國土空間規(guī)劃師

建筑材料是指在建筑工程中所應(yīng)用的各種材料的總稱，它所包含的門類、品種極多，就其應(yīng)用的廣泛性及重要性來說，通常將水泥、鋼材及木材稱為一般建筑工程的三大材料。建筑材料費(fèi)用通常占建筑總造價的50%左右。

1.建筑材料的分類

2.按材料的化學(xué)組成分類

按材料的化學(xué)組成，可分為有機(jī)材料和無機(jī)材料兩大類以及這兩類的復(fù)合材料(見表1-4-1)。

3.按材料在建筑物中的功能分類

1)建筑結(jié)構(gòu)材料。在建筑中承受各種荷載，起骨架作用。這類材料質(zhì)量的好壞直接影響結(jié)構(gòu)安全，因此，其力學(xué)性能以及耐久性能，應(yīng)特別予以重視。

2)圍護(hù)和隔絕材料。在建筑物中起圍護(hù)和隔絕作用，以便形成建筑空間，防止風(fēng)雨的侵襲。這類材料應(yīng)具有隔熱、隔聲、防水、保溫等功能，且對建筑空間的舒適程度和建筑物的營運(yùn)能耗有決定性影響。

3)裝飾材料。用于建筑物室內(nèi)外的裝潢和修飾，其作用在于滿足房屋建筑的使用功能和美觀要求，同時保護(hù)主體結(jié)構(gòu)在室內(nèi)外各種環(huán)境因素作用下的穩(wěn)定性和耐久性。

4)其他功能材料。包括耐高溫、抗強(qiáng)腐蝕、太陽能轉(zhuǎn)換等特種功能材料，它們多用于特種工業(yè)廠房和民用建筑。

一種材料往往具有多種功能，例如混凝土是典型的結(jié)構(gòu)材料，但裝飾混凝土(露骨料混凝土、彩色混凝土等)則具有很好的裝飾效果，而加氣混凝土又是很好的絕熱材料。

4.建筑材料基本性質(zhì)

(1)力學(xué)性質(zhì)

1)強(qiáng)度。材料在經(jīng)受外力作用時抵抗破壞的能力，稱為材料的強(qiáng)度。根據(jù)外力施加方向的不同，材料強(qiáng)度又可分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。

2)材料的彈性、塑性、脆性與韌性。材料在承受外力作用的過程中，必然產(chǎn)生變形，如撤除外力的作用后，材料幾何形狀恢復(fù)原狀，則材料的這種性能稱為彈性。若材料的幾何形狀只能部分恢復(fù)，而殘留一部分不能恢復(fù)的變形，該殘留部分的變形稱為塑性變形。

材料受力時，在無明顯變形的情況下突然破壞，這種現(xiàn)象稱為脆性破壞。具有這種破壞特性的材料，稱為脆性材料，如玻璃、陶瓷等。在沖擊、振動荷載的作用下，材料在破壞過程中吸收能量的性質(zhì)稱為韌性，吸收的能量越多韌性越好。

(2)建筑材料的基本物理參數(shù)

1)密度。材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下單位體積內(nèi)所具有的質(zhì)量稱為密度(g/cm3)。

2)表觀密度。材料在自然狀態(tài)下(包含內(nèi)部孔隙)單位體積所具有的質(zhì)量，稱為表觀密度(g/cm3或g/cm3)。

3)堆積密度。散粒狀材料在自然堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，稱為堆積密度(g/cm3或g/cm3)。

4)孔隙率。材料中孔隙體積占材料總體積的百分率。材料中孔隙的大小，以及大小孔隙的級配是各不相同的，而且孔隙結(jié)構(gòu)形態(tài)也各不相同，有的與外界相連通，稱開口孔隙，有的與外界隔絕，稱封閉孔隙。孔隙率是反映材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，是影響材料強(qiáng)度的重要因素。除此之外，孔隙率與孔隙結(jié)構(gòu)形態(tài)還與材料表觀密度、吸水、抗?jié)B、抗凍、干濕變形以及吸聲、絕熱等性能密切相關(guān)。因此，孔隙率雖然不是工程設(shè)計和施工中直接應(yīng)用的參數(shù)，但卻是了解和預(yù)估材料性能的重要依據(jù)。

5)空隙率。散粒狀材料在自然堆積狀態(tài)下，顆粒之間空隙體積占總體積的百分率，稱為空隙率。

6)吸水率。材料由干燥狀態(tài)變?yōu)轱査疇顟B(tài)所增加的質(zhì)量(所吸入水的)與材料干質(zhì)量之比的百分率，稱為材料的吸水率。

7)含水率。材料內(nèi)部所包含水分的質(zhì)量占材料干質(zhì)量的百分率，稱為材料的含水率。

(3)建筑材料的耐久性

建筑材料在使用過程中經(jīng)受各種常規(guī)破壞因素的作用而能保持其使用性能的能力，稱為建筑材料的耐久性。建筑材料在使用中逐漸變質(zhì)和衰退直至失效，有其內(nèi)部因素，也有外部因素。其內(nèi)部因素有材料本身各種組分和結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定、各組分熱膨脹的不一致，所造成的熱應(yīng)力、內(nèi)部孔隙、各組分界面上化學(xué)生成物的膨脹等;其外部因素有使用中所處的環(huán)境和條件，諸如日光曝曬，大氣、水、化學(xué)介質(zhì)的侵蝕，溫度濕度變化，凍融循環(huán)，機(jī)械摩擦，荷載的反復(fù)作用，蟲菌的寄生等。這些內(nèi)外因素，可歸結(jié)為機(jī)械的、物理的、化學(xué)的、物理化學(xué)的及生物的作用。在實(shí)際工程中，這些因素往往同時綜合作用于材料，使材料逐漸失效。

(4)材料的性質(zhì)與材料的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系

材料的性質(zhì)除與試驗(yàn)條件(如測定材料強(qiáng)度時試件形狀、尺寸、表面狀況、含水狀況及試驗(yàn)時的溫、濕度與加荷速度等)有關(guān)外，主要是與材料本身的組成及結(jié)構(gòu)有關(guān)。

材料的組成包括化學(xué)組成及礦物組成等?；瘜W(xué)組成是指構(gòu)成材料的化學(xué)元素及化合物的種類與數(shù)量;礦物組成則是指構(gòu)成材料的礦物的種類(如硅酸鹽水泥熟料中的硅酸三鈣、鋁酸三鈣等礦物)和數(shù)量。材料的組成不僅影響材料的化學(xué)性質(zhì)，也是決定材料物理、力學(xué)性質(zhì)的重要因素。

材料的結(jié)構(gòu)包括微觀結(jié)構(gòu)(如晶體、玻璃體及膠體等)、細(xì)觀結(jié)構(gòu)(如鋼材中的鐵素體、滲碳體等基本組織)以及宏觀結(jié)構(gòu)(如孔隙率、孔隙特征、層理、紋理等)。材料的結(jié)構(gòu)是決定材料性質(zhì)的極其重要的因素。

原子晶體：中性原子以共價鍵結(jié)合而成的晶體，如石英。離子晶體：正負(fù)離子以離子

鍵結(jié)合而成的晶體，如NaCl分子晶體。以范德華力即分子間力結(jié)合而成的晶體，如有機(jī)化合物。金屬晶體：以金屬陽離子為晶格，由金屬陽離子與自由電子間的金屬鍵結(jié)合而成的晶體，如鋼鐵。

晶體具有一定的幾何外形、各向異性、有固定熔點(diǎn)和化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)，但金屬材料如鋼材卻是各向同性的，因?yàn)殇摬挠杀姸嗉?xì)小晶粒組成，而晶粒是雜亂排布而成(晶格隨機(jī)取向)的緣故。

玻璃體特點(diǎn)是各向同性、導(dǎo)熱性較低、無固定熔點(diǎn)，其化學(xué)活性較高。例如，高爐煉鐵熔融狀態(tài)的礦渣，經(jīng)緩慢冷卻后即得慢冷礦渣(重礦渣)，為化學(xué)穩(wěn)定性材料;但熔融物若經(jīng)急冷，則質(zhì)點(diǎn)來不及按一定規(guī)則排列，便凝固成固體，即為粒化高爐礦渣，磨細(xì)后能與水在石灰存在的條件下起水化硬化作用，因此可作為活性混合材料使用。

膠體是由膠粒(粒徑10-910-7m固體粒子)分散在連續(xù)介質(zhì)中而成。膠體具有良好的吸附力與較強(qiáng)的黏結(jié)力;膠體脫水，膠粒凝聚，即成凝膠;凝膠完全脫水即為干凝膠，具有固體性質(zhì)。如硅酸鹽水泥完全水化后，水化硅酸鈣凝膠約占70%，其膠凝能力強(qiáng)，且強(qiáng)度較高(凝膠粒子間存在范德華力與化學(xué)結(jié)合鍵)。材料的宏觀結(jié)構(gòu)，如孔隙率與孔隙特征，對材料的強(qiáng)度、吸水性及絕熱性等都有密切的關(guān)系。

5.主要建筑材料

(1)氣硬性無機(jī)膠凝材料

膠凝材料能將散粒材料或物體黏結(jié)成為整體，并具有所需的強(qiáng)度。膠凝材料按成分分為有機(jī)膠凝材料和無機(jī)膠凝材料兩大類，前者以天然或合成的有機(jī)高分子化合物為基本成分，如瀝青、樹脂等;后者則以無機(jī)化合物為主要的成分。無機(jī)膠凝材料按硬化條件不同，也可分為氣硬性膠凝材料與水硬性膠凝材料兩類。氣硬性膠凝材料只能在空氣中硬化，也只能在空氣中繼續(xù)保持或發(fā)展其強(qiáng)度，如建筑石膏、石灰、水玻璃、菱苦土等。水硬性膠凝材料則不僅能在空氣中，而且能更好地在水中硬化，保持并發(fā)展其強(qiáng)度，如各種水泥。氣硬性膠凝材料一般只適用于地上干燥環(huán)境，而水硬性膠凝材料則可在地上、地下或水中使用。

1)石灰。包括生石灰(塊灰)、磨細(xì)生石灰粉與消石灰粉等。生產(chǎn)石灰的原料是以CaCO，為主要成分的石灰石等。石灰石經(jīng)煅燒分解，即得生石灰(Ca0)。

在使用時，需將生石灰加水消解成熟石灰[Ca(OH)2]。該過程特點(diǎn)是放熱量大與體積急劇膨脹(體積可增大1-2.5倍)。過火石灰熟化慢，為消除過火石灰的危害(使抹灰層表面開裂或隆起)，必須將石灰漿在貯存坑中放置兩周以上的時間(稱為“陳伏”)，方可使用。袋石灰(消石灰粉)使用前也需“陳伏”。

石灰的應(yīng)用：①配制石灰砂漿、石灰乳。石灰砂漿可用于砌筑、抹面，石灰乳可用作涂料。②配制石灰土、三合土。石灰土(石灰+黏土)和三合土(石灰+黏土+砂石或爐渣、碎磚等填料)，分層夯實(shí)，強(qiáng)度及耐水性均較高，可用作磚基礎(chǔ)的墊層等;石灰宜用消石灰粉或磨細(xì)生石灰，灰土中石灰用量一般為灰土總重的60%-12%。③生產(chǎn)灰砂磚、炭化石灰板?；疑按u的制作：將磨細(xì)生石灰或消石灰粉與天然砂配合拌勻，加水?dāng)嚢?，再?jīng)陳伏、加壓成型和壓蒸處理而成。炭化石灰板是將磨細(xì)生石灰、纖維狀填料

(如玻璃纖維)或輕質(zhì)骨料(如礦渣)攪拌成型，然后以C02進(jìn)行人工碳化制成的一種輕質(zhì)板材。

另外，石灰還可用來配制無熟料水泥及生產(chǎn)多種硅酸鹽制品等。

2)建筑石膏。生產(chǎn)建筑石膏的主要原料是天然二水石膏(CaS04.2H20)(又稱軟石膏或生石膏)。二水石膏經(jīng)煅燒、磨細(xì)可得β型半水石膏，即建筑石膏(熟石膏)。

建筑石膏加水后，溶解、水化還原為二水石膏。隨著漿體中的自由水分因水化和蒸發(fā)而逐漸減少，漿體變稠失去可塑性(凝結(jié))，其后，隨著二水石膏膠粒凝聚成晶核并逐漸長大，相互交錯和共生，使?jié){體產(chǎn)生強(qiáng)度，并不斷增長，直至完全干燥，在建筑石膏的凝結(jié)硬化過程中，稱漿體開始失去流動性為初凝，稱完全失去可塑性為終凝。

建筑石膏的性質(zhì)：①凝結(jié)硬化快。建筑石膏的凝結(jié)，一般初凝時間只有3-5min，終凝時間只有20-30min。在室內(nèi)自然干燥條件下，達(dá)到完全硬化的時間約需一星期。②硬化后體積微膨脹(約1%)，因此，硬化產(chǎn)物外形飽滿，不出現(xiàn)裂紋。③硬化后孔隙率大(可達(dá)50%-60%)，因此其強(qiáng)度較低(與水泥比較)，表觀密度較小，導(dǎo)熱性較低，吸聲性較強(qiáng)，吸濕性較強(qiáng)。④耐水性與抗凍性較差。建筑石膏硬化后晶體在水中有一定的溶解度，因此耐水性差，軟化系數(shù)低。吸水后受凍，將因孔隙中水分結(jié)冰而崩裂，因此抗凍性差。⑤硬化后尺寸穩(wěn)定。最大吸水率時，伸縮率約為千分之一。⑥硬化后抗火性好。制品本身為不燃材料，同時在遇火災(zāi)時，二水石膏中的結(jié)晶水蒸發(fā)，吸收熱量，并在表面形成水蒸氣幕和脫水物隔離層，并且無有害氣體產(chǎn)生。但制品的使用溫度最好不超過65℃，以免水分蒸發(fā)影響強(qiáng)度。

建筑石膏的應(yīng)用：室內(nèi)抹灰、粉刷;生產(chǎn)各種石膏板與多孔石膏制品;制作模型或雕塑;制作吸聲板、頂棚、墻面的裝飾板;作裝飾涂料的填料、人造大理石等。

3)水玻璃(俗稱泡花堿)。水玻璃為能溶于水的堿金屬硅酸鹽，建筑上常用硅酸鈉(Naz0.riS102)與硅酸鉀(K20.nSi02)等，其中n為SiO2：與Na2O(或K2O)之間的摩爾比，稱為水玻璃的模數(shù)，模數(shù)大則水玻璃的勃度大，但較難溶于水，較易分解、硬化。常用水玻璃模數(shù)為2.0-3.5。

水玻璃有良好的黏結(jié)能力，硬化時析出的硅酸凝膠有堵塞毛細(xì)孔隙隙而防止水滲透的作用，可涂刷于黏土磚及混凝土等制品表面(石膏制品除外，因反應(yīng)生成硫酸鈉，在制品孔隙中結(jié)晶，體積顯著膨脹而導(dǎo)致破壞)，以提高其表層密實(shí)度與抗風(fēng)化能力。水玻璃硬化后具有良好的耐酸(氫氟酸除外)、耐火性，可用來配制耐酸、耐熱砂漿與混凝土。水玻璃也可作為化學(xué)注漿材料用來加固地基(模數(shù)為2.5-3的液體水玻璃與氯化鈣溶液輪流壓人地層中)、配制建筑涂料及防水劑(與水泥漿調(diào)和，用來堵漏等，但不宜調(diào)配水泥防水砂漿或防水混凝土用作屋面或地面的防水層，因其凝結(jié)過速)等。

硬化后的水玻璃耐堿性差，另外，為提高其耐水性，常采用中等濃度的酸對已硬化的水玻璃進(jìn)行酸洗處理，使水玻璃轉(zhuǎn)變?yōu)楣杷崮z。

4)菱苦土。菱苦土是一種白色或淺黃色的粉末，其主要成分為氧化鎂。制備菱苦土料漿時不用水拌和(因凝結(jié)慢，硬化后強(qiáng)度低)，而用氯化鎂、硫酸鎂及氯化鐵等鹽的溶液拌和，其中以氯化鎂溶液最好，稱為氯氧鎂水泥，硬化后強(qiáng)度可達(dá)40-60MPa，但吸濕性大，耐水性差。

菱苦土與植物纖維能很好黏結(jié)，且堿性較弱，不會腐蝕植物纖維(但會腐蝕普通玻璃纖維)，建筑工程中常用來制造木屑板、木絲板和菱苦土木屑地面等。制作菱苦土地面可摻適量磨細(xì)碎磚或粉煤灰等活性混合材料，以提高地面的耐水性，也可摻加耐堿礦物顏料將地面著色，氣溫低將使菱苦土硬化速度降低，也不得澆水養(yǎng)護(hù)。菱苦土地面保溫性好，無噪聲、不起灰、彈性良好、防火、耐磨，宜用于紡織車間及民用建筑等，但不適用于經(jīng)常受潮、遇水和遭受酸類侵蝕的地方。

(2)水泥

水泥屬于水硬性膠凝材料，品種很多，按其用途和性能可分為通用水泥、專用水泥與特種水泥三大類。用于一般建筑工程的水泥為通用水泥，如硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等;適應(yīng)專門用途的水泥稱為專用水泥，如道路水泥、砌筑水泥、大壩水泥等;具有比較突出的某種性能的水泥稱為特種水泥，如快硬硅酸鹽水泥、膨脹水泥等。按主要水硬性物質(zhì)名稱，水泥又可分為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等，建筑工程常用的主要是各種硅酸鹽水泥。

1)硅酸鹽水泥。由硅酸鹽水泥熟料、0%-5%石灰石或?；郀t爐渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥(即國外通稱的波特蘭水泥)。在生產(chǎn)水泥時，需加入水泥質(zhì)量3%左右的石膏，其目的是延緩水泥的凝結(jié)，便于施工。

硅酸鹽水泥熟料是以適當(dāng)成分的生料(由石灰質(zhì)原料與薪土質(zhì)原料等配成)燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的產(chǎn)物。熟料的主要礦物組成有硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣與鐵鋁酸四鈣，其中硅酸鈣占絕大部分。若調(diào)整熟料中各礦物組成之間的比例，水泥的性質(zhì)即發(fā)生相應(yīng)的變化。如提高硅酸三鈣、鋁酸三鈣含量，硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化快，早期強(qiáng)度高。

水泥加水拌和后，成為具有可塑性的水泥漿，水泥顆粒水化，隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行，水泥漿逐漸變稠失去可塑性，但尚未具有強(qiáng)度，這一過程稱為“凝結(jié)”。隨后產(chǎn)生明顯的強(qiáng)度并逐漸發(fā)展而成為堅硬的水泥石，這一過程稱為“硬化”。凝結(jié)和硬化是人為劃分的，實(shí)際上是一個連續(xù)的復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程。水泥的水化、凝結(jié)、硬化，除了與水泥礦物組成有關(guān)外，還與水泥的細(xì)度、拌和水量、溫度、濕度、養(yǎng)護(hù)時間及石膏摻量等有關(guān)。

硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)：國家標(biāo)準(zhǔn)GB175-1999規(guī)定，硅酸鹽水泥有不溶物、氧化鎂、SO3、燒失量、細(xì)度、凝結(jié)時間、安定性、強(qiáng)度和堿含量等九項(xiàng)技術(shù)要求。其中影響水泥性質(zhì)的主要指標(biāo)有細(xì)度、凝結(jié)時間、安定性與強(qiáng)度等四項(xiàng)。

①細(xì)度。水泥的細(xì)度是指水泥的粗細(xì)程度。水泥顆粒愈細(xì)，與水起反應(yīng)的表面積愈大，因而水泥顆粒細(xì)，水化迅速且完全，早期強(qiáng)度及后期強(qiáng)度均較高，但在空氣中的硬化收縮較大，成本也較高。若水泥顆粒過粗，則不利于水泥活性的發(fā)揮。

②凝結(jié)時間。水泥的凝結(jié)時間分初凝時間與終凝時間，初凝時間為自加水起至水泥凈漿開始失去可塑性所需的時間;終凝時間為自加水起至水泥凈漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時間。水泥的凝結(jié)時間以標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿，用凝結(jié)時間測定儀測定。

③體積安定性。水泥的體積安定性是反映水泥加水硬化后體積變化均勻性的物理指標(biāo)。體積安定性不良，是指水泥硬化后，產(chǎn)生不均勻的體積變化。使用體積安定性不良的水泥，會使構(gòu)件產(chǎn)生膨脹性裂縫，降低建筑物質(zhì)量，甚至引起嚴(yán)重事故，因此體積安定性不良的水泥，在工程中應(yīng)嚴(yán)禁使用。水泥體積安定性不良的主要原因是熟料中所含的游離氧化鈣或游離氧化鎂過多，或水泥粉磨時摻入的石膏過量。

④強(qiáng)度。水泥的強(qiáng)度是表征水泥質(zhì)量的重要指標(biāo)。國家規(guī)定，水泥與中國ISO標(biāo)準(zhǔn)砂以1：3(質(zhì)量比)比例混合，加入規(guī)定量的水，按規(guī)定的方法制成40mm×40mm×160mm的試件，在標(biāo)準(zhǔn)溫度(20eC±la:)的水中養(yǎng)護(hù)，分別測定其3d與28d的抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度，

⑤硅酸鹽水泥石的侵蝕與防止。硅酸鹽水泥加水硬化而成的水泥石，在通常使用條件下，有較好的耐久性，但在某些侵蝕性液體或氣體(統(tǒng)稱侵蝕介質(zhì))的作用下，水泥石會逐漸遭受侵蝕，引起強(qiáng)度降低，甚至破壞，這種現(xiàn)象稱為水泥石的侵蝕。

2)摻混合材料的硅酸鹽水泥。摻混合材料的硅酸鹽水泥包括普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥及復(fù)合硅酸鹽水泥。

在生產(chǎn)水泥時，摻入一定量的混合材料，目的是改善水泥的性能、調(diào)節(jié)水泥的強(qiáng)度等級、增加水泥品種、提高產(chǎn)量、節(jié)約水泥熟料、降低成本。

混合材料為天然的或人工的礦物材料，按其性能不同，可分為活性混合材料與非活性混合材料兩大類。常用的活性混合材料有符合GB/T203-94的?；郀t礦渣、符合CB/T2847-2005的火山灰質(zhì)混合材料(如火山灰、浮石、硅藻土、燒黏土、緞燒的煤矸石、煤渣等)及符合GB/T1596-2005的粉煤灰等。非活性混合材料常用的有活性指標(biāo)低于標(biāo)準(zhǔn)要求的粒化高爐礦渣、火山灰質(zhì)混合材料與粉煤灰、磨細(xì)石英砂、石灰石粉、黏土、磨細(xì)的塊狀高爐礦渣及爐灰等。

①普通硅酸鹽水泥。普通硅酸鹽水泥簡稱普通水泥。是由硅酸鹽水泥熟料、6%-15%混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。

普通水泥中混合材料摻量少，因此，其性能與硅酸鹽水泥相近。與硅酸鹽水泥性能相比，硬化稍慢，早期強(qiáng)度稍低，水化熱稍小，抗凍性與耐磨性也稍差。在應(yīng)用范圍方面。與硅酸鹽水泥也相同，廣泛用于各種混凝土或鋼筋混凝土工程。由于普通水泥與硅酸鹽水泥水化放熱量大，且大部分在早期放出，對于大型基礎(chǔ)、水壩、橋墩等厚大體積混凝土構(gòu)筑物，因水化熱積聚在內(nèi)部不易散發(fā)，內(nèi)部溫度可達(dá)50-60℃以上，內(nèi)外溫度差所引起的應(yīng)力，可使混凝土產(chǎn)生裂縫，因此，大體積混凝土工程不宜選用這兩種水泥。

②三種摻加混合材料較多的硅酸鹽水泥。

A.礦渣硅酸鹽水泥(簡稱礦渣水泥)。由硅酸鹽水泥熟料和?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為礦渣硅酸鹽水泥。水泥中?；郀t礦渣摻加量按質(zhì)量百分比計為20%-70%。允許用石灰石、窯灰、粉煤灰和火山灰質(zhì)混合材料中的一種代替礦渣，代替數(shù)量不得超過水泥質(zhì)量的8%，替代后水泥中?；郀t礦渣量不得少于20%。

B.火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥(簡稱火山灰水泥)。由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質(zhì)混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。水泥中火山灰質(zhì)混合材料摻加量按質(zhì)量百分比計為20%-50%。

C.粉煤灰硅酸鹽水泥(簡稱粉煤灰水泥)。由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為粉煤灰硅酸鹽水泥。水泥中火山灰質(zhì)混合材料摻加量按質(zhì)量百分比計為20%-40%。

這三種水泥的性質(zhì)與硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥相比，其共同特點(diǎn)是：①早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度增長較快;②環(huán)境溫、濕度對水泥凝結(jié)硬化的影響較大，故適于采用蒸汽養(yǎng)護(hù);③水化熱較低，放熱速度慢;④抗軟水及硫酸鹽侵蝕的能力較強(qiáng);⑤抗凍性、抗炭化性與耐磨性較差。

以上三種水泥與硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥性質(zhì)上差異的原因，在于這三種水泥中活性混合材料的摻加量較大，熟料礦物的含量相對減少的緣故。由于所摻入的主要混合材

料的性能不同，這三種水泥又具有各自的特性，例如礦渣水泥的耐熱性較強(qiáng)，干縮性較大，保水性較差;火山灰水泥保水性好，抗?jié)B性好，硬化干縮更顯著;粉煤灰水泥干縮性小，因而抗裂性好;另外粉煤灰水泥流動性較好，因而配制的混凝土拌合物和易性好。這三種水泥的技術(shù)要求基本與普通水泥相同。

3)高鋁水泥的礦物組成與水化產(chǎn)物。高鋁水泥的主要礦物組成為鋁酸一鈣，其含量約占70%，還有二鋁酸一鈣以及少量的硅酸二鈣和其他鋁酸鹽。鋁酸一鈣(CA)具有很高的水硬活性，凝結(jié)不快，但硬化迅速，是高鋁水泥強(qiáng)度的主要來源，由于CA是高鋁水泥的主要礦物，因此，高鋁水泥的水化過程，主要是CA的水化過程。

鋁酸鹽水泥具有如下特性：

①長期強(qiáng)度有降低的趨勢，強(qiáng)度降低可能是由于晶體轉(zhuǎn)化造成，因此，高鋁水泥不宜用于長期承重的結(jié)構(gòu)及處在高溫高濕環(huán)境的工程中。在一般的混凝土工程中應(yīng)禁止使用。

②早期強(qiáng)度增長快，1天的強(qiáng)度可達(dá)最高強(qiáng)度的80%以上，故宜用于緊急搶修工程及要求早期強(qiáng)度高的特殊工程。

③水化熱大，且放熱速度快，一天內(nèi)即可放出水化熱總量的70%-80%，因此，高鋁水泥適用于冬季施工的混凝土工程，不宜用于大體積混凝土工程。

④施工溫度一般不得超過25℃。因此，高鋁水泥不適用于高溫季節(jié)施工，也不適合采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。

⑤耐熱性較高。

⑥抗硫酸鹽侵蝕性強(qiáng)、耐酸性好，但抗堿性極差，不得用于接觸堿性溶液的工程.

⑦高鋁水泥與硅酸鹽水泥或石灰相混不但產(chǎn)生閃凝，而且由于生成高堿性的水化鋁酸鈣，會使混凝土開裂，甚至破壞。因此，施工時除不得與石灰和硅酸鹽水泥混合外，也不得與尚未硬化的硅酸鹽水泥接觸使用。

(3)混凝土

混凝土是由膠凝材料、粗細(xì)骨料和水按適當(dāng)比例配制，再經(jīng)硬化而成的人工石材。目前使用最多韻是以水泥為膠凝材料的混凝土，稱為水泥混凝土。按其表觀密度，一般可分為重混凝土、普通混凝土和輕混凝土三類。在建筑工程中應(yīng)用最廣泛、用量最大的是普通水泥混凝土，由水泥、砂、石和水組成.成型方便，與鋼筋有牢固的黏結(jié)力(在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋承受拉力，混凝土承受壓力，兩者膨脹系數(shù)大致相同)，硬化后抗壓強(qiáng)度高、耐久性好，組成材料中砂、石及水占80%以上，成本較低且可就地取材?；炷林饕秉c(diǎn)是抗拉強(qiáng)度低，受拉時變形能力小、易開裂，另外，自重較大。一般對混凝土質(zhì)量的基本要求是：具有符合設(shè)計要求的強(qiáng)度;具有與施工條件相適應(yīng)的施工和易性;具有與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性。

普通混凝土原材料為水泥、水、細(xì)骨料(砂)及粗骨料(石子)，必要時還可加入各種外加劑及礦物摻合料。在混凝土中，砂與石子主要起骨架作用，稱為骨科，還可起到減小混凝土因水泥硬化產(chǎn)生的收縮作用。水泥與水形成水泥漿，包裹在骨料表面并填充在骨料空隙中，在硬化前(稱為混凝土拌合物)，水泥漿起潤滑作用，賦予拌合物一定的流動性，便于施工，水泥漿硬化后，則將骨料膠結(jié)成一個堅實(shí)的整體(膠結(jié)作用)。

(4)建筑砂漿

建筑砂漿由膠凝材料、細(xì)骨料、水等材料配制而成。主要用于砌筑磚石結(jié)構(gòu)或建筑物的內(nèi)外表面的抹面等。

1)抹面砂漿。抹面砂漿用來涂抹建筑物或構(gòu)筑物的表面，其主要技術(shù)要求是工作性與黏結(jié)力。

普通抹面砂漿對建筑物表面起保護(hù)作用，提高其耐久性。

通常分為兩層或三層進(jìn)行施工，各層要求(如組成材料、工作性、黏結(jié)力等)不同。

底層抹灰主要起與基層的黏結(jié)作用，用于磚墻的底層抹灰，多用石灰砂漿;有防水、防潮要求的用水泥砂漿;板條墻及頂棚的底層多用麻刀石灰砂漿;混凝土墻、粱、柱、頂板等底層抹灰多用混合砂漿。

中層抹灰主要為了找平，多用混合砂漿或石灰砂漿。

面層抹灰主要起裝飾作用，多用細(xì)砂配制的混合砂漿，麻刀石灰砂漿或紙筋石灰砂漿。在容易碰撞或潮濕部位應(yīng)采用水泥砂漿，如墻裙、地面、窗臺及水井等處可用1：2.5水泥砂漿。

2)防水砂漿。防水砂漿具有防水、抗?jié)B的作用，砂漿防水層又叫剛性防水層。適用于不受振動和具有一定剛度的混凝土或磚石砌體工程。

防水砂漿可以用普通水泥砂漿制作，也可以在水泥砂漿中摻人防水劑提高砂漿的抗?jié)B性。常用的防水劑有氯化物金屬鹽類防水劑、硅酸鈉類防水劑(如二礬、三礬等多種，凝固快)以及金屬皂類防水劑等。

3)水玻璃裝飾砂漿。用于室內(nèi)外裝飾。砂漿的面層應(yīng)選用具有一定顏色的膠凝材料和骨料。其中，常用的膠凝材料有普通水泥、火山灰質(zhì)水泥、礦渣水泥與白水泥等，并且在它們中摻人耐堿礦物質(zhì)顏料，當(dāng)然，也可直接使用彩色水泥。而骨料則常采用帶顏色的細(xì)石渣或碎粒(如大理石、陶瓷、花崗石或玻璃等)。

在選材的同時，使用外墻面裝飾砂漿時還需實(shí)行一些特殊的工藝操作，如噴涂、彈涂、輥壓、拉毛(在砂漿尚未凝結(jié)時，用抹刀拍拉表面，產(chǎn)生凹凸不平的形狀)、水刷石(用5mm左右的石渣拌制砂漿作面層，在初凝時，用水噴刷表面使碎石渣露而不落)、于粘石(在水泥漿表面上黏結(jié)粒徑小于5mm的彩色小石渣或彩色玻璃碎粒，要求黏結(jié)不落)、劃痕(表面上壓出磚形再刷涂料)。

還有幾種常用的表層裝飾處理，如水磨石(以普通水泥、白水泥或彩色水泥，拌和按設(shè)計色彩選定的大理石碎渣，硬化后噴水磨平拋光而成)、斬假石(與水刷石類似，差別在于水泥硬化后用刀斧將表面剁毛，使石渣露而不落)。

上述選材及工藝可生成不同圖案，不同色彩，且具有巖面視覺效果。

4)其他品種砂漿。主要指具有某種特殊性能的砂漿，如絕熱、吸聲、耐酸、防輻射、膨脹、自流平等。根據(jù)不同要求，選用相應(yīng)的材料，并配以適合的工藝操作而成。

(5)墻體材料與屋面材料

我國目前用于墻體的材料有磚、砌塊及板材。用于屋面的材料有各種材質(zhì)的瓦及一些材。為了節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，國務(wù)院會同住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部、國家建材局等部門，自20世紀(jì)90年代以來不斷推出加快墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的舉措，規(guī)定在框架結(jié)構(gòu)建筑等工程中限制使用實(shí)心黏土磚，推廣應(yīng)用空心磚、多孔磚及其他新型墻體材料，逐步淘汰實(shí)心黏土磚。

1)燒結(jié)類墻體材料。此類墻體材料通過高溫焙燒制成。

①燒結(jié)普通磚。為無孔洞或孔洞率小于15%的實(shí)心磚。包括燒結(jié)黏土磚、燒結(jié)頁巖磚、燒結(jié)煤矸石磚及燒結(jié)粉煤灰磚，依次用N、Y、M及F符號表示。根據(jù)GB/T5101-2003規(guī)定：抗風(fēng)化性能合格的磚，根據(jù)尺寸偏差、外觀質(zhì)量、泛霜及石灰爆裂分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)和合格品(c)三個產(chǎn)品等級。優(yōu)等品可用于清水墻和裝飾墻建筑，一等品和合格品可用于混水墻建筑。

磚既具有一定的強(qiáng)度，又因其多孔而具有一定的保溫隔熱性能，因此大量用作墻體、柱、拱、煙囪、溝道及基礎(chǔ)材料。但其中的實(shí)心黏土磚屬墻體材料革新中的淘汰產(chǎn)品，正在被多孔磚、空心磚或空心砌塊等新型墻體材料所取代。廢磚破碎后可作混凝土骨料或碎磚三合土。

②燒結(jié)空心磚和空心砌塊。也是以黏土、頁巖、煤矸石等為主要原料，主要用于建筑物非承重部位?？锥绰室话阍?5%以上，孔大而少，孔洞平行于大面和條面，與砂漿的接合面上有深度為1mm以上的凹線槽。

2)非燒結(jié)類墻體材料。

①蒸養(yǎng)(壓)磚。以石灰和含硅材料(砂、粉煤灰、煤研石、爐渣和頁巖等)加水拌和，經(jīng)壓制成型。蒸汽養(yǎng)護(hù)或蒸壓養(yǎng)護(hù)而成。有灰砂磚(又稱蒸壓灰砂磚)、粉煤灰磚、爐渣磚(又名煤渣磚)等。

②砌塊。按形態(tài)砌塊可分為實(shí)心和空心兩種;按規(guī)格大小可分為大型、中型和小型砌塊;按原材料可分為混凝土砌塊和硅酸鹽砌塊。

混凝土小型空心砌塊原材料為水泥、砂、石或輕骨料、加水經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而成?；炷列⌒涂招钠鰤K主規(guī)格尺寸為390mmx190mm×190mm，其他規(guī)格主要是在長度、厚度上的變化，分為承重與非承重兩類。按其外觀質(zhì)量和尺寸偏差分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)及合格品(c)。

小型空心磚塊可用于低、中層建筑的墻體，使用靈活，砌筑方便。砌筑時一般不宜澆水，采用反砌(鄞砌塊底面朝上)。在寒冷地區(qū)，砌塊還應(yīng)有一定的保溫性能。粉煤灰硅酸鹽中型砌塊(簡稱粉煤灰砌塊)原材料為粉煤灰、石灰、石膏及骨料，經(jīng)成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)而成。為密實(shí)砌塊，

蒸壓加氣混凝土砌塊原材料為含鈣材料、含硅材料及加氣劑。加氣混凝土砌塊質(zhì)輕、絕熱性能好、隔聲性能及耐火性好。除作墻體材料外，還可用于屋面保溫。不得用于建筑物基礎(chǔ)和處于浸水、高濕和有化學(xué)侵蝕的環(huán)境(如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高濃度二氧化碳)中，也不能用于承重制品表面溫度高予80℃的建筑部位。

③墻板。

石膏板：有紙面石膏板、裝飾石膏板、石膏空心條板等。其中，紙面石膏板又有普通紙面石膏板、耐水和耐火紙面石膏板三種。

纖維增強(qiáng)水泥平板(TK板)：原材料為低堿水泥、中堿玻璃纖維和短石棉，加水經(jīng)成型、蒸養(yǎng)麗成。質(zhì)輕、強(qiáng)度高、防火性好、防潮性能好、不易變形、加工性能好。

碳化石灰板：以磨細(xì)生石灰、纖維狀填料或輕質(zhì)骨料為主要原料，經(jīng)人工炭化制成。多制成空心板。適用于非承重內(nèi)隔墻、頂棚等。

CRC空心輕質(zhì)墻板：以低堿水泥、抗堿玻纖網(wǎng)格布、膨脹珍珠巖為主要原料，加入起泡劑和防水劑等，經(jīng)成型、脫水、養(yǎng)護(hù)而成。GRC板質(zhì)輕、強(qiáng)度高，隔熱、隔聲性能好，不燃，加工方便。主要用于內(nèi)隔墻。

混凝土空心墻板：原料有鋼絞線、42.58早強(qiáng)水泥、砂石骨料等。使用時配以泡沫聚

苯乙烯保溫層、外飾面及防水層等?？捎米鞒兄丶胺浅兄貕Π?、樓板、屋面板、陽臺板等。

鋼絲網(wǎng)水泥夾芯板：是以鋼絲制成不同的三維空間結(jié)構(gòu)，內(nèi)有發(fā)泡聚苯乙烯或巖棉等

為保溫芯材的輕質(zhì)復(fù)合墻板。這類板材的名稱很多，如泰柏板、鋼絲網(wǎng)架夾芯板、GY板、舒樂合板、三維板、3D板、萬力板等。

其他輕質(zhì)復(fù)合墻板還有由外層與芯材組成的板材，外層為各種高強(qiáng)度輕質(zhì)薄板，如彩色鍍鋅鋼板、鋁合金板、不銹鋼板、高壓水泥板、木質(zhì)裝飾板及塑料裝飾板等，芯材為輕質(zhì)絕熱材料作如阻燃型發(fā)泡聚苯乙烯、發(fā)泡聚氨酷、巖棉及玻璃棉等。

3)屋面材料。

①黏土瓦。以黏土為主要原料，經(jīng)成型、焙燒麗成。黏土瓦按顏色分為紅瓦和青瓦兩種;按用途分為平瓦和脊瓦兩種，平瓦用于屋面，脊瓦用于屋脊。

②小青瓦(土瓦、蝴蝶瓦、和合瓦、水青瓦)。小青瓦以豁土制坯焙燒而成。習(xí)慣以其每塊重量作為規(guī)格和品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。

③琉璃瓦。琉璃瓦是在素?zé)耐吲鞅砻嫱恳粤鹆в粤虾笤俳?jīng)燒制而成的制品。這種瓦表面光滑，質(zhì)地堅密，色彩美麗，耐久性好，但成本較高。琉璃瓦的型號，根據(jù)《清式營造則例》規(guī)定，共分“二樣”、“三樣”、“四樣”、“五樣”、“六樣”、“七樣”、“八樣”、“九樣”八種，還有“套活”和“號活”兩種，型號一般常用“五樣”、“六樣”、“七樣”三種型號。品種有筒瓦、板瓦等，還有“脊”、“吻”等配件。(多混凝土平瓦。標(biāo)準(zhǔn)尺寸有400mm×240mm和385mm×235mm兩種?；炷疗酵吣途眯院谩⒊杀镜?，生產(chǎn)時可加入耐堿顏料制成彩色瓦，自重大。

⑤石棉水泥瓦。以水泥與溫石棉為原料。分為大波瓦、中波瓦、小波瓦和脊瓦四種。

單張面積大，質(zhì)輕，防火性、防腐性、耐熱耐寒性均較好。但石棉對人體健康有害，用耐堿玻璃纖維和有機(jī)纖維則較好。

其他屋面材料還有聚氯乙烯波紋瓦(亦稱塑料瓦楞板)、鋼絲網(wǎng)水泥大波瓦、玻璃鋼波形瓦、鋁合金波紋瓦、瀝青瓦及木質(zhì)纖維波形瓦等。

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