建築材料基礎知識

2022-07-13 14:24:04 字數 4188 閱讀 6668

一、概述

建築材料是基本建設工程的物質基礎。建築材料的規格、質量、效能,決定著工程的結構、質量和施工方法。建築材料在土建工程建設總造價中約佔60~70%的費用,從建築材料的生產、選擇和使用等各個環節中,盡量降低材料費用、延長使用壽命,是節約建設資金的重要途徑。

施工生產過程中,大量的工作是材料的搬運、儲存與加工。因此,了解和掌握建築材料的基本效能和使用方法,對於加強概預算管理、提高投資經濟效益具有重要意義。建築材料可歸納分類如下:

二、 材料的基本性質

1. 材料的物理性質

⑴ 密度是材料在絕對密實狀態下單位體積的重量,γ=g/v 。材料的密度在數值上與比重相同。

⑵ 容重是材料在自然狀態下單位體積的重量,γ0=g/v0,鬆散容重是砂、石等鬆散材料在自然堆積狀態下單位體積的重量,幹容重是材料在烘乾狀態下單位體積的重量

⑶ 比重是材料的重量與同體積的水的重量的比值,此時水的比重取1。

⑷ 密實度是指材料體積內被固體物質充實的程度d=v/v0,空隙率是指材料體積內空隙體積所佔的比例,p=(v-v0)/v0,空隙率與密實度一般均用百分率表示,二者之間具有:p+d=1的關係。

2.材料的力學性質

⑴ 材料的強度是材料承受壓、拉、剪和彎曲力的能力,用單位面積上承受力的大小(mpa)表示

⑵ 彈性是材料在外力作用下產生的變形當外力取消後能夠完全恢復原來形狀的性質;塑性是材料在外力作用下產生的變形當外力取消後仍保持變形後的形狀和尺寸,並且不產生裂縫的性質。

⑶ 脆性是材料受外力達到一定限度後突然破壞,而破壞時並無明顯變形的性質;韌性是材料在衝擊、震動荷載作用下,能承受較大的變形而不破壞的性質。

3.材料與水有關的性質

⑵ 吸水性是材料能吸收水分的性質,常用吸水率表示吸水能力的大小,w=(g1-g)*100%/g, g1、g分別為材料乾燥、吸水狀態的重量。

⑶ 吸濕性是材料在潮濕空氣中吸收水分並與空氣中的水分達到平衡時吸收水分多少的性質。

⑷ 耐水性是材料長期在飽和水作用下不破壞,其強度也不顯著降低的性質。一般用軟化係數表示,

軟化係數=(材料在吸水飽和狀態下的抗壓極限強度)/(材料在乾燥狀態下的極限強度)

⑸ 抗滲性(或不透水性)是材料抵抗壓力水滲透的性質。材料抵抗其他液體滲透的性質也稱抗滲性。

⑹ 抗凍性是材料在吸水飽和的狀態下抵抗多次凍結和融化作用(凍融迴圈)而不破壞,同時也不嚴重降低強度的性質。

4.材料的熱工效能

⑴ 導熱性是材料傳導熱量的性質。導熱性的大小用導熱係數(也稱熱導率)表示。

⑵ 比熱及熱容量是材料受熱時吸收熱量、冷卻時釋放熱量的性質,熱容量的大小稱比熱,比熱與材料重量的乘積稱熱容量值。

⑶ 耐火性與防火性:材料在遇火時,能經受高溫的作用而不破壞、不嚴重降低強度的性質稱耐火性。利用材料的耐火性製成防火材料時的性質稱為防火性。

材料根據耐火性分為不燃燒類、難燃類、燃燒類。不燃燒材料的防火性一般用防護結構在火災時的耐火時間來表示。

⑷ 耐熔性是材料在較長時間高溫作用下不熔化、並能承受一定荷重的效能。耐熔性以耐火度來表示。根據耐熔性將材料分為三類:

在1580℃以上高溫下不破壞、不變形的稱耐熔材料;能經得住1350℃~1580℃高溫的稱難熔材料;熔化溫度在1350℃以下的稱易熔材料。

三、 磚與瓦

素有「秦磚漢瓦」之稱的粘土磚瓦是我國很早發明的建築材料,雖然由於其重量大、強度低、勞動強度高,以及大量使用對環境造成的破壞等原因,國家已經發出了禁用或少用和推廣其代用品的政策,但當前仍然是我國大部分地區牆體和屋面的主要建築材料之一。

1.磚⑴ 普通粘土磚

用普通粘土燒製而成的磚稱普通粘土磚。它的生產工藝過程為:

普通粘土磚製作方式分為機制磚與手工製磚,顏色分紅磚和青磚,機制紅磚生產使用較普遍。機制磚標準尺寸為240×115×53mm,考慮灰縫的厚度10mm,則4塊磚長、8塊磚寬和16塊磚厚均為1公尺,每立方公尺512塊。普通粘土磚具有一定的強度和保溫隔熱性能,因此大量用於牆體和柱、拱、煙囪、溝及基礎的砌築。

其標號依據其抗壓強度和抗折強度劃分如表3.2.1

表1.1.3普通粘土磚分號標準表

⑵ 粘土空心磚

將原有單一實心粘土磚尺寸放大或縮小、中間留孔製成的粘土磚稱粘土空心磚。通過對其形狀用途的改變可以製作豎孔空心磚、水平孔空心磚、拱殼空心磚、花格空心磚等,統稱為粘土空心磚或空心磚。

空心磚生產工藝與普通粘土磚基本相同,但具有原料消耗減少20~30%;縮短乾燥和焙燒時間,並焙燒均勻、燒成率高,可減少焙燒燃料消耗20~30%;自重減輕30~35%,砌築砂漿用量減少約35%,提高工效約40%,降低牆體造價約20%;改善牆體隔熱吸聲效能。

用於承重的空心磚,根據外觀優劣分為一等、二等兩個等級,並仍然以抗折和抗壓強度劃分標號,如表1.1.4。

表1.1.4承重粘土空心磚分號標準表

⑶ 燒結煤矸石磚與燒結粉煤灰磚

此兩種磚都是利用現代工業生產過程中排除的工業廢料作為主要原料生產加工,是綜合利用工業廢料的途徑之一。煤矸石磚是將從煤礦中挖出的煤矸石經粉碎、配料,調整可塑性與發熱量後,與普通粘土磚基本相同的工藝生產。粉煤灰磚是將火力發電廠排除的煤粉燃料渣經粉碎、摻入1:

1或4:6的粘土作粘合劑,與普通粘土磚基本相同的工藝生產。這兩種磚一般製成與粘土空心磚基本相同的空心磚,其容重一般為1400~1650kg/m3,抗壓強度10.

0~15.0 n/mm2抗折強度2.3~5.

0 n/mm2,抗凍性一般達到15次凍融迴圈不破壞。

⑷ 耐火隔熱磚是採用隔熱耐火材料經成型培燒,用於爐窯砌築的特種磚,在築爐襯裡部分中介紹。

⑸ 鋼渣磚是近年為充分利用煉鋼高爐爐渣研製的一種新型材料,具有強度高、耐磨性好、吸水率低,輔以顏料和模型可以製成各種顏色、花紋,用以鋪設城市行人路或廣場,具有較好的使用和美化效果。

⑹ 蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚是在成型後不燒焙,而採用蒸汽加熱快速完成水泥強度增長的磚。

2.瓦瓦用於鋪設在鋼筋混凝土或木基層上作為防水層,適用於防水等級為ⅱ、ⅲ、ⅳ級的屋面防水。分脊瓦和平瓦,平瓦種類較多,主要用粘土、水泥、爐渣、水泥爐渣、矽酸鹽、炭化灰砂、煤矸石等材料製成,其規格尺寸參表1.

1.5。

表1.1.5粘土瓦的規格

3.砌塊

大型砌塊與板材推動了建築業向工廠化、機械化的發展,目前正向高強、薄壁、輕質、防水、隔音保溫等多功能方向發展,有助於減輕建築物自重、提高勞動生產率。其生產工藝簡單、成本較低、質量穩定,可以製成1185×380×200~285×385×200的大、中、小系列砌塊,以中、小型應用較廣。

⑴ 矽酸鹽砌塊:由粉煤灰、石灰、石膏作膠結材料,煤渣作輕骨料,經攪拌、振動成型、蒸汽養護、硬化而成的砌塊。

⑵ 混凝土空心砌塊:是採用普通矽酸鹽水泥作、中砂和粒徑不大於20mm的石料作原料利用機械或手工成型的一種牆體材料。採用輕質骨料時可以製成輕質混凝土砌塊。

⑶ 加氣混凝土砌塊:利用水泥作膠結材料,經加入發泡劑生產的輕質混凝土砌塊。

⑷ 無熟料水泥煤渣混凝土空心砌塊:是由化鐵爐渣和煤渣等骨料配置而成的半乾硬性混凝土,經立式成型機成型、養護而成的一種新型牆體材料。

⑸ 煤矸石空心砌塊:以煤矸石無熟料水泥作膠結材料,用自然煤矸石作骨料,配製成半乾性混凝土,經平模振動成型、蒸汽養護而成的一種新型牆體材料。

⑹ 炭化石灰板:用磨細生石灰粉加入少量的玻璃纖維和水,拌成粘稠的混合物裝到模型中,待石灰硬化後脫模乾燥,再送入密閉窯內經二氧化碳氣炭化,生成具有一定強度的炭化石灰板。具有自重輕、施工方便、可鋸、可釘、可粘結的特點。

⑺ 石膏板:用石膏、廢紙漿纖維加粘結劑就適量的水,混合攪拌均勻倒入鋪底紙的模型中刮平再碾壓上一層表面紙,經硬化而製成的,板內留有許多微孔。

⑻ 外牆外保溫板:由水泥聚合物砂漿、玻璃纖維和阻燃型聚苯乙稀泡沫板等材料復合而成,具有集保溫、防水、飾面等功能的新型外牆外保溫材料。

四、 膠凝材料

在建築工程上,用來將散狀材料(如砂、石)或塊狀材料(如磚、石塊)粘結成整體的材料稱為膠凝材料。它可分為有機和無機兩大類,瀝青及樹脂屬於有機類,無機膠凝材料根據其硬化條件又分為氣硬性和水硬性兩大類。分別簡述如下:

1.氣硬性膠凝材料

氣硬性膠凝材料是指只能在空氣中硬化,也只能在空氣中保持與發展其強度的材料。

⑴ 石膏是以天然二水石膏(又稱生石膏)或無水石膏(又稱硬石膏),或以硫酸鈣為主要成份的工業廢料為原料,經煅燒後磨細而成的粉末狀膠凝材料。

建築石膏是由二水石膏在107~170℃的溫度下煅燒磨細而成,具有重量輕、強度高、導熱性能低、防火效能好、表面光滑、成型尺寸準確、膨脹係數小等優點,但存有耐水性能差、受潮後顏色由白變黃、強度降低的缺點。石膏摻加輕質填料、纖維材料、防水材料、加氣起泡、表面處理等措施,可以製成多種建築材料,廣泛用作各種高階花飾、隔熱板、隔牆板、天棚板、外牆板、防水板及建築零件等。

建築材料基礎知識

一 建築材料的分類 按其效能建築材料可分為無機材料 有機材料和複合材料。無機材料分為金屬材料和非金屬材料。有機材料有天然的,也有人工合成的。根據材料在建築物中所起作用的不同,建築材料可分為兩大類 第一類是承重結構用途材料,如磚 石 混凝土 砂漿 鋼鐵和木材等。第二類是特殊用途材料,如吸音板 耐火磚 ...

建築材料知識問答

建築材料知識問答 54題有問題待解決 1 水泥 水泥是水硬性無機膠凝材料。2 水泥主要有幾個品種 其標號是如何確定的 主要有矽酸鹽水泥 普通矽酸鹽水泥 礦渣矽酸鹽水泥 火山灰質矽酸鹽水泥粉煤灰矽酸鹽水泥 粉煤灰矽酸鹽水泥。其標號是根據水泥的28d抗壓強度值的大小來確定的。3 礦渣矽酸鹽水泥 火山灰矽...

建築基礎知識

一 房屋建築分類 房屋建築從不同的角度可以進行不同的分類。1 按建築物使用性質分類 居住建築 公共建築 工業建築 農業建築 民用建築 居住建築和公共建築通常又被稱為民用建築。2 按建築物 住宅 的層數分類 平房建築 1層 多層建築 2 6層 小高層建築 7 9層 高層建築 10層以上 3 按建築結構...