甘肃专升本建筑材料

只针对甘肃专升本建筑材料大纲。建筑材料是指用于建筑工程的各种材料的总称。 建筑材料可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。 结构材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、复合材料等； 装饰材料包括各种涂料、油漆、镀层、贴面、各色瓷砖、具有特殊效果的玻璃等； 专用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔热、保温、密封等。

专升本建筑材料

• 材料的基本性质
  • 材料所具有的各种基本性能定义
    • 工程材料的组成及其结构的定义
      • 材料的组成
        • 无机材料
          • 金属材料
          • 非金属材料
        • 有机材料
          • 植物材料
          • 高分子材料
        • 复合材料
          • 金属非金属复合材料
          • 有机无机复合材料
      • 工程材料结构的定义
    • 材料的性质
      • 物理性质
        • 四种密度
          • 密度 物质单位体积的质量
            • 密度 ρ＝m／v (材料在绝对密实状态下的体积)
            • 表观密度 ρ’＝m／v’(v+v闭口孔隙)
            • 体积密度ρ。＝m／v。(v+v闭口孔隙+v开口孔隙)
            • 堆积密度ρ’。＝m／v’。(v+v闭口孔隙+v开口孔隙+v空隙)
        • 密实度和孔隙率 P+D＝1
          • 密实度(D表示)
            • 材料体积内被固体物质充满的程度
            • D＝v/v。＝ρ。／ρ×100 ％
          • 孔隙率(P表示)
            • 材料的体积内，孔隙体积所占比例
            • P＝(V。－V)/V。＝(1－ρ。／ρ)×100％
        • 填充率与空隙率 P’+D’＝1
          • 填充率(D’表示)
            • 散粒材料在其堆积体积中，被颗粒实体体积填充的程度
          • 空隙率(P’表示)
            • 散粒材料的堆积体积内，颗粒之间的空隙体积所占的比例
        • 工程材料憎水性，孔隙率，吸水率等
          • 憎水性，亲水性和吸水性 材料与水的亲和能力，湿润角
            • 憎水性
              • 当湿润角大于90度，材料与水的作用力大于小分子水之间的作用力， 材料不可被浸湿，所以此种材料为憎水
            • 亲水性
              • 当湿润角小于90度，材料与水的作用力大于小分子之间水的作用力， 材料可以被浸湿，所以此种材料为亲水
            • 吸水性
              • 材料在水中吸收水分达到饱和的能力，吸水性有质量吸水率和体积吸水率两种
                • 质量吸水率
                • 体积吸水率
        • 计算孔隙率吸水率，表观密度等
      • 化学性质
        • 抗腐蚀性，化学稳定性等
      • 力学性质
        • 工程材料的脆性，冲击韧性
          • 材料的脆性和韧性
            • 材料韧性
              • 在冲击震动荷载的作用下，材料可吸收较大的能量，产生一定的变形，而不破坏性质，称为韧性或冲击韧性
            • 材料脆性
              • 当外力达到一定的限度时，材料发生无先兆的突然破坏，且破坏时无明显的塑形变形的性质
      • 耐久性
        • 材料耐久性的定义及其分类
          • 材料耐久性
            • 材料使用过程中，在内外部因素作用下，经久不破坏，不变质，保持原有性能的性质
            • 影响因素
              • 环境干湿，温度等因素引起材料体积涨缩
              • 材料长期与酸碱盐等物质接触，发生腐蚀，碳化等作用丧失使用工能
            • 材料不同耐久性的具体意义不同
• 气硬性无机胶凝材料
  • 石灰
    • 石灰的分类
      • 生石灰（块灰），生石灰粉，熟石灰粉（又称建筑消石灰粉、消解石灰粉、水化石灰）和石灰膏等几种形态
    • 火石灰的陈伏
      • 为了消除过火石灰后期熟化造成的危害，石灰浆体应在储灰坑中存放半个月以上，然后方可使用，这个过程称为陈伏， 陈伏期间，石灰浆表面应覆盖一层水，以隔绝空气，防止石灰浆表面碳化。
    • 掌握石灰的应用
      • 粉刷墙体和配制砂浆
      • 配制灰土三合土
      • 生产无熟料水泥、硅酸盐制品和碳化石灰板
• 水泥
  • 水硬性胶凝材料
    • 是指在建筑工程中能将散粒材料（如砂、石）或块状 材料（如砖、瓷砖等）胶结成一个整体的材料。它不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化，保持并继续发展其强度，如各种水泥。
  • 水泥的技术性质
    • 化学指标
      • 子主题
    • 碱含量
      • 减含量按Na₂O+0.658K₂O的计算值来表示
    • 物理指标
      • 细度(水泥细度是指水泥颗粒粗细的程度)
        • 水泥颗粒越细，其表面积越大，与水的接触面积越多，水化反应进行越快和越充分
          • 一般认为少小于40μm水泥颗粒具有较高的活性，大于90μm的颗粒则几乎接近惰性
        • 比表面积测定仪(勃氏法)检验，矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥和复合矿渣硅酸盐水泥的细度采用80μm方孔筛剩余表示
      • 凝结时间(水泥从加水开始到失去流动性及从可塑状态发展到固体状态所需要的时间)
        • 以标准稠度的水泥净浆，在规定的湿温条件下，用凝结时间测定仪来测定
          • 初凝时间不早于45分钟
          • 终凝时间
            • 硅酸盐水泥
              • 390分钟
            • 普通硅酸盐水泥
              • 600分钟
      • 强度(水泥胶砂试件单位面积上所能承受的最大外力，根据外力作用的方式的不同，把水泥分为抗压强度，抗折强度，抗拉强度这些强度之间既存在联系又有很大区别)
        • 将水泥，标准砂及水按规定比例(1:3:0.5)制成规格为40mm×40mm×160mm的标准试件，在标准条件下(1d内为20±1℃、相对湿度90%以上的养护箱，1d后放入20±1℃的水中)下养护，测定其3d和28d临期的抗折强度和抗压强度。再根据3d和28d的抗折强度和抗压强度划分硅酸盐水泥的强度等级，并按照三d的强度大小分为普通型和早强型
      • 安定性(水泥凝结硬化过程中，体积变化是否均匀适当的性质)
        • 由CaO过多引起水泥安定性不良(煮沸法)
          • 雷氏法 (有争议时，以雷氏法为准)
            • 按规定方法制成圆柱体试件，然后测定沸煮后试件的尺寸的变化来评定按定性是否合格
          • 试饼法
            • 标准稠度的水泥净浆做成试饼经恒沸三h之后。用肉眼观察未发现裂纹，用直尺检查，没有弯曲，则安定性合格。
      • 水热化(水泥的水化过程中释放的热量)
        • 水泥放热量大小及速度与水泥熟料的矿物组成和细度有关
  • 水泥体积安定性的技术规定
    • 水泥在凝结硬化过程中体积变化是否均匀的性能
  • 硅酸盐熟料的种类和符号
    • 子主题
  • 了解熟料矿物的特性
    • 水泥，塑料中的各种矿物的凝结硬化特点不同，当水泥中各矿物相对含量不同，是水泥凝结硬化特点就不同
      • 子主题
  • 水泥标号的确认方法
    • 根据水泥的性能和特性确定
      • 根据水泥的硬化强度确定水泥标号
      • 根据水泥的吸水率确定水泥标号
      • 根据水泥的抗渗性能确定水泥标号
      • 根据水泥的水化热确定水泥标号
      • 根据水泥的水泥砂比确定水泥标号
  • 计算水泥标号
• 混凝土
  • 混凝土的组成材料，骨料级配概念，混凝土的和易性的定义
    • 混凝土组成材料
      • 水
      • 水泥
      • 砂
      • 石子
    • 骨料级配概念
      • 骨料大小颗粒互相搭配的比例关系
    • 混凝土和易性定义
      • 混凝土和易性是指混凝土砂浆方便施工操作，且能够得到均匀密实混凝土的性能
  • 活性集料及碱集料反应
  • 混泥土强度级强度等级，强度保证率
  • 混凝土干缩，徐变，耐久性，抗冻性概念
    • 干缩
      • 水泥混凝土在使用过程中不可避免的一种有害体积变化。水泥混凝土的水分在空气中蒸发（失水干燥），引起混凝土体积收缩的现象。
    • 徐变
      • 混凝土在荷载保持不变的情况下随时间而增长的变形称为徐变。
    • 耐久性
      • 混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力
    • 抗冻性
      • 指材料在含水状态下能经受多次冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低的性质。
  • 混凝土结构养护对防止干缩开裂的意义
    • 混凝土浇筑后必须保持足够的湿度和温度，才能保证江宁材料的不断水化，过早失水会造成强度下降，而且形成的结构疏松，产生大量的干缩裂缝，进而影响混凝土的耐久性
  • 混凝土用水泥的技术要求
    • 水泥的品种
      • 根据工程的特点和所处环境气候条件，特别是应针对工程竣工后可能遇到的环境影响因素进行分析，并考虑当地水泥的供应情况做出选择
    • 水泥的强度等级(水泥强度等级和混凝土设计强度等级关系)
      • 水泥强度等级过高，水泥的用量就会过少，从而影响混凝土拌合物的工作性。反之，水泥强度过低则可能影响混凝土最终强度
  • 混凝土用细骨料的技术要求
    • 砂的粗细程度及颗粒级配
    • 砂的含水状态
      • 全干状态(或称烘干状态是在砂在烘箱中烘干至恒重，达到内，外不均不含水)
      • 气干状态(在砂的内部含有一定的水分，而表层和表面是干燥无水的，砂在干燥环境下自然堆放，达到干燥往往是这种状态)
      • 饱和面干状态(砂的内部和表面均含水达到饱和状态，而表面的开口孔隙及面层却处于无水状态)
      • 湿润状态(砂的内部不但含水饱和，其表面还被一层水膜覆盖，颗粒之间被水充盈)
    • 含沙量、泥块含量和石粉含量
    • 砂的有害物质
      • 云母及轻物质
      • 有机物
      • 硫化物和硫酸盐
      • 氯盐
      • 贝壳含量
  • 能提出改善和提高混凝土强度的技术措施
    • 在水胶比不变的前提下，适当增加胶凝材料浆的用量
    • 通过试验采用合理砂率
    • 改善砂，石料的级配
    • 调整砂，石料的粒径
    • 掺加外加剂
    • 根据具体环境条件，尽可能缩小新拌混凝土的运输时间
  • 能估计混凝土不同龄期强度
• 建筑砂浆
  • 砂浆的主要技术性质
    • 满足和易性要求(和易性) 砂浆的和易性中的流动性，保水性
      • 流动性(稠度)
        • 在自重或外力作用下流动的性能用“沉入度”表示
        • 用砂浆稠度仪，
          • 以标准圆锥体在砂浆内自由沉入10s，沉入深度用mm表示。
          • 沉入越大，砂浆流动性过大，硬化后强度将会降低，流动性过小，则不便于施工操作。
      • 稳定性 (用分层度表示)
        • 砂浆拌合物在运输及停放时内部各组份保持均匀、不离析的性质
        • 砂浆分层测定仪测定。
          • 将将搅拌均匀的砂浆先测其沉入度，然后将其装入分层度测定仪，静置30分钟后，去掉上部200mm厚的砂浆，在测其剩余部分砂浆的沉入度，两次沉入度差距称为分层度，以mm表示
          • 分层度应在10~20mm之间为宜，不得大于30mm。分层度大于30mm的砂浆容易产生离析，不便于施工。分层度低于零的砂浆容易发生干缩裂缝
      • 保水性 (保水率表示)
        • 新拌砂浆能够保持水分的能力，也指砂浆中各项组成材料不易分离的性质
        • 保水性实验测定
          • 将砂浆拌合物装进圆环试模(底部有不透碎片或自身密封性良好)称量试模与砂浆总重量，在砂浆表面覆盖棉纱及滤纸，并在上面加盖不透水片，以两千克重物把上部不透水片压住禁止两分钟后移走重物及上部不透水片，取出滤纸(不包括棉纱)，迅速称量绿质量，则砂浆保水率计算
    • 满足设计种类和强度等级要求
    • 具有足够的粘结力
  • 砂浆强度等级
    • 砂浆强度等级是以边长为70.7mm的立方体石试块，在标准养护条件(温度为20±2℃，相对湿度90%以上)下，用标准试验方法测得28d龄期的抗压强度来确定的
    • 水泥混合砂浆的强度可分为M5，M7.5，M10，M15
    • 水泥砂浆及预拌砂浆的强度可分为M5，M7.5，M10，M15，M20，M25，M30
  • 计算砂浆强度
• 建筑钢材
  • 建筑钢材 主要指用于钢结构中的各种型钢钢材，钢管和用于钢筋混凝土中的各种钢筋，钢丝等
    • 分类
      • 按化学成分
        • 碳素钢
          • 低碳钢(含碳量小于0.25%)
          • 中碳钢(含碳量0.25%~0.6%)
          • 高碳钢(含碳量大于0.60%)
        • 合金钢
          • 低合金刚(含合金元素含量少于5%)
          • 中合金刚(合金元素含量5%~10%)
          • 高合金刚(合金元素含量大于10%)
      • 熔炼过程中脱氧程度
        • 脱氧充分
          • 镇静钢(代号Z)
          • 特殊镇静钢(代号TZ)
        • 脱氧不充分
          • 沸腾钢(代肝F)
        • 介于脱氧充分和脱氧不充分两者之间
          • 半镇静钢(代号b)
      • 钢的用途
        • 结构用钢(钢结构用钢和混凝土结构用钢)
        • 工具钢(制作刀具，量具，模具等)
        • 特殊性能钢(不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢)
      • 钢主要质量等级
        • 普通钢
        • 优质钢
        • 高级优质钢
    • 钢号、命名
      • 采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示
  • 含碳量对钢材力学性能的影响及低碳钢，低合金钢的概念
    • 含碳量对钢材力学性能的影响
      • 钢材随碳量的增加，强度和硬度相应提高，而塑性和韧性相应降低。当含量超过1％，钢材的极限强度开始下降。建筑钢材含碳量不大于0.8％。此外，含碳量过高还会增加钢的冷脆性和时效敏感性，降低抗腐蚀性和可焊性
    • 低碳钢
      • 含碳量小于0.25%
    • 低合金钢
      • 含合金量小于5%
  • 屈服强度，屈强比，伸长率，抗拉强度概念
    • 屈服强度(fᵧ)
      • 对屈服现象不明显的中碳和高碳钢，规定以产生残余变形为原标距长度的0.2%。所对应的应力值作为屈服强度称为条件屈服点，用f₀.₂表示
    • 屈强比 fᵧ/fu 钢筋在屈服前所受的最大抗压应力与屈服时所受的抗压应力之比
      • 屈强比越小，反应刚才受力超过屈服点的工作时间可靠性越大，因而结构的安全性越高 屈强比太小，则反应刚才不能有效的被利用造成钢材浪费 建筑钢材合理的曲强比一般为0.6~0.75
    • 伸长率
      • 表征了刚才的塑性变形能力δ＝[(L₁－L₀)/L₀]×100％
    • 抗拉强度(fu)
      • 试件在屈服阶段以后，其抵抗塑性变形的能力又重新提高。这一阶段被称为强化阶段，对应最高点应力值称为极限抗拉强度
  • 钢筋混凝土结构用钢材和热轧钢筋的选用原则
    • 1. 钢材应具有足够的强度、刚度和塑性，以满足结构的设计要求。 2. 钢材强度等级应至少满足钢结构设计规范中规定的最低要求。 3. 热轧钢筋的强度等级应满足设计规范中规定的最低要求，并应选择合适的直径。 4. 热轧钢筋的淬硬度应满足设计规范中规定的最低要求，以保证混凝土的质量和性能。 5. 钢材和热轧钢筋的表面应清洁、无污染物和缺陷，以保证结构的质量和性能。
• 防水材料
  • 沥青的类别
    • 地沥青
      • 天然沥青
      • 石油沥青
    • 焦油沥青
      • 煤沥青
      • 木沥青
      • 页岩沥青
  • 石油沥青的主要组成部分
    • 碳（80%~87%)氢（10%~15%)化合物
    • 非金属(氧、硫、氮小于3%)衍生物
  • 评定石油沥青的三大指标
    • 黏性(针入度) 反应石油沥青黏稠度
      • 黏稠石油沥青
        • 在规定25℃条件下，以规定重量50g的标准针经历规定时间五秒，灌入试样中的深度以1/10毫秒为单位符号为p(25℃、50g、5s)
      • 液体或较稀石油沥青
        • 在规定温度(25 、30或60℃，规定直径(3、5或10mm)的孔口流出50ml沥青所需要的时间秒数
    • 塑型(延度) 反应其塑型指标
      • 石油沥青延度是将沥青制成“8”字形标准试件(中间最小截面积1c㎡)，在规定拉伸速度(5cm每分钟)和规定温度（25℃)下拉断时的长度(cm)
    • 温度稳定性（软化点） 反映其高温度性，越高越好
      • 环球法测定
        • 将沥青试样装入规定尺寸的(直径约16mm，高约6mm)铜环内，试样上放置一标准钢球(直径9.53mm，重3.5g)，浸入水中或甘油中，以规定升温速度(5℃每分钟)加热使沥青软化下垂，当下垂到规定距离(25.4mm)时的温度，单位℃，软化点越高，则温度敏感性越小