土木工程概论 第2章 工程材料课件.ppt

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1、第2章工程材料2-1自然石、砖、瓦砖是用黏土烧制而成，有红砖和青砖。青砖在土窑中烧制，在窑中经浇水浸闷制成；红砖在旋窑中大批生产，不需浇水浸闷。标准砖的规格：240mm*115mm*53mm除了标准砖以外，还有灰砂砖和烟灰砖等，统称为硅酸盐砖。除了实心砖以外，还有空心砖（容易烧透，符合“轻质高强”的发展方向），承重空心砖的空洞都是竖向的，其空洞率一般在25%~30%,一般尺寸有：240*115*90,240*180*115和190*190*90我国砖和空心砖的强度一般为10~20MPa，空洞率为25%左右；美国空心砖的强度在17~140MPa,最高可达230MPa；前捷克空

2、心砖强度达160~200MPa,空洞率达40%以上；国外非承重空心砖空洞率可达60%~70%。石材或砖用砂浆砌筑成的构件称为砌体。砌体可分为毛石砌体和砖砌体。当将砖侧砌时构成空斗墙，空斗墙可以承重，但在抗震区应慎重。无论哪一种砌体，砌筑时都应错缝搭接，即最多5条以上竖缝不应再同一垂直截面内。山区某些简易建筑，优势可以不用砂浆砌筑干砌墙。国内还生产带凹槽和凸榫的异性混凝土空心砌块，以增强沿通缝的抗剪强度。（图2-4）2-2凝胶材料和砂浆凝胶材料主要是指和水成浆以后能硬化成坚实整体的矿物质粉状材料。如石灰、烧石膏和水泥等粉状材料。砂浆是石灰、烧石膏或水泥等凝胶材料掺砂或矿渣的细

3、骨料加水拌和而成的用以浇注砌体。有时也掺入细石屑。用石灰做胶凝材料的叫石灰砂浆，其余类推。用水泥砂浆时，掺入一定的石灰膏或粘土浆可以增强砂浆的和易性，保证砌体质量，较纯水泥砂浆反而提高了砌体强度，这种砂浆称为混合砂浆。用砂作细骨料的砂浆，其密度大于15KN/立方米，称重砂浆；用矿渣作细骨料的砂浆，其密度小于15KN/立方米，称轻砂浆。国外采用掺聚合物拌和的砂浆，叫高粘结砂浆。干拌砂浆是将水泥、砂、各种外加剂混合均匀后，在工地现场只需加水即可使用的一种新型环保建材。2-3混凝土和混凝土砌块混凝土是用水泥、砂（细骨料）和碎石（粗骨料，有时用砾石），按照一定的比例配合，加水拌和成

4、型后硬结而成。水泥和砂、石的比例（按重量）称为配合比。水和水泥的比例（按重量）为水灰比。水灰比大，和易性好，便于施工，但做成的混凝土强度低，耐久性较差。水灰比小，和易性差，但可通过砂石良好级配来改善，或加减水剂来解决。轻骨料混凝土系指自重不大于18千克每立方米的混凝土。我国的轻骨料混凝土有粉煤灰陶粒、黏土陶粒、页岩陶粒、膨胀矿渣珠、浮石及火山渣等，其中浮石混凝土单位自重9~14千克每立方米；煤矸石混凝土为全轻混凝土。加气混凝土和泡沫混凝土是在砂浆中分别加入发气剂和泡沫剂制成的，自重5~6.5千克每立方米，用作保温隔热材料构件。大体积混凝土应采用低热水泥（矿渣水泥）防止产生温

5、度裂缝。膨胀水泥结硬后，体积不仅不收缩，反而膨胀，长用于后浇带中，保证后浇混凝土不出现因收缩而引起的裂缝。对于有酸碱戒指作用时，应采用耐酸混凝土或耐碱混凝土。对承受高温的建筑物应采用耐热混凝土。C50以上混凝土为高强混凝土，C100以上混凝土为超高强混凝土。高强混凝土一般为高性能混凝土，但高性能混凝土不一定是高强的。活性粉末混凝土迁都可以达到200~300MPa采用干热（400°C）时，抗压强度达到800MPa它之所以能达到这一高水平强度是因为：1.去除粗骨料，改进了配合料的均匀性；2.仔细选择各种粉状物的粒径，尺寸在0.1微米到1毫米之间，改善了颗粒材料的堆积密度；3.在

6、凝结前和凝结期间对混凝土加压消除混凝土中的空气和大部分水化反应产生的化学收缩；4.凝结后通过热处理，改变了生成水化物的性质；5.由于材料脆性，加入钢纤维以后，改善材料的延性2-4钢筋、钢筋混凝土和预应力混凝土一钢筋钢筋为加强混凝土的钢条按化学成分分为：碳素钢和低合金钢（热轧）按截面形式分为：光面钢筋和变形钢筋近年来我国多采用月牙形变形钢筋，而光圆钢筋在使用时须在端头做成半圆形弯钩，避免受力时滑动。热轧钢筋的直径一般为6~32mm，（小直径10~12mm以下）做成圆盘供应，大直径一般为12m，因此结构构件中常有接头存在。钢筋接头形式有：搭接、焊接、机械连接在抗震设计中不允许出

7、现搭接的情况为了提高钢筋强度节省钢筋用量，将钢筋在冷的状态拉至屈服限度使其伸长4%~5%.这种钢筋称为冷拉钢筋。冷加工钢筋虽然提高了强度，但加工后钢筋变脆（延伸率降低）。因为冷拔钢筋脆性过大，所以不能单根使用，只能用在钢筋网中。在预应力钢筋中，多采用高强钢丝和钢绞线当型钢作为钢筋时，则为劲性钢筋国内外都采用乱向的钢纤维掺入混凝土中提高混凝土的抗裂性和韧性等；塑料纤维或玻璃纤维乱向掺入混凝土还能增强其抗腐蚀性。二钢筋混凝土钢筋混凝土构件大致可分为：受压构件（柱）受弯构件（梁、板）受拉构件（桁架下弦）混凝土构件截面：受