用于建筑用途的建筑材料數(shù)量隨著應用領域的增長而增長，這也增加了對各種介質(zhì)的特性以及是否符合標準規(guī)范能夠作出有充分根據(jù)的聲明的必要性。
建筑材料的測試不僅確保符合所有適用的法律法規(guī)的要求，文件化的安全標準也降低了參與建設項目各方的責任風險。
同步熱分析儀（STA）是建筑材料分析和材料表征的理想工具，如混凝土，水泥和砂漿，石膏和其他礦物建筑材料?？梢苑治龈男圆ＡУ牟ＡЩD變、膠粘劑的疲勞測試和分解行為，以及水泥水化程度和膨脹收縮程度等。
熱膨脹儀可以提供有關建筑材料在生產(chǎn)過程中以及在實際使用中的膨脹和收縮行為的基本信息。
對于絕熱材料的分析，可采用熱流計 HFM 來測定其熱導率。
前言
水泥是建筑中使用最多的材料之一。它由礦物、硅酸鹽、碳酸鹽和水的混合物組成。確切的成分、濕度等級和有機含量對最終產(chǎn)品的硬化時間和性能有很大的影響。因此對原材料和干水泥進行分析是必要的。
實驗
如下圖所示，樣品采用 TG-DSC（STA 法）進行測量。水泥的主要成分是硅酸三鈣、硅酸二鈣和鋁酸三鈣，水泥與水混合后會慢慢形成水合物。在受熱分解時，樣品吸收的水分最先蒸發(fā)，然后硅酸鈣水合物發(fā)生分解，在 570 ℃ 時，鈣、鎂、鋁的氫氧化物相繼發(fā)生分解。從圖中可以觀察到這種影響，質(zhì)量損失（紅色曲線）與 DSC 信號（藍色曲線）中的吸熱效應是相對應的。最后，碳酸鈣發(fā)生分解，并釋放出 CO2 ，在 800 ℃ 左右表現(xiàn)出巨大的質(zhì)量損失臺階。
前言
石膏的化學式為 CaSO4?2H2O（二水硫酸鈣）。石膏作為建筑材料具有多種用途。石膏是一種干粉，與水混合后會形成糊狀物，干燥后會變硬。石膏在干燥后仍然相當柔軟，可以很容易地使用金屬工具進行加工。半水合硫酸鈣（CaSO4?? H2O）與水反應形成二水合硫酸鈣，當加熱時，二水合硫酸鈣脫水并轉化為半水合硫酸鈣。CaSO4?2H2O 晶體的斷裂主要是由于 CaSO4 雙分子層（每層 Ca2+ 和 SO42- 交替相鄰）之間的氫鍵相對較弱所致。
實驗
二水合硫酸鈣的兩段脫水發(fā)生在 100 °C 至 300 °C 之間。第一步脫水形成半水合物（從 CaSO4?2H2O 到 CaSO4??H2O）。第二部，進一步脫水形成無水化合物（從 CaSO4??H2O 到 CaSO4）。從 DSC 信號曲線上可以觀察到，在大約 340 ℃ 時，CaSO4 轉化為 β-CaSO4 ，并伴隨著放熱效應的產(chǎn)生。在約 1220 ℃ 時產(chǎn)生了放熱效應，這是 β-CaSO4 轉化為了 α-CaSO4 引起的。在溫度高于 1250 °C 時，硫酸鈣發(fā)生分解轉化為氧化鈣，產(chǎn)生進一步的質(zhì)量損失。硫酸鈣和氧化鈣低共熔混合物的熔化在 1380 ℃ 時達到峰值。
前言
瀝青是由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的黑褐色復雜混合物，是一種黑色高粘度的液體或半固體物質(zhì)。瀝青主要用于道路建設，被用作集料顆粒的粘合劑。
實驗
差示掃描量熱法有助于研究瀝青的熱性能。其中包括玻璃化轉變溫度、晶體熔化溫度范圍和熔融焓等重要參數(shù)。如圖所示，在玻璃化轉變后，大多數(shù)瀝青都出現(xiàn)了較低的放熱效應。
據(jù)推測，這是由于在加熱過程中發(fā)生結晶引起的。在這個放熱效應之后出現(xiàn)兩個或三個吸熱峰，第三個通常出現(xiàn)在第二個峰的肩部。根據(jù)不同的化學性質(zhì)對餾分進行 DSC 測試，結果表明，環(huán)烷基芳烴對母瀝青的吸熱效應起主要作用。
極性芳烴被認為是造成肩峰的主要原因，因為它們在大致相同的溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出較低的吸熱效應。瀝青質(zhì)由于其化學性質(zhì)，不表現(xiàn)出吸熱效應。
背景介紹
石膏是一種常用的建筑膠凝材料，具有廣泛的用途和很多重要的功能，可應用于墻面、天花板、地面等建筑物的裝飾和保護。然而墻面出現(xiàn)石膏開裂是一種常見的現(xiàn)象，導致此類現(xiàn)象的原因有很多，例如：原材料質(zhì)量不符合要求、漿料配合比不合理、施工工藝和方法不恰當、氣候環(huán)境惡劣等因素，需要從多方面分析。本實驗采用熱重分析儀 TGA 測量石膏體中碳酸鹽的含量，分析墻面石膏體裂開的原因。
實驗過程
本實驗使用 TGA 將墻面有裂紋的石膏樣品與經(jīng)過加熱和冷卻循環(huán)處理后（模擬相同的氣候環(huán)境）沒有顯示裂紋的參考石膏樣品在室溫至 1000 ℃ 條件下進行測試比較。
結果分析
測試結果表明，有裂紋的石膏樣品其水分和有機物含量與參考石膏樣品幾乎相同，在室溫到 500 ℃ 左右的溫度范圍內(nèi)，樣品的質(zhì)量損失為 2.0 % 。然而，在 800 ℃ 到 900 ℃ 左右的溫度范圍內(nèi)，樣品的質(zhì)量損失存在著明顯的差異。在該溫度范圍內(nèi)，樣品所含的碳酸鹽將以二氧化碳的形式釋放出來。參考石膏樣品顯示由釋放的二氧化碳引起的質(zhì)量損失為 33.2 % ，而有裂紋的石膏樣品僅顯示 11.5 % 和 13.7 % 的質(zhì)量損失。這表明，結構破壞、有裂紋的墻面石膏樣品其碳酸鹽含量明顯低于應有的水平，可判斷該石膏漿料的配合比是不合理的。而建筑東面和西面（朝陽）的石膏樣品中所含的碳酸鹽含量也有所不同，這可能與氣候環(huán)境有關系。
