建筑工程評估第二章建筑材料

第二章建筑資料重慶工商大學(xué)唐文秀注冊環(huán)境影響評價工程師、注冊建造師、監(jiān)理工程師、園林工程師思考常用的建筑資料有哪些？三大建筑資料：水泥、木材、建筑鋼材【學(xué)習(xí)要求】◆掌握：水泥、鋼材、混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土。了解原理。◆熟習(xí)：建筑常用鋼材的種類及特性、氣硬性膠凝資料、砌墻磚、混凝土的種類、飾面石材、裝飾陶瓷、玻璃、裝飾涂料等。留意資料的特性、適用范圍。第一節(jié)常用建筑資料1.水泥2.木材3.建筑鋼材4.氣硬性膠凝資料◆石膏、石灰5.砌墻磚6.建筑砂漿7.建筑砌塊一、水泥

水泥是工程中廣泛運(yùn)用的水硬性膠凝資料，是水利水電工程混凝土構(gòu)造的主要建筑資料，常用于拌制水泥砂漿、水泥混凝土，也常用作灌漿資料加固地基。水泥的種類繁多，按所含水硬性物質(zhì)的不同，可分為硅酸鹽系水泥、鋁酸鹽系水泥及硫鋁酸鹽系水泥等，其中以硅酸鹽系水泥運(yùn)用最廣；按水泥的用途及性能，分為通用水泥、公用水泥與特性水泥三類。分類主要品種通用水泥

硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥、石灰石硅酸鹽水泥等專用水泥油井水泥、砌筑水泥、耐酸水泥、耐堿水泥、道路水泥等特性水泥

白色硅酸鹽水泥、快硬硅酸鹽水泥、高鋁水泥、硫鋁酸鹽水泥、抗硫酸鹽水泥、膨脹水泥、自應(yīng)力水泥等石灰質(zhì)原料與黏土質(zhì)原料為主，摻加其他物質(zhì)研磨成粉末狀的水硬性膠凝資料。①硬化需在潮濕環(huán)境或水中進(jìn)②硬化過程會產(chǎn)生大量水化熱擴(kuò)展：膠凝資料定義：在一定條件下，經(jīng)過本身的一系列物理、化學(xué)作用后，能將散?；驂K狀資料粘結(jié)成為具有一定強(qiáng)度的整體的資料，統(tǒng)稱為膠凝資料。分類：有機(jī)膠凝資料氣硬性膠凝資料水硬性膠凝資料只能在空氣中硬化，也只能在空氣中堅持或開展其強(qiáng)度。如：石灰、石膏、水玻璃不僅能在空氣中硬化，而且能更好地在水中硬化堅持并開展其強(qiáng)度。如：水泥如：瀝青、各種合成樹脂無機(jī)膠凝資料膠凝資料7硅酸鹽類水泥最根本的水泥，工程中90%以上都運(yùn)用該類，消費(fèi)工藝在水泥消費(fèi)中具有代表性，是以石灰石和黏土為主要原料，經(jīng)破碎、配料、磨細(xì)制成生料，然后喂入水泥窯中煅燒成熟料，再將熟料加適量石膏〔有時還摻加混合資料或外加劑〕磨細(xì)而成?！惨弧掣鶕?jù)水泥熟料中摻入混合資料的成分和比例，分為硅酸鹽水泥最基本的水泥，國外通稱波蘭特水泥硅酸鹽水泥熟料+（0-5%）石灰石或粒化高爐礦渣普通硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥中+少量（5-20%）混合材料礦渣硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥+高爐礦渣火山灰硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥+火山灰粉煤灰硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥+粉煤灰復(fù)合硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料【擴(kuò)展】無混合料，有效成分高，反響快。不適宜大體積混凝土。摻加物質(zhì)的，摻加物無活性，反響慢，強(qiáng)度上得慢?！捕乘嗟男再|(zhì)1.水泥是水硬性資料，水泥硬化過程是水泥水化反響的過程。需在潮濕條件或水中進(jìn)展。2.硬化過程產(chǎn)生大量水化熱。3.硬化速度：水泥顆粒細(xì)度、溫度及用水量有關(guān)，顆粒越細(xì)、溫度越高，硬化越快；水要適量。4.普通水泥硬化過程中，空氣中體積收縮，在水中體積略增大。

總外表積大，與水接觸相對多5.水泥的初凝和終凝初凝：自水泥加水拌和時起，到水泥漿開場失去可塑性為止所需的時間。不宜過短，初凝時間不合規(guī)定為廢品。終凝：水泥加水拌和到水泥漿完全失去可塑性，開場產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時間。不宜過長，終凝時間不合規(guī)定為不合格品。從加水開場到失去流動性，從可塑形狀到固體形狀硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于6h30min(390min)；普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于10h〔600min〕。6.水泥的安定性：水泥在凝結(jié)硬化過程中體積變化的均勻程度，是斷定水泥質(zhì)量能否合格的主要目的之一。假設(shè)水泥硬化后產(chǎn)生不均勻的體積變化，即為體積安定性不良，安定性不良會使水泥制品或混凝土構(gòu)件產(chǎn)生膨脹性裂痕，降低建筑物質(zhì)量，甚至引起嚴(yán)重事故。主要緣由：有害物超標(biāo)〔CaOMgO石膏摻量〕

水泥安定性簡易判別方法：〔1〕合格水泥澆筑的混凝土外表鞏固刺手，而安定性不合格水泥澆灌的混凝土給人以松軟、凍后融化的覺得；〔2〕安定性合格的水泥澆筑的混凝土多數(shù)呈青灰色且有光亮，而不合格水泥澆筑的混凝土多呈白色且暗淡無光；〔3〕合格水泥拌制的混凝土與骨料的握裹力強(qiáng)、粘結(jié)牢，石子很難從構(gòu)件外表剝離下來，而安定性不合格的水泥拌制的混凝土與骨料的握裹力差、粘結(jié)力小，石子容易從混凝土的外表剝離下來?！踩乘嗟膹?qiáng)度等級及運(yùn)用范圍1.水泥的強(qiáng)度等級水泥的強(qiáng)度是指水泥膠砂的強(qiáng)度，而不是水泥凈漿的強(qiáng)度。將水泥、規(guī)范砂及水按規(guī)定比例〔水泥：規(guī)范砂：水=1：2.5：0.5〕制成規(guī)范試件(40mm×40mm×160mm)，在規(guī)范養(yǎng)護(hù)條件下“1d溫度為〔20±1〕℃，相對濕度90％以上的空氣中帶模養(yǎng)護(hù)；1d后拆模，放入〔20±1〕℃的水中養(yǎng)護(hù)〞，測定其到達(dá)規(guī)定齡期〔3d、28d〕的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，即為水泥的膠砂強(qiáng)度。然后用規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度值來劃分水泥的強(qiáng)度等級。根據(jù)規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度劃分硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級。按3天強(qiáng)度的大小分為普遍型和早強(qiáng)型(用R表示)。

水泥等級按規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來劃分，按水泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法〔ISO法〕測定其強(qiáng)度，各強(qiáng)度等級水泥的各齡期強(qiáng)度不得低于表中數(shù)值。

強(qiáng)度等級抗壓強(qiáng)度（MPa）抗折強(qiáng)度（MPa）3d28d3d28d42.5

42.5R

52.5

52.5R

62.5

62.5R17.0

22.0

23.0

27.0

28.0

32.042.5

42.5

52.5

52.5

62.5

62.53.5

4.0

4.0

5.0

5.0

5.56.5

6.5

7.0

7.0

8.0

8.0帶R的為早強(qiáng)型硅酸鹽水泥各齡期的強(qiáng)度要求3d即到達(dá)普通水泥28d強(qiáng)度的50%普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級分為42.5、42.5R、52.5、52.5R共4個強(qiáng)度等級。各強(qiáng)度等級水泥的各齡期強(qiáng)度不得低于規(guī)定的數(shù)值。品種強(qiáng)度等級抗壓強(qiáng)度度(MPa)抗折強(qiáng)度度(MPa)3d28d3d28d普通硅酸鹽水泥42.542.5R52.552.5R16.021.022.026.042.542.552.552.53.54.04.05.06.56.57.07.0普通硅酸鹽水泥各強(qiáng)度等級、各齡期強(qiáng)度值品種強(qiáng)度等級抗壓強(qiáng)度度(MPa)抗折強(qiáng)度度(MPa)3d28d3d28d礦渣硅酸鹽水泥火山灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥32.532.5R42.542.5R52.552.5R10.015.015.019.021.023.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.04.55.55.56.56.57.07.0礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥按3d，28d齡期抗壓及抗折強(qiáng)度分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R共6個強(qiáng)度等級。各強(qiáng)度等級水泥的各齡期強(qiáng)度值不得低于下表規(guī)定的數(shù)值。礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥各強(qiáng)度等級、各齡期強(qiáng)度值【單項選擇】根據(jù)我國現(xiàn)行規(guī)范，硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級是根據(jù)規(guī)定齡期的水泥膠砂的〔〕劃分的。A.抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度B.抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度C.抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度D.抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度『正確答案』C『答案解析』根據(jù)規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度劃分硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級。2、不同水泥種類的特性及適用范圍【總結(jié)】前兩種一類，后四種是一類?！羟皟煞N早期強(qiáng)度高，后四種后期強(qiáng)度大〔除粉煤灰〕。◆前兩種水化熱大，后四種水化熱低?！羟皟煞N不適宜大體積混凝土，后四種適宜大體積混凝土?！羟皟煞N耐腐蝕性差，后四種抗浸蝕性強(qiáng)。

◆前兩種適宜早期強(qiáng)度要求高的工程〔搶修工程〕，后四種不適宜?！羟皟煞N適宜受凍工程，后四種不適宜?！咎赜小磕蜔嵝允堑V渣特有，干縮性小是粉煤灰特有。粉煤灰不適宜有碳化要求的工程。【單項選擇】嚴(yán)寒地域處在水位升降范圍內(nèi)的混凝土工程，適宜采用的水泥種類是〔〕。A.復(fù)合硅酸鹽水泥B.礦渣硅酸鹽水泥C.粉煤灰硅酸鹽水泥D.普通硅酸鹽水泥『正確答案』D『答案解析』有“摻加物質(zhì)〞不適用于冰冷地域。參見教材P40。【單題】以下水泥種類中，水化熱大、早期強(qiáng)度高的是〔〕。A.普通硅酸鹽水泥B.礦渣硅酸鹽水泥C.火山灰硅酸鹽水泥D.粉煤灰硅酸鹽水泥『正確答案』A『答案解析』無混合料的，反響快，水化熱大，早期強(qiáng)度高。參見教材P40。【單項選擇】以下水泥中，不適用于有碳化要求的工程的是〔〕。A.硅酸鹽水泥B.普通硅酸鹽水泥C.火山灰硅酸鹽水泥D.粉煤灰硅酸鹽水泥『正確答案』D『答案解析』粉煤灰不適宜有碳化要求的工程。參見教材P40?！締雾椷x擇】以下水泥中，干縮性小、水化熱低的水泥是〔〕。A.普通硅酸鹽水泥B.礦渣硅酸鹽水泥C.粉煤灰硅酸鹽水泥D.火山灰硅酸鹽水泥『正確答案』C『答案解析』“特有〞：耐熱性好是礦渣特有，干縮性小是粉煤灰特有。參見教材P40。二、木材運(yùn)用歷史最長的建筑資料之一，是古代建筑的主要建筑資料?！惨弧衬静牡姆诸惏礃浞N分：

1.針葉樹種〔松、柏、杉〕紋理順直、材質(zhì)均勻、耐腐蝕、易加工，大多數(shù)質(zhì)地較軟，故稱軟材，是建筑工程中主要用材。用途：1〕板、方材可做基材〔家具〕；2〕飾面；3〕承重構(gòu)件〔樓板、隔墻、踏板〕。

2.闊葉樹材〔水曲柳、榆木、樟木〕樹質(zhì)鞏固，紋理美觀，多用于裝飾工程。用于地板資料和墻面、柱面、門窗、家具等主要飾面資料按建筑型材分類：

1.原木：伐倒后經(jīng)修枝后按一定長度鋸斷的木材。

2.板材：斷面寬度為厚度的3倍及3倍以上的型材。

3.枋材：斷面寬度不及厚度3倍的型材。按木材綜合利用：膠合板、刨花板、硬質(zhì)纖維板和貼面碎木板等。(1)膠合板夾板〔俗稱細(xì)芯板〕，由三層或多層一毫米厚的單板或薄板膠貼熱壓制而成。是目前手工制造家具最為常用的資料。夾板普通分為3厘板、5厘板、9厘板、12厘板、15厘板和18厘板六種規(guī)格〔1厘即為1mm〕，還有21厘和25厘。優(yōu)點(diǎn)：膠合板幅面大、變形小、不易翹曲、縱、橫纖維交錯抗拉強(qiáng)度大、施工運(yùn)用方便，膠合板運(yùn)用時可釘結(jié)。缺陷：遭到天然木材資源的約束。(2)刨花板刨花板是將木材加工剩余物、采伐剩余物，小徑或非木材植物纖維原料加工成刨花，然后加膠壓制成的人造板材，是人造板的主要種類之一。是替代木材、膠合板的優(yōu)質(zhì)人造板之一，刨花板不宜釘結(jié)，普通采用公用螺絲銜接。刨花板厚度為13至20mm之間。可用刨花板作箱柜的架子、邊板、背板、抽屜、門和隔斷及其他部件，刨花板具有性能及經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢，便如利用防潮刨花板做基層制做的櫥柜具有良好的功能。新型刨花板澳松板澳松板與大芯板新型刨花板歐松板纖維板以植物纖維為原料，經(jīng)過纖維分別、施膠、枯燥、鋪裝成型、熱壓、鋸邊和檢驗等工序制成的板材，是人造板主導(dǎo)產(chǎn)品之一。按密度的不同分為硬質(zhì)纖維板、高密度纖維板、中密度纖維板和軟質(zhì)纖維板，不宜釘結(jié)，常用公用螺絲銜接.纖維板它是將木材刨切或旋切成厚0.2-1mm的薄片，經(jīng)拼花后粘貼在膠合板、纖維板、刨花板等基材上制成。這種資料紋理明晰〔通常紋理有山紋和直紋兩類〕、色澤自然，是一種較高級的裝飾資料。飾面板屬于膠合板中的三夾板，市場上有天然飾面板和人造飾面板兩類，其中天然飾面板的面材紋理為天然木材，紋理自然真實，但價錢相對同級人造飾面板高些；人造飾面板的面材紋理為人工合成的，紋理多樣，價錢相對低些．飾面板：飾面板效果泰柚飾面板效果椴木楸木飾面板效果紅胡桃黑胡桃飾面板效果斑馬木鐵刀木紅玫瑰飾面板效果槐木櫸木飾面板效果直紋白楓山紋白楓飾面板效果白橡木香樟木飾面板效果水曲柳榆木飾面板效果黃花梨木楊木〔二〕木材的物理力學(xué)性質(zhì)〔1〕含水率：分為吸附水〔細(xì)胞壁內(nèi)〕和自在水〔細(xì)胞腔與細(xì)胞間隙中〕。纖維飽和點(diǎn)：吸附水飽和點(diǎn)----吸附水飽和，沒有一點(diǎn)自在水時的含水率。其值隨樹種而異。平衡含水率：木材中的含水量與周圍環(huán)境濕度平衡時的含水率。〔二〕木材的主要性質(zhì)1、木材的物理性質(zhì)木材的含水率(1)木材中的水分自在水：存在于木材細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙中的水分吸附水：吸附在細(xì)胞壁內(nèi)細(xì)纖維之間的水分

(2)木材的纖維飽和點(diǎn)木材受潮時，首先構(gòu)成吸附水，吸附水飽和后，多余的水成為自在水；木材枯燥時，首先失去自在水，然后才失去吸附水。當(dāng)吸附水處于飽和形狀而無自在水存在時，此時對應(yīng)的含水率稱為木材的纖維飽和點(diǎn)。纖維飽和點(diǎn)隨樹種而異，普通為25%~35%。木材的纖維飽和點(diǎn)是木材物理、力學(xué)性質(zhì)的轉(zhuǎn)機(jī)點(diǎn)。(3)木材的平衡含水率木材的含水率是隨著環(huán)境溫度和濕度的變化而改動的。當(dāng)木材長期處于一定溫度和濕度下，其含水率趨于一個定值，闡明木材外表的蒸氣壓與周圍空氣的壓力到達(dá)平衡，此時的含水率稱為平衡含水率。根據(jù)周圍空氣的溫度和相對濕度可求出木材的平衡含水率?！?〕濕脹干縮木材具有顯著的濕脹干縮性，這是由于細(xì)胞壁內(nèi)吸附水含量的變化引起的。木材含水量大于纖維飽和點(diǎn)時，表示木材的含水率除吸附水到達(dá)飽和外，還有一定數(shù)量的自在水。此時，木材如遭到枯燥或受潮，只是自在水改動，故不會引起濕脹干縮。當(dāng)木材的含水量小于纖維飽和點(diǎn)時，隨著含水率的增大，木材體積產(chǎn)生膨脹，隨著含水率的減小，木材體積收縮?！玖粢狻坷w維飽和點(diǎn)是木材發(fā)生濕脹干縮變形的轉(zhuǎn)機(jī)點(diǎn)。2.力學(xué)性質(zhì)〔1〕方向性：順紋----與木材纖維方向平行。橫紋----與木材纖維方向垂直。

(a)順紋剪切；(b)橫紋剪切；(c)橫紋切斷抗壓抗拉抗彎抗剪順紋橫紋順紋橫紋順紋橫紋11/10~1/32~31/3~1/201.5~21/7~1/3?~1實際上：順紋抗拉最大→抗彎強(qiáng)度→順紋抗壓強(qiáng)度。順紋抗剪切比橫紋小。木材各種強(qiáng)度間的關(guān)系vvv抗彎，撓度，是衡量資料受力后的抵抗變形才干；就是把規(guī)范試件兩端放在一同上，在試件中間施加壓力，當(dāng)試件開場變形時，即為該資料的抗彎曲才干抗拉，衡量資料接受拉力的才干；把試件放在拉伸實驗機(jī)上，拉伸機(jī)給試件施加拉力，直到該試件破斷，記錄拉力抗剪，剪切、沖擊功等，是衡量資料韌性的一個目的；規(guī)范試件放到?jīng)_擊功檢驗機(jī)器上，用重錘剪斷試件，同時機(jī)器記錄耗費(fèi)的能量，這個能量值就是抗剪切的才干〔2〕影響木材強(qiáng)度的要素：

?含水率——含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時，其強(qiáng)度隨含水率添加而降低。

?負(fù)荷時間——耐久強(qiáng)度低于短期強(qiáng)度?！查L期荷載作用下不致引起破壞的最大強(qiáng)度，普通為短期極限強(qiáng)度的50%-60%〕

?溫度——長期高溫〔40-60℃〕環(huán)境中引起緩慢碳化使強(qiáng)度降低。溫度超越100℃，木材分解編織，強(qiáng)度急劇下降。

?缺陷(疵病)——會導(dǎo)致木材強(qiáng)度的降低。〔三〕木材在建筑工程中的運(yùn)用1、木材在建筑構(gòu)造中的運(yùn)用屋架、梁柱、檀椽、門窗、施工中的暫時支護(hù)構(gòu)造及模板桁架：一種由桿件彼此在兩端用鉸鏈銜接而成的構(gòu)造。桁架由直桿組成的普通具有三角形單元的平面或空間構(gòu)造，桁架桿件主要接受軸向拉力或壓力，從而能充分利用資料的強(qiáng)度，在跨度較大時可比實腹梁節(jié)省資料，減輕自重和增大剛度。檁條：沿屋頂長度分布的程度部件，位于主椽上，支撐次要屋椽。古民宅用來挑起椽子，做成屋頂?shù)臋M木，是房子的主要構(gòu)件之一，也叫桁子或船兒〔北方方言〕。望板：平鋪在屋頂椽子上面的木板或薄磚。椽子：它是屋面基層的最底層構(gòu)件，垂直安放在檁木之上。斗栱：在立柱和橫梁交接處，從柱頂上的一層層探出成弓形的承重構(gòu)造叫拱，拱與拱之間墊的方形木塊叫斗。兩者合稱斗拱。2、木材在裝修裝飾中的運(yùn)用條木地板拼花木地板護(hù)壁板木花格旋切微薄木木裝飾線三、鋼材〔一〕鋼材的分類按化學(xué)成分（主要成分是鐵）碳素鋼低碳鋼＜0.25%含碳量越高，鋼材的硬度、強(qiáng)度越高，塑性、韌性越差中碳鋼0.25%～0.6%高碳鋼0.6%～1.3%合金鋼低合金鋼＜5%加入少量合金元素，鋼材強(qiáng)度會提高，具有彈性、韌性和良好的可焊性中合金鋼5%～10%高合金鋼大于10%按用途結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊鋼（不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼）鋼材中的有害物質(zhì)：硫、磷硫的含量越高，會提高鋼材的熱脆性；磷的含量越高，會提高鋼材的低溫冷脆性。鋼：凡是含碳量小于2.06%，含雜質(zhì)比較少的鐵碳合金稱為鋼。鐵：含碳量超越2.06%鐵碳合金，稱為生鐵?！径囗椷x擇】根據(jù)用途不同，鋼材可分為〔〕。A.構(gòu)造鋼B.工具鋼C.特殊鋼D.熱軋鋼E.冷軋鋼『正確答案』ABC『答案解析』根據(jù)用途不同，鋼材分為構(gòu)造鋼、工具鋼和特殊鋼〔不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼〕。DE屬于制造方法的分類，不屬于用途的分類。參見教材P44。【單項選擇題】建筑用的碳素鋼，含碳量越高，鋼材的〔〕。A.彈性越大、韌性越好B.硬度越大、強(qiáng)度越高C.韌性越好、塑性越差D.可焊性越好、塑性越差『正確答案』B『答案解析』鋼含碳量越高，鋼材的硬度、強(qiáng)度越高，塑性、韌性越差。參見教材P44?！捕充摬牡募夹g(shù)性能1.抗拉性能---最重要、最常用的性能2.沖擊韌性3.疲勞強(qiáng)度4.硬度5.冷彎性能6.鋼材的冷加工強(qiáng)化與時效反響7.焊接性能σ鋼材拉伸過程的σ-ε圖OB—彈性階段BC—屈服階段CD—強(qiáng)化階段DE—頸縮階段ε0A0BCB0DCEDFEC上上屈服點(diǎn)C下下屈服點(diǎn)〔1〕抗拉性能σε鋼材拉伸彈性階段表示圖σp—比例極限，MPa。0AB0彈性階段σpσBσB—彈性極限，MPa。注：由于A、B兩點(diǎn)相距較近，普通以為σp=σB。特征：1.鋼材產(chǎn)生彈性變形；2.應(yīng)力與應(yīng)變成正比；彈性模量E的用途：計算鋼材構(gòu)造變形的重要目的。低碳鋼E為2×105MPaε鋼材拉伸屈服階段表示圖BC下C上Cσ0AB0放大后C下C上C屈服階段特征：1.應(yīng)力與應(yīng)變不再成正比；2.鋼材產(chǎn)生塑性變形才干；3.鋼材在較小應(yīng)力作用下產(chǎn)生較大的變形；運(yùn)用：以下屈服點(diǎn)的應(yīng)力作為鋼材的屈服強(qiáng)度。低碳鋼為195~300MPa在正常運(yùn)用下，不允許超越屈服點(diǎn)0鋼材拉伸強(qiáng)化階段表示圖強(qiáng)化階段AB0σεC下C上CDσbσb——抗拉強(qiáng)度或強(qiáng)度極限低碳鋼為385~520MPa特征：鋼材對外力的抵抗能力重新提高直到最大在這個階段，雖然鋼材尚未破壞，但已不能滿足運(yùn)用要求，工程設(shè)計中普通以屈服點(diǎn)作為強(qiáng)度取值的規(guī)范。屈強(qiáng)比＝屈服強(qiáng)度/抗拉強(qiáng)度屈強(qiáng)比越小，平安貯藏越多，構(gòu)造越平安。鋼材拉伸頸縮階段表示圖σε0EAB0C下C上CDDE——頸縮階段特征：應(yīng)力下降，變形迅速增大。鋼材某截面急劇收縮，最終從截面最細(xì)處斷裂?第Ⅰ階段：“彈性階段〞。?第Ⅱ階段：屈服階段。力再大一點(diǎn)，有一部分回不去了。即塑性變形。這時的強(qiáng)度叫屈服強(qiáng)度。運(yùn)用中不允許超越屈服強(qiáng)度。?第Ⅲ階段：強(qiáng)化階段，強(qiáng)度到達(dá)最大值，變形很大。抗拉強(qiáng)度在構(gòu)造設(shè)計上不能運(yùn)用。屈強(qiáng)比＝屈服強(qiáng)度/抗拉強(qiáng)度屈強(qiáng)比越小，平安貯藏越多，構(gòu)造越平安。?第Ⅳ階段：頸縮階段。變形加快，應(yīng)力迅速下降，鋼材試件斷面收縮，鋼筋被拉斷。2.沖擊韌性抗沖擊荷載作用下，鋼材抵抗破壞的才干?！踩珏N擺〕3.疲勞強(qiáng)度在交變荷載作用下的抵抗才干?！踩缯奂?xì)鐵絲〕4.硬度外表抵抗變形的才干。5.冷彎性能常溫下接受彎曲變形的才干。6.冷加工強(qiáng)化和時效反響〔1〕冷加工強(qiáng)化常溫下，冷拉、冷拔、冷軋，強(qiáng)度明顯提高，塑性和韌性有所降低。〔2〕時效反響經(jīng)過冷拉的鋼筋，常溫下存放15d～20d〔自然時效〕，或者加熱到100～200℃并堅持2h～3h〔人工時效〕，強(qiáng)度進(jìn)一步提高。低強(qiáng)度鋼筋采用自然時效，較高鋼筋采用人工時效。7.焊接性能：焊縫強(qiáng)度和母材一致。含碳量高、參與硅、錳、釩，增大焊接硬脆性，降低可焊性。硫產(chǎn)生熱裂紋和熱脆性。低碳、低合金，可焊性好。6.冷加工強(qiáng)化〔1〕冷加工強(qiáng)化：指鋼材在常溫下，以超越其屈服點(diǎn)但不超越抗拉強(qiáng)度的應(yīng)力對其進(jìn)展的加工。建筑鋼材常用的冷加工方法：有冷拉、冷拔、冷軋、刻痕等。鋼材進(jìn)展冷加工的目的：1.提高鋼材的強(qiáng)度，利用塑性節(jié)約鋼材；2.對鋼材進(jìn)展調(diào)直和除銹。鋼材的時效：鋼材隨時間的延伸，其強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、沖擊韌性降低的景象稱為時效。時效的方法：分為自然時效和人工時效兩種。自然時效：是將其冷加工后，在常溫下放置15～20d；人工時效：是將冷加工后的鋼材加熱至100～200℃堅持2h-3h后。時效處置的目的：提高鋼材的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及硬度，而塑性和韌性降低?！?〕時效反響2.可焊性〔焊接性能〕可焊性：指在一定焊接工藝條件下，在焊縫及其附近過熱區(qū)能否產(chǎn)生裂痕及脆硬影響，焊接后接頭強(qiáng)度能否與母體相近的性能。影響鋼材可焊性的要素：鋼材的化學(xué)成分及含量：含碳量高、含硫量高、合金元素含量高等，均會降低可焊性。含碳量小于0.25%的非合金鋼具有良好的可焊性。提高鋼材可焊性的措施：焊接構(gòu)造應(yīng)選擇含碳量較低的氧氣轉(zhuǎn)爐或平爐的鎮(zhèn)靜鋼。采用高碳鋼及合金鋼時，為了改善焊接后的硬脆性，焊接時普通要采用焊前預(yù)熱及焊后熱處置等措施?！締雾椷x擇】為了提高鋼筋強(qiáng)度，將經(jīng)過冷拉的鋼筋加熱到100℃～200℃并堅持2～3小時的過程稱為〔〕時效處置。A.自然B.人工C.化學(xué)D.物理『正確答案』B『答案解析』經(jīng)過冷拉的鋼筋，常溫下存放15d～20d〔自然時效〕，或者加熱到100～200℃并堅持2h～3h〔人工時效〕，強(qiáng)度進(jìn)一步提高。參見教材P46、47。〔三〕建筑常用鋼材建筑工程用鋼材有：鋼構(gòu)造用鋼〔型鋼、鋼板〕鋼筋混凝土構(gòu)造用鋼。〔鋼筋、鋼絲〕二者所用的原資料：碳素鋼和低合金鋼。1、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼〔1〕鋼筋鋼筋混凝土常用：熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、熱處置鋼筋按外表分：光圓鋼筋和帶肋鋼筋。牌號由代號和屈服強(qiáng)度表示。熱軋直條光圓鋼筋：HPB235和HPB300熱軋帶肋鋼筋：HRB335、HRB400、HRB500H、R、B分別為熱軋〔Hotrolled〕、帶肋〔Ribbed〕、鋼筋〔Bars〕三個詞英文首位字母。引薦公稱尺寸：光圓：8、10、12、16、20；帶肋：6、8、10、12、16、20、25、32、40和50mm

1.鋼筋混凝土：用鋼筋。按外形分光面和外表有螺紋〔月牙紋等〕；強(qiáng)度分四級。HPB235、HPB300、HRB335、HRB400、RRB400、HRB500、HRBF335、HRBF400、HRBF500。屈服及抗拉強(qiáng)度逐級添加，塑性逐級降低?！睩表示熱軋〕2.預(yù)應(yīng)力混凝土：用鋼絲和鋼絞線。優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高、柔性好、無接頭。3.鋼構(gòu)造用鋼：型鋼、鋼板、鋼管。無縫鋼管：主要用于地質(zhì)鉆探及保送各種液體、氣體的工業(yè)管道等。焊接鋼管：用于輸水管、煤氣罐、暖氣管及構(gòu)造零件等。

有外形【單項選擇】大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件常采用〔〕作為主要受力鋼筋。A.高強(qiáng)度鋼絲或鋼絞線B.鋼絞線或螺紋鋼筋C.螺紋鋼筋或月牙紋鋼筋D.月牙紋鋼筋或高強(qiáng)度鋼絲『正確答案』A『答案解析』大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，由于受力很大，常采用高強(qiáng)度鋼絲或鋼絞線作為主要受力鋼筋。參見教材P47?！径囗椷x擇】在以下建筑工程常用鋼材中，屬于普通鋼構(gòu)造用鋼的有〔〕。A.型鋼B.鋼管C.鋼筋D.鋼絞線E.鋼板『正確答案』ABE『答案解析』C.鋼筋與D.鋼絞線屬于用于鋼筋混凝土構(gòu)造的鋼材。參見教材P48。四、氣硬性膠凝資料〔一〕建筑石膏〔含硫酸鈣的天然二水石膏〕主要性能：凝結(jié)硬化快；體積微膨脹；孔隙率大，導(dǎo)熱小，吸聲性較好，輕質(zhì)保溫材；調(diào)濕性；防火性好；耐久、耐水、抗?jié)B、抗凍性差。用途：室內(nèi)高級抹灰或粉刷、消費(fèi)石膏板?！捕呈摇惭趸}〕石灰中粉末越多，質(zhì)量越差，儲運(yùn)應(yīng)防潮。用途：室內(nèi)墻面抹灰，白灰砂漿和水泥石灰混合砂漿砌墻等?！締雾椷x擇】建筑石膏常被用于室內(nèi)高級抹灰和粉刷，其性能之一是〔〕。A.防火性好B.耐水性好C.抗凍性好D.耐久性好『正確答案』A『答案解析』建筑石膏防火性好，耐久性、耐水性、抗?jié)B性、抗凍性差。參見教材P49。五、砌墻磚1.燒結(jié)磚〔1〕普通黏土磚●尺寸：240×115×53mm，灰縫10mm；●普通黏土磚以抗壓強(qiáng)度大小為規(guī)范劃分強(qiáng)度等級，其規(guī)范等級有MU10、MU15、MU20、MU25及MU30五個等級?！窨箟簭?qiáng)度較高，保溫隔熱好，耐久性好。

〔2〕燒結(jié)多孔磚●特點(diǎn)：孔小而多，孔洞率≧15%，孔洞垂直于受壓面?！裰饕糜诹鶎右韵鲁兄夭糠??？箟簭?qiáng)度分為MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五個等級?！?〕燒結(jié)空心磚●特點(diǎn)〔與多孔磚相比〕：孔洞個數(shù)較少但洞腔較大，孔洞率≧30%，孔洞與受壓面平行，強(qiáng)度不高，多用于自承重墻。2.非燒結(jié)磚：節(jié)省黏土、減少環(huán)境污染，利用工業(yè)廢渣。〔1〕蒸壓灰砂磚：石灰、砂子為原料。〔2〕蒸壓粉煤灰磚：粉煤灰加上石灰和石膏、爐渣?！袂皟烧甙纯箟簭?qiáng)度分為MU25、MU20、MU15、MU10四個等級?！?〕爐渣磚：爐渣〔煤渣〕石灰和石膏。六、砂漿●組成：水泥〔石灰〕、砂、水●用途：常用于砌筑砌體構(gòu)造、建筑物內(nèi)外外表的抹面，大型墻板、磚石墻的勾縫以及裝飾裝修資料的粘結(jié)等?！駨?qiáng)度：抗壓強(qiáng)度的平均值并思索具有95%強(qiáng)度保證率而確定的。六個等級。七、砌塊〔人造塊材〕1.混凝土空心砌塊：資料〔普通、工業(yè)廢渣、輕骨料混凝土〕、強(qiáng)度最高M(jìn)U15。運(yùn)用范圍比較寬。2.加氣混凝土砌塊：加硅、鈣、水、發(fā)泡劑；分量輕、耐火、保溫、承重?！究偨Y(jié)】普通粘土磚燒結(jié)多孔磚蒸壓粉煤灰磚混凝土空心磚強(qiáng)度最高M(jìn)U30MU30MU25MU15強(qiáng)度最低MU10MU10MU10MU2.5【單項選擇】磚及砌塊是砌筑墻體的主要資料，假設(shè)需求抗壓強(qiáng)度到達(dá)MU25的砌筑資料，可選擇〔〕。A.加氣混凝土砌塊或混凝土空心砌塊B.混凝土空心砌塊或蒸壓灰砂磚C.燒結(jié)多孔磚或蒸壓粉煤灰磚D.燒結(jié)空心磚或混凝土空心砌塊『正確答案』C『答案解析』普通粘土磚、燒結(jié)多孔磚、蒸壓粉煤灰磚以及蒸壓灰砂磚抗壓強(qiáng)度都可以到達(dá)MU25。而混凝土砌塊最高才可達(dá)MU15。【小結(jié)】1.水泥，6個分類，共分2組2.鋼材，掌握分類及特點(diǎn)，人工時效3.建筑鋼材，掌握鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼；鋼絲及鋼絞線適用于大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件；鋼構(gòu)造用鋼包括型鋼、鋼板、鋼管。4.氣硬性膠凝資料包括建筑石膏和石灰。石膏防火性好。5.砌磚墻和建筑砌塊，留意下強(qiáng)度等級。第二節(jié)混凝土及鋼筋混凝土1.混凝土◆混凝土的優(yōu)點(diǎn)◆混凝土的種類◆組成資料及其要求◆配合比◆技術(shù)性質(zhì)2.鋼筋混凝土◆普通鋼筋混凝土◆預(yù)應(yīng)力混凝土一、混凝土混凝土是由水泥、水、砂、石子和外加劑按一定的比例配合，經(jīng)攪拌、搗實、養(yǎng)護(hù)而構(gòu)成的一種人造石。砼〔tong〕〔一〕混凝土的優(yōu)點(diǎn)1、原料來源廣且造價低；2、可塑性好；3、可調(diào)配性好；4、抗壓強(qiáng)度高；5、與鋼筋共同作用性好；6、耐久性好；7、耐火性好；8、消費(fèi)工藝簡單、能耗低；9、可澆注成整體建筑物，也可預(yù)制成各種構(gòu)件?！捕郴炷恋姆诸?、按其質(zhì)量密度分表觀密度kg/m3組成用途特重混凝土大于2500特別密實和特別重的骨料制成原子能工程的屏蔽結(jié)構(gòu)，具有防X射線和γ射線的作用重混凝土1900～2500天然砂、石骨料制成各種承重結(jié)構(gòu)，是最為常用的混凝土輕混凝土500～1900輕骨料（浮石、陶粒、膨脹珍珠巖）制成；摻入加氣劑或泡沫劑，形成多孔結(jié)構(gòu)砼承重隔熱結(jié)構(gòu)特輕混凝土500以下采用輕骨料制成保溫隔熱層2.按用途分：構(gòu)造砼、水工砼、保溫砼、耐火砼、耐酸砼、耐堿砼、防水砼、大壩砼、防輻射砼。3.按強(qiáng)度分：普通強(qiáng)度砼〔10～40N/mm2〕、高強(qiáng)砼〔≥50N/mm2〕、超強(qiáng)砼〔≥100N/mm2〕。4.按拌和料的流動性分：干硬性砼、低流動性砼、塑性砼、流態(tài)砼。5.按施工方法分：普通澆筑砼、泵送砼、放射砼、大體積砼、預(yù)填骨料砼、水下砼、預(yù)應(yīng)力砼。6.按配鋼筋情況分：素砼、鋼筋砼、勁性鋼筋砼、鋼管砼、纖維砼、預(yù)應(yīng)力鋼筋砼?！締雾椷x擇】主要用于隔熱保溫層的混凝土是〔〕。A.超強(qiáng)混凝土B.特重混凝土C.輕混凝土D.特輕混凝土『正確答案』D『答案解析』輕混凝土可用于承重隔熱構(gòu)造、特輕混凝土主要用于隔熱保溫層。參見教材P55?！締雾椷x擇】混凝土的種類有很多，主要用于原子能工程屏蔽構(gòu)造的是〔〕。A.特輕混凝土B.輕混凝土C.重混凝土D.特重混凝土『正確答案』D『答案解析』特重混凝土主要用于原子能工程的屏蔽構(gòu)造，具有防X射線和γ射線的作用。參見教材P55。〔二〕混凝土組成資料及其要求普通混凝土的根本組成資料為水泥、水、砂子、石子，另外還常參與外加劑和摻合料。在這些組成資料中，碎石起骨架作用，砂填充石子的空隙。水泥與水構(gòu)成水泥漿包裹骨料外表并填充骨料的空隙。水泥漿硬化前，光滑骨料，使混凝土拌合物具有一定的和易性；水泥漿硬化后，將骨料粘結(jié)成一個整體，使其具有一定的強(qiáng)度、耐久性等性能。1.水泥■起膠結(jié)作用，最重要的資料。■水泥種類根據(jù)工程性質(zhì)和所處環(huán)境選擇。■強(qiáng)度等級應(yīng)與混凝土強(qiáng)度等級匹配，強(qiáng)度等級過高或過低，會導(dǎo)致混凝土內(nèi)水泥用量過少或過多。2.砂和石子〔1〕砂：雜質(zhì)少、有良好的級配。〔2〕石子：良好級配和含雜質(zhì)少，強(qiáng)度為混凝土的1.5倍以上，且針、片狀石子含量不得超越1.5%。3.水不含有害雜質(zhì)、油脂和糖類。pH值小于4，硫酸鹽含量超越1%的水，都不宜運(yùn)用。4.外加劑◆改善混凝土拌和物流變性能，包括減水劑、引氣劑和泵送劑等?！粽{(diào)理混凝土凝結(jié)時間、硬化性能，包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等。◆改善混凝土耐久性，包括引氣劑、防水劑、抗凍劑和阻銹劑等。◆改善混凝土其他性能，包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、防水劑、脫模劑等。改善混凝土性能【多項選擇】以下混凝土外加劑中，可以改善混凝土耐久性的有〔〕。A.引氣劑B.早強(qiáng)劑C.抗凍劑D.防水劑E.速凝劑『正確答案』ACD『答案解析』改善混凝土耐久性，包括引氣劑、防水劑、抗凍劑和阻銹劑等。參見教材P57?！踩郴炷恋呐浜媳?.表示方法1m3混凝土中各種資料用量：水泥300kg，砂690kg，石子1200kg，水190kg；質(zhì)量比：水泥的質(zhì)量為1；水泥：砂子：石子：水的比。留意順序不變，水泥是1。2.配合比對應(yīng)三個參數(shù)〔兩水一砂〕水灰比——水與水泥用量之比；砂率——砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分比；單位用水量——1m3混凝土的用水量?！径囗椷x擇】混凝土配合比設(shè)計需求確定的資料用量比例關(guān)系包括〔〕。A.單位用砂量B.水灰比C.灰砂比D.用砂率E.單位用水量『正確答案』BDE『答案解析』混凝土配合比的設(shè)計，本質(zhì)上就是確定四種根本資料用量的三個比例關(guān)系，這三個比例關(guān)系可以用三個參數(shù)表示，即：水灰比、砂率和單位用水量。參見教材P57?！締雾椷x擇】混凝土配合比1：2.89：5.62：0.81中的1是指〔〕在混凝土中所占的分量比例。A.水泥B.砂子C.石子D.水『正確答案』A『答案解析』水泥的質(zhì)量為1。參見教材P57?！菜摹郴炷恋募夹g(shù)性質(zhì)1.混凝土拌合物的和易性易于施工，可以獲得均勻密實構(gòu)造的性質(zhì)。良好的流動性、粘聚性、保水性?！狙a(bǔ)充】流動性：產(chǎn)生流動并均勻密實的充溢模板的才干。黏聚性：使混凝土堅持整體均勻性的才干。保水性：混凝土拌合物在施工中不致發(fā)生嚴(yán)重的泌水景象。2.混凝土的強(qiáng)度28天規(guī)范養(yǎng)護(hù)測得的極限抗壓強(qiáng)度。影響要素〔主要〕：水泥石的強(qiáng)度及與骨料外表的粘結(jié)強(qiáng)度。〔1〕水泥石的強(qiáng)度：水泥強(qiáng)度等級：水泥強(qiáng)度等級越高，混凝土強(qiáng)度等級就越高；水灰比：水灰比越小，水泥石的強(qiáng)度越高?！?〕骨料的種類、規(guī)格與質(zhì)量骨料：碎石混凝土強(qiáng)度高于卵石。骨料要有良好的級配。〔3〕養(yǎng)護(hù)條件溫度越高，水泥水化速度越快；濕度適當(dāng)?！?〕齡期混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下，強(qiáng)度隨齡期添加而提高。3.混凝土的耐久性抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性、碳化、堿集料反響〔膨脹〕?！?〕抗?jié)B性指混凝土抵抗水、油等液體在壓力作用下浸透的性能?！?〕抗凍性指混凝土抵抗凍融循環(huán)破壞的才干?！?〕抗侵蝕性主要是對水泥石的侵蝕?！?〕碳化--二氧化碳與氫氧化鈣反響消費(fèi)碳酸鈣和水。對混凝土的影響：①堿度降低，使鋼筋銹蝕--最大的危害；②產(chǎn)生收縮，外表微裂，使抗拉、抗折強(qiáng)度降低--缺陷；③減少孔隙，防止有害介質(zhì)侵入，使抗壓強(qiáng)度有所提高--優(yōu)點(diǎn)。〔5〕堿集料反響----水泥中的堿與骨料中含有堿活性礦物在潮濕環(huán)境中起化學(xué)反響，體積膨脹，使混凝土出現(xiàn)膨脹開裂破壞。4.混凝土的變形化學(xué)收縮、干縮濕脹、溫度變形、碳化收縮、彈塑性變形及徐變?！径囗椷x擇】混凝土的碳化是指空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用，生成碳酸鈣和水的過程。碳化對混凝土的影響有〔〕。A.使混凝土產(chǎn)生膨脹，從而提高混凝土的抗折強(qiáng)度B.使混凝土產(chǎn)生收縮，從而降低混凝土的抗拉、抗壓強(qiáng)度C.產(chǎn)生的碳酸鈣可增大水泥石的孔隙，易使有害介質(zhì)侵入D.降低混凝土的堿度，從而降低對鋼筋的維護(hù)才干E.減少水泥石的孔隙，可使混凝土的抗壓強(qiáng)度有所提高『正確答案』DE『答案解析』碳化的結(jié)果是混凝土中的氫氧化鈣變成碳酸鈣，呵斥：〔1〕堿度降低，使鋼筋銹蝕--最大的危害；〔2〕產(chǎn)生收縮，外表微裂，使抗拉、抗折強(qiáng)度降低--缺陷；〔3〕減少孔隙，防止有害介質(zhì)侵入，使抗壓強(qiáng)度有所提高--優(yōu)點(diǎn)。參見教材P60。二、鋼筋混凝土

1.普通鋼筋混凝土鋼筋和混凝土共同任務(wù)的緣由：〔1〕良好的粘結(jié)力共同任務(wù)；〔2〕二者溫度線膨脹系數(shù)的數(shù)值很接近；〔3〕充分發(fā)揚(yáng)兩種資料的特性。預(yù)應(yīng)力混凝土原理為了防止鋼筋混凝土構(gòu)造的裂痕過早出現(xiàn)，充分利用高強(qiáng)度鋼筋及高強(qiáng)度混凝土，可以設(shè)法在構(gòu)造構(gòu)件接受運(yùn)用荷載前，預(yù)先對受拉區(qū)的混凝土施加壓力