第一讲 工程材料概述.ppt

第一章 工程材料基本性质 第一讲 概 述 一、建筑材料 1、建筑材料是指用于建（构）筑物所有材料的总称。它用于建筑物本身的各种材料外，还包括盥洗、浴便、冷暖、通风等设备器材以及施工过程中的临时工程围护结构的墙、桩、板、架等所有材料！ 新型的建筑材料包括的范围很广， 有保温材料、隔热材料、高强度材料、会呼吸的材料等都属于新型材料。建筑材料是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称。 2、建筑材料在建（构）筑物中都要承受一定的荷载和经受周围介质的作用。如荷载引起材料的形变和应力；周围介质物理化学的作用，如阳光、湿度、雨、雪、大气环境以及水和其中的溶解质等引起的干湿变化、交替融冻、热胀冷缩和化学侵蚀等，都会对建筑材料产生不同程度的破坏。为了使建（构）筑物安全、适用、耐久而又经济，在工程设计与施工中。必须充分的了解和掌握各种材料的性质和特点，以便合理地选择使用建筑材料，使其在性能上充分满足使用要求。 二、建筑材料分类 建筑材料品种繁多，分类庞杂。 1、按材料在建筑物中的部位，可分为梁、板、柱、屋面、墙体、门窗、楼地面等材料； 2、材料的功能，可分为结构材料、围护材料、隔声保温材料、装饰材料、防水防火材料等； 3、按材料的化学成分，可分为无机材料、有机材料等 建筑材料按化学成分分类 表1-1 工程材料分类表 玻璃棉 玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别，是一种人造无机纤维。玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉状的材料，化学成分属玻璃类，是一种无机质纤维 . 具有成型好、体积密度小、热导率彽、保温绝热、吸音性能好、耐腐饰、化学性能稳定。 菱苦土，又名苛性苦土、苦土粉，它的主要成分是氧化镁。以天然菱镁矿为原料，在800～850℃温度下煅烧而成，是一种细粉状的气硬性胶结材料。颜色有纯白，或灰白，或近淡黄色，新鲜材料有闪烁玻璃光泽。 菱苦土是将天然菱块矿（MgCO3）煅烧、磨细而成的粉状物质。菱苦土密度为3.1~ 3. 4g/cm3，堆积密度为800~900kg/m3。用水调制菱苦土时，生成Mg（OH）2，浆体凝结硬化慢，强度低。一般可用氯化镁 （MgCl2 · 6H2O）、硫酸镁、氯化铁、硫酸亚铁等盐类的溶液调拌，最常用的是氯化镁。 菱苦土吸湿性大，抗水性差，易变形和在表面泛霜。 菱苦士最突出的优点是与植物纤维有良好的粘结力，且碱性较弱。建筑工程中常用来制造菱苦土木屑地面、木屑板和木丝板。 水玻璃 （一）水玻璃的化学组成和生产 水玻璃俗称泡花碱，是一种能溶于水的硅酸盐，由不同比例的碱金属和二氧化硅所组 成。最常用的是硅酸钠水玻璃Na2O·nSiO2 还有硅酸饵水玻璃K2O·nSiO2等。水玻璃的主要原料是石英砂、纯碱（Na2CO3)、烧碱(NaOH)。 水玻璃是一种气硬性胶凝材料，在水中溶解的难易随水玻璃模数n（SiO2与Na2O分子数比）的大小而异。n大，水玻璃动度大，较难溶于水，但较易硬化。建筑上常用的水玻璃的模数为2. 6~2. 8，密度为1. 36~ 1. 50g/ cm3。 （二）水玻璃的硬化 水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化。为了加速硬化，常加入固化剂Na2 SiF6 ，掺量为12%~15%。 （三）水玻璃的性质及应用 水玻璃的粘结性好，硬化后有较高的强度。水玻璃可配制如下材料： （1）耐酸材料。水玻璃硬化后主要成分是硅酸凝胶，除氢氟酸、过热磷酸等少数酸外，几乎在所有的酸性介质中都有较高的稳定性。可用水玻璃配制耐酸胶泥、砂浆及混凝土，广泛用于防腐工程。 （2）耐热材料。水玻璃硬化后形成硅酸凝胶空间网状骨架，因此具有良好的耐热性。采用耐热的砂、石，可配制成水玻璃耐热混凝土，耐热温度达1200℃。 （3）涂料。用于涂刷建筑材料（天然石材、混凝土及硅酸盐制品）表面，可提高材料的密实度、强度和抗风化能力。注意水玻璃不能涂刷石膏制品，因为硅酸钠与硫酸钙发生反应生成硫酸钠晶体，在制品孔隙中结晶，体积显著膨胀，会导致制品破坏。 （4）灌浆材料。用水玻璃和氯化钙水溶液交替灌入土壤中，两种溶液反应生成硅酸凝胶，为一种吸水膨胀的冻状凝胶，可加固土壤，提高抗渗性。 （5）保温绝热材料。以水玻璃为胶结材料，膨胀珍珠岩或膨胀蛙石为骨料，加入一定赤泥或氟硅酸纳，经配料、搅拌、成型、干燥、熔烧而成的制品，具有良好的绝热性能。 （6）配制防水剂。以水玻璃为基料，加入蓝矾（硫酸铜）、明矾（钾铝矾）、红矾（重铬酸钾）和紫矾（铬矾）配制防水剂，适量与水泥浆调合，堵塞漏洞、缝隙等局部抢修工程。 由于凝结过速，不能用于屋面、地面防水砂浆。 例：水玻璃不能用于涂刷：（ D ）。 A．黏土砖 B．硅酸盐制品 C．水泥混凝土 D．石膏制品 三、建筑材料的性质 （一）物理性质 1、特点：物理性质包括材料的物理状态,如密度、表观密度