文档介绍：材料科学导论
材料科学导论
材料科学导论
书名:《土木工程资料》（第
《
二版）
种类：一般高等教育“十
一五”国家级规划教材
作者：湖南大学天津大学
同济大学东南大学
材
合编
、醇酸磁漆、酚醛磁漆等。薄壁型钢及薄钢板制品可采用热浸
镀锌或后加涂塑料复合层。
5、建筑钢材的品种与采用
（1）建筑钢材的主要钢种
碳素结构钢
低合金高强度结构钢
（2）常用建筑钢材
①钢筋：
热轧光圆钢筋
钢筋混凝土用热轧带肋钢筋
冷轧带肋钢筋
预应力混凝土用钢棒
预应力混凝土用钢丝与钢绞线
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②型钢：
热轧型钢
冷弯薄壁型钢
钢板和压型钢板
二、无机胶凝资料
1、气硬性胶凝资料
（1）石膏
石膏胶凝资料是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝资料。由于石膏胶凝资料及其制品拥有好多优异的性质，原料本源丰富，生产能耗低，所以在建筑工程获得广泛应用。
①石膏胶凝资料的生产
生产石膏胶凝资料的原料主若是天然二水石膏矿石，也可用含有二水石膏的化工副产品和废渣。天然无水石膏又称天然硬石膏，只可用于生产无水石膏水泥。石膏胶凝资料生产的主要工序是破碎、加热煅烧与磨细。依照加热方式和煅烧温度的不相同，可生产出不相同性质的石膏胶凝资料产品。
②建筑石膏的凝结硬化
建筑石膏与合适的水拌合后，最初成为可塑的浆体，但很快就失去塑性和产生强度，并逐渐发展成为坚硬的固体。这种现象称为凝结硬化，它是由于浆体内部发生了一系列的物理化学变化。
③建筑石膏的技术性质与应用
建筑石膏为白色粉末，密度约为，积聚密度约为800~1000kg/m3。建筑石膏按原资料分为天然建筑石膏、脱硫建筑石膏和磷建筑石膏三种，对于建筑石膏有强
度、细度、凝结时间等技术要求。
建筑石膏在建筑上的主要用途有：支撑石膏抹灰资料、各种墙体资料（如纸面石膏板、石膏空心条板、石膏砌块等），各种装饰石膏板、石膏浮雕花饰、雕塑制品等。
2）石灰
石灰的生产
生产石灰的原料有石灰石、白云石、白垩、贝壳等。它们的主要成分是碳酸钙，经煅烧后，碳酸钙分解成为氧化钙，获得块状生石灰。
②石灰的硬化
石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个同时进行的过程来完成的：
结晶作用——游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。
碳化作用——氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，释出水分并被蒸
发。
③石灰的技术性质和要求
生石灰熟化为石灰浆时，能自动形成颗粒极细（直径约为1微米）的呈胶体分别状态的氢氧化钙，表面吸附一层厚的水膜。所以用石灰调成的石灰砂浆突出的优点是拥有优异的可塑性，在水泥砂浆中掺入石灰浆，可使可塑性显着提高。
④石灰在土木工程中的应用
石灰在土木工程中的用途很广，分述以下：
石灰乳和砂浆；
石灰土和三合土；
生产硅酸盐制品。
（3）水玻璃
水玻璃俗称泡花碱,是一种能溶于水的硅酸盐由不相同比率的碱金属和二氧化硅所组成。常用的是硅酸钠水玻璃，还有硅酸钾水波咯等
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①水玻璃的生产
生产水玻璃的方法有湿法和干法两种。湿法生产硅酸钠水玻璃时，将石英砂和苛性钠溶液在压蒸锅（2~3个大气压）内用蒸汽加热，并加搅拌，使直接反响而成液体水玻璃。干法（碳酸盐法）
是将石英砂和碳酸钠磨细拌匀，在熔炉内于1300~1400℃温度下消融，生成固体水玻璃，尔后在水中加热溶解而成液体水玻璃。
②水玻璃的硬化
液体水玻璃在空气中吸取二氧化碳，形成无定形硅酸，并逐渐干燥而硬化。
③水玻璃的性质与应用
水玻璃有优异的粘结能力，硬化时析出的硅酸凝胶有拥堵毛细孔隙而防范水浸透的作用。水玻璃不燃烧，在高温下硅酸凝胶干燥得更加强烈，强度其实不降低，甚至有所增加。水玻璃拥有高度的耐酸性能，能抵抗大多数无机酸和有机酸的作用。
水玻璃由于拥有以上性能，在土木工程中可有多种用途，简要列举以下：
涂刷建筑资料表面可提高抗风化能力；
配制快凝堵漏防水剂；
用于土壤加固；
2、硅酸盐水泥
（1）硅酸盐水泥的生产及矿物组成
由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、合适石膏磨细制成的水硬性胶凝资料，称为硅酸盐水泥（波特兰水泥）。硅酸盐水泥分两各种类，不掺加混杂资料的称I型硅酸盐水泥，其代号为P·I。在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不高出水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混杂资料的称II型硅酸盐水泥，其代号为P·II。
①硅酸盐水泥生产
硅酸盐水泥的原料主若是石灰质原料和粘土质原料两种。
硅酸盐水泥生产的大体步骤是：先把几种原料按合适比率配合后再磨机中磨成生料；尔后
将制得的生料入窑进行煅烧；再把烧好的熟料配以合适的石膏（和混杂料）在磨机中磨成细粉，即获得水泥。是你生料在窑内的煅烧过程要经历干燥、预热、分解、熟料烧成及冷却等几