1、建筑钢材一、填充1、钢材按化学成分分为碳素钢、合金钢 ；按脱氧程度分为 镇静钢 、 沸腾钢、半镇静钢。2、钢材的塑性通常用拉伸试验时的 伸长率 或 断面收缩率 表示。3、 5表示标距长度为 5 倍直径的伸长率， 10表示标距长度为 10 倍直径的伸长率， 100表示 标距长度为 100mm 的伸长率。4、钢材的基本组织有 铁素体 、 奥氏体 、 渗炭体 、 珠光体 。5、钢材中主要的有害杂质元素有 P 、 S 、 N 、 O 、 H 。6、钢材的冷加工方法主要有 冷拉 、 冷轧 、 冷拔 、 冷扭 、 冷冲 。7、钢材的热处理方法主要有 退火 、 正火 、 淬火 、 回火 。8、钢材牌号 Q2
2、35-A-b，Q235 表示 屈服强度不低于 235MPa ，A 表示 质量等级为 A 级 ，b 表示 半镇静钢。9、钢材牌号 40Si2Mn，40 表示 含碳量 0.4%，Si 2表示 Si2含量在 1.5-2.5%之间，Mn 表示 Mn 含量在 1.5%以下。10、钢材牌号 HRB400，HRB 表示 热轧带肋钢筋 ，400 表示 屈服强度400MPa ；CRB800 中 CRB 表示 冷轧带肋钢筋 ，800 表示 抗拉强度800MPa 。11、级热轧钢筋外形为 光面 ，图纸中用 表示，级、级钢筋外形为 月牙肋 ，级钢筋外形为 等高肋 。12、型钢 I20a 中，I 表示 工字钢 ，20
3、表示 型钢高度为 20cm ，a 表示 型号为 a 型 。13、型钢 L45608 表示 不等肢角钢，肢长分别为 45、60mm，肢厚 8mm 。14、钢材的腐蚀分为 化学腐蚀 ， 电化学腐蚀 两种。二、是非判断题（对的打，错的打）1、材料的屈强比越大，反应结构的安全性高，但钢材的有效利用率低 。 （ ）2、钢材中的磷使钢材的热脆性增加，钢材中的硫使钢材的冷脆性增加， （ ）3、钢材的伸长率表明钢材的塑性变形能力，伸长率越大，钢材的塑性越好。 （ ）4、钢材冷拉是指在常温下将钢材拉断，以伸长率作为性能指标。 （ ）5、钢材的腐蚀主要是化学腐蚀，其结果是钢材表面生成氧化铁等而失去金属光泽。 （
4、）三、选择题 （单选） （ 多选 ）1、钢结构设计时，碳素结构钢以（ 1 ）强度作为设计计算取值的依据。、s 、b 、0.2 、p2、钢材随着含碳量的增加( 2 )。、强度、硬度、塑性都提高 、强度提高，塑性降低 、强度降低，塑性提高 、强度、塑性都降低3、钢和铁是以含碳量（ 4 ）为界，小于该数值的是钢，大于该数值的是铁。、0.25 、0.60 、0.80 、2.04、钢结构设计时，对直接承受动力荷载的结构应选用（ 1 ）、镇静钢 、半镇静钢 、沸腾钢 四、名词解释强度： 在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力。屈强比 ： 钢材的屈服强度与抗拉强度之比。钢材的冷加工： 在常温下对钢材进行机械
5、加工，使之产生塑性变形，改变钢材性能的方法。时效 ： 钢材经冷加工后，屈服强度和极限强度随着时间而提高，塑性和冲击韧性逐步降低，弹性模量逐步恢复的现象称为时效。热处理 ： 将钢材在固态范围内进行加热、保温、冷却，从而改变其金相组织和显微组织结构，获得需要的性能的加工工艺。五、简述1、钢材的特点及其应用。答：优点是：强度高，塑性和韧性好，能承受冲击和震动荷载，易于加工和装配。缺点是易腐蚀，耐火性差。广泛应用于建筑钢结构，钢筋混凝土结构，制作钢门窗等。2、碳元素对钢材性能的影响。答:碳是决定钢材性能的主要元素，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度增加，塑性和韧性下降，可焊性和耐腐蚀性降低，冷脆性和时
6、效倾向增大。当含碳量超过 1时，钢材的强度反而降低。3、钢材的冷加工和时效对钢材性能的影响。答：钢材通过冷加工，屈服点明显提高，塑性、韧性、弹性模量明显降低。冷加工变形越大，强化越明显。钢材经冷加工后，屈服强度和极限强度随着时间而提高，塑性和冲击韧性逐步降低，弹性模量逐步恢复。4、简述钢材拉伸试验过程中经历的几个阶段，应力和变形特点，画出应力应变曲线。答：第一阶段（弹性变形阶段）： 应力和应变成直线关系。去除荷载后无残余变形。最大应力值称为弹性极限,用 P表示。第二阶段（屈服阶段）： 当应力增加到某一值时，变形急剧增加，曲线出现一个波动的小平台。下屈服点的应力称为屈服极限，也称屈服点或屈服强度
7、，用 S表示。第三阶段（强化阶段）： 钢材超过屈服点后，内部晶粒重新排列，抵抗变形的能力进一步提高，应力和应变继续提高。应力的最大值称为强度极限，用 b表示。第四阶段（颈缩阶段）：应力超过强度极限后，钢材抵抗变形的能力明显下降，在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处截面迅速缩小，出现径缩现象，直至试件断裂。 FAOApCDBB上B下sb5、钢材防腐措施。答：1、采用耐候钢；2、金属覆盖；3、非金属覆盖；4、混凝土用钢筋中限制原料中氯的含量，增加钢筋保护层厚度，对钢筋采用环氧树脂涂覆或镀锌。1、 各种钢筋混凝土用钢筋的适用范围。答：热轧钢筋中的级钢筋可用于小型钢筋混凝土中的受力钢筋，其他钢筋混凝土结
8、构的分布钢筋，箍筋。、级钢筋主要用于大、中型钢筋混凝土结构中的受力钢筋。0L冷轧带肋钢筋中的 CRB550 级钢筋宜用作普通钢筋混凝土结构中的受力钢筋、架立钢筋、箍筋。CRB650级和 CRB800 级钢筋可用于中小型预应力钢筋混凝土结构中的受力钢筋。预应力结构中的受力钢筋宜采用预应力混凝土用钢筋、钢丝、钢绞线。2、 与碳素结构钢相比，低合金高强度结构钢有何优点？建筑上常用哪些牌号？答：低合金高强度结构钢具有强度高，塑性和低温冲击韧性好、耐腐蚀，可焊性好等特点。广泛使用于钢结构，钢筋混凝土结构中，特别是大型结构、重型结构、答跨度结构、高层建筑、桥梁工程、承受动力荷载和冲击荷载的结构。常用牌号
9、Q345，Q390 。3、 钢材不耐火的原因以及防火方法。答：钢材在温度超过 300以后，强度、弹性模量显著下降，达到 600时已失去承载能力。钢材防火的措施为：在钢材表面涂刷防火涂料；在钢材表面增加防火板材。将钢结构用混凝土或砂浆包裹起来。9、冶炼方法与脱氧程度对钢材性能有何影响？参考答案：常用的冶炼方法有：氧气转炉法、平炉法和电炉法。氧气转炉法能有效地除去磷和硫，钢中所含气体很低，非金属夹杂物亦较少，故质量较好；平炉法冶炼时间长，有足够的时间调整、控制其成分，去除杂质和气体亦较净，故质量较好，也较稳定；电炉法能自由调节温度，成分能够精确控制，故炼出的钢杂质含量少，钢的质量最好，但成本最高。
10、按脱氧程度可以分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢。沸腾钢和镇静钢相比较，沸腾钢中碳和有害杂质磷、硫等的偏析较严重，钢的致密程度较差。故沸腾钢的冲击韧性和可焊性较差，特别是低温冲击韧性的降低更显著。10、什么是沸腾钢？有何优缺点？哪些条件下不宜选用沸腾钢？参考答案：沸腾钢仅加入锰铁进行脱氧，脱氧不完全，这种钢铸锭时，有大量的一氧化碳气体逸出，钢液呈沸腾状，故称为沸腾钢。钢的致密程度较差。故沸腾钢的冲击韧性和可焊性较差，但从经济上比较，沸腾钢只消耗少量的脱氧剂，钢的收缩孔减少，成本率较高。11、常温下钢材有哪几种晶体组织，各有何特性？简述钢中含碳量、晶体组织与性能三者之间的关系。参考答案：钢
11、材的晶体组织：奥氏体，一般在高温下存在，其塑性和韧性很好，可以进行各种形式的压力加工而不发生脆断；铁素体，原子间的空隙较小，溶碳能力较低，其性质极其柔软，塑性和韧性很好，但强度和硬度较低；渗碳体，是碳和铁形成的化合物 Fe3C，晶体结构复杂，外力作用下不易变形，故性质非常硬脆，抗拉强度很低，塑性及韧性几乎等于零；珠光体，是铁素体和渗碳体组成的机械混合物，故其性质介于铁素体和渗碳体之间，既有一定的强度和硬度，也有一定的塑性和韧性。晶格类型不同的金属，其性能也不同，面心立方晶格与体心晶格的金属比密排六方晶格的金属有较好的塑性，而体心立方晶格的金属则强度较高，同时金属晶粒愈细，不仅强度和硬度愈高而且
12、塑性和韧性也愈好。含碳量在0.020.77%范围内，随着含碳量的增加，钢的强度和硬度逐渐提高，而塑性和韧性则逐渐降低；含碳量在 0.772.11范围时，随着含碳量的增加，钢的强度和硬度逐渐增高，塑性和韧性逐渐降低，当含碳量超过 1.0以后，强度极限开始下降。12、什么是屈强比,对选用钢材有何意义？参考答案：屈服强度与强度极限之比称为屈强比。当这个比值较小时，表示结构的安全度较大，即结构由于局部超载而发生破坏的强度储备较大，但比值过小时，则表示钢材强度的利用率偏低，不够经济。相反若屈强比较大，则表示钢材利用率较大，但比值过大，表示强度储备过小，脆断倾向增加，不够安全。因此这个值最好保持在 0.6
13、00.75 之间，既安全又经济。13、解释下列符号代表的意义： s、 0.2、 b、 5、a k，并说明该指标表示钢材的什么性能？参考答案： s 代表钢筋的屈服强度，当应力到达该值时，在应力不增加的情况下塑性变形不断增加； 0.2代表产生 0.2%的残余应变时的应力，某些硬钢如预应力钢筋混凝土用钢筋或钢丝，无明显屈服变形，常用 0.2 代表屈服强度； b 代表钢筋的极限强度，在拉伸条件下，材料断裂前所能承受的最大应力； 5 表示原始标距为 5 倍直径（或厚度）时的伸长率；a k 代表钢筋的冲击韧性值，在冲击荷载作用下，钢筋破坏缺口处单位面积上所吸收的冲击功，a k 值越大，钢的冲击韧性越好。1
14、4、何谓冷脆性和脆性转变温度？它们对选用钢材有何意义？参考答案：钢筋由韧性断裂转变为脆性断裂，使冲击值显著降低的现象称为冷脆性，与之相对应的温度称为脆性转变温度。对于直接承受动载，而且可能在负温下工作的重要结构，必须检验钢筋的冷脆性和脆性转变温度，防止钢材在使用中发生脆性断裂，以确保结构安全。15、硫、磷、氮、氧元素对钢材性能各有何影响？参考答案：硫多数以 FeS 的形式存在于钢中，它是一种强度较低和性质较脆的夹杂物，受力时容易引起应力集中，降低钢的强度和疲劳强度，同时硫对热加工和焊接很不利，且偏析严重；磷多数溶于铁素体中形成固溶体，磷虽能提高钢的强度和耐腐蚀性能，但显著提高了脆性转变温度，增
15、大了钢的冷脆性，并降低可焊性，且偏析严重；氮也溶入铁素体中形成固溶体，能提高钢的强度和硬度，但显著降低了钢的塑性和韧性，增大钢的时效敏感性和冷脆性；氧多数以 FeO 形式存在于非金属夹杂物中，它是一种硬脆的物质，会使钢的塑性、韧性和疲劳强度显著降低，并增大时效敏感性。16、什么叫调质热处理？它对钢材性能有何影响？参考答案：淬火和高温回火的联合处理称为调质。调质的目的主要是为了获得良好的综合技术性质，既有较高的强度，又有良好的塑性和韧性，是目前用来强化钢材的有效措施。17、什么是可焊性，哪些因素对可焊性有影响？参考答案：钢的可焊性就是指钢材在焊接后，体现其焊头联结的牢固程度和硬脆倾向大小的一种性
16、能。钢的化学成分、冶金质量及冷加工等对可焊性影响很大。18、什么是冷加工强化和时效？各对钢材性能有何影响？参考答案：冷加工是在再结晶温度以下（一般是常温）进行的机械加工，包括冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、冷冲和冷压等各种方式。在一定范围内冷加工变形程度越大，加工硬化现象也越明显，即屈服强度提高得越多，而塑性和韧性也降低得越多；经冷加工后，随着时间的延长，钢的屈服强度和强度极限逐渐提高，塑性和韧性逐渐降低的现象，称为时效。19、什么是低合金结构钢，与碳素钢结构相比有何特点？参考答案：在碳素结构钢的基础上，加入总量小于 5的合金元素而形成的钢种，称为低合金结构钢。与碳素结构钢相比，采用低合金钢可以减轻结
17、构自重，加大结构跨度，节约钢材，经久耐用，特别适合于高层建筑或大跨度结构，是今后结构钢的发展方向。20、根据哪些原则选用钢结构用钢？参考答案：在选用钢材牌号和材性时，为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连结方法、钢材厚度和工作环境等因素进行综合考虑。21、解释钢号 Q235-A.F、Q235-D 代表的意义，并比较二者在成分、性能和应用上的异同？参考答案：Q235-A.F 表示屈服强度为 235MPa，由氧气转炉或平炉冶炼的 A 级沸腾碳素结构钢。Q235-D表示屈服强度为 235MPa 的 D 级钢。A 级钢的 S 和 P
18、 含量高于 D 级钢，但 Mn 含量低于 D 级钢，A 级钢一般用于承受静载作用的钢结构，D 级钢则可用于低温条件下承受动载焊接的重要结构。22、热轧钢筋分为几个等级？各级钢筋有什么特性和用途？参考答案：热轧钢筋分为、和级钢筋，级钢筋的强度不高，但塑性及可焊性良好，主要用作非预应力混凝土的受力钢筋或构造筋；、级钢筋由于强度较高，塑性和可焊性也好，可用于大中型钢筋混凝土结构的受力筋；级钢筋虽然强度高，但塑性及可焊性较差，可用作预应力钢筋。23、什么是热处理钢筋、冷轧带肋钢筋、预应力混凝土用钢丝和钢绞线？它们各有哪些特性和用途？参考答案：热处理钢筋由热轧带肋钢筋经过淬火和高温回火调质处理而成，这种
19、钢筋不能冷拉和焊接，且对应力腐蚀及缺陷敏感性较强，主要用于预应力混凝土梁、预应力混凝土轨枕或其他各种预应力混凝土结构；冷轧带肋钢筋是以普通低碳钢和低合金钢热轧圆盘条为母材，经多道冷轧（拔）减径和一道压痕而成的三面有肋的钢筋，这种钢筋具有较高的强度和较大的伸长率，且粘结锚固性好，可用于没有振动荷载和重复荷载的工业民用建筑和一般构筑物的钢筋混凝土结构；预应力混凝土用钢丝和钢绞线是用优质碳素钢盘条，经酸洗、冷拉或冷拔再回火等工艺制成，这种钢筋具有强度高、柔性好、无接头等优点，且质量稳定，安全可靠，施工时不需冷拉及焊接，主要用作大跨度桥梁、屋架、吊车梁等预应力钢筋。24、桥梁结构钢应具有哪些技术要求？
20、参考答案：桥梁除了承受静载外，还要直接承受动载，其中某些部位还承受交变应力的作用，而且在受力状态下还要经受气候变化和腐蚀介质的严峻考验。桥梁结构钢除必须具有较高的强度外，还要求有良好的塑性、韧性、可焊性及较高的疲劳强度，在严寒低温地区还要求具有较小的冷脆性和时效敏感性，此外还要求具有良好的抗大气腐蚀性。25、对钢轨用钢，在性能和材质上有何要求？参考答案：铁路钢轨经常处在车轮压力、冲击和磨损的作用下，要求钢轨不仅具有较高的强度以承受较高的压力和抗剥离的能力，而且还应具有较高的耐磨性、冲击韧性和疲劳强度。无缝线路的钢轨还应具有良好的可焊性，处于多雨潮湿地区、盐碱地带和隧道中的钢轨还应具有良好的耐腐
21、蚀性能。在选材上一般应选用含碳量较高的平炉或氧气转炉镇静钢进行轧制，对轨端部分需进行淬火处理。对钢轨质量，除严格保证一定的化学成分外，还要求质地均匀纯净，内部不含白点、残余缩孔、非金属夹杂物，表面不应有分层、翻皮等缺陷。26、钢材是怎么锈蚀的？如何防止钢筋锈蚀？参考答案：钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学锈蚀两类。化学锈蚀是由非电解质或各种干燥气体所引起的一种纯化学性的腐蚀，无电流产生。电化学腐蚀是钢材与电解质溶液接触后，由于产生电化学作用而引起的腐蚀。防止钢材锈蚀主要有三种方法：制成合金钢；表面覆盖；设置阳极或阴极保护。三、计算直径为 12mm 的热轧钢筋，截取两根试样，测得的屈服荷载为 42
22、.4KN、41.1KN；断裂荷载为64.3KN、63.1KN。试件标距为 60mm，断裂后的标距长度分别为 71.3mm、71.8mm。试确定该钢筋的级别。解：屈服强度： s1=375MPa s2=363 MPa s=363 MPa 抗拉强度： b1=569 MPa b2=558 MPa b=558 MPa 伸长率： 5118.8% 5219.7% 518.8%该钢筋为级钢筋。气硬性胶凝材料一、填空1、气硬性胶凝材料只能在 空气中 硬化，也只能在 空气中 保持并发展强度，只适用于 地上或干燥环境中的 工程；水硬性胶凝材料不仅能在 空气中 硬化，而且能更好的在 水中 凝结硬化，保持并发展强度，适
23、用于 地上、地下或水中的 工程。2、建筑生石灰JC/T479-92 规定，当氧化镁含量 小于或等于 5 时，称为 钙质 石灰，当氧化镁含量 大于 5 时，称为 镁质 石灰。3、生石灰在建筑工程中一般加工成为 石灰膏 ， 生石灰粉 ， 消石灰粉 三种产品。4、建筑石膏初凝时间不早于 6min ，终凝时间不迟于 30min 。5、水玻璃俗称 泡花碱 ，水玻璃的模数一般在 1.53.5 之间。二、写出下列反应式1、生石灰的生产： CaCO 3-9001100-CaOCO 22、石灰的水化反应： CaOH 2O- Ca（OH） 2 64kJ3、石灰的碳化反应： Ca（OH） 2 CO 2 nH 2O
24、- CaCO3(n+1)H 2O4、建筑石膏的硬化反应： CaSO 4. 1/2H2O1/2 H 2O- CaSO4. 2H2O5、水玻璃的碳化反应： Na 2O.nSiO2 CO 2 mH 2O-Na2CO3nSiO 2. mH2O三、是非判断题（对的打，错的打）1、气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。 （ ）2、生石灰熟化时，石灰浆流入储灰池中需要“陈伏”两周以上，其主要目的是为了制得和易性很好的石灰膏，以保证施工质量。 （ ）3、建筑石膏最突出的技术性质是凝结硬化慢，并且硬化时体积略有膨胀。 （ ）4、建筑石膏板因为其强度高，所以在装修时可以用在潮湿环境中。
25、（ ）5、水玻璃耐水性好，可以涂刷在石膏制品表面，以提高石膏制品的耐水性。 （ ）6、水玻璃的模数 n 值越大，则其在水中的溶解度越大。 （ ）四、选择题 1、石灰在熟化（消解）过程中（ 3 ）。、体积明显缩小 、体积不变 、体积膨胀2、（ 2 ）浆体在凝结硬化过程中，其体积发生微小膨胀。、石灰 、石膏 、水玻璃3、如果石灰需要长期保存，应将淋成灰膏，并贮存在（ 3 ）。、潮湿空气中 、干燥环境中 、水中4、为了加速水玻璃的硬化，应加入（ 3 ）作为促硬剂。、NaOH 、NaF 、Na 2SiF6五、问答题1、简述石灰的特性和应用。答：石灰具有可塑性和保水性好，硬化缓慢，硬化后强度低，硬化时体
26、积收缩大，耐水性差等特点。在工程中可用于制作石灰乳涂料，配制砂浆，伴制石灰土或石灰三合土，生产石灰硅酸盐制品。2、某建筑物室内墙面抹灰采用石灰砂浆，交付使用后墙面出现鼓包开裂和网状裂纹，试分析产生的原因及其防止方法。答：墙面鼓包开裂主要是用于石灰砂浆中的过火石灰引起的，使用前应将石灰膏充分陈伏。网状裂纹主要是由于石灰干燥收缩造成的，可以减少石灰用量或掺加纤维质材料。3、建筑石膏的特性及其应用。答：建筑石膏具有：硬化速度快，硬化时体积微膨胀， 硬化后孔隙率较大，表观密度和强度低，隔热、吸声、防火性能好，具有一定的调温调湿性，加工性能好，耐水性和抗冻性差等特点。石膏主要用于调制粉刷砂浆，制作建筑装
27、饰配件，生产石膏制品。1、 解释石灰、建筑石膏不耐水的原因。答：石灰的炭化硬化较慢，强度主要由干燥硬化产生，石灰受潮后，氢氧化钙吸水软化导致强度下降。石膏吸水后，石膏晶体间的粘合力降低，二水石膏在水中溶解而引起石膏溃散，由于石膏孔隙率较大，石膏中的水分冻结后引起石膏崩裂。5、在没有检验仪器的条件下，如何采用简易方法鉴别生石灰的质量？答：将生石灰加入适量的水，让其充分水化，若水化产物细度高，残渣少，则质量好。6、水玻璃特性及其应用。答：水玻璃凝结硬化速度慢，使用时应加入促硬剂，水玻璃具有良好的粘结性，耐酸性、耐热性。 水玻璃可以涂刷在材料表面，提高材料的耐久性；配制耐酸、耐热混凝土或砂浆；用于加固地基和防止渗漏、堵漏、修补裂缝。7、什么是气硬性胶凝材料？什么是水硬性胶凝材料？参考答案：气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且只能在空气中保持或发展其强度，如石膏、石灰等；水硬性胶凝材料则不仅能在空气中而且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度，如水泥。8、为什么说石膏是有发展前途的建材？参考答案：石膏的主要优点是原料丰富、生产能耗低、不污染环境等，作为一种绿色建材已大量用于室内的空间分隔和装饰；建筑石膏硬化时体积略有膨胀，这一性能使得石膏制品表明光滑细腻线条清晰，
