资源描述
建 筑 材 料
ABC
ABC@163.com,第一节 建筑材料的基本性质,一、建筑材料组成、结构
1、建筑材料按照化学成分分类：
无机材料—金属（钢铁、有色金属）
—非金属（水泥、混凝土、石材、玻璃等）
有机材料—植物（木材、竹材）
—沥青（石油沥青、改性石油沥青）
—高分子（树脂、橡胶等）
复合材料—有机非金属（玻璃钢、人造石
—有机金属（钢丝网夹芯板、铝塑板）
—金属非金属（钢纤维水泥板）,2、建筑材料的宏观结构
（1）按照建筑材料的密实度分：
致密结构：无孔隙存在的材料，如钢材、玻璃等。
多孔结构：有粗大孔隙的结构，如加气混凝土等。
微孔结构：有微细的孔隙结构，如石膏制品、黏土砖瓦等。
（2）按照建筑材料的构造形式分为
聚集结构：由骨料与胶凝材料结合而成的材料。如水泥混凝土等。
层状结构：将材料叠合成层状的结构。如胶合板。
纤维结构：玻璃纤维及矿物棉等纤维材料所具有的结构。
散粒结构：松散颗粒状结构。如混凝土骨料。,二、建筑材料的物理性质
1、密度、表观密度与堆积密度
共性—都是单位体积的质量。
个性—材料的状态不同。
（1）密度—绝对密实状态下，不包括孔隙。（材料需磨成细粉）
（2）表观密度—自然状态下，包括内部孔隙。
（3）堆积密度—粉状或粒状材料在堆积状态下，包括颗粒间的空隙,2、孔隙率与空隙率
孔隙率(P)—孔隙体积占总体积的比例（%）
密实度(D)—固体体积占总体积的比例（%）。
反映材料的致密程度。D+P=1。
空隙率：指散状材料在堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占总体积的比例。反映散粒材料的颗粒互相填充的致密程度。,3、材料与水有关的性质,,,3、材料的亲水性和憎水性
亲水性—材料能被水润湿的性质。
憎水性—材料不能被水润湿的性质。
指标—润湿边角
θ900为亲水性的（砖、木、混凝土）
θ>900为憎水性的（沥青、石蜡），适合作防水和防潮材料。,4、材料的吸水性和吸湿性
（1）吸水性：材料在水中吸收水分的性质。
指标—吸水率，达到吸水饱和状态。
质量吸水率：吸入水的质量占材料干燥质量的百分率。
封闭孔隙或粗大开口孔隙时，吸水率低；细微连通孔隙时吸水率大，这种材料的吸水性强。
（2）吸湿性：在潮湿空气中吸收水分的性质。
指标—含水率，含水量占干重的百分比；随环境温度和湿度变化而异。平衡含水率。
材料吸湿后，自重增大，绝热性、强度及耐水性下降。,5、材料的耐水性
定义：在长期饱和水作用下不破坏，其强度也不显著降低的性质。
指标—软化系数K
软化系数=水饱和状态下的抗压强度/干燥状态下的抗压强度。 （0~1）
反映材料浸水饱和后强度的降低程度，该值越小，耐水性越差。
软化系数>0.85的材料为耐水材料。（越大越耐水）,6、材料的抗渗性
定义：抵抗压力水渗透的性质。
指标1—渗透系数k。越小，抗渗性越好。
指标2—抗渗等级Pn（混凝土或砂浆）。越大越好。
孔隙率小且为封闭孔的材料，抗渗性好。孔隙率大且是连通孔的材料，抗渗性差。
对于防水材料要求具有更高的抗渗性。如
地下构筑物和防水工程要求有较高的抗渗性,7、材料的抗冻性
定义：在水饱和状态下，能经受多次冻融循环（冻结和融化）作用而不破坏、强度也不严重降低的性质。
指标：抗冻等级Fn。表示所能承受的最大冻融次数。
D越大，抗冻性越好。
密实或封闭孔隙的材料抗冻性好。,8、材料的导热性
定义：材料传导热量的能力。
指标：导热系数，该值越小，材料的导热性越差，绝热性越好。
影响因素：
组成与结构：金属材料、无机材料、晶体材料的导热性大于非金属材料、有机材料、非晶体材料
孔隙率：孔隙率大，表观密度小，导热系数小
孔隙特征：相同孔隙率时，微孔或封闭孔隙构造材料的导热系数小，绝热性好；
含水情况：材料吸含水或含冰，导热系数增大。,1、强度和比强度
在外力作用下，材料抵抗破坏的能力称为强度。能承受的极限荷载。
根据外力作用方式的不同，材料的强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度（或抗折强度）及抗剪强度等形式。
比强度：强度与表观密度的比值，该值越大，表明材料轻质高强。,三、材料的力学性质,2、弹性与塑性：外力消失后，变形能否恢复
弹性：变形完全恢复。
弹性模量：衡量抵抗变形能力，越大，越不易变形
塑性：保持变形后的形状和尺寸，不恢复。
弹-塑性材料：受力时弹性和塑性变形同时出现。如混凝土,3、脆性和韧性
脆性：材料破坏时无明显塑性变形的特性，脆性材料抗压强度比抗拉强度大很多，如混凝土等，适合作承压构件。
韧性：受冲击、震动时，能吸收较大能量，有一定变形而不破坏的性质。如建筑钢材。,练习题
1、在建筑材料分类中，下列哪种材料属于复合材料
A. 不锈钢 B. 合成橡胶
C. 铝塑板 D. 水玻璃,2、建筑材料在自然状态下，单位体积的质量，是指哪种基本物理性质？
A 精确密度 B 表观密度
C 堆积密度 D 比重
3、建筑材料耐腐蚀能力是以下列何种数值的大小做为评定标准的？
A 重量变化率 B 体积变化率
C 密度变化率 D 强度变化率,4、以下哪种建筑材料的密度最大？
A 花岗岩 B 水泥
C 砂 D 粘土
5、对材料导热系数影响最大的因素是
A. 湿度和温度 B. 湿度和表观密度
C. 表观密度和分子结构
D.温度和热流方向,第二节 气硬性胶凝材料,一、石灰：由石灰石（ CaCO3 ）煅烧而成生石灰
1、生石灰熟化：CaO+H2O—Ca(OH)2（熟石灰）
特点：放热，体积增大1～2.5倍。
陈伏（2周以上）：充分熟化，消除过火石灰的危害，防止抹灰后爆灰起鼓。
2、石灰浆的硬化：
结晶过程：离水分蒸发，使Ca(OH)2从饱和溶液中结晶析出。
碳化过程：
Ca(OH)2 + CO2 + nH2O = CaCO3 + (n+1)H2O
碳化过程极为缓慢，体积收缩（加入砂子、纸筋等防止收缩开裂）；硬化体强度低，受潮后更低。,3、按照氧化镁含量分为：钙质石灰（MgO5%）和镁质石灰（ MgO>5%）
4、石灰的应用：
配制石灰砂浆、石灰乳
配制石灰土（石灰和粘土）、三合土（再加填料）
生产灰砂砖、碳化石灰板,二、建筑石膏：
生石膏（二水硫酸钙）煅烧（107～170℃）而成
特点
1、凝结硬化快
2、硬化后体积微膨胀，制品不出现裂纹
3、孔隙率大、表观密度小、强度低、导热性低、吸声性能好、吸湿性强。
4、耐水性、抗冻性差
5、硬化后尺寸稳定
6、抗火性能良好，耐热性差，使用温度低于65 ℃,三、水玻璃（Na2O﹒nSiO2， K2O﹒nSiO2 ）
硬化慢，需加促硬剂：氟硅酸钠Na2SiF6
粘结力强、抗渗、耐热、耐酸（除了氢氟酸）
耐碱性差，耐水性差（通过酸化处理改善）
水玻璃的应用
固表：涂刷表面，抗水、抗风化（石膏除外）（生成硅酸凝胶堵塞毛细孔防止水渗透）；
固土：加固土壤，增加地耐力（提高密实度和强度）和稳定性（抗渗）；
防水：防水剂（与水泥浆调和，不宜调配水泥防水砂浆或防水混凝土，因为凝结过速）。
耐酸、耐热砂浆或混凝土,四、菱苦土（氧化镁MgO）
1、硬化慢，采用氯化镁、硫酸镁或氯化铁溶液促凝。
2、吸湿性大、耐水性差。
3、与植物纤维的黏结性好。
4、不适用于经常受潮、遇水和遭受酸类侵蚀的地方。,1、建筑石膏一般贮存3个月后，其强度？
A 略有提高 B 显著提高
C 将降低 D 不变
2、建筑石膏由于其自身特点在建筑工程中被广泛应用，下列哪一项不是建筑石膏制品的特性？
A 重量轻 B 抗火性好 C 耐水性好 D 机械加工方便,第三章 水泥
一、通用水泥的组成与水化,,,硅酸盐水泥的水化产物及其特性,掺混合材料硅酸盐水泥的水化特性,1、水化反应分两步进行：反应速度慢
熟料矿物水化，生成物同硅酸盐水泥的。
熟料生成的氢氧化钙及石膏作为激发剂与活性混合材料（活性SiO2、活性Al2O3）发生二次反应。
2、水化产物：
种类上与硅酸盐水泥的完全相同。
比例上不同：主要是氢氧化钙含量大大减少。,二、水泥的组成及性能
１、几种水泥的组成,2、几种水泥的特性,3、几种水泥的应用
硅酸盐水泥：用于各类混凝土中，尤其是受冻融作用的结构和早期强度要求高的结构；不适用于大体积混凝土、耐热混凝土和受侵蚀作用的工程。
普通水泥：基本与硅酸盐水泥相同。
矿渣水泥：用于各类混凝土中，尤其是大体积混凝土、受侵蚀作用的工程、耐热混凝土、蒸汽养护的构件；不适用于早期强度要求高、受冻融作用、冬季施工的工程中。,火山灰水泥：用于普通混凝土中，尤其是抗渗、抗侵蚀混凝土中，大体积和蒸汽养护混凝土工程；不适用于干燥地区、高温车间，早期强度要求高、耐磨性要求高的工程和受冻融作用的工程。
粉煤灰水泥：适用于地面工程，大体积混凝土以及水中结构工程中。不适用于受冻融作用的工程，耐热混凝土，早期强度要求高的工程中。,三、硅酸盐水泥的技术性质
（1）细度：水泥颗粒的粗细程度。越细，水化越快，早期强度高，但收缩大，磨细成本高。过粗，强度低。
硅酸盐水泥比表面积应大于300m2/kg
其他通用水泥0.080mm（80um）方孔筛筛余≯10%,（3）体积安定性：
水泥在硬化过程中体积变化的均匀性。若硬化后，产生不均匀的体积变化，即为体积安定性不良，会产生膨胀性裂缝，导致严重质量事故。
原因：熟料中游离CaO或游离MgO过多、水泥中掺入石膏过量。
测定：游离CaO用沸煮法，游离MgO≯5.0%，SO3≯3.5%,（4）强度：指胶砂强度
水泥:标准砂=1:3，规定水量，按规定方法制作40×40×160mm试件，（20±1）℃水中养护，测定3d和28d的抗压、抗折强度确定强度等级。分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R
（5）碱含量
碱含量按Na2O+0.658K2O计算。碱含量可能会发生碱骨料反应，将影响混凝土质量。,四、铝酸盐水泥的特性与应用
1、长期强度存在降低的趋势，不宜用于长期承重的结构中，混凝土工程中禁用
2、早期强度增长快，用于紧急抢修及早期强度要求高的工程。
3、水化热大，适用于冬季施工，不宜用于大体积混凝土工程
4、适宜的硬化温度15℃，不超过25℃。不适用于高温季节施工及蒸汽养护
5、耐热性高，可配制耐热混凝土
6、抗硫酸盐腐蚀性强、耐酸性好，耐碱性差。
7、不得与硅酸盐水泥或石灰混合使用。,五、其他水泥
1、白色和彩色水泥：颜料耐碱
2、快硬硅酸盐水泥：紧急抢修与低温施工工程
3、膨胀水泥与自应力水泥：膨胀、补偿收缩
4、道路水泥：耐磨性好
5、砌筑水泥：和易性好，强度较低,1、耐酸混凝土的胶凝材料是？
A 硅酸盐水泥 B 铝酸盐水泥
C 水玻璃 D 聚合物乳液
2、当水泥的颗粒越细时，对其影响的描述中，以下哪项不正确？
A 水泥早期强度越高
B 水泥越不易受潮
C 水泥凝结硬化的速度越快
D 水泥的成本越高
3、硅酸盐水泥熟料矿物组成中，以下哪种熟料矿物不是主要成分？
A 硅酸二钙 B 硅酸三钙
C 铁铝酸四钙和铝酸三钙 D 游离氧化钙,第四节 混凝土,按表观密度
重混凝土：大于2800kg/m3，采用钢渣、重晶石
普通混凝土：2000~2800kg/m3，常用
轻混凝土：小于1950kg/m3
特点：
抗压强度高、耐久性好
砂、石占80%，成本低
与钢筋粘结力高（钢筋受拉、混凝土受压，两者膨胀系数相同）
抗拉强度低、自重大,一、组成材料的技术要求
骨料：起骨架、减少收缩的作用
1、细骨料（砂子）：0.16~5mm
有害杂质：泥、泥块、云母、轻物质、硫化物与硫酸盐、有机物及氯化物
颗粒级配与粗细程度：选择良好级配的粗砂，使空隙率和总表面积都较小，可减少水泥浆量、提高混凝土的密实度和强度。,2、粗骨料（粒径大于5mm）
种类：碎石（表面粗糙、有棱角，与水泥浆粘结较好）、卵石（表面光滑，与水泥浆粘结较差）
粒型：球形或立方体形，控制针片状颗粒,3、外加剂：掺量不超过水泥质量的5%。
减水剂：提高流动性（强度不变）、提高强度（流动性不变）、节约水泥（强度不变）、改善粘聚性和耐久性
早强剂：用于冬季施工、抢修工程。分为氯化物系、硫酸盐系、三乙醇胺
缓凝剂：延缓凝结
速凝剂：用于喷射混凝土
引气剂：提高抗渗性、抗冻性，改善和易性；降低强度,4、掺和料：无机矿物材料。降低水泥用量、改善混凝土性能
粉煤灰：改善抗侵蚀性、降低水化热（大体积混凝土中）
磨细矿渣粉
硅灰：高强度混凝土（C80以上）,二、普通混凝土的技术性质
1、拌合物的和易性
包括：流动性、粘聚性和保水性
指标：
坍落度（适用于流动性较大的拌合物，坍落度≮10mm，石子最大粒径≯40mm）
维勃稠度：坍落度小于10mm
选择：构件截面大小、钢筋疏密和捣实方法。
影响因素：用水量对和易性起决定性作用,2、混凝土强度
立方体抗压强度：150mm，标准养护（20±3℃，相对湿度90%以上）28d
强度等级：如C30
轴心抗压强度：棱柱体，约为立方体强度的0.7~0.8。
抗拉强度：为抗压强度的1/10~1/20。,3、耐久性：抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、耐热性、抗碳化性、碱-骨料反应
抗渗性：抗渗等级≥P6级为抗渗混凝土
抗碳化性：降低混凝土的碱度，减弱了对钢筋的保护。提高密实度或增大氢氧化钙含量。
碱-骨料反应：水泥中的碱性氧化物与骨料中的活性氧化硅发生化学反应，膨胀。
措施：水泥品种适当、控制水灰比、外加剂、骨料质量,三、轻混凝土：干表观密度小于1950kg/m3
（一）轻骨料混凝土：
1、轻骨料：
天然轻骨料，如浮石、火山渣
工业废料轻骨料，如粉煤灰陶粒、膨胀矿渣珠
人工轻骨料，黏土陶粒、页岩陶粒、膨胀珍珠岩
2、轻骨料混凝土：
强度等级：如CL30
性能：刚度差，变形大，保温性好，抗震性好
使用时需要增加用水量用于轻骨料吸收。,（二）多孔混凝土
1、加气混凝土：钙质材料、硅质材料和发气剂铝粉（或加气剂）制成。表观密度400~700kg/m3，抗压强度0.5~1.5MPa。
2、泡沫混凝土：水泥浆和泡沫剂（松香泡沫剂）制成。
（三）大孔混凝土（即无砂混凝土）
水泥少、强度低、保温性好。,四、其它混凝土
1、聚合物混凝土：强度高、抗渗性好、抗冻性好、耐磨性好、抗冲击性好、耐腐蚀性好。
2、耐热混凝土：耐900℃以上。工艺简单、可塑性和整体性好，便于复杂制品成型。用铝酸盐水泥、水玻璃、矿渣水泥。
3、耐酸混凝土：水玻璃耐酸混凝土。施工温度环境10℃以上、严禁与水或水蒸气接触、防止裂日暴晒；严禁直接铺设在水泥砂浆或普通混凝土的基层上；施工养护后进行酸化处理。
4、纤维混凝土：2%~3%的纤维，提高抗拉强度，降低脆性。,1、以下哪种方法会降低混凝土的抗渗性？
A 加大水灰比 B 提高水泥的细度
C 掺入减水剂 D 掺入优质的粉煤灰
2、在混凝土中合理使用外加剂具有良好的技术经济效果，在冬季施工或抢修工程中常用下列哪种外加剂？
A 减水剂 B 早强剂
C 速凝剂 D 防水剂,3、在下列提高混凝土密实度和强度的措施中，何者是不正确的？
A 采用高强度等级水泥
B 高水灰比
C 强制搅拌
D 加压振捣,4、在普通混凝土中，水泥用量约占混凝土总重的多少？
A 5~10% B 10~15%
C 20~25% D 30~35%
5、在测量卵石的密度时，以排液置换法测量其体积，这时所求得的密度是以下哪种密度？
A 精确密度 B 近似密度
C 表观密度 D 堆积密度,第五节 建 筑 砂 浆,一、砂浆的技术性质
1、原材料：骨料（中砂）
2、新拌砂浆的工作性
流动性：沉入量（或稠度值）
保水性：分层度，可掺石灰膏、粉煤灰、塑化剂、微沫剂
3、、抗压强度与强度等级
70.7mm立方体，如M15.0,二、抹面砂浆
1、底层起与基层粘结作用，用于砖墙的底层抹灰多用石灰砂浆；有防水、防潮要求的用水泥砂浆；板条墙及顶棚的底层抹灰多用麻刀石灰砂浆；混凝土墙、梁、柱、顶板等底层抹灰多用混合砂浆。
2、中层抹灰主要为了找平，多用混合砂浆或石灰砂浆。
3、面层抹灰主要起装饰作用，多用细砂配制的混合砂浆，麻刀石灰砂浆或纸筋石灰砂浆；在容易碰撞或潮湿部位应采用水泥砂浆。,1、在抹面砂浆中，用水玻璃和氟硅酸钠拌制的砂浆是什么砂浆？
A、防射线砂浆 B、防水砂浆
C、耐酸砂浆 D、自流平砂浆
2、在影响抹灰层与基体粘结牢固的因素中，下列何者叙述不正确？
A 抹灰前基体表面浇水，影响砂浆粘结力
B 基体表面光滑，抹灰前未作毛化处理
C 砂浆质量不好，使用不当
D 一次抹灰过厚，干缩率较大,3、在砂浆中加入石灰膏可改善砂浆的以下哪种性质？
A. 保水性 B. 流动性
C. 粘结性 D. 和易性,第六节 墙体材料与屋面材料,一、砖
1、烧结砖
（1）烧结普通砖：无孔或孔洞率小于15%的实心砖。包括烧结粘土砖（N）、烧结页岩砖（Y）、烧结煤矸石砖（M）、烧结粉煤灰砖（F）等，
标准尺寸：240mm×115mm×53mm，1m3砌体需要512块砖。
强度等级：如MU10
表观密度为1600~1800kg/m3，吸水率6~18%,（2）烧结多孔砖：大面有孔，孔洞率在15%以上。5个强度等级，表观密度为1400kg/m3
有M型（190×190×90mm）和P型（240×115×90mm）两种规格
（3）烧结空心砖和空心砌块：孔洞率在35%以上，孔在顶面（平行于大面和条面）。表观密度800~1100kg/m3，从MU2.5~MU10五个强度等级，800、900、1000、1100四个密度级别。用于非承重部位。,2、蒸养（压）砖：以石灰和含硅原料（砂、粉煤灰、煤矸石、炉渣和页岩等）加水拌合，经压制成型、蒸汽养护或蒸压养护而成。
（1）蒸压灰砂砖（灰砂砖）：石灰和砂子制成。MU10、15、20和25四个强度等级
不用于长期受200℃高温，受急冷、急热或有酸性介质侵蚀的建筑部位，有流水冲刷之处。
宜用混合砂浆砌筑
15级以上可用于基础和其他建筑部位。
10级可用于防潮层以上的建筑部位。,（2）粉煤灰砖：粉煤灰和石灰制成。
五个强度等级：MU10、15、20、25、30
不用于长期受200℃高温，受急冷、急热或有酸性介质侵蚀的建筑部位。
15级以上可用于基础或易于冻融和干湿交替作用的部位。
（3）炉渣砖（煤渣转）
三个强度等级：MU10、15、20
可用于建筑物的内墙与非承重外墙。
其它同粉煤灰砖,二、砌块：实心和空心（空心率35~50%）；大型（高度>980mm）、中型（高度380~800mm）和小型（高度115~380mm）
1、混凝土小型空心砌块：砌筑时不宜浇水
2、粉煤灰硅酸盐中型砌块：高温或有酸性介质侵蚀的部位不宜使用
3、蒸压加气混凝土砌块：两个规格，长度均为600mm。
按照强度划分为A1.0、A2.0等七个强度等级。
按照表观密度划分为B03、B04等六个级别。
性能：质轻、绝热隔声耐火，
应用：不用于基础、处于浸水、高湿和有化学侵蚀介质的环境，不能承重及温度>80℃的建筑部位。,三、墙板
1、石膏板：非承重内隔墙
2、纤维增强水泥平板：低碱水泥
3、碳化石灰板：非承重内隔墙、顶棚
4、玻璃纤维增强水泥（GRC）空心轻质墙板：低碱水泥，由于内隔墙
5、混凝土空心墙板：加钢绞线
6、钢丝网水泥夹芯板：有保温芯材,四、屋面材料
1、黏土瓦：平瓦和脊瓦。平瓦三个型号，每15张标准平瓦可铺1m2屋面。
2、小青瓦（土瓦、蝴蝶瓦、和合瓦、水青瓦）：以粘土为原料，习惯以每块重量作为规格和品质的标准，分为18、20、22、24两四种。
3、琉璃瓦：型号（根据清式营造则例）分为二样、三样、四样……九样八种，还有“套活”和“号活”两种，其中五、六、七样三种型号常用。品种有筒瓦、板瓦，“脊”、“吻”
4、混凝土平瓦：加入颜料制成彩色瓦，自重大。
5、石棉水泥瓦：大波瓦、中波瓦、小波瓦和脊瓦,1、以下哪种砖是经过焙烧制成的？
A 煤渣砖 B 实心灰砂砖
C 碳化灰砂砖 D 耐火砖
2、普通混凝土小型空心砌块中主砌块的基本规格是下列哪组数值？
A 390×190×190(h)
B 390×240×190(h)
C 190×190×190(h)
D 190×240×190(h)
3、A5.0用来表示蒸压加气混凝土的( )。
A．体积密度级别 B．保温级别
C．隔声级别 D．强度级别,第七节 建筑钢材,钢材的分类
按照元素：碳素钢：低碳钢（0.6%）
合金钢：低合金钢（10%）
脱氧程度：镇静钢，沸腾钢和半镇静钢,钢材主要元素有铁和碳，含碳量<2%
一、主要力学性能
1、抗拉性能
屈服点σs：设计时强度取值的依据。
抗拉强度：承受最大荷载时的强度。
屈强比(σs/σb)：小，钢材的安全性好，利用率低；
伸长率：表征塑性变形能力,2、冲击韧性：抵抗冲击荷载的能力。
指标：冲击破坏时单位面积消耗的功。
特点：
韧性随温度降低而减低（冷脆性）。脆性临界温度越低，低温冲击韧性越好。应低于使用环境的最低温度。
3、冷弯性能：常温下承受弯曲变形的能力。反映在恶劣条件下（非均匀受力状态下）的塑性。
属于工艺性能（或加工性能）,4、疲劳破坏：交变荷载反复作用下，钢材应力低于抗拉强度时脆断的现象。
疲劳极限：在规定的周期基数内不发生脆断所承受的最大应力值,二、影响钢材性能的因素
1、化学成分
（1）碳：含量提高，强度和硬度提高，降低塑性、韧性、可焊性、抗大气锈蚀性。
（2）合金成分：
Si：主加元素，改善钢材机械。
Mn：消除热脆性，改善钢材的性能。
（3）有害成分：P、S、O、N
P—增大冷脆性，塑性、韧性下降，可提高耐磨性和耐蚀性
S—增大热脆性，加工时易断裂,2、加工处理：
冷加工：将钢材于常温下进行冷拉、冷轧或冷拔，使其产生塑性变形，从而提高屈服点的过程。可提高屈服点，抗拉强度不变，塑性、韧性、弹性模量降低。
时效处理：经过冷加工后的钢材，在常温下存放15~20天或加热到100~200oC并保持一定时间。时效可使屈服点进一步提高，抗拉强度也增大，塑性和韧性继续降低，弹性模量恢复。,三、建筑钢材的标准及其选用
（一）建筑钢材的主要钢种
1、碳素结构钢牌号：
屈服点字母、数值-质量等级符号.脱氧程度符号
如：Q235-A.F。Q195、Q215、Q235、Q255和Q275。Q235是常用钢材种类
随着牌号增大，强度提高，塑性降低。
2、低合金钢强度结构钢
八个牌号：如Q345A
强度高、塑性、韧性及可焊性好。,（二）常用建筑钢材
1、钢筋：用于钢筋混凝土中，按照屈服强度分为四个级别
（1）热轧钢筋：用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构的配筋。
Ⅰ级光圆，用碳素结构钢轧制，做非预应力钢筋；
其它为带肋钢筋，全部由低合金高强度结构钢轧制而成；Ⅱ或Ⅲ做非预应力或预应力钢筋；Ⅳ做预应力钢筋。性能要求有屈服点、抗拉强度、伸长率及冷弯。
低碳钢热轧圆盘条：用 Q195、Q215、Q235碳素钢经热轧而成并成盘条供应的。强度较低，塑性好（伸长率27%），便于弯折成形且易于焊接。用于中小型钢筋混凝土的受力钢筋和箍筋，或作冷加工钢筋的原料使用。
（2）冷加工钢筋
冷拉热轧钢筋：屈服点提高17~27%。Ⅰ级做受拉钢筋，其它三级做预应力筋。
拉拔低碳钢丝：由Q235或Q215热轧盘条冷拔而成，屈服点提高40~60%，属硬钢。甲级为预应力钢丝，乙级为非预应力钢丝。,冷轧带肋钢筋：将热轧钢筋再冷轧成肋。强度提高，塑性较好（伸长率4%），与混凝土的握裹力好。CRB550用于非预应力混凝土受力主筋，CRB650~CRB1170等用于预应力混凝土受力主筋
冷轧扭钢筋：强度高，与砼握裹力大。用于预应力及承受较大荷载的部位如梁、柱
（3）预应力混凝土钢筋
预应力混凝土用热处理钢筋：热轧低碳钢筋经淬火和回火处理而成。强度提高（条件屈服点大于1325MPa），韧性好，塑性不小（伸长率大于6% ）。不能焊接，电焊切割。用于预应力砼构构件的配筋，如轨枕、吊车梁等。
预应力砼用钢丝及钢绞线：属于冷加工强化及热处理钢材，拉伸时没有屈服点，但抗拉强度远大于热轧及冷轧钢筋，柔韧性好。均呈盘条状供应，松卷后自行伸直。用于大荷载、大跨度及需曲线配筋的预应力砼结构。,2、型钢及钢板：用于钢结构中
（1）型钢
热轧型钢：角钢、I字钢、槽钢、T型钢、H型钢、Z型钢等。碳素结构钢中用Q235-A轧制，适用于土木工程。低合金结构钢中有Q345和Q390，用于大跨度、承受动荷载的钢结构中。
冷弯薄壁型钢：有角钢、槽钢等开口薄壁型钢及方形、矩形等空心薄壁型钢。通常由2～6mm薄钢板冷弯或模压而成，用于轻型钢结构。,（2）钢板：按照轧制温度分为热轧和冷轧，按照厚度分为厚板（大于4mm）和薄板（0.35~4）。
钢板：用光面轧辊轧制而成的扁平钢材，以平板状态供应的尾钢板，以卷状供应的为钢带。土木工程用主要是碳素结构钢。重型结构、大跨度桥梁、高压容器等采用低合金高强度结构钢。
压型钢板：热轧钢板按厚度分为中厚板（>4mm）和薄板（0.35～4mm）；冷轧钢板只有薄板（厚度为0.2~4mm）一种。
薄钢板可在面层镀锌（俗称白铁皮）、敷以有机涂层（或称彩色钢板）。薄钢板经冷压或冷轧成波形、双曲形、V型等形状，称为压型钢板。,四、钢材的防锈
钢结构防锈方法：涂刷防锈漆，如底漆红丹、环氧富锌漆、铁红环氧底漆，面漆有铅灰油、醇酸磁漆、酚醛磁漆。或表面镀锌或涂塑
钢筋防锈：限制水灰比和水泥用量、限制氯盐外加剂、提高密实度、加防锈剂,第八节 木材,一、木材的分类
分类：外观形状分
针叶树（软木树）：承重构件，有松、杉、柏
阔叶树（硬木树）：纹理漂亮，适合作装饰，有水曲柳、桦木、椴木、柚木、樟木、榉木、榆木等。,二、木材的主要性质
1、含水率：含水分自由水和吸附水
自由水：存在细胞腔及细胞间隙中
吸附水：吸附在细胞壁内
纤维饱和点：细胞壁中充满吸附水，细胞腔和细胞间隙中没有自由水时的含水率，为20~35%，平均30%。是性质变化的转折点，含水率影响强度和体积变化的临界值。
平衡含水率：含水率与周围空气相对湿度达到平衡时的含水率。一般为10~18%。使用前需干燥至环境的平衡含水率。以防开裂。,二、湿胀干缩（体积变形）
是由细胞壁内吸附水变化引起的，自由水变化不会导致体积变化。
木材弦向胀缩最大，其次是径向，纵向（即顺纤维方向）最小。
三、强度：各向异性
顺拉>弯>顺压>横切>顺切>横压>横拉。
含水率：随吸附水增大，强度下降，且对顺纹抗压及抗弯影响大，对顺纹抗拉无影响；自由水不会影响强度。含水率为15%时的强度为标准强度。
木材长期负荷强度只为极限强度的50~60%。
使用温度不能长期超过50℃。,三、木材的干燥、防腐与防火
1、干燥：目的是防止腐蚀、虫蛀、开裂。干燥至含水率为12%
2、防腐：腐朽菌腐蚀。方法：
表面涂刷油漆
用化学防腐剂（如氟化钠、杂酚油）处理，如浸泡、注入或喷淋。
3、防火：方法
表面涂刷或覆盖难燃材料，防火涂料有膨胀型丙烯酸乳胶防火涂料
溶液浸注，如磷-氮系列及硼化物系列防火剂。,1、含水率对木材的强度影响，下列何者最小？
A 弯曲 B 顺纹受压
C 顺纹受拉 D 顺纹受剪,第九节 建筑塑料,一、建筑塑料的特点：
优点：密度小、比强度大、耐化学腐蚀、耐磨、隔声、绝缘、绝热、抗震、装饰好
缺点：耐老化性差、耐热性差、易燃、刚度差。
二、塑料的组成
1、合成树脂：胶粘剂作用。
2、填充料（填料）：降低成本、提高强度、耐热性、化学稳定性。滑石粉、云母等
3、助剂：如增塑剂（提高可塑性、流动性，弹性、韧性）、固化剂、稳定剂、着色剂等。,三、常用建筑塑料
1、热塑性塑料：
聚乙烯（PE）：耐化学腐蚀性优良，刚性差。高压聚乙烯又称低密度聚乙烯，具有较低的密度、分子量和结晶度，质地柔韧，适用于制作薄膜。低压聚乙烯又称高密度聚乙烯，具有较高的密度、分子量和结晶度，质地坚硬，能用于机械工业中的结构材料。耐低温性好，适用于制作低温水箱或水管。
聚氯乙烯（PVC）：软质聚氯乙烯（加增塑剂）制作塑料壁纸和卷材地板；硬质聚氯乙烯（加稳定剂）块状地板、塑料门窗、楼梯扶手、吊顶板和密封条等。
聚丙烯（PP）：耐腐蚀、耐疲劳和耐应力开裂性好，收缩率大，低温脆性大。制作管材、卫生洁具、模板等。,聚苯乙烯（PS） ：良好透明性和着色性，耐辐射，脆性较大、耐冲击性和耐热性差，抗溶剂型差。制作百叶窗和装饰板，发泡后作保温材料。
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）：（有机玻璃）透光率高。
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）：力学性能好，电绝缘性和耐化学腐蚀性好，表面光泽度好，易于涂装和着色，耐热性不好，耐候性差。建筑五金、管材、模板,2、热固性塑料：
酚醛塑料（PF）：电绝缘性、化学温度性好，作绝缘材料、层压制品、玻璃钢制品、胶粘剂等。
环氧树脂（EP）：粘结力很强，配制胶粘剂、生产玻璃钢、涂料等。
不饱和聚酯（UP）：制作玻璃钢和人造大理石、涂料、聚酯装饰板等。
聚酰胺（尼龙）：坚韧耐磨、抗拉强度高。制作织物,脲醛：尿素与37％甲醛水溶液在酸或碱的催化下可缩聚。脲醛树脂主要用于制造模压塑料，制造日用生活品和电器零件，如插线板、开关、机器手柄、仪表外壳、旋纽、日用品、装饰品、麻将牌、便桶盖、贴面板、建筑装饰板等。
聚氨酯（PU）： 全称为聚氨基甲酸酯 ，生产泡沫塑料，防水涂料和弹性嵌缝油膏等。
有机硅：硅油做脱模剂、减震油、液压油等，硅橡胶密封剂、垫片、泡沫橡胶等。,四、塑料的燃烧性能
1、PS、PE、PP、PMMA为易燃（离火后继续燃烧），PVC为难燃（离火即灭）
2、氧指数：在氮气和氧气的混合气体中，以维持某个燃烧时间或达到燃烧规定位置所需要的最低氧气含量的体积百分数。氧指数越大，越不易燃烧，阻燃性好。,四、胶粘剂
1、组成：
粘料：起粘结作用。多用合成树脂、橡胶或天然高分子化合物
稀释剂：非活性稀释剂（即溶剂），不与粘料固化反应，如二甲苯、丁醇等；活性稀释剂，既降低粘度，又参与固化反应。
固化剂、催化剂：促进固化或硬化
填料：提高强度、减少收缩、降低成本,2、种类
（1）按强度特性
结构胶：强度高，与被粘结物质本身材料的强度相当，耐热、耐油、耐水。如环氧树脂胶粘剂
非结构胶：不承受较大的力，起定位作用。如聚醋酸乙烯酯胶粘剂
次结构较：物理力学性能介于以上之间。
（2）按固化型式：溶剂型、乳液型、反应型、热熔型
（3）成分：无机类、有机类（树脂和橡胶）
常用：环氧树脂（万能胶）,第十节 防水材料,一、沥青基防水材料
（一）石油沥青
1、组丛（组分）：
油分：液体，赋予流动性。
树脂：半固体，赋予黏性和塑性。
地沥青质：固体，决定耐热性与黏性。
2、技术性质
黏性：阻碍相对流动的特性。指标—针入度（1/10mm），越小，黏性越好；,塑性：开裂后的自愈能力。指标—延度（cm），越大，塑性越好。
温度稳定性：黏性和塑性随温度升降的变化性能。指标—软化点（℃），越高，温度稳定性（或耐热性）好，温度敏感性小。
大气稳定性：抗老化性或耐久性。,（二）改性石油沥青
1、矿物改性填充料：提高黏性和耐热性，减少稳定敏感性。有滑石粉、石棉
2、橡胶：能在-50~150℃范围内保持高弹性，常用氯丁橡胶、丁基橡胶、再生橡胶等。与沥青相容性好，使沥青的高温变形小，低温柔性好
3、树脂：提高耐寒性、耐热性、黏性、不透气性。与沥青相容性差。有古马隆树脂、聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂。
4、树脂和橡胶共混：兼具两者的优点。,（三）应用
1、冷底子油（涂料）：由沥青和有机溶剂混溶而成。渗透性好。涂刷在混凝土、砂浆或木材表面形成沥青膜。
2、沥青胶：粘贴沥青卷材。用耐热度划分标号。
3、乳化沥青：由沥青分散在乳化剂中而成的冷施工防水涂料。
4、建筑防水嵌缝油膏：冷用膏状材料。用耐热度与低温柔性划分。,5、沥青防水卷材
油毡按原纸每平方米质量克数划分标号。有纸胎、玻璃纤维粘、黄麻织物等胎
沥青再生胶油毡：无胎防水卷材
SBS改性沥青防水卷材：弹性体。适合寒冷地区和结构变形频繁的建筑。用10m2卷材标称质量作为标号。
APP改性沥青防水卷材：塑性体。适合于紫外线辐射强烈及炎热地区屋面。标号同上。,二、合成高分子防水卷材
1、防水卷材：
三元乙丙橡胶防水卷材：以乙烯、丙烯和少量双环戊二烯共聚合成，在-60~120℃使用，耐老化性最好的。但遇到机油溶胀。
聚氯乙烯防水卷材：尺寸稳定性与耐腐蚀性好。
氯丁橡胶防水卷材：耐低温性能略差。用于地下室、屋面、桥面、蓄水池等防水层。
氯化聚乙稀-橡胶共混防水卷材：耐老化、高弹性、低温柔性好。,2、密封材料：
聚氨酯密封膏：性能最好。弹性体。与混凝土粘结好，玻璃与金属材料的嵌缝。
硅酮密封膏：F类建筑接缝，G类镶嵌玻璃
聚氯乙烯嵌缝接缝膏和塑料油膏：弹塑体，适用于屋面嵌缝，输供水系统及大型墙板嵌缝。
丙烯酸类密封膏：水乳型，耐水性差。,3、防水涂料：溶剂型、水乳型和反应型
聚氨酯防水涂料：反应型。高档，但有一定毒性和可燃性
硅橡胶防水涂料：使用基层变形能力强，可在潮湿基层上施工。,1、以下哪种防水卷材耐热度最高？
A、APP改性沥青防水卷材
B、沥青玻璃布油毡防水卷材
C、煤沥青油毡防水卷材
D、SBS改性沥青防水卷材
2、高聚物改性沥青防水卷材中，以下哪种胎体拉力最大？
A、聚酯毡胎体 B、玻纤胎体
C、聚乙烯膜胎体 D、无纺布复合胎体,第十一节 绝热材料与吸声材料,一、绝热材料
1、指标：导热系数0.3MPa。表面做防水层或隔气层。受潮后，导热系数增大，绝热性降低。
3、常用：
（1）无机纤维
矿渣棉：以矿渣为主要原料，经熔化、高速离心或喷吹等工序制成的一种棉状人造无机纤维。保温、隔热、吸声、抗震等性能。不燃、耐火，吸水性大；600度
岩棉：采用玄武岩为主要原料生产的无机人造纤维。性能略优于矿渣棉。不燃、耐火，吸水性大600度
玻璃棉：以玻璃为主要原料，熔融后以离心喷出法、火焰喷出法制成的一种人造无机纤维。含碱300度，无碱600度,陶瓷纤维：1100~1350度，0.044~0.049
（2）无机粒状材料及其制品
膨胀珍珠岩：以珍珠岩、松脂岩、黑曜岩为原料，令其快速通过煅烧带，体积膨胀20倍。吸水性大；800度， 0.025~0.048
膨胀蛭石：天然蛭石经高温煅烧而成，体积膨胀20～30倍。0.046~0.07； 1000度（产品600~900度
硅藻土：900度，0.060
（3）无机多孔材料
泡沫混凝土、加气混凝土：600度,0.08~0.186
泡沫玻璃：不透气、水；400度，0.06~0.13,
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