注冊(cè)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)材料知識(shí)點(diǎn)

1、第一節(jié)材料科學(xué)與物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)一、建筑材料的組成、結(jié)構(gòu)及其對(duì)材料性能的影響（一）建筑材料的組成1材料的成分組成是決定其性能與結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。這里說(shuō)的成分組成主要指化學(xué)成分與礦物成分兩個(gè)方面。1）化學(xué)成分 建筑材料的化學(xué)成分大體上分為有機(jī)與無(wú)機(jī)兩大類(lèi)。在一定范圍內(nèi)，鋼材的 強(qiáng)度隨C含量的增加而提高，塑形卻下降。建筑材料根據(jù)化學(xué)成分分為無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材 料及復(fù)合材料三大類(lèi)。2）礦物成分 某些建筑材料其性質(zhì)主要取決于礦物組成。（二）材料的微觀結(jié)構(gòu)及其對(duì)性質(zhì)的影響2建筑材料的結(jié)構(gòu)按尺度可劃分為三個(gè)層次：微觀結(jié)構(gòu)：原子-分子尺度亞微觀（細(xì)觀）結(jié)構(gòu)：光學(xué)顯微鏡尺度宏觀結(jié)構(gòu)：目測(cè)或放大鏡尺度建筑材料主要為固態(tài)

2、物質(zhì)，即使是液體材料也必須固化后才能使用。固態(tài)物質(zhì)可劃分為晶體與非晶體兩種結(jié)構(gòu)。1） 晶體結(jié)構(gòu) 晶體結(jié)構(gòu)的基本特征在于其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn) （原子、分子等）按一定的規(guī)則排列，形 成晶格構(gòu)造。內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)具有長(zhǎng)程有序以及平移有序。 晶格構(gòu)造使晶體具有一定的幾何外形及 各向異性，但宏觀上多呈現(xiàn)各向同性。晶體具有一定的熔點(diǎn)且多具良好的導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性，這也是與非晶體的主要差異。2） 非晶體結(jié)構(gòu)非晶體物質(zhì)的主體有玻璃體和膠體兩類(lèi)。玻璃體的特點(diǎn)之一是各向同性，玻璃體無(wú)固定的熔點(diǎn)，但化學(xué)活性較高。（四）材料的宏觀結(jié)構(gòu)及其對(duì)性質(zhì)的影響1宏觀結(jié)構(gòu)一般用肉眼或放大鏡可以觀察。在建筑材料中多注意觀察密實(shí)性、多孔性、構(gòu)造 形式（如

3、層狀、粒狀、纖維狀等 ）。1）材料的密實(shí)性好是指其結(jié)構(gòu)致密，其特點(diǎn)是強(qiáng)度高、硬度大、吸水性小、耐磨、抗?jié)B、 抗凍，但隔熱性能差2）材料的孔隙特征包括內(nèi)部孔隙的分布狀況和連通狀況。多孔材料絕熱性能好，但吸水性 大、抗凍性較差，一般來(lái)說(shuō)其強(qiáng)度較低。建筑材料的性質(zhì)，就根本來(lái)說(shuō)，取決于其內(nèi)部（或自身）的組成與結(jié)構(gòu)。二. 建筑材料的基本性質(zhì)（一）建筑材料的物理性質(zhì)1材料的密度、表觀密度與堆積密度（1）密度 密度是指材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。mV絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積是指不包括空隙在內(nèi)的體積。在測(cè)量有孔材料的密實(shí)體積時(shí)，須將材料磨成細(xì)粉，干燥后用李氏瓶（排液置換法）測(cè)定。（2 ）表觀密度表觀密度

4、是指材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量m材料的表觀密度大小與其含水情況有關(guān)。通常材料的表觀密度是指氣干狀態(tài)下的密度。 (3 )堆積密度堆積密度是粉狀或粒狀材料的一個(gè)指標(biāo)，指在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。PomVO20 / 192材料的孔隙率與孔隙率(1)孔隙率孔隙率是指材料中孔隙體積占總體積的比例孔隙率P匕=3=1亠1 一上VoVoV。p材料中固體體積占總體積的比例，稱為密實(shí)度。密實(shí)度D=1-P，即材料的密實(shí)度+孔隙率=1(2)空隙率空隙率是指散粒材料在某堆積體積中，顆粒之間的空隙體積占總體積的比例。空隙率 P = Z =Vo Vo =1 辿=1 -PoVoVoVop空隙率可作為控制砂石級(jí)配及計(jì)

5、算混凝土砂率的依據(jù)。3材料的親水性與憎水性材料能被水潤(rùn)濕的性質(zhì)稱為親水性， 材料不能被水潤(rùn)濕的性質(zhì)稱為憎水性。 一般可以按潤(rùn)濕 邊角的大小將材料分為親水性材料與憎水性材料兩類(lèi)。潤(rùn)濕邊角指在材料、水和空氣的交點(diǎn)處，沿水滴表面的切線與水和固體接觸面所成的夾角0O親水性材料(磚、混凝土、木材等)水分子之間的內(nèi)聚力小于水分子與材料分子間的相互吸引力，9< 90 °。少數(shù)材料如瀝青、石蠟等為憎水性材料。憎水性材料有4 90°,有較好的防水性。4. 材料的吸水性與吸濕性(1) 吸水性吸水性的大小用吸水率表示。吸水率是指材料浸水后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)吸入水的質(zhì)量占材料干燥質(zhì)量或材料體積的百

6、分率。建筑材料一般均采用質(zhì)量吸水率。質(zhì)量吸水率= m 100%m(2) 吸濕性材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)稱為吸濕性，常用含水率表示含水率* m濕一 m 100%m與空氣濕度達(dá)到平衡時(shí)的含水率稱為材料的平衡含水率。材料的吸水性與吸濕性均會(huì)導(dǎo)致材料其他性質(zhì)的改變，如材料自重增大，絕熱性、強(qiáng)度及耐水性等產(chǎn)生不同程度的下降等。5. 材料的耐水性材料長(zhǎng)期在飽和水作用下不破壞，其強(qiáng)度也不顯著降低的相知稱為耐水性。材料的耐水性用軟化系數(shù)K表示材料在吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度軟化系數(shù)的大小表示材料浸水飽和后強(qiáng)度降低的程度，其范圍波動(dòng)在0-1之間。軟化系數(shù)越小，說(shuō)明材料吸水飽和后的強(qiáng)

7、度降低越多，耐水性則越差。對(duì)于經(jīng)常處于水中或受潮嚴(yán)重的重要結(jié)構(gòu)物的材料，其軟化系數(shù)不宜小于 0.85；受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)物的材料，其軟化系數(shù)不宜小于0.75。6. 材料的抗?jié)B性QdAtH滲透系數(shù)越大，表明材料滲透的水量越多，抗?jié)B性則越差?？?jié)B性也可用抗?jié)B等級(jí)表示。抗?jié)B等級(jí)是以規(guī)定的試件， 在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法下所能承受的最大水壓力來(lái)確定的，以符號(hào)Pn表示，其中n為該材料所能承受的最大水壓力的O.IMPa數(shù)。抗?jié)B性是決定材料耐久性的主要指標(biāo)。材料抵抗其他液體滲透的性質(zhì)也屬抗?jié)B性。7. 材料的抗凍性材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，強(qiáng)度也無(wú)顯著降低的性質(zhì)。材料的抗凍性可用抗凍標(biāo)號(hào) D

8、n或抗凍等級(jí)Fn表示，n為最大凍融次數(shù)，一般規(guī)定材料在經(jīng) 受若干次凍融循環(huán)后，質(zhì)量損失不超過(guò)5%，強(qiáng)度損失不超過(guò) 25%時(shí)，認(rèn)為抗凍性合格。材料的抗凍性的高低，取決于材料孔隙中被水充滿的程度和材料對(duì)因水分結(jié)冰體積膨脹所產(chǎn) 生壓力的抵抗能力?？箖鲂猿Ｗ鳛榭疾觳牧夏途眯缘囊豁?xiàng)指標(biāo)。8. 材料的導(dǎo)熱性熱量從溫度高的一側(cè)向溫度低而一側(cè)傳導(dǎo)的性質(zhì)。材導(dǎo)熱性是指當(dāng)材料兩側(cè)存在溫度差時(shí)， 料的導(dǎo)熱性通常用導(dǎo)熱系數(shù)入表示。k導(dǎo)熱系數(shù)（熱導(dǎo)率）W/（m ）Q傳導(dǎo)熱量（J）2A熱傳導(dǎo)面積（m ） t熱傳導(dǎo)時(shí)間（h）a材料厚度（m）T2-T1 材料兩面溫度差 （K）材料的導(dǎo)熱系數(shù)越大，材料的導(dǎo)熱性越好；導(dǎo)熱系數(shù)越小

9、，則材料的絕熱性能越好。絕大多數(shù)建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù)介于0.023-3.49W/（m K）之間，通常把導(dǎo)熱系數(shù)小于0.23W/（mK）的材料稱為絕熱材料。影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素有分子結(jié)構(gòu)、孔隙率及孔隙特征、材料的溫度等。材料受潮或受凍后，其導(dǎo)熱系數(shù)大大提高。絕熱材料在儲(chǔ)存、使用中必須防水防潮。（二）建筑材料的力學(xué)性能1. 材料的強(qiáng)度與等級(jí)材料在外力（荷載）作用下，抵抗破壞的能力稱為材料的強(qiáng)度。 材料的抗壓強(qiáng)度（fc）、抗拉強(qiáng)度（ft）及抗剪強(qiáng)度（fv）的計(jì)算通式如下：f丄A2. 材料的變形性能1）彈性與塑形在外力作用下，材料產(chǎn)生變形，外力取消后變形消失， 材料能完全恢復(fù)原來(lái)形狀的性質(zhì)稱為 彈性。

10、這種外力去除后即可恢復(fù)的變形稱為彈性變形，屬可逆變形。(T彈性模量E是衡量材料抵抗變形能力的一個(gè)指標(biāo),E越大，材料越不易變形。材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力取消后，有一部分變形不能恢復(fù)， 這種性質(zhì)稱為材料的 塑性。這種不能恢復(fù)的變形稱為塑性變形，屬不可逆變形。2）脆性與韌性當(dāng)外力達(dá)到一定限度后，材料突然破壞，而破壞時(shí)并無(wú)明顯的塑性變形，材料的這種性質(zhì)稱為脆性。具有這種性質(zhì)的材料稱為脆性材料，如混凝土、玻璃、磚、石等。脆性材料的抗壓 強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其抗拉強(qiáng)度，拉壓比很小，所以脆性材料不能承受振動(dòng)和沖擊荷載，只適于用作承壓構(gòu)件。在沖擊、振動(dòng)荷載作用下，材料能夠吸收較大能量，同時(shí)還能產(chǎn)生一定的變形而

11、不致破壞的性質(zhì)稱為韌性作用。建筑鋼材（軟鋼）、木材等屬于韌性材料。第二節(jié)氣硬性無(wú)機(jī)膠凝材料膠凝材料能將散粒材料或物體粘結(jié)成為整體，并具有所需的強(qiáng)度。膠凝材料按成分分為無(wú)機(jī)膠凝材料和有機(jī)膠凝材料。無(wú)機(jī)膠凝材料按硬化條件不同，可分為氣硬性膠凝材料與水硬性膠凝材料。氣硬性膠凝材料只能在空氣中硬化，也只能在空氣中繼續(xù)保持或發(fā)展其強(qiáng)度。水硬性膠凝材料不僅能在空氣中硬化，而且能更好地在水中硬化，保持并發(fā)展其強(qiáng)度，如各種水泥。氣硬性膠凝材料只適用于地上干燥環(huán)境，而水硬性膠凝材料則可在地上、地下或水中使用。一、石灰石灰石經(jīng)煅燒分解，即得生石灰（CaO）CaCOs CaO CO2生石灰按氧化鎂含量分為鈣質(zhì)生石灰

12、（MgO < 5%）與鎂質(zhì)生石灰（MgO > 5%）兩類(lèi)。（一）生石灰的熟化（消解）在使用時(shí)，需將生石灰加水消解成熟石灰Ca（OH）2CaO H2O > Ca（OH ）2該過(guò)程特點(diǎn)是放熱量大（64.9kJ）與體積劇烈膨脹（體積可增大1-2.5倍左右）。過(guò)火石灰熟化慢，為消除過(guò)火石灰的危害（使抹灰層表面開(kāi)裂或隆起），因此必須將石灰漿在儲(chǔ)存坑中放置兩周以上的時(shí)間（稱為“陳伏”）,方可使用。（二）石灰漿的硬化石灰漿在空氣中逐漸硬化是由以下兩個(gè)作用過(guò)程來(lái)完成的。1 ）結(jié)晶作用一一游離水分蒸發(fā)，Ca（OH） 2逐漸從飽和溶液中結(jié)晶。2）碳化作用一一Ca（OH）2與空氣中的 CO2化合生

13、成CaCOs結(jié)晶，釋放出水分并被蒸發(fā)。Ca（OH ）2 CO2 nH2O > CaCOs （n 1）H2O硬化石灰漿體的強(qiáng)度一般不高，受潮后更低，硬化增長(zhǎng)慢，硬化過(guò)程中體積收縮大，通常需加入啥子、紙筋等，以防止收縮開(kāi)裂。（三）石灰的應(yīng)用1. 配制石灰砂漿、石灰乳2配制石灰土、三合土3. 生產(chǎn)灰砂磚、碳化石灰板 石灰還可用來(lái)配制無(wú)熟料水泥及生產(chǎn)多種硅酸鹽制品等。二、建筑石膏生產(chǎn)建筑石膏的主要原料是天然二水石膏（CaS04 2H2O）（又稱軟石膏或生石膏）。二水石膏經(jīng)煅燒、磨細(xì)可得B型半水石膏，即建筑石膏。11CaSQ 2H2O > CaSQ H2O 1- H2O22（一）建筑石膏的水

14、化、凝結(jié)、硬化建筑石膏加水后，溶解、水化生成二水石膏，即11CaSQ -H2。1H2O > CaSQ 2出022在建筑石膏的凝結(jié)硬化過(guò)程中，稱漿體開(kāi)始失去流動(dòng)性為初凝，稱完全失去可塑性為終凝。（二）建筑石膏的性質(zhì)與應(yīng)用1.性質(zhì)1） 凝結(jié)硬化快。一般初凝時(shí)間只有3-5min，終凝時(shí)間只有 20-30min。2） 硬化后體積微膨脹（約1%）。3）硬化后孔隙率大（可達(dá) 50%-60% ）。導(dǎo)熱性較低，吸音性較強(qiáng)，吸濕性較強(qiáng)。4）耐水性與抗凍性較差。5）抗火性好。2應(yīng)用：大量用于建筑物的內(nèi)部裝飾和生產(chǎn)紙面石膏板、石膏空心條板、石膏砌塊等墻體材料。第三節(jié)水泥水泥按其用途和性能可分為通用水泥、專(zhuān)用水

15、泥與特種水泥。一、硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料、0-5%石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材 料，稱為硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥分兩種類(lèi)型，不摻加混合材料的稱I型硅酸鹽水泥，其代號(hào)為P.I;在硅酸鹽水泥熟料粉磨時(shí)摻加不超過(guò)水泥質(zhì)量5%的石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱II型硅酸鹽水泥，其代號(hào)為P.II。在生產(chǎn)水泥時(shí)，需加入水泥質(zhì)量3%左右的石膏（CaSO4 2H2O），其目的是延緩水泥的凝結(jié)，便于施工。（一）硅酸鹽水泥熟料的礦物組成熟料的主要礦物組成有硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣與鐵鋁酸四鈣，其中硅酸鈣占絕大部分。各種熟料礦物單獨(dú)與水作用時(shí)的特性名稱硅酸三鈣3CaOSiO2(C3S)

16、硅酸二鈣2CaOSiO2(C2S)鋁酸三鈣3CaO -Al 2O3(C3A)鐵鋁酸四鈣4CaO -Al 2O3 Fe2O3(C4AF)凝結(jié)硬化速度快慢最快快28d水化放熱量多少最多中強(qiáng)度高早期低、后期高低低（二）硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)、硬化水泥顆粒水化，隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行，水泥漿逐漸變稠失去可塑性，但尚未具有強(qiáng)度, 這一過(guò)程稱為“凝結(jié)”。隨后產(chǎn)生明顯的強(qiáng)度并逐漸發(fā)展成為堅(jiān)硬的水泥石，這一過(guò)程稱為“硬化”。1硅酸鹽水泥的水化水泥加水拌合后，在水泥顆粒表面的熟料礦物立即水化，形成水化物并放出一定熱量。 水泥水化后生成的主要水化產(chǎn)物有凝膠與晶體兩類(lèi)。2硅酸鹽水泥的凝結(jié)、硬化硬化后的水泥石是由水泥水化

17、產(chǎn)物、未水化完的水泥顆粒、孔隙與水所組成。（三）硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)硅酸鹽水泥有不溶物、氧化鎂、S03、燒失量、細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度、堿含量和氯離子含量10項(xiàng)技術(shù)要求。其中影響水泥性質(zhì)的主要指標(biāo)有細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性 與強(qiáng)度四項(xiàng)。1細(xì)度水泥的細(xì)度是指水泥的粗細(xì)程度。硅酸鹽水泥的細(xì)度用比表面積表示，應(yīng)大于300m2/kg。 2凝結(jié)時(shí)間水泥的凝結(jié)時(shí)間分為初凝時(shí)間與終凝時(shí)間。初凝時(shí)間為自加水起至水泥凈漿開(kāi)始失去可塑性所需的時(shí)間；終凝時(shí)間為自加水起至水泥凈漿完全失去可塑性并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度所需時(shí) 間。3體積安定性水泥的體積安定性是反映水泥加水硬化后體積變化均勻性的物理指標(biāo)。體積安定性不良，是指水

18、泥硬化后，產(chǎn)生不均勻的體積變化。水泥體積安定性不良的主要原因是熟料中所含的游離氧化鈣或游離氧化鎂過(guò)多，或水泥磨細(xì)時(shí)摻入的石膏過(guò)量。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥中游離氧化鎂含量不得超過(guò)5.0%, SO3含量不得超過(guò)3.5%。4, 強(qiáng)度水泥的強(qiáng)度是表征水泥質(zhì)量的重要指標(biāo)。國(guó)標(biāo)規(guī)定，水泥與標(biāo)準(zhǔn)砂和水以1： 3： 0.5的比例混合，按規(guī)定的方法制成 40mm* X40mm X160mm的試件，在標(biāo)準(zhǔn)溫度（20° C ± 2° C） 的水中養(yǎng)護(hù)，分別測(cè)定其 3d與28d的抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度。二、摻混合材料的硅酸鹽水泥 （一 ）普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱普通水泥，其代號(hào)為P.O

19、,是由硅酸鹽水泥熟料、6%-15%混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。（二）三種摻加混合材料較多的硅酸鹽水泥1. 礦渣硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱礦渣水泥）代號(hào)為P.S,水泥中粒化高爐礦渣摻加量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%-70%，并分為A型和B型。A型礦渣摻量20%且W 50%，代號(hào)為P.S.A; B型礦渣摻量50%且W 70%，代號(hào)為P.S.B。2. 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱火山灰水泥）代號(hào)為P.P,水泥中火山灰質(zhì)混合材料摻加量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%-50%。3. 粉煤灰硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥）代號(hào)為P.F水泥中粉煤灰摻加量按質(zhì)量百分比計(jì)為20%-40%。這三種水泥的性質(zhì)與硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽

20、水泥相比，他們的共同特點(diǎn)是：1）早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快2）環(huán)境溫、濕度對(duì)水泥凝結(jié)硬化的影響較大，故適于采用蒸氣養(yǎng)護(hù)3）水化熱較低，放熱速度慢4）抗軟水及硫酸鹽侵蝕的能力較強(qiáng)5）抗凍性、抗碳化性與耐磨性較差礦渣水泥的耐熱性較強(qiáng)，保水性較差，需水量較大，抗?jié)B性較差。第四節(jié)混凝土一、普通混凝土原材料的技術(shù)要求普通混凝土原材料為水泥、水、細(xì)集料（砂）及粗集料（石子），必要時(shí)還可加入各種外加劑及礦物摻合料。在混凝土中，砂與石子主要起骨架作用，稱為集料，又稱骨料，還可 起到減小混凝土因水泥硬化產(chǎn)生的收縮作用。（一）水泥選擇水泥要考慮品種與強(qiáng)度等級(jí)兩個(gè)方面1品種2強(qiáng)度等級(jí)水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇，應(yīng)與混凝

21、土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度相適應(yīng)。一般以水泥強(qiáng)度等級(jí)（單位：MPa）為混凝土強(qiáng)度的1.5-2.0倍為宜，對(duì)于高強(qiáng)度混凝土，可取0.9-1.5倍。若用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，只需用少量水泥就可滿足混凝土強(qiáng)度要求，但水泥用量偏少，會(huì)影響混凝土拌合物的工作性與密實(shí)度，可考慮摻入一定數(shù)量的摻加料（如粉煤灰）。若用低強(qiáng)度等級(jí)水泥配制高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，為滿足強(qiáng)度要求，需較多 的水泥用量，過(guò)多的水泥用量不僅不經(jīng)濟(jì)，而且還會(huì)影響混凝土的其他技術(shù)性質(zhì)（如硬化收縮增大，會(huì)引起混凝土開(kāi)裂），可摻入減水劑。（二）細(xì)集料粒徑在0.15-5mm之間的集料為細(xì)集料。1有害雜質(zhì)凡存在于砂或石子中會(huì)降低混凝土性質(zhì)的成分稱為有

22、害雜質(zhì)。砂中有害雜質(zhì)包括泥、泥塊、云母、輕物質(zhì)、硫化物與硫酸鹽、有機(jī)物質(zhì)及氯化物等。海砂含氯鹽，對(duì)鋼筋有銹蝕作用。對(duì)砂中的無(wú)定形二氧化硅含量有懷疑時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的使用條件，進(jìn)行專(zhuān)門(mén)試驗(yàn)，測(cè)定其堿集料反應(yīng)的活性，即堿活性檢驗(yàn)后，再確定其適用性。2砂的粗細(xì)程度與顆粒級(jí)配混凝土用砂的選用， 主要應(yīng)從砂對(duì)混凝土的和易性與水泥用量（即混凝土的經(jīng)濟(jì)性）的影響這兩個(gè)方面進(jìn)行考慮。因此，主要考慮砂的粗細(xì)程度（細(xì)度模數(shù)）與級(jí)配。級(jí)配良好的砂，具有較小的空隙率， 用來(lái)配制混凝土，不僅所需水泥漿量較少，而且還 可以提高混凝土的流動(dòng)性、密實(shí)度和強(qiáng)度。相同用砂量，粗砂的總表面積較小，包裹砂粒表面所需的水泥漿越少，

23、因此越節(jié)省水泥?；炷劣蒙皯?yīng)優(yōu)先選用級(jí)配良好的粗砂。（三）粗集料1有害雜質(zhì)2針、片狀顆粒含量石子的形狀以接近立方體或球形的為好，不應(yīng)含有較多的針、片狀顆粒。針、片狀顆粒受力易折斷，當(dāng)含量較多時(shí)，會(huì)增大粗集料空隙率，影響混凝土的工作性及強(qiáng)度，因此其含量應(yīng)加以限制。3強(qiáng)度碎石的強(qiáng)度用巖石的塊體抗壓強(qiáng)度或壓碎指標(biāo)表示，卵石的強(qiáng)度就用壓碎指標(biāo)表示。4顆粒級(jí)配與最大粒徑石子級(jí)配好壞對(duì)節(jié)約水泥，保證混凝土具有較高密實(shí)度、強(qiáng)度與工作性，有很密切的關(guān)系。石子的級(jí)配也通過(guò)篩分試驗(yàn)來(lái)確定。從結(jié)構(gòu)的角度規(guī)定，混凝土用石子最大粒徑不得超過(guò)結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，同時(shí)不得超過(guò)鋼筋間最小凈距的 3/4。對(duì)混凝土實(shí)心板，

24、石子的最大粒徑不宜超過(guò)板厚的 1/3，且 不得超過(guò)40mm。5堅(jiān)固性有抗凍要求的混凝土所用石子，要測(cè)定其堅(jiān)固性。6堿-集料反應(yīng)經(jīng)堿-集料反應(yīng)試驗(yàn)后，由卵石、碎石配備的試件無(wú)裂縫、酥裂、膠體外溢等現(xiàn)象發(fā)生， 在規(guī)定試驗(yàn)齡期的膨脹率應(yīng)小于0.10%。（四）水拌制混凝土用水宜優(yōu)先采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的飲用水。（五）普通混凝土外加劑外加劑不同于摻加料。摻加料一般是指混凝土拌合物中摻入量超過(guò)水泥質(zhì)量的5%,且在配合比設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮體積或質(zhì)量變化的外加材料。外加劑是指在混凝土拌加物中摻入不超過(guò)水泥質(zhì)量的5%,且能使混凝土按要求改變性質(zhì)的物質(zhì)，并在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，不考慮對(duì)混凝土體積或質(zhì)量的變化。1減水劑減

25、水劑是指能保持混凝土在稠度不變的條件下，具有減水增強(qiáng)作用的外加劑。（1）提高流動(dòng)性（2）提高強(qiáng)度（3）節(jié)約水泥（4）改善混凝土的某種性能 2早強(qiáng)劑早強(qiáng)劑是指能提高混凝土早期強(qiáng)度的外加劑，多在冬季或緊急搶修時(shí)采用。3緩凝劑緩凝劑是指能延緩混凝土凝結(jié)的外加劑，適用于高溫季節(jié)施工、大體積混凝土工程、泵送與滑模方法施工及較長(zhǎng)時(shí)間停放或4速凝劑速凝劑是指能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑，主要用于隧道與地下工程、引水涵洞等工程錨噴支護(hù)時(shí)的噴射混凝土。5引氣劑引氣劑是指在攪拌混凝土過(guò)程中能引入大量分布均勻穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。采用引氣劑主要是為了提高混凝土的抗?jié)B、抗凍等耐久性，改善拌和物的工作性，多用

26、于水工混凝土。外加劑除上述幾種外，還有防水劑、防凍劑、膨脹劑、發(fā)氣劑等。二、普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)（一）混凝土拌和物的和易性（又稱工作性）1和易性的概念及指標(biāo)混凝土硬化以前稱為混凝土拌和物。和易性是指混凝土拌和物易于施工操作（拌和、運(yùn)輸、澆筑、搗實(shí)），并能獲得質(zhì)量均勻、密實(shí)的混凝土性能。和易性為一項(xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì)， 包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性三方面的含義。混凝土拌和物的流動(dòng)性以坍落度（cm）或維勃稠度（s）作為指標(biāo)。坍落度適用于流動(dòng)性較大的混凝土拌和物（坍落度值不小于10mm），維勃稠度適用于干硬的混凝土拌和物。2坍落度的選擇施工中選擇混凝土拌和物的坍落度，一般依據(jù)構(gòu)件截面的大小、鋼筋疏密和

27、搗實(shí)方法來(lái)確定。當(dāng)構(gòu)件截面尺寸較小或鋼筋較密或人工插搗時(shí)，坍落度可選擇大些?？偟脑瓌t是，應(yīng)以保證能順利施工為前提，坍落度盡量選小些為宜。3影響和易性的主要因素（1）水泥漿的數(shù)量與稠度無(wú)論是水泥漿數(shù)量， 還是水泥漿的稀稠， 實(shí)際上對(duì)混凝土拌和物的和易性起決定作用的 是用水量的多少。因?yàn)闊o(wú)論是提高水灰比或增加水泥漿用量最終都表現(xiàn)為混凝土用水量的增 加。（2）砂率砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。合理砂率是指在用水量及水泥用量一定的情況下，能使混凝土拌和物獲得最大的流動(dòng) 性，且能保持粘聚性及保水性良好時(shí)的砂率值。（3）水泥品種與集料品種、性質(zhì)除以上所述外，影響混凝土拌和物和易性的因素，

28、還有外加劑、時(shí)間、環(huán)境的溫度與濕度等。調(diào)整拌和物和易性的措施：1）盡可能采用合理砂率，以提高混凝土質(zhì)量和節(jié)約水泥2）改善砂、石級(jí)配3）盡量采用較粗的砂、石4）當(dāng)混凝土的配合比初步確定后，如發(fā)現(xiàn)拌和物坍落度太小，可保持水灰比不變，增加適 量的水泥漿，以提高混凝土坍落度，滿足施工要求；當(dāng)坍落度太大時(shí)，可增加適量砂、石， 從而減小坍落度，達(dá)到施工要求，避免出現(xiàn)離析、泌水等不利現(xiàn)象。5）摻用外加劑（減水劑、引氣劑）可提高混凝土的流動(dòng)性（二）混凝土的強(qiáng)度1混凝土立方體抗壓強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法規(guī)定，將混凝土拌和物制成邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件（溫度20° C±

29、; 3° C,相對(duì)濕度90%以上）下，養(yǎng)護(hù)到28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得 的抗壓強(qiáng)度值，稱為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度，用feu表示。混凝土立方體試件邊長(zhǎng)及強(qiáng)度換算系數(shù)試件邊長(zhǎng)（mm）抗壓強(qiáng)度換算系數(shù)試件邊長(zhǎng)（mm）抗壓強(qiáng)度換算系數(shù)1000.952001.051501.00混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按其立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定。混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用“C”與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（feu,k）表示。按標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件在28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度，即混凝土立方體抗壓強(qiáng)度測(cè)定值的總體分布中，低于該值 的百分率不超過(guò) 5%。普通混凝土按立方體抗壓

30、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60 共 12 個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。2混凝土軸心抗壓強(qiáng)度實(shí)際工程中，混凝土受壓構(gòu)件大部分是棱柱體或圓柱體，采用150X150 X300的棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件。試驗(yàn)表明，軸心抗壓強(qiáng)度約為立方體抗壓強(qiáng)度的 0.7-0.8倍。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中， 考慮到混凝土強(qiáng)度與試件強(qiáng)度之間的差異，設(shè)計(jì)采用的軸心抗壓強(qiáng)度為立方體抗壓強(qiáng)度的0.67 倍。3混凝土抗拉強(qiáng)度一般采用劈裂法來(lái)測(cè)定混凝土的抗拉強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱劈拉強(qiáng)度。4影響混凝土抗壓強(qiáng)度的因素(1) 水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比是影響混凝土強(qiáng)度最重要的因素。在

31、水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)相同時(shí)，混凝土的強(qiáng)度隨著水灰比的增大而有規(guī)律地降低。(2) 溫度和濕度混凝土所處環(huán)境的溫度與濕度，對(duì)混凝土強(qiáng)度有很大影響。冬季混凝土施工時(shí)，要特別注意保溫養(yǎng)護(hù)，以免混凝土早期受凍破壞。周?chē)h(huán)境的濕度對(duì)混凝土強(qiáng)度也有顯著影響。已澆筑完畢的混凝土， 必須注意在一定時(shí)間內(nèi)維持周?chē)h(huán)境有一定的溫度和濕度?；炷猎谧匀粭l件下養(yǎng)護(hù)，稱為自然養(yǎng)護(hù)。即在混凝土凝結(jié)后(一般在12h以內(nèi))，表面加以覆蓋和澆水，一般硅酸鹽水泥、普通水泥與礦渣水泥配置的混凝土，需澆水保溫至少7d,使用火山灰水泥、粉煤灰水泥或摻用緩凝型外加劑，或有抗?jié)B要求的混凝土，不少于14d。齡期混凝土在正常條件下養(yǎng)護(hù)，其強(qiáng)度隨齡

32、期的增加而增長(zhǎng)，最初7-14d內(nèi)，強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，28d以后增長(zhǎng)緩慢，但只有一定的溫度與濕度，強(qiáng)度仍有所增長(zhǎng)。5提高混凝土抗壓強(qiáng)度的措施(1) 采用高強(qiáng)度等級(jí)水泥或早強(qiáng)類(lèi)水泥(2) 采用低水灰比或水膠比的混凝土(3) 采用濕熱養(yǎng)護(hù)-蒸氣養(yǎng)護(hù)與蒸壓養(yǎng)護(hù)蒸氣養(yǎng)護(hù)是將混凝土放在低于100° C的常溫蒸氣中養(yǎng)護(hù)，目的是提高混凝土的早期強(qiáng)度。蒸壓養(yǎng)護(hù)是將混凝土放在溫度為175° C、8個(gè)大氣壓的蒸壓釜中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。(4) 采用機(jī)械攪拌與振搗可提高混凝土的均勻性、密實(shí)度與強(qiáng)度，對(duì)用水量少、水灰比小的干硬性混凝土，效果顯著。摻入混凝土外加劑和摻加料在混凝土中摻入早強(qiáng)劑，可顯著提高混凝土的早期

33、強(qiáng)度。摻入減水劑，拌和水量減少， 降低水灰比，可提高混凝土強(qiáng)度。(三) 混凝土的變形性能 1化學(xué)收縮般在混凝土成型后 40多天內(nèi)增長(zhǎng)較快，以后就漸趨穩(wěn)定?？偸湛s量一般不大。2干濕變形干濕變形是指混凝土隨周?chē)h(huán)境變化而產(chǎn)生的濕漲干縮變形。一般濕脹的變形量很小， 無(wú)明顯破壞作用，而干縮變形則顯著且往往引起混凝土開(kāi)裂。一般來(lái)說(shuō)，水泥用量大、水灰比大、砂石用量少，則干縮值也大(水泥用量不宜大于3550kg/m )。3溫度變形溫度變形對(duì)大體積混凝土極為不利?；炷林幸蛩嗨懦龅臒崃糠e聚造成內(nèi)部溫度升高，而外部混凝土溫度則隨氣溫升降，有時(shí)內(nèi)外溫差高達(dá)50-60° C,導(dǎo)致內(nèi)脹外縮4在荷載作用

34、下的變形(1)在短期荷載作用下的變形混凝土是一種彈塑性體，在外力作用下，既能產(chǎn)生可以恢復(fù)的彈性變形，又能產(chǎn)生不可恢復(fù)的塑性變形。水灰比較小、水泥用量較少、集料彈性模量較高、養(yǎng)護(hù)較好及齡期較長(zhǎng)時(shí)，混凝土的彈 性模量就較大。（2）徐變混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下隨時(shí)間而增加的變形稱為徐變。在荷載作用初期，徐變變形增長(zhǎng)較快，以后逐漸變慢，一般延續(xù)2-3年漸趨于穩(wěn)定?；炷恋男熳冎蹬c水泥品種、水泥用量、水灰比、混凝土的彈性模量、養(yǎng)護(hù)條件等因素有關(guān)。（四）混凝土的耐久性耐久性包括抗?jié)B性、抗凍性、抗化學(xué)侵蝕性、耐熱性、堿-集料反應(yīng)、抗碳化反應(yīng)等。1. 抗?jié)B性混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水（或油等液體）滲透的

35、性能?？?jié)B等級(jí)是以28d齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件，按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法試驗(yàn)時(shí)所能承受的最大水壓?；炷恋目?jié)B等級(jí)劃分為 P4、P6、P8、P10、P12，相應(yīng)表示混凝土抗?jié)B試驗(yàn)時(shí)一組 6個(gè)鍍件中 4個(gè)鍍件未出現(xiàn)滲水時(shí)的最大水壓力。2. 抗凍性混凝土的抗凍性一般以抗凍標(biāo)號(hào)或抗凍等級(jí)表示。混凝土抗凍標(biāo)號(hào)的測(cè)定，是以標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d齡期的立方體試件，在水飽和后，進(jìn)行慢凍法凍融循環(huán)試驗(yàn)（-20° C，+20 ° C），以同時(shí)滿足抗壓強(qiáng)度損失率不超過(guò) 25%，質(zhì)量損失率不超過(guò) 5%時(shí)的最大循環(huán)次數(shù)表示。混凝土抗凍等級(jí)的測(cè)定， 以標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d齡期的棱柱體試件在水飽和后， 進(jìn)行快凍法凍 融循環(huán)試驗(yàn)（-1

36、8° C, +5° C）。以同時(shí)滿足相對(duì)動(dòng)彈性模量損失率不超過(guò) 40%，質(zhì)量損失 率不超過(guò)5%時(shí)的最大循環(huán)次數(shù)確定抗凍等級(jí)，用符號(hào) F表示。3. 堿-集料反應(yīng)堿-集料反應(yīng)是指混凝土內(nèi)水泥中的堿性氧化物（Na2O、K2O）的含量，禁止使用含有活性氧化硅（如蛋白石）的集料。4. 抗碳化性混凝土的抗碳化性是指混凝土抵抗內(nèi)部的Ca（OH）2與空氣中的CO2在有水的條件下反應(yīng)生成CaCO3,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部原來(lái)的堿性環(huán)境變?yōu)橹行原h(huán)境的能力，故又可稱為抗中性 化的能力?？固蓟缘母叩椭饕馕吨炷量逛摻钿P蝕能力的高低，因?yàn)榛炷羶?nèi)部的堿性環(huán)境是使混凝土得到保護(hù)而免遭銹蝕的環(huán)境。5. 抗

37、化學(xué)侵蝕性混凝土的抗化學(xué)侵蝕性是指混凝土抗各種化學(xué)介質(zhì)侵蝕的能力，主要取決于混凝土中水泥的抗化學(xué)侵蝕性。6. 提高混凝土耐久性的措施（1）選擇適當(dāng)品種的水泥。（2）嚴(yán)格控制水灰（膠）比與水泥（膠凝材料）用量等材料參數(shù)。（3）選用質(zhì)量好的集料（4）摻入減水劑、引氣劑等外加劑（5）保證混凝土施工質(zhì)量三、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)混凝土配合比，是指為配制有一定性能要求的混凝土，單位體積的混凝土中各組成材料的用量或其之間的比例關(guān)系。（一 ）混凝土配合比設(shè)計(jì)計(jì)算1. 確定混凝土配制強(qiáng)度（feu,。）fcu, o = fcu, k 1.645二2確定水灰比（W/C）W:- afceC feu, o n二a bf

38、cc3確定單位用水量（mwo）4. 確定水泥用量（mco）mwo mco = WC5. 確定砂率（樹(shù)6. 確定粗集料用量（mgo）和細(xì)集料用量（mso）（1）質(zhì)量法（2）體積法（二）混凝土配合比的試配、調(diào)整與確定必須檢驗(yàn)其和易性，并加以調(diào)整，使之符合設(shè)計(jì)要求，然后實(shí)測(cè)拌和物的表觀密度，計(jì)算出調(diào)整后的配合比（基準(zhǔn)配合比），再以此配合比復(fù)核強(qiáng)度。（三）混凝土配合比的試配、調(diào)整與確定實(shí)際工地使用的集料常含有一定混凝土實(shí)驗(yàn)室配合比計(jì)算用量是以干燥集料為基準(zhǔn)的， 的水分，因此根據(jù)工地石子和砂的實(shí)際含水率進(jìn)行換算。m'c=mcm's =ms（1 a）m'g =mg（1 b） m&#

39、39;wmw-ms a-m§ b 式中：a-工地砂子含水率（%）B-工地石子含水率（%）第五節(jié)瀝青及改性瀝青一、石油瀝青（一）石油瀝青的組成從使用的角度出發(fā)，按其中的化學(xué)成分及物理力學(xué)成分相近者劃分為若干組，這些組稱為“組叢”。石油瀝青的組叢及其主要特性如下：（1）油分（2）樹(shù)脂（脂膠）（3 ）地瀝青質(zhì)（4 ）含有一定量的固體石蠟，降低瀝青的粘性與塑性，增加其對(duì)溫度的敏感性。（二）石油瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)1. 粘性（稠度）粘稠瀝青的粘性用針入度表示。針入度是指在規(guī)定溫度 （25 ° C）下，以規(guī)定質(zhì)量（100g ）的標(biāo)準(zhǔn)針，在規(guī)定時(shí)間（5s）內(nèi)貫入試樣中的深度（按 0.1mm

40、計(jì)）。2. 塑性以延性表示瀝青的塑性。延度是石油瀝青的重要技術(shù)指標(biāo)之一，延度越大，塑性越好。3. 溫度穩(wěn)定性溫度穩(wěn)定性由軟化點(diǎn)來(lái)表示。軟化點(diǎn)高表示瀝青的耐熱性或溫度穩(wěn)定性好。4. 大氣穩(wěn)定性在大氣因素下，瀝青抵抗老化的性能稱為大氣穩(wěn)定性（耐久性），一般用蒸發(fā)試驗(yàn)（163 °C, 5h）測(cè)定。牌號(hào)主要依據(jù)針入度來(lái)劃分，但延度與軟化點(diǎn)等也需符合規(guī)定。同一品牌中，牌號(hào)越小則針入度越?。ㄕ承栽酱螅?，延度越?。ㄋ苄栽讲睿?，軟化點(diǎn)越高（溫度穩(wěn)定性越好）。二、煤瀝青建筑工程中多使用低溫煤瀝青。與石油瀝青相比，煤瀝青塑性較差，受力時(shí)易開(kāi)裂；溫度穩(wěn)定性及大氣穩(wěn)定性均較差。 但與礦料的表面粘附性較好，防

41、腐性較好。這些優(yōu)缺點(diǎn)均由其組叢特性決定。三、改性石油瀝青石油加工廠生產(chǎn)的瀝青通常只控制耐熱性指標(biāo)（軟化點(diǎn)），其他性能，如塑性、大氣穩(wěn)定性、低溫抗裂性等則很難全面達(dá)到要求，從而影響了使用效果。為解決這個(gè)問(wèn)題而采用的方法之一是：在石油瀝青中加入某些礦物填充料等改性材料，得到改性石油瀝青， 或進(jìn)而生產(chǎn)各種防水制品。常用的改性材料有橡膠、樹(shù)脂及礦物填充料等。在石油瀝青中加入礦物填充料（粉狀，如滑石粉；纖維狀。如石棉絨），可提高瀝青的粘性耐熱性，減少瀝青對(duì)溫度的敏感性。橡膠是石油瀝青的主要改性材料，它們與石油瀝青有較好的混溶性，并可使改性瀝青具有橡膠的許多優(yōu)點(diǎn)。樹(shù)脂作為改性材料可使得到的改性瀝青提高耐寒

42、性、耐熱性、粘性及不透水性。由于樹(shù)脂與橡膠之間有較好的相溶性，故也可同時(shí)加入樹(shù)脂與橡膠來(lái)改善石油瀝青的性質(zhì)。四、瀝青的應(yīng)用（一）冷底子油冷底子油是一種瀝青涂料。在常溫下將冷底子油刷涂或噴到混凝土、 砂漿或木材等材料 表面后，即逐漸摻入毛細(xì)孔中， 待溶劑揮發(fā)后，便形成一層牢固的瀝青膜， 使在其上做的防 水層與基層得以牢固粘貼。（二）瀝青膠（瑪蹄脂）（三）建筑防水瀝青嵌縫油膏這是一種冷用膏狀材料。（四）瀝青防水卷材 1常用油氈石油瀝青油氈分為 200、350、500三種標(biāo)號(hào)，它們是按所用原紙每平方米的質(zhì)量克數(shù) （g/m2）來(lái)劃分的。在施工時(shí)，石油瀝青油氈要用石油瀝青膠結(jié)料粘結(jié)，煤瀝青油氈則用煤瀝青

43、膠粘結(jié)。2. 瀝青再生膠油氈這是一種無(wú)胎防水卷材，再生膠油氈具有較好的彈性、不透水性與低溫柔韌性，以及較 高的延伸性、抗拉強(qiáng)度與熱穩(wěn)定性。這些有點(diǎn)使之適用于水工、橋梁、地下建筑物管道等重要防水工程，以及建筑物變形縫的防水處理。3.SBS改性瀝青柔性油氈具有較高的耐熱性、低溫柔性、彈性及耐疲勞性等，是目前性能最佳的油氈之一。 4.鋁箔面油氈適用于作多層防水工程的面層。第六節(jié)建筑鋼材一、建筑鋼材的主要力學(xué)性質(zhì)及其影響因素（一）建筑鋼材主要力學(xué)性能及指標(biāo)1屈服點(diǎn)（S）對(duì)于低碳鋼，一般以 C下對(duì)應(yīng)的應(yīng)力作為屈服點(diǎn)或屈服強(qiáng)度，記作導(dǎo)設(shè)計(jì)中一般以屈服點(diǎn)作為強(qiáng)度取值的依據(jù)。但對(duì)于屈服現(xiàn)象不明顯的鋼，如中碳鋼

44、或高碳鋼（硬鋼），規(guī)范規(guī)定以產(chǎn)生 0.2%殘余變形時(shí)的應(yīng)力值作為名義屈服點(diǎn)，以C0.2表示。2抗拉強(qiáng)度（ob）應(yīng)力-應(yīng)變圖中，曲線最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力*稱為抗拉強(qiáng)度。在一定范圍內(nèi)，屈強(qiáng)比小則表明鋼材在超過(guò)屈服點(diǎn)工作時(shí)可靠性較高，較為安全。3伸長(zhǎng)率記試件拉斷后標(biāo)距部分的長(zhǎng)度L!，原標(biāo)距長(zhǎng)度為L(zhǎng)o,則伸長(zhǎng)率3規(guī)定為L(zhǎng) Lc3=-0 100%Lo表征了鋼材的塑性變形能力。4.冷彎性能冷彎性能指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，它表征在惡劣變形條件下鋼材的塑性， 是建筑鋼材的一項(xiàng)重要工藝性能。冷彎性能指標(biāo)以試件被彎曲的角度（90°、180°）及彎心直徑d與試件厚度（或直徑）a的比值d/

45、a來(lái)表示。5沖擊韌性沖擊韌性指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。Akv值隨試驗(yàn)溫度的下降而減小，當(dāng)溫度降低達(dá)到某一范圍時(shí)，Akv急劇下降而呈現(xiàn)脆性斷裂，這種現(xiàn)象稱為冷脆性。發(fā)生冷脆時(shí)的溫度稱 為脆性臨界溫度，其數(shù)值越低，說(shuō)明鋼材的低溫沖擊韌性越好。因此，對(duì)直接承受動(dòng)荷載而且可以在負(fù)溫下工作的重要結(jié)構(gòu)，必須進(jìn)行沖擊韌性檢驗(yàn)。6硬度硬度指表面層局部體積抵抗壓入產(chǎn)生塑性變形的能力，表征值常用布氏硬度HB （還有洛氏硬度、維氏硬度），通過(guò)專(zhuān)門(mén)試驗(yàn)測(cè)得。7耐疲勞性材料在交變應(yīng)力作用下， 在遠(yuǎn)低于抗拉強(qiáng)度時(shí)突然發(fā)生斷裂， 稱為疲勞破壞。疲勞破壞 的危險(xiǎn)應(yīng)力用疲勞極限來(lái)表示， 其含義是：試件在交變應(yīng)力作用下工作， 在

46、規(guī)定的周期基數(shù) 內(nèi)不發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力。（二）影響建筑鋼材力學(xué)性質(zhì)的主要因素1建筑鋼材的晶體組織建筑鋼材具有晶體結(jié)構(gòu)，晶格中包含鐵原子與碳原子，原子間結(jié)合的主要形式是金屬鍵。鋼中的鐵與碳可以由固溶體（Fe中固溶著微量的 C）、化合物（Fe3C）及它們的混合物 的形式構(gòu)成一定形態(tài)的聚合體，稱為鋼的組織，主要有：1）鐵素體2）奧氏體3）滲碳體4）珠光體建筑鋼材含碳量多在 08%以下，其基本組織由鐵素體和珠光體組成。因此，它們具有 較高的強(qiáng)度，同時(shí)兼有較好的韌性與塑性。2化學(xué)成分建筑鋼材中除鐵元素外，還包含碳（C）、硅（Si）、錳（Mn ）、磷（P）、硫（S）、氧（0）1） 碳（C）:建筑鋼材中含碳

47、量不大于0.8%，C的含量增加將提高鋼材的抗拉強(qiáng)度與硬度， 但使塑性與韌性降低，焊接性能、耐腐蝕性能也隨之下降。2） 硅（Si）:當(dāng)含硅量小于1%時(shí)，Si含量的增加可以顯著提高鋼材的強(qiáng)度及硬度，且對(duì)塑 性及韌性無(wú)顯著影響。3）錳（Mn ）：錳可起脫氧去硫作用，故可有效消減因硫引起的熱脆性，還可顯著改善耐腐 及耐磨性，增強(qiáng)鋼材的強(qiáng)度及硬度。4） 硫（S）:硫?yàn)橛泻υ?。它能引發(fā)熱脆性，建筑鋼材要求含硫量低于0.045%。5）磷（P）：磷為有害元素，它能引起冷脆性，但磷可使鋼的耐磨性及耐腐蝕性提高。其他如氧也是鋼中的有害元素。3冶煉過(guò)程鋼在冶煉過(guò)程中，使化學(xué)成分得以嚴(yán)格控制，其中要特別指出的是要進(jìn)

48、行脫氧。4加工處理冷加工可以提高鋼材的屈服點(diǎn)，使塑性、韌性下降，但抗拉強(qiáng)度維持不變。時(shí)效處理是指經(jīng)過(guò)冷加工的鋼材，常溫下存放15左右，或加熱到100-200 ° C并保持-定的時(shí)間。經(jīng)這樣處理可使屈服點(diǎn)進(jìn)一步提高，抗拉強(qiáng)度也有增長(zhǎng)，塑性、韌性繼續(xù)下降， 還可使冷加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力消除。鋼材的彈性模量在時(shí)效處理后基本維持不變。二、建筑鋼材的標(biāo)準(zhǔn)與選用（一）建筑鋼材的主要鋼種1普通碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼共有五個(gè)牌號(hào)，牌號(hào)由屈服點(diǎn)字母、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)與脫氧方法 符號(hào)組成。例如 Q235-A.F，表示屈服點(diǎn)為235MPa的A級(jí)沸騰鋼。下列幾種情況限制使用沸騰鋼：1）直接承受動(dòng)荷載作用的

49、焊接結(jié)構(gòu)2） 非焊接結(jié)構(gòu)而計(jì)算溫度等于或低于-20 ° C3） 受靜荷載及間接動(dòng)荷載作用，而計(jì)算溫度等于或低于-30 ° C時(shí)的焊接結(jié)構(gòu)。2低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加入總量小于5%的合金元素（如硅、錳、釩等），即得低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。共分為8個(gè)牌號(hào)，每個(gè)牌號(hào)各分有若干個(gè)質(zhì)量等級(jí)。低合金鋼強(qiáng)度較高，塑性、韌性及 可焊性等均較好，且成本不高，尤其適用于大跨度、承受動(dòng)荷載和沖擊荷載作用的結(jié)構(gòu)。（二）常用建筑鋼材 1鋼結(jié)構(gòu)用鋼鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材主要是型鋼和鋼板。1） 熱軋型鋼我國(guó)建筑用熱軋型鋼主要采用Q235-A2）冷彎薄壁型型鋼3）鋼板4） 壓型鋼板壓型鋼板具有重量輕、

50、強(qiáng)度高、抗震性好、施工快、外形美觀等特點(diǎn)，主要 用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)、樓板、屋面等。2混凝土結(jié)構(gòu)用鋼1）熱軋鋼筋按力學(xué)性能，熱軋鋼筋可分為四級(jí)2）冷拉熱軋鋼筋與冷拔低碳鋼絲冷拉可使屈服點(diǎn)提高 17%-27%，但伸長(zhǎng)率降低。冷拉后不得有裂紋、起層等現(xiàn)象。冷 拔可提高屈服強(qiáng)度 40%-60%，材質(zhì)硬脆，屬硬鋼類(lèi)鋼絲。3）冷軋帶肋鋼筋強(qiáng)度較熱軋鋼筋明顯提高，塑性較好，與混凝土的握裹力較好。4）熱處理鋼筋強(qiáng)度顯著提高，韌性高，而塑性降低不多，綜合性能較好。5）冷軋扭鋼筋冷軋扭鋼筋屈服強(qiáng)度高，與混凝土的握裹力大，可節(jié)約鋼材30%6）預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲及鋼絞線鋼絲與鋼絞線適用于大荷載、大跨度及曲線配筋的預(yù)應(yīng)力混凝

51、土結(jié)構(gòu)。三、建筑鋼材的防銹與防火（一）鋼材防銹防止鋼材銹蝕的常用方法是表面刷涂防銹漆。薄壁鋼材則可進(jìn)行表面鍍鋅或涂塑處理。鋼筋配筋的防銹措施應(yīng)考慮：限制水灰比和水泥用量，限制氯鹽外加劑的使用，采取措 施保證混凝土的密實(shí)性，還可以采用摻加防銹劑（如重絡(luò)酸鹽等）的方法。（二）鋼材防火鋼結(jié)構(gòu)防火的主要方法是涂敷防火隔熱涂層。第七節(jié)木材木材的優(yōu)點(diǎn)為：1）強(qiáng)度大，輕質(zhì)高強(qiáng)2）彈性與韌性好，能抗沖擊、抗振動(dòng)3）保溫隔熱性能好，導(dǎo)熱系數(shù)小4）在適當(dāng)?shù)谋４鏃l件下，有較好的耐久性5）外觀具有裝飾性6）可加工性好7）絕緣、無(wú)毒 木材的缺點(diǎn)“1）構(gòu)造不均勻，各向異性2）濕脹干縮變形大，易翹曲、開(kāi)裂3）耐火性差，易燃4）如使用不當(dāng)，易腐爛二、木材的物理與力學(xué)性