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1、,,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,*,,*,,,,,,,,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,*,,*,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,*,,*,,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,建筑工程材料,本章主要介紹建筑工程材料的根本性質(zhì)、砌筑材料、氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、建筑鋼材、木材和建筑功能材料。,本章提要,本 章 內(nèi) 容,1,,建筑工程材料

2、,,2,,砌筑材料,,3,,氣硬性膠凝材料,,4,水泥,,5,,混凝土,,6,,建筑砂漿,,7,,建筑鋼材,,8,,木材,,9,,建筑功能材料,1,建筑工程材料,建筑工程材料是建筑結(jié)構(gòu)物中使用的各種材料及制品，它是一切建筑工程的物質(zhì)根底。,,建筑工程材料有不同的分類方法。按功能與用途分類，可以分為結(jié)構(gòu)材料、防水材料、保溫材料、吸聲材料、裝飾材料、地面材料、屋面材料等。按化學成分分類時，可將建筑材料分為無機材料、有機材料和復合材料，如圖1.1所示。,1.1,建筑工程材料的分類,,圖,1.1,建筑工程材料按化學成分分類,2,砌筑材料,粘土磚是由粘土制成磚坯，經(jīng)過枯燥，然后入窯燒至900～1000

3、℃而成。,,粘土磚的標準尺寸為240mm×115mm×53mm。粘土磚的主要強度指標是它的抗壓強度。粘土磚的強度等級有MU30、MU25、MU20、MU15和MU10。MU表示砌體中的塊體，后面的數(shù)值表示粘土磚的強度大小，單位為MPa。,2.1,燒結(jié)磚,,2.1.1,粘土磚,(1),蒸壓灰砂磚,,,,蒸壓灰砂磚,是以石灰和砂為主要原料，經(jīng)坯料制備、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護而成的實心磚，簡稱,灰砂磚,。,,蒸壓灰砂磚的強度等級有,MU25,、,MU20,、,MU15,和,MU10,。,,2.1.2,其他磚,(2),蒸壓粉煤灰磚,,,,蒸壓粉煤灰磚,是以粉煤灰、石灰為主要原料，摻加適量石膏和集料，

4、經(jīng)坯料制備、壓制成型、高壓蒸汽養(yǎng)護而成的實心磚，簡稱,粉煤灰磚,?；疑按u和粉煤灰磚的規(guī)格尺寸與普通燒結(jié)磚相同。,,蒸壓粉煤灰磚的強度等級有,MU25,、,MU20,、,MU15,和,MU10,。,(3),硅酸鹽砌塊,,,硅酸鹽砌塊,是以爐渣為骨料，以粉煤灰、碎石灰、磷石膏等工業(yè)廢料為膠結(jié)料，加水攪拌、振動成型、蒸養(yǎng)而成。這種砌塊不能用于防潮層以下的部位，一般情況下只作填充物使用。,,硅酸鹽砌塊的強度等級有,MU20,、,MU15,、,MU10,、,MU7.5,和,MU5,。,石材包括由天然石材中開采所得的毛石及經(jīng)加工制成板狀、塊狀或特定形狀的石材。建筑工程常用天然石材有以下幾種：,,(1

5、)石灰?guī)r,,石灰?guī)r主要成分為碳酸鈣或白云石。容重為960～2500kg/m3，抗壓強度為220～1400kg/cm2，耐用年限為20～40年。質(zhì)地較硬，易于琢磨，多用于建筑物的根底、墻身、臺階等處，石灰?guī)r還是制造水泥的主要材料。,2.2,石材,(2)砂巖,,砂巖主要成分為二氧化硅和石英顆粒等。容重為220～2500kg/m3，抗壓強度為480～1400kg/cm2，耐用年限為20～180年，其品質(zhì)好壞隨粘結(jié)物質(zhì)的種類而異，多用于根底、墻身、臺階、紀念碑及其他裝飾處。,(3),大理石,,,大理石由石灰?guī)r或白云巖變質(zhì)而成。容重為,2600,～,2700kg/m,3,，抗壓強度為,700

6、,～,1200kg/cm,2,，耐用年限為,40,～,100,年。顏色多樣，紋理美麗、自然，易于雕琢磨光，建筑上主要用于建筑裝飾工程。,(4),花崗巖,,,花崗巖是巖漿巖中分布最廣的一種巖石。其主要造巖礦物有石英、長石、云母和少量暗色礦物。,,花崗巖堅硬致密，抗壓強度高，在,120,～,250MPa,之間，表觀密度在,2600,～,2700kg/m,3,之間。耐磨性好，耐久性高，使用年限可達數(shù)十年至數(shù)百年。,3,氣硬性膠凝材料,將建筑上但凡經(jīng)過一系列物理、化學作用，把能夠?qū)⑸畈牧匣驂K狀材料粘結(jié)成整體的材料稱為膠凝材料。,,按化學成分分，膠凝材料有有機膠凝材料和無機膠凝材料。有機膠凝材料如

7、各種瀝青、樹脂、橡膠等。無機膠凝材料按硬化條件分為氣硬性膠凝材料和水硬性膠凝材料。,生產(chǎn)石灰所用的原料主要是含碳酸鈣為主的天然巖石，常用的是石灰石和白堊等。石灰一般是天然巖石在立窯中進行煅燒而成。煅燒后生成生石灰，其主要成分為氧化鈣〔CaO〕。,3.1,石灰,3.1.1,石灰的生成,〔1〕石灰的熟化,,石灰的熟化，又稱消解。它是生石灰〔CaO〕與水作用生成熟石灰〔Ca(OH)2〕的過程。在熟化過程中，放出大量的熱，體積迅速增加1～2.5倍。建筑工程中常用經(jīng)熟化后的熟石灰，如石灰膏等。,3.1.2,石灰的熟化和硬化,〔2〕石灰的硬化,,石灰的硬化包括枯燥硬化和碳化硬化。,,①枯燥硬化　　

8、枯燥硬化是石灰漿體在枯燥過程中，毛細孔隙失水。由于水的外表張力的作用，毛細孔隙中的水面呈彎月面，從而產(chǎn)生毛細管壓力，使得Ca(OH)2顆粒間的接觸緊密，產(chǎn)生一定的強度。,,②碳化硬化　　碳化硬化是Ca(OH)2與空氣中的CO2化合生成CaCO3晶體稱為碳化。生成的CaCO3具有相當高的強度。,(1)石灰的性質(zhì),,①保水性、可塑性好 　 石灰熟化生成的Ca(OH)2顆粒極其細小，比外表積〔材料的總外表積與其質(zhì)量的比值〕很大，使得氫氧化鈣顆粒外表吸附有一層較厚水膜，即石灰的保水性好。,,②凝結(jié)硬化慢、強度低　 石灰的凝結(jié)硬化很慢，且硬化后的強度很低。如石灰砂漿28d抗壓強度只有0.2～0.5M

9、Pa。,3.1.3,石灰的性質(zhì)和應用,③耐水性差　　潮濕環(huán)境中石灰漿體不會產(chǎn)生凝結(jié)硬化。硬化后的石灰漿體的主要成分為Ca(OH)2和少量的CaCO3。,,④枯燥收縮大　　Ca(OH)2顆粒吸附的大量水分在凝結(jié)硬化過程中不斷蒸發(fā)，并產(chǎn)生很大的毛細管壓力，使石灰漿體產(chǎn)生很大的收縮而開裂，因此石灰除做粉刷墻面外一般不宜單獨使用。,(2)石灰的應用,,①利用熟化石灰制成石灰砂漿或水泥石灰混合砂漿，用于抹灰和砌筑。,,②利用石灰與石英砂、粉煤灰、礦渣等為主要原料，生產(chǎn)人造石材。,,③熟化后的石灰與粘土拌和成灰土或石灰土。假設再加砂或石屑、爐渣等形成三合土。廣泛用于建筑工程的根底和道路的墊層或基層

10、。,④磨細生石灰、纖維狀填料〔如玻璃纖維〕或輕質(zhì)骨料加水攪拌成型為坯體，然后再通入CO2進行人工碳化〔12～24h〕而成的一種輕質(zhì)板材，作為非承重的內(nèi)隔墻板以及天花板等。,生產(chǎn)石膏的原料主要是含CaSO4的天然石膏〔又稱生石膏〕或含CaSO4的化工副產(chǎn)品和廢渣等。其化學式為CaSO4·2H2O，也稱二水石膏。石膏的生產(chǎn)過程主要是破碎、加熱與磨細。,3.2,石膏,3.2.1,石膏的生成,,石膏是以,CaSO,4,為主要成分的常用氣硬性膠凝材料。,(1)建筑石膏,,將天然CaSO4·2H2O在石膏炒鍋或沸騰爐內(nèi)燃燒且溫度控制在107～170℃范圍時，CaSO4·2H2O脫水為細小晶體的β型C

11、aSO4·1/2H2O〔又稱熟石膏〕，再經(jīng)磨細制得。,,(2)模型石膏,,模型石膏的主要成分也是β型CaSO4·1/2H2O，但雜質(zhì)少、色白。主要用于陶瓷的制坯工藝的成型和裝飾浮雕等。,3.2.2,石膏的主要品種,(3)高強度石膏,,將CaSO4·2H2O在密閉的壓蒸釜內(nèi)蒸煉脫水成為半水石膏，又稱α型半水石膏，再經(jīng)磨細制得。與β型半水石膏相比，α型半水石膏的晶體粗大且密實，到達一定稠度所需的用水量小，且只有建筑石膏的一半。因此這種石膏硬化后結(jié)構(gòu)密實、強度較高，硬化7d時的強度可達15～40MPa。,,高強度石膏主要用于要求較高的抹灰工程、裝飾制品和石膏板。另外摻入防水劑還可制成高強度防水石

12、膏和無收縮的粘結(jié)劑等。,(4),粉刷石膏,,,,粉刷石膏,是天然,CaSO,4,·2H,2,O,或廢石膏經(jīng)適當加工工藝所得到的粉狀生成物。當配適量的緩凝劑、保水劑等化學外加劑后制成抹灰用膠結(jié)料。,(1)建筑石膏的水化,,建筑石膏(CaSO4·1/2H2O)加水拌和后，與水發(fā)生水化反響首先溶解于水，然后發(fā)生反響，生成CaSO4·2H2O,即建筑石膏的水化。,,(2)建筑石膏的凝結(jié)和硬化,,當水化繼續(xù)進行后，CaSO4·2H2O膠體微粒的數(shù)量不斷增多，它比原來的CaSO4·1/2H2O顆粒細得多，可吸附更多的水分。漿體中的水分因水化和蒸發(fā)而逐漸減少，漿體的稠度逐漸增加，顆粒之間摩擦力和

13、粘結(jié)力逐漸增大，漿體的可塑性減少，形成石膏的凝結(jié)。,3.2.3,建筑石膏的水化、凝結(jié)和硬化,(1),凝結(jié)硬化時間短,,(2),凝結(jié)硬化時體積微膨脹,,(3),孔隙率大、體積密度小,,(4),保溫性和吸聲性好,,(5),強度較低,,(6),具有一定的調(diào)濕性,,(7),防火性好，但耐火性差,,(8),耐水性、抗?jié)B性、抗凍性差,,3.2.4,建筑石膏的性質(zhì),(1)作室內(nèi)抹灰和粉刷材料用。,,(2)制作石膏板。,,石膏板具有輕質(zhì)、隔熱保溫、吸聲、防火、尺寸穩(wěn)定及施工方便等性能，在建筑中得到廣泛的應用，是一種很有開展前途的新型建筑材料。,,建筑石膏在存儲中應注意防雨、防潮，存儲期一般不宜超過

14、三個月。,3.2.5,建筑石膏的應用,水玻璃〔俗稱泡花堿〕是一種水溶性硅酸鹽，其化學式為R2O·nSiO2。其中R2O是堿金屬氧化物，n為SiO2與R2O摩爾數(shù)的比值，稱為水玻璃的模數(shù)。,,建筑上常用的水玻璃是硅酸鈉Na2O·nSiO2的水溶液和硅酸鉀K2O·nSiO2的水溶液，顏色呈青灰色或淡黃色。 ,3.3,水玻璃,3.3.1,水玻璃的化學成分和生成,,水玻璃是一種氣硬性膠凝材料，在建筑工程中常用來配制水玻璃砂漿及水玻璃混凝土等。,,生產(chǎn)水玻璃常采用碳酸鹽法，即將石英砂和碳酸鈉磨細拌勻，在,1300,～,1400℃,溫度下熔化生成固體水玻璃，然后在水中加熱溶解而成液體水玻璃。有時也可

15、用碳酸鉀代替碳酸鈉，制成碳酸鉀水玻璃。,水玻璃是氣硬性膠凝材料，在空氣中它能與二氧化碳反響，生成無定形的二氧化硅凝膠〔又稱硅酸凝膠〕，凝膠脫水轉(zhuǎn)變成二氧化硅而硬化〔又稱自然硬化〕。因空氣中的二氧化碳含量很少，自然凝結(jié)硬化緩慢，因此，水玻璃在使用過程中常參加促硬劑，加快其凝結(jié)硬化速度。常用的促硬劑有氟硅酸鈉〔Na2SiF6〕等。,3.3.2,水玻璃的凝結(jié)硬化,(1),粘結(jié)力強、強度較高,,(2),耐酸性、耐熱性好,,(3),耐堿性、耐水性差,3.3.3,水玻璃的性質(zhì),(1)作材料外表處理用，提高材料抗風化能力。,,(2)加固地基。,,(3)配制速凝防水劑。,,(4)修補磚墻裂縫。,

16、3.3.4,水玻璃的應用,4,水泥,水泥加水拌和后，經(jīng)過物理、化學反響過程能由可塑性漿體變?yōu)閳杂驳氖癄铙w，它不僅能在空氣中硬化，而且在水中能更好地硬化，保持并繼續(xù)增長其強度，所以，水泥屬于水硬性膠凝材料。水泥是配制各種混凝土、鋼筋混凝土和預應力混凝土建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的最根本的組成材料之一。,,建筑工程中通常應用的水泥有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥六種。,我國現(xiàn)行國家標準?硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥?〔GB175—1999〕規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料、0～5%石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥〔即

17、國外通稱的波特蘭水泥〕。,,硅酸鹽水泥分兩種類型：不摻混合材料的稱為Ⅰ 型硅酸鹽水泥，代號P·Ⅰ；在硅酸鹽水泥熟料粉磨時摻加不超過質(zhì)量5%石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱為Ⅱ 型硅酸鹽水泥，代號P·Ⅱ。,4.1,硅酸鹽水泥,生產(chǎn)硅酸鹽水泥的原料主要是石灰質(zhì)原料和粘土質(zhì)原料。石灰質(zhì)原料可采用石灰石、白堊、石灰質(zhì)凝灰?guī)r等，提供氧化鈣。粘土質(zhì)原料可采用粘土、頁巖等，主要提供氧化硅、氧化鋁及少量的氧化鐵。有時還需配入輔助原料，如鐵礦石等。,,將幾種原材料按照適當?shù)谋壤旌虾笤谀C中磨細，制成生料，然后將生料入窯進行煅燒。煅燒后獲得黑色的球狀物即為,熟料,。 ,4.1.1,硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝過程

18、,熟料與少量石膏混合磨細即成水泥。通過高溫煅燒后，氧化鈣與氧化硅、氧化鋁、氧化鐵相結(jié)合，形成新的化合物，叫做水泥熟料礦物。所以，水泥生產(chǎn)工藝過程可概括為“兩磨一燒〞。,〔1〕硅酸三鈣3CaO·SiO2，簡式為C3S，其質(zhì)量百分數(shù)通常在50%左右，是硅酸鹽水泥中最主要的礦物成分。,,〔2〕硅酸二鈣2CaO·SiO2，簡式為C2S，質(zhì)量百分數(shù)為10%～40%。,,〔3〕鋁酸三鈣3CaO·Al2O3，簡式為C3A，質(zhì)量百分數(shù)通常在15%以下。,,〔4〕鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3，簡式為C4AF，質(zhì)量百分數(shù)為5%～15%。,4.1.2,硅酸鹽水泥熟料組成,硅酸鹽水泥主要礦物成分本

19、身具有獨立的性能，水泥的特性主要決定于這些礦物成分的性質(zhì)。,4.1.3,硅酸鹽水泥主要礦物特性,水泥加水拌和后成為可塑的水泥漿，由于水泥的水化作用，水泥漿逐漸變稠失去流動性和可塑性而未具有強度的過程，稱為水泥的凝結(jié)。隨后產(chǎn)生強度逐漸開展成為堅硬的人造石的過程，稱為水泥的硬化。,,硅酸鹽水泥顆粒與水接觸，水泥熟料礦物立即與水發(fā)生水化反響，生成水化產(chǎn)物并放出一定熱量。影響水泥凝結(jié)硬化的因素很多，例如，水灰比、石膏含量、溫度與濕度、齡期，以及水泥礦物成分的含量、水泥顆粒細度等。,4.1.4,硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化,〔1〕技術性能,,我國現(xiàn)行國家標準?硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥?〔GB175—19

20、99〕規(guī)定，硅酸鹽水泥的技術性能包括化學性質(zhì)和物理力學性質(zhì)兩大方面。一方面硅酸鹽水泥的化學性質(zhì)是為保證水泥的使用質(zhì)量，控制水泥中有害化學成分的含量。另一方面硅酸鹽水泥的物理力學性質(zhì)是指水泥的細度、水泥凈漿標準稠度、凝結(jié)時間、體積安定性等。,4.1.5,硅酸鹽水泥的技術性能和技術標準,水泥的強度除了與水泥本身的性質(zhì)(如熟料的礦物組成、細度等)有關外，還與水灰比、試件制作方法、養(yǎng)護條件和時間等有關。,,我國現(xiàn)行國家標準?水泥膠砂強度檢驗方法?〔GB/T17671—1999〕〔ISO法〕規(guī)定，以1∶3的水泥和標準砂(標準砂滿足級配要求)，采用0.5的水灰比，用標準制作方法制成40mm×40mm×1

21、60mm的棱柱標準試件。,,我國現(xiàn)行國家標準?硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥?〔GB175—1999〕按照規(guī)定齡期的抗壓強度和抗折強度來劃分水泥強度等級。,,硅酸鹽水泥的強度等級有42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R六個〔帶R為早強型〕。,〔2〕技術標準,,我國現(xiàn)行國家標準?硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥?〔GB175—1999〕。,我國現(xiàn)行國家標準?硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥?〔GB175—1999〕規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料、6%～15%混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥，簡稱普通水泥，代號P·O。,,摻活性混合材料時，最大摻加量不得大于1

22、5%，其中允許用不超過水泥質(zhì)量5%的窯灰或不得超過水泥質(zhì)量10%的非活性混合材料來代替。摻加非活性混合材料時，最大摻加量不得超過水泥質(zhì)量的10%。,4.2,普通,硅酸鹽水泥,普通水泥由于摻加混合材料的數(shù)量較少，性質(zhì)與不摻加混合材料的硅酸鹽水泥相近。因摻加混合材料，普通水泥按照我國現(xiàn)行國家標準,GB175—1999,規(guī)定，分為,32.5,、,32.5R,、,42.5,、,42.5R,、,52.5,和,52.5R,六個,等級。,有時為了改善硅酸鹽水泥的某些性能，到達增加產(chǎn)量、降低本錢的目的，在硅酸鹽水泥熟料中摻加適量的各種混合材料與石膏共同磨細的水硬性膠凝材料，稱為摻混合材料水泥。,,在水泥生產(chǎn)

23、時，為改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥強度等級以及節(jié)約能耗、降低本錢，而加到水泥中的人工和天然的礦物質(zhì)材料，稱為水泥混合材料。,,水泥混合材料通常分為活性混合材料和非活性混合材料兩大類。,4.3,摻混合材料的水泥,〔1〕活性混合材料,,混合材料的成分能與水泥中的礦物成分起化學反響，生成水硬性凝膠，并且改善原水泥的性質(zhì)。常用的活性混合材料有：,,①粒化高爐礦渣,,②火山灰質(zhì)混合材料,,③粉煤灰,(2)非活性混合材料,,非活性混合材料不具有或只具有微弱的化學活性，在水泥水化過程中，它根本上不參加化學反響，僅起提高產(chǎn)量、降低強度等級、降低水化熱和改善新拌混凝土工作性等作用。因此，這類混合材料稱為填充

24、性混合材料。,我國現(xiàn)行國家標準?礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥?(GB1344—1999)規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料和?；郀t礦渣和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為礦渣硅酸鹽水泥，簡稱礦渣水泥，代號P·S。水泥中?；郀t礦渣摻加量按質(zhì)量百分數(shù)計為20％～70％。,4.4,礦渣硅酸鹽水泥,我國現(xiàn)行國家標準?礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥?(GB1344—1999)規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料、火山灰質(zhì)混合材料和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，簡稱火山灰水泥，代號為P·P。水泥中火山灰質(zhì)混合材料摻加量按質(zhì)量百分數(shù)計為20％～50

25、％。,4.5,火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥,我國現(xiàn)行國家標準?礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥?(GB1344—1999)規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為粉煤灰硅酸鹽水泥，簡稱粉煤灰水泥，代號P·F。水泥中粉煤灰摻加量按質(zhì)量百分數(shù)計為20％～40％。,4.6,粉煤灰硅酸鹽水泥,我國現(xiàn)行國家標準?礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥?(GB1344—1999)對礦渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥的技術性能要求見表5.7。這三種水泥的強度分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5和52.5R等六個等級。礦渣水泥、火山灰

26、水泥及粉煤灰水泥的強度指標列于表5.8中。,我國現(xiàn)行國家標準?復合硅酸鹽水泥?(GB12958—1999)規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為復合硅酸鹽水泥，簡稱復合水泥，代號P·C。水泥中混合材料摻加量按質(zhì)量百分數(shù)計應大于15%,但不超過50%。,,我國現(xiàn)行國家標準?復合硅酸鹽水泥?(GB12958—1999)規(guī)定，復合水泥的強度分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5和52.5R六個等級。,4.7,復合硅酸鹽水泥,復合水泥中含有兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料，因此，復合水泥的特性與其摻加混合材料的種類、摻加量及相

27、比照例有密切關系?？傮w上復合水泥的特性與礦渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥有不同程度的相似之處。,,我國現(xiàn)行國家標準?復合硅酸鹽水泥?(GB12958—1999)對復合水泥的技術性能要求見表5.9，強度指標列于表5.10中。,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、粉煤灰硅酸鹽水泥等五種水泥是目前土建工程中應用最廣的品種。由于各種水泥中的混合材料性質(zhì)的差異，各種摻混合材料水泥與不摻混合材料水泥都具有其特點，所以，在實際工程中應適當、慎重選用。,,五種水泥的主要特性以及使用范圍,列于表,中,。,5.4.8,常用水泥的主要特性與用途,,以礬土和石灰石作為原料，經(jīng)高溫煅燒

28、得到鋁酸鈣為主要成分的熟料，經(jīng)磨細而成的水硬性膠凝材料，屬于鋁酸鹽系列水泥。鋁酸鹽水泥的主要礦物成分為鋁酸一鈣,CaO·Al2O3(,代號,CA),和鋁酸二鈣,CaO·2Al2O3(,代號,CA2),。,,高鋁水泥具有快硬早強，后期強度增長不顯著，水化熱大，抗硫酸鹽能力強、抗堿性差，耐熱性好等特點。高鋁水泥的快硬早強性主要用于緊急軍事工程、搶修工程等。,,4.9,其他品種水泥,4.9.1,鋁酸鹽水泥,將鋁質(zhì)原料〔如礬土〕、石灰質(zhì)原料〔如石灰石〕和石膏適當配合，煅燒成以無水硫鋁酸鈣礦物為主要成分的熟料，摻加適量石膏共同磨細而成的水硬性膠凝材料，稱為硫鋁酸鹽水泥。,,硫鋁酸鹽水泥主要用于搶修

29、工程、冬季施工工程、地下工程、配制膨脹水泥和自應力水泥。又因水泥液相堿度小，可用于制玻璃纖維砂漿，同時適用于堵漏工程和預制件拼裝接頭等。,4.9.2,硫鋁酸鹽水泥,以鋁質(zhì)原料、石灰質(zhì)原料、螢石〔或再加石膏〕經(jīng)適當配合，煅燒成以氟鋁酸鈣起主導作用的熟料，再與石膏一起磨細而成。我國的雙快〔快凝快硬〕水泥屬于這一類型。,,氟鋁酸鹽水泥熟料的礦物組成主要是C3S和早強礦物C11A7·CaF2，此外還有局部C2S和少量的C4AF、CaS、游離石灰和游離石膏。,4.9.3,氟鋁酸鹽水泥,氟鋁酸鹽水泥的最大特點是具有小時強度，,5,～,20min,即可硬化，,2,～,3h,后抗壓強度就可達,20MPa,

30、，,4h,混凝土強度可達,15MPa,以上。因此，氟鋁酸鹽水泥適用于煤礦井下的錨噴支護，特別適用于搶修和快速施工，適用于雨天快速施工、堵漏和水中工程，也可用于制作鋼筋混凝土預制件等。另外，氟鋁酸鹽水泥還具有良好的抗化學侵蝕性能。,膨脹水泥是對應于空氣中產(chǎn)生收縮的一般水泥而言。膨脹水泥拌水硬化后，體積不但不收縮，反而有所膨脹。當用膨脹水泥配制混凝土時，硬化過程產(chǎn)生一定數(shù)值的膨脹，可克服或改善普通混凝土所產(chǎn)生的缺點。,,膨脹水泥由強度組分和膨脹組分組成。適合制造膨脹水泥的,方法有三種：,一是,在水泥中摻入一定量的適當溫度下燒制得到的氧化鈣，氧化鈣水化時產(chǎn)生體積膨脹；,二是,在水泥中摻入一定量的適

31、當溫度下燒制得到的氧化鎂，氧化鎂水化時產(chǎn)生體積膨脹；,三是,在水泥石中形成鈣礬石，產(chǎn)生體積膨脹。,4.9.4,膨脹水泥,,膨脹水泥的用途有兩種：,第一種是,配制收縮補償混凝土，用于要求防止混凝土收縮裂縫以及防止混凝土構(gòu)件最初尺寸變化的場合，主要用于制造混凝土構(gòu)件、堵漏工程、修補工程、大型機械基座固定等；,第二種是,配制自應力混凝土，這種混凝土所用的膨脹水泥通常膨脹值大，硬化后的混凝土有較大的自應力，即由化學應力而獲得預加的壓應力，主要用于制造需要低預應力值的構(gòu)件，如墻板、樓板和屋面板等。,5,混凝土,混凝土是用膠凝材料將粗細骨料〔集料〕聚集在一起形成堅硬整體，并具有一定強度和其他性能的復合

32、材料。,,混凝土材料具有以下特點：原材料豐富，能就地取材，生產(chǎn)本錢低；耐久性好，適用性強，無論水下、海洋以及炎熱、寒冷的環(huán)境均可適用；具有良好的可塑性，且性能可以人為調(diào)節(jié)；維修工作量小，折舊費用低；作為基材組合或復合其他材料的能力強；有利于有效地利用工業(yè)廢渣。,,水泥混凝土,是以水泥為結(jié)合料，將礦質(zhì)材料膠結(jié)成為具有一定力學性質(zhì)的一種復合材料的總稱。,,,普通水泥混凝土,是以水泥為結(jié)合料，用普通砂石為集料并以水為原材料，按專門設計的配合比經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護而得到的復合材料。,水泥混凝土在尚未凝結(jié)硬化以前，稱為新拌混凝土或稱混凝土拌合物。新拌混凝土具有良好的工藝性能，稱之為工作性或和易性。新拌

33、混凝土工作性是一項綜合的工藝性能，通常認為工作性是指新拌混凝土從拌和到最后能均勻、密實成型的難易程度的性能，包括流動性、可搗實性、粘聚性〔或穩(wěn)定性〕三方面含義。,5.1.1,新拌水泥混凝土的工作性,5.1,普通水泥混凝土的技術性能,〔1〕流動性,,流動性是指新拌混凝土在自重及施工振搗的作用下，能產(chǎn)生流動，并均勻密實地填滿模板包圍鋼筋的能力。,,〔2〕可搗實性,,可搗實性是指新拌混凝土易于振搗密實，并排除所有被夾帶的空氣的性能。新拌混凝土的可搗實性能好，所制成的混凝土內(nèi)部質(zhì)地均勻密致，強度與耐久性均能保證。,〔3〕粘聚性,,粘聚性是指新拌混凝土在施工振搗時，能夠保持自身的穩(wěn)定、團聚、

34、勻質(zhì)而不離析、不泌水的性質(zhì)。,,〔4〕新拌混凝土工作性的測定,,新拌混凝土工作性的測定是先測定混凝土拌合物的流動性，輔以其他方法或經(jīng)驗，結(jié)合直觀觀察來評定混凝土的工作性。我國通常采用坍落度試驗和維勃稠度試驗來測定新拌和混凝土的流動性。,〔5〕影響工作性的主要因素,,①水泥漿的數(shù)量和水灰比,,②水泥漿的稠度,,③砂率,,④水泥的品種和集料的性質(zhì),,⑤外加劑,,⑥溫度、攪拌時間,〔1〕強度,,①混凝土抗壓強度,,混凝土立方體抗壓強度是按照標準的制作方法制成邊長為150mm的立方體試件，在標準養(yǎng)護條件下，養(yǎng)護至28d齡期，按照標準方法測定的抗壓強度值稱為混凝土立方體抗壓強度。,,混凝土

35、立方體抗壓強度標準值是指按照標準方法制作養(yǎng)護的邊長為150mm的立方體試件，在28d齡期，用標準試驗方法測得的具有95％保證率的立方體抗壓強度。,5.1.2,硬化后混凝土的力學性能,②混凝土強度等級,,混凝土強度等級就是根據(jù)立方體抗壓強度標準值來確定。強度等級的表示方法是用符號C和立方體抗壓強度標準值表示。例如，“C40〞表示混凝土立方體抗壓強度標準值為40MPa。,,我國現(xiàn)行國家標準?混凝土結(jié)構(gòu)設計標準?〔GB50010—2002〕規(guī)定，普通混凝土按立方體抗壓強度標準值劃分為C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80十四個

36、強度等級。,③混凝土軸心抗壓強度,,確定混凝土強度等級是采用立方體試件，但實際上鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式極少是立方體，大局部是棱柱體或圓柱體。為使測得的混凝土強度接近混凝土結(jié)構(gòu)的實際受力情況，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計算中，計算軸心受壓構(gòu)件時，都是采用混凝土的軸心抗壓強度作為依據(jù)?；炷凛S心抗壓強度標準值可以通過與混凝土立方體抗壓強度標準值換算得到。,④混凝土劈裂抗拉強度,,混凝土在直接受拉時，很小的變形就會開裂，它在斷裂前沒有剩余變形，是一種脆性破壞。混凝土的抗拉強度只有抗壓強度的1/10～1/20，且隨著混凝土強度等級的提高，比值有所降低。因此，混凝土在工作時一般不依靠其抗拉強度，但抗拉強度對于混凝

37、土開裂現(xiàn)象有重要意義。在結(jié)構(gòu)設計中抗拉強度是確定混凝土抗裂度的重要指標。,〔2〕影響混凝土抗壓強度的因素,,①水泥強度等級和水灰比,,②養(yǎng)護溫度和濕度,,③齡期,,④集料,從我國目前平均的設計施工技術實際出發(fā)，將強度在45MPa以上的混凝土稱為高強混凝土，強度在30～40MPa的混凝土稱為中強混凝土，強度在25MPa以下的混凝土稱為低強混凝土。,,一般在建筑工程中采用50～80MPa的高強混凝土是比較實際的。高強混凝土在減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面、建筑物重量、擴大有效的使用空間、充分發(fā)揮鋼筋的抗拉作用、提高結(jié)構(gòu)承載能力等有著積極作用。,5.5.3.1,高強混凝土,5.5.3,幾種特種,混凝土,高

38、性能混凝土和高強度混凝土不能混為一談。混凝土的性能既包括力學性能，也包括非力學性能。高性能混凝土比高強度混凝土具有更為有利于工程長期平安使用與施工的優(yōu)異性能，未來高性能混凝土比高強度混凝土有更為廣闊的應用前景。,,高性能混凝土與普通混凝土相比在配制時有其特殊的要求：必須摻入與水泥具有相容性的高效減水劑，以降低水灰比；必須摻入一定活性的磨細摻合料，例如硅灰、磨細礦渣、優(yōu)質(zhì)粉煤灰等；選用適宜的集料，特別是粗集料。,5.5.3.2,高性能混凝土,泵送混凝土的特點有以下幾點：,,〔1〕施工效率很高,,〔2〕施工占地較小,,〔3〕施工比較方便,,〔4〕保護施工環(huán)境,5.5.3.3,泵送混凝土

39、,噴射混凝土是借助噴射機械，將速凝混凝土噴向巖石或結(jié)構(gòu)物外表，使巖石或結(jié)構(gòu)物得以加強和保護。,,噴射混凝土是由噴射水泥砂漿開展起來的，它主要用于礦山、豎井平巷、交通隧道、水工涵洞等地下構(gòu)筑物和混凝土支護或噴錨支護，地下水池、油罐、大型管道的抗?jié)B混凝土施工，各種工業(yè)爐襯的快速修補，混凝土構(gòu)筑物的澆筑與修補等。,5.5.3.4,噴射混凝土,普通硅酸鹽水泥在自然條件下硬化，具有一定的干縮性，收縮值隨水泥的品種、熟料的礦物組成、水泥細度、石膏的摻入量、水灰比的大小、養(yǎng)護條件差異、使用環(huán)境不同而變化。,,為改變普通混凝土硬化收縮的缺乏，通過改變或參加其他化學成分，改變水化的物化機理，使其在硬化中膨脹。

40、配制膨脹混凝土，一般有兩種途徑，即利用膨脹水泥或者摻加膨脹劑。,5.5.3.5,膨脹混凝土,流態(tài)混凝土，是在預拌的坍落度為,80,～,120mm,的基體混凝土中在澆筑之前摻入適量的流化劑，經(jīng)過,1,～,5min,的攪拌，使混凝土的坍落度增大至,200,～,220mm,，能像水一樣地流動，這種混凝土稱為,流態(tài)混凝土,。,,流態(tài)混凝土，一方面具有水泥用量較多、坍落度較大的大流動性混凝土的施工性能，便于泵送運輸和澆筑，另一方面又可以得到近似于坍落度,50,～,100mm,的塑性混凝土的性能，既能滿足施工要求，又改善了混凝土的質(zhì)量,流態(tài)混凝土,纖維混凝土，又稱纖維增強混凝土，是以水泥凈漿、砂漿或混凝

41、土作為基材，以非連續(xù)的短纖維或連續(xù)的長纖維作為增強材料，均勻地摻合在混凝土中而形成的一種新型增強建筑材料。,,20世紀70年代，不僅鋼纖維混凝土的研究開展很快，而且碳、玻璃、石棉等高彈纖維混凝土，尼龍、聚丙烯、植物等低彈性纖維混凝土的研制也引起了各國的關注。,纖維混凝土,粉煤灰混凝土技術已有數(shù)十年的開展歷史。隨著時代的開展以及能源危機、環(huán)境污染、礦物資源枯竭等問題的出現(xiàn)，國內(nèi)外許多專家學者紛紛致力于粉煤灰混凝土技術的研究和開發(fā)。粉煤灰混凝土是在現(xiàn)代混凝土技術新潮流中開展起來的一種經(jīng)濟的改性混凝土。粉煤灰摻入混凝土后，不僅可以取代局部水泥，而且還能改善混凝土的一系列性能。,粉煤灰混凝土,用輕粗

42、骨料、輕細骨料,(,或普通砂,),和水泥配制的混凝土，其干表觀密度不大于,1900kg,／,m,3,者，稱為輕骨料混凝土。由于輕集料種類較多，故輕骨料混凝土常以輕集料的種類來命名，如粉煤灰陶?；炷痢ね撂樟；炷痢⒏∈炷痢㈨搸r陶?；炷恋?。,輕集料混凝土,大體積混凝土，是指混凝土結(jié)構(gòu)物中實體最小尺寸大于1000mm的部位所用的混凝土。大體積混凝土結(jié)構(gòu)物，指大壩、反響堆體、高層建筑深根底底板及其他重力底座結(jié)構(gòu)物等。這些結(jié)構(gòu)物都是依靠其結(jié)構(gòu)形狀、質(zhì)量和強度來承受荷載的。,,大體積混凝土的最主要特點是，以大區(qū)段為單位進行施工，施工體積厚大。由此所帶來的問題是水泥的水化熱引起的溫度上升高，冷

43、卻時發(fā)生裂縫。為了防止裂縫的發(fā)生，必須采取切合實際的措施。,大體積混凝土,6,建筑砂漿,砂漿是建筑工程中用量大、用途廣的建筑材料。一方面它用于砌體的承重結(jié)構(gòu)；另一方面也用于建筑物內(nèi)外外表的抹灰。,,砂漿是由膠凝材料、細骨料和水等材料按適當比例配制而成。細骨料多采用天然砂，膠凝材料一般為水泥、石灰漿等。,,砂漿按用途可分為砌筑砂漿、抹灰砂漿、裝飾砂漿及特種砂漿等，也可按膠結(jié)材料的不同分為水泥砂漿、石灰砂漿、混合砂漿等。,砂漿的和易性是指新拌砂漿是否便于施工并保證質(zhì)量的綜合性質(zhì)。即砂漿是否便于施工操作，比較容易地在磚石、砌塊等外表上鋪砌成均勻、連續(xù)的薄層，且與底面緊密地粘結(jié)。砂漿的和易性可根據(jù)其

44、流動性和保水性綜合評定。,6.1,砂漿的性質(zhì),和易性,〔1〕流動性,,砂漿的流動性或稱稠度，用沉入度表示。沉入度是指以重300g頂角為30°的圓錐體，在10s內(nèi)沉入砂漿的深度。沉入度愈大，說明砂漿流動性愈高。,,影響流動性的因素有用水量，膠凝材料的種類和用量，細骨料種類、顆粒形狀、粗細程度和級配等。,〔2〕保水性,,砂漿的保水性可用分層度(mm)表示。一般在測定時將拌和好的砂漿裝入內(nèi)徑為150mm、高300mm的圓桶內(nèi)，測定其沉入度。靜止30min以后，去掉上面200mm厚的砂漿，剩余局部重新攪拌，再測沉入度。前后兩次沉入度之差的毫米數(shù)就是分層度。分層度大，說明砂漿的分層離析現(xiàn)象嚴重，

45、保水性差。,砂漿硬化后要與磚石、砌塊等粘結(jié)成整體性的砌體，它在砌體中起傳遞荷載作用，并與砌體一起經(jīng)受周圍介質(zhì)的物理化學作用，因而砂漿應具有一定的粘結(jié)強度、抗壓強度和耐久性。,,,砂漿的強度等級,是以邊長為,70.7mm,的立方體試塊，一組,6,塊，在標準養(yǎng)護條件下，用標準試驗方法測得,28d,齡期的抗壓強度值,(MPa),來確定。砂漿按抗壓強度分有,M20,、,M15,、,M10,、,M7.5,、,M5,、,M2.5,、,M1.0,和,M0.4,八個等級。,強度,砌筑砂漿是將磚石、砌塊等砌體材料粘結(jié)成為整體〔砌體〕的砂漿。,,砌筑砂漿中的膠凝材料主要是水泥。用于砌筑的水泥砂漿中采用的水泥強度

46、等級不宜大于32.5級。為保證砂漿的保水性，水泥強度等級不宜過高。因此，水泥混合砂漿采用的水泥強度等級不宜大于42.5級。,6.2,常用砂漿,砌筑砂漿,砌筑砂漿中的細骨料宜選用中砂，其細骨料的粒徑一般為灰縫的1/4～1/5為宜。,,有時為改善砂漿的和易性，通常參加無機的細粉摻合料。常用的微沫劑為松香熱聚物。,,砌筑砂漿除水泥砂漿外，還有水泥混合砂漿。即參加適量摻合料(如石灰膏、粘土膏等)，用以改善保水性的砂漿，有時簡稱混合砂漿。,涂抹在建筑物外表的砂漿統(tǒng)稱抹灰砂漿。抹灰砂漿按其功能的不同可分為普通抹灰砂漿、裝飾抹灰砂漿和具有特殊功能的抹灰砂漿。,,抹灰砂漿與砌筑砂漿相比，具有不承受荷

47、載，與底基層有良好的粘結(jié)力，以保證其在施工或長期自重或環(huán)境因素作用下不脫落、不開裂且不喪失其主要功能等特點。,抹灰砂漿,用作防水層的砂漿，稱為防水砂漿。用防水砂漿做成的防水層也叫剛性防水層。,,其施工方法有兩種：一種是噴漿法，即利用高壓槍將砂漿以100m/s的高速噴向建筑物外表，砂漿被高壓空氣強烈壓實后，密實度增大，抗?jié)B性好；另一種是人工多層抹壓法，即將砂漿分幾層抹壓，以減少內(nèi)部毛細連通孔，增大密實性，到達防水效果。,6.3,特殊砂漿,防水砂漿,一般用于平屋頂保溫層及頂棚、內(nèi)墻抹灰等，是以水泥、石灰膏、石膏等膠凝材料與膨脹珍珠巖砂、膨脹蛭石、火山渣或浮石砂、陶砂等輕質(zhì)多孔骨料按一定比例配制成

48、的砂漿，具有輕質(zhì)、保溫的特性。,,常用的保溫砂漿有,水泥膨脹珍珠巖砂漿、水泥膨脹蛭石砂漿、水泥石灰膨脹蛙石砂漿,等。,保溫砂漿,通常用于有吸音要求的室內(nèi)墻面和頂棚的抹灰等。例如，用水泥、石膏、砂、鋸末配制成吸音砂漿，或在石灰、石膏砂漿中摻入玻璃纖維、礦棉等松軟纖維材料同樣可獲得良好的吸聲效果。,吸音砂漿,通常用作耐酸地面和耐酸容器的內(nèi)壁作防護層用。例如，在用水玻璃和氟硅酸鈉配制的耐酸涂料中，摻入適量石英巖、花崗巖、鑄石等制成的粉及細骨料可拌制成耐酸砂漿。,耐酸砂漿,在水泥砂漿中摻入重晶石粉、重晶石砂可配制成具有防,X,射線能力的砂漿。在水泥漿中摻入硼砂、硼酸等也可配制成具有防中子輻射能力的

49、砂漿。,防輻射砂漿,7,建筑鋼材,,金屬材料,是一種或兩種以上的金屬元素或金屬元素與某些非金屬元素組成的合金的總稱。,,金屬材料一般分為,黑色金屬,和,有色金屬,兩大類。,,,黑色金屬,是以鐵元素為主要成分的金屬及其合金，鋼和鐵都是鐵碳合金。,,,有色金屬,是除黑色金屬以外的其他金屬，如鋁、鉛、鋅、銅、錫等金屬及其合金。,建筑工程上用的鋼材包括各類鋼結(jié)構(gòu)用的型鋼〔如圓鋼、角鋼、槽鋼和工字鋼等〕、鋼板和鋼筋混凝土用鋼筋、鋼絲等。,,鋼材強度高、品質(zhì)均勻，具有一定的彈性和塑性變形能力，能夠承受沖擊、振動等荷載作用；鋼材的加工性能良好，可以進行各種機械加工，可以通過切割、鉚接或焊接等方式的連接，

50、進行現(xiàn)場裝配。,,鋼是含碳量為,0.06%,～,2.0%,，并含有某些其他元素的鐵碳合金。,,,鋼的生產(chǎn)分為兩步：,一是,鐵礦石經(jīng)過冶煉形成鐵水，這一過程叫做煉鐵；,二是,鐵經(jīng)過精煉形成鋼，這一過程叫做煉鋼。鋼在強度、韌性等方面都比鐵有了較大幅度的提高，在建筑工程中大量使用的都是鋼材。,5.7.1,鋼的冶煉和分類,鋼的冶煉,〔1〕按冶煉設備分類,,按冶煉設備不同，鋼分為轉(zhuǎn)爐鋼、平爐鋼和電爐鋼三大類。,,〔2〕按脫氧程度分類,,在煉鋼過程中，為了除去碳和雜質(zhì)必須供給足夠的氧氣，需參加硅鐵、錳鐵或鋁錠等脫氧劑，進行精煉。按脫氧程度不同，可將鋼分為：,鋼的分類,①沸騰鋼 　 沸騰鋼是脫氧不

51、完全的鋼。澆鑄后，在冷卻凝固過程中，鋼液中殘留的氧化亞鐵與碳化合后，生成的一氧化碳氣體大量外逸，造成鋼液劇烈“沸騰〞，故稱沸騰鋼。,,②鎮(zhèn)靜鋼 　 鎮(zhèn)靜鋼是脫氧完全的鋼。注入錠模冷卻凝固時，鋼液比較純潔，液面平靜。,,③半鎮(zhèn)靜鋼 　 半鎮(zhèn)靜鋼的脫氧程度和材質(zhì)介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間。,〔3〕按化學成分分類,,1〕碳素鋼 　包括：①低碳鋼〔含碳量小于0.25%〕，建筑工程的主要用鋼；②中碳鋼〔含碳量0.25%～0.6%〕，多用于機械零件；③高碳鋼〔含碳量大于0.6%〕，用于工具、刀具等。,,2〕合金鋼 　根據(jù)合金元素的含量分為：①低合金鋼，合金元素總含量小于5%；②中合金鋼，合金元素總

52、含量為5%～10%；③高合金鋼，合金元素總含量大于10％。,〔4〕按用途分類,,根據(jù)用途不同，鋼可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊性能鋼。建筑工程上常用的鋼材是碳素鋼中的低碳鋼〔普通碳素結(jié)構(gòu)鋼〕和合金鋼中的低合金鋼〔低合金結(jié)構(gòu)鋼〕。,,〔5〕按鋼的品質(zhì)分類,,鋼按照品質(zhì)分主要是依據(jù)鋼中含有害雜質(zhì)的多少進行分類，一般分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級優(yōu)質(zhì)鋼和特級優(yōu)質(zhì)鋼。,〔1〕強度,,〔2〕彈性模量,,〔3〕塑性,,〔4〕沖擊韌性,5.7.2,建筑用鋼材的主要技術指標,力學性能,〔1〕冷彎性能,,鋼材的冷彎性能，是指它在常溫下承受彎曲變形的能力，是建筑鋼材的重要工藝性能。通過冷彎試驗可以檢驗鋼材處于不

53、利的彎曲變形下的塑性，并能揭示鋼材是否存在內(nèi)部組織不均勻、內(nèi)應力和夾雜物等缺陷。,,〔2〕焊接性能,,焊接是通過局部加熱使鋼材到達塑性或熔融狀態(tài)，從而將鋼材連接成鋼構(gòu)件的過程。,工藝性能,〔3〕鋼材的冷加工和熱處理,,①鋼材的冷加工　　將鋼材于常溫下進行冷拉、冷拔、冷軋，使其產(chǎn)生塑性變形，從而提高強度、節(jié)約鋼材，稱為鋼材的冷加工強化或“三冷處理〞。鋼材經(jīng)冷加工后，屈服強度提高，塑性、韌性和彈性模量那么降低。,,②鋼材的熱處理　　熱處理是將鋼材按一定規(guī)那么加熱、保溫和冷卻，以改變其內(nèi)部組織，從而獲得需要的性能的一種工藝過程。熱處理的方法有正火、退火、淬火和回火。,碳素結(jié)構(gòu)鋼是碳素鋼中的

54、一類，主要用于加工各種型鋼、鋼筋和鋼絲，適用于一般結(jié)構(gòu)和工程。碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示方法是由代表屈服強度的拼音字母Q、屈服強度數(shù)值、質(zhì)量等級符號〔A、B、C、D〕、脫氧程度等四個局部按順序組成?，F(xiàn)行國家標準?碳素結(jié)構(gòu)鋼?〔GB700—1988〕規(guī)定，碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號有Q195、Q215、Q235、Q255和Q275五種。,7.3,建筑用鋼、鋼材,碳素結(jié)構(gòu)鋼,在碳素結(jié)構(gòu)鋼的根底上參加總量小于5%的合金元素而形成的鋼種。參加合金元素是為了改善鋼材塑性和韌性，提高鋼材的強度。通常參加的合金元素有錳、硅、釩、鈦、鎳〔nie〕和銅等。,,低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼牌號的表示方法和碳素結(jié)構(gòu)鋼根本相同，只是質(zhì)量等級有

55、五個即A、B、C、D和E。?低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼?〔GB1591—1994〕規(guī)定，低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號有Q295、Q345、Q390、Q420和Q460五種。,低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼,,低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼除強度高外，其塑性和韌性良好，硬度高，耐磨性好，耐腐蝕性能強和耐低溫性能好。因此，建筑工程中應用低合金結(jié)構(gòu)鋼可以減輕結(jié)構(gòu)自重、節(jié)約鋼材、增加使用壽命、經(jīng)久耐用，特別適用于高層建筑和大跨度結(jié)構(gòu)。,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件用鋼筋按照化學成分的不同主要有碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼兩類。按照生產(chǎn)加工工藝的不同分為熱軋鋼筋、熱處理鋼筋、鋼絲。另外，鋼筋按其外形的不同分為光面鋼筋和變形鋼筋兩種。,,我國現(xiàn)行?混

56、凝土結(jié)構(gòu)設計標準?〔GB50010—2002〕規(guī)定，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預應力混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋應按照以下規(guī)定選用：,7.5,鋼筋混凝土用鋼材,,,(1),普通鋼筋宜采用,HRB400,級和,HRB335,級的鋼筋，也可以采用,HPB235,級和,RRB400,級鋼筋；,,,,(2),預應力混凝土鋼筋宜采用預應力鋼絞線、鋼絲，也可以采用熱處理鋼筋。,鋼材的腐蝕根據(jù)其與環(huán)境介質(zhì)的作用分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩類。化學腐蝕是鋼材在常溫和高溫時發(fā)生的氧化或硫化作用，而電化學腐蝕是在鋼材外表產(chǎn)生電池作用的腐蝕。,,對于鋼材的這兩類腐蝕可采用在鋼材中參加合金元素使鋼材合金化，提高其抗腐蝕的能力。用耐腐蝕

57、性強的金屬以電鍍或噴鍍的方法覆蓋在鋼材外表，提高鋼材的耐腐蝕性。在鋼材外表用非金屬材料覆蓋作為保護膜，使其與環(huán)境隔離，防止或減緩腐蝕。最常用的方法是在鋼材外表刷防腐、防銹油漆。,7.6,鋼材的腐蝕和防護,鋼材受熱后，當溫度在200℃以內(nèi)時，其主要性能〔強度和彈性模量〕下降不多。溫度超過200℃后，材質(zhì)變化較大，不僅強度總趨勢逐漸降低，還有藍脆〔溫度在250℃左右，鋼材的強度略有升高，同時塑性和韌性均下降，材質(zhì)有轉(zhuǎn)脆的傾向，鋼材外表氧化膜呈現(xiàn)藍色〕現(xiàn)象和徐變現(xiàn)象。溫度到達600℃時，鋼材進入塑性狀態(tài)已不能承載。因此，設計規(guī)定鋼材外表溫度超過150℃后即需加以隔熱防護，有防火要求時，那么更需按相

58、應的規(guī)定采取隔熱保護措施。,7.7,鋼材的耐熱性和防火性,8,木材,木材作為建筑和裝飾材料具有許多特點。例如，輕質(zhì)高強；彈性韌性好，能承受沖擊和振動作用；具有較好的隔熱、保溫性能；紋理美觀、色調(diào)溫和、風格典雅，極具裝飾性；便于加工，可制成各種形狀的產(chǎn)品；絕緣性好等。此外，受木材生長的自然條件限制，也使木材存在不少的缺陷。另外，木材在建筑工程中，還可用作承重構(gòu)件，也可用于建筑配件的門窗、墻裙、暖氣罩和施工時用的腳手架、模板等。,8.1,木材的特點,,針葉樹樹葉如針狀或鱗片狀，通常也包括宮扇形葉的銀杏。針葉樹樹干通直高大，枝杈較小，分布較密，易得大材，其紋理順直，材質(zhì)均勻。大多數(shù)針葉材的木質(zhì)較輕

59、軟而易于加工，所以針葉材又稱軟材。針葉材強度較高，脹縮變形較小，耐腐蝕性強，建筑上廣泛用作承重構(gòu)件和裝飾材料。在我國常用的針葉樹樹種有陸均松、紅松、紅豆杉、云杉、冷杉和福建柏等。,8.2,建筑工程用木材,針葉樹材,闊葉樹樹葉多數(shù)寬大，葉脈呈網(wǎng)狀。闊葉樹樹干通直局部一般較短，枝杈較大，數(shù)量較少。相當數(shù)量闊葉材的材質(zhì)重、硬而難以加工，所以闊葉材又稱硬材。闊葉材強度高，脹縮變形大，易翹曲開裂。闊葉材板面通常較為美觀，具有較好的裝飾作用，適用于家具、室內(nèi)裝修以及制作膠合板等。我國常用的闊葉樹樹種有水曲柳、樟木、黃菠蘿、櫟木、榆木、錐木、核桃木、酸棗木、莘木和檫木等。,闊葉樹材,,木材中的含水量以含水

60、率表示，即木材中所含水的質(zhì)量百分數(shù)。一般新砍伐的樹木稱為生材，其含水率一般為,70%,～,80%,。烘干后木材的含水率為,4%,～,12%,。木材中含水率的大小影響木材的強度和脹縮性。,8.3,木材的性質(zhì),含水量,木材具有顯著的濕脹干縮性。木材的濕脹干縮性將影響其實際使用。干縮會使木材翹曲開裂、接榫松弛、拼縫不嚴，濕脹那么造成木材凸起。為了防止這種不良情況，在木材加工前必須進行枯燥處理，使木材的含水率比使用地區(qū)平衡含水率低2%～3%。,濕脹與干縮,由于木材在構(gòu)造上具有各向異性的特點，因此木材的強度呈現(xiàn)出明顯的各向異性。木材有順紋和橫紋之分，因此，順紋強度和橫紋強度有差異。,,木材的強度等級

61、按照無疵標準試件的弦向靜曲強度來評定。木材強度等級代號中的數(shù)值是木結(jié)構(gòu)設計時的強度設計值，一般比試件的實際強度要低數(shù)倍，其原因是木材的實際強度要受到含水量、環(huán)境溫度、外力作用時間以及木材本身的缺陷等各種因素的影響。,,,強度,木材裝飾性主要表達在木材的色澤、紋理和花紋上。,,〔1〕裝飾薄木,,用于裝飾人造板材和各種木制品的飾面層。,,〔2〕膠合板〔三夾板、五夾板和七夾板〕,,常用于做門面、隔斷、吊頂和墻裙等室內(nèi)高級裝修。,裝飾性,〔3〕纖維板,,常用于壁板、門板、地板、家具以及做吸聲和絕熱材料之用。,,〔4〕刨花板、木絲板和木屑板,,主要用作絕熱和吸聲材料或者裝飾面材和隔墻

62、材。,,〔5〕細木板,,一種夾心板，集實木板和膠合板的優(yōu)點于一身，作為裝飾構(gòu)造材料，用于門板、壁板等。,9,建筑功能材料,建筑上將主要起保溫、絕熱作用，且導熱系數(shù)不大于0.23W/(m·K)的材料統(tǒng)稱為絕熱材料。,,絕熱材料主要用于屋面、墻體、地面、管道等的隔熱與保溫，以減少建筑物的采暖和空調(diào)能耗，并保證室內(nèi)的溫度適宜于人們工作、學習和生活。絕熱材料的根本結(jié)構(gòu)特征是輕質(zhì)〔體積密度不大于600kg/m3〕、多孔〔孔隙率一般為50%～95%〕。,9.1,絕熱材料,絕熱材料除應具有較小的導熱系數(shù)外，還應具有適宜的或一定的強度、抗凍性、耐水性、防水性、耐熱性、耐低溫性和耐腐蝕性，有時還要求吸濕

63、性或吸水性能要低等。,,優(yōu)良的絕熱材料應是具有很高的孔隙率〔且以封閉、細小孔隙為主〕、吸濕性和吸水性較小的有機或無機非金屬材料。,體積密度為,110,～,130kg/m,3,，導熱系數(shù)小于,0.044W/(m·K),，最高使用溫度為,600℃,，做絕熱保溫填充材料用。,礦渣棉,體積密度為,80,～,150kg/m,3,，導熱系數(shù)小于,0.044W/(m·K),，做絕熱保溫填充材料用。,巖棉,體積密度為,80,～,160kg/m,3,，導熱系數(shù)為,0.040,～,0.050W/(m·K),，最高使用溫度為,400,～,600℃,，用于墻體、屋面、冷藏庫、熱力管道等。,巖棉板,體積密度為,20

64、0,～,500kg/m,3,，導熱系數(shù)為,0.055,～,0.116W/(m·K),，抗壓強度為,0.2,～,1.2MPa,，且以水玻璃膨脹珍珠巖制品的性能較好，用于屋面、墻體、管道等。,膨脹珍珠巖制品,堆積密度為,80,～,200kg/m,3,，導熱系數(shù)為,0.046,～,0.07W/(m·K),，最高使用溫度為,1000,～,1100℃,，做保溫絕熱填充材料用。,膨脹蛭石,建筑結(jié)構(gòu)中將主要起吸聲作用，且吸聲系數(shù)不小于0.2的材料稱為吸聲材料。,,吸聲材料主要用于大中型會議室、教室、報告廳、禮堂、播音室、影劇院等的內(nèi)墻壁、吊頂?shù)取?,吸聲材料主要分為多孔吸聲材料、柔性吸聲材料〔具有封閉孔隙和

65、一定彈性的材料，如聚氯乙烯泡沫塑料等〕。,9.2,吸聲材料,多孔吸聲材料的主要特征是輕質(zhì)、多孔，且以較細小的開口孔隙或連通孔隙為主。,,建筑上對吸聲材料的主要要求是有較高的吸聲系數(shù)，同時還要求材料應具有一定的強度、耐水性、耐候性、裝飾性、防水性、耐火性、耐腐蝕性等。,,,常用的吸聲材料,有石膏砂漿、水泥膨脹珍珠巖板、礦渣棉、玻璃棉、超細玻璃棉、酚醛玻璃纖維板、泡沫玻璃、脲醛泡沫塑料、軟木板、木絲板、穿孔纖維板、膠合板和穿孔膠合板等。,建筑工程上將主要起裝飾和裝修作用的材料稱為,建筑裝飾材料,。建筑裝飾材料主要用于建筑物的內(nèi)外墻面、地面、吊頂、室內(nèi)環(huán)境等的裝飾和裝修。,,建筑工程上使用的裝飾材

66、料除具有適宜的顏色、光澤、線條與花紋圖案、質(zhì)感，即裝飾性之外，還應具有一定的強度、硬度、防火性、阻燃性、耐火性、耐候性、耐水性、抗凍性、耐污染性、耐腐蝕性等，有時還要具有一定的吸聲性、隔聲性和隔熱保溫性。,9.3,裝飾材料,,常用的建筑裝飾材料種類,有人造石材、陶瓷制品、玻璃制品、裝飾混凝土、裝飾砂漿、金屬裝飾材料和裝飾涂料。另外還有塑料裝飾材料。,防水材料是保證房屋建筑免受雨水、地下水與其他水分侵蝕、滲透的重要材料，是建筑工程中不可缺少的建筑材料。,,近幾年我國防水材料由傳統(tǒng)的瀝青基防水材料逐漸向高聚物改性防水材料和合成高分子防水材料方向開展。,,根據(jù)外觀形態(tài)，防水材料可分為防水卷材、防水涂料和密封材料等。,9.4,防水材料,〔1〕瀝青防水卷材,,瀝青具有良好的憎水性、防腐蝕性和牢固的粘結(jié)性能，是重要的防水材料。而以瀝青為防水基材，以原紙、織物、纖維等為胎基，用不同礦物粉料、粒料合成高分子薄膜、金屬膜作為隔離材料所制成的可卷曲的片狀防水材料，即為瀝青防水卷材。,,常用的瀝青防水卷材有石油瀝青紙?zhí)ビ蜌?、油紙和石油瀝青玻璃布油氈等。,防水卷材,〔2〕改性瀝青防水卷材,,改性瀝