土木工程材料笔记

土木工程材料（笔记）

csl 2011.3

Wn

压拉弯剪 1MPa 1 N mm 2

§ 1-2力学性质 比强度：r °

►轻质高强的指标

弹塑脆韧性

§ 1-3耐久性：耐水，抗渗，抗冻，耐候，其他

第二章•无机胶凝材料：气硬，水硬

§ 2-1气硬性

原料与生产：CaSQ 0.5H 2O 高强：晶体粗大结实，比表面积小

CaS04 0.5 H 2O 建筑：（与上相反）

水化硬化：水化T CaSQ ，0.5H 2O （晶体）

一、 石膏

凝结硬化 凝结：初、终凝

硬化：快，加缓凝剂，微膨胀 指标：强度，细度，凝结

时间

特性：强度低，孔隙率大，隔音保温，防火好 生产/欠火石灰（不能消解）

'过火石灰，消解缓慢一一陈伏

二、 石灰

熟（消 ）化宀Ca （OH ）2放热，体积f 硬化 干燥结晶，析出 Ca （OH ）2

碳化硬化T CaCO 慢，表为 CaCO,内为 Ca （OH ＞ 特性：可塑性，保水性

好，强度低，易开裂，耐水性差，吸湿性强 生产--湿法，干法

三、 水玻璃 模数：SiO 2与Na 2O 的分子比n

硬化T 无定形硅酸，缓慢，加促硬剂

（Na 2SiF 6氟硅酸钠）

特性：粘结力强，强度高，耐热高，不耐碱、水、渗

四、 比较 强度：水玻璃 ＞石膏〉石灰

硬化速度：石膏 ＞石灰〉水玻璃

第一章.土木工程材料的基本性质

微观（晶体、玻璃体、胶体）。 结构：宏观，细观, § 1-1物理性质

一、基本性质：密度

表观密度0 堆积密度 孔隙率P 空隙率P

相关公式：P

(1 -)

二、与水有关性质

H 2。

亲、憎水性——润湿角 吸水性——重量吸水率

吸湿率一一含水率

耐水性——软化系数：系数f,耐水性f 抗渗性 -------- 渗透系数，抗渗等级

W m , 相关公式：W m

m

H 2。

m 干

P (1 —)

体积吸水率W v

m 饱-m 干 1

、孔隙对性能的影响：孔隙f,

吸水率f,透气透水性f

强度 导热系数热容 与抗冻无关

§ 2-2水硬性

通用水泥：硅酸盐

普通 矿渣 火山灰 粉煤灰 复合

(代号)PI PII PO PSA PSB

PP

PF PC （混合材料）0 5

5-20

20-50 50-70 20-40 20-40

20-50 (%)

§ 2-3硅酸盐水泥

熟料： CaO SiQ AI 2O Fe 2O 3 以硅酸钙为主

组成混合材料

石膏：缓凝剂，不足时会瞬凝

、生产 生产 原料：石灰质、粘土质、校正 过程：两磨一烧 磨原料T 煅烧T 磨成品

熟料组成：

C 3S

C 2S

C 3A

C 4AF

（硬化速

度） 快 慢 最快 快 （水化

热） 多 少 最多 中 （强

）

早强

晚强

低

低

二、 水化、凝结、硬化

C

3

S/C 2S + H 2O T C-S-H + CH （晶体）

熟料 C 3A + H 2O T C-A-H

C

4

AF + H 20 T C-A-H + C-F-H

i

）水化 石膏（缓凝机理）CaS04 2H 2O + C-A-H T Aft T AFm

亠 凝胶：C-S-H C-F-H 主要产物 晶体：CH C-A-H Aft （

高硫型水化硫铝酸钙，钙凡石

）

ii ）凝结、硬化T 水泥石：水化物，未水化颗粒，孔隙，水

iii

）影响硬化因素：熟料组成及细度，水灰比，石膏掺量，温湿度，龄期

三、 技术性质

、

、筛析法

i

）细度匸水化反应匸硬化匸强度比表面积：单位质量的总表面积（m 2/kg ）

初凝》45min,终凝w 6.5h

标准稠度用水量P （%）—试锥下沉28 2mm 寸的稠度

i ）体积安定性：f-CaO f-MgO 过量石膏一一试饼法

42.5（R ）

iv ）强度等级 C:S:H=1:3:0.5, 试件 40 40 160mm,20 1°C 三级两型 52.5（R ）

v ）氯离子侵蚀

62.5（R ）

四、防腐、特点、应用

①高强快硬，抗冻耐磨

②不耐热、蚀，水化热大

§ 2-4掺混合材料的硅酸盐水泥

、混合材料一一降成本，改善性能吗，调节强度等级

成分：活性SiO 2 Al 2O 结构：玻璃体

非活性：石英砂，石灰石粉

SiO 2 + Ca(OH) 2 + H 20 T C-S-H

Al 2Q + Ca(OH) 2 + H 2O T C-A-H

CaSO 2H 2O + C-A-H T Aft

一次水化：熟料T CH

二次水化：混合材料T 发生火山灰反应

三、通用水泥特性、应用、储存运输

i ）凝结时间

i ）分类

i ）火山灰反应、二次反应

、大掺量混合材料水化

-能使石灰称为水硬性材料

矿渣、火山灰质、粉煤灰