最新土木工程材料

1、 土木工程材料土木工程材料三、鋼的組織及化學成分三、鋼的組織及化學成分o 鋼由鋼由Fe、C組成，按組成，按Fe、C的組合形式：分為：固的組合形式：分為：固溶體；化合物；混合物。溶體；化合物；混合物。o 鋼的基本組織鋼的基本組織o 鐵素體鐵素體:強度低、塑性大；強度低、塑性大； o 奧氏體：固溶體：強度低、塑性大；奧氏體：固溶體：強度低、塑性大； o 滲碳體：化合物：硬度大、塑性低；硬而脆滲碳體：化合物：硬度大、塑性低；硬而脆 o 珠光體：混合物：強度高、塑性較好；珠光體：混合物：強度高、塑性較好； o 建筑鋼材含碳量小于建筑鋼材含碳量小于0.8%：鐵素體：鐵素體+珠光體珠光體o 含碳量含碳量0

2、.8%：共析鋼，純珠光體：共析鋼，純珠光體鋼的化學成分鋼的化學成分o 有害元素：有害元素：o 磷磷P：冷脆性冷脆性：低溫下鋼材易于脆性斷裂：低溫下鋼材易于脆性斷裂o 硫硫S：熱脆性熱脆性：焊接后鋼材易于斷裂：焊接后鋼材易于斷裂o 有益元素：作為合金元素。有益元素：作為合金元素。o Mn：適當，強度提高、塑性、韌性不變：適當，強度提高、塑性、韌性不變,改改善熱性能；善熱性能；o Si：強度提高、塑性、韌性不變：強度提高、塑性、韌性不變o 碳碳C：o 鋼的鋼的C增加增加o 強度強度、硬度、硬度；o 塑性塑性、韌性、韌性、冷彎、冷彎、可焊性、可焊性 四、鋼材的冷加工四、鋼材的冷加工o4.1冷拉強化：

3、常溫下對鋼材進行拉伸工藝：冷拉強化：常溫下對鋼材進行拉伸工藝：冷拉。最常用！冷拉。最常用！ o冷拉強化冷拉強化：冷拉應力超過鋼材屈服強度后卸：冷拉應力超過鋼材屈服強度后卸載，鋼材屈服強度將提高至卸載應力水平的載，鋼材屈服強度將提高至卸載應力水平的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。o提高設計強度、增加鋼材產(chǎn)量措施。提高設計強度、增加鋼材產(chǎn)量措施。o4.2冷拉時效冷拉時效(處理處理)：冷拉后的鋼材，隨時：冷拉后的鋼材，隨時間延長，屈服強度將進一步提高間延長，屈服強度將進一步提高;塑性、韌塑性、韌性進一步降低。性進一步降低。o 焊接與冷拉工藝共存時，應遵循：先熱后冷焊接與冷拉工藝共存時，應遵循：先熱后冷步驟步驟o 例：鋼

4、材屈服強度例：鋼材屈服強度s =250，極限抗拉強度，極限抗拉強度b=320，當鋼筋拉伸到，當鋼筋拉伸到270時卸載，則使時卸載，則使用時的設計強度即為用時的設計強度即為s =270 。冷拉強化。冷拉強化o 當鋼筋放置當鋼筋放置35m，上述鋼筋屈服強度，上述鋼筋屈服強度s可可達到達到280290.設計不考慮此強度。設計不考慮此強度。o 4.3冷拔冷拔o 常溫下對低碳鋼絲進行強力拉拔工藝使之變常溫下對低碳鋼絲進行強力拉拔工藝使之變細：冷拔。細：冷拔。o 冷拔后的鋼絲屬于典型硬鋼，用于中小型民冷拔后的鋼絲屬于典型硬鋼，用于中小型民用建筑。不得用作吊鉤材料。用建筑。不得用作吊鉤材料。技術標準技術標準

5、o 1.鋼的牌號鋼的牌號o 碳素鋼：碳素鋼：Q235-AFo Q-代表屈服強度值代表屈服強度值；A、B、C、D質(zhì)量；質(zhì)量；F：沸騰鋼，沸騰鋼，Z：鎮(zhèn)靜鋼：鎮(zhèn)靜鋼,bo Q235-AF：屈服強度為：屈服強度為235MPa的的A級沸級沸騰鋼騰鋼o 合金鋼：合金鋼：2種方法：種方法：o a.與碳素鋼相同；與碳素鋼相同；Q295-Eo b.用元素含量表示用元素含量表示o 25Mn2Si：C：0.25%；Mn：1.5%、2.5%；Si：1.5%七、鋼的銹蝕原因與防護七、鋼的銹蝕原因與防護o 1.化學銹蝕：少化學銹蝕：少o 2.電化學銹蝕：工程破壞主要原因；電化學銹蝕：工程破壞主要原因；o 防銹：防止潮濕

6、、隔絕空氣：涂料保護；重防銹：防止潮濕、隔絕空氣：涂料保護；重防腐涂料防腐涂料o 電化學保護電化學保護:加鋅片保護加鋅片保護第八章第八章 木材木材o 傳統(tǒng)建材、特色、分類：傳統(tǒng)建材、特色、分類：o 闊葉樹：樹干多彎曲，紋理美觀，材質(zhì)硬，闊葉樹：樹干多彎曲，紋理美觀，材質(zhì)硬，易于開裂；作為裝飾材料易于開裂；作為裝飾材料o 針葉樹：樹干挺拔，紋理簡單，材質(zhì)較軟，針葉樹：樹干挺拔，紋理簡單，材質(zhì)較軟，不易開裂；結(jié)構(gòu)材料不易開裂；結(jié)構(gòu)材料木材構(gòu)造木材構(gòu)造o樹皮、木質(zhì)部、髓心。樹皮、木質(zhì)部、髓心。o心材質(zhì)好、邊材差；夏材質(zhì)好、春材差；心材質(zhì)好、邊材差；夏材質(zhì)好、春材差；o 木材由管狀細胞組成，細胞由細胞

7、壁、細胞木材由管狀細胞組成，細胞由細胞壁、細胞腔組成。腔組成。o 細胞壁、細胞腔均可以吸水。細胞壁、細胞腔均可以吸水。o 細胞腔內(nèi)水：自由水；細胞腔內(nèi)水：自由水；o 細胞壁內(nèi)水：吸附水細胞壁內(nèi)水：吸附水木材含水率木材含水率o 1.纖維飽和點：細胞腔內(nèi)無自由水、細胞壁纖維飽和點：細胞腔內(nèi)無自由水、細胞壁內(nèi)充滿吸附水時的含水狀態(tài)。內(nèi)充滿吸附水時的含水狀態(tài)。o 木材物理力學性質(zhì)轉(zhuǎn)折點！木材物理力學性質(zhì)轉(zhuǎn)折點！o 2.平衡含水率平衡含水率:與環(huán)境濕度平衡時的含水率；與環(huán)境濕度平衡時的含水率；施工用施工用o 3.標準含水率：標準含水率：12%；檢測木材性質(zhì)用。；檢測木材性質(zhì)用。 纖維飽和點意義纖維飽和點

8、意義o 木材含水率在纖維飽和點內(nèi)：含水率木材含水率在纖維飽和點內(nèi)：含水率，強度，強度，體積膨脹，體積膨脹 、體積密度增大、體積密度增大 o 木材含水率超出纖維飽和點時：含水率木材含水率超出纖維飽和點時：含水率，強，強度不變，體積不變度不變，體積不變 、體積密度增大、體積密度增大木材干縮、濕脹之順序木材干縮、濕脹之順序o 橫向收縮（膨脹）大；縱向收縮（膨脹）??；橫向收縮（膨脹）大；縱向收縮（膨脹）??；o 收縮率比較：收縮率比較：o 順紋（縱向）徑向弦向體積順紋（縱向）徑向弦向體積o 邊材收縮（膨脹）大；心材收縮（膨脹）小邊材收縮（膨脹）大；心材收縮（膨脹）小o 地板鋪裝：橫向設微小縫隙；縱向不設

9、地板鋪裝：橫向設微小縫隙；縱向不設木材的力學性質(zhì)木材的力學性質(zhì)o 1.木材強度比較：木材強度比較：o 順紋抗拉抗彎順紋抗壓橫紋抗拉順紋抗拉抗彎順紋抗壓橫紋抗拉最低最低o 2.影響強度的因素影響強度的因素o 2.1受力方向：見上受力方向：見上o 2.2缺陷：結(jié)節(jié)、蟲蛀、缺陷：結(jié)節(jié)、蟲蛀、o 2.3含水率：纖維飽和點含水率：纖維飽和點o 2.4溫度溫度木材的腐朽木材的腐朽o 木材的腐朽由腐朽菌引起。木材的腐朽由腐朽菌引起。o 腐朽三要素：空氣、溫度、濕度腐朽三要素：空氣、溫度、濕度o 防腐措施：干燥；油漆涂料；防腐措施：干燥；油漆涂料；o 防腐劑涂料：瀝青防腐劑涂料：瀝青 第九章第九章 高分子材料

10、高分子材料o高分子材料、合成高分子材料、聚合物材料：高分子材料、合成高分子材料、聚合物材料：塑料、橡膠、樹脂、涂料、塑料、橡膠、樹脂、涂料、oPolymer= Poly（多）（多）+mer（成員）（成員）o 原料：石油、煤、原料：石油、煤、基本知識基本知識o 1.聚合物：聚合物：o 鏈條概念：鏈條由鏈節(jié)鏈條概念：鏈條由鏈節(jié)mer環(huán)環(huán)相扣連接而環(huán)環(huán)相扣連接而成成o 聚合物定義聚合物定義:由簡單的結(jié)構(gòu)單元重復連接所形由簡單的結(jié)構(gòu)單元重復連接所形成的化學物質(zhì)。成的化學物質(zhì)。o 結(jié)構(gòu)單元：鏈節(jié)；結(jié)構(gòu)單元：鏈節(jié)；o 重復連接次數(shù)：聚合度重復連接次數(shù)：聚合度聚合反應類型聚合反應類型: 2種種o 加聚反應：

11、低分子單體連接形成大分子：加聚反應：低分子單體連接形成大分子： 聚聚烯烯o 縮聚反應：縮聚反應：2種以上雙官能團單體作用形成：種以上雙官能團單體作用形成： 樹脂：密胺樹脂樹脂：密胺樹脂聚合物結(jié)構(gòu)特征聚合物結(jié)構(gòu)特征o 聚合物結(jié)構(gòu)分為聚合物結(jié)構(gòu)分為o 線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu)：熱熔冷硬、可以反復熱熔；溶于：熱熔冷硬、可以反復熱熔；溶于有機溶液；可以重復加工有機溶液；可以重復加工o 網(wǎng)體型結(jié)構(gòu)網(wǎng)體型結(jié)構(gòu): 加熱軟化但不熔解；不溶于有機加熱軟化但不熔解；不溶于有機溶液；網(wǎng)體型結(jié)構(gòu)不可重復加工溶液；網(wǎng)體型結(jié)構(gòu)不可重復加工塑料塑料o 塑料、涂料、粘結(jié)劑由樹脂塑料、涂料、粘結(jié)劑由樹脂+添加劑組成添加劑組成o 樹脂：

12、聚合物樹脂：聚合物o 添加劑：添加劑：n 填料：骨料；填料：骨料；n 增塑劑：增加塑料的柔韌性；增塑劑：增加塑料的柔韌性；n 固化劑：使線性聚合物交聯(lián)成網(wǎng)型聚合物。市售固化劑：使線性聚合物交聯(lián)成網(wǎng)型聚合物。市售涂料分為涂料分為A、B組分時，組分時，B組分為固化劑；胺類組分為固化劑；胺類n 穩(wěn)定劑：防止塑料過早老化的物質(zhì)穩(wěn)定劑：防止塑料過早老化的物質(zhì)塑料分類塑料分類o 熱塑性塑料熱塑性塑料：加熱軟化、熔化、冷卻硬化；：加熱軟化、熔化、冷卻硬化；可反復以上過程；屬于線性聚合物可反復以上過程；屬于線性聚合物o 加聚反應加聚反應線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu)熱塑性塑料：聚熱塑性塑料：聚烯烯o 熱固性塑料：加熱軟化、

13、硬化（生產(chǎn)過程），熱固性塑料：加熱軟化、硬化（生產(chǎn)過程），硬化后不熔化、溶解；硬化后不熔化、溶解；o 縮聚反應縮聚反應網(wǎng)體型結(jié)構(gòu)網(wǎng)體型結(jié)構(gòu)熱固性塑料：熱固性塑料：樹脂樹脂塑料特點塑料特點o 質(zhì)輕；耐腐蝕；美觀；易于老化質(zhì)輕；耐腐蝕；美觀；易于老化o 老化原因老化原因o 交聯(lián)：線性交聯(lián)：線性網(wǎng)型、硬化、脆化網(wǎng)型、硬化、脆化o 裂解：變軟、變粘。裂解：變軟、變粘。常用塑料制品o 熱塑性：熱塑性：o 聚乙烯聚乙烯PC：食品：食品o 聚氯乙烯聚氯乙烯PVC：門窗、下水管：門窗、下水管o 聚丙烯聚丙烯PP：上水管：上水管o 聚苯乙烯聚苯乙烯PE：泡沫、保溫材料：泡沫、保溫材料o 熱固性：熱固性：o 環(huán)氧

14、樹脂：結(jié)構(gòu)膠；建筑物的補強；環(huán)氧樹脂：結(jié)構(gòu)膠；建筑物的補強；o 不飽和聚酯樹脂：人造大理石不飽和聚酯樹脂：人造大理石o 玻璃鋼：玻璃鋼：第十章第十章 防水材料防水材料o 瀝青：防水、道路材料瀝青：防水、道路材料o 來源：石油；煤；頁巖；油砂；木材來源：石油；煤；頁巖；油砂；木材o 石油分餾：石油瀝青石油分餾：石油瀝青o 煤干餾：煤瀝青煤干餾：煤瀝青一、石油瀝青一、石油瀝青o 石油瀝青分為：石油瀝青分為：o 直餾瀝青：油分多、塑性好；但粘性、溫度直餾瀝青：油分多、塑性好；但粘性、溫度穩(wěn)定性差；穩(wěn)定性差；o 氧化瀝青：粘性提高氧化瀝青：粘性提高 1.石油瀝青的組成與結(jié)構(gòu)石油瀝青的組成與結(jié)構(gòu)o 化學

15、組成極為復雜：碳氫化合物。探討分子化學組成極為復雜：碳氫化合物。探討分子式無意義。式無意義。o 采用物理性質(zhì)相同的若干參數(shù)表示瀝青組成采用物理性質(zhì)相同的若干參數(shù)表示瀝青組成與性質(zhì)與性質(zhì)瀝青組成！瀝青組成！o 油分油分：液體；賦予瀝青流動性；：液體；賦予瀝青流動性；o 樹脂樹脂：粘度較大的物質(zhì)；賦予瀝青塑性；：粘度較大的物質(zhì)；賦予瀝青塑性；o 地瀝青質(zhì)地瀝青質(zhì)：固體；賦予瀝青粘性；：固體；賦予瀝青粘性；o 瀝青的結(jié)構(gòu)，分為瀝青的結(jié)構(gòu)，分為o 溶膠結(jié)構(gòu)：直餾瀝青含量多；油多、顆粒少溶膠結(jié)構(gòu)：直餾瀝青含量多；油多、顆粒少o 凝膠結(jié)構(gòu)：氧化瀝青含量多；油少、顆粒多凝膠結(jié)構(gòu)：氧化瀝青含量多；油少、顆粒多

16、瀝青的技術要求！瀝青的技術要求！o 1.粘性：反映瀝青的流動性：用針入度表示：粘性：反映瀝青的流動性：用針入度表示：針入度大、瀝青粘性小、流動性大針入度大、瀝青粘性小、流動性大o 2.塑性：用延度表示：塑性大，防水性好塑性：用延度表示：塑性大，防水性好o 3.溫度穩(wěn)定性溫度穩(wěn)定性/敏感性敏感性/感應性：瀝青特點：感應性：瀝青特點：冷硬、脆、裂；熱流淌；用軟化點表示；軟冷硬、脆、裂；熱流淌；用軟化點表示；軟化點高，溫度感應性小?；c高，溫度感應性小。o 4.大氣穩(wěn)定性：瀝青在陽光、熱、空氣中老大氣穩(wěn)定性：瀝青在陽光、熱、空氣中老化?；?。o 瀝青的老化順序：瀝青的老化順序：o 油分油分樹脂樹脂地瀝

17、青質(zhì)。地瀝青質(zhì)。o 大氣穩(wěn)定性表示方法：蒸發(fā)前后、比。大氣穩(wěn)定性表示方法：蒸發(fā)前后、比。o 、指質(zhì)量或針入度、指質(zhì)量或針入度瀝青組分與性能關系瀝青組分與性能關系o 油分多，針入度大（流動性大）、延度大油分多，針入度大（流動性大）、延度大（塑性大）、耐老化（大氣穩(wěn)定性好）、溫（塑性大）、耐老化（大氣穩(wěn)定性好）、溫度穩(wěn)定性差（軟化點低）度穩(wěn)定性差（軟化點低）o 樹脂多，瀝青的塑性好；樹脂多，瀝青的塑性好；o 地瀝青質(zhì)多：軟化點高，不耐老化、塑性差地瀝青質(zhì)多：軟化點高，不耐老化、塑性差石油瀝青的牌號劃分石油瀝青的牌號劃分o 石油瀝青的牌號按針入度劃分：石油瀝青的牌號按針入度劃分：o 牌號大、針入度大

18、（流動性大、粘性?。⑴铺柎?、針入度大（流動性大、粘性?。?、延度大（塑性大）、耐老化好（大氣穩(wěn)定性延度大（塑性大）、耐老化好（大氣穩(wěn)定性好）、溫度感應性大（軟化點低）缺點好）、溫度感應性大（軟化點低）缺點瀝青的選擇瀝青的選擇o 其他條件一定，應選擇針入度大的瀝青。其他條件一定，應選擇針入度大的瀝青。o 防水瀝青優(yōu)于建筑瀝青防水瀝青優(yōu)于建筑瀝青o 1.屋面防水瀝青選擇：以軟化點為主。屋面防水瀝青選擇：以軟化點為主。o 例：氣溫例：氣溫35， 軟化點軟化點=35+2530+2025 故軟化點選故軟化點選85。o 2.地下防水瀝青選擇：以塑性、耐久性為主。地下防水瀝青選擇：以塑性、耐久性為主。軟化點

19、次要！軟化點次要！ o 煤瀝青：塑性差、溫度敏感性大、易老化；煤瀝青：塑性差、溫度敏感性大、易老化；有毒、防腐好。適于木材防腐。有毒、防腐好。適于木材防腐。 防水材料防水材料o 分類：分類：o 產(chǎn)品形式上分為：卷材、涂料、密封膏產(chǎn)品形式上分為：卷材、涂料、密封膏o 材質(zhì)上分為：瀝青類（差）、聚合物類材質(zhì)上分為：瀝青類（差）、聚合物類（優(yōu)）、（優(yōu)）、 聚合物改性瀝青（中、優(yōu)）聚合物改性瀝青（中、優(yōu)）瀝青防水卷材瀝青防水卷材o 基材基材o 紙?zhí)ゼ執(zhí)ィ河蜌郑喊丛堎|(zhì)量劃分標號；：油氈：按原紙質(zhì)量劃分標號；o 纖維胎：玻璃纖維布做基材，質(zhì)較好纖維胎：玻璃纖維布做基材，質(zhì)較好o 鋁箔胎：質(zhì)好鋁箔胎：質(zhì)好

20、改性瀝青改性瀝青防水卷材防水卷材o 中檔建筑多用中檔建筑多用o 聚酯胎體改性瀝青質(zhì)量最優(yōu)。聚酯胎體改性瀝青質(zhì)量最優(yōu)。o 改性瀝青防水卷材分為：改性瀝青防水卷材分為：o SBS卷材（橡膠卷材（橡膠+瀝青）：彈性體瀝青）：彈性體耐寒耐寒性性能優(yōu)：能優(yōu)：-7090o APP卷材（塑料卷材（塑料+瀝青）：塑性體瀝青）：塑性體耐熱耐熱優(yōu)：優(yōu)： -15130 聚合物防水卷材聚合物防水卷材o 質(zhì)好！價高！質(zhì)好！價高！o 三元乙丙橡膠卷材三元乙丙橡膠卷材是目前最好的防水卷材。是目前最好的防水卷材。其他其他o 四、瀝青膠（瑪?shù)僦簽r青四、瀝青膠（瑪?shù)僦簽r青+填料：粉料、填料：粉料、纖維纖維o 用途：膠粘卷

21、材用途：膠粘卷材o 瀝青膠按耐熱度劃分標號瀝青膠按耐熱度劃分標號o 五、冷底子油：瀝青涂料五、冷底子油：瀝青涂料o 瀝青溶解于柴油（溶劑）中，為冷底子油。瀝青溶解于柴油（溶劑）中，為冷底子油。o 用于防水材料的基層處理用于防水材料的基層處理;底涂。底涂。防水涂料防水涂料o 1.乳化瀝青乳化瀝青: 瀝青形成微粒均勻分散在含有瀝青形成微粒均勻分散在含有分散劑的溶液中。分散劑的溶液中。o 石灰乳化瀝青：涂層基本為剛性，性能差！石灰乳化瀝青：涂層基本為剛性，性能差！o 石棉乳化瀝青：略優(yōu)于石灰乳化瀝青。石棉乳化瀝青：略優(yōu)于石灰乳化瀝青。o 2.改性瀝青防水涂料：橡膠改性瀝青防水涂料：橡膠+瀝青瀝青聚合物防水涂料聚合物防水涂料o 4.聚氨酯防水涂料：高檔。常用優(yōu)質(zhì)涂料聚氨酯防水涂料：高檔。常用優(yōu)質(zhì)涂料o 5.硅橡膠防水涂料：溫度范圍廣。高級硅橡膠防水涂料：溫度范圍廣。高級o 6.聚合物乳液涂料聚合物乳液涂料o 聚乙烯醇縮甲醛：聚乙烯醇縮甲醛：107膠水膠水o 聚醋酸乙烯：