1、建筑工程概论 _建筑材料建筑材料 建筑材料是构成建筑工程的物质基础,建筑材料的品种、建筑材料是构成建筑工程的物质基础,建筑材料的品种、 规格和质量,是影响到建筑工程质量和造价的重要因素。规格和质量,是影响到建筑工程质量和造价的重要因素。 掌握建筑材料的种类、特性、基本用途和使用趋势,有利掌握建筑材料的种类、特性、基本用途和使用趋势,有利 于资产评估人员更加深刻地理解建筑物的价值,以便更准于资产评估人员更加深刻地理解建筑物的价值,以便更准 确地分析建筑物的损耗。确地分析建筑物的损耗。 建 筑 材 料 无 机 材 料 金属材料 黑色金属:钢、铁 有色金属:铝、铝合金、铜、铜 合金 非 金 属 材
2、料 天然石材:花岗岩、石灰岩、大 理岩、砂岩等 烧结与熔融制品:烧结砖、陶瓷、 玻璃、铸石、岩棉等 胶凝材料: 水硬性胶凝材料:各种水泥等; 气硬性胶凝材料:石灰、石膏、 水玻璃、菱苦土等 混凝土及砂浆制品等 硅酸盐制品等 无机 材料 植物材料:木材、竹材及其制品等 合成高分子材料:塑料、涂料、胶粘剂、密封材料等 沥青材料:石油沥青、煤沥青及其支品等 有机材 料 基 复合材 料 无机材料基复合材料混凝土、砂浆、钢筋混凝土等 水泥刨花板、聚苯乙烯泡沫混凝 土等 有机材料基复合材料沥青混凝土、树脂混凝土、玻璃 纤维增强塑料(玻璃钢)等 胶合板、竹胶板、纤维板等 常用建筑材料常用建筑材料 建筑材料中
3、,建筑材料中,水泥、木材、建筑钢材水泥、木材、建筑钢材的用途最广、用量最大,的用途最广、用量最大, 非其他种类的建筑材料所能比,因而称为三大建筑材料。非其他种类的建筑材料所能比,因而称为三大建筑材料。 1 1、水泥、水泥 水泥常用来制造各种形式的混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝水泥常用来制造各种形式的混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝 土构件,也常用于配制砂浆,以及用作灌浆材料等。土构件,也常用于配制砂浆,以及用作灌浆材料等。 水泥种类有:水泥是以石灰质原料(石灰石)与黏土质原料水泥种类有:水泥是以石灰质原料(石灰石)与黏土质原料 (如黏土、页岩)为主,加少量铁矿粉按一定比例配合、磨细(如黏土、页岩
4、)为主,加少量铁矿粉按一定比例配合、磨细 成生料粉(干法生产)或生料浆(湿法生产),经均化煅烧到成生料粉(干法生产)或生料浆(湿法生产),经均化煅烧到 部分熔融,生成以硅酸钙为主要成分的粒块状部分熔融,生成以硅酸钙为主要成分的粒块状“熟料熟料”。冷却。冷却 后加入适量石膏,共同研磨成粉末状的水硬性胶凝材料,即硅后加入适量石膏,共同研磨成粉末状的水硬性胶凝材料,即硅 酸盐水泥。酸盐水泥。 根据水泥熟料中掺入混合材料的根据水泥熟料中掺入混合材料的成分和比例的不同成分和比例的不同,可分为:,可分为: 1 1)硅酸盐水泥硅酸盐水泥。在硅酸盐水泥熟料中掺入少量(。在硅酸盐水泥熟料中掺入少量(0 05%5
5、%)石灰石或粒化高炉矿)石灰石或粒化高炉矿 渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。国外称为渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。国外称为“波特兰波特兰”水泥。水泥。 2 2)普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥。在硅酸盐水泥熟料中掺入少量(大于。在硅酸盐水泥熟料中掺入少量(大于5%5%且且20%20%)混合材)混合材 料和适量石膏磨细而成的水泥。料和适量石膏磨细而成的水泥。 3 3)矿渣硅酸盐水泥。在硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成)矿渣硅酸盐水泥。在硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成 的而成的水泥。的而成的水泥。 4 4)火山灰硅酸盐水泥火山灰硅酸盐水泥。在硅酸盐水泥熟料、
6、火山灰质混合材料、适量石膏磨。在硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材料、适量石膏磨 细制成的水硬性胶凝材料。细制成的水硬性胶凝材料。 5 5)粉煤灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥。在硅酸盐水泥熟料、粉煤灰、适量石膏磨细制成的而。在硅酸盐水泥熟料、粉煤灰、适量石膏磨细制成的而 成的水泥。成的水泥。 6 6)复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥。在硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、。在硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、 适量石膏磨细制成的而成的水泥。适量石膏磨细制成的而成的水泥。 水泥硬化过程是水泥反应的过程,由于硬化过程需在潮湿水泥硬化过程是水泥反应的过程,由于硬化过程需在潮湿 条件下或水
7、肿进行,故水泥被称为条件下或水肿进行,故水泥被称为水硬性材料水硬性材料。水泥凝结。水泥凝结 硬化程度与水泥颗粒细度、温度及用水量有关,颗粒越细硬化程度与水泥颗粒细度、温度及用水量有关,颗粒越细 硬化越快,温度越高,硬化越快。但加入的水只有在适量硬化越快,温度越高,硬化越快。但加入的水只有在适量 情况下,才能保持较快的硬化速度。情况下,才能保持较快的硬化速度。 水泥凝固过程分为水泥凝固过程分为初凝和终凝初凝和终凝。初凝时间是指自水泥加水。初凝时间是指自水泥加水 拌合时起,到水泥浆(标准稠度)开始失去可塑性为止所拌合时起,到水泥浆(标准稠度)开始失去可塑性为止所 需的时间。而终凝时间是指水泥加水拌
8、合到水泥浆完全失需的时间。而终凝时间是指水泥加水拌合到水泥浆完全失 去可塑性,开始产生强度所需的时间。去可塑性,开始产生强度所需的时间。 在施工中初凝时间不宜过短,终凝时间不宜过长。凡初凝在施工中初凝时间不宜过短,终凝时间不宜过长。凡初凝 时间不符合规定的水泥为时间不符合规定的水泥为废品废品,终凝时间不符合规定的水,终凝时间不符合规定的水 泥为泥为不合格品不合格品。 水泥的强度等级(习惯称为水泥标号)。是指水泥胶砂的水泥的强度等级(习惯称为水泥标号)。是指水泥胶砂的 强度,而不是水泥净浆的强度。按照强度,而不是水泥净浆的强度。按照通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥 (GB175-2007GB175-
9、2007)规定。规定。 硅酸盐水泥的强度等级(单位:硅酸盐水泥的强度等级(单位:MPaMPa)为:)为:42.542.5、42.5R42.5R, 52.552.5、52.5R52.5R,62.562.5、62.5R62.5R。 普通硅酸盐水泥的强度等级(单位:普通硅酸盐水泥的强度等级(单位:MPaMPa)为:)为:42.542.5、 42.5R42.5R,52.552.5、52.5R52.5R。 矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合硅酸盐水泥的矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合硅酸盐水泥的 强度等级(单位:强度等级(单位:MPaMPa)为:)为:32.532.5、32.5R32.5R,4
10、2.542.5、42.5R42.5R, 52.552.5、52.5R52.5R。 2 2、木材、木材 木材的特点表现在其自然性,具有某些生物特性。这些特木材的特点表现在其自然性,具有某些生物特性。这些特 征对木材的组织结构、技术性质均有影响。木材美观,富征对木材的组织结构、技术性质均有影响。木材美观,富 于装饰性。于装饰性。 受到天然生长中产生的木节、斜纹、质地不均匀等因素限受到天然生长中产生的木节、斜纹、质地不均匀等因素限 制,力学性能变化较大。木材易燃,故防火性能差。在现制,力学性能变化较大。木材易燃,故防火性能差。在现 代建筑中,木材作为承重材料已被钢材、混凝土等代替,代建筑中,木材作为
11、承重材料已被钢材、混凝土等代替, 在门窗、地板及室内装饰装修方面仍然大量使用。在门窗、地板及室内装饰装修方面仍然大量使用。 根据树种不同,木材可分为两大类:针叶树材和阔叶树材。根据树种不同,木材可分为两大类:针叶树材和阔叶树材。 针叶树材有各种松、杉、柏树等,树干高大,纹理顺直、针叶树材有各种松、杉、柏树等,树干高大,纹理顺直、 材质均匀、耐腐蚀、易加工。多数质地较软,故也称为软材质均匀、耐腐蚀、易加工。多数质地较软,故也称为软 材,是建筑工程中主要用材。材,是建筑工程中主要用材。 阔叶树材有榆、樟、水曲柳等,树干短,树质坚硬,故也阔叶树材有榆、樟、水曲柳等,树干短,树质坚硬,故也 称为硬材,
12、硬材易翘曲开裂、较难加工,但纹理美观,多称为硬材,硬材易翘曲开裂、较难加工,但纹理美观,多 用于装饰工程等。用于装饰工程等。 根据建筑型材不同分为:根据建筑型材不同分为: 原木:伐倒后经修枝后按一定长度锯断的木材。原木:伐倒后经修枝后按一定长度锯断的木材。 板材:断面宽度为厚度板材:断面宽度为厚度3 3倍及倍及3 3倍以上的型材。倍以上的型材。 枋材:断面宽度不及厚度枋材:断面宽度不及厚度3 3倍的型材。倍的型材。 根据综合利用技术不同可分为胶合板、刨花板、硬质纤维板、贴根据综合利用技术不同可分为胶合板、刨花板、硬质纤维板、贴 面碎木板等面碎木板等 木材的物理性质有含水率和湿胀干缩。木材所含水
13、分随环境的温木材的物理性质有含水率和湿胀干缩。木材所含水分随环境的温 度和湿度而改变。而木材显著的湿胀干缩对其实际使用带来严重度和湿度而改变。而木材显著的湿胀干缩对其实际使用带来严重 影响。影响。 木材的组织结构决定料木材的抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度均具木材的组织结构决定料木材的抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度均具 有明显的方向性。木材的顺纹强度比其横纹强度要大得多。有明显的方向性。木材的顺纹强度比其横纹强度要大得多。 木材在建筑结构中,主要应用于屋架、梁柱、门窗木材在建筑结构中,主要应用于屋架、梁柱、门窗 及施工中的临时支护结构及模板等。而在建筑装饰及施工中的临时支护结构及模板等。而在建筑装饰 装
14、修中,木材广泛应用于地板、护墙板、木花格、装修中,木材广泛应用于地板、护墙板、木花格、 木制装饰等。木制装饰等。 3 3、钢材、钢材 建筑钢材主要有型钢、钢板、钢管和各种钢筋、钢丝、钢建筑钢材主要有型钢、钢板、钢管和各种钢筋、钢丝、钢 绞线等。绞线等。 钢材的钢材的优点:优点: 材质均匀、性能可靠、强度高而结构自重轻;材质均匀、性能可靠、强度高而结构自重轻; 良好的塑性和韧性;良好的塑性和韧性; 能承受较大的冲击荷载和振动荷载;能承受较大的冲击荷载和振动荷载; 既可采用焊缝连接,又可采用螺栓和铆钉连接;既可采用焊缝连接,又可采用螺栓和铆钉连接; 便于装配,易于拆卸。便于装配,易于拆卸。 缺点:
15、缺点:有易锈蚀,维护费高,且耐火性差。有易锈蚀,维护费高,且耐火性差。 钢材根据化学成分不同分为碳素钢和合金钢钢材根据化学成分不同分为碳素钢和合金钢 碳素钢按其含碳(碳素钢按其含碳(C C)量的高低可分为低碳钢()量的高低可分为低碳钢(C C:0.25%0.25%),), 中碳钢(中碳钢(C C:0.250.250.6%0.6%),高碳钢(),高碳钢(C C:0.60.61.3%1.3%)。钢含碳)。钢含碳 量越高,钢材的硬度、强度越高,但其塑性、韧性越差。量越高,钢材的硬度、强度越高,但其塑性、韧性越差。 合金钢合金钢. .除铁(除铁(FeFe)和碳外,另加入一种或多种的合金元素(如)和碳外
16、,另加入一种或多种的合金元素(如 硅硅SiSi、锰、锰MnMn、铬、铬CrCr、镍、镍NiNi、锑、锑T T、钒、钒V V等)的钢,称之。等)的钢,称之。 合金钢可分为:低合金钢(合金元素总含量小于合金钢可分为:低合金钢(合金元素总含量小于5%5%)的合金钢;)的合金钢; 中合金钢(合金元素总含量中合金钢(合金元素总含量5%5%10%10%)的合金钢;高合金钢(合)的合金钢;高合金钢(合 金元素总含量大于金元素总含量大于10%10%)的合金钢。)的合金钢。 加入少量合金元素后,钢材的性质变得高强,具有弹性、韧性加入少量合金元素后,钢材的性质变得高强,具有弹性、韧性 和良好的可焊性。和良好的可焊
17、性。 根据用途不同,钢材可分为结构钢、工具钢和特根据用途不同,钢材可分为结构钢、工具钢和特 殊刚(如不锈钢、耐酸钢、耐热钢等)殊刚(如不锈钢、耐酸钢、耐热钢等) 建筑工程常用的钢材多为普通碳素钢中的结构钢和低合金建筑工程常用的钢材多为普通碳素钢中的结构钢和低合金 钢,轧材占绝大部分。钢,轧材占绝大部分。 钢材钢材 碳素钢碳素钢合金钢合金钢 低碳钢低碳钢中碳钢中碳钢高碳钢高碳钢 (1) 按化学成分按化学成分 钢材钢材 钢筋钢筋型钢型钢 钢板钢板角钢角钢槽钢槽钢薄壁型钢薄壁型钢 钢管、钢管、 圆钢圆钢 工字钢工字钢 (2 2)按材料的形式分类)按材料的形式分类 HPB235HPB235 (Q235
18、(Q235)钢筋)钢筋 低碳钢,质量稳定、塑低碳钢,质量稳定、塑 性和可焊性好,强度较低,表面为光面。性和可焊性好,强度较低,表面为光面。 HRB335HRB335 (20MnSi)(20MnSi)钢筋钢筋 强度较高,塑性和可强度较高,塑性和可 焊性好,表面轧制成螺纹形或月牙形。焊性好,表面轧制成螺纹形或月牙形。 3 3、型钢、型钢 (1 1)热轧钢板)热轧钢板 厚板厚板 (h=4.5mm(h=4.5mm60mm)60mm) 薄板薄板 (h=0.35mm(h=0.35mm4mm)4mm) 表示方法:表示方法: 厚厚x x宽宽x x长长( (单位单位mm) mm) (2 2)热轧型钢)热轧型钢
19、角角 钢钢 工字钢工字钢 槽槽 钢钢 热轧热轧 型钢型钢 钢钢 管管 圆圆 钢钢 (3 3)薄壁型钢)薄壁型钢 钢材的主要技术性能包括:钢材的主要技术性能包括: 抗拉性能抗拉性能是钢材抵抗拉伸变形的能力。抗拉性能是建筑钢是钢材抵抗拉伸变形的能力。抗拉性能是建筑钢 材最重要和最常用的性能。通过拉伸试验可以测出弹性极材最重要和最常用的性能。通过拉伸试验可以测出弹性极 限、屈服强度、抗拉强度及伸长率等技术指标。钢材拉伸限、屈服强度、抗拉强度及伸长率等技术指标。钢材拉伸 变形过程可划分为:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈变形过程可划分为:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈 缩阶段。缩阶段。 冲击韧性冲击
20、韧性是指在冲击荷载作用下,钢材抵抗破坏的能力。是指在冲击荷载作用下,钢材抵抗破坏的能力。 疲劳强度疲劳强度是指钢材承受规定次数交变荷载发生破坏所能承是指钢材承受规定次数交变荷载发生破坏所能承 受的最大应力。受的最大应力。 硬度硬度是指材料抵抗其他较硬物体压入的能力,也可以说是是指材料抵抗其他较硬物体压入的能力,也可以说是 材料表面抵抗变形的能力。材料表面抵抗变形的能力。 冷弯性能冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。承受弯是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。承受弯 曲变形程度越大,说明钢材冷弯性能越好。曲变形程度越大,说明钢材冷弯性能越好。 时效处理时效处理是指将经过冷拉的钢筋,于常温下
21、存放是指将经过冷拉的钢筋,于常温下存放l5l520d20d, 或加热到或加热到100100200200并保持并保持2 23h3h的过程。前者称自然时的过程。前者称自然时 效,后者称为人一亡时效。经过时效处理后,钢筋强度将效,后者称为人一亡时效。经过时效处理后,钢筋强度将 进一步提高。进一步提高。 可焊性可焊性是指钢材在一定焊接工艺条件下,在焊缝及其附近是指钢材在一定焊接工艺条件下,在焊缝及其附近 过热区不产生裂缝及硬脆倾向。过热区不产生裂缝及硬脆倾向。 建筑常用钢材建筑常用钢材 建筑常用钢材有钢结构用钢和钢筋混凝土结构用钢两类,建筑常用钢材有钢结构用钢和钢筋混凝土结构用钢两类, 前者主要采用型
22、钢、钢板和钢管,后者主要采用钢筋和钢前者主要采用型钢、钢板和钢管,后者主要采用钢筋和钢 丝。两者所用的原料钢钢种多为碳素钢和低合金钢。丝。两者所用的原料钢钢种多为碳素钢和低合金钢。 (1(1)钢筋混凝土、预应力混凝土用钢)钢筋混凝土、预应力混凝土用钢。包括钢筋、钢丝及钢。包括钢筋、钢丝及钢 绞线。绞线。 钢筋混凝土中常用的钢筋为热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理钢筋混凝土中常用的钢筋为热轧钢筋、冷拉钢筋、热处理 钢筋等,一般按外形可分为光面筋及变形钢筋(螺纹筋、钢筋等,一般按外形可分为光面筋及变形钢筋(螺纹筋、 月牙纹筋等)。要求此类钢筋有足够的强度和一定的塑性,月牙纹筋等)。要求此类钢筋有足够的强度
23、和一定的塑性, 要求钢筋在断裂前应有足够的变形,具有可焊性和与混凝要求钢筋在断裂前应有足够的变形,具有可焊性和与混凝 土的足够的握裹力。钢筋按直径一般有土的足够的握裹力。钢筋按直径一般有6 6、8 8、1010、1212、1414、 1616、1818、2020、2525、30mm30mm等不同规格。等不同规格。 钢筋按强度一般分为钢筋按强度一般分为HPB235HPB235、HPB300HPB300、HRB335HRB335、HRB400HRB400、 RRB400RRB400、HRB500HRB500、HRBF335HRBF335、HRBF400HRBF400、HRBF500HRBF500等
24、不同型等不同型 号。号。 大型预应力混凝土构件常采用高强度钢丝或钢绞线作为主大型预应力混凝土构件常采用高强度钢丝或钢绞线作为主 要受力钢筋。要受力钢筋。 预应力混凝土用钢丝具有强度高、柔性好、无接头等优点。预应力混凝土用钢丝具有强度高、柔性好、无接头等优点。 根据根据预应力混凝土用钢绞线预应力混凝土用钢绞线(GB/T5224-2003GB/T5224-2003)的规定,)的规定, 钢绞线按其结构分为五类:即用两根钢丝捻制的钢绞线钢绞线按其结构分为五类:即用两根钢丝捻制的钢绞线 (1 12 2)、用三根钢丝捻制的钢绞线()、用三根钢丝捻制的钢绞线(1 13 3)、用三根刻)、用三根刻 痕钢丝捻制
25、的钢绞线(痕钢丝捻制的钢绞线(1 13I3I)、用七根钢丝捻制的标准型)、用七根钢丝捻制的标准型 钢绞线(钢绞线(1 17 7)、用七根钢丝捻制的且经模拔的钢绞线。)、用七根钢丝捻制的且经模拔的钢绞线。 (2 2)钢结构用钢。包括型钢、钢板和钢管。)钢结构用钢。包括型钢、钢板和钢管。 型钢的截面形状较为简单,便于轧制,构件间相互连接也型钢的截面形状较为简单,便于轧制,构件间相互连接也 比较方便,主要用于建筑中的主要承重结构及辅助结构,比较方便,主要用于建筑中的主要承重结构及辅助结构, 各种规格的型钢可组成各种形式的钢结构。常用的型钢如各种规格的型钢可组成各种形式的钢结构。常用的型钢如 角钢、工
26、字钢、槽钢、角钢、工字钢、槽钢、H H型钢和型钢和T T型钢。型钢。 钢板有厚钢材、薄钢板和扁钢(带钢)三种规格。钢板有厚钢材、薄钢板和扁钢(带钢)三种规格。 根据制作方法,钢管分无缝钢管和焊接钢管。根据制作方法,钢管分无缝钢管和焊接钢管。 无缝钢管由优质碳素钢或合金钢制作,有热轧和冷拔两种。无缝钢管由优质碳素钢或合金钢制作,有热轧和冷拔两种。 用于地质钻探及输送各种液体、气体的工业管道等。用于地质钻探及输送各种液体、气体的工业管道等。 焊接钢管按表面处理的不同分为镀锌钢管和不镀锌钢管两焊接钢管按表面处理的不同分为镀锌钢管和不镀锌钢管两 种。一般用于输水管、煤气管、暖气管及结构零件等。种。一般
27、用于输水管、煤气管、暖气管及结构零件等。 气硬性胶凝材料、砌墙砖、建筑砂浆、建筑砌块气硬性胶凝材料、砌墙砖、建筑砂浆、建筑砌块 (1 1)气硬性胶凝材料)气硬性胶凝材料 建筑石膏建筑石膏。生产石膏的原料主要为含硫酸钙的。生产石膏的原料主要为含硫酸钙的 天然二水石膏,将其在天然二水石膏,将其在107107l70l70干燥条件下加热,干燥条件下加热, 脱去部分水分即得熟石膏,也称半水石膏。建筑石膏加脱去部分水分即得熟石膏,也称半水石膏。建筑石膏加 水后发生水化反应,生成二水石膏并使得浆体变稠而失水后发生水化反应,生成二水石膏并使得浆体变稠而失 去可塑性的过程,称为凝结过程。去可塑性的过程,称为凝结
28、过程。 浆体继续变稠产生强度,石膏一直发展到最大值浆体继续变稠产生强度,石膏一直发展到最大值 的过程称为硬化过程:建筑石膏具有凝结硬化快、凝结的过程称为硬化过程:建筑石膏具有凝结硬化快、凝结 硬化时体积微膨胀、孔隙率大、具有一定的调湿性、防硬化时体积微膨胀、孔隙率大、具有一定的调湿性、防 火性好,耐久性、耐水性、抗渗性、抗冻性差等特点。火性好,耐久性、耐水性、抗渗性、抗冻性差等特点。 建筑石膏常被用于室内高级抹灰和粉刷。建筑石膏常被用于室内高级抹灰和粉刷。 石灰石灰。石灰是由含碳酸钙(。石灰是由含碳酸钙(CaC0CaC0,)较多的石灰石经过,)较多的石灰石经过 高温煅烧放出二氧化碳而生成的块状
29、气硬性胶凝材料,高温煅烧放出二氧化碳而生成的块状气硬性胶凝材料, 其主要成分是氧化钙。其主要成分是氧化钙。 石灰呈白色或灰色块状。石灰加水后消解为熟石石灰呈白色或灰色块状。石灰加水后消解为熟石 灰氢氧化钙(灰氢氧化钙(CaCa(OHOH):)并产生大量水化热的过程称):)并产生大量水化热的过程称 为石灰的熟化。由于和易性好,且后期在空气中硬化又为石灰的熟化。由于和易性好,且后期在空气中硬化又 有较高的强度,所以熟石灰作为胶结材料被广泛使用在有较高的强度,所以熟石灰作为胶结材料被广泛使用在 工程建设中。工程建设中。 石灰在建筑工程中应用很广,常用的有在石灰膏石灰在建筑工程中应用很广,常用的有在石
30、灰膏 中加入砂、麻刀、纸筋等用于室内墙面抹灰,或制成白中加入砂、麻刀、纸筋等用于室内墙面抹灰,或制成白 灰砂浆、水泥石灰混合砂浆,用于砌墙;也可掺拌灰土灰砂浆、水泥石灰混合砂浆,用于砌墙;也可掺拌灰土 或三合土,生产硅酸盐制品、碳化石灰板等。或三合土,生产硅酸盐制品、碳化石灰板等。 (2 2)砌墙砖砌墙砖 烧结砖烧结砖。凡是通过焙烧而制得的砖称为烧结砖,包括普。凡是通过焙烧而制得的砖称为烧结砖,包括普 通粘土砖、烧结多孔砖、烧结空心砖等。普通粘土砖主要以通粘土砖、烧结多孔砖、烧结空心砖等。普通粘土砖主要以 粘土为原材料,经配料、调制成型、于燥、高温焙烧而制成。粘土为原材料,经配料、调制成型、于
31、燥、高温焙烧而制成。 普通粘土砖以抗压强度大小为标准划分强度等级。普通粘土普通粘土砖以抗压强度大小为标准划分强度等级。普通粘土 砖的抗压强度较高,有一定的保温隔热作用,其耐久性较好,砖的抗压强度较高,有一定的保温隔热作用,其耐久性较好, 且原料广泛,因而可用作墙体材料及砌筑柱、拱、烟囱及基且原料广泛,因而可用作墙体材料及砌筑柱、拱、烟囱及基 础等。烧结多孔砖以粘土、页岩等为主要原料,经焙烧而成。础等。烧结多孔砖以粘土、页岩等为主要原料,经焙烧而成。 存砖的大面上规则地安排了若干贯穿孔洞,其特点是:孔多存砖的大面上规则地安排了若干贯穿孔洞,其特点是:孔多 而小,孔洞率而小,孔洞率1515,孔洞垂
32、直于大面,即受压面。这种砖,孔洞垂直于大面,即受压面。这种砖 主要用于六层以下建筑物的承重部位。烧结空心砖使用的原主要用于六层以下建筑物的承重部位。烧结空心砖使用的原 料及生产工艺与烧结多孔砖基本相同。烧结空心砖的孔洞与料及生产工艺与烧结多孔砖基本相同。烧结空心砖的孔洞与 烧结多孔砖相比,具有以下特点:孔洞个数较少但洞腔较大,烧结多孔砖相比,具有以下特点:孔洞个数较少但洞腔较大, 孔洞率孔洞率3030,孔洞垂直于顶面,平行于大面。因使用时大,孔洞垂直于顶面,平行于大面。因使用时大 面受压,所以,这种砖的孔洞与受压面平行,强度不高,因面受压,所以,这种砖的孔洞与受压面平行,强度不高,因 而多用于
33、做自承重墙。而多用于做自承重墙。 烧结普通砖烧结普通砖 烧结空心砖烧结空心砖 烧结多孔砖烧结多孔砖 灰砂砖灰砂砖 粉煤灰加气粉煤灰加气 混凝土砌块混凝土砌块 砌块砌体砌块砌体 粉煤灰混凝土粉煤灰混凝土 空心砌块空心砌块 非烧结砖非烧结砖。以工业废渣为原料制成的砖为非烧结砖。利。以工业废渣为原料制成的砖为非烧结砖。利 用工业废渣中的硅质成分与外加的钙质材料在热环境中用工业废渣中的硅质成分与外加的钙质材料在热环境中 反应生成具有胶凝能力和强度的硅酸盐,从而使这类砖反应生成具有胶凝能力和强度的硅酸盐,从而使这类砖 具有强度和耐久性。具有强度和耐久性。 非烧结砖的种类主要有:蒸压灰砂砖、粉煤灰砖、炉非
34、烧结砖的种类主要有:蒸压灰砂砖、粉煤灰砖、炉 渣砖等。渣砖等。 (3 3)建筑砂浆建筑砂浆。建筑砂浆是由水泥或石灰、砂、水按照一定的。建筑砂浆是由水泥或石灰、砂、水按照一定的 配合比拌合而成的胶凝材料。建筑砂浆是建筑工程中用量最配合比拌合而成的胶凝材料。建筑砂浆是建筑工程中用量最 大、用途最广的建筑材料之一。它常用于砌筑砌体(如砖、大、用途最广的建筑材料之一。它常用于砌筑砌体(如砖、 石、砌块)结构,建筑物内外表面(如墙面、地面、顶棚)石、砌块)结构,建筑物内外表面(如墙面、地面、顶棚) 的抹面,大型墙板、砖石墙的勾缝,以及装饰装修材料的粘的抹面,大型墙板、砖石墙的勾缝,以及装饰装修材料的粘
35、结等。建筑砂浆根据用途主要分为砌筑砂浆与抹面砂浆。结等。建筑砂浆根据用途主要分为砌筑砂浆与抹面砂浆。 (4 4)建筑砌块建筑砌块。砌块是供砌筑用的人造块材,尺寸比砌墙砖要。砌块是供砌筑用的人造块材,尺寸比砌墙砖要 大,目前常用的有混凝土空心砌块和加气混凝土砌块。混凝大,目前常用的有混凝土空心砌块和加气混凝土砌块。混凝 土空心砌块按原材料分,有普通混凝土砌块、工业废渣骨料土空心砌块按原材料分,有普通混凝土砌块、工业废渣骨料 混凝土砌块、天然轻骨料混凝土砌块和人造轻骨料混凝土砌混凝土砌块、天然轻骨料混凝土砌块和人造轻骨料混凝土砌 块等;加气混凝土砌块是含硅材料和钙质材料加水并加适量块等;加气混凝土
36、砌块是含硅材料和钙质材料加水并加适量 的发气剂和其他外加剂,经混合搅拌、浇注发泡、坯体静停的发气剂和其他外加剂,经混合搅拌、浇注发泡、坯体静停 与切割后,再经蒸压或常压蒸气养护制成。加气混凝土制成与切割后,再经蒸压或常压蒸气养护制成。加气混凝土制成 的砌块具有容重轻、耐火、承重和保温等特殊性能。的砌块具有容重轻、耐火、承重和保温等特殊性能。 混凝土的特点、分类、组成材料及其要求混凝土的特点、分类、组成材料及其要求 混凝土是由水泥、砂、石子、水合外加剂按一定比例配合,经搅拌、捣实、混凝土是由水泥、砂、石子、水合外加剂按一定比例配合,经搅拌、捣实、 养护而形成的一种人造石,简写为养护而形成的一种人
37、造石,简写为“砼砼”。 (1 1)混凝土的特点)混凝土的特点 原材料来源广且造价低;原材料来源广且造价低; 具有良好可塑性;具有良好可塑性; 可调配性好;可调配性好; 抗压强度高;抗压强度高; 与钢筋的共同工作性好;与钢筋的共同工作性好; 耐久性好;耐久性好; 耐火性好;耐火性好; 生产工艺简单、能耗低;生产工艺简单、能耗低; 可浇注成整体建筑物以提高抗震性,也可预制成各种构件再进行装配。可浇注成整体建筑物以提高抗震性,也可预制成各种构件再进行装配。 粗骨料粗骨料 细骨料细骨料 混凝土混凝土 浇筑浇筑 混凝土混凝土 搅拌楼搅拌楼 混凝土混凝土 运输运输 (2 2)混凝土组成材料的要求)混凝土组
38、成材料的要求 水泥的品种主要根据工程性质及其所处的环境进行选择。水泥强度等级应与水泥的品种主要根据工程性质及其所处的环境进行选择。水泥强度等级应与 混凝土强度等级相匹配。混凝土强度等级相匹配。 砂砂:含杂质量少:有良好的级配。:含杂质量少:有良好的级配。 石子石子:要有良好的级配和含杂质少。要求石子的强度应为混凝土的:要有良好的级配和含杂质少。要求石子的强度应为混凝土的l.5l.5倍以上,倍以上, 并且针、片状石子含量不得超过并且针、片状石子含量不得超过l.5l.5。 水水:混凝土的拌和及养护用水应符合规范的规定,要求水含影响水泥正常凝:混凝土的拌和及养护用水应符合规范的规定,要求水含影响水泥
39、正常凝 结与硬化的有害杂质、油脂和糖类。外加剂:掺量不大于水泥质量的结与硬化的有害杂质、油脂和糖类。外加剂:掺量不大于水泥质量的5 5。 (3 3)混凝土的种类)混凝土的种类 混凝土按其质量密度可分为特重混凝土、重混凝土、轻混凝土和特轻混凝混凝土按其质量密度可分为特重混凝土、重混凝土、轻混凝土和特轻混凝 土。土。 按其用途可分为结构混凝土、水工混凝土、保温混凝土、耐火混凝土、耐按其用途可分为结构混凝土、水工混凝土、保温混凝土、耐火混凝土、耐 酸混凝土、耐碱混凝土、防水混凝土、大坝混凝土和防辐射混凝土等。酸混凝土、耐碱混凝土、防水混凝土、大坝混凝土和防辐射混凝土等。 按其强度可分为一般强度混凝土
40、、商强混凝土和超强混凝土。按其强度可分为一般强度混凝土、商强混凝土和超强混凝土。 按拌合料的流动性可分为干硬性混凝土、低流动性混凝土、塑性混凝土、按拌合料的流动性可分为干硬性混凝土、低流动性混凝土、塑性混凝土、 流态混凝土等。流态混凝土等。 按施工方法可分为普通浇筑混凝土、泵送混凝土、喷射混凝土、大体积混按施工方法可分为普通浇筑混凝土、泵送混凝土、喷射混凝土、大体积混 凝土、预填骨料混凝土、水下混凝土和预应力混凝土。凝土、预填骨料混凝土、水下混凝土和预应力混凝土。 按配钢筋情况可分为素混凝土、钢筋混凝土、劲性钢筋混凝土、钢管混凝按配钢筋情况可分为素混凝土、钢筋混凝土、劲性钢筋混凝土、钢管混凝
41、土、纤维混凝土和预应力钢筋混凝土等。土、纤维混凝土和预应力钢筋混凝土等。 (4 4)混凝土配合比的表示方法和相关参数)混凝土配合比的表示方法和相关参数 混凝土配合比的表示方法。常用的有两种:混凝土配合比的表示方法。常用的有两种: 一种是以一种是以1m31m3混凝土中各种材料的用量来表示的;混凝土中各种材料的用量来表示的; 另一种是以水泥的质量为另一种是以水泥的质量为1 1,用各材料间的质量比来表示。,用各材料间的质量比来表示。 混凝土配合比的相关参数。实质上就是确定四种基本材料用量的三个比例关混凝土配合比的相关参数。实质上就是确定四种基本材料用量的三个比例关 系,这三个比例关系可以用三个参数来
42、表示。系,这三个比例关系可以用三个参数来表示。 即:水与水泥的关系,用水灰比表示;砂与石子的关系,用砂率来表示;水即:水与水泥的关系,用水灰比表示;砂与石子的关系,用砂率来表示;水 泥浆与骨料的关系,用单位用水量来表示。泥浆与骨料的关系,用单位用水量来表示。 (5 5)混凝土的技术性质)混凝土的技术性质 混凝土强度按混凝土立方体抗压强度混凝土强度按混凝土立方体抗压强度标准值标准值划分为划分为Cl5Cl5、C20C20、C25C25、C30.C35C30.C35、 C40C40、C45C45、C50C50,C55C55、C60C60、C65C65、C70C70、C75C75及及C80C80等等l
43、4l4个等级。个等级。 混凝土拌和物的混凝土拌和物的和易性和易性是指混凝土拌和物易于施工操作,并获得均匀密实结是指混凝土拌和物易于施工操作,并获得均匀密实结 构的性质。构的性质。 混凝土混凝土耐久性耐久性是指混凝土在抵抗周围环境各种因素作用,保持原有性能的能是指混凝土在抵抗周围环境各种因素作用,保持原有性能的能 力。力。 混凝土的混凝土的变形变形包括无荷载作用下的变形和有荷载作用下的变形。包括无荷载作用下的变形和有荷载作用下的变形。 (6 6)钢筋混凝土的工作特性)钢筋混凝土的工作特性 它是由钢筋和混凝土两种物理、力学性能完全不同的材料组成的。它是由钢筋和混凝土两种物理、力学性能完全不同的材料
44、组成的。 混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好粘结力良好粘结力,使两者可靠地结合在一,使两者可靠地结合在一 起。起。 另外,钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数的数值颇为接近,当温度变另外,钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数的数值颇为接近,当温度变 化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结,从而保证在外荷载化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结,从而保证在外荷载 的作用下,钢筋与相邻混凝土能够共同变形,受拉区的钢筋首先达到屈服强的作用下,钢筋与相邻混凝土能够共同变形,受拉区的钢筋首先达到屈服强 度,而后受压区的混凝土达到弯曲抗压强度,构件
45、即遭破坏。度,而后受压区的混凝土达到弯曲抗压强度,构件即遭破坏。 钢筋混凝土能充分发挥钢筋的抗拉能力和充分利用混凝土的抗压能力,合理钢筋混凝土能充分发挥钢筋的抗拉能力和充分利用混凝土的抗压能力,合理 地利用了两种材料各自的优点。地利用了两种材料各自的优点。 (7 7)预应力混凝土及其分类)预应力混凝土及其分类 在外荷载作用之前,预先在粱的受拉区施加一对大小相等、方向相反的偏心在外荷载作用之前,预先在粱的受拉区施加一对大小相等、方向相反的偏心 预压力,使得梁截面下边缘混凝土产生预压应力。当外荷载作用时,截面下预压力,使得梁截面下边缘混凝土产生预压应力。当外荷载作用时,截面下 边缘将产生拉应力;边
46、缘将产生拉应力; 最后的应力分布为上述两种情况的叠加;梁的下边缘应力可能是数值很小的最后的应力分布为上述两种情况的叠加;梁的下边缘应力可能是数值很小的 拉应力,也可能是压应力。拉应力,也可能是压应力。 也就是说,由于预压应力的作用,可部分抵消或全部抵消外荷载所引起的拉也就是说,由于预压应力的作用,可部分抵消或全部抵消外荷载所引起的拉 应力,因而延缓了混凝土构件的开裂和限制了裂缝的开展,提高了构件的抗应力,因而延缓了混凝土构件的开裂和限制了裂缝的开展,提高了构件的抗 裂度和刚度。预应力混凝土根据生产工艺的不同,可分为裂度和刚度。预应力混凝土根据生产工艺的不同,可分为先张法和后张法先张法和后张法。
47、 建筑功能材料建筑功能材料 建筑功能材料是以材料的力学性能以外的功能为特征的材建筑功能材料是以材料的力学性能以外的功能为特征的材 料,它赋予建筑物防水、防腐、防火、绝热等功能。料,它赋予建筑物防水、防腐、防火、绝热等功能。 建筑工程中常用的建筑功能材料有:建筑工程中常用的建筑功能材料有:防水材料、绝热材料、防水材料、绝热材料、 防火材料、防腐材料防火材料、防腐材料等。等。 1 1、建筑防水材料、建筑防水材料 防水材料是建筑物的重要材料之一防水材料是建筑物的重要材料之一, ,它的好坏对建筑物的正它的好坏对建筑物的正 常使用影响很大。常使用影响很大。 1 1)沥青基防水材料)沥青基防水材料 沥青作
48、为防水材料,除直接使用外,更多是用以配沥青作为防水材料,除直接使用外,更多是用以配 制成各种防水材料制品,其制品有沥青防水卷材、沥青基制成各种防水材料制品,其制品有沥青防水卷材、沥青基 防水涂料、沥青胶和嵌缝密封材料四类。防水涂料、沥青胶和嵌缝密封材料四类。 沥青防水卷材沥青防水卷材:普通原纸胎基油纸和油毡、新型有胎沥青:普通原纸胎基油纸和油毡、新型有胎沥青 防水卷材、沥青再生胶油毡。防水卷材、沥青再生胶油毡。 沥青基防水涂料沥青基防水涂料:乳化沥青基厚质防水涂料、橡胶沥青防:乳化沥青基厚质防水涂料、橡胶沥青防 水涂料及水性沥青基薄质防水涂料。水涂料及水性沥青基薄质防水涂料。 沥青胶沥青胶:沥
49、青胶、冷底子油。:沥青胶、冷底子油。 嵌缝密封材料嵌缝密封材料:沥青嵌缝油膏。:沥青嵌缝油膏。 2 2)新型防水材料)新型防水材料 是合成高分子材料。具有高弹性、大延伸、耐老化、是合成高分子材料。具有高弹性、大延伸、耐老化、 冷施工及单层防水等特点。冷施工及单层防水等特点。 主要有橡胶基防水卷材、树脂基防水材料、橡塑共混主要有橡胶基防水卷材、树脂基防水材料、橡塑共混 基防水材料、聚氨酯橡胶防水薄膜等基防水材料、聚氨酯橡胶防水薄膜等 2 2、建筑绝热材料、建筑绝热材料 将防止室内热量流向室外的材料叫做保温材料,将防止室将防止室内热量流向室外的材料叫做保温材料,将防止室 外热量进入室内的材料称为隔
50、热材料。它们通称为绝热材外热量进入室内的材料称为隔热材料。它们通称为绝热材 料。特点是轻质、疏松、多孔或为纤维状。材料的保温隔料。特点是轻质、疏松、多孔或为纤维状。材料的保温隔 热性能的好坏是由材料的导热系数决定。导热系数越小,热性能的好坏是由材料的导热系数决定。导热系数越小, 保温隔热性能就越好。保温隔热性能就越好。 一般按材质分为无机和有机绝热材料:一般按材质分为无机和有机绝热材料: 无机绝热材料无机绝热材料:膨胀珍珠岩、岩棉、矿渣棉、玻璃棉、加:膨胀珍珠岩、岩棉、矿渣棉、玻璃棉、加 气混凝土等。气混凝土等。 有机绝热材料有机绝热材料:泡沫塑料、硬质泡沫橡胶、碳化软木板、:泡沫塑料、硬质泡