建筑工程评估 第2章建筑材料课件

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1、第二章 建筑材料,【学习要求】,掌握：水泥、钢材、混凝土、钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土。理解原理。 熟悉：建筑常用钢材的种类及特性、气硬性胶凝材料、砌墙砖、混凝土的种类、饰面石材、装饰陶瓷、玻璃、装饰涂料等。注意材料的特性、适用范围。,第一节 常用建筑材料,1.水泥 2.木材 3.建筑钢材 4.气硬性胶凝材料 石膏、石灰 5.砌墙砖 6.建筑砂浆 7.建筑砌块,一、水泥,定义： 石灰质原料与黏土质原料为主，掺加其他物质研磨成粉末状的水硬性胶凝材料。,硬化需在潮湿环境或水中进 硬化过程会产生大量水化热,（一）分类,【扩展】,无混合料，有效成分高，反应快。不适合大体积混凝土。 掺加物质的，掺加物无

2、活性，反应慢，强度上得慢。,（二）水泥的性质,1.水泥是水硬性材料。 2.硬化过程产生大量水化热。 3.硬化速度：水泥颗粒细度、温度及用水量有关，颗粒越细、温度越高，硬化越快；水要适量。 4.普通水泥硬化过程中，空气中体积收缩，在水中体积略增大。,5.水泥的初凝和终凝 初凝：自水泥加水拌和时起，到水泥浆开始失去可塑性为止所需的时间。不宜过短，初凝时间不合规定为废品。 终凝：水泥加水拌和到水泥浆完全失去可塑性，开始产生强度所需的时间。不宜过长，终凝时间不合规定为不合格品。 6.水泥的安定性：硬化过程中体积变化均匀的程度。 【扩展】如果收缩不均匀，容易开裂。,（三）水泥的强度等级及应用范围,1.水

3、泥的强度等级。 水泥的强度是指水泥胶砂的强度，而不是水泥净浆的强度。将水泥、标准砂及水按规定比例（水泥：标准砂：水=1：2.5：0.5）制成标准试件(40mm40mm160mm)，在标准条件下养护，测定其3天和 28天时的抗折强度和抗压强度，划分其强度等级。根据规定龄期的抗压强度和抗折强度划分硅酸盐水泥强度等级。按 3天强度的大小分为普遍型和早强型(用R表示)。,【2007年单选】根据我国现行标准，硅酸盐水泥的强度等级是根据规定龄期的水泥胶砂的（）划分的。 A.抗拉强度和抗压强度 B.抗拉强度和抗折强度 C.抗压强度和抗折强度 D.抗压强度和抗剪强度 正确答案C 答案解析根据规定龄期的抗压强度

4、和抗折强度划分硅酸盐水泥强度等级。,【总结】前两种一类，后四种是一类。 前两种早期强度高，后四种后期强度大（除粉煤灰）。 前两种水化热大，后四种水化热低。 前两种不适合大体积混凝土，后四种适合大体积混凝土。 前两种耐腐蚀性差，后四种抗浸蚀性强。,前两种适合早期强度要求高的工程（抢修工程），后四种不适合。 前两种适合受冻工程，后四种不适合。 【特有】耐热性是矿渣特有，干缩性小是粉煤灰特有。 粉煤灰不适合有碳化要求的工程。,【2012年单选】严寒地区处在水位升降范围内的混凝土工程，适宜采用的水泥品种是（）。 A.复合硅酸盐水泥 B.矿渣硅酸盐水泥 C.粉煤灰硅酸盐水泥 D.普通硅酸盐水泥 正确答案

5、D 答案解析有“掺加物质”不适用于寒冷地区。参见教材P40。,【2011考题单题】下列水泥品种中，水化热大、早期强度高的是（）。 A.普通硅酸盐水泥 B.矿渣硅酸盐水泥 C.火山灰硅酸盐水泥 D.粉煤灰硅酸盐水泥 正确答案A 答案解析无混合料的，反应快，水化热大，早期强度高。参见教材P40。,【2010考题单选】下列水泥中，不适用于有碳化要求的工程的是（）。 A.硅酸盐水泥 B.普通硅酸盐水泥 C.火山灰硅酸盐水泥 D.粉煤灰硅酸盐水泥 正确答案D 答案解析粉煤灰不适合有碳化要求的工程。参见教材P40。,【2009考题单选】下列水泥中，干缩性小、水化热低的水泥是（）。 A.普通硅酸盐水泥 B.

6、矿渣硅酸盐水泥 C.粉煤灰硅酸盐水泥 D.火山灰硅酸盐水泥 正确答案C 答案解析“特有”：耐热性好是矿渣特有，干缩性小是粉煤灰特有。参见教材P40。,二、木材,（一）木材的分类 按树种分：1.针叶树种，纹理顺直、材质均匀、耐腐蚀、易加工，主要工程用材。2.阔叶树材，树质坚硬，纹理美观，多用于装饰工程。 按建筑型材分类： 1.原木：伐倒后经修枝后按一定长度锯断的木材。 2.板材：断面宽度为厚度的3倍及3倍以上的型材。3.枋材：断面宽度不及厚度 3倍的型材。 按木材综合利用分为： 胶合板、刨花板、硬质纤维板和贴面碎木板等。,（二）木材的物理力学性质 （1）含水率：分为吸附水（细胞壁内）和自由水（细

7、胞腔与细胞间隙中）。 纤维饱和点：吸附水饱和点-吸附水饱和，没有一点自由水时的含水率。其值随树种而异。 平衡含水率：木材中的含水量与周围环境湿度平衡时的含水率。,（2）湿胀干缩 木材具有显著的湿胀干缩性，这是由于细胞壁内吸附水含量的变化引起的。 木材含水量大于纤维饱和点时，表示木材的含水率除吸附水达到饱和外，还有一定数量的自由水。此时，木材如受到干燥或受潮，只是自由水改变，故不会引起湿胀干缩。 当木材的含水量小于纤维饱和点时，随着含水率的增大，木材体积产生膨胀，随着含水率的减小，木材体积收缩。 【注意】纤维饱和点是木材发生湿胀干缩变形的转折点。,2.力学性质 （1）方向性：顺纹-与木材纤维方向

8、平行。 横纹-与木材纤维方向垂直。 理论上：顺纹抗拉最大抗弯强度顺纹抗压强度。顺纹抗剪切比横纹小。 （2）影响木材强度的因素： 含水率含水率在纤维饱和点以下时，其强度随含水率增加而降低。负荷时间持久强度低于短期强度。温度长期高温环境中引起缓慢碳化使强度降低。 缺陷(疵病)会导致木材强度的降低。,三、钢材(掌握),（一）钢材的分类,钢材中的有害物质：硫、磷 硫的含量越高，会提高钢材的热脆性；磷的含量越高，会提高钢材的低温冷脆性。,【2011年多选】根据用途不同，钢材可分为（）。 A.结构钢 B.工具钢 C.特殊钢 D.热轧钢 E.冷轧钢 正确答案ABC 答案解析根据用途不同，钢材分为结构钢、工具

9、钢和特殊钢（不锈钢、耐酸钢、耐热钢）。DE属于制作方法的分类，不属于用途的分类。参见教材P44。,【2012考题单选题】建筑用的碳素钢，含碳量越高，钢材的（）。 A.弹性越大、韧性越好 B.硬度越大、强度越高 C.韧性越好、塑性越差 D.可焊性越好、塑性越差 正确答案B 答案解析钢含碳量越高，钢材的硬度、强度越高，塑性、韧性越差。参见教材P44。,（二）钢材的技术性能,1.抗拉性能-最重要、最常用的性能 2.冲击韧性 3.疲劳强度 4.硬度 5.冷弯性能 6.钢材的冷加工强化与时效反应 7.焊接性能,1.抗拉性能,第阶段：“弹性阶段”。 第阶段：屈服阶段。力再大一点，有一部分回不去了。即塑性变

10、形。这时的强度叫屈服强度。使用中不允许超过屈服强度。 第阶段：强化阶段，强度达到最大值，变形很大。抗拉强度在结构设计上不能应用。 屈强比屈服强度/抗拉强度 屈强比越小，安全储备越多，结构越安全。 第阶段：颈缩阶段。变形加快，应力迅速下降，钢材试件断面收缩，钢筋被拉断。,2.冲击韧性 抗冲击荷载作用下，钢材抵抗破坏的能力。（如锤摆） 3.疲劳强度 在交变荷载作用下的抵抗能力。（如折细铁丝） 4.硬度 表面抵抗变形的能力。 5.冷弯性能 常温下承受弯曲变形的能力。,6.冷加工强化和时效反应 （1）冷加工强化 常温下，冷拉、冷拔、冷轧，强度明显提高，塑性和韧性有所降低。 （2）时效反应 经过冷拉的钢

11、筋，常温下存放15d20d（自然时效），或者加热到100200并保持2h3h（人工时效），强度进一步提高。低强度钢筋采用自然时效，较高钢筋采用人工时效。 7.焊接性能：焊缝强度和母材一致。 含碳量高、加入硅、锰、钒，增大焊接硬脆性，降低可焊性。硫产生热裂纹和热脆性。低碳、低合金，可焊性好。,【2011、2009年单选】为了提高钢筋强度，将经过冷拉的钢筋加热到100200并保持23小时的过程称为（）时效处理。 A.自然 B.人工 C.化学 D.物理 正确答案B 答案解析经过冷拉的钢筋，常温下存放15d20d（自然时效），或者加热到100200并保持2h3h（人工时效），强度进一步提高。参见教材P

12、46、47。,（三）建筑常用钢材,建筑工程用钢材有钢结构用钢、钢筋混凝土结构用钢。二者所用的原材料：碳素钢和低合金钢。 1.钢筋混凝土：用钢筋。按外形分光面和表面有螺纹（月牙纹等）；强度分四级。HPB235、HPB300、HRB335、HRB400、RRB400、HRB500、HRBF335、HRBF400、HRBF500。屈服及抗拉强度逐级增加，塑性逐级降低。（F表示热轧）,2.预应力混凝土：用钢丝和钢绞线。 优点：强度高、柔性好、无接头。 3.钢结构用钢：型钢、钢板、钢管。 无缝钢管：主要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：用于输水管、煤气罐、暖气管及结构零件等。,有

13、形状,【2007年单选】大型预应力混凝土构件常采用（）作为主要受力钢筋。 A.高强度钢丝或钢绞线 B.钢绞线或螺纹钢筋 C.螺纹钢筋或月牙纹钢筋 D.月牙纹钢筋或高强度钢丝 正确答案A 答案解析大型预应力混凝土构件，由于受力很大，常采用高强度钢丝或钢绞线作为主要受力钢筋。参见教材P47。,【2006年多选】在下列建筑工程常用钢材中，属于普通钢结构用钢的有（）。 A.型钢 B.钢管 C.钢筋 D.钢绞线 E.钢板 正确答案ABE 答案解析C.钢筋与D.钢绞线属于用于钢筋混凝土结构的钢材。参见教材P48。,四、气硬性胶凝材料,（一）建筑石膏（含硫酸钙的天然二水石膏） 主要性能：凝结硬化快；体积微膨

14、胀；孔隙率大，导热小，吸声性较好，轻质保温材；调湿性；防火性好；耐久、耐水、抗渗、抗冻性差。 用途：室内高级抹灰或粉刷、生产石膏板。 （二）石灰（氧化钙） 石灰中粉末越多，质量越差，储运应防潮。 用途：室内墙面抹灰，白灰砂浆和水泥石灰混合砂浆砌墙等。,【2005年单选】建筑石膏常被用于室内高级抹灰和粉刷，其性能之一是（）。 A.防火性好 B.耐水性好 C.抗冻性好 D.耐久性好 正确答案A 答案解析建筑石膏防火性好，耐久性、耐水性、抗渗性、抗冻性差。参见教材P49。,五、砌墙砖,1.烧结砖 （1）普通黏土砖 尺寸：24011553mm，灰缝10mm； 普通黏土砖以抗压强度大小为标准划分强度等级

15、，其标准等级有MU10、MU15、MU20、MU25及MU30五个等级。 抗压强度较高，保温隔热好，耐久性好。,（2）烧结多孔砖 特点：孔小而多，孔洞率15%，孔洞垂直于受压面。 主要用于六层以下承重部分。抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个等级。,（3）烧结空心砖 特点（与多孔砖相比）：孔洞个数较少但洞腔较大，孔洞率30%，孔洞与受压面平行，强度不高，多用于自承重墙。,2. 非烧结砖：节省黏土、减少环境污染，利用工业废渣。 （1）蒸压灰砂砖：石灰、砂子为原料。 （2）蒸压粉煤灰砖：粉煤灰加上石灰和石膏、炉渣。 前两者按抗压强度分为MU25、MU20、MU15、MU

16、10四个等级。 （3）炉渣砖：炉渣（煤渣）石灰和石膏。,六、砂浆, 组成：水泥（石灰）、砂、水 用途：常用于砌筑砌体结构、建筑物内外表面的抹面，大型墙板、砖石墙的勾缝以及装饰装修材料的粘结等。 强度：抗压强度的平均值并考虑具有95%强度保证率而确定的。六个等级。,七、砌块（人造块材）,1.混凝土空心砌块：材料（普通、工业废渣、轻骨料混凝土）、强度最高MU15。使用范围比较宽。 2.加气混凝土砌块：加硅、钙、水、发泡剂；重量轻、耐火、保温、承重。,【总结】,【2006年单选】砖及砌块是砌筑墙体的主要材料，如果需要抗压强度达到MU25的砌筑材料，可选择（）。 A.加气混凝土砌块或混凝土空心砌块 B.混凝土空心砌块或蒸压灰砂砖 C.烧结多孔砖或蒸压粉煤灰砖 D.烧结空心砖或混凝土空心砌块 正确答案C 答案解析普通粘土砖、烧结多孔砖、蒸压粉煤灰砖以及蒸压灰砂砖抗压强度都可以达到MU25。而混凝土砌块最高才可达MU15。,【小结】,1.水泥，6个分类，共