建筑材料-核心知识点

建筑材料

沥青部分

材料性质划分有刚性防水材料，柔性防水材料，瓦防水材料

沥青由许多高分子碳氢化合物及非金属衍生物组成的复杂混合物，是一种有机胶凝材料。常温下呈现褐色和黑褐色固态，半固态，液态。产源划分天然沥青，石油沥青，焦油沥青。其中焦油沥青含有煤沥青与页岩沥青

石油沥青组成部分三部分组成；第一部分油分（无色、淡黄色液体），赋予沥青流动性，溶于有机溶液，不溶于酒精。第二部分树脂（半固体）赋予塑性与粘性，溶于汽油等有机溶液。 第三部分地沥青质（固体）赋予沥青温度稳定性与粘性，溶于三氯甲烷二硫化碳，不溶于酒精

石油沥青的技术性质：粘滞性----液体沥青—通过针入度表示---时间越长粘滞度越大。固体沥青---针入度值越大表示粘度越大

塑性指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力后，仍能够保持变形后的形状的性质。实验通过8子形标准试件，以一定的速度拉伸，单位用厘米计算，延度越大，塑性越好

温度敏感性—由于沥青在一定温度下，由固态转变为液态时的温度称为沥青的软化点。采用环球方法。软化点温度越高，表明温度敏感性越差，软化点温度越低，表明温度敏感性越好 沥青脆点---指沥青从高弹性转到玻璃态过程的某一规定状态的相应温度，指标主要反映沥青低温变形能力。石油沥青中地沥青质含量较多是加入滑石粉或者石灰石等矿物填料从而减小温度敏感性。

沥青老化---石油沥青随着时间进展，流动性和塑性将逐渐减小，硬脆性逐渐增加，直至碎裂这个过程称为“老化”

老化机理---石油沥青在阳光，热，氧气等气候因素影响下，低分子化合物转变成高分子化合物，即油分---树脂---地沥青质转变过程

石油沥青大气稳定性以加热蒸发损失百分率和加热后针入度来评定。加热后损失率越小，针入度越低大气稳定性越好。

防水卷材性能

不透水性、拉力、延伸率、耐热度、低温柔性、耐久性、撕裂强度

弹性改性沥青特性与应用（SBS ）：常温下弹性、高温下热塑性、低温柔性，耐热性和耐腐蚀性好，适用于地下防水工程，尤其适用于较低温度环境的建筑防水

塑性体改性沥青防水卷材（APP ）：耐热性优异，耐水性与耐腐蚀性好，低温柔性好（但不及SBS ）。尤其适用于温度较高的建筑防水

墙体材料

墙体材料分为砖、砌块、轻质墙板

砖是用造小型块材，长度不超过365，宽不超过240、高度不超过115。按照制造工艺不同分为烧结砖、蒸养砖、煤灰砖煤矸石砖等。特点强度高，抗风化能力强、耐水、耐热。 砌块是砌筑用的人造快猜，外形为直角六面体，规格同上，但高度不大于长度或宽度的6倍，长度不超过高度的3倍。按照大小不同分为小型砌块规格高度大于115而有小于280；中型砌块规格在380—980之间，大型砌块大于980以上

轻质砖墙特点质量轻，能满足强度、隔声、保温要求，并且安装容易

墙体材料一般性能：强度性能、耐久性与抗风化性、保温性、隔声性、防火性

普通砖外观尺寸为240、115、53，大面尺寸240、115条面为240 53 顶面115 53强度等级mu30---mu10五个等级，砖泛霜原因在于原材料中含有硫、镁等可溶性盐类时，烧结过程中

这些可溶性盐类结晶作用造成表面出现白霜

砖石灰爆裂是烧结砖或烧结砌块的原料或内燃物质中夹杂石灰质，焙烧时被烧的生石灰砖或砌块吸水后，体积膨胀而发生的爆裂现象

多孔砖规格190 190 90 或者240 115 90 强度等级mu30—mu10五个等级

空心砖规格290 190 90 或者290 190 190强度等级mu10---mu2.5五个等级

蒸压加气砌块强度等级a1—10七个级别

建筑钢材部分

建筑钢材优缺点；优点；较高强度以及良好塑性与韧性，能够承受较大冲击和振动荷载，切割连接方便，易于加工和装配。缺点容易锈蚀以及耐火性差

钢材性能包括力学性能、工艺性能、化学性能三种

力学性能：抗拉性能：弹性阶段：外力与变形成正比，外力消失变形随之消失并恢复原形。 用弹性模量来表示（E ），反映钢材强度，即抵抗变形能力，通常弹性

模量越大使其产生变形的应力值越大。

屈服阶段; 这个阶段应力与应变不成正比，试件开始塑性变形，应变

增加较快，但应力值基本保持不变，称为屈服（fy ）。钢材受力达到

屈服点后变形迅速发生，尽管钢材没有破坏但不能够满足使用要求，

结构设计时一般以屈服强度作为强度取值依据

强化阶段：这个阶段塑性使得试件内部晶体结构得到调整，抵抗变

形能力有所提高，直到最高点（FU ）这个时候称为极限抗拉强度。

屈服强度与抗拉强度比值称为屈强比。它反映钢材利用率与结构安全

性，屈强比越小，钢材在受力超过屈服点工作时可靠性越大，一般保

持在0.6—0.75之间

颈缩阶段：试件超过最高点后，变形能力明显降低，应力集中在某

一缺陷处，产生应力集中效应，导致该处截面极具收缩，最终导致断

裂

冲击韧性：钢材抵抗冲击荷载而不破坏的能力。冲击韧性是通过带缺口的标准试 件的弯曲冲击韧性实验来确定的。通过摆锤冲击韧性实验来测试 硬度：指表面积抵抗重物压入产生塑性变形的能力。观测方法有布氏法和洛氏法 布法：以一定直径燧火球，以一定荷载，将其压入试件表面，得到一定直 颈压痕，以压痕表面积除荷载，表示硬度值

洛法：同上，但是取压入试件中深度来判定工件热处理效果

耐疲劳性：钢材在交变荷载反复作用下，往往在应力远小于其屈服强度是就会发

生突然破坏，这种现象称为钢材的疲劳破坏

工艺性能：冷弯性能

焊接性能

化学性能：碳；随着碳增加钢材强度与硬度提高，塑性与韧性降低。建筑钢材含碳量一般不

超过0.8%。含碳量过高增加钢的冷脆性与时效敏感性，降低抗腐蚀性和可焊

性

磷、硫：

氧、氮；降低钢材力学性能，特别严重降低钢的韧性，并促进时效，降低可焊性 所以严格控制这些元素含量

硅、锰：硅含量小于1%时刻提高钢的强度，对塑性，韧性影响不大。但超过1% 时会钢材冷脆性，降低可焊性。锰消减钢材热脆性，并改善热加工性能

矾、铌、钛；均是合金元素，作为炼钢强脱氧剂，还能够细化晶粒，提高钢材强 度，改善韧性和可焊性

钢材冷加工:钢材经冷加工产生塑性变形，其屈服强度和硬度有所提高，因此又称冷加工强 常见冷加工处理方式；冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、刻痕等

冷拔:强力拉拔钢筋后，屈服点明显提高，失去软钢筋的塑性和韧性，而具有硬

质钢材特点

冷轧：将圆钢在轧钢机轧成断面规则钢筋钢筋能够保持较好塑性和内部结构均

匀

冷拉：钢筋冷拉有利于简化施工工序，冷拉钢筋可省去开盘和调直工序， 钢材时效性：钢材随时间延长，强度，硬度提高，而塑性，韧性下降的现象称为时效

碳素结构钢表示方式：钢材牌号表示是由代表屈服点的字母Q 、屈服强度特征值、质量等级

符号和脱氧程度等四部分组成。例如Q235AF---表示屈服强度不低于235

的质量等级为A 级的沸腾钢

低合金高强度结构钢：牌号代表屈服点的字母Q ，屈服强度特征值和质量等级三部分例如 Q390D 表示屈服强度不低于390的质量等级为D 级低合金钢 建筑砂浆

砂浆组成：是由胶凝材料、细骨料、水和掺加料按照适当比例配置而成的建筑工程材料。 砂浆建筑工程中起到粘结、衬垫、和传递应力的作用。

根据用途不同分为：砌筑砂浆、抹面砂浆、装饰砂浆和特种砂浆

根据材料不同分为水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆

砌筑砂浆拌合物技术性质：砂浆流动性、砂浆保水性、凝结时间

砌筑砂浆硬化后技术性质；强度等级六个M20\M15\M10\M7.5\M5.0\M2.5六个等级，试件

尺寸（70.7*70.7*70.7）

无机胶凝材料

经过自身物理与化学变化后，由液态或半固体变为坚硬的固体，并能够把块状或馓粒材料成 整体的材料称为胶凝材料。分为有机胶凝材料和无机胶凝材料。无机胶凝材料分为气硬性胶 凝材料与水硬性胶凝材料

石灰

石灰主要材料是碳酸钙，经过煅烧而成为生石灰氧化钙。生石灰煅烧过程中生成过火灰，过 火灰与水作用的速度很慢，对石灰使用非常不利。石灰熟化主要通过加水而成，石灰熟化过 程主要是发出大量热，并且伴有体积膨胀。

加水熟化后的石灰浆在空气中逐渐硬化，硬化过程同时进行物流与化学变化。这一过程特点

1） 蒸发大量水分 2）体积收缩很大 3）硬化后强度不高，不耐潮湿

结晶过程：石灰膏重中的水分蒸发或被砌体吸收，从饱和饱和溶液中析出，胶体逐渐变浓，部分氢氧化钙结晶，与逐渐失去水分的胶体结合成坚硬的固体

炭化过程：这个过程必须有水条件进行，而且反应仅限于石灰膏表面，当表面结成薄层后，阻止二氧化碳进一步进入，同时也影响水分蒸发。

以上两个过程只能够在空气中进行，由于氢氧化钙溶于水，因材石灰是气硬性的，不能够长期处于潮湿环境的建筑物中

克服石灰浆收缩性 的主要措施

1） 不单独使用 2）作为掺和料使用 3）配置浆体时，加入硬质辅料构成增强骨架 石灰的用途

1） 拌制成石灰乳涂料以及砂浆 2）拌制成灰土、三合土 3）摩细生石灰粉

石灰储存

一般来说生石灰不超过一个月，或者熟化成石灰膏，上覆沙土或水与工期隔绝，以免硬化 石膏

生石膏的原料主要含硫酸钙的天然石膏（又称生石膏）。生石膏经过加热处理后生成两种类型石膏。一 窑中煅烧生成建筑石膏（方程式）；二压蒸锅中蒸炼高强石膏（方程式） 初凝时间; 从加水开始拌合一直到浆体开始失去可塑性的过程，这段时间

终凝时间：从加水拌合开始一直到浆体完全失去可塑性，并开始产生强度过程称为浆体硬化 石膏储运：建筑石膏储存期为三个月，超过三个月强度将降低30%。不同等级石膏分别储运，

不得混运

建筑石膏的特性：1）凝结硬化块（10分钟失去塑性，30分钟完全可塑性而产生强度）

2） 凝结硬化时体积膨胀3）孔隙率达与体积密度小4）保温性与吸声性好5）强度较低

6) 具有一定调温与调湿性能 7）防火性好但耐火性较差 8）耐水性、抗渗性、抗冻性差 建筑石膏按强度、细度、凝结时间三个指标分为优等品、一等品和合格品三个等级 水泥

水泥按照用途和性能分为通用水泥、专用水泥、特性水泥

硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥孰料，石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏摩细制成的水硬性 胶凝材料。分为两类不掺合混合材料的一型硅酸盐水泥。另外掺入不超过水泥质量5%的石灰石或者炉渣混合材料而成的二型硅酸盐水泥

生产硅酸盐水泥主要原料有：石灰质原料、粘土、铁矿粉、石膏

硅酸盐水泥的有用成分主要是氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁

适当提高硅酸三钙和铝酸三钙，水泥具有快硬高强性能。控制铝酸三钙，提高铝酸二钙和铁铝酸四钙含量降低水泥热量

硬化后的水泥石由：凝胶体（凝胶及晶体）、未水化的水泥颗粒内核及毛细孔（包括游离水分及水分蒸发后形成的气孔）组成

水泥水化后生成水化物有：氢氧化钙、水化硅酸钙，水化铝酸钙、水化铁酸钙、水化铁铝酸钙。

炭化：水化物在空气中，水泥表面的氢氧化钙还会与空气中二氧化碳反映，这个过程称为 水泥石强度随龄期增长，一般在起初3—7天强度发展最快、28天后明显放慢，3各月后更慢，强度温度一定条件下，强度增长可以数年

硅酸盐水泥主要技术性质

细度：粉状物料的粗细程度。比表面积是指单位质量的物料所有的表面积

水泥净浆标准稠度：水泥浆以标准方法测试所达到统一规定的浆体可塑性程度

影响水泥凝结时间因素：温度高低、加水量、水泥成分、石膏量、密度比、混合材料多少 水泥初凝时间：自水泥加水至水泥浆塑性开始降低所经过时间成为

水泥终凝时间：水泥浆完全失去塑性所经过的时间

硅酸盐水泥初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于6.5小时。普通水泥初凝时间不得早于45分钟、终凝时间不得迟于10小时

水泥体积安定性：水泥在凝结硬化过程中，体积均匀变化性质成为体积安定性。体积安定

性不良的水泥硬化时局部产生裂缝

造成水泥体积不安定性原因：水泥中含有游离氧化钙，或过多游离氧化镁以及三氧化硫 体积安定性检测试验通过国家规定的试饼沸煮试验，通过测试试件的沸煮前后的体积与长度变化，判断水泥安定性。

水泥强度：按水泥强度检验标准规定所配制的水泥胶砂试件，经一定龄期的标准条件养护后所测得的强度

硅酸盐水泥强度等级：42.5\42.5r\52.5\52.5r\62.5\62.5r

普通水泥强度等级：32.5\42.5\52.5

水泥强度等级按照规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分的

水泥废品：凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任意一项不符合标准规定时，均为废品

凡细度、终凝时间、不容物和烧失量中任何一项不符合本标准规定或混合材料掺加量超过最大量和强度低于商品等级的指标时为不合格品。水泥包装中水泥品种、强度等级，生产者名称和出厂标号不全的属于不合格产品

硅酸盐水泥优点；耐腐蚀性好、水化热高、抗碳化性好、抗冻性好、凝结硬化快、耐磨性好 水泥中掺入混合材料优势在于：节省水泥熟料、降低水泥成本、调节水泥标号、改善水泥某些性能，增加水泥品种，

水泥储运：一袋水泥净含量50公斤，水泥保存期一般为三个月

常用水泥选用标准

混凝土

混凝土：是以胶凝材料、水、细集料与粗集料必要时掺入外加剂和矿物混合物，按照适当比例配合，经过均匀拌制

混凝土中；碎石和砂主要起到骨架作用叫骨料；水泥与水构成的水泥浆包裹了骨料颗粒，并填充其空隙，水泥浆在拌合时主要起到润滑作用，在硬结后，显示出胶结合强度作用 混凝土建筑特点：耐久性 、塑性、粘结力、取材方便。缺点自重大、抗拉强度低、容易产生裂缝硬化时间长

普通混凝土：由水泥，普通碎石或卵石、砂和水配制的干表观谜底为1950—2500公斤-立方米的称为普通混凝土。各类组成体积比例空气5%，水15%，水泥10%，集料70% 砂的选用河砂大于海砂，海砂大于山砂

砂颗粒级配：是指砂中各种粒径颗粒的互相搭配及组合情况

粗骨料最大粒径及颗粒级配：规定粗骨料粒径不得大于结构界面最小尺寸的1/ 4；不得大于钢筋最小间距的3/4。对于混凝土实心板，不宜超过混凝土板厚的1/2，且不得超过40 粗骨料通常有天然级配以及人工级配两种级配方法

混凝土拌合物的和易性主要包括四个方面：流动性、粘聚性、保水性、和易性四个方面 影响和易性主要因素：水泥浆的数量和水灰比、砂率、时间与温度、其他因素

改善和易性的措施：改善砂石级配、采用合理砂率、调整水灰比、掺用外加剂（不超过5%） 混凝土拌合物和易性采用塌落度和维勃稠度法莱测定

混凝土养护方法分自然养护和人工养护

人工养护：人工来控制混凝土的养护温度和湿度，使得混凝土强度增长。

自然养护：利用平均气温高于5度的自然条件，用保水材料或草帘对混凝土覆盖后适当浇水，使得混凝土在一定时间内在湿润状态下硬化