一建筑材料的分类

一建筑材料的分类内容摘要：

ｄ，测定其抗压强度平均值（ MPa）。 砌筑砂浆按抗压强度划分为 Ｍ Ｍ 1Ｍ 、Ｍ 、Ｍ 等六个强度等级。 砂浆的强度除受砂浆本身的组成材料及配比影响外，还与基层的吸水性能有关。 对于水泥砂浆，可采用下列强度公式估算： （１） 不吸水基层（如致密石材）这时影响砂浆强度的主要因素与混凝土基本相同，即主要决定于水泥强度和水灰比。 计算公式如下： 式中 fm——砂浆 28ｄ抗压强 度（ MPa）； ｆ ce—水泥的实测强度（ MPa）； C/W—灰水比。 （２） 吸水基层（如粘土砖及其他多孔材料）这时由于基层能吸水，当其吸水后，砂浆中保留水分的多少取决于其本身的保水性，而与水灰比关系不大。 因而，此时砂浆强度主要决定于水泥强度及水泥用量。 计算公式如下： 式中 Ｑ c——每立方米砂浆中水泥用量（㎏） Ａ 、 Ｂ —— 砂 浆 的 特 征 系 数 ， A= ， B=－ 各地区也可用本地区试验资料确定Ａ、Ｂ值，统计用的试验组数不得少于 30 组。 砌筑砂浆的粘结强度 砌筑砂浆必须有足够的粘结力，才能将砖石粘结为坚固的整体，砂浆粘结力的大小，将影响砌体的抗剪强度、耐久性、稳定性及抗振能力。 通常粘结力随砂浆抗压强度的提高而增大。 砂浆粘结力还与砌筑材料的表面状态、润湿程度、养护条件等有关。 4. 砌筑砂浆的配合比设计 ?砌筑砂浆配合比设计规程 （ JGJ/T9896) 砌筑砂浆的配合比应满足施工和易性（稠度）的要求，保证设计强度，还应尽可能节约水泥，降低成本。 （ 1）砌筑砂浆配制强度（ fm， 0）的确定 fm， 0=f2 + 式中 fm， 0——砂浆的配制强度，精确至 ； f2——砂浆设计强度等级（即砂浆抗压强度平均值（ MPa）； σ ——砂浆现场强度标准差，精确至。 砌筑砂浆现场强度标准差σ应按下式计算： ?式中 fi——统计周期内同一品种砂浆第ｉ组试件的强度（ MPa）； —统计周期内同一品种砂浆ｎ组试件强度的平均值 （ MPa）； ｎ ——统计周期内同一品种砂浆试件的总组数，ｎ≧ 25。 ?当无近期统计资料时，砂浆现场强度标准差可参考表 52。 ?(２ )．计算每立方米砂浆中水泥用量Ｑ c (kg／ｍ ３ ) 每立方米砂浆中水泥用量，可按下式计算： ? 式中 Ｑ c——每立方米砂浆中水泥用量 , 精确至 1 ㎏。 fm， 0——砂浆的配制强度，精确至。 Ａ、Ｂ ——砂浆的特征系数， A=， ? B=－。 当水泥砂浆中的计算用量不足 200 kg／ m3 时，应按 200 kg／ m3 采用。 ?(3) 按水泥用量计算 掺加料用量 水泥混合砂浆的掺加料用量应按下式计算： Ｑ D＝Ｑ Ａ 一 Qc 式中 Ｑ ｃ —每立方米砂浆的水泥用量，精确至１㎏； Ｑ Ａ —每立方米砂浆中水泥和掺加料的总量，精确至 1 ㎏；宜在 300～ 350 ㎏之间。 Ｑ D—每立方米砂浆的掺加料用量，精确至１㎏；石灰、粘土膏使用时的稠度为 120 士 5ｍｍ；对于不同稠度的石灰膏，可按表 54 进行换算。 ?(４ ) 确定砂用量 Qs（ kg／ｍ ３ ） Qs= 1ρ 0 干 式中 ρ 0 干 ——砂干燥状态（含水率小于 ％）的堆积密度。 (５ ) 确定用水量 Qw（ kg／ｍ 3） 按砂浆稠度要求，根据经验选定。 一般混合砂浆约为： 260～ 300 kg／ｍ ３ ，水泥砂浆约为 270～330 kg／ｍ ３。 ?(６ ) 试 配与调整 按计算配合比，采用工程实际使用材料进行试拌，测定其拌合物的稠度和分层度，若不能满足要求，则应调整用水量或掺加料，直到符合要求为止。 然后，确定试配时的砂浆基准配合比。 试配时至少应采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水泥用量按基准配合比分别增加及减少１０％，在保证稠度、分层度合格的条件下，可将用水量或掺加料用量作相应调整。 对三个不同的配合比，经调整后，应按有关标准的规定成型试件，测定砂浆强度等级，并选定符合强度要求的且水泥用量较少的砂浆配合比。 ?例 51 某工程用砌砖砂 浆设计强度等级为 Ｍ 要求稠度为 80～ 100 ㎜的水泥石灰砂浆，现有砌筑水泥的强度为 ，细集料为堆积密度 1450kg／ m3 的中砂，含水率为 2%，已有石灰膏的稠度为 100mm；施工水平一般。 计算此砂浆的配合比。 解 根据已知条件，施工水平一般的 M10 砂浆的标准差σ = MPa（表 53），则此砂浆的试配强度为 fm， 0=f2 + =10+ = MPa 计算水泥用量 由 A=， B=－ Qc = 1000（ +） / = 271 kg/m3 计算石灰膏用量Ｑ D QA= 330 ㎏ Ｑ D＝Ｑ Ａ 一 Qc = 330－ 271 = 59 kg/m3 ?查表 54 得稠度为 100 mm 石灰膏换算为 120ｍｍ时需乘以 ，则应掺加石灰膏量为 59 = 57 kg/m3 砂用量为 Qs= 1ρ 0 干 = 1450 （１＋ ） = 1479 kg/m3 选择用水量为 300 kg/m3 则砂浆的设计配比为： 水泥：石灰膏：砂： 水 =271： 57： 1479： 300 该砂浆的设计配比亦可表示为： 水泥：石灰膏：砂 = 1： ： ，用水量为 300 kg/m3 ?第二节 抹面砂浆 抹面砂浆也称抹灰砂浆，用以涂抹在建筑物或建筑构件的表面，兼有保护基层、满足使用要求和增加美观的作用。 抹面砂浆的主要组成材料仍是水泥、石灰或石膏以及天然砂等，对这些原材料的质量要求同砌筑砂浆。 但根据抹面砂浆的使用特点，对其主要技术要求不是抗压强度，而是和易性及其与基层材料的粘结力。 为此，常需多用一些胶结材料，并加入适量的有机聚合物以增强粘结力。 另外，为减少抹面砂浆因收缩而引起开裂，常在砂浆中加入一定量纤维材料。 ?工程中配制抹面砂浆和装饰砂浆时，常在水泥砂浆中掺入占水泥质量 10％左右的聚乙烯醇缩甲醛胶（俗称１０７胶）或聚醋酸乙烯乳液等。 砂浆常用的纤维增强材料有麻刀、纸筋、稻草、玻璃纤维等。 常用的抹面砂浆有石灰砂浆、水泥混合砂浆、水泥砂浆、麻刀石灰浆（简称麻刀灰）、纸筋石灰浆（简称纸筋灰）等。 ?第三节 装饰砂浆 装饰砂浆是指用作建筑物饰面的砂浆。 它是在抹面的同时，经各种加工处理而获得特殊的饰面形式，以满足审美需要的一种表面装饰。 装饰砂浆饰面可分为两类，即灰浆类饰面和石碴类饰面。 灰浆类饰面是通过水泥砂浆的着色或水泥砂浆表面形态的艺术加工，获得一定色彩、线条、纹理质感的表面装饰。 石碴类饰面是在水泥砂浆中掺入各种彩色石碴作骨料，配制成水泥石碴浆抹于墙体基层表面，然后用水洗、斧剁、水磨等手段除去表面水泥浆皮，呈现出石碴颜色及其质感的饰面。 装饰砂浆所用胶凝材料与普通抹面砂浆基本相同，只是灰浆类饰面更多地采用白水泥和彩色水泥。 第四章 混凝土 混凝土是由胶凝材料、水和粗、细骨料按适当比例配合、拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的人造石材。 土木建筑工程对混凝土质量的基本要求是：具有符合设计要求的强度；具有与施工条件相适应的和易性；具有与工程环境相适应的耐久性。 材料组成经济合理、生产制作节约能源。 ?第一节 普通混凝土的组成材料 ?普通混凝土（简称为混凝土）是由水泥、砂、石和水所组成，另外还常加入适量的掺合料和外加剂。 在混凝土中，砂、石起骨架作用，称为骨料；水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。 在硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予拌 合物一定的和易性，便于施工。 水泥浆硬化后，则将骨料胶结为一个坚实的整体。 ?1. 水泥 ?水泥是混凝土中最重要的组分。 水泥品种的选择，应当根据混凝土工程性质与特点，工程的环境条件及施工条件，结合各种水泥特性进行合理的选择。 水泥强度等级的选择应当与混凝土的设计强度等级相适应。 经验证明，配制 C30 以下的混凝土，水泥强度等级为混凝土强度等级的～ 倍，配制Ｃ 40 以上的混凝土，水泥强度等级为混凝土强度等级的 ～ 倍，同时宜掺入高效减水剂。 ?2. 细骨料 ?由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的、粒 径小于 （砂）称为细骨料。 混凝土用砂的质量技术要求分述如下。 ? 砂的粗细程度与颗粒级配 ? 砂的粗细程度，是指不同粒径的砂粒，混合在一起后的总体的粗细程度，通常有粗砂、中砂与细砂之分。 在相同用量条件下，细砂的总表面积较大，而粗砂的总表面积较小。 在混凝土中，砂子的表面需要由水泥浆包裹，砂子的总表面积愈大，则需要包裹砂粒表面的水泥浆就愈多。 因此，一般说用粗砂拌制混凝土比用细砂所需的水泥浆为省。 ?砂的颗粒级配，即表示砂中大小颗粒的搭配情况。 在混凝土中砂粒之间的空隙是由水泥浆所填充，为达到 节约水泥和提高强度的目的，就应尽量减小砂粒之间的空隙。 要减小砂粒间的空隙，就必须有大小不同的颗粒搭配。 ?因此，在拌制混凝土时，砂的颗粒级配和粗细程度应同时考虑。 当砂中含有较多的粗粒径砂，并以适当的中粒径砂及少量细粒径砂填充其空隙，则可达到空隙及总表面积均较小，这样的砂比较理想，不仅水泥浆用量较少，而且还可提高混凝土的密实度与强度。 ?砂的颗粒级配和粗细程度，常用筛分析的方法进行测定。 用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细。 筛分析的方法，是用一套孔径（净尺寸）为 、 、 、 、 、 ㎜的标准筛，将 500g 的干砂试样由粗到细依次过筛，然后称得各筛余留在各个筛上的砂的重量，并计算出各筛上的分计筛余百分率 ai 及累计筛余百分率Ａ i（各个筛和比该筛粗的所有分计筛余百分率之和）。 ?细度模数的计算公式为： ?式中 ai分计筛余百分率，即该号筛的筛余量除以试样总量； ?Ａ i累计筛余百分率，即该号筛与大于该号各筛分计筛余百分率之和。 ?细度模数（Ｍ x）愈大，表示砂愈粗，砂的细度模数范围一般为 ～ ，其中 ?Ｍ x在 ～ ， ?Ｍ x在３ .0～ 为中砂， ?Ｍ x在 ～ 为细砂， ?Ｍ x在 ～ 为特细砂。 普通混凝土用砂的细度模数一般 .在 ～ 之间较为适宜。 ?国家规范将细度模数为 ～ 的普通混凝土用砂，以 ㎜筛孔的累计筛余量分成三个级配区，如表 41 所示及图 41 所示。 普通混凝土用砂的筛分曲线必须包容在三个级配曲线区域中的任一个区域以内。 ?图 41 砂的 3 级配区曲线 ?例 4６．某干砂 500g 的筛分结果如下表所列。 试计算该砂的细度模数并评定其级配 ?砂按技术要求分为三类： ?I 类宜用于强度等级 C60 的混凝土 ?II 类宜用于强度等级 C30~C60 的混凝土及有抗冻抗渗或其他要求的混凝土； ?III 类宜用于强度等级 C30 的混凝土和建筑砂浆 ? 砂中有害杂质的含量 ?为保证混凝土的质量，砂中有害杂质的含量，应符合国家技术规范的规定。 见表 42。 ?砂中不应含有活性氧化硅，因为砂中含有的活性氧化硅，能与水泥中的碱分（Ｋ 2Ｏ及 ?Ｎａ 2Ｏ）起作用，产生碱骨料反应，使混凝土发生膨胀开裂。 ?3. 粗骨料 ?粒径大于 （卵石和碎石）。 对用于配制普通混凝土的卵石和碎 石有以下技术要求： ? 最大粒径、颗粒级配 ? （ 1）石子最大粒径（ Dmax） ? 石子各粒级的公称上限粒径称为这种石子的最大粒径。 石子的最大粒径增大，则相同质量石子的总表面积减小，混凝土中包裹石子所需水泥浆体积减少，即混凝土用水量和水泥用量都可减少。 在一定的范围内，石子最大粒径增大，可因用水量的减少提高混。