1、項目一 建筑材料基本性質（1） 真實密度（密度）           巖石在規定條件(105土5)烘干至恒重，溫度20)下，單位礦質實體體積(不含孔隙的礦質實體的體積)的質量。真實密度用t表示，按下式計算： 式中：t真實密度，g/cm3 或 kg/m3；         ms材料的質量，g 或 kg；    

2、     Vs材料的絕對密實體積，cm3 或 m3。 Ø 因固 Ø 測定方法：李氏比重瓶法 將石料磨細至全部過0.25mm的篩孔，然后將其裝入比重瓶中，利用已知比重的液體置換石料的體積。（2）毛體積密度      巖石在規定條件下，單位毛體積(包括礦質實體和孔隙體積)質量。毛體積密度用d表示，按下式計算：式中：d巖石的毛體積密度, g/cm3 或 kg/m3；   &

3、#160;ms 材料的質量，g 或 kg；  Vi、Vn巖石開口孔隙和閉口孔隙的體積，cm3 或 m3。（3） 孔隙率 巖石的孔隙率是指巖石內部孔隙的體積占其總體積的百分率。孔隙率n按下式計算： 式中：V巖石的總體積，cm3 或 m3； V0巖石的孔隙體積，cm3 或 m3；d巖石的毛體積密度, g/cm3 或 kg/m3 t 真實密度, g/cm3 或 kg/m3。2、 吸水性3、 巖石的吸水性是巖石在規定的條件下吸水的能力。

4、0;4、 巖石與水作用后，水很快濕潤巖石的表面并填充了巖石的孔隙，因此水對巖石的破壞作用的大小，主要取決于巖石造巖礦物性質及其組織結構狀態(即孔隙分布情況和孔隙率大小)。為此，我國現行公路工程巖石試驗規程規定，采用吸水率和飽水率兩項指標來表征巖石的吸水性。（1） 吸水率巖石吸水率是指在室內常溫(20±2)和大氣壓條件下，巖石試件最大的吸水質量占烘干(105±5干燥至恒重)巖石試件質量的百分率。   吸水率a 的計算公式為： 式中： mh材料吸水至恒重時的質量（g）；    mg材料在干燥狀態下的

5、質量（g）。 （2） 飽和吸水率     在強制條件下（沸煮法或真空抽氣法），巖石在水中吸收水分的能力。   吸水率sa 的計算公式為： 式中：mb材料經強制吸水至飽和時的質量（g）； mg材料在干燥狀態下的質量（g）。 Ì 飽水率的測定方法(JTG E412005)： 采用真空抽氣法。因為當真空抽氣后占據巖石孔隙內部的空氣被排出，當恢復常壓時，則水即進入具有稀薄殘壓的巖石孔隙中，此時水分幾乎充滿開口孔隙的全部體積；而通常認為在常壓下測定的吸水率，此時水分只充填部分孔隙，所以，飽水率大

6、于吸水率。 飽水率的計算方法與吸水率相同。吸水率與飽和吸水率之比稱為飽水系數（Kw)當 Kw>90%時，抗凍性較差。 影響巖石吸水性的因素 巖石的吸水率與其孔隙率有關，更與其孔特征有關。因為水分是通過巖石的開口孔吸入并經過連通孔滲入內部的。巖石內與外界連通的細微孔隙愈多，其吸水率就愈大。3、 耐久性：巖石抵抗大自然因素作用的性能。目前已列入我國公路工程巖石試驗規程（JTG E412005）的方法有：(1)抗凍性。 (2)堅固性。(1)抗凍性：  巖石抗凍性是指巖石在吸水飽和狀態下，抵抗多次凍結和融化作用而不發生顯著破壞，同時也不嚴重降低強度的性質。Ø

7、; 巖石吸水后，在負溫作用條件下，水在材料毛細孔內凍結成冰，體積膨脹所產生的凍脹壓力造成材料的內應力，會使材料遭到局部破壞。隨著凍融循環的反復，材料的破壞作用逐步加劇，這種破壞稱為凍融破壞。 我國現行抗凍性的試驗方法是采用直接凍融法。該方法是將巖石加工為規則的塊狀試樣，在常溫條件下(20±5)，采用逐漸浸水的方法，使開口孔隙吸飽水分，然后置于負溫（通常采用-15)的冰箱中凍結4h，最后在常溫條件下融解，如此為一凍融循環。經過10、15、25或50次循環后，觀察其外觀破壞情況并加以記錄。巖石抗凍質量損失率  式中：ms試驗前烘干試件的質量（g）  

8、; mf試驗后烘干試件的質量（g） 此外，抗凍性亦可采用未經凍融的巖石試件抗壓強度與凍融循環后的巖石試件抗壓強度比值（稱為凍融系數）表示。 凍融破壞的原因： 材料有孔且孔隙含水；  水冰體積膨脹9，結冰壓力高達100MPa ；  結冰壓力超過材料的抗拉強度時，材料開裂；   裂縫的增加也進一步增加了材料的飽水程度 ；影響抗凍性的因素： 1.材料的密實度（孔隙率）  密實度越高則其抗凍性越好。 2.材料的孔隙特征    開口孔隙越多則其抗凍性越差。 3.材料的強度  

9、  強度越高則其抗凍性越好。 4.材料的耐水性     耐水性越好則其抗凍性也越好。 5.材料的吸水量大小     吸水量越大則其抗凍性越。 (2)堅固性：評定巖石試樣經飽和硫酸鈉溶液多次浸泡與烘干循環后，不發生顯著破壞或強度降低的性質。 將烘干巖石試件置入飽和硫酸鈉溶液中浸泡20h后，將試件取出置于105土5的烘箱中烘烤4h，至此完成第1個循環。待試樣冷卻至2025后，即開始第2個循環。從第2個循環起，浸泡和烘烤時間均為4h。完成5次循環后，仔細觀察試件有無破壞現象，將試件洗凈烘至恒重，準確稱出其質量，計算堅固性

10、試驗質量損失率。 質量損失率: 式中：Q凍  凍融后的質量損失率()    m1  試驗前烘干試件的質量(g)  m2  試驗后烘干試件的質量(g)（2） 力學性質 1、單軸抗壓強度 式中：R巖石單軸抗壓強度， MPa；   P材料破壞時的最大荷載，N；   A試件受力面積，mm2。2、 磨耗性 指石料抵抗撞擊、剪切和磨擦等綜合作用的性質。材料的磨耗性用磨耗率表示，計算公式如下： 式中： 

11、0; G 材料的磨耗率， （g/cm2）；     m1材料磨損前的質量，（g）；     m2 材料磨損后的質量，（g）；3、沖擊韌度石材的沖擊韌度取決于巖石的礦物組成和構造。晶體結構的巖石較非晶體結構的巖石具有較高的韌性。4、硬度硬度取決于組成石材礦物的硬度和構造。凡由致密、堅硬礦物組成的石材，其硬度就高。巖石的硬度以莫氏硬度表示。（3） 化學性質按SiO2含量，將石料劃分為： 酸性巖  SiO2>65%  中性巖&

12、#160; 52%  SiO2 65% 堿性巖  SiO2<52%3、 常用建筑石材 1、砌筑用石材： Ø 料石毛料石、粗料石、半細料石、細料石    料石的寬度和厚度均不宜小于20cm，長度不宜大于厚度的倍，形狀應大致呈六面體。 毛石亂毛石、平毛石             毛石為不規則形狀，但毛石的中間厚度不小于15cm

13、，至少有一個方向的長度不小于30，質量約為20-30kg，強度不宜小于10MPa，軟化系數不宜小于0.75。平毛石應有兩個大致平行的面。2、 板材：  天然巖石經過開采、鋸切、磨光等加工而成的板狀裝飾材料。較常見的是：大理石板材和花崗巖板材。3、 顆粒狀石料(拌合混凝土用石材)：  碎石（粒徑大于4.75mm的顆粒狀石料）；卵石（較光滑的顆粒狀石料）；石渣（天然石材破碎后加工而成 ，一般為人造石的骨料）。 常用裝飾用石材的品種、性能及應用品    種 性     能

14、 應 用  天然大理石板材 耐化學腐蝕和抗風化性能較差 主要應用于室內 裝飾天然花崗石板材 強度高、耐磨、抗風化、耐腐蝕 用于室內、 性好 室外裝飾 細面板材 鏡面板材 粗面板材青石裝飾板材 屬于砂巖 具有古建筑 的獨特風格 4、 石材的選用原則 1、適用性：室內外、使用部位、施工方式、使用環境、周圍材料的拼接等。選定主要技術指標能滿足要求的巖石。2、經濟性：天然石材投資大，盡可能做到就地取材。選材時注意降低成本。3、安全性： 可能含有鐳、釷等放射性物質，選材時應該避免。五、人造石材 人造石具有天然石材的花紋、質感和裝飾效果，而且具有質量輕，強度高，耐腐蝕，耐污染，施工方便

15、等優點。目前常用的人造石有下述四類：1、水泥型人造石材2、聚酯型人造石材3、復合型人造石材了解石灰、石膏等常用氣硬性膠凝材料的原料、生產原理及儲存；理解石灰、石膏等材料的共性和各自的特性；掌握石灰、石膏等材料的硬化機理、技術性質、檢測方法和用途。 項目三 氣硬性無機膠凝材料如：石灰、石膏、水玻璃等。膠凝材料的定義：凡在一定條件下，經過一系列的物理和化學變化，能夠產生凝結硬化，將塊狀或粉狀材料膠結起來，形成為一個整體的材料。氣硬性膠凝材料。膠凝材料的分類：無機膠凝材料。通稱為“水 泥”。水硬性膠凝材料。膠凝材。料如瀝青、聚合物等。有機膠凝材料。 無機膠凝材料 氣硬性膠凝材料：加水拌合均

16、勻后形成的漿體，只能在空氣中凝結硬化，而不能在水中硬化的膠凝材料。如石灰、石膏、水玻璃、鎂質膠凝材料等。 水硬性膠凝材料： 加水拌合均勻后形成的漿體，不僅能在干燥空氣中凝結硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或發展其強度。通稱為“水泥”。欠火石灰：生石灰燒制過程中，往往由于石灰石原料的尺寸過大、窯中溫度不均勻或時間不足等原因，生石灰中殘留有未燒透的的內核，這種石灰稱為“欠火石灰”。過火石灰：由于燒制的溫度過高或時間過長，使得石灰表面出現裂縫或玻璃狀的外殼，體積收縮明顯，顏色呈灰黑色，這種石灰稱為“過火石灰”。 過火石灰表面常被粘土雜質融化形成的玻璃釉狀物包覆，結構致密，顏色較

17、深，熟化很慢。二 生石灰的熟化CaOH2OCa（OH)264.8KJ熟石灰生石灰水熟化速度快，熟化后體積增大12.5倍，放熱量大。 熟化方法：根據熟化時加水量的不同，石灰的方式分為兩種： 1、化灰 2、淋灰。化灰熟化為石灰膏 1.熟化為石灰膏：將生石灰放入化灰池中，加大量的水，熟化成石灰乳經篩網 儲灰坑 石灰膏要在水中放置兩周以上，以消除過火的危害，此過程即為“陳伏”。 2.熟化為熟石灰粉：將生石灰塊分層淋適量的水，使石灰充分熟化，又不會過濕成團，此時得到的產品就是熟石灰粉。不同品質的石灰熟化速度不同。對放熱量大，熟化速度快的石灰要保證充足的水量，并不斷攪拌，以保證熱量盡快散發；對熟化慢的石灰

18、，加水應少而慢，保持較高的溫度，促使熟化盡快完成。在操作過程中要注意安全和勞動保護。膠凝材料的分類將在第四章進行講解有機膠凝材料（樹脂，瀝青等） 二者有什么區別？膠凝材料水硬性膠凝材料（水泥）無機膠凝材料氣硬性膠凝材料（石灰，石膏）本章的重點氣硬性膠凝材料只能在空氣中凝結硬化，而水硬性膠凝材料既能在空氣中凝結硬化，又能在水中凝結硬化。 原料： 石灰巖，主要成分Caco3,其次為Mgco3 生產工藝：煅燒 MgCO3 700 Mgo+CO2CaCO3 900 CaoCO2 沒有危害 煅燒石灰石或白堊碳酸鈣沒有完全分解，降低了石灰的利用率欠火石灰 具有多孔結構內部空隙率大，表觀密度小，與水作用速度

19、快 溫度過低時正火石灰溫度在900左右時過火石灰溫度過高時如何解決它的危害因煅燒溫度過高或者時間過長，空隙率減小，表現密度增大，結構致密，表面常被熔觸的黏土雜志形成的玻璃物質包裹，因此過火石灰的熟化十分緩慢，導致已硬化的砂漿產生鼓泡，崩裂等現象。 三.石灰的硬化 1.結晶過程 2.碳化過程 Ca(oH)2nH2OCO2CaCO3(n1)H2O這兩個過程都需要在空氣中才能進行，所以石灰是氣硬性膠凝材料。結晶和碳化兩個過程同時進行，但極為緩慢。碳化過程長時間只限于表面，結晶過程主要在內部發生。原因：空氣中CO2含量稀薄，使碳化反應進展緩慢，同時表面的石灰漿一旦硬化就形成，外殼阻止了CO2的滲入，同

20、時又使內部的水分無法析出，影響硬化過程的進行。 合格品 一等品 優等品 有效成分含量 游離水含量熟石灰粉的技術要求 體積安定性 細 度 有效成分含量 未消化殘渣含量 生石灰的技術要求 欠火程度 產漿量 四石灰的技術要求 5 常用建筑石灰的品種1. 生石灰塊 由石灰石煅燒的白色或灰色疏松結構的塊狀物，主要成分Cao. 塊灰放置太久，會吸收空氣中的水分而自動熟化成熟石灰粉，還會再吸收空氣中的CO2生成CaCO3,失去膠結能力。 貯存生石灰，要防止受潮，且不宜貯存太久。一般運到現場后，立即熟化，變貯存期為陳伏期。2. 磨細生石灰粉表面積大，水化反義快，可不經“陳伏”直接使用，提高了工效。 過火石灰因

21、磨細加快了熟化，欠火石灰因磨細混合均勻，挺高了石灰的質量和利用率。 促進硬化過程合二為一，熱化時產生的熱量能促進硬化，克服了石灰硬化慢的缺點。3消石灰粉常用于配置混合砂漿，石灰砌筑砂漿，抹面砂漿。4石灰膏常用于粉刷墻壁5.石灰乳 化學穩定性差：堿性物質，遇酸時易發生化學反應。 6 石灰的特性和應用Ca(OH)2粒子表面可以吸附水膜1. 石灰的特征良好的可塑性好及保水性應用：加入砂漿中，提高砂漿中，提高砂漿的可塑性，改善保水性。凝結硬化慢，強度低。2. 石灰的應用拌制灰土或三合土 夯實后的灰土或三合土廣泛用做建筑的基礎，路面或地面的墊層。 本章小結多用來拌制灰土和三合土熟石灰粉生石灰粉石灰巖使用

22、時可以不進行沉伏生石灰塊煅燒 加適量水熟化 磨細粉刷墻壁 加過量水 進行沉伏 石灰乳用來拌制砌筑砂漿或抹面砂漿石灰膏 加水稀釋 2、 石灰的技術指標 石灰的質量等級 建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按有效CaOMgO的含量，可分為優等品、一等品和合格品三個等級。具體指標見教材。（P27表3-1/2/3）五、石灰的儲存Ì 生石灰必須在干燥條件下儲存，時間不宜過長，一般不超過一個月。作到“隨到隨化”。Ì 不得與易燃、易爆等危險液體物品混合存放和混合運輸。Ì 當生石灰長時間存放時必須密閉防水、防潮。Ì 消石灰粉儲存時應包裝密封，以隔絕

23、空氣，防止碳化。 22建筑石膏1、 石膏膠凝材料的原料和生產 建筑石膏的原料：生產建筑石膏的原料主要是天然二水石膏，也可以采用化工石膏、天然無水石膏。       1、生石膏：指天然二水石膏，分子式為CaSO4·2H2O，也稱軟石膏。是生產建筑石膏最主要的原料。生石膏粉加水不硬化，無膠結力。 2、化工石膏：指含有二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O）及CaSO4的化工副產品。如生產磷肥和磷酸時的廢料稱為磷石膏；生產氫氟酸時的廢料稱為氟石膏，此外還有鹽石膏、芒硝石膏、鈦石膏等。 3、硬石膏：

24、指天然無水石膏（ CaSO4 ），它結晶緊密、質地較硬，不含結晶水，與生石膏差別較大。石膏膠凝材料的生產 石膏膠凝材料的生產通常是把二水石膏在一定的溫度和壓力下，經過煅燒、脫水，再經磨細而成。   在不同的煅燒溫度下，得到的產品是不同的。具體過程如下所示：建筑石膏CaSO4·0.5H2O 107170 型 加熱、脫水高強石膏CaSO4·0.5H2O 125  0.13MPa 型 可溶性石膏CaSO4    二水石膏CaSO4·2H2O 蒸壓鍋 170360

25、CaSO4     加熱、脫水不溶性石膏 400750高溫煅燒石膏 CaSO4   800 在建筑工程中常用建筑石膏；高強石膏用于生產建筑石膏制品。2、 建筑石膏的凝結硬化Ì建筑石膏加水后，與水發生的化學反應如下：    CaSO4 0.5H2O + 1.5 H2O = CaSO4 2H2OÌ建筑石膏的凝結硬化過程可以表示如下：硬化 凝結漿體 建筑石膏+水 建筑石膏凝結過程，是一個溶解、反應、沉淀、結晶的過程；硬化過程則是二水石膏晶體之

26、間，結晶結構網的形成過程。晶體之間互相交叉連生，形成網狀結構；隨著反應的繼續進行，結晶結構網逐漸密實，從而使石膏晶體逐漸硬化。3、 建筑石膏的技術要求 Ì建筑石膏的質量等級 建筑石膏按其細度、強度、凝結時間等指標，劃分為優等品、一等品、合格品三個等級。 技術指標名稱優等品一等品合格品強 抗折強度 抗壓強度度2.52.11.84.93.92.9細度（0.2mm方孔篩篩余）5.0 10.0 15.0凝結時間 初凝不早于6min，終凝不遲于30min四、建筑石膏的特性1.凝結硬化速度快加緩凝劑； 2.硬化制品的孔隙率大、重量輕，強度低加筋、覆面；3. 導熱率小、保溫、吸聲性好，具有一定的調

27、溫調濕性（“呼吸”功能）； 4.凝結硬化時體積微膨脹制品密實、表面光滑細膩； 5.防火性好高溫結晶水脫出； 6.耐水、抗凍性差防水劑、鋁箔覆面改性；7.裝飾性和可加工性好。五、建筑石膏的應用1.室內抹灰與粉刷 石膏砂漿及粉刷石膏。 2.生產建筑石膏制品石膏板、石膏砌塊、制作建筑雕塑和模型。 3.生產水泥時作為緩凝劑加入水泥中。六、建筑石膏的儲存 1.石膏在運輸和儲存時要注意防水、防潮。 2不宜長期儲存，長期儲存會使石膏的強度下降很多（一般儲存3個月后，強度會下降30%左右） 。 §23 水玻璃1、 水玻璃的組成和生產 水玻璃的組成： 1、水玻璃俗稱泡花堿，是一種水溶性的硅酸

28、鹽，由堿金屬氧化物和二氧化硅結合而成，如：硅酸鈉（Na2O·nSiO2）、硅酸鉀（ K2O·nSiO2 ）等。 2、優質純凈的水玻璃為無色透明的粘稠液體，溶于水，當含有雜質時呈淡黃色或青灰色。 3、鈉水玻璃分子式Na2O·nSiO2中的n稱為水玻璃的模數，是非常重要的參數。 4、n值越大，水玻璃的黏性和強度越高，但是在水中的溶解能力越差。 5、工程中常用水玻璃的模數n為2.6-2.8，即易溶于水又有較高的強度。 水玻璃的生產： 水玻璃的生產方法有濕法生產和干法生產兩種。 材料設備條件方法濕法生產石英砂、氫氧化鈉水溶液壓蒸鍋用蒸汽加熱溶解干法生產石英砂粉和碳酸鈉磨細

29、拌勻玻璃爐1300-1400熔融反應式為：NaCO3·nSiO2 = Na2O·nSiO2+CO2 二、水玻璃的硬化 1、水玻璃溶液在空氣中吸收二氧化碳并與其發生反應，析出無定形二氧化硅凝膠，并逐漸干燥而硬化，其化學反應為： Na2O·nSiO2 + CO2 + mH2O = NaCO3 + nSiO2· mH2O 2、由于空氣中CO2有限，硬化過程緩慢，為加速其硬化，常假如促硬劑氟硅酸鈉（Na2SiF6）。3、 但是氟硅酸鈉的摻量不能太多，也不能太少，其適宜用量為水玻璃質量的1215%。 三、水玻璃的特性與應用水玻璃的特性：1、黏結力強，強度較高硬化后

30、成分為硅凝膠，比表面積大，黏結力強； 2、耐酸性好硅酸凝膠不與酸類物質發生反應； 3、耐熱性好不燃燒，高溫下干燥很快，且強度不降低；4、抗滲性和抗風化能力好硅酸凝膠能堵塞材料毛細孔并在表面形成連續封閉膜。水玻璃的應用：1、涂刷材料表面，提供抗風化能力不能用來涂刷或浸漬石膏制品； 2、加固土壤雙液注漿，水玻璃和氯化鈣溶液，常用于粉土、砂土和填土的地基加固； 3、配制速凝防水劑即配即用；4、配制耐酸膠泥、耐酸砂漿和耐酸混凝土；5、配制耐熱膠泥、耐熱砂漿和耐熱混凝土； 本章小結膠凝材料的定義和分類； 石灰、石膏、水玻璃都是氣硬性膠凝材料，在現代建筑中的應用是很常見的建筑材料。（1）石灰品種很多，各種

31、石灰產品都統稱石灰。石灰的強度很低，主要來源于Ca（OH）2的結晶和碳化。利用石灰的特性可將其用于拌制砂漿、配制灰土和三合土、制作石灰碳化板和硅酸鹽制品等。（2）石膏的品種很多，不同品種的石膏，其生產條件不同，且性能及應用各異。建筑石膏是建筑工程中應用最多的一種石膏產品，建筑石膏凝結硬化速度很快，其技術性質要求主要表現在強度、細度、凝結時間三方面，利用它的特性可用于建筑室內抹灰及粉刷、并大量用于制作石膏制品。（3）水玻璃黏結力強，強度較高，多用于涂刷材料表面，加固土壤等。項目四 水泥性能與檢測水泥的特點和適用范圍 水泥的特點：水泥是一種粉末狀材料，加水后拌合均勻形成的漿體，不僅能夠在干燥環境中凝結硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或發展其強度，形成具有堆聚結構的人造