建筑砂浆建筑钢材实用教案

1、1（2）保水性。是指砂浆能够保持水分的能力。用分层度表示。分层度过大，表示砂浆易产生分层离析不利于施工及水泥硬化。砌筑砂浆分层度不应大于 。分层度过小，容易(rngy)发生干缩裂缝，故通常砂浆分层度不宜小于。 影响砂浆保水性的主要因素是胶凝材料的种类和用量，砂的品种、细度和用水量。在砂浆中掺入石灰膏、粉煤灰等粉状混合材料，可提高砂浆的保水性。2.硬化砂浆的强度 砂浆以抗压强度作为其强度指标。标准试件尺寸为70.7立方体试件一组 块，标养至 28，测定其抗压强度平均值（MPa）。砌筑砂浆按抗压强度划分为 20、15、7.5、5.0、2.5等六个强度等级。第1页/共33页第一页，共34页。2一般情

2、况下，多层建筑物墙体选用M1-M10的砌筑砂浆；砖石基础、检查井、雨水井等砌体，通常采用M5砂浆；工业厂房、变电所、地下室等砌体选用M2.5-M10的砌筑砂浆；二层以下建筑常用M2.5以下砂浆；简易(jiny)平房、临时建筑可选用石灰砂浆。影响砂浆强度的因素有：当原材料的质量一定时，砂浆的强度主要取决于水泥强度和水泥用量。此外，砂浆强度还受砂、外加剂、掺入的混合材料以及砌筑和养护条件有关。砂中泥及其他杂质含量多时，砂浆强度也受影响。第2页/共33页第二页，共34页。3 第四节 建筑(jinzh)钢材一、常用建筑钢材种类钢是指将熔融的生铁进行氧化，使其中碳、硫、磷等杂质含量降低到允许范围内，碳含

3、量低于2%的铁碳合金。建筑钢材则是指建筑工程中所用的各种钢材。1.按化学成分分类（）碳素钢。碳素钢的化学成分主要是铁，其次是碳，故也称铁一碳合金。其含碳量为0.022.06。此外(cwi)尚含有极少量的硅、锰和微量的硫、磷等元素。碳素钢按含碳量又可分为：低碳钢（含碳量小于0.25）、中碳钢（含碳量为0.250.60）高碳钢（含碳量大于0.60）第3页/共33页第三页，共34页。4 （）合金钢。是指在炼钢过程中，有意识地加入一种或多种能改善钢材（）合金钢。是指在炼钢过程中，有意识地加入一种或多种能改善钢材(gngci)(gngci)性能性能的合金元素而制得的钢种。常用合金元素有：硅、锰、钛、钒、

4、铌、铬等。按合金元素总的合金元素而制得的钢种。常用合金元素有：硅、锰、钛、钒、铌、铬等。按合金元素总含量的不同，合金钢可分为含量的不同，合金钢可分为 低合金钢（合金元素总含量小于）低合金钢（合金元素总含量小于） 中合金钢（合金元素总含量为中合金钢（合金元素总含量为1010） 高合金钢（合金元素总含量大于高合金钢（合金元素总含量大于1010）。）。第4页/共33页第四页，共34页。5 2. 2. 按有害杂质含量分类按有害杂质含量分类(fn li)(fn li) 接钢中有害杂质磷（）和硫（接钢中有害杂质磷（）和硫（S S）含量的多少，钢材可分为以下四类：）含量的多少，钢材可分为以下四类：（）普通钢

5、。磷含量不大于（）普通钢。磷含量不大于0.0450.045；硫含量不大于；硫含量不大于0.050%0.050%。（）优质钢。（）优质钢。 磷含量不大于磷含量不大于0.035%0.035%；硫含量不大于；硫含量不大于0.035%0.035%。（）高级优质钢。磷含量不大于（）高级优质钢。磷含量不大于0.025%0.025%；硫含量不大于；硫含量不大于0.015%0.015%。（）特级优质钢。磷含量不大于（）特级优质钢。磷含量不大于0.015%0.015%；硫含量不大于；硫含量不大于0.015%0.015%。第5页/共33页第五页，共34页。6 3. 3. 按冶炼时脱氧程度分类按冶炼时脱氧程度分类

6、（）沸腾钢。炼钢时仅加入锰铁进行脱氧，则脱氧不完全。这种钢水浇入锭模时，（）沸腾钢。炼钢时仅加入锰铁进行脱氧，则脱氧不完全。这种钢水浇入锭模时，会有大量的气体从钢水中外逸，引起钢水呈沸腾状，故称沸腾钢，代号为会有大量的气体从钢水中外逸，引起钢水呈沸腾状，故称沸腾钢，代号为“。沸腾钢组织不够致密，成分不太均匀，硫、磷等杂质偏析较严重，故质量较差。沸腾钢组织不够致密，成分不太均匀，硫、磷等杂质偏析较严重，故质量较差。但因其成本低、产量高，故被广泛但因其成本低、产量高，故被广泛(gungfn)(gungfn)用于一般建筑工程。用于一般建筑工程。第6页/共33页第六页，共34页。7（）镇静钢。炼钢时采

7、用锰铁、硅铁和铝锭等作脱氧剂，脱氧完全，且同时能起去硫作用。这种钢水铸锭时能平静地充满锭模并冷却凝固，故称镇静钢，代号为“”。镇静钢虽成本较高，但其组织致密，成分均匀，性能稳定，故质量好。适用于预应力混凝土等重要的结构(jigu)工程。第7页/共33页第七页，共34页。8 （）半镇静钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，为质量较好的钢，其代号为（）半镇静钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，为质量较好的钢，其代号为“”。 （）特殊镇静钢。比镇静钢脱氧程度还要充分彻底的钢，故其质量最好，适用（）特殊镇静钢。比镇静钢脱氧程度还要充分彻底的钢，故其质量最好，适用(shyng)(shyng)于特别重要的结

8、构工程，代号为于特别重要的结构工程，代号为“TZ”“TZ”。第8页/共33页第八页，共34页。9 二、钢材的力学性能和应用二、钢材的力学性能和应用 1.1.钢材的力学性能钢材的力学性能 （1 1） 抗拉性能抗拉性能 拉伸拉伸(l shn)(l shn)性能是建筑钢材最重要的技术性质。其技术指标为由拉力试验测定性能是建筑钢材最重要的技术性质。其技术指标为由拉力试验测定的屈服点、抗拉强度和伸长率。低碳钢（软钢）受拉的应力一应变图能够较好地解的屈服点、抗拉强度和伸长率。低碳钢（软钢）受拉的应力一应变图能够较好地解释这些重要的技术指标，见下图释这些重要的技术指标，见下图. .低碳钢受拉时的应力一应变图

9、低碳钢受拉时的应力一应变图第9页/共33页第九页，共34页。10第10页/共33页第十页，共34页。11（）屈服点：当试件拉力在（）屈服点：当试件拉力在 范围范围内时，如卸去拉力，试件能恢复原状，内时，如卸去拉力，试件能恢复原状，应力与应变的比值为常数，因此，该阶应力与应变的比值为常数，因此，该阶段被称为弹性阶段。当对试件的拉伸进段被称为弹性阶段。当对试件的拉伸进入塑性变形的屈服阶段时，称屈服入塑性变形的屈服阶段时，称屈服下限下所对应的应力为屈服强度或屈下限下所对应的应力为屈服强度或屈服点，记做服点，记做ss。设计时一般以。设计时一般以ss作为作为强度取值的依据强度取值的依据(yj)(yj)。

10、对屈服现象不。对屈服现象不明显的钢材，规定以明显的钢材，规定以0.20.2残余变形时的残余变形时的应力应力0.20.2作为屈服强度。作为屈服强度。第11页/共33页第十一页，共34页。12 （）抗拉强度：从图（）抗拉强度：从图2 2中曲线逐步上升可以看出：试件在屈服阶段以后，中曲线逐步上升可以看出：试件在屈服阶段以后，其抵抗塑性变形的能力又重新提高，称为强化阶段。对应于最高点的应力称为抗其抵抗塑性变形的能力又重新提高，称为强化阶段。对应于最高点的应力称为抗拉强度，用拉强度，用bb表示。表示。 设计中抗拉强度虽然不能利用，但屈强设计中抗拉强度虽然不能利用，但屈强(q qin)(q qin)比比s

11、sbb有一定意义。有一定意义。屈强屈强(q qin)(q qin)比愈小，反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性愈大，因而结比愈小，反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性愈大，因而结构的安全性愈高。但屈强构的安全性愈高。但屈强(q qin)(q qin)比太小，则反映钢材不能有效地被利用。比太小，则反映钢材不能有效地被利用。第12页/共33页第十二页，共34页。13 二二 . . 塑性指标塑性指标- -伸长率伸长率 图图8 8中当曲线到达点后，试件薄弱处急剧缩小，塑性变形迅速增加，产生中当曲线到达点后，试件薄弱处急剧缩小，塑性变形迅速增加，产生“颈颈缩现象缩现象”而断裂。量出拉断后标距部分的长度而

12、断裂。量出拉断后标距部分的长度(chngd)Ll(chngd)Ll，标距的伸长值与原始，标距的伸长值与原始标距标距L0L0的百分率称为伸长率。即的百分率称为伸长率。即第13页/共33页第十三页，共34页。14伸长率表征了钢材的塑性变形能力。由伸长率表征了钢材的塑性变形能力。由于在塑性变形时颈缩处的伸长较大，故于在塑性变形时颈缩处的伸长较大，故当原始标距与试件的直径之比愈大，则当原始标距与试件的直径之比愈大，则颈缩处伸长中的比重愈小，因而计算颈缩处伸长中的比重愈小，因而计算(j (j sun)sun)的伸长率会小些。通常以的伸长率会小些。通常以55和和1010分别表示分别表示L0=5d0L0=5

13、d0和和 L0=10d0 L0=10d0（0 0为为试件直径）时的伸长率。对同一种钢材，试件直径）时的伸长率。对同一种钢材，55应大于应大于1010。第14页/共33页第十四页，共34页。15三三 . .冲击韧性冲击韧性 冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力。冲击韧性指标是通过能力。冲击韧性指标是通过(tnggu)(tnggu)标准试件的弯曲冲击韧性试验确定的。标准试件的弯曲冲击韧性试验确定的。以摆锤打击试件，于刻槽处将其打断，以摆锤打击试件，于刻槽处将其打断，试件单位截面积上所消耗的功，即为钢试件单位截面积上所消耗的功，即为钢材的冲击韧性指标，用冲击韧性材的冲击韧

14、性指标，用冲击韧性akak（/cm2/cm2）表示。）表示。akak值愈大，冲击韧性愈好。值愈大，冲击韧性愈好。第15页/共33页第十五页，共34页。16钢材的化学成分、组织状态、内在缺陷钢材的化学成分、组织状态、内在缺陷及环境温度都会影响钢材的冲击韧性。及环境温度都会影响钢材的冲击韧性。试验表明，冲击韧性随温度的降低而下试验表明，冲击韧性随温度的降低而下降，其规律是开始下降缓和降，其规律是开始下降缓和(hunh)(hunh)，当达到一定温度范围时，突然下降很多当达到一定温度范围时，突然下降很多而呈脆性，这种脆性称为钢材的冷脆性。而呈脆性，这种脆性称为钢材的冷脆性。第16页/共33页第十六页，

15、共34页。17四四 . .冷弯性能冷弯性能 冷弯性能是指钢材在常温下承受弯冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是钢材的重要工艺性能。曲变形的能力，是钢材的重要工艺性能。 冷弯性能指标是通过试件被弯曲的冷弯性能指标是通过试件被弯曲的角度（角度（9090、180180）及弯心直径）及弯心直径 对对试件厚度试件厚度(hud)(hud)（或直径）（或直径）a a的比值的比值（/a/a）区分的，试件按规定的弯曲角）区分的，试件按规定的弯曲角和弯心直径进行试验，试件弯曲处的外和弯心直径进行试验，试件弯曲处的外表面无裂断、裂缝或起层，即认为冷弯表面无裂断、裂缝或起层，即认为冷弯性能合格。性能合格。见

16、图见图8-28-2第17页/共33页第十七页，共34页。18 五五. . 硬度硬度 钢材的硬度是指其表面局部体积内抵抗外物压钢材的硬度是指其表面局部体积内抵抗外物压入产生塑性变形的能力。常用的测定入产生塑性变形的能力。常用的测定(cdng)(cdng)硬度硬度的方法有布氏法和洛氏法。的方法有布氏法和洛氏法。 布氏法的测定布氏法的测定(cdng)(cdng)原理是利用直径为原理是利用直径为（）的淬火钢球，以（）的淬火钢球，以P P（）的荷载将其压入（）的荷载将其压入试件表面，经规定的持续时间后卸除荷载，即得到试件表面，经规定的持续时间后卸除荷载，即得到直径为（）的压痕，以压痕表面积（）直径为（）

17、的压痕，以压痕表面积（）除荷载，所得的应力值即为试件的布氏硬度值除荷载，所得的应力值即为试件的布氏硬度值，以数字表示，不带单位。，以数字表示，不带单位。 洛氏法测定洛氏法测定(cdng)(cdng)的原理与布氏法相似，但系根据压头压入试件的深的原理与布氏法相似，但系根据压头压入试件的深度来表示硬度值，洛氏法压痕很小，常用于判定工度来表示硬度值，洛氏法压痕很小，常用于判定工件的热处理效果。件的热处理效果。第18页/共33页第十八页，共34页。19 六六. . 耐疲劳性耐疲劳性 在反复荷载作用下的结构构件，钢材往往在应力在反复荷载作用下的结构构件，钢材往往在应力(yngl)(yngl)远小于抗拉强

18、度时发生断裂，这种现象称为远小于抗拉强度时发生断裂，这种现象称为钢材的疲劳破坏。疲劳破坏的危险应力钢材的疲劳破坏。疲劳破坏的危险应力(yngl)(yngl)用疲用疲劳极限来表示，它是指疲劳试验中，试件在交变应力劳极限来表示，它是指疲劳试验中，试件在交变应力(yngl)(yngl)作用下，于规定的周期基数内不发生断裂所作用下，于规定的周期基数内不发生断裂所能承受的最大应力能承受的最大应力(yngl)(yngl)。 一般认为，钢材的疲劳破坏是由拉应力一般认为，钢材的疲劳破坏是由拉应力(yngl)(yngl)引起的，因此，钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关，引起的，因此，钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关，

19、一般抗拉强度高，其疲劳极限也较高。由于疲劳裂纹一般抗拉强度高，其疲劳极限也较高。由于疲劳裂纹是在应力是在应力(yngl)(yngl)集中处形成和发展的，故钢材的疲集中处形成和发展的，故钢材的疲劳极限不仅与其内部组织有关，也和表面质量有关。劳极限不仅与其内部组织有关，也和表面质量有关。第19页/共33页第十九页，共34页。20 七七. . 焊接性能焊接性能 钢材的可焊性是指焊接后在焊缝处的性质与母材性质的一致程度。影响钢材可焊性钢材的可焊性是指焊接后在焊缝处的性质与母材性质的一致程度。影响钢材可焊性的主要因素的主要因素(yn s)(yn s)是化学成分及含量。如硫产生热脆性，使焊缝处产生硬脆及热

20、是化学成分及含量。如硫产生热脆性，使焊缝处产生硬脆及热裂纹。又如，含碳量超过裂纹。又如，含碳量超过0.30.3，可焊性显著下降等。，可焊性显著下降等。第20页/共33页第二十页，共34页。212.钢材的应用（1）钢结构用钢的选用1） .碳素结构钢按国家标准GB700-88规定，我国碳素结构钢分五个牌号，即195、Q215、Q235、Q255和Q275。各牌号钢又按其硫、磷含量由多至少分为、四个质量等级(dngj)。建筑中常用的是Q235。第21页/共33页第二十一页，共34页。22 2） . 优质碳素结构钢 重点掌握牌号的表示方法 3） . 低合金高强度结构钢 重点掌握牌号的表示方法 4） .

21、合金结构钢 重点掌握牌号的表示方法 以上几种对照(duzho)教材讲解第22页/共33页第二十二页，共34页。23（2）钢筋混凝土结构用钢筋1）热轧钢筋 根据表面特征不同，热轧钢筋分为光圆钢筋和带肋钢筋。根据强度的高低，热轧钢筋又分为不同的强度等级，我国热轧钢筋标准，按屈服(qf)强度、抗拉强度等力学性能分为IIV级，四个强度等级的钢筋中，除I级(HPB235)钢筋为低碳钢外，其余三级热轧带肋钢筋均为低合金钢。其牌号由HRB和规定屈服(qf)强度最小值构成。、分别为热轧、肋、钢筋的英文名称的第一个字母。如HPB235（ 级）、 HRB335（级）、HRB400（级）、HRB500（级）第23页

22、/共33页第二十三页，共34页。24 热轧(r zh)钢筋(盘条)第24页/共33页第二十四页，共34页。25 热轧(r zh)带肋钢筋(月牙肋)第25页/共33页第二十五页，共34页。26第26页/共33页第二十六页，共34页。27 2）冷轧带肋钢筋(gngjn)冷轧带肋钢筋是采用由普通低碳钢或低合金钢热轧的圆盘条为母材，经冷轧减径后在其表面冷轧成二面(r min)或三面有肋的钢筋。冷轧带肋钢筋是热轧圆盘钢筋的深加工产品，是一种新型高效建筑钢材。冷轧带肋钢筋按抗拉强度分为5级，其代号为CRB550、CRB650 、CRB800 、CRB970 、和CRB1170，（CRB为Cold rolling ribbed steel bar)，后面的数字表示钢筋抗拉强度等级数值。第27页/共33页第二十七页，共34页。283 3）预应力混凝土用钢丝及钢绞线）预应力混凝土用钢丝及钢绞线 大型预应力混凝土构件，由于受力很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大，常采用高强度钢丝或钢绞线作为主要受力钢筋。预应力高强度钢丝是用优质碳受力钢筋。预应力高强度钢丝是用优质碳素结构钢盘条，经酸洗