常用建筑结构材料的技术性能与应用

一级建造师执业资格考试

《建筑工程管理与实务》

主讲：薛涛常用建筑结构材料的技术性能和应用水泥的特性和应用课前练习：1.根据《通用硅酸盐水泥》(GB175)，关于六大常用水泥凝结时间的说法，正确的是()A.初凝时间均不得短于40minB.硅酸盐水泥的终凝时间不得长于6.5hC.普通硅酸盐水泥的终凝时间不得长于12hD.除硅酸盐水泥外的其他五类常用水泥的终凝时间不得长于12h答案：B2.水泥的初凝时间是指从水泥加水拌合起至水泥浆（）所需的时间。A.开始失去可塑性B.完全失去可塑性并开始产生强度C.开始失去可塑性并达到12Mpa强度D.完全失去可塑性答案：A3.水泥的安定性一般是指水泥在凝结硬化过程中()变化的均匀性。A.强度B.体积C.温度D.矿物组成答案：B本节重点及考点1.水泥按其用途及性能可分为通用水泥、特种水泥两类。2.我国常用通用硅酸盐水泥，它是以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。3.强度等级中，R表示早强型。4.常用水泥的技术指标1）凝结时间水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间；初凝时间是从水泥加水拌合起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间；

终凝时间是从水泥加水拌合起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。

六大常用水泥的初凝时间均不得短于45min；硅酸盐水泥的终凝时间不得长于6.5h，其他五类常用水泥的终凝时间不得长于10h。2）体积安定性水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。安定性不良，使混凝土构件出现膨胀性裂纹引起水泥体积安定性不良的原因:游离氧化钙、氧化镁过多；水泥粉磨时石膏掺量过多。游离氧化钙对水泥体积安定性的影响用煮沸法来检验。3）强度及强度等级采用胶砂法来测定水泥的3d和28d的抗压强度、抗折强度。4）其他指标---细度、水泥含碱量等，若骨料具备碱活性，导致混凝土因不均匀膨胀而破坏（提炼知识点混凝土构件产生膨胀裂纹的原因有：安定性不良，含碱量过大）5.水泥初凝时间、安定性达不到要求的为废品，禁止使用其他达不到要求的为次品，可降级使用。6.水泥的细度、碱含量属于选择性指标。水泥越细，水化热越大。7.常用水泥主要特性8.硅酸盐盐水泥泥有62.5级的，，可用用作高高强（（大于于C50级）的的混凝凝土。。普通通水泥泥、矿矿渣水水泥也也可使使用。。9.袋装水水泥每每袋净净含量量为50kg，且应应不少少于标标志质质量的的99%；随机机抽取取20袋总质质量(含包装装袋））应不不少于于1000kg。水泥包包装袋袋两侧侧根据据水泥泥品种种采用用不同同的颜颜色：：硅酸盐盐水泥泥和普普通硅硅酸盐盐----红色矿硅酸酸盐水水泥---绿色火山灰灰、矿矿渣、、复合合硅酸酸盐水水泥--黑色或或蓝色色典型题题目：：1.普通气气候环环境中中的普普通混混凝土土应优优先选选用()水泥A.矿渣B.普通C.火山灰灰D.复合答案:B2.在混凝凝土工工程中中，配配制有有抗渗渗要求求的混混凝土土可优优先选选用()。A.火山灰灰水泥泥B.矿渣水水泥C.粉煤灰灰水泥泥D.硅酸盐盐水泥泥答案：：A3.代号号为为P.O的的通通用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥是是（（））。。A.硅硅酸酸盐盐水水泥泥B.普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥C.粉粉煤煤灰灰硅硅酸酸盐盐水水泥泥D.复复合合硅硅酸酸盐盐水水泥泥答案案：：B建筑筑钢钢材材的的性性能能和和应应用用课前前练练习习1.有抗抗震震要要求求的的带带肋肋钢钢筋筋，，其其最最大大力力下下总总伸伸长长率率不不应应小小于于（（））%。A．7B．8C．9D．10答案案:C2.下列列钢钢筋筋牌牌号号，，属属于于光光圆圆钢钢筋筋的的有有（（））A.HPB235B.HPB300C.HRB335D.HRB400E.HRB500答案案：：AB3.在在工工程程应应用用中中，，钢钢筋筋的的塑塑性性指指标标通通常常用用（（））表表示示。。A.抗抗拉拉强强度度B.屈屈服服强强度度C.强强屈屈比比D.伸伸长长率率答案案:D本节节重重点点及及考考点点建筑筑钢钢材材可可分分为为钢结结构构用钢、、钢筋混混凝土土结构构用钢、、建筑装装饰用钢材材制品品。一、建建筑钢钢材的的主要要钢种种1.碳素钢钢根据据含碳量量又可分分为低碳钢钢（含碳碳量小小于0.25%）中碳钢钢（含含碳量量0.25%--0.6%）和高高碳钢钢（含碳碳)2.建筑钢钢材的的主要要钢种种：碳素结构钢钢、优质碳碳素结构钢钢、低合金金高强强度结构钢钢。①碳素素结构钢钢：一一般结结构和和工程程用钢钢，适适于生生产各各种型钢、钢板、钢筋、钢丝等。碳素结结构钢钢的牌牌号由由屈服强强度（（Q）屈服服强度度数值值、质质量等等级符符号（D等级钢钢质量量最好好）脱氧方方法4个部分分组成成，质质量等等级以以磷、硫硫杂质含含量由由多到到少，，分别别用A、B、C、D表示,D级钢质质量最最好，，为优优质钢钢；脱氧方方法符符号的的含义义为:F一沸腾腾钢，，Z一镇静静钢，，TZ一特殊殊镇静静钢，，牌号号中符符号Z和TZ可以省省略；；例如，，Q235-AF表示屈屈服强强度为为235MPa的A级沸腾腾钢。。②优质碳碳素结构钢钢:一般用用于生生产预预应力力混凝凝土用用钢丝、、钢绞绞线、、锚具具、高高强度度螺栓、、重要要结构构的钢钢铸件件等。。③低合金金高强强度结构钢钢：主主要用用于轧轧制各各种型型钢、、钢板板、钢钢管及及钢筋筋，广广泛用用于钢钢结构构和钢钢筋混混凝土土结构构中，，特别别适用用于各各种重重型结结构、、高层层结构构、大大跨度度结构构及桥桥梁工工程等等。3.优质碳碳素结结构钢钢钢材材按冶冶金质质量等等级分分为优质钢钢、高高级优优质钢钢（牌号后后加““A”)和特级优优质钢钢（牌号号后加加“E”）二、常常用的的建筑筑钢材材1.钢板分分厚板（厚度度＞4mm）和薄板（厚度度≤4mm）两种种。钢钢板标标识宽*厚*长厚板主主要用用于结结构，，薄板板主要要用于于屋面面板、、楼板板和墙墙板等等。2.钢管混混凝土土的使使用范范围还还主要要限于于柱、桥桥墩、、拱架架等。（受压压构件件）3.钢管混混凝土土结构构用钢钢管可可采用用直缝缝焊接接管、、螺旋旋形缝缝焊接接管管和无无缝钢钢管。。钢管焊焊接必必须采采用对对接焊焊缝，，并达达到与与母材材等强强的要要求。。焊缝质质量应应满足足二级级焊缝缝质量量标准准的要要求4.钢筋混混凝土土结构构用钢钢主要要有热热轧钢钢筋、、预应应力混混凝土土用热热处理理钢筋筋、预预应力力混凝凝土用用钢丝丝和钢钢绞线线等。。热轧钢钢筋是是建筑筑工程程中用用量最最大的的钢材材品种种之一一，主主要用用于钢钢筋混混凝土土结构构、预预应力力混凝凝土结结构的的配筋筋。热轧钢钢筋的的品种种及强强度标标准值值表中中，带带P的为圆圆钢，，带R的为螺螺纹钢钢。5.不锈钢钢是指指含铬铬量在在12%以上的的铁基基合金金钢。。三、建建筑钢钢材的的力学学性能能拉伸性性能力学性性能冲冲击性性能疲劳性性能钢材的的性能能弯曲性性能工艺性性能焊接性性能钢材力学性能（1）拉伸伸性能能反映钢钢材拉拉伸性性能的的指标标：屈服强强度、、抗拉拉强度度、伸伸长率率。抗抗拉强强度与与屈服服强度度之比是是评价价钢材材使用用可靠靠性的的一个个参数数。（2））冲击击性能能脆性临临界温温度的的数值值愈低低，钢钢材的的低温温冲击击性能能愈好好（3））疲劳劳性能能（受受交变变荷载载作用用时，，发生生脆性性破坏坏的现现象））一般般抗拉拉强度度高，，其疲疲劳极极限也也较高高。四、钢钢材化化学成成分及及其对对钢材材性能能的影影响1.钢材中中主要成成分铁铁(Fe)，其他他有：：碳(C））硅(Si）锰(Mn）磷(P））硫(S））氧(O））氮(N））钛(Ti）钒(V)等。（1）碳是决定定钢材材性能能的最重要要元素。。建筑筑钢材材的含含碳量量在0.8%以下时时，随随着含含碳量量的增增加，，钢材材的强强度和和硬度度提高高，塑塑性和和韧性性下降降。（2）硅含量小于于1%时，可提提高钢材强度度，对塑性性和韧性性影响不不明显。。硅是我我国钢筋筋用钢材材中主加合金金元素。。（3）锰能消减硫硫和氧引引起的热热脆性，，可提高钢钢材强度度。（4）有害元元素：磷、硫、、氧、（氮））。2.碳当量Ceq的允许偏偏差为＋0.03%。与可焊焊性有关关典型题目目1.下列钢材材性能中中，属于于工艺性性能的有有（）。。A．拉伸性性能B．冲击性性能C．疲劳性性能D．弯曲性性能E．焊接性性能答案：DE2.下列钢材材化学成成分中，，属于碳碳素钢中中的有害害元素是是（）。。A．碳B．．硅C．锰D．．磷答案：D混凝土的的性能和和应用课前练习习1.关于细骨骨料“颗颗粒级配配”和““粗细程程度”性性能指标标的说法法，正确确的是()。A.级配好，，砂粒之之间的空空隙小；；骨料越越细，骨骨料比表表面积越越小B.级配好，，砂粒之之间的空空隙大；；骨料越越细，骨骨料比表表面积越越小C.级配好，，砂粒之之间的空空隙小；；骨料越越细，骨骨料比表表面积越越大D.级配好，，砂粒之之间的空空隙大；；骨料越越细，骨骨料比表表面积越越大答案：C2.下列影响响混凝土土强度的的因素中中，属于于生产工工艺方面面的因素素有（））。A.水泥强度度和水灰灰比B.搅拌和振振捣C.养护的温温度和湿湿度D.龄期E.骨科的质质量和数数量答案：BD3.混凝土试试件标准准养护的的条件是是（）。。A．温度20±2℃相对湿湿度95%以上B．温度20±2℃相对湿湿度90%以上C．温度20±3℃相对湿湿度95%以上D．温度20±3℃相对湿湿度90%以上答案：A本节重点点及考点点一、混凝凝土组成成材料的的技术要要求1.以水泥强度度等级为混凝土强强度等级的1.5～2.0倍为宜。。2.粒径在4.75mm以下的骨骨料称为为细骨料，在普通通混凝土土中指的的是砂。3.混凝土用用细骨料料的技术术要求：：①颗粒级级配及粗粗细程度度；②有害杂杂质和碱碱活性；；③坚固性性。用细度模模数表示示砂的粗粗细程度度。细度度模数愈愈大，表表示砂愈愈粗。配配制混凝凝土宜优优选Ⅱ区区砂（中中砂）。。砂的坚坚固性是是抵抗破裂裂的能力。。4.粒径大于于5mm的骨料称称为粗骨料。5.在钢筋混混凝土结结构工程程中：（1）粗骨料的最最大粒径径不得超超过结构截面面最小尺尺寸的1/4，同时不得得大于钢筋间最最小净距距的3/4；（2）对于混凝土实实心板，可采用用最大粒粒径达1/3板厚的骨料，，但最大大粒径不不得超过过40mm；（3）对于泵送的混混凝土，，碎石的最最大大粒粒径径应应不不大大于于输送送管管径径的的1/3，卵卵石石的最最大大粒粒径径应应不不大大于于输送送管管径径的的1/2.5。6.有抗冻冻要求求的的混混凝凝土土所所用用粗骨料料，，用用硫酸酸钠溶液液检验验。。7.粗骨料料中中严严禁禁混混入入锻锻烧烧过过的的白云云石石、、石石灰灰石石块块。。8.外加加剂剂掺掺量量一一般般不不大大于于水泥泥质质量量的的5%。（拌拌合合前前或或拌拌合合时时掺掺入入））9.混凝凝土土膨膨胀胀剂剂物物理理性性能能指指标标：：细度度、、凝凝结结时时间间、、限限制制膨膨胀胀率率(强制制性性指指标标）抗压压强强度度。。限制制膨膨胀胀率率是是强制制性性指指标标二、、混混凝凝土土的的技技术术性性能能1.和易易性性1）和和易易性性包括括：：流动动性性、、黏黏聚聚性性、、保保水水性性。。黏聚聚性性：：不不发发生生分分层层、、离离析析现现象象；；保保水水性性：：不不产产生生严重重的的泌泌水水现现象象。。稠度值愈大大表示流动动性愈小。2）影响混凝凝土拌合物物和易性的的主要因素素：单位体积用用水量、砂砂率、组成成材料的性性质、时间间、温度等。（1）单位体积积用水量决定水泥浆浆的数量和和稠度，它它是影响混混凝土和易易性的最主要因素。（2）砂率是指指混凝土中中砂的质量占砂、石总质量的百分率。。（3）组成材料料的性质包包括：水泥泥的需水量量和泌水性性、骨料的的特性、外外加剂和掺掺合料的特特性。2.强度1）混凝土立立方体抗压压强度：制作边长为为150mm的立方体试试件，在标准条件下(温度20±2℃，相对湿度度95%以上)，养护到28d龄期，测得得的抗压强强度值为混混凝土立方方体试件抗压强度，，以fcu表示，单位位为N/mm2或MPa。2）混凝土强强度等级是是按混凝土土立方体抗抗压强度标标准值确定定。混凝土土共分为14个等级，C15～C80，级差为5N/mm2。C30表示：混凝凝土立方体体抗压强度标标准值30MPa≤fcu,k＜35MPa。3）轴心抗压压强度的测测定采用150mm×150mm×300mm棱柱体作为为标准试件件。在立方方体抗压强强度fcu=10～55MPa的范围内，，轴心抗压强强度fc=（0.70～O.80）fcu。4）混凝土抗拉拉强度ft只有抗压强强度fcu的1/20～1/10抗拉强度是是确定混凝凝土抗裂度的重要指标标（立方体体劈裂抗拉拉实验）5）抗压强度度fcu＞轴心抗抗压强度fc＞抗拉强强度ft6）影响混凝凝土强度的的因素：原材料、生生产工艺。。原材料因素素包括：水泥强度与水灰灰比，骨料的种类质量量和数量，，外加加剂剂和和掺掺合合料料；生生产产工工艺艺因因素素包包括括：：搅拌拌与与振振捣捣，，养养护护的温温度度和和湿湿度度，，龄期期。。3.变形形性性能能分为为非非荷荷载载变变形形和和荷荷载载变变形形，，长长期期荷荷载载作作用用下下的的变变形形一一徐变变。。4.耐久久性性混凝凝土土的的耐久久性性包括括：：抗抗渗渗、、抗抗冻冻、、抗抗侵侵蚀蚀、、碳碳化化、、碱碱骨骨料料反反应应、、混混凝凝土土中中的的钢钢筋筋锈锈蚀蚀。。混混凝凝土土的的抗渗渗性性直接接影影响响到到混混凝凝土土的的抗冻冻性、、抗侵侵蚀蚀性。。三、、混混凝凝土土外外加加剂剂的的功功能能、、种种类类与与应应用用1.混凝凝土土外外加加剂剂的的主主要要功功能能包包括括:（1）改善善混凝凝土土或或砂砂浆浆拌拌合合物物施施工工时时的的和易易性性；；（2）提高高混凝凝土土或或砂砂浆浆的的强度度及其其他他物物理理力力学学性性能能；；（3）节约约水水泥泥或代代替替特特种种水水泥泥；；（4）加速速混凝凝土土或或砂砂浆浆的的早期期强强度度发发展展；（5）调节节混凝凝土土或或砂砂浆浆的的凝凝结结硬化化速速度度；；（6）调节节混凝凝土土或或砂砂浆浆的的含气气量量；；（7）降低低水泥泥初初期期水化化热热或延延缓缓水水化化放放热热；；（8）改善善拌合合物物的的泌水水性性；；（9）提高高混凝凝土土或或砂砂浆浆耐各种种侵侵蚀蚀性性盐盐类类的的腐蚀蚀性性；；（10）减弱弱碱碱一一骨骨料料反反应应；；（11）改善善混凝凝土土或或砂砂浆浆的的毛细细孔孔结构构；；（12）改善善混凝凝土土的的泵送送性性；；（13）提高高钢钢筋筋抗抗锈锈蚀蚀能能力力；；（14）提高高骨料料与与砂砂浆浆界界面面的的粘结结力力，提提高高钢钢筋筋与与混混凝凝土土的的握裹裹力力；；（15）提高高新老老混混凝凝土土界界面面粘结结力力。。2.外加加剂剂的的分分类类（提提炼炼知知识识点点引引气气剂剂的的作作用用））（1）改改善善混混凝凝土土拌拌合合物物流变变性性能能。包包括括各各种种减水水剂剂、、引引气气剂剂泵泵送送剂剂等。。（2）调调节节混混凝凝土土凝结结时时间间、、硬硬化化性性能能。包包括括缓凝凝剂剂、、早早强强剂剂速速凝凝剂剂等。。（（大大体体积积混混凝凝土土要要加加缓缓凝凝剂剂））（3）改改善善混混凝凝土土耐久久性性。包包括括引气气剂剂、、防防水水剂剂、、阻阻锈锈剂剂等。（4）改善混混凝土其他性能能。包括膨膨胀剂、、防冻剂剂、着色色剂等3.混凝土加加入减水剂：：①不减少少用水，，提高流流动性；；②减水不不减水泥泥，提高高强度；；③减水且且减水泥泥，节约约水泥。。4.早强剂：用于冬季施工和抢抢险；缓凝剂：用于高温季节、、大体积混凝凝土、泵送与滑模及远距离运输输的混凝凝土；引气剂：用于抗抗冻、防防渗。防冻剂：硝铵、尿尿素等产生刺刺鼻气味味的外加加剂，严严禁用于办办公、居居住等建建筑工程程。5.外加剂应应有供货单位位提供下列列技术文文件:（1）产品说明明书，并应标明明产品主主要成分分；（2）出厂检验验报告及及合格证证；（3）掺外加剂剂混凝土土性能检检验报告告。6.几种外加加剂复合合使用时时，应注注意不同品种种外加剂之之间的相容性及对混凝土土性能的影响。7.对钢筋混凝凝土和有耐久性要要求的混混凝土，应按有有关标准准规定严严格控制混凝土中中氯离子含量和碱的数量。。典型题目目1.关于混凝凝土表面面碳化的的说法，，正确的的有（））。A．降低了了混凝土土的碱度度B．削弱了了混凝土土对钢筋筋的保护护作用C．增大了了混凝土土表面的的抗压强强度D．增大了了混凝土土表面的的抗拉强强度E．降低了了混凝土土的抗折折强度答案：ABCE2.混凝土的的耐久性性能包括括()。A.抗冻性B.碳化C.抗渗性D.抗侵蚀性性E.和易性答案：ABCD3.混凝土拌拌和物的的和易性性是一项项综合的的技术性性质，它它包括（（）等几几方面的的含义。。A.流动性B.耐久性C.黏聚性D.饱和度E.保水性答案：ACE4.影响混凝凝土强度度的因素素包括（（）。A.水泥强度度与水灰灰比B.集料C.养护温度度和湿度度D.龄期E.试块的尺尺寸答案;ACD石灰、石石膏的性性能和应应用课前练习习1.关于石灰灰技术性性质的说说法，正正确的有有（））。A.保水性好好B.硬化较快快、强度度高C.耐水性性好D.硬化时时体积积收缩缩大E.生石灰灰吸湿湿性强强答案：：ADE本节重重点及及考点点1.气硬性性胶凝凝材料料：只能在空气气中硬硬化。。如石灰、、石膏膏、水玻璃璃等；水硬性胶胶凝材材料：：既能能在空空气中中也能能在水水中硬化。。如水泥2.石灰、、石膏膏、水水泥称为““灰””一、石石灰1.石灰石石主要要成分分：碳碳酸钙钙CaCO3生石灰灰：氧氧化钙钙CaO熟石灰灰（消消石灰灰）：：氢氧氧化钙钙Ca(OH)2按石灰灰中氧氧化钙钙、氧氧化镁镁含量量分为为：钙钙质生生石灰灰（（MgO≤5%）和镁镁质生生石灰灰（MgO＞5%）。2.石灰熟熟化过过程会会放出出大量量的热热，体体积增增大1～2.5倍生石灰灰(块灰)不能直直接用用于工工程，，需先先进行行熟化化。生生石灰灰熟化化而成成的石灰膏膏，一般般应在在储灰灰坑中