区别水硬性胶凝材料不仅可以在凝结硬化，还可以得到更好的凝结硬化。气硬性胶凝材料在凝结硬化。只能空气中空气中在水中 胶凝材料的发展史1、石灰-石膏时期2021/10/4792、石灰-火山灰时期3、水泥时期 2021/10/4802.1石膏 2021/10/481石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物，当石膏中含有结晶水不同时可形成多种性能不同的石膏。2.1.1石膏的原料、生产及品种1.石膏的原料根据石膏中含有结晶水的多少不同可分为：（1）无水石膏（CaSO4）：也称硬石膏，它结晶紧密，质地较硬，是生产硬石膏水泥的原料。 2021/10/482（2）天然石膏（CaSO4·2H2O）：也称生石膏或二水石膏，大部分天然石膏矿为生石膏，是生产建筑石膏的主要原料。（３）建筑石膏（CaSO4·1/2H2O）也称熟石膏或半水石膏。它是由生石膏加工而成的，根据其内部结构不同可分为α型半水石膏和β型半水石膏。（4）化工石膏：指含有CaSO4·2H2O成分的化学工业副产品。 2021/10/483天然二水石膏 2021/10/484脱硫石膏 2021/10/4851）.建筑石膏2）.高强石膏2.石膏的生产与品种β型半水石膏α型半水石膏 2021/10/486α型半水石膏与β型半水石膏相比，结晶颗粒较粗，比表面积较小，强度高，因此又称为高强石膏。3）.可溶性硬石膏当加热温度升高到170～200℃时，半水石膏继续脱水，生成可溶性硬石膏（CaSO4Ⅲ）。此无水石膏就具有良好的凝结硬化性能。当加热温度升高到200～250℃时，石膏中残留的水很少，凝结硬化非常缓慢，但遇水后还能逐渐生成半水石膏直至二水石膏。 2021/10/4874）.死烧石膏当加热温度高于400℃时，石膏完全失水，成为不溶性硬石膏（CaSO4Ⅱ）。此无水石膏就失去了凝结硬化性能。但当加入激发剂混合磨细后，又可恢复水化硬化能力，成为无水石膏水泥。它可制作石膏灰浆、石膏板和其它石膏制品。5）.高温煅烧石膏温度高于800℃时，部分硬石膏分解出中CaO，磨细后的产品即为高温煅烧石膏。 2021/10/4881.石膏的水化2.1.2石膏的水化与硬化建筑石膏与适量水拌合后，能形成可塑性良好的浆体，随着石膏与水的反应，浆体的可塑性很快消失而发生凝结，此后进一步产生和发展强度而硬化。此反应实际上也是半水石膏的溶解和二水石膏沉淀的可逆反应，因为二水石膏溶解度比半水石膏的溶解度小得多，所以此反应总体表现为向右进行，二水石膏以胶体微粒自水中析出。 2021/10/4892.石膏的凝结硬化干燥硬化和结晶硬化两个过程交错进行，随着二水石膏沉淀的不断增加，就会产生结晶，结晶体的不断生成和长大，晶体颗粒之间便产生了摩擦力和粘结力，造成浆体的塑性开始下降，这一现象称为石膏的初凝；而后随着晶体颗粒间摩擦力和粘结力的增大，浆体的塑性很快下降，直至消失，这种现象为石膏的终凝。石膏终凝后，其晶体颗粒仍在不断长大和连生，形成相互交错且孔隙率逐渐减小的结构，其强度也会不断增大，直至水分完全蒸发，形成硬化后的石膏结构，这一过程称为石膏的硬化。石膏浆体的凝结和硬化，实际上是交叉进行的。 2021/10/490（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。2.1.3石膏的性质1.石膏的特性 2021/10/491（２）凝结硬化时体积微膨胀建筑石膏凝结硬化是石膏吸收结晶水后的结晶过程，其体积不仅不会收缩，而且还稍有膨胀（0.2%～1.5%），这种膨胀不会对石膏造成危害，还能使石膏的表面较为光滑饱满，棱角清晰完整、避免了普通材料干燥时的开裂。 2021/10/492（3）硬化后孔隙率大，表观密度和强度较低建筑石膏在使用时，为获得良好的流动性，通常加入的水要比水化所需的水量多，因此，石膏在硬化过程中由于水分的蒸发，使原来的充水部分空间形成孔隙，造成石膏内部形成大量微孔，使其重量减轻，但是抗压强度也因此下降。通常石膏硬化后的表观密度约为800kg/ｍ3～1000kg/ｍ3，抗压强度约为３ＭPa～5ＭPa。 2021/10/493（４）良好的隔热、吸音和“呼吸”功能石膏硬化体中大量的微孔，使其传热性显著下降，因此具有良好的绝热能力；石膏的大量微孔，特别是表面微孔对声音传导或反射的能力也显著下降，使其具有较强的吸声能力。大热容量和大的孔隙率及开口孔结构，使石膏具有呼吸水蒸气的功能。 2021/10/494（５）防火性好，但耐水性差硬化后石膏的主要成分是二水石膏，当受到高温作用时或遇火后会脱出21%左右的结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕，可有效地阻止火势的蔓延，具有良好的防火效果。由于硬化石膏的强度来自于晶体粒子间的粘结力，遇水后粒子间连接点的粘结力可能被削弱。部分二水石膏溶解而产生局部溃散，所以建筑石膏硬化体的耐水性较差。 2021/10/495（6）具有一定的调温调湿性主要是因为其导热系数小、热容量大和孔隙率大。（7）耐水性和抗冻性差主要是因为其孔隙率大、吸水性强。（8）有良好的装饰性和可加工性石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好的装饰性。微孔结构使其脆性有所改善，硬度也较低，所以硬化石膏可锯、可刨、可钉。具有良好的可加工性。 2021/10/4962.石膏的技术要求1）.强度:抗折强度、抗压强度2）.细度：0.2mm方孔筛筛余（≤10%）3）.凝结时间:初凝时间（≥3min）、终凝时间（≤30min）见表2－1（P12） 建筑石膏产品的标记顺序为：产品名称，抗折强度，标准号2021/10/497eg:建筑石膏2.5GB9776 2021/10/4982.1.4建筑石膏的应用（1）石膏砂浆及粉刷石膏。（2）建筑石膏制品：石膏板、石膏砌块等:如纸面石膏板、装饰石膏板、吸声用穿孔石膏板。(3）制作石膏艺术制品建筑雕塑和模型。 2021/10/499纸面石膏板 2021/10/4100装饰石膏板 2021/10/4101吸声用穿孔石膏板 2021/10/4102吸声用穿孔石膏板 2021/10/4103石膏艺术制品 2021/10/4104石膏艺术制品 2021/10/41052.2石灰 2021/10/4106大型石灰窑 2021/10/4107小石灰窑 2021/10/4108生石灰 2021/10/4109生石灰粉 2021/10/4110温度在900℃左右时温度过高时温度过低时正火石灰欠火石灰过火石灰因煅烧温度过高使粘土杂质融化并包裹石灰，从而延缓石灰的熟化，导致已硬化的砂浆产生鼓泡、崩裂等现象碳酸钙没有完全分解，降低了生石灰的产量如何解决它的危害？2.2.1石灰的生产氧化钙含量高、表观密度小，孔隙率高。煅烧石灰石、白云石、或白垩,内含CaCO3 在煅烧过程中，质量损失44%，体积损失10～15%，所以生石灰是一种多孔状、比表面积大，晶格畸变大的物质，水化活性非常大。将煅烧成的块状生石灰经过不同的加工，还可得到石灰的另外三种产品：1）、生石灰粉2）、消石灰粉3）、石灰膏2021/10/4111 2021/10/4112水化过程中体积增大1～2.5倍，迅速放出大量热2.2.2石灰的水化与硬化1、生石灰的熟化生石灰+水熟石灰工程上使用的石灰大都是熟石灰，有时需要使用石灰膏，有时使用熟石灰粉。 2021/10/4113熟化为石灰膏：将生石灰放入水中，注意水要过量池中透明液体为氢氧化钙饱和溶液，下部沉淀即为熟石灰生石灰要在水中放置两周以上，此过程即为“陈伏”。在这段时间里生石灰会完全和水反应，不会因含有过火石灰造成熟化推迟而导致墙面鼓泡的现象。 2021/10/4114将生石灰块淋水，使石灰充分熟化，又不会过湿成团，此时得到的产品就是熟石灰粉（消石灰粉）。熟化为熟石灰粉（水要适量）：生石灰烧制过程中，往往由于石灰石原料的尺寸过大或窑中温度不均匀等原因，生石灰中残留有未烧透的的内核，这种石灰称为“欠火石灰”。由于烧制的温度过高或时间过长，使得石灰表面出现裂缝或玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色呈灰黑色，这种石灰称为“过火石灰”。过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆，熟化很慢。当石灰已经硬化后，过火石灰才开始熟化，并产生体积膨涨，引起隆起鼓包和开裂。 2021/10/4115包含结晶、碳化两个过程2、石灰的硬化结晶：石灰浆体在干燥过程中，游离水分蒸发，使Ca(OH)2从饱和溶液中逐渐结晶析出。碳化： 2021/10/4116结晶和碳化两个过程同时进行，但极为缓慢。碳化过程长时间只限于表面，结晶过程主要在内部发生。原因空气中CO2含量稀薄，使碳化反应进展缓慢，同时表面的石灰浆一旦硬化就形成外壳，阻止了CO2的渗入，同时又使内部的水分无法析出，影响硬化过程的进行。 2021/10/4117a、可塑性好和保水性好b、水化时水化热大，体积增大c、吸湿性好d、凝结硬化慢Ca(OH)2粒子表面可以吸附水膜2.2.3石灰的性质1.石灰的特性生石灰可以用来做干燥剂 2021/10/4118石灰硬化收缩产生的裂缝石灰砂浆墙面因受潮而脱落e、强度低f、体积收缩大g、耐水性差 2021/10/41192、石灰的技术要求见表2－2、2－3（P15）见表2－4（P15） 2021/10/41202.2.4石灰的应用1、常用建筑石灰的品种 2021/10/4121石灰岩生石灰块熟石灰粉生石灰粉石灰膏石灰乳煅烧加适量水熟化磨细加过量水进行陈伏加水稀释多用来拌制灰土和三合土使用时可以不进行陈伏用来拌制砌筑砂浆或抹面砂浆粉刷墙壁 2021/10/41222.石灰的应用三合土用作铺筑步道砖的垫层三合土桩灰土桩配制石灰砂浆、石灰乳配制石灰土、三合土生产碳化石灰板加固含水的软土地基 2021/10/41233、石灰的储存1.防潮、防水;2.不宜久存;3.防火,注意安全. 2021/10/4124（2）过火石灰膨胀裂纹（1）石灰网状收缩裂纹原因：（1）石灰在凝结硬化过程中产生较大收缩而引起的。可以通过增加砂用量、润湿墙体基层、降低一次抹灰的厚度等措施加以改善。（2）石灰中含有过火石灰。在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水蒸气继续熟化，体积膨胀，从而出现上述现象。 2021/10/41252.3水玻璃 2021/10/4126水玻璃:俗称泡花碱,是由不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的可溶于水的一种硅酸盐物质.碱金属氧化物水玻璃模数 2021/10/4127 2.3.1水玻璃的生产2021/10/4128生产水玻璃的方法分为湿法和干法两种。湿法生产硅酸水玻璃是将石英砂和苛性钠溶液在压蒸锅内用蒸汽加热。直接反应生成液体水玻璃。干法生产硅酸钠水玻璃是将石英砂和碳酸钠磨细拌匀，在熔炉中于1300～1400˚C温度下熔化，按下式反应生成固体水玻璃。固体水玻璃于水中加热溶解而生成液体水玻璃。其反应式为：其中，氧化硅与氧化钠的分子比ｎ为水玻璃的模数，一般在1.5～3.5，模数越大，其水溶性越差。 2021/10/41292.3.2水玻璃的硬化因上述过程反应慢,常需加入促硬剂氟硅酸钠,适宜掺量为12%～15%.液体水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成无定形硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化： 2021/10/41302.3.3水玻璃的性质1.粘结力强;2.耐酸能力强;3.耐热性能好；4.耐碱性和耐水性差。 2021/10/41312.3.4水玻璃的应用1.配制耐酸砂浆和混凝土;2.配制耐热砂浆和混凝土;3.涂刷于材料表面，提高抗风化能力;4.加固地基;5.修补裂缝、堵漏；6.配制速凝防水剂 镁质胶凝材料菱苦土，又称镁质胶凝材料，是以天然菱镁矿（MgCO3）为主要原料，经700~850°C煅烧后再经磨细而得的以氧化镁（MgO）为主要成分的气硬性胶凝材料。MgCO3700~850°CMgO+CO22021/10/4132 菱苦土的应用1.菱苦土能与植物纤维及矿物纤维很好的结合，因此可与刨花、木丝等复合成刨花板、木丝板等，作内、隔墙、天花板等用。2.与木屑、颜料等配制成的板材，称为菱苦土地板，具有保温、防火、防爆及一定的弹性。3.掺入一定的泡沫，可制成泡沫菱苦土，是一种多孔轻质的保温材料。2021/10/4133 思考：1.某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面,数月后,墙面上出现了许多不规则的网状裂纹,同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹,试分析上述现象产生的原因.2021/10/4134 2021/10/4135解：石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂纹，引发的原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起体积收缩的结果。墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹，是由于配制石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火石灰。这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完全熟化，以致于在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化，造成体积膨胀。从而出现上述现象。 2.既然石灰不耐水,为什么由它配制成的灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位?2021/10/4136 2021/10/4137解：石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的。加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中石灰与粘土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酸钙或水化铝酸钙，所以灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高，适于在潮湿环境中使用。再者，由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，使灰土或三合土的密实度大大提高，降低了孔隙率，使水的侵入大为减少。因此灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位。 2021/10/41383.建筑石膏及其制品为什么适用于室内，而不适用于室外使用？ 2021/10/4139解：建筑石膏及其制品适用于室内装修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝结硬化后具有以下的优良性质：（1）石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好的装饰性。加入颜料后，可具有各种色彩。建筑石膏在凝结硬化时产生微膨胀，故其制品的表面较为光滑饱满，棱角清晰完整，形状、尺寸准确、细致，装饰性好；（2）硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔，故其保温性、吸声性好。 2021/10/4140（3）硬化后石膏的主要成分是二水石膏，当受到高温作用时或遇火后会脱出21%左右的结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕，可有效地阻止火势的蔓延，具有一定的防火性。（4）建筑石膏制品还具有较高的热容量和一定的吸湿性，故可调节室内的温度和湿度，改变室内的小气候。在室外使用建筑石膏制品时，必然要受到雨水冰冻等的作用，而建筑石膏制品的耐水性差，且其吸水率高，抗渗性差、抗冻性差,所以不适用于室外使用。 2021/10/41414.水玻璃的化学组成是什么？水玻璃的模数、密度（浓度）对水玻璃的性能有什么影响？ 2021/10/4142解：通常使用的水玻璃都是Na2O·nSiO2的水溶液，即液体水玻璃。一般而言，水玻璃的模数n越大时，水玻璃的粘度越大。硬化速度越快、干缩越大，硬化后的粘结强度、抗压强度等越高、耐水性越好、抗渗性及耐酸性越好。其主要原因是硬化时析出的硅酸凝胶ｎSiO2·mH2O较多。水玻璃的模数n为氧化硅和氧化钠的分子比。同一模数的水玻璃，密度越大，则其有效成分Na2O·nSiO2的含量越多，硬化时析出的硅酸凝胶也多，粘结力愈强。然而如果水玻璃的模数或密度太大，往往由于粘度过大而影响到施工质量和硬化后水玻璃的性质，故不宜过大。 作业1.简述气硬性胶凝材料的特点及使用环境.2.石膏制品有哪些特点?建筑石膏可用于哪些方面?3.什么是欠火石灰和过火石灰?各有何特点?施工过程中如何防止其危害?4.何谓陈伏,石灰在使用前为什么要进行陈伏?2021/10/4143 2021/10/4144第3章水泥 1824年10月21日，英国利兹（Leeds）城的泥水匠阿斯普丁（J.Aspdin）获得英国第5022号“波特兰水泥”专利证书，从而一举成为流芳百世的水泥发明人。强生确定了水泥制造的两个基本条件：第一是烧窑的温度必须高到足以使烧块含一定量玻璃体并呈墨绿色；第二是原料比例必须正确而固定，烧成物内部不能含过量石灰，水泥硬化后不能开裂。这些条件确保了“波特兰水泥”质量，解决了阿普斯丁无法解决的质量不稳定问题。从此，现代水泥生产的基本参数已被发现。1824年，英国石匠阿斯浦丁偶然发现粘土+石灰+水——人造石（波特兰水泥）特点：强度高、耐久性好、防水、防火。 水泥：是一种多组分的人造矿物粉料，它与水拌和后成为塑性胶体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂石等材料胶结成具有一定强度的整体。（水泥是水硬性胶凝材料。）水泥硅酸盐水泥铝酸盐水泥系列硫铝酸盐水泥铁铝酸盐水泥硅酸盐水泥系列——是以硅酸钙为主要成分的水泥熟料、一定量的混合材料和适量石膏，经共同磨细而成。我是建筑业的粮食！ 硅酸盐水泥（0~5%）普通水泥（6%~15%）矿渣水泥（20～70%）火山灰水泥（20～50%）粉煤灰水泥（20～40%）复合水泥（15～50%）专用水泥——专门用于某些工程的水泥,如道路水泥、中低热水泥、砌筑水泥等。特性水泥——某种性能较突出的水泥，如快硬硅酸盐水泥、高铝水泥、彩色水泥、膨胀水泥等。水泥系列通用水泥下述百分含量为混合材料的掺量按水泥的用途分类在土木建筑工程中大量使用的水泥 按水泥的用途分类类别简称混合材掺量（%）通用水泥硅酸盐水泥0～5普通硅酸盐水泥普通水泥6～15矿渣硅酸盐水泥矿渣水泥20～70火山灰质硅酸盐泥火山灰水泥20～50粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰水泥20～40复合硅酸盐水泥复合水泥15～50专用水泥专门用于某些工程的水泥特性水泥某种性能较突出的水泥 彩色水泥彩色水泥彩色水泥普通水泥 1.定义：凡由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥[国外通称的波特兰水泥（Portlandcement）]。2.类型及代号硅酸盐水泥Ⅰ型硅酸盐水泥：不掺混合材料的，代号P·Ⅰ。Ⅱ型硅酸盐水泥：粉磨时掺加不超过水泥重量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料，代号P·Ⅱ。硅酸盐水泥的定义、类型及代号硅酸盐水泥分42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个强度等级（R代表早强型水泥）第一节硅酸盐水泥 生产工艺概述硅酸盐水泥的生产工艺可概括为三个阶段：生料制备：以石灰石、粘土和铁矿粉为主要原料（有时需加入校正原料），将其按一定比例配合、磨细，制得具有适当化学成分、质量均匀的生料。熟料煅烧：将生料在水泥窑内经1450℃高温煅烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料。水泥粉磨：将熟料加适量石膏和0～5％的石灰石或粒化高炉矿渣共同磨细得到硅酸盐水泥。硅酸盐水泥的生产及主要矿物组成 1.原料（1）石灰质原料：主要提供CaO。采用石灰岩、凝灰岩和贝壳等。（2）粘土质原料：主要SiO2、Al2O3及Fe2O3。采用粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等。主要原料（3）校正原料（辅助原料）：为满足成分要求用。如：铁矿粉的铁质原料补充氧化铁的含量。砂岩的硅质原料增加二氧化硅的成分等。硅酸盐水泥的生产 两磨一烧：制备生料（一磨）煅烧熟料（一烧）粉磨水泥（二磨）2.生产过程石灰石粘土按比例混合—生料进窑————熟料辅助原料煅烧磨细磨细石膏1450℃水泥成品 3.生料CaO：62%~67%SiO2:20%~24%Al2O3:4%~7%Fe2O3：2.5%~6.0%生料在窑内经历：干燥——预热——分解——烧成——冷却 硅质(粘土)钙质(石灰石)1450℃调节原料石膏石膏水泥生料熟料混合材水泥制造的“两磨一烧”工艺流程粉磨煅烧粉磨原料采掘原料磨细原料混合反应物＋产物＋中间产物预热器＋回转窑产物熟料冷却熟料储存硅酸盐水泥熟料制造工艺流程 φ3.5×10m中卸烘干磨（生料粉磨）生料粉磨工艺 熟料煅烧工艺五级旋风预热器CDC窑外分解系统电收尘器 φ3.3×50m旋转窑 水泥粉磨及包装φ3.8×13m水泥磨 水泥皮带输送机八嘴回转式微机包装机 水泥库 组成矿物名称分子式简称含量（%）硅酸盐矿物硅酸三钙3CaO·SiO2C3S36~60硅酸二钙2CaO·SiO2C2S15~37熔剂矿物铝酸三钙3CaO·Al2O3C3A7~15铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF10~18次要成分游离氧化钙CaO游离氧化镁MgO含碱矿物及玻璃体硅酸盐水泥熟料的矿物组成1.主要成分：主要由四种矿物化学组成 硅酸盐水泥熟料的矿物组成及在水泥中的相对含量组成矿物名称分子式简称水泥中的含量（%）普通水泥低热水泥早强水泥超早强水泥耐硫酸盐水泥硅酸盐矿物硅酸三钙3CaO·SiO2C3S5241656857硅酸二钙2CaO·SiO2C2S24341023熔剂矿物铝酸三钙3CaO·Al2O3C3A96892铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF969813次要成分游离氧化钙CaO游离氧化镁MgO含碱矿物及玻璃体 2.其它成分:游离CaO（＜=5%）、MgO（＜=5%）及SO3（1%-2%），其含量过高将造成水泥安定性不良。碱矿物及玻璃体等，其中的Na2O和K2O含量较高时，遇到活性骨料时，易产生碱——骨料反应，影响混凝土的质量。3.石膏辅助作用—主要是缓凝作用，含量：2%~5%。硅酸盐水泥的水化与凝结硬化（一）硅酸盐水泥的水化水泥+水拌合可塑性具（水泥石）水化的水泥浆凝结硬化流动性水化水泥和水拌合——表面的熟料矿物立刻与水发生化学反应——各组分开始逐渐溶解——放出一定热量——固相体积也逐渐增加。其反应式如下： 2(3CaO·SiO2)+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2硅酸三钙水化硅酸钙氢氧化钙2(2CaO·SiO2)+4H2O=3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2硅酸二钙水化硅酸钙氢氧化钙3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O铝酸三钙水化铝酸钙4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O=3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O铁铝酸四钙水化铁酸一钙3CaO·Al2O3·6H2O+CaSO4——3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O水化铝酸钙石膏或3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O水化硫铝酸钙或单硫型水化硫铝酸钙 主要水化产物（在完全水化的水泥石中）：水化硅酸钙70%（凝胶）氢氧化钙20%（晶体）水化铝酸钙（晶体）水化硫铝酸钙晶体（也称钙矾石）7%是水泥石形成强度的最主要化合物水化反应为放热反应，其放出的热量称为水化热。其水化热大，放热的周期也较长，但大部分（50%以上）热量是在3天以内。特别是在水泥浆发生凝结、硬化的初期放出。 （二）硅酸盐水泥的凝结硬化过程分为：早、中、晚三个时期1.水化早期，初始反应期（凝胶膜的生成期）（诱导期）20℃，3h 3.水化后期，硬化更长时间水化反应减慢——水化产物填充由水占据的空间——晶体相互搭接——整体——水泥石——硬化硬化：浆体的强度逐渐提高并变成坚硬的石状固体——水泥石2.水化中期，凝结20~30h，30%的水泥已经水化——包裹膜——增厚凝结：水泥加水拌和初期形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠并失去可塑性的过程。 水泥浆水化放热过程水泥熟料矿物的水化是放热反应，C3S和C3A放热最大，最快；而C2S放热最小，最慢。水泥水化放热有明显的四个阶段：初始放热—水泥与水一接触，立即放热，放热速度dQ/dt很快，表明反应激烈。放热停滞期—放热很慢，接近停滞，表明反应停顿。放热加速期—放热速度逐渐加快，达到放热峰值，表明反应逐渐加快。放热减速期—放热达到峰值后，放热速度逐渐减慢，表明反应逐渐减速。 加水初凝终凝凝结硬化诱导期稠硬不流动浆体刚性固体随时间增强塑性流动浆体初凝时间终凝时间水泥凝结时间与水泥浆体状况的关系 水泥石的结构A-未水化水泥颗粒；B-胶体粒子（C-S-H等）；C-晶体粒子（Ca(OH)2等）;D-毛细孔（毛细孔水）；E-凝胶孔水泥石的组成：凝胶体（水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙晶体）未水化的水泥颗粒内核毛细孔及凝胶孔它们在不同时期相对数量的变化，使水泥石的性质随之而改变。水泥石的结构及影响其强度发展的因素水泥石的结构 水泥石的工程性质(强度和耐久性)决定于水泥石的结构组成，即水化物的类型水化物的相对含量（可用水化程度表示）孔的大小、形状和分布水灰比——即拌和时用水量与水泥用量之比表示水泥石的结构 不同水化程度水泥石的组成1.水灰比相同时，水化程度愈高，则水化物愈多，而毛细孔和未水化水泥的量相对减少。水泥石结构密实、强度高、耐久性好。2.水化程度相同而水灰比不同的水泥石结构，水灰比越大，毛细孔所占比例相对增加，水泥石的强度和耐久性下降。 影响水泥石强度发展的主要因素1.熟料矿物组成的影响硅酸盐水泥熟料矿物组成，是影响水泥的水化速度、凝结硬化过程及产生强度等的主要因素。硅酸三钙（C3S）：Tricalciumsillicate；硅酸二钙（C2S）：Dicalciumsillicate铝酸三钙（C3A）：Tricalciumaluminate；铁铝酸四钙（C4AF）：Tetriacalciumaluminoferrie 性能指标熟料矿物C3SC2SC3AC4AF水化速率快慢最快快凝结硬化速率中慢快中28d水化热大小最大中强度较高早期低后期高低较低耐化学腐蚀性中良差优干缩性中小大小硅酸盐水泥熟料矿物的水化、凝结硬化特性 水化热大小比较硅酸盐和铝酸盐与水反应，同时放出热量，其每克的热量为：Ｃ3ＳＣ2ＳＣ3ＡＣ4ＡＦ12060320100说明:放热出现裂缝（内外温差高达50℃）应用:水化热大，适于断面尺寸小的预应力砼。（冬季施工） 应用：大坝水泥：大体积工程——水化热小应选低热水泥——Ｃ2S含量多。冬季预应砼施工：水化热大（C3S、Ｃ3Ａ）道路水泥（抗折性好）：Ｃ3Ａ、Ｃ4ＡＦ 硅酸盐水泥熟料的矿物组成及在水泥中的相对含量组成矿物名称分子式简称水泥中的含量（%）普通水泥低热水泥早强水泥超早强水泥耐硫酸盐水泥硅酸盐矿物硅酸三钙3CaO·SiO2C3S5241656857硅酸二钙2CaO·SiO2C2S24341023熔剂矿物铝酸三钙3CaO·Al2O3C3A96892铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF969813次要成分游离氧化钙CaO游离氧化镁MgO含碱矿物及玻璃体 2.水泥细度的影响直接影响：水化，凝结硬化，强度，干缩及水化热。越细:凝结速度越快，早期强度越高。但过细——易与空气中的水分及二氧化碳反应，并且硬化时收缩也较大，且成本高。3.拌合加水量的影响影响硬化水泥石强度的主要因素。拌合加入水量越大，硬化水泥石中毛细孔就越多。水泥石的强度随其毛细孔隙率的增加呈线性关系下降，从而强度低。4.养护湿度和温度的影响（1）湿度——应该保持潮湿状态（2）温度——提高温度也可以加速水化反应。在0℃以下，当水结成冰时，水泥的水化、凝结硬化作用将停止，因而，在冬季施工时，需要采取保温等措施。 5.养护龄期的影响水泥水化硬化是一个较长时期不断进行的过程。随着龄期的增长——水泥石的强度逐渐提高。水泥在3~14d内强度增长较快，28d后增长缓慢。养护到28d。6.水泥受潮与久存的影响水泥也不可储存过久三个月后其强度降低约10~20%半年后降低约15~30%一年后降低约25~40%受潮水泥颗粒——重磨可使其暴露出新鲜表面而恢复部分活性。对于微结块的水泥，强度约降低10~20%——适当方式压碎后用于次要工程。一般，南方，水泥放不能过雨季 应用水泥凝结硬化机理分析与解答问题水泥生产中为什么掺加石膏？C3A在水中溶解度大，反应很快，引起水泥浆闪凝；水泥的凝结速度取决于水泥浆体中水化物凝胶微粒的聚集，Al3＋对凝胶微粒聚集有促进作用；石膏与C3A反应形成难溶的硫铝酸钙水化物，反应速度减缓，并减少了溶液中的Al3＋浓度，延缓了水泥浆的凝结速度。为什么水泥硬化后能产生强度？水泥浆体硬化后转变为越来越致密的固体；在浆体硬化过程中，随着水泥矿物的水化，比表面较大的水化物颗粒不断增多，颗粒间相互作用力不断增强，产生的强度越来越高。 水泥浆体强度的增长规律是什么？水泥浆体的强度随龄期而逐渐增长，早期增长快，后期增长较慢，但是只要维持一定的温度和湿度，其强度可在相当长的时期内增长。这与水泥矿物的水化反应规律是一致的。为什么强度发展与环境温、湿度有关？水泥的水化需要水，如果没有水，水泥的水化就将停止；提高温度可加快水泥的凝结硬化，而降低温度就会减缓水泥的凝结硬化。为什么水泥的储存与运输时应防止受潮？水泥受潮，因表面水化结块，丧失凝胶能力，强度大为降低。 SummaryC3S、C3A含量多，凝结硬化快，反之亦然。掺加混合材，熟料减少，凝结硬化速度减慢。有些化合物可以使水泥浆体促凝或缓凝。细度越小，水化反应越快，凝结硬化越快。水灰比越大，浆体需填充的孔隙越多，凝结硬化速度越慢。提高温度，加快水泥的凝结硬化；保持足够的水分有利于水泥的凝结硬化 问题？水泥凝结硬化速度快，好吗？答：水化加快，放热速率加速，升温并膨胀，凝结硬化形成的微结构体积较疏松，且在随后的降温期间，或受干燥环境作用收缩变形时产生大量微裂缝，致使结构混凝土强度与渗透性（耐久性）受到严重影响。水泥宜在什么条件下凝结硬化？答：水泥宜在常温(20±10C)与相对湿度较高的条件下，凝结硬化。即水泥水化速度适宜的温度，水化所需水分供应充足的条件。 硅酸盐水泥的技术性质国家标准GB175—99，对硅酸盐水泥的主要技术性质如下要求。1）细度（Fineness）细度是指水泥颗粒的粗细程度。影响水泥性能的重要指标——鉴定水泥品质的主要项目之一。水泥细度通常采用筛分法或比表面积法（勃氏法）测定。（1）筛分法是以80µm方孔筛的筛余量表示。普通水泥的细度用筛余量表示，其筛余量不得超过10.0%。（2）比表面积法以1kg水泥所具有的比表面积（m2/kg）表示。硅酸盐水泥的细度用比表面积表示，应大于300m2/kg。凡水泥细度不符合规定者为不合格品。 测定方法：筛析法：水筛法：负压筛法(为准)比表面积法：规定：①硅酸盐水泥的细度：比表面积不小于3000㎡/㎏②其余四品种水泥在80μm方孔筛上重筛余量不大于10%。 负压筛法水泥试样筛余百分率按下式计算式中：F—水泥试样筛余百分率，%；ms—水泥试样在80μm筛上筛余质量，g；m—水泥试样的质量，g。水泥负压筛析仪 问题：为什么需要规定水泥的细度？解答：水泥颗粒细度影响水化活性和凝结硬化速度，水泥颗粒太粗，水化活性越低，不利于凝结硬化；虽然水泥越细，凝结硬化越快，早期强度会越高，但是水化放热速度也快，水泥收缩也越大，对水泥石性能不利；水泥越细，生产能耗越高，成本增加；水泥越细，对水泥的储存也不利，容易受潮结块，反而降低强度。 2）凝结时间（Settingtime）凝结时间：是指水泥从开始加水到失去塑性，即从可塑状态发展到固体状态所需的时间。分为初凝和终凝。1.初凝时间（Initialsettingtime）自开始加水拌和起，至水泥浆开始失去可塑性与流动性所需的时间，称为初凝时间。国家标准规定了硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min。2.终凝时间（Finalsettingtime）自加水时起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间称为终凝时间。国家标准规定了硅酸盐水泥的终凝时间不得迟于6.5h。凡初凝时间不符合规定者为废品，终凝时间不符合规定者为不合格品。 国标规定：凡初凝时间不符合规定的水泥为废品；终凝时间不符合规定的水泥为不合格品。为什么？答：水泥凝结时间的规定是为了有足够的时间进行施工操作和硬化的混凝土质量；初凝时间太短，来不及施工，水泥石结构疏松、性能差，水泥无使用价值，即为废品；终凝时间太长，强度增长缓慢，也会影响施工，即为不合格品。 水泥凝结时间的测定要按国家标准规定的方法《水泥稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB1346）进行。它是以标准稠度的水泥净浆，在规定温度和湿度下，用凝结时间测定仪来测定。水泥净浆：水泥+水3）.标准稠度用水量标准稠度用水量：是指水泥净浆达到规定稠度时所需的拌合水量，以占水泥重量的百分率表示。硅酸盐水泥的标准稠度用水量，一般在24%~30%之间。水泥熟料矿物成分不同时，其标准稠度用水量亦有所差别，磨得越细的水泥，标准稠度用水量越大。 测定水泥稠度滑动部分总质量为300g±1g标准稠度测定仪 凝结时间测定仪圆模和试针 水泥净浆搅拌机水泥砂浆搅拌机标准稠度用水量的测定录像 硅酸盐水泥：初凝：不得早于45min；终凝：不得迟于390min.普通水泥：初凝：不得早于45min；终凝：不得迟于10h。测定条件：初凝时间：加水起至试针距底板为4±1.0mm.终凝时间：——沉入水泥净浆不超过0.5mm。 问题：标准稠度用水量与什么因素有关？为什么？解答：与水泥细度、水泥矿物组成、混合材掺量等有关。因为水泥颗粒越细，比表面越大，表面吸附水越多；水泥矿物组成和混合材掺量不同，颗粒的表面吸附特性不同，吸附水量不同。 定义：水泥净浆在硬化过程中体积变化的均匀性。不安定现象：裂纹、翘曲。原因：熟料中活性MgO，水泥中SO3存在（石膏）检测方法：沸煮法测：SO34）体积安定性：国家标准规定，水泥中游离氧化镁含量不得超过5.0%，三氧化硫含量不得超过3.5%。 试饼法雷氏夹法合格标准：＜5mm。肉眼观察表面有无裂纹用直尺检查有无弯曲合格标准：无裂纹、无弯曲。试饼法用标准稠度的水泥净浆做成试饼，在水中经恒沸3h后，用肉眼观察没有裂纹，用直尺检查没有弯曲，则体积安定合格，反之，体积安定性不合格。雷氏夹法测量雷氏夹中的水泥净浆，经沸煮3h后的膨胀值。该值不大于5.0mm时，则体积安定性合格，否则，为体积安定性不合格。 5）强度（1）水泥强度确定的条件及等级在标准条件下的抗压强度和抗折强度来评定。概述：GB规定——用水泥胶砂试件测水泥强度①配合比：水泥：标准砂=1：3(平潭)说明:试验采用水泥450g，标准砂1350g，水225g。国家标准《水泥胶砂强度试验方法（ISO法）》（GB/T17671－99） 标准砂是统一检验水泥强度用的材料，是以福建省平潭县芦洋浦的天然石英海砂经筛洗等加工制成。方孔筛孔径，毫米累计筛余量，％0．65＜30．4040±50．25＞94 ②标准尺寸：40×40×160（mm3）（一天后脱模）③标准养护条件：温度20±3℃相对湿度：90%以上龄期：早期——3天后期——28天相对湿度：空气中实际所含水蒸气密度和同温度下饱和水蒸气密度的百分比值。 100mm160mmP抗折强度试验PP抗压强度试验强度测量：将试件从水中取出，先进行抗折强度试验，折断后每截再进行抗压强度试验。受压面积为4040=1600mm2。结果计算：抗折强度以三个试件的平均值，抗压强度以六个试件的平均值。 ④水泥的强度等级：硅酸盐水泥强度等级：(Mpa)42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R、普通硅酸盐水泥强度等级：(Mpa)32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。（六个——新规范）早强型优点：3d强度较普通型强度提高10%～24%3d强度可达普通型强度28天的50% 各强度等级水泥的各龄期强度不得低于表所示数值。品种强度等级抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）3d28d3d28d硅酸盐水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0注：R－早强型。硅酸盐水泥的强度要求（GB175－99） 3d28d时间（d）强度（MPa）水泥强度发展规律早期增长快，随后逐渐减慢；28天，基本达到极限强度的80％以上；在合适的温湿度条件下，强度增长可以持续几十天乃至几十年。 问题：为什么水泥强度检验方法要规定试件尺寸、试件配比、养护条件、养护时间等？解答：水泥胶砂试件的强度与水泥的组成、试件的水灰比和砂灰比、水泥的水化程度，以及试件的大小有关，而水泥的水化程度与养护条件和养护时间有关；水泥强度检验目的是检验具有确定组成的水泥的强度，因此，为排除其它因素的影响，将这些因素统一规定，以便相互比较。 6）密度、堆积密度密度主要决定于其熟料矿物组成，一般为3.10~3.20g/cm3。受潮水泥的密度有所降低。在进行混凝土配合比计算时，通常采用3.10g/cm3。堆积密度：疏松堆积时约为1000~1100kg/m3紧密堆积时可达1600kg/m3（1400~1700kg/m3）。在混凝土配合比计算中，通常采用1300kg/m3。 7）不溶物及烧失量8）水化热水化热是指水泥和水之间发生化学反应放出的热量。大部分水化热是在水化初期（7d）放出的，以后则逐步减少水泥水化热大小主要取决于水泥的矿物组成和细度。冬季施工时，水化热有利于水泥的正常凝结硬化。但对大体积混凝土工程，如大型基础、大坝、桥墩等，水化热大是不利的，可使混凝土产生裂缝。因此对大体积混凝土工程，应采用水化热较低的水泥，如中热水泥、低热矿渣水泥等。不溶物指水泥经酸和碱处理后不能被溶解的残余物。烧失量是指水泥在一定灼烧温度和时间内，烧失的量占原质量的百分数。 问题？为什么水泥颗粒越细，水化放热越快？答:水泥矿物的水化反应是放热反应，水泥颗粒越细，水化反应速度越快。硅酸盐水泥熟料的四种矿物中，哪一种水化热最大？哪一种水化热最小？答：铝酸三钙C3A水化热最大；硅酸三钙C3S次之；硅酸二钙C2S水化热最小。为什么要限制水泥的不溶物含量和烧失量？答：不溶物是指水泥经酸和碱处理后，不能被溶解的残余物；烧失量是指水泥经高温灼烧后的质量损失率。这两项指标超标表示水泥中不能水化的杂质含量大，影响水泥硬化后的性能。 问题？试从应用的角度，分析水泥的技术性质及其要求？答：水泥是一种胶凝材料，是主要的结构材料之一，因此，它必须具有强度和体积安定性；细度和标准稠度用水量是相互关联的，用水量大将影响强度；为了浇注成型施工，应对凝结时间有所限制；水化热对水泥硬化过程和硬化后的水泥石体积稳定性有影响；碱含量、不溶物和烧失量影响水泥的品质；为了结构物自重的计算，必须知道水泥的密度。 9）氧化镁、三氧化硫、碱含量水泥中氧化镁含量不得超过5％，三氧化硫的含量不得超过3.5％。若使用活性骨料，水泥中碱含量不得大于0.6％，因为当骨料中含有活性二氧化硅时，水泥的碱含量又较高时，则水泥会与骨料发生碱——骨料反应，在骨料表面生成复杂的碱——硅酸凝胶，凝胶吸水体积膨胀，从而导致混凝土开裂。 水泥质量的判定技术性质不符合要求细度不合格品凝结时间（初凝）废品（终凝）不合格品体积安定性废品强度不合格品或降低等级不溶物和烧失量不合格品 水泥石的腐蚀与防止水泥石的腐蚀：在某些环境条件（如受到某些侵蚀性液体或气体的作用）下，引起水泥石的结构逐渐破坏，强度降低，以致全部溃裂的现象称为水泥石的腐蚀。水泥石的抗腐蚀性能可用耐蚀系数表示。耐蚀系数：以同一龄期的分别浸在侵蚀性溶液中的水泥石试件强度与在淡水中养护的试件强度的比值来表示。耐腐蚀系数越大，水泥石的抗腐蚀性能也就越好。水泥石腐蚀的原因很多，作用也很复杂，主要有软水腐蚀、盐类腐蚀、酸类腐蚀、强碱腐蚀等。水泥中碱性物质：Ca(OH)2、水化铝酸钙。 （一）水泥石的几种主要侵蚀作用水泥石腐蚀的基本原因是：水泥石中存在有易被腐蚀的氢氧化钙和水化铝酸钙；水泥石本身不密实而使侵蚀性介质易于进入其内部；外界因素的影响，如腐蚀介质的存在，环境温度、湿度、介质浓度的影响等。1.软水腐蚀（溶出性侵蚀）雨水、雪水、蒸馏水、工业冷凝水及含碳酸盐甚少的河水与湖水等都属于软水。水泥与软水接触——水化产物氢氧化钙被溶出——不断溶解流失——孔隙增大，碱度下降——并促使硬化水泥石的其它产物分解——使水泥石结构遭受破坏。 2.盐类腐蚀（1）硫酸盐腐蚀当海水、沼泽水、工业污水等中含有碱性硫酸盐（如Na2SO4、K2SO4等）时，其中的水泥石还会受到的侵蚀。Ca(OH)2+硫酸盐——CaSO4硫酸钙亦能与水泥石中的固态水化铝酸钙作用，生成高硫型水化硫铝酸钙晶体。4CaO·Al2O3·12H2O+3CaSO4+20H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H20+Ca(OH)2反应是在固相中进行的——高硫型水化硫铝酸钙结合着大量结晶水——其体积膨胀为原来的水化铝酸钙体积的2.5倍——水泥石产生很大的内应力——水泥石开裂、强度降低和造成破坏。 （2）镁盐腐蚀海水、地下水中常含有大量镁盐硫酸镁(MgSO4)氯化镁(MgCl2)MgSO4十Ca(0H)2十2H20→CaSO4·2H20十Mg(0H)2(3CaO·Al203·6H20十3（CaSO4·2H20）十19H20→3CaO·Al203·3CaSO4·31H20)MgCl2十Ca(0H)2→CaCl2十Mg(0H)2反应的结果：氢氧化镁（Mg(0H)2）松软而无胶凝能力镁盐二水硫酸钙（CaSO4·2H20）又将引起硫酸盐的破坏作用硫酸盐氯化钙（CaC12）易溶解于水均能使水泥石强度降低或破坏。硫酸镁对水泥石起着和的双重腐蚀作用。侵蚀 3.酸类腐蚀（1）碳酸腐蚀在工业污水、地下水中常溶解有较多的二氧化碳二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙反应——生成碳酸钙——继续与含碳酸的水作用——变成易溶于水的碳酸氢钙（Ca（HCO3）2），由于碳酸氢钙的溶解使Ca（0H）2浓度降低，导致水泥石中其它产物的分解，而使水泥石结构破坏。开始：Ca（0H）2十C02十H20→CaC03十2H20然后：CaC03十C02十H20Ca（HCO3）2可逆的，当碳酸超过平衡浓度（溶液中的pH＜7）时，则上式反应向右进行，形成碳酸腐蚀。 （2）一般酸的腐蚀（HCl、H2SO4）在工业废水、地下水、沼泽水中常含无机酸和有机酸工业窑炉中的烟气常含有二氧化硫，遇水后生成亚硫酸。各种酸类与水泥石中的氢氧化钙作用——生成化合物——或者易溶于水，或者体积膨胀而导致水泥石破坏。对水泥石腐蚀作用最快的是无机酸中的盐酸、氢氟酸、硝酸、硫酸和有机酸中的醋酸、蚁酸和乳酸等。例如，盐酸和硫酸分别与水泥石中氢氧化钙作用，其反应式如下：2HCl十Ca(0H)2→CaCl2十2H20氯化钙易溶于水而导致化学腐蚀型破坏H2SO4十Ca(0H)2→CaSO4·2H20石膏对水泥石产生硫酸盐膨胀型破坏。 4.强碱腐蚀碱类溶液如浓度不大时一般是无害的，但铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱作用后也会破坏。（1）如氢氧化钠可与水泥熟料中未水化的铝酸盐作用，生成易溶的铝酸钠，其反应式为：3CaO·Al2O3十6NaOH→3Na2O·Al2O3十3Ca(0H)2（2）当水泥石被氢氧化钠溶液浸透后又在空气中干燥，与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钠2NaOH＋CO2→Na2CO3＋H20碳酸钠在水泥石毛细孔中结晶沉淀，可使水泥石胀裂。 水泥石侵蚀的基本原因内因－水泥石存在不稳定的Ca(OH)2和介稳的水化硫铝酸钙；外因－环境中有害介质（软水、酸、盐等）的存在；联系－水泥石中的孔缝系统，产生有害介质的侵蚀、交换作用。长期性、后期加剧性 （二）水泥石侵蚀的防止根据环境特点，合理选择水泥品种。如处于软水环境的工程，常选用掺混合材料的矿渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥，因为这些水泥的水泥石中氢氧化钙含量低，对软水侵蚀的抵抗能力强。提高水泥石的致密度，降低水泥石的孔隙率。通过减小水灰比，掺加外加剂，采用机械搅拌和机械振捣，可以提高水泥石的密实度。在水泥石的表面涂抹或铺设保护层，隔断水泥石和外界的腐蚀性介质的接触。例如，可在水泥石表面涂抹耐腐蚀的涂料，如：水玻璃、沥青、环氧树脂等；或在水泥石的表面铺建筑陶瓷、致密的天然石材等。 问题？降低水泥石中Ca(OH)2的含量，对水泥的耐腐蚀性有什么作用？为什么？答：降低水泥石中Ca(OH)2的含量，可以提高水泥的抵抗化学腐蚀和软水腐蚀的能力。因为，化学和软水腐蚀与水泥石中的氢氧化钙密切相关。 Summary物理力学性能密度强度体积稳定性细度水化热耐久性能软水腐蚀盐类腐蚀酸类腐蚀强碱腐蚀为了满足土木工程应用的要求，水泥需具备三方面的性能施工性能凝结时间标准稠度用水量 硅酸盐水泥的特性与应用（一）硅酸盐水泥的特性1水化、凝结与硬化快、强度高，尤其是早期强度高。凝结硬化快，早期及后期强度均高。适用于有早强要求的工程（如冬季施工、预制、现浇等工程），高强度混凝土工程（如预应力钢筋混凝土，大坝溢流面部位混凝土）。2水化热大，且放热较集中。水化热高。不宜用于大体积混凝土工程。但有利于低温季节蓄热法施工。3抗冻性好、干缩性小、耐磨性好适用于抗冻性要求高的工程。 5耐腐蚀性差因水化后氢氧化钙和水化铝酸钙的含量较多。不宜用于流动的淡水接触及有水压作用的工程，也不适用于受海水、矿物水等作用的工程6耐热性差。水化后氢氧化钙含量高。不适用于承受高温作用的混凝土工程。抗碳化能力强硅酸盐水泥碱性强，密实度高，抗碳化能力强，适用于钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构。 （二）硅酸盐水泥的应用适用于----重要结构的高强混凝土及预应力混凝土工程；----早期强度要求高的工程及冬季施工的工程；----严寒地区，遭受反复冻融的工程及干湿交替的部位；2不宜用于----受流动的软水和水压作用工程，也不宜用于受海水和矿物水作用的工程；----大体积混凝土；-----高温的工程。 凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不符合标准规定，均为废品。凡细度、终凝时间、不溶物及烧失量中的任一项不符合标准规定，或混合掺量超过最大限量，或强度低于商品等级规定的指标时，称为不合格品；水泥包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名称和出场编号不清楚的也属不合格品废品水泥在工程中严禁使用。硅酸盐水泥的验收与储运1废品水泥与不合格水泥 2水泥储运硅酸盐水泥在储存和运输过程中，应按不同品种、不同强度等级及出厂日期分别储运，不得混杂。要注意防潮、防水。水泥的有效储存期是3个月。一般水泥在储存3个月后，强度降低约10％～20％，6个月后降低15％～30％。存放超过6个月的水泥必须经过检验后才能使用。 掺混合材的硅酸盐水泥品种硅酸盐水泥熟料＋石膏＋＋＋＋＋6~15%混合材普通硅酸盐水泥20~70%矿渣矿渣硅酸盐水泥20~50%火山灰火山灰硅酸盐水泥20~40%粉煤灰粉煤灰硅酸盐水泥16~50%两种混合材复合硅酸盐水泥掺混合材硅酸盐水泥的凝结硬化和性能与所掺混合材的种类与掺量密切相关！第二节掺混合材料的硅酸盐水泥 掺混合材水泥的代号水泥品种组成特点代号普通水泥6％～15％的混合材P·O矿渣水泥20～70％矿渣P·S火山灰水泥20～50％火山灰P·P粉煤灰水泥20～40％粉煤灰P·F复合水泥15～50％两种混合材P·C石灰石水泥11％～25％的石灰石P·L 一、水泥混合材定义：在水泥生产过程中，为改善性能、调节强度等级所加入的天然或人工矿物材料，均称为水泥混合材料。种类：活性非活性两类作用：在水泥中主要其填充作用，调节强度等级、节省能源、降低成本、增加产量、降低水化热等。 （1）.活性混合材定义——加水拌和本身并不硬化，但与石灰、石膏或硅酸岩水泥一起，加水拌和后能发生化学反应，生成有一定胶凝性的物质，且具有水硬性，这种混合材料称为活性混合材料。活性组分：SiO2、Al2O3常用：粒化高炉矿渣：CaO、SiO2和Al2O3火山灰混合材：SiO2和Al2O3天然：火山灰、凝灰岩、浮石等人工：煤矸石渣、烧页岩、烧粘土等粉煤灰等：SiO2和Al2O3 （2）.非活性混合材定义：与水泥矿物成分或水化产物不发生化学反应或化学反应很弱的混合材，为非活性混合材。常见的有：磨细石英砂石灰石粉粘土慢冷矿渣 （3）应用在硅酸岩水泥熟料中掺入适量的混合材料可制成六大品种的水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥复合水泥二、普通硅酸盐水泥（代号P·O）（Ordinaryportlandcement）1、定义：凡由硅酸盐水泥熟料，再加入6%~15%混合材料及适量石膏，经磨细制成的水硬性胶凝材料称为普通硅酸盐水泥。硅酸盐水泥熟料+6%~15%混合材+石膏——普通水泥活性材料的最大掺量不超过15%非活性材料的最大掺量不超过10%磨细 2、特性早强略低于硅酸盐水泥耐冻、耐磨低于硅酸盐水泥其它特性与硅酸盐水泥差不多耐腐蚀略优于硅酸盐水泥三、矿渣硅酸盐水泥(代号P·S)（Portlandblastfurnace-slagcement）1、定义：凡由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥，简称矿渣水泥。粒化高炉矿渣掺量20%~70%。2、特性（1）密度：2.8~3.1g/cm3堆积密度：1000~1200kg/m3,较硅酸盐略小，且颜色较淡。 （2）凝结时间：初凝不得早于45min，实际为2~5h;终凝不得迟于10h，实际为5~9h。（3）早期强度低，后期强度增进率大。（4）硬化时对湿热敏感性强。（5）水化热低。（6）具有较好的化学稳定性，抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐侵蚀的能力较强。（7）耐热性较强。（8）干缩性较大，保水性差，泌水性较大。（9）抗冻性和耐磨性较差，且抗干湿交替循环等性能亦不如普通水泥。（10）与钢筋的粘结力较好，能防止钢筋锈蚀。 硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥强度龄期 3、应用（1）适用于地下或水中工程，以及经常受较高水压的工程。对于要求耐淡水侵蚀和耐硫酸盐侵蚀的水工或海工建筑尤其适宜。（2）适用于大体积混凝土工程，但不适用于受冻融或干湿交替的建筑及耐磨工程。（3）最适用于蒸气养护的预制构件。（4）适用于受热（200℃以下）的混凝土工程。 四、火山灰硅酸盐水泥（代号P·P）（Portlandpozzolanecement）1、定义：凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥，简称火山灰水泥。火山灰质混合掺量：20%~50%。2、特点：（1）密度为2.8~3.1g/cm3,堆积密度为900~1000kg/m3。细度、凝结时间和体积安定性等技术要求同普通水泥。（2）抗冻性及耐磨性比矿渣水泥还要差。（3）干缩现象还要显著。（4）泌水性较小，耐水性较高，抗渗性能高，抗硫酸盐性较好。其它特点同矿渣水泥。 3、应用（1）最适宜用在地下或水中工程，尤其是需要抗渗性、抗淡水及抗硫酸盐侵蚀的工程中。但是火山灰水泥的抗冻性较差，不宜用于受冻部位。（2）不宜用于干燥地区或高温车间。（3）适宜用蒸汽养护生产混凝土预制构件。（4）宜用于大体积砼工程。 五、粉煤灰硅酸盐水泥（代号P·F）（Portlandfly-ashcement）1、定义：凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥，简称粉煤灰水泥。粉煤灰掺量：20%~40%。2、特点：（1）干缩性较小，抗裂性好。（2）配制的砼和易性较好。六、复合硅酸盐水泥（Compositeportlandcement）凡由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为复合硅酸盐水泥（简称复合水泥）。混合材料总掺量应>15%，但不能超过50%。 常用硅酸盐水泥的强度要求水泥品种性能硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥复合水泥强度等级龄期抗压抗折(MPa)（MPa）抗压抗折(MPa)（MPa）抗压抗折(MPa)（MPa）抗压抗折(MPa)（MPa）32.53d28d_______11.02.532.55.510.032.511.032.532.5R3d28d_______16.03.532.55.515.032.516.032.542.53d28d17.03.542.56.516.042.515.042.516.042.542.5R3d28d22.04.042.56.521.042.519.042.521.042.552.53d28d23.04.052.57.022.052.521.052.522.052.552.5R3d28d27.05.052.57.026.052.523.052.526.052.562.53d28d28.05.062.58.0_____________________62.5R3d28d32.05.562.58.0_____________________ 活性混合材水泥的共性密度较小2.70～3.10。早期强度较低，后期强度增长率高。对养护温湿度敏感，适合蒸汽养护。水化热较小。耐腐蚀性较好。抗冻性、耐磨性不及硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。 活性混合材水泥的特性矿渣水泥：保水性差，泌水性大，干缩较大，耐热性较好。火山灰水泥：易吸水，易反应，结构较致密，抗渗性和耐水性较好，体积收缩较大，抗硫酸盐能力较差。粉煤灰水泥：吸水能力弱，需水量较低，干缩性较小，结构致密，抗裂性较好。复合水泥：取决于所掺的混合材种类。 七、水泥的包装标志及贮运1.包装标志（1）袋两侧应有水泥名称、标号、代号。（2）硅酸盐水泥和普通水泥采用红色。（3）矿渣水泥包装袋侧面印字采用绿色印刷。（4）火山灰水泥和粉煤灰水泥包装袋侧面印字采用黑色印刷。2.贮存与运输不同品种、不同标号，单独、分别贮存，不得混杂，应按序堆放。环境：干燥、防潮、不晒，不直接放在地上。时间不宜太长。注意：1）不同的水泥品种绝对不能混用；2）同一品种水泥不同标号不能混用。 一、道路硅酸盐水泥组成特点：水泥熟料主要矿物——硅酸钙和铁铝酸钙铁铝酸四钙高，C4AF的含量≥16.0％。性能特点：初凝时间较长，≥1h；抗折强度高；耐磨性好，磨损率≤3.60kg/m2；抗裂性好，28d干缩率≤0.10%；使用特点：主要用于混凝土路面工程。第三节其他品种水泥 二、白色硅酸盐水泥和彩色水泥组成特点：凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分、氧化铁含量很少的白色硅酸盐水泥熟料，再加入适量石膏，共同磨细制成的水硬性胶凝材料称为白色硅酸盐水泥，简称白水泥。性能特点：外观为白色，按白度分为一级、二级和三级；技术要求与普通水泥同。应用特点：白水泥熟料与颜料、石膏共同磨细可制得彩色水泥；主要用于建筑室内外装饰等。将硅酸盐水泥熟料（白水泥熟料或普通水泥熟料）、适量石膏和碱性颜料共同磨细而成。（即染色法）常用颜料:氧化铁（黑、红、褐、黄色）、二氧化锰（黑、褐色）、氧化铬（绿色）、钴蓝（蓝色） 三、快硬硅酸盐水泥组成特点：熟料中C3S、C3A的含量较高，石膏的掺量略大（其中SO3≤4.0%）。性能特点：水泥的细度较细，凝结硬化快，早期强度增进率高。应用特点：早期强度要求高、紧急抢修、低温施工工程和高标号混凝土预制构件等。 四、中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥组成特点：熟料中C3S、C3A的含量较低，后一种掺加20~60%的粒化高炉矿渣。性能特点：水化热低，凝结时间较长，中热水泥抗冻性和耐磨性较好。应用特点：适用于大体积混凝土，如大坝水利工程；和要求低水化热、高抗冻性和耐磨性的工程。 五、抗硫酸盐水泥组成特点：C3S、C3A的含量低，要求C3S的含量低于50.0~55.0%；C3A的含量低于5.0~3.0%。性能特点：具有抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀能力，抗蚀能力以抗硫酸盐腐蚀系数F来评定。要求F≥0.8。应用特点：主要用于受硫酸盐腐蚀的海港、水利、地下、隧道、引水、道路和桥梁基础等工程。抗硫酸盐腐蚀系数F：将水泥试件在人工配制的硫酸根离子浓度分别为2500mg/L和8000mg/L的硫酸钠溶液中，浸泡6个月后的强度与同时浸泡在饮用水中的试件的强度之比。 六、膨胀水泥和自应力水泥组成特点：含有在水泥的凝结硬化过程中能产生适量体积膨胀的成分，如：氧化钙、氧化镁、硫铝酸钙、明矾石、石膏等。种类：硅酸盐型、铝酸盐型、硫铝酸盐型。性能特点：凝结硬化过程中体积不收缩，而略有膨胀，提高密实性和抗渗性。应用特点：可用于配制防水砂浆和防水混凝土、管道接头、堵缝和自应力钢筋混凝土结构工程和构件等。 七、高铝水泥（铝酸盐水泥）高铝水泥的矿物组成高铝水泥的水化高铝水泥的技术性质高铝水泥的特点与应用 (一)高铝水泥的矿物组成定义：高铝水泥（矾土水泥）是以铝矾土和石灰石为原料，按一定比例配合，经煅烧、磨细所制得的一种以铝酸钙为主要矿物成分的水硬性材料，又称铝酸盐水泥。主要矿物有：铝酸一钙CaOAl2O3CA，50%~70%；硅酸二钙2CaOSiO2C2S，七铝酸十二钙12CaO7Al2O3，C12A7二铝酸一钙CaO2Al2O3，CA2硅铝酸二钙2CaOAl2O3SiO2C2AS水化活性很低水化活性很高 (二)高铝水泥的水化和硬化特点：1.高铝水泥的水化主要是铝酸一钙的水化和水化物的结晶；2.铝酸一钙的水化物组成与温度有关：T≤20CCA+10H2O—CAH1020C≤T≤30C2CA+11H2O—C2AH830C≤T3CA+12H2O—C3AH6+2(Al2O33H2O)3.水化反应集中在早期，而且，反应速度较快，因此，早期强度增长快；4.水化物都是晶体，而且，稳定性较差，容易发生相互间的转化，因而引起强度降低。 (三)高铝水泥的技术性质1.外观：黄色或黄褐色或灰色；2.密度与堆积密度：与硅酸盐水泥相近；3.细度：80m筛余不得超过10%；4.凝结时间：初凝≥40min，终凝≤10h；5.强度：见表2-20。 (四)高铝水泥的特点与应用1.耐高温性能好，配制耐高温混凝土或砌筑砂浆；2.耐硫酸盐腐蚀性能较好，适用于有抗硫酸盐侵蚀要求的工程；3.耐碱性较差，不能用于接触碱溶液的工程；4.水化热较大，适用于冬季施工，不适用于大体积混凝土；5.快硬早强，宜用于紧急抢修工程。6.高铝水泥有强度倒缩现象，如需用于工程中，应按最低稳定强度设计。 Summary本节中的特性水泥是通过改变水泥熟料矿物组成或水化物组成，获得不同的特定性质。道路水泥，C4AF含量高，抗折强度与耐磨性好；白色水泥，铁相含量很低，外观为白色；快硬水泥，C3A和C3S含量高，凝结硬化快，早强；中、低热水泥，C3A和C3S含量较低，水化热较小；抗硫酸盐水泥，C3A和C3S含量较低，抗蚀系数较大；膨胀、自应力水泥，生产体积可膨胀的水化物；高铝水泥，熟料矿物主要为铝酸钙，快硬，耐高温等。 本章小结基础理论：石膏、石灰和水玻璃的凝结硬化过程及其影响因素。硅酸盐水泥的水化反应及其产物，凝结硬化过程及其影响因素；水泥组成对其性能的影响。基本知识：胶凝材料的概念；气硬性与水硬性胶凝材料的区别；石膏的生产与品种；建筑石膏的特性、质量要求与应用。石灰的原料与生产；石灰的熟化；过火石灰的危害与消除；石灰的特性、质量要求与应用。水玻璃的组成、性质与应用。 基本知识：硅酸盐水泥的生产、组成、技术性质、应用及储运知识；水泥浆体在侵蚀性介质下的腐蚀及其防止的措施；水泥石的结构；活性混合材的组成、性质及作用；普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和高铝水泥等其它水泥的组成、性能的特点及应用。基本技能：水泥主要技术性质的测试，各种水泥的正确选用。 第五章建筑砂浆砂浆是由胶凝材料、细骨料、掺加料以及水等为主要原料进行拌合、硬化后具有强度的工程材料。主要用于砌筑、抹面、修补和装饰工程。 土木工程材料第5章砂浆按所用胶凝材料：水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆、聚合物砂浆等。按功能和用途：砌筑砂浆、抹面砂浆、装饰砂浆、修补砂浆、绝热砂浆和防水砂浆等。按生产形式：现场拌制砂浆和预拌砂浆。 土木工程材料第5章砂浆5.2砌筑砂浆将砖、石及砌块粘结成为砌体的砂浆，称为砌筑砂浆。它起着粘结砖、石及砌块构成砌体，传递荷载，协调变形的作用。是砌体的重要组成部分。1.和易性（1）流动性—砂浆在自重或外力作用下产生流动的性质。稠度（沉入量、沉入度，mm、cm）砂浆稠度测定仪 土木工程材料第5章砂浆 土木工程材料第5章砂浆 土木工程材料第5章砂浆（2）保水性—新拌砂浆保持水分的能力。保水性不良的砂浆在存放、运输和施工过程中容易产生泌水和离析，并且当铺抹于基底后，水分易被基面很快吸走，致使砂浆干涩而不易铺成均匀密实的砂浆薄层，也影响水泥的正常水化硬化，使强度和粘结力下降。分层度（mm、cm）—10~20mm分层度筒分层度大于30mm的砂浆，保水性差，容易离析，不便于保证施工质量；分层度接近于零的砂浆，保水性太强，在砂浆硬化过程中容易收缩开裂。 土木工程材料第5章砂浆 土木工程材料第5章砂浆2.砂浆的强度等级测定砂浆强度采用的标准试件的尺寸为70.7mm×70.7mm×70.7mm，应采用无底（通常以普通粘土砖为底模）试模制作一组试件6块，以标养（水泥混合砂浆20±3℃，相对湿度60％～80%，水泥砂浆和微沫砂浆20±2℃，相对湿度90%以上）28d后测定砂浆的抗压强度代表值来确定其强度值。根据砌筑砂浆的抗压强度平均值可划分为M20，M15，M10，M7.5，M5.0，M2.5等六个强度等级。强度等级为M10及其以下时宜采用水泥混合砂浆。 土木工程材料第5章砂浆 土木工程材料第4章水泥混凝土及砂浆影响砂浆强度的因素很多。大致可采用以下两个公式来测算砂浆的强度。用于不吸水底面（如密实的石材）：用于吸水底面（如砖或其他多孔材料）： 土木工程材料试验主讲人：刘军、陈彦文、李连君、孙小巍 土木工程材料试验建筑材料的实验课是建筑材料课程的一个重要环节，它将基本理论与生产实际紧密地结合起来。通过实验课。学生可以进一步巩固所学的理论知识，同时还可以掌握建筑材料的实验方法和技术，提高实际动手能力。建筑材料实验是测试材料质量的一种手段，为正确评价材料性能，科学地、经济地、合理地选用材料提供依据。在实验过程中，设备性能、客观条件和操作方法的不同，将导致实验结果出现误差，因此，进行每个实验之前，都应充分复习所学的理论知识，了解材料的性能、质量标准和操作标准。 在实验操作中要认真、细致的按实验要求的内容操作，并随时做出详细记录，要注意发现问题和解决问题，及时填好实验报告。根据专业设课的需要，这里选择了水泥、混凝土、砂浆、普通粘土砖、钢材、沥青七个实验，可结合理论课教学的实际需要进行。 作实验前，材料的基本性质试验很重要基本性质实验通过密度、视密度、体积密度、堆积密度的测试，可计算出材料的空隙率极孔隙率，从而了解材料的构造特征，由于材料的构造特征是决定材料强度、吸水率、抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性、导热性及吸声等性能的重要因素。因此，了解建筑材料的基本性质，对于掌握材料的特性和使用功能是十分必要的。 实验一水泥实验试验二混凝土用砂、石实验实验三普通混凝土试验实验四砂浆实验实验五烧结普通砖试验实验六钢筋性能试验试验七石油沥青试验 实验一水泥实验1.取样方法以同一水泥厂同期到达的同品种同标号水泥，不超过400t作为一个取样单位，不足400t时也应作为一个取样单位。可以从20个以上不同部位抽取等量样品，总数不少于12Kg。2.养护条件实验室温度为17~25度，相对湿度应大于50%；养护箱内温度17~23度，相对湿度应大于30%，养护用水温度应为18~22度。3.对实验材料的要求水泥试样应充分拌匀并通过0.9mm方孔筛。试验应用洁净的淡水，各种试验材料及试模均应与实验室温度相同。 一、细度测定（一）试验目的检验水泥的粗细程度，以作为评定水泥质量的依据之一。细度检验方法有负压筛法，水筛法。在没有负压筛检仪和水筛的情况下，允许用受干筛法测定。 （二）主要仪器设备1.试验筛试验筛是由圆形筛框和筛网组成，腮网符合SSW0.80/0.056GB6004，分负压筛和水筛两种，负压筛应附带有透明筛盖，与筛口良好的蜜蜂性。2.负压筛检仪器由筛座、负压筛、负压源及收尘器组成，其中筛座由转速为28~32r/min的喷气嘴、负压表、控制板、微电机及壳体组成。如图3.水筛架和喷头其中水筛架上筛座内径为140mm4.天平最大称量为100g，分度值不大于0.05g （三）实验步骤水泥样品应充分拌匀并通过0.9mm方孔筛，要记录筛余物情况，防止过筛时混进其他水泥 1.负压筛法（1）筛析试验前，应把负压筛放在筛座上，盖上筛盖，接通电源，检查控制系统，调节负压至4000~6000Pa范围内。（2）称量试样25g，放于洁净的负压筛中，盖上筛盖，放在筛座上，开动筛检仪连续筛检2min。在此期间如有试样附着在筛盖上，可轻轻敲击，使试样落下。筛毕，用天平称量筛余物。（3）当工作负压小于4000Pa应清理吸尘器内水泥，使负压筛恢复正常。 2.水筛法（1）筛检试验前，应检查水泥中有无泥、砂；调整好水压和水筛架的位置，使其能正常运转，喷头底面和筛网之间距离为35~75mm。（2）称取式样50g，放于洁净的水筛中，立即用淡水冲洗至大部分细粉通过后，放在水筛架上，用水压为0.03~0.07MPA的喷头连续冲洗3MIN。筛毕，用少量水把筛余物冲至蒸发皿中，等水泥颗粒全部沉淀后，小心到出清水，烘干并用天平称量筛余物。 3.试验筛的清洗试验筛必须经常保持洁净，筛孔畅通，如其筛孔被水你堵塞影响筛余量时，可用弱酸浸泡，用毛刷轻轻的刷洗，用淡水冲干净，晾干。 （四）试验结果计算公式见书。负压筛与水筛法或手工干筛法测定结果发生争议时，以负筛法为基准。 三、标准稠度用水量测定（一）试验目的测量水泥净浆达到标准稠度的用水量，以作为水泥凝结时间和安定性实验是所需水量的标准。（二）主要仪器设备1.标准稠度和凝结时间测定仪2.水泥净浆搅拌机器3.工业天平4.量筒 （三）实验步骤1.称取水泥式样500g,水142.5ml。用湿布将实验的用具抹湿，然后将是水泥到入拌料筒内。2.置拌料筒于搅拌机上，开动机器，同时徐徐加入式样和水慢速搅拌120s，停拌15s，接着快速搅拌120s,停机。3.搅拌完毕后立即浆净浆一次装入锥模筒内，用小刀插捣并振动数次，刮去多余净浆，迅速放在试锥下面固定位置上，并将试锥放下，使锥尖和净浆表面接触，拧紧螺钉，然后突然松开螺钉，让试锥自由沉入净浆中，到30s时，拧紧螺钉，记录试锥下沉深度。如用调整用水量法时，以试锥下沉深度为26~30~mm时的拌合水量为标准稠度用水量。如超过或不足26~30mm时，需另称式样，调整用水量重新实验，直到满足上述要求为止。 （四）实验结果按下式计算；P=（达到标准稠度时的拌和水用量/式样重）*100%用不变水量法测定时，按下式计算标准稠度用水量：P=33.4-0.185S其中，S——锥下沉的深度mm 三、凝结时间测定（一）实验目的测定水你加水后所需要的初、终凝时间，以评定水泥的性质。（二）主要仪器步骤与标准稠度测定时所用的仪器相同，但应将试锥换成试针，锥模改为圆模，还需要一个标准养护箱。返回键 （三）试验步骤1.称水泥500克，以标准稠度用水量按测定标准稠度时拌合净浆的方法调成净浆（加水时要记录时间）一次将净浆装入圆模内，振动数次后刮平，放入养护箱内。2.试件在湿汽养护箱中养护至加水后30min时进行第一次测定，测定时，从养护箱取出圆模放置于凝结时间测定仪的试针下，使试针与浆面接触，拧紧活动螺钉，此时指针应对准标尺零点，然后突然放松螺钉，试针自由沉入镜内，记录读数。在最初测定凝结时间时，应轻轻扶持金属棒，使之徐徐降落，以防试针撞弯，但初凝仍以试针自由降落所测的结果为准，临近处凝时，相隔5min测定一次，每隔15min测定一次。每次测定不得让试针落如原针孔内，且每次测完均需把圆模放回养护箱内，试针用布檫净。3.自加水时起，至试针沉入净浆中距离底板2.0~3.0mm时，所需的时间为初凝时间，至试针插入净浆中不超过1.0~0.5mm时所需的时间为终凝时间。如图所示 试验二混凝土用砂、石实验混凝土用砂的质量标准及检验方法按JGJ52-79进行，并按规定的取样方法进行取样，以便备用。一、砂的视密度测定（一）实验目的测定砂的单位体积（包括内部封闭孔隙）质量，为计算砂的空隙率和混凝土配合比设计提供数据。 （二）主要仪器设备1.托盘天平2.容量瓶500ml3.烘箱能使温度控制在100~110度4.烧杯500ml浅盘、温度计、漏斗、滴管等。 （三）实验步骤1.称取已烘干试样300gM，2.加水至容量瓶刻度处，用抹布檫干瓶外水分，称瓶与水共同的质量M23.将容量瓶中的水倒去约一半后，，加入300克试样，摇动容量瓶，使试样在水中充分搅动以排除气体，。然后用滴管加水，使水面至瓶颈刻度线，塞紧瓶塞，檫干瓶外水分，称其质量M1在砂的视密度试验过程中测量并控制水温，。试验的各项称量可在15~25度的温度范围内进行，但从试样加水静置的最后2h起，直至试验结束，其温度相差不应超过2度。 四）实验结果ρO=[M/（M+M1+M2）]-at 二、砂的堆积密度测定（一）实验目的测定砂在松散状态下的单位体积质量，为计算砂的空隙率和混凝土配合比设计提供数据（二）主要仪器设备1.台秤称量5Kg，感量5g2.容量筒金属制圆柱形筒，其内径为108mm，净高109mm，筒壁厚2mm3.漏斗4.烘箱温度控制在100~110度5.小木条刮平用 （三）试验步骤（如图）1.称容量筒重M1，将容量筒放置与于漏斗下用勺将砂装入漏斗中。2.打开漏斗活门，砂样徐徐流入容量筒中，至筒上面形成锥形为止。3.用小木条在容量口上面的中心线向两个方向刮平。称容量筒与砂的质量M2。（四）实验结果可用下式计算：ρO’=（M2-M1）/VO以两次实验结果的算术平均值为测定值。 三、砂的空隙率计算根据砂的视密度、堆积密度的测定结果，可得：P=（1-ρO’/ρO)*100%以两次实验结果的算术平均值为测定值。四、砂的含水率测定测量出砂的含谁率为计算混凝土施工配合比使用。四、砂的含水率测定测量出砂的含谁率为计算混凝土施工配合比使用。 （二）主要仪器设备1.烘箱温度控制在100~110度2.天平称量1Kg感量1g3.干燥器，浅盘等。 （三）实验步骤1.取砂样各约500g两份，分别放入已知质量的干燥容器中称重，记下每份试样与容器的质量。2.将容器与试样放置于温度为105度的烘干箱中，称量烘干后试样与容器的质量。 （四）实验结果沙的含水率可由下式计算：W=（M2-M3）/（M3-M1）*100%W——砂的含水率M1——容器质量M2——烘干前试样与容器的质量M3——烘干后试样与容器的质量最后以两次实验结果的算术平均值为测定值，试验前砂样应盖严，以免水分散失。 五、砂的筛分析测定（如图）（一）实验目的测定砂的颗粒级配，计算砂的细度模数，以评定砂的粗细程度，为混凝土配合比设计提供依据。（二）主要仪器设备1.标准筛2.托盘天平3.烘箱4.摇筛机5.浅盘和硬，软毛刷等。 （三）实验步骤1.试验前，砂样应通过10mm的筛子，并在100~110的温度下烘干，冷却到室内温度后备用2.准确称量赶砂500g，倒入已按筛空大小顺序排列的套筛的最上一只筛上，盖上盖后将整套筛装入摇筛机，摇动约10min后取出整套筛子，然后，按筛孔大小顺序，在大搪瓷盘上逐个进行手筛，直到每分钟筛出的数量不超过总质量的0.1%为止，将已通过的颗粒并入下一号筛，顺序过筛，直至各号筛均已筛完为止。如无摇筛机，可直接受筛。3.分别称取各筛筛余量，所有各筛的分计筛余量和底盘中剩余量之和与筛分前试样总质量相比，其差值不得超过1%。 （四）实验结果1.分计筛余百分率——各号筛上的筛余量除以试样总质量的百分率2.累计筛余百分率——该号筛上的分计筛余百分率与大于该号筛上的分计筛余百分率之和3.根据各筛的累计筛余百分率评定该试样的颗粒级配4.计算试样的细度模数MxMx=[(A2+A3+A4+A5+A6)-A1]/(100-A1) (五)筛分实验应采用两个试样进行，并以其实验结果的算术平均值为测定结果，如果两次实验所得的细度模数之差大于0.2，则应重新进行实验。返回键 实验三普通混凝土试验一、普通混凝土拌合物的坍落度测定（一）实验目的1.掌握坍落度测定普通混凝土的拌合物的方法。2.检验所设计的混凝土配合比是否符合施工和易性的要求，以作为调整混凝土配合比设计控制混凝土质量的依据。 （二）主要仪器设备1.坍落度筒由薄钢板或其他金属材制成的圆台形筒，内壁应光滑。筒的尺寸见图：2.捣棒直径为16mm，长600mm的钢棒，一端应为磨圆，如图3.方头小号铁锹，直尺等。 （三）实验步骤试验前应按所计算出来的混凝土初步计算配合比，计算出试样所需的各种材料用量，骨料的称量应以风干状态为准，如表面含水，则应扣除骨料所含有水分。1.将所需的各种材料分别用不同的衡器准确称量。2.采用人工拌和时，应先将坍落度筒内外檫净，用水润湿，把筒放在经过水润湿而不吸水的刚性平板上，其他用具亦需用水湿润。3.将水泥、砂到在钢板上干拌均匀，加入一部分水搅拌成砂浆，然后加入石子及其余的水，在板上来往翻拌，铲切，直至均匀为止，若用搅拌机拌合，应先将搅拌机筒内壁用水湿润后，倒入石子、砂、水泥干拌1min，再徐徐加水拌2min左右。 4.将水泥放在坍落度筒上，用双脚踏住往筒下的踏板，将混凝土用小铲分三层，均匀地装入筒内，捣实后每层高度为筒高的三分之一左右。每层用捣棒插捣25次，插捣应沿螺旋方向由外向中心进行，各次插捣在截面上均匀分布，插捣筒边混凝土时，捣棒可以稍稍倾斜，插捣地层时，捣棒应贯穿整个深度，插捣第而层和顶层时，捣棒应插透本层至下一层的表面。浇灌顶层时，混凝土应灌到高出筒口，垂直平稳地提起坍落度筒。坍落度筒的提离过程应在5~10s内完成。从开始装料到坍落度筒的整个过才应不间断进行，并应在150s内完成。 （四）实验结果1.提起坍落度筒后，测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差。即为该混凝土拌合物的坍落度值（以MM表示精确到5MM）。下图为坍落度试验示例图。坍落度筒提器后，如混凝土发生崩塌或一边破坏，则应该重新取样另行册帝国内，如第二次仍出现上述现象，则表示该混凝土和易性不好，应予以记录备查。 2.观察坍落后的混凝土试样的粘聚性及保水性。粘聚性的检查方法是用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打。此时，如果锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好，如果锥体倒塌，部分崩裂或出现离析现象，则表示粘聚性不好。保水性以混凝土拌合物中稀浆析出程度来评定。坍落度筒提起后如有较多的稀浆从底部析出，，锥体部分的混凝土也因此失浆而骨料外露，则表明此混凝土拌合物保水性良好。3.如坍落度不满足要求，或粘聚性及保水性不良，应保证水灰比不变的条件下，适当调整水及水泥用量及品种或砂率，直至和易性符合要求为止。 二、混凝土抗压强度要求（一）试验目的测定混凝土的立方体强度，作为检查混凝土质量及确定等级提供主要数据。（二）主要仪器设备1.压力实验机2.试模3.标准振动台4.抹刀，捣棒。 （三）试验步骤试验前，应选好试模尺寸，混凝土强度试验所用试模尺寸与骨料最大粒径的关系见表试3-11.将试模檫干净并在其内涂一薄层机油。2.将混凝土拌合物均匀搅拌，一次装满试模。装料时，应用抹刀沿试模内壁略加插捣，并应使混凝土拌合物稍有富裕。放于振动台上振至混凝土拌合物表面开始泛镜为止，最后用抹刀刮平，混凝土抗压强度应以三个试件为一组。 3.试模移入养护室内静置一昼夜，然后按编号拆模，拆模后的试件应放在17~23度、相对湿度90%以上的标准条件下养护。试件应放在架上，彼此间隔1~2cm，养护直至试压龄期为止。4.试块从养护地点取出后应及时进行试验，将试件檫干，量出所需尺寸，并检查其外观，试件尺寸测量应精确到1mm，并据此计算试件的承压面积。5.将试件安放在试验机下压板中心，试件的承压面与成型时的顶面垂直，开动试验机，当上压板与试件接近时调整球形座，使接触均衡。6.混凝土的试压应连续而均匀地加荷，当接近与破坏时，停止调节试验油门，直至试件破坏为止。 （四）实验结果混凝土试件的抗压强度按下式计算：f=F/A其中，f——混凝土立方体试件抗压强度，MPAF——破坏荷栽；A——承压面积混凝土立方体试件抗压强度计算应精确到0.1MPA 以三个试件测量值的算术平均值为该组试件的抗压强度值。三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大及最小一并舍除，取中间值为该组的抗压强度值，如有两个测值与中间值的差均超过中间值15%，则该组的试验结果无效。取150x150x150mm试件的抗压强度为标准值，用其他尺寸测得的强度值均应乘以尺寸换算系数，其值为：200x200x200试件为1.05；100x100x100试件为0.95返回键 返回键试件尺寸骨料允许最大粒径mm成型时每层插捣次数次抗压强度的尺寸换算系数200x200x20060501.05150x150x15040251100x100x10030120.95 实验四砂浆实验一砂浆的拌合1、按照以算得的配合比和所需砂浆的体积，称量水泥、砂及白灰膏（或粘土膏）。2、将称好的砂子放在铁板上，加水泥，用铁铲拌合至拌合物颜色均匀为止。3、在拌匀的拌合物中间作一凹坑，将称好的白灰膏（或粘土膏）倒入凹坑中（或为水泥砂浆，即将称好的水的一半倒入坑内），再倒入适量的水将白灰膏（或粘土膏）调稀，然后与水泥、砂共同拌和，逐次加水，仔细拌和均匀。每翻拌一次，需要用铁铲将全部砂浆压切一次。4、拌和时间（从加水完毕时算起）需3-5分，拌好以后，由剩余水量即可计算加入的水量。拌好以后立即进行稠度测定。 二砂浆稠度测定（一）试验目的通过测定砂浆的稠度，求得达到规定稠度所需的用水量。（主要设备）1、砂浆稠度仪由试锥，容器和支座三部分组成（见图4-1）。试锥由钢材或钢材制成，试锥高度为145mm，锥底直径为75mm，试锥连同滑杆的质量为300g；盛砂浆容器由钢板制成，筒高为180mm，锥底直径为150mm；支座分底座、支架及稠度显示三部分由铸铁、钢及其他金属制品砂浆稠度测定仪及工作过程（表4-1）；2、钢制捣棒直径为10mm，长为350mm，端部磨圆；3、秒表等。 （三）试验步骤1、盛浆容器和试锥表面用湿布擦干净，并用少量的润滑油轻擦滑杆，再将滑杆上多余的油用吸油纸擦净，使滑杆能自由滑动。2、将砂浆拌和物一次装入容器，使砂浆表面低于容器口约10mm左右，用捣棒自容器的中心向边缘插捣25次，然后轻轻的将容器摇动或敲击5-6下，使砂浆表面平整，随后将容器置于稠度测定仪的底座上。 3、拧开试锥滑杆的制动螺栓，向下移动滑杆，当试锥尖端与砂浆表面刚接触时，拧紧制动螺钉，使齿条侧杆下端刚刚接触到滑杆上端，并将指针对准零点上。4、拧开制动螺钉，同时记时间，待10s立即固定螺钉，将齿条测杆下端基础滑杆上端，从刻度盘上读出下沉深度（精确到mm），即为砂浆的稠度值。5、圆锥形容器内的砂浆，只允许测定一次稠度，重复测定时，应重新取样测定。 （四）试验结果1、取两次试验结果的算术平均值，计算值精确到mm。2、两次试验值之差如大于20mm，则应另取砂浆搅拌后重新测定。 三砂浆的分层度测定（一）实验目的测定砂浆拌和物在运输及停放时的内部组分的稳定性。（二）主要实验设备1、砂浆分层度筒（见图4-2）内径为150mm，上节高200mm，下节带底净高为100mm，用金属板制成，上、下层连接处需要加宽3-5mm,并设有橡胶垫圈砂浆分层筒。2、水泥胶砂震动台振幅0.8-0.9mm，频率47-53HZ。3、稠度仪木锤等。 （三）试验步骤1、按稠度方法测定砂浆拌和物稠度。2、将分层筒预先规定在振动台上，砂浆一次装入分层筒内，振动20s。3、去掉上节200mm的砂浆，剩余100mm的砂浆倒出拌合锅里内拌2min，再按稠度试验方法测其稠度，前后测得的稠度之差，即为该砂浆的分层度值。 （四）试验结果1、取两次试验结果的算术平均值作为该砂浆的分层度值。2、两次分层度试验值之差如大于20mm，应重新试验。 四砂浆抗压强度测定（一）试验目的检验砂浆的实际强度，确定砂浆是否达到设计要求的强度。（二）主要仪器1、试模为70.7*70.7*70.7mm的立方体，由铸铁或钢制成，有足够的强度，拆装方便（见图4-3）无底砂浆试模。2、捣棒直径10mm,长350mm的钢棒、端部应磨圆。3、压力试验机其量程应能使试件的预期破坏荷载值不小于全量程的20%，不大于全量程的80%。4、垫板试验机上、下压板可垫钢垫板。 （三）试验步骤1、试件制作及养护（1）将无底试模放在预先铺有吸水性较好的纸的普通粘土砖上，试摸内壁涂刷薄层机油或脱模剂。（2）向试模内一次注入砂浆，用捣棒均匀由外向里按螺旋方向插捣25次，为防止插捣后可能留有孔洞，允许用油灰刀沿模壁插树次，使砂浆高出试模顶面6-8mm。（3）当砂浆表面出现麻斑状态时，将高出部分的砂浆沿试模顶面削去模平。 （4）试件制作后应在15-25度的温度环境中停置一昼夜，气温低是，可适当延长时间，但不应超过两昼夜，然后对试件进行编号并拆模。然后在标准条件下养护28天，然后进行试压。（5）标准养护条件：水泥混合砂浆的温度应在17-23度，相对湿度在60-80%；水泥砂浆和微沫砂浆的温度应为17-23度，相对湿度应在90%以上；养护期间，试模彼此间隔不少于10mm。（6）自然养护的条件：水泥混合砂浆应在正温环境，相对湿度60-805的条件下养护；水泥砂浆和微沫砂浆应在正温环境并保持试块的表面湿润状态下养护；养护期间必须做好温度记录。在有争议时，以标准养护条件为准。 2、抗压强度测定（1）试件取出后应尽快试验，以免内部的温度、湿度发生显著变化。试验前先将试件擦拭干净，测量尺寸、并检查其外观。试件尺寸测量精确到1mm，并据此计算试件的承压面积。（2）将试件安放在试验机的下压板上，试件的承压面应与成型的顶面垂直，试件中心应在与试验机下压板接近时调整球座，使接触面均匀受压。承压试验应连续并均匀的加荷，加荷速度应为每秒0.5-1.5KN，当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后记录破坏荷载。 （四）试验结果砂浆立方体抗压强度按下式计算：fmcu=F/A式中：fmcu——砂浆立方体抗压强度，MPa；F——立方体破坏压力，N；A——试件承压面积，mm^2。砂浆立方体抗压强度计算应精确到0.1MPa。以六个试件测量的算术平均值作为该组试件的抗压强度值，平均值计算精确到0.1MPa。当六个试件的最大值或最小值与平均值的差值超过20%时，以中间四个试件的平均值为该组的抗压强度值。返回键 实验五烧结普通砖试验一抗压强度测定（一）试验目的测定烧结普通砖的抗压强度，作为评定砖强度级别的依据。（二）主要仪器设备1、压力机（300-500KN）2、剧砖机或切砖器 （三）试验步骤1、将一组（5块）砖样切断或锯成两个半截砖，断开的半截砖边长不得小于10cm，将以断的半截砖放入室温的净水中浸10-30分后取出，并以断口相反方向叠放，两者中间抹以厚度不超过5mm用325-425号水泥调成稠度适宜的水泥净浆粘结，上下两面用厚度不超过3mm的同种水泥浆抹平。制成的试件上下两个面需互相平行，并垂直于侧面普通砖试样的制作（见图5-1）。2、制成的试件应置于不低于10度的不通风室内养护三天，再进行试验。3、试压前测量每个试样连续面的长宽尺寸个两个，精确至mm，取其平均值，受压面积以mm^2计算。4、将试件放在压力机加速板中央，加荷方向垂直于受压面。加荷时应均匀平稳，不能发生冲击或振动，加荷速度以每秒5Kg/cm^2为宜，直至试件破化为止。记录破坏荷载。 （四）试验结果抗压强度f可按下式计算（精确至0.1MPa）：f=F/A式中：F——最大破坏荷载，N；A——试件受压面积，mm^2。以5块试件试验结果的算术平均值作为该砖的抗压强度，并需附有单块试件的最小强度值。 二抗折强度测定（一）试验目的测定烧结普通砖的抗折强度，作为评定砖强度等级的依据。（二）主要仪器设备100KN万能材料试验机 （三）试验方法1、取一组外形完整的砖样，测量每个试件中间宽度b与厚度h各两个、精确至mm，取其平均值。2、调整好材料试验机和抗折活动支架的支座跨距L，L为试件总长减去40mm，即两端支座中心离砖边缘各为20mm普通砖抗折强度试验(见图5-2）。3、将试件大平面平放在抗折活动支架上，加压点应放在1/2L处，试件有裂缝或凹陷时，应将裂缝或凹陷部分置于受拉面。4、均匀加荷加荷速度以每秒0.5MOa为宜，直至试件折断为止。记录破坏荷载。 （四）试验结果抗折强度f按下式计算：f=3FL/2bh^2式中：F——最大破坏荷载，N；L——跨距，即支点间距离，mm；b——试件宽度，mm；h——试件厚度，mm；以五块试件试验结果的算术平均值作为该砖的抗折强度，并需附有单块试件的最小强度值。返回键 实验六钢筋性能试验一取样方法和结果评定钢筋进场时应分批验收，每批质量不大于60t。自每批钢筋中任选两根，在每根端部50cm处各取一套试样（两根试件）。每套试样中取一个试件的屈服点，另一根做冷弯试验。。在拉力试验的两根试件中，如其中的一根试件的屈服点，抗拉强度和伸长率三个指标有一个指标达不到钢筋标准中规定的要求，应再抽取双倍（4根钢筋），取双倍试件重新作试验，如仍有一根试件的指标达不到标准要求，则不论这个指标在第一次试件中是否达到标准要求，拉力试验项目也不合格。冷弯项目和拉力项目测试及评定方法一致。 二拉伸试验（一）试验目的测出钢筋的屈服强度、抗拉强度、身长率，作为评定钢材质量是否合格的指标。（二）主要仪器设备：1、万能材料试验机：2、游标卡尺，精确度为0.1mm：（三）试件制备1、试件长度：5d+200mm(或10d+200mm）；也可以根据试验机上、下夹头间最小距离和夹头的长度按图6-1和图6-2确定（d为钢筋直径）车削及未经车削的试件。 2、8-40mm的钢筋试件一般不经车削加工。如受试验机吨位限制，直径为22-40mm的钢筋可进行车削加工。制成直径为20mm的标准试件。3、在试件表面用铅笔划出平行其轴线的直线，在直线上用浅冲眼冲出标距端点，并沿标距长度用油漆划出10等分点，以便计算试件的伸长率。长试件的标距为10d，短试件为5d。4、未经切削的试件，要按重量法求出横截面积A：A=Q/7.85L式中：A——试件的横截面积，cm^2；Q——试件的重量，g；L——试件的长度，cm。对于经车削的加工标准试件，应用游标卡尺沿标距长度在中部及两端测量钢筋的直径（d)。对每个试件测量不应少于3处，每处应在两个互相垂直的方向各测一次，测量的精确度为0.01mm。用所得的六个数值中的最小值作为试件的直径，计算横截面积。 （四）试验方法1、调整试验机的测力度盘的指针，使主动与被动针重合并对准零点。2、将试件固定在试验机夹头内。开动试验机进行拉伸，拉伸速度为：屈服前，应力增加速度为10MPa/s；屈服后，试验机活动夹头在荷载作用下的移动速度应不大于0.5l/min（注：l对于不经车削试件l=L0+2h1)。 3、拉伸中，测力度盘的指针停止转动时的恒定荷载或第一次回转时的最小荷载，既为所求的屈服点荷载F（N）。按下式计算试件的屈服点：f=F/N式中：f——屈服点，MPa；F——屈服点荷载，N；A——试件的远截面面积，mm^2。f应计算至10MPa，小数后数字按四舍六入五单双法处理。 4、向试件连续施加荷载直至拉断，由测力度盘读出最大荷载Fb（N），按下式计算试件的抗拉强度：fb=Fb/A式中fb——抗拉强度，MPa；Fb——最大荷载，N；A——试件的原截面面积，mm^2。计算精度同f。 5、测定伸长率。（1）将拉断试件的两段在拉断处紧密对接起来，尽量使其轴线位于一条直线上。如拉断处由于各种原因形成缝隙，则此缝隙应记入试件拉断后的标距部分长度内。（2）如拉断处到临近标距端点的距离大于1/3l0时，可直接测量两端点的距离。（3）如拉断处到礼金标距的距离小于或等于1/3l0时，可按下述移位法确定l1；在长度上，从拉断处o取基本等于短格格数，得B点，接着取等于长度所余格数（偶数，图6-3a)之半，得C点；或者取所余格数（奇数、图6-3b)减1与加1之半，得C与C1点，移位后的l1分别为AO+OB+2BC或者AO+OB+BC+BC1用移位法计算标距。如果用直接量测法求得的伸长率能达到技术条件的规定值，可不采用移位法。 （4）伸长率按下式计算（精确到1%）：δ10（或δ5）=(l1-l0)/l0*100%式中：δ10，δ5——分别表示l0=10d和l0=5d试件的伸长率；l0——原标距长度10d（或5d),mm；l1——式件拉断后直接量出或移位法确定的标距部分长度，mm（精确到0.1mm）。（5）如试件在标距端点上或标距外断裂，则试验结果无效，应重作试验。拉伸过程演示（图6-4）。 三、冷弯试验（一）试验目的检验钢筋在承受规定弯曲程度时的弯曲变形性能，并显示出其缺陷。（二）主要仪器设备万能材料试验机。（三）试验方法和结果评定1、试件不经车削，长度L=5d+150mm，d为试件的计算直径（mm). 2、选择弯心直径：Ⅰ级钢筋的D=d或D=2d（当d在28-50mm时），Ⅱ级钢筋20MnSi时D=3d,20MnNbb时，D=4d,Ⅲ级钢筋D=3d,Ⅳ级钢筋40Si2MnV及45SiMnV的D=5d,45Si2MnTi的D=6d.3、调整两支试辊间的距离，使其等于D+2.1d.4、将试件装置好后，平稳的施加压力，直至弯成所需角度为止。5、试件弯曲后，检查弯曲处的外面和侧面，如无裂缝、裂断或起层，即认为冷弯试验合格。返回键 试验七石油沥青试验石油沥青试验的取样方法；同批出厂的同一类别牌号的沥青以20t为一个取样单位，不足20t亦按一个取样单位处理。从每个取样单位的五个不同部分，各取一份大致相同的洁净沥青（共约1Kg)作为该批沥青的平均试样。 一石油沥青针入度测定（一）试验目的针入度是反映沥青粘滞性的指标，测定沥青针入度作为划分沥青牌号的依据。（二）主要仪器设备1、针入度仪（图7-1）针入度仪。2、标准针、盛样皿、温度计（0-50度、分度0.5度）。3、恒温水浴、平底保温皿、砂浴、秒表、金属皿。针入度示意图 三）试验步骤1、将预先除去水分的沥青试样防入金属皿，在砂浴上加热熔化，加热温度不得比试样估计的软化点高100度。充分搅拌后，用筛过滤并搅拌至空气泡完全消除为止。2、将试样注入盛样皿内，其深度不小于300mm。放置于15-30度的空气中冷却1小时，冷却时须注意防止灰尘落入。然后将盛样皿浸入水温为25度左右的水槽中（恒温1小时）槽中水位应高于试样表面25mm以上。3、调整针入度仪使之水平。将盛样皿取出，置于水温为25度的平底保温皿中，试样表面水层高度不小于10mm。 4、调节标准针，使指针正好与试样表面接触。拉下活动杆，使其下端与连杆顶端相接触，且将刻度盘的指针调零。5、压下按钮（同时开动秒表），5秒后放松按钮。拉下活动杆与连杆顶端相接触，记录刻度盘的读数，即为刻度盘上的读数，即为该试样的针入度。6、每一次试样不得重复测试三次。测定前将指针用布（浸有煤油或汽油）擦过，然后用干布擦干。 （四）1、以每一试样的三次测定值的算术值为该试样的针入度值取整数，作为试验结果。2、三次最大和最小值之差不得超过表7-1规定。针入度值（度）允许差数针入度值（度）允许差数<2525-752376-150151-200510 二石油沥青的延度测定（一）试验目的延度是反映沥青塑性的指标，测定延度为确定沥青牌号提供依据。（二）主要仪器设备1、延度测定仪如图2、“8”字型试模3、熔沥青用的小铁锅、水槽（把试件放在水槽内恒温）、温度计、隔离剂（甘油2份、滑石粉1份，以上质量比）。 （三）试验步骤1、试模准备将隔离剂拌和均匀，涂于金属板上及试模侧棱内侧面，然后将“8”字型试模放在金属板上。2、试件制备。将加热熔化脱水的沥青过滤，注入试模内，并略高于试模表面，在15-30度的环境中冷却30分，然后用热刀刮平。 3、将试件放在水温为25度的水槽中恒温1小时后将试模取出，将试模两端的孔分别套在滑板及槽端部的金属柱上，拆除试件侧模。水面距试件表面不小于25mm。4、开动电动机，试件以每分钟5cm的速度拉伸，直至拉断，指针在标尺上所示读数，即为沥青试样的延伸度。 （四）试验结果取三个试样平行试验结果的算术平均值作为试验结果，三个试样的试验结果与其算术平均值之差数，不得大于其算术平均值的上下10%。 三石油沥青的软化点测定（一）试验目的软化点是表示沥青温度稳定性的指标，通过软化点测定，了解沥青的粘性和塑性随温度升高而改变的程度，也是为评定石油沥青牌号提供依据。（二）主要仪器设备1、沥青软化点测定仪（包括烧杯、铜环、支架、球、套环、温度计）见图7-5软化点测定仪。2、电炉、石棉网、软化沥青用的小铁锅、刮刀、隔离剂。 三）试验步骤1、试模准备。将两个铜环放在用隔离剂涂擦的金属上。2、试样制备。沥青融化并脱水并趁热注入铜环内，略高于环的上表面，将试件放入15-30度的环境中冷却30分钟后，用热刀将环表面刮平。3、将铜环水平的置于测定架的孔上，在架中间的孔上插入温度计，然后把测定架放入烧杯中。 4、烧杯中装入水或甘油，（当预定沥青软化点高于80度时，烧杯中装入31-33度的甘油低于80度时则装入5度的水），高度应与测定架的标记相平，经15分钟后，在铜环表面上放置钢球，并用套环固定钢球位置。5、把烧杯放在有石棉网的电炉上加热。3分钟内控制好每分钟5度的升温速度。当升温至沥青开始软化，钢球随之下坠，当沥青裹着钢球下坠至金属板上时，记录此温度，即为沥青的软化点。 （四）试验结果每个试样可同时做两个试样，取两个试件的算术平均值作为试验结果。但两试件间的差数不得大于如下规定：软化点低于80度时，允许差值为0.5度；等于或高于80度时，允许差值为1度。返回键 今天土木工程材料这门课终于结束了，但这并不代表我们对土木工程材料学习的结束。材料是二十一世纪的三大支柱产业，而我们所学习的土木工程材料又是材料的重要组成部份。希望大家在以后的学习和工作中能不断运用和继续学习土木工程材料知识。最后祝同学们期末考试取得好成绩！