2004年CPV輔導(dǎo)建筑工程評(píng)估-建筑材料(一)講義

字號(hào):

一、 建筑材料概述(今年新增)
    1、 建筑材料的分類(lèi)
    建筑材料可按成分、功能、用途等角度分類(lèi)。按化學(xué)成分可分為有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料和復(fù)合材料三大類(lèi)。注意一下p50頁(yè)的圖2-1。
    2、 建筑材料的發(fā)展趨勢(shì)
    建筑材料的發(fā)展趨勢(shì)是高性能、綠色材料。
    二、 水泥
    ①、 硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥早期強(qiáng)度高所以適用于對(duì)早期強(qiáng)度要求 較高的重要結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土;抗侵蝕能力差、抗?jié)B性差、水化熱大,所以不適用于受海水作用的混凝土和大體積混凝土。
    ②、 礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥抗侵蝕能力好、抗?jié)B性好、水化熱低,所以適用于水下工程和大體積混凝土;早期強(qiáng)度低,所以不適用于對(duì)早期強(qiáng)度要求 較高的工程。、粉煤灰硅酸鹽水泥抗炭化能力差。
    4、 水泥的的性質(zhì)
    (1)水泥硬化過(guò)程是水泥水化反應(yīng)的過(guò)程,因此硬化過(guò)程可在潮濕條件下,在水中進(jìn)行。故水泥又被稱(chēng)為水硬性材料(石灰是氣硬性材料)。
    (2)水泥硬化過(guò)程可產(chǎn)生大量水化熱。
    (3)水泥凝結(jié)時(shí)間、硬化速度與:
    ①、 水泥顆粒細(xì)度有關(guān),顆粒越細(xì)硬化越快。
    ②、 還與溫度有關(guān),溫度越高硬化越快,加水適量硬化快。
    (4)普通水泥硬化過(guò)程,在空氣中體積收縮,在水中體積略有增大。
    (5)水泥凝固時(shí)間,可分為初凝和終凝。
    初凝:為水泥加水拌合到水泥漿開(kāi)始失去可塑性的時(shí)間。
    終凝:為水泥加水拌合到水泥完全失去可塑性,開(kāi)始強(qiáng)度增長(zhǎng)的時(shí)間。
    初凝時(shí)間不宜過(guò)短。終凝時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。
    硅酸鹽水泥: 初凝時(shí)間不早于45min;終凝時(shí)間不得遲于390min;
    普通硅酸鹽水泥:初凝時(shí)間不早于45min;終凝時(shí)間不得遲于600min;
    (7)水泥硬化后產(chǎn)生體積不均勻變化,稱(chēng)之為體積安定性不良。
    三、 木材
    木材、鋼材、水泥被稱(chēng)為建筑業(yè)的三大材。
    1. 木材的分類(lèi)
    (1)木材按樹(shù)種分類(lèi),可分為兩大類(lèi):針葉樹(shù)和闊葉樹(shù)。
    針葉樹(shù)樹(shù)干高大,木質(zhì)軟,宜做結(jié)構(gòu)用材。
    闊葉樹(shù),樹(shù)干短,樹(shù)質(zhì)堅(jiān)硬,紋理美觀(guān),多用于裝飾工程。
    (2)按建筑型材分類(lèi):分為原材、方材、板材。
    原材:修枝去皮后按一定長(zhǎng)度鋸斷的原木。
    方材:斷面寬與高之比小于3的制材。
    板材:斷面寬與高之比大于3的制材。
    (3)按木材綜合利用技術(shù)分類(lèi),分為膠合板、刨花板、纖維板貼面碎木板、木絲板等。
    2. 木材的物理和力學(xué)特性
    ①木材的物理性質(zhì)
    (1) 含水率
     (2)濕脹干縮
    當(dāng)木材含水率小于臨界含水率時(shí),木材受外界氣候影響很大,干縮、濕脹變形大,木材強(qiáng)度也隨之變化,干大、濕小。
    干木材保溫性能好,濕木材保溫性能差。
    ②木材的力學(xué)性質(zhì)
    木材的組織結(jié)構(gòu)決定了木材的許多各向異性。
    木材的抗拉、抗壓、抗彎、抗剪均有方向性。
    木材順紋的抗拉、抗壓強(qiáng)度大于橫紋,抗剪強(qiáng)度低于橫紋,抗彎相同。(p58表2-2)
    木材順紋的抗壓強(qiáng)度
    影響木材力學(xué)性能的要素:
    1)、木材的組織結(jié)構(gòu)
    2)、含水率:纖維飽和點(diǎn)以下時(shí):強(qiáng)度隨含水率的增加而降低(因?yàn)槲剿辜?xì)胞壁軟化)
    3)、負(fù)荷時(shí)間:木材的持久強(qiáng)度一般為短期極限強(qiáng)度的50%~60%。
    4)、溫度:長(zhǎng)期處于40~60℃時(shí),引起炭化強(qiáng)度降低,超過(guò)100℃時(shí),分解變質(zhì)
    5)、缺陷(疵?。焊?、木節(jié)、裂紋蟲(chóng)眼等
    四、 建筑鋼材
    建筑鋼材主要包括:①鋼板、鋼管、型鋼、②鋼筋、③鋼絲、鋼絞線(xiàn)。
    鋼是含碳量低于2.06%的鐵碳合金
    1. 鋼的形成
    鋼材的生產(chǎn)是由冶煉、鑄錠和壓力加工三個(gè)過(guò)程完成的。
    2. 鋼材的分類(lèi)
    根據(jù)脫氧程度的不同將鋼分為沸騰鋼(F)、半鎮(zhèn)靜鋼(B)、(Z)鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼(TZ)。
    按冶煉方法:平爐鋼、氧氣轉(zhuǎn)爐鋼、電爐鋼。
    *鋼材中隨含碳量的加大,強(qiáng)度、硬度增高,塑性、韌性、可焊性變差。
    *合金鋼是在碳素鋼中加入少量其他金屬元素錳、鈦、硅、釩等, 隨著合金元素加入量的增大,鋼材的可塑性、韌性、可焊性變好。
    建筑常用鋼材多為普通碳素鋼中的結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼;軋材占絕大部分。
    3. 鋼材的技術(shù)性能
    鋼材的主要技術(shù)性能包括:抗拉性能、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度、硬度、冷彎性能、 時(shí)效反映與焊接性能等
    (1)、抗拉性能
    抗拉性能是建筑鋼材最重要和最常用的性能。
     通過(guò)拉伸實(shí)驗(yàn)可以測(cè)出:①?gòu)椥裕ū壤O限②屈服強(qiáng)度③抗拉強(qiáng)度④伸長(zhǎng)率等指標(biāo)
    5. 鋼筋(熱軋鋼筋)
    鋼筋按外形可分為光面筋、變形鋼筋(螺紋筋、月牙紋筋)。(新提法)
    鋼筋直徑分:6、8、10、12、14、16、18、20、25、30mm
    鋼筋按強(qiáng)度等級(jí)分為四級(jí):Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
    6. 鋼絲、鋼絞線(xiàn)(新內(nèi)容)
    鋼絞線(xiàn)由7根2.5~5.0mm的高強(qiáng)鋼絲捻成。
    鋼絞線(xiàn)直徑有9.0mm、12.0mm、15.0mm三種
    鋼絞線(xiàn)主要用于預(yù)應(yīng)力屋架、橋梁和薄腹梁等結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力鋼筋。
    五、 混凝土
    混凝土是由水泥、石子、砂、水和外加劑按一定比例配合而成。
    1、 混凝土具有如下特點(diǎn):
    (1)、硬化后有較高的抗壓強(qiáng)度和耐久性,可滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)要求;
    (2)、在未凝固之前有良好的可塑性,可滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)造形的要求;
    (3)、與鋼筋有牢固的粘結(jié)力;
    (4)、砂、石占80%以上,經(jīng)濟(jì);
    (5)、抗拉強(qiáng)度、抗變形能力低,易開(kāi)裂,自重大。
    2、 混凝土對(duì)原料的要求
    (1)、水泥:選用水泥標(biāo)號(hào)一般為混凝土標(biāo)號(hào)的1.5~2.0倍為宜。
    (2)、砂和石子:砂、石是拌制混凝土的主要原料。
    ① 砂:
    1)、分類(lèi):
    2)、衡量建筑用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):
    含雜質(zhì)量少。
    有良好的級(jí)配(級(jí)配是指砂子不同粒徑的搭配)。良好的級(jí)配既節(jié)省水泥,又可提高混凝土的強(qiáng)度。
    ② 石子:選用石子的強(qiáng)度一般為混凝土標(biāo)號(hào)的1.5倍以上。
    混凝土常用的石子有碎石和卵石(易拌合、強(qiáng)度低)
    對(duì)石子的要求和砂子一樣,要有良好的級(jí)配和含雜質(zhì)少(針、片狀含量不得大于1.5%)。
    (3)水:水不宜呈酸性,其pH值不宜小于4。
    (4)外加劑: ①、 按功能分為四類(lèi):
    1)、改善混凝土拌和物流變性能的:減水劑、引氣劑、泵送劑
    2)、調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的:緩凝劑、早強(qiáng)劑、速凝劑
    3)、改善混凝土耐久性的:引氣劑、防水劑、阻銹劑。
    4)、改善混凝土其他性能的:加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑
    、 混凝土的強(qiáng)度及配合比
    ②、 混凝土的強(qiáng)度:
    1)、混凝土的強(qiáng)度是按立方體抗壓強(qiáng)度來(lái)確定(立方體邊長(zhǎng)150mm);
    2)、標(biāo)準(zhǔn)條件:(20±3℃),相對(duì)濕度90%以上;(比較水泥強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)條件:(20±3℃))
    3)、養(yǎng)護(hù)時(shí)間:28天(同水泥)
    混凝土的強(qiáng)度等級(jí):規(guī)定有以下幾種C15,C20,C25,C30……C80等。(按5遞增14個(gè)等級(jí))(新提法)
    ③、 混凝土的耐久性(新內(nèi)容)
    1)、抗?jié)B性
    2)、抗凍性
    3)、抗腐蝕性
    4)、碳化
    ④、 混凝土的變形(新內(nèi)容)
    1)、化學(xué)收縮
    2)、干縮濕脹
    3)、溫度變形
    4)、碳化收縮
    5)、彈塑性變形
    6)、徐變
    ⑤、 混凝土的配合比
    1)、是1m3混凝土中各材料的用量的比例
    2)、是重量比:水泥∶砂子∶石子∶水
    3)、四種基本材料的三個(gè)比例關(guān)系:
    六、 鋼筋混凝土 (新內(nèi)容)
    由鋼筋和混凝土兩種物理和力學(xué)性質(zhì)完全不同的材料組成,合理的利用了兩種材料的各自?xún)?yōu)點(diǎn)。
    預(yù)應(yīng)力混凝土大體可分為先張法和后張法兩種