第七章

墻體材料墻板3砌塊21砌墻磚7墻體材料墻板3砌塊21砌墻磚7墻體材料7.1砌墻磚砌墻磚是指砌筑用的小型人造塊材。其外形多為直角六面體，長(zhǎng)度不大于365mm，寬度不大于240mm，高度不大于115mm。實(shí)心磚燒結(jié)磚按孔洞率分按制造工藝多孔磚空心磚非燒結(jié)磚7.1.1燒結(jié)普通磚以粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰等為主要原料，經(jīng)焙燒而成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的實(shí)心磚，稱為燒結(jié)普通磚。紅磚溫度難于均勻粘土磚頁巖磚煤矸石磚粉煤灰磚粘土磚青磚正火磚過火磚欠火磚7.1.1燒結(jié)普通磚強(qiáng)度等級(jí)尺寸規(guī)格外觀質(zhì)量抗凍性燒結(jié)普通磚的標(biāo)準(zhǔn)尺寸是240mm×115mm×53mm。優(yōu)等品顏色應(yīng)基本一致，合格品顏色無要求。劃分為MU10、MU15、MU20、MU25、MU30五個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。在規(guī)定凍融循環(huán)中不允許出現(xiàn)明顯的裂紋、分層、掉皮、缺棱、掉角等，并抗壓強(qiáng)度、干質(zhì)量損失符合規(guī)定則合格。泛霜是磚在使用過程中的一種鹽析現(xiàn)象。石灰爆裂是指磚的坯體中夾有石灰塊，磚吸水后，由于石灰逐漸熟化而膨脹產(chǎn)生的爆裂現(xiàn)象?？癸L(fēng)化能力主要用抗凍性、吸水率和飽和系數(shù)這三項(xiàng)指標(biāo)來評(píng)定。7.1.2燒結(jié)多孔磚與燒結(jié)空心磚燒結(jié)多孔磚與燒結(jié)空心磚的原料及生產(chǎn)工藝與燒結(jié)普通磚基本相同，所不同的是對(duì)原料的可塑性要求較高。生產(chǎn)燒結(jié)多孔磚與燒結(jié)空心磚，可節(jié)省粘土20%~30%，節(jié)約燃料10%~20%，且磚坯焙燒均勻，燒成率高。砌筑墻體，可減輕自重1/3左右，工效提高約40%，同時(shí)還能改善墻體的熱工性能。7.1.2燒結(jié)多孔磚與燒結(jié)空心磚燒結(jié)多孔磚

規(guī)格技術(shù)要求公稱尺寸有兩種：290mm、240mm、190mm、180mm和175mm、140mm、115mm、90mm?？煞譃閮?yōu)等品（A）、一等品（B）與合格品（C）三個(gè)質(zhì)量等級(jí)?？箟簭?qiáng)度分為MU30、MU25、MU20、MU15、MU10，其抗風(fēng)化性能要求與普通黏土磚相同。燒結(jié)多孔磚的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)按照產(chǎn)品名稱、品種、規(guī)格、強(qiáng)度等級(jí)、質(zhì)量等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)代碼的順序編寫。質(zhì)量等級(jí)劃分產(chǎn)品標(biāo)志7.1.2燒結(jié)多孔磚與燒結(jié)空心磚燒結(jié)空心磚和空心砌塊燒結(jié)空心磚示意圖L—長(zhǎng)度；b—寬度；d—高度；1—頂面；2—大面；3—條面；4—肋；5—凹線槽；6—外壁。

燒結(jié)空心磚的外形與燒結(jié)多孔磚相同，多為直角六面體，其長(zhǎng)度、寬度、高度尺寸的公稱尺寸有兩種：290mm、190mm、140mm、90mm和240mm、180（175）mm、115mm。燒結(jié)空心磚與燒結(jié)空心砌塊的技術(shù)性能與用途相近，主要用于非承重部位。7.1砌墻其他磚

燒結(jié)頁巖磚燒結(jié)煤矸石磚頁巖經(jīng)破碎、粉磨、配料、干燥和焙燒等工藝制成的磚稱為燒結(jié)頁巖磚。燒結(jié)粉煤灰磚是以粉煤灰為主要原料，摻入一定的黏土，經(jīng)配料、成型、干燥、焙燒而成的產(chǎn)品。燒結(jié)煤矸石磚是指以煤矸石為主要原料，經(jīng)粉碎、混合料制備、成型、焙燒等工藝制成的磚?；疑按u屬于非燒結(jié)磚。是以石灰、砂子為原料，經(jīng)配料、拌和、壓制成型和蒸壓養(yǎng)護(hù)而制成。燒結(jié)粉煤灰磚灰砂磚墻板3砌塊21砌墻磚7墻體材料7.2.1普通混凝土小型空心砌塊普通混凝土小型空心砌塊是由水泥、水、砂、石子，按一定比例配合，經(jīng)攪拌、成型和養(yǎng)護(hù)而成。普通混凝土小型空心砌塊與燒結(jié)磚相比較，砌塊建筑的墻體較易產(chǎn)生裂縫。7.2砌塊粉煤灰小型空心砌塊粉煤灰小型空心砌塊是指以粉煤灰、水泥、各種輕重集料、水為主要成分（也可加入外加劑等）拌合制成的小型空心砌塊。蒸壓加氣混凝土砌塊蒸壓加氣混凝土小型空心砌塊是指以水泥或石灰、細(xì)集料、粉煤灰、發(fā)氣劑等主要原料，經(jīng)配料、攪拌、澆筑、發(fā)氣、切割、蒸壓養(yǎng)護(hù)等工藝制成的多孔砌塊。7.2.4砌塊房屋的裂縫砌塊房屋建成和使用后，由于種種原因可能出現(xiàn)各種各樣的墻體裂縫。從材料學(xué)的角度，更加關(guān)注的是由收縮和溫濕度變化引起的變形裂縫。墻板3砌塊21砌墻磚7墻體材料7.3墻板墻板隨著建筑體系的改革和大開間多功能框架結(jié)構(gòu)的發(fā)展，由于其質(zhì)量輕、節(jié)能降耗、施工方便、使用面積大、開間布置靈活等特點(diǎn)，具有良好的發(fā)展前景。水泥類墻板石膏類墻板植物纖維類墻板復(fù)合墻板第八章

建筑鋼材建筑鋼材的牌號(hào)與選用4建筑鋼材的力學(xué)性能和工藝性能3建筑鋼材的微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成21概述8建筑鋼材建筑鋼材的腐蝕與防護(hù)5建筑鋼材的牌號(hào)與選用4建筑鋼材的力學(xué)性能和工藝性能3建筑鋼材的微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成21概述8建筑鋼材建筑鋼材的腐蝕與防護(hù)58.1.1鋼材的生產(chǎn)建筑鋼材是指用于鋼結(jié)構(gòu)中的各種型鋼（如角鋼、槽鋼、工字鋼、圓鋼等）、鋼板、鋼管和用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的各種鋼筋、鋼絲等，是重要的土木工程材料。鋼的冶煉鋼的鑄錠壓力加工鋼的生產(chǎn)8.1.1鋼材的生產(chǎn)鋼的冶煉碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.06%的為鋼，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.06%的為生鐵，常用鋼材碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1.3%以下。氧氣轉(zhuǎn)爐法煉鋼方法主要用于煉制優(yōu)質(zhì)碳素鋼和特殊合金鋼。常用來生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼，是目前最主要的一種煉鋼方法?？捎糜谏a(chǎn)優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼及其他有特殊要求的專用鋼。其缺點(diǎn)是投資大，需用燃料，成本高。平爐法電爐法8.1.1鋼材的生產(chǎn)鋼的鑄錠將冶煉好的鋼液注入錠模，冷凝后便形成柱狀的鋼錠（鋼坯），此過程稱為鋼的鑄錠。鋼液在鑄錠前須進(jìn)行脫氧處理。8.1.1鋼材的生產(chǎn)壓力加工鋼液在鑄錠冷卻過程中，由于內(nèi)部某些元素在鐵的固、液相中溶解度不同，隨著鋼液的逐漸凝固，這些元素向凝固較遲的中心部分聚集，導(dǎo)致化學(xué)成分在鋼錠截面上分布不均勻，這種現(xiàn)象稱為化學(xué)偏析。熱加工冷加工8.1.2鋼材的分類按化學(xué)成分分低碳鋼(含碳量＜0.25%)中碳鋼(含碳量0.25％~0.6％)高碳鋼(含碳量＞0.6％)碳素鋼低合金鋼(合金元素含量＜5％)中合金鋼(合金元素含量5％~10％)高合金鋼(合金元素含量＞10％)合金鋼8.1.2鋼材的分類按有害雜質(zhì)分普通鋼(含硫量≤0.050％，含磷量≤0.045％)優(yōu)質(zhì)鋼(含硫量≤0.035％，含磷量≤0.035％)高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼(含硫量≤0.025％，含磷量≤0.025％)特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼(含硫量≤0.025％，含磷量≤0.015％）8.1.2鋼材的分類按冶煉時(shí)脫氧程度分類沸騰鋼沸騰鋼化學(xué)成分不均勻，氣泡含量多，密實(shí)性差，因而鋼質(zhì)較差，但成本較低，產(chǎn)量高。鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼化學(xué)成分均勻，組織致密，機(jī)械性能好，因而鋼質(zhì)較好，但成本較高。特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼的質(zhì)量最好，主要用于特別重要的結(jié)構(gòu)工程。半鎮(zhèn)靜鋼為質(zhì)量較好的鋼，兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)。建筑鋼材的牌號(hào)與選用4建筑鋼材的力學(xué)性能和工藝性能3建筑鋼材的微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成21概述8建筑鋼材建筑鋼材的腐蝕與防護(hù)5金屬的微觀結(jié)構(gòu)概述晶格：原子按等徑球體最緊密堆積規(guī)律排列所形成的空間格子金屬鍵的存在是金屬材料具有強(qiáng)度和延展性的根本原因鋼材的晶體結(jié)構(gòu)8.2建筑鋼材的微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成金屬的晶體結(jié)構(gòu)鐵-碳合金晶體

鋼晶格的兩種構(gòu)架鋼材的晶體結(jié)構(gòu)8.2建筑鋼材的微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成金屬晶體結(jié)構(gòu)中的缺陷8.2建筑鋼材的微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成點(diǎn)缺陷線缺陷面缺陷產(chǎn)生的晶格畸變晶格中的點(diǎn)缺陷示意圖8.2建筑鋼材的微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成在切應(yīng)力作用下刃型位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)示意圖8.2建筑鋼材的微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成晶界上的面缺陷示意圖晶界的多少影響金屬的力學(xué)性能晶粒的粗細(xì)決定晶界的多少8.2建筑鋼材的微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成鋼的基本晶體組織鐵素體：鋼材中的鐵素體系碳在α-Fe中的固溶體，含碳量很少（小于0.02%）；滲碳體：為鐵和碳的化合物Fe3C，其含碳量高達(dá)6.67%；珠光體：為鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物，含碳量較低(0.8%)。8.2建筑鋼材的微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成基本成分：Fe、C合金元素，主要有Si、Mn、Ti、V等鋼材的雜質(zhì)，主要有S、P、O、N等8.2.2建筑鋼材的化學(xué)組成鋼材的主要成分鋼材的主要元素對(duì)性能的影響1.碳含碳量增加，鋼材的強(qiáng)度隨之提高當(dāng)含碳量超過0.3%時(shí)，鋼的可焊性、塑性顯著降低，而冷脆性和時(shí)效敏感性增加按Fe-C結(jié)合方式，鋼的基本組織有鐵素體、滲碳體、珠光體8.2.2建筑鋼材的化學(xué)組成鐵碳合金的含碳量與晶體組織及性能之間的關(guān)系從圖可見，隨含碳量增加，珠光體含量增加，而鐵素體則相應(yīng)減少。故高碳鋼的強(qiáng)度較高，而塑性、韌性相應(yīng)較低。

鐵碳合金的含碳量與晶體組織及性能之間的關(guān)系8.2.2建筑鋼材的化學(xué)組成2.硅提高鋼材的強(qiáng)度對(duì)塑性和韌性影響不明顯低合金鋼的主加合金元素3.錳消減硫和氧所引起的熱脆性改善鋼材的熱加工性質(zhì)提高鋼材的強(qiáng)度低合金鋼的主加合金元素塑性、韌性影響不大8.2.2建筑鋼材的化學(xué)組成鋼材的主要元素對(duì)性能的影響4.硫降低各種力學(xué)性能顯著降低可焊性，產(chǎn)生熱脆性。原因是由于硫化鐵的熔點(diǎn)低，高溫作用下會(huì)大大削弱晶粒間的結(jié)合力，使鋼在熱加工中產(chǎn)生裂紋。8.2.2建筑鋼材的化學(xué)組成【案例7-1】鋼橋熱脆性斷裂概況澳大利亞墨爾本的Kings大橋?yàn)楹附友宥嗫缃Y(jié)構(gòu)，在使用15個(gè)月后，于1962年7月當(dāng)一輛載重為45t的大卡車駛過其中一跨時(shí)，突然破壞，下?lián)线_(dá)300mm。請(qǐng)分析原因。8.2.2建筑鋼材的化學(xué)組成分析裂縫是由加勁肋與下翼緣的接頭處以及下翼緣的蓋板母材上開始的，屬于脆性斷裂。且裂縫是起始于熱影響區(qū)，順著應(yīng)力集中區(qū)和構(gòu)件厚度突變處展開，橫向發(fā)展。經(jīng)檢驗(yàn)，鋼材含硫量高，熱脆性差是鋼橋斷裂的主要原因。5.磷強(qiáng)度提高塑性和韌性顯著下降冷脆性顯著增大顯著降低可焊性8.2.2建筑鋼材的化學(xué)組成【案例7-2】鋼結(jié)構(gòu)屋架坍塌概況

某廠的鋼結(jié)構(gòu)屋架用中碳鋼焊接而成，使用一段時(shí)間后，屋架坍塌，請(qǐng)分析事故原因。

圖2-7鋼結(jié)構(gòu)屋架8.2.2建筑鋼材的化學(xué)組成分析1鋼材的選用不當(dāng)2中碳鋼的塑性和韌性及可焊性差3焊接裂紋4中碳鋼焊接性能較差，焊接時(shí)鋼材局部溫度高，形成了熱影響區(qū)，其塑性及韌性下降較多，較易產(chǎn)生焊接裂紋。建筑鋼材的牌號(hào)與選用4建筑鋼材的力學(xué)性能和工藝性能3建筑鋼材的微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成21概述8建筑鋼材建筑鋼材的腐蝕與防護(hù)5建筑鋼材最重要的性能測(cè)得的鋼材的四個(gè)重要技術(shù)性質(zhì)指標(biāo)：彈性模量、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率

低碳鋼受拉應(yīng)力-應(yīng)變圖8.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能抗拉性能8.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能8.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能8.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能8.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能相關(guān)的一些概念強(qiáng)屈比：抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的比值，即σb/σs

硬鋼的屈服點(diǎn)：產(chǎn)生殘余變形達(dá)到原始標(biāo)距長(zhǎng)度0.2%時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力，用σ0.2

表示，如圖。

硬鋼的屈服點(diǎn)σ0.28.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能塑性變形值（l1-l0）與原長(zhǎng)l0的比率稱為伸長(zhǎng)率δδ5與δ10伸長(zhǎng)率是塑性變形能力的表征值伸長(zhǎng)率的測(cè)量8.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能相關(guān)的一些概念討論：兩種鋼材的選用兩種低碳鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(1)若對(duì)于變形要求嚴(yán)格的構(gòu)件，Ⅰ、Ⅱ兩種低碳鋼選用誰者更合適。(2)使用Ⅰ、Ⅱ兩種鋼材，哪一個(gè)安全性較高。分析：低碳鋼Ⅱ的彈性模量E小于低碳鋼Ⅰ，故Ⅰ更為合適。Ⅰ、Ⅱ兩種低碳鋼的屈服強(qiáng)度бs相近，但低碳鋼Ⅰ的抗拉強(qiáng)度бb高于Ⅱ，即其屈強(qiáng)比бs/бb

較小，結(jié)構(gòu)的安全性較高。

沖擊韌性是處在簡(jiǎn)支梁狀態(tài)的金屬試樣在沖擊負(fù)荷作用下折斷時(shí)單位面積沖擊吸收功。沖擊韌性圖2-12沖擊韌性試驗(yàn)8.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能低溫沖擊性能沖擊韌性隨溫度的降低而下降，其規(guī)律是開始下降平緩，當(dāng)達(dá)到某一溫度范圍時(shí)，突然下降很多呈脆性，這種現(xiàn)象稱為鋼材的冷脆性，這時(shí)的溫度稱為脆性臨界溫度。脆性臨界溫度越低，鋼材低溫沖擊性能越好。8.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能8.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能討論：兩種鋼材低溫沖擊韌性的比較若在東北地區(qū)，應(yīng)選用何種鋼更有利？圖2-14兩種低合金鋼沖擊值-溫度曲線8.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能【案例7-3】鋼材的冷脆性導(dǎo)致橋體斷裂概況加拿大魁北克市的Duplessis大橋建于1947年，是全焊接結(jié)構(gòu)。在使用27個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)橋的東端有裂紋，采用新鋼板焊補(bǔ)。1951年1月1日該橋在-35℃的低溫下徹底斷裂墜入河中。請(qǐng)分析原因。8.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能分析經(jīng)檢測(cè)，鋼材含碳量、含磷量高，夾雜物多，造成冷脆性、沖擊韌性很低，導(dǎo)致Duplessis大橋在低溫下斷裂而墜入河中。

受交變荷載反復(fù)作用，鋼材在應(yīng)力低于其屈服強(qiáng)度的情況下突然發(fā)生脆性斷裂破壞的現(xiàn)象,稱為疲勞破壞耐疲勞性鋼材疲勞曲線示意圖8.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能鋼材在無窮次交變荷載作用下而不至引起斷裂的最大循環(huán)應(yīng)力值，稱為疲勞強(qiáng)度極限。一般來說，鋼材的抗拉強(qiáng)度高，其疲勞極限也較高。鋼材的疲勞強(qiáng)度與很多因素有關(guān)，如組織結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)、合金成分、夾雜物和應(yīng)力集中幾種情況。8.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能【案例7-4】疲勞破壞導(dǎo)致石油平臺(tái)傾覆概況

1980年3月27日，北海愛科菲斯科油田的A.L.基兒蘭德號(hào)平臺(tái)突然從水下深部傳來一次震動(dòng)，緊接著一聲巨響，平臺(tái)立即傾斜，短時(shí)間內(nèi)翻于海中，致使23人喪生，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

8.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能分析1受風(fēng)浪和海流的長(zhǎng)期反復(fù)作用和沖擊振動(dòng)；2受冰載及流水隨海潮對(duì)平臺(tái)的沖擊碰撞；3直接原因：撐竿中水聲器支座疲勞裂紋萌生、擴(kuò)展，導(dǎo)致?lián)胃脱杆贁嗔选Ｓ捎趽胃蛿嗔?，使相?個(gè)支桿過載而破壞，接著所支撐的承重腳柱破壞，使平臺(tái)20分鐘內(nèi)全部?jī)A覆。硬度硬度（hardness）是指鋼材表面局部體積內(nèi)抵抗硬物壓入而產(chǎn)生塑性變形的能力。測(cè)定鋼材硬度的方法有布氏法、洛氏法和維氏法，較為常用的方法為布氏法和洛氏法。布氏法的測(cè)定原理是用一直徑為的淬火鋼球，以荷載將其壓入試件表面，經(jīng)規(guī)定的持續(xù)時(shí)間后將荷載卸除，即得直徑為的壓痕（圖2.6）。試件單位壓痕面積上所承受的荷載即為鋼材的布氏硬度值，以HB表示8.3.1建筑鋼材的力學(xué)性能冷彎性能8.3.2建筑鋼材的工藝性能鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力通過試件彎曲處的不均勻塑性來實(shí)現(xiàn)的揭示鋼材是否存在內(nèi)部組織的不均勻、內(nèi)應(yīng)力、夾雜物、未熔合和微裂紋等缺陷反映了鋼材的冶金質(zhì)量和焊接質(zhì)量冷彎性能的檢測(cè)檢查彎曲處若沒有無裂紋、斷裂及起層等現(xiàn)象。則認(rèn)為鋼材的冷彎性能合格。鋼材的冷彎8.3.2建筑鋼材的工藝性能討論A、B兩種鋼材,A鋼材δ5及δ10均略大于B鋼材。但從圖2-17所知，A鋼材的冷彎性能卻不如B鋼材。請(qǐng)分析原因。8.3.2建筑鋼材的工藝性能分析伸長(zhǎng)率反映的是鋼材在均勻變形下的塑性。冷彎性能是鋼材處于不利變形條件下的塑性，可揭示鋼材內(nèi)部組織是否均勻，存在內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。而這些缺陷在拉伸試驗(yàn)中常因塑性變形導(dǎo)致應(yīng)力重分布而得不到反映。8.3.2建筑鋼材的工藝性能將鋼材在常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋等冷加工，使其產(chǎn)生塑性變形，從而提高其屈服強(qiáng)度，降低塑性和韌性，這個(gè)過程稱為冷加工強(qiáng)化處理。鋼材經(jīng)冷拉后屈服階段縮短，伸長(zhǎng)率降低，材質(zhì)將會(huì)變硬。

經(jīng)過一次或多次冷拔后的鋼筋表面光潔度增加，屈服強(qiáng)度可大大提高，但由于塑性大大降低，因而具有硬鋼的性質(zhì)。8.3.2建筑鋼材的工藝性能冷加工性能及時(shí)效處理兩個(gè)概念：隨時(shí)間的延長(zhǎng)而表現(xiàn)出強(qiáng)度提高，塑性和沖擊韌性下降，這種現(xiàn)象稱為時(shí)效。時(shí)效敏感性：因時(shí)效而導(dǎo)致性能改變的程度。8.3.2建筑鋼材的工藝性能時(shí)效處理時(shí)效處理方法：自然時(shí)效在常溫下存放15～20d適合用于低強(qiáng)度鋼筋人工時(shí)效加熱至100～200℃后保持一定時(shí)間（2～3h）適合于高強(qiáng)鋼筋8.3.2建筑鋼材的工藝性能時(shí)效處理討論比較右圖鋼筋的應(yīng)力—應(yīng)變曲線，并討論冷加工強(qiáng)化與時(shí)效處理的機(jī)理

鋼筋冷拉及時(shí)效前后應(yīng)力-應(yīng)變圖的變化8.3.2建筑鋼材的工藝性能焊接性能8.3.2建筑鋼材的工藝性能在焊縫及其附近過熱區(qū)不產(chǎn)生裂紋及硬脆傾向，焊接后鋼材的力學(xué)性能，特別是強(qiáng)度不低于原有鋼材的強(qiáng)度隨鋼材的含碳量、合金元素及雜質(zhì)元素含量的提高，鋼材的可焊性降低。建筑鋼材的牌號(hào)與選用4建筑鋼材的力學(xué)性能和工藝性能3建筑鋼材的微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成21概述8建筑鋼材建筑鋼材的腐蝕與防護(hù)5塑性較好，化學(xué)性能穩(wěn)定，對(duì)扎制、加熱或驟冷的敏感性較小，常用于熱軋鋼筋。8.4.1建筑鋼材的牌號(hào)碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的字母、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、脫氧方法等四部分按順序組成。如Q235-BZ。Q（屈服強(qiáng)度字母）+屈服強(qiáng)度數(shù)值（MPa）+質(zhì)量等級(jí)（A、B、C、D）+脫氧程度（F、b、Z、TZ）。Z、TZ可以省略。其中：質(zhì)量等級(jí)，A、B、C、D依次遞增。Q235.A—靜荷載鋼結(jié)構(gòu)Q235.B—?jiǎng)雍奢d普鋼結(jié)構(gòu)Q235.C—?jiǎng)雍奢d重要鋼結(jié)構(gòu)Q235.D—低溫動(dòng)荷載重要鋼結(jié)構(gòu)8.4.1建筑鋼材的牌號(hào)合金元素添加總量小于5％的鋼材強(qiáng)度高，塑性和低溫沖擊韌性好、耐銹蝕低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的字母、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)三部分按順序組成。如Q420C8.4.1建筑鋼材的牌號(hào)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼均勻鎮(zhèn)靜鋼Q295、Q345、Q390、Q420、Q460。按雜質(zhì)多少分A、B、C、D、E。與碳素鋼比屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、韌性、塑性高、可焊性差、耐低溫性好、時(shí)效感應(yīng)性小。節(jié)約20-30%，適用于各種類型高層大跨度結(jié)構(gòu)。8.4.1建筑鋼材的牌號(hào)

(1)熱軋鋼筋Ⅰ級(jí)鋼筋為熱軋光圓鋼筋，由牌號(hào)為Q235的碳素結(jié)構(gòu)鋼軋制而成，宜用作非預(yù)應(yīng)力筋；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)鋼筋宜用作非預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)應(yīng)力筋；低碳鋼熱軋圓盤條強(qiáng)度較低，但塑性較好，便于彎折成形且易于焊接，可用作中、小型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力鋼筋和箍筋，或作為冷加工（冷拉、冷拔、冷軋）鋼筋的原料使用。8.4.2常用建筑鋼材鋼筋(2)冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋是采用冷加工方法強(qiáng)化的典型產(chǎn)品，與傳統(tǒng)的冷拔低碳鋼絲相比，具有強(qiáng)度高、塑性好、握裹力強(qiáng)、節(jié)約鋼材、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。CRB550宜用作普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力主筋、架立筋和構(gòu)造筋，其它牌號(hào)宜用作中、小型預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力主筋。鋼筋8.4.2常用建筑鋼材(3)預(yù)應(yīng)力混凝土熱處理鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋（是用熱軋帶肋鋼筋經(jīng)淬火和回火調(diào)質(zhì)處理而制成的鋼筋。熱處理鋼筋按公稱直徑分為6、8、10mm三種規(guī)格，其力學(xué)性能要求如下：條件屈服點(diǎn)σ0.2≥1325MPa，抗拉強(qiáng)度σb≥1470MPa，伸長(zhǎng)率δ10≥6％，1000h應(yīng)力松馳率≤3.5％。按鋼筋外形分為有縱肋和無縱肋兩種，但都有橫肋。一般卷成直徑為1.7～2.0m的彈性盤條供應(yīng)，開盤后即可自行伸直。使用時(shí)應(yīng)按所需長(zhǎng)度切斷，不能用電焊或氧氣切割，也不能焊接，以免引起強(qiáng)度下降或脆斷。熱處理鋼筋具有強(qiáng)度高、韌性好、錨固力強(qiáng)、應(yīng)力松弛小、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。主要用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋。如軌枕、吊車梁及其它梁板等。鋼筋8.4.2常用建筑鋼材(4)預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲和鋼絞線低碳鋼熱軋圓盤條預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲是采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或其它性能相應(yīng)的鋼種，經(jīng)冷加工及時(shí)效處理或熱處理而制得的高強(qiáng)度鋼絲。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線是以數(shù)根冷拉光圓鋼絲或刻痕鋼絲經(jīng)絞捻和消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理后制成。鋼筋8.4.2常用建筑鋼材(1)熱軋型鋼(2)冷彎薄壁型鋼(3)鋼板和壓型鋼板8.4.2常用建筑鋼材型鋼討論:鋼支架的鋼材選用華北某廠需焊接一座露天需承受動(dòng)荷載的鋼支架，該廠已有三種碳素結(jié)構(gòu)鋼，厚度均為80mm，Q235抗拉強(qiáng)度已可滿足設(shè)計(jì)要求。三種鋼材的價(jià)格是Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ。請(qǐng)選用。Ⅰ、Q235A·FⅡ、Q235A·bⅢ、Q235C

8.4.2常用建筑鋼材建筑鋼材的牌號(hào)與選用4建筑鋼材的力學(xué)性能和工藝性能3建筑鋼材的微觀結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成21概述8建筑鋼材建筑鋼材的腐蝕與防護(hù)5鋼材表面與周圍介質(zhì)發(fā)生作用而引起破壞的現(xiàn)象稱作腐蝕（銹蝕）。根據(jù)鋼材與環(huán)境介質(zhì)的作用原理，腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。8.5.1建筑鋼材的腐蝕鋼材的腐蝕化學(xué)銹蝕是指鋼材直接與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生銹蝕，該銹蝕多是氧化作用，使鋼筋表面形成疏松的氧化物；電化學(xué)銹蝕是指鋼材與電介質(zhì)溶液接觸而產(chǎn)生電流，形成微電池而引起的銹蝕。8.5.1建筑鋼材的腐蝕8.5.1建筑鋼材的腐蝕潮濕環(huán)境中鋼材表面會(huì)被一層電解質(zhì)水膜所覆蓋，而鋼材是鐵素體、滲碳體及珠光體等多種成分組成，這些成分的電極電位不同，首先，鋼的表面層在電解質(zhì)溶液中形成以鐵素體為陽極，以滲碳體為陰極的微電池。潮濕環(huán)境中鋼材銹蝕主要是電化學(xué)銹蝕，在陽極，鐵失去電子成為鐵離子進(jìn)入水膜；在陰極，溶于水膜的氧被還原生成OH-，隨后兩者結(jié)合生成不溶于水的，并進(jìn)一步氧化成疏松易剝落的紅棕色鐵銹。由于鐵素體基體逐漸銹蝕，鋼組織中滲碳體等暴露愈來愈多，形成微電池?cái)?shù)量越來越多，鋼材的銹蝕速度加快。（1）改變鋼材本身的易腐蝕性：如采用摻有少量銅、鉻、鎳、鉬等合金元素而制成的耐候鋼（2）隔離環(huán)境中的侵蝕性介質(zhì)：如金屬覆蓋、非金屬覆蓋（3）改變鋼材表面的電化學(xué)過程8.5.2建筑鋼材的防護(hù)防腐鋼筋混凝土防止銹蝕措施（1）鋼結(jié)構(gòu)表面刷防銹涂料，薄壁鋼材可采用熱浸鍍鋅措施；（2）鋼筋混凝土防銹措施有增加混凝土密實(shí)度和保護(hù)層厚度，限制氯鹽摻量，保證混凝土一定的堿度摻鋼筋阻銹劑等；（3）鋼材組織及化學(xué)變化是引起化學(xué)變化的內(nèi)因，通過調(diào)整鋼材基本組織或加入合金元素鉻、鎳等，可有效防止鋼材銹蝕、提高抗腐蝕能力。8.5.1建筑鋼材的腐蝕（1）采用絕熱或吸熱材料，阻隔火焰和熱量，推遲鋼結(jié)構(gòu)的升溫速率（2）包覆法：即以防火涂料、不燃性板材或混凝土和砂漿將鋼構(gòu)件包裹起來8.5.1建筑鋼材的腐蝕防火無保護(hù)層時(shí)鋼柱和鋼屋架的耐火極限只有0.25h，而裸露鋼梁的耐火極限為0.15h。世貿(mào)大廈倒塌8.5.1建筑鋼材的腐蝕第九章

合成高分子材料建筑防水材料4建筑涂料3建筑塑料及其制品21合成高分子材料的基本知識(shí)9合成高分子材料建筑膠粘劑5土工合成材料6建筑防水材料4建筑涂料3建筑塑料及其制品21合成高分子材料的基本知識(shí)9合成高分子材料建筑膠粘劑5土工合成材料69.1.1聚合反應(yīng)分類高分子也稱聚合物（或高聚物），但二者稍有差別，高分子有時(shí)可指一個(gè)大分子，而聚合物則指許多大分子的聚集體。官能團(tuán)的縮聚雙鍵的加聚環(huán)狀單體的開環(huán)聚合聚合反應(yīng)9.1.2相對(duì)分子質(zhì)量及其分布低分子物的分子量一般在1000以下，而高分子物則多在10000以上，其間是過渡區(qū)。分子量分布也是影響聚合物性能的重要因素不同高分子材料應(yīng)有合適的分子量分布宜窄，而合成橡膠的分子量分布較寬。9.1.3高分子聚合物的結(jié)構(gòu)線型分子結(jié)構(gòu)高分子聚合物線型分子結(jié)構(gòu)的分子具有柔順性。體型分子結(jié)構(gòu)的聚合物，由于在長(zhǎng)鏈分子之間被“交聯(lián)”，至使其柔順性受到限制，當(dāng)聚合物受力后，變形較小。體型分子結(jié)構(gòu)9.1.4高分子聚合物的物理力學(xué)狀態(tài)玻璃態(tài)高彈態(tài)粘流態(tài)不同溫度下高分子聚合物的溫度-形變曲線9.1.4高分子聚合物的物理力學(xué)狀態(tài)當(dāng)溫度低于熔點(diǎn)而高于玻璃態(tài)溫度時(shí)，具有一定結(jié)晶度的線型分子聚合物呈韌性狀態(tài)。韌性狀態(tài)的聚合物既有較高的強(qiáng)度又有較大的變形性能，是合成纖維的主要特征。體型結(jié)構(gòu)的聚合物可以表現(xiàn)為玻璃態(tài)或高彈態(tài)，而不會(huì)出現(xiàn)粘流態(tài)。9.1.5高分子材料和力學(xué)性能合成樹脂和塑料合成纖維合成橡膠三大合成材料塑料橡膠纖維具有高彈性，很小的作用力就能產(chǎn)生很大的形變。纖維不易變形，伸長(zhǎng)率小，模量和抗張強(qiáng)度都很高。塑料的力學(xué)性能介于橡膠和纖維之間，有很廣的范圍。建筑防水材料4建筑涂料3建筑塑料及其制品21合成高分子材料的基本知識(shí)9合成高分子材料建筑膠粘劑5土工合成材料69.2.1建筑塑料的組分與分類增塑劑樹脂填料及增強(qiáng)劑穩(wěn)定劑樹脂是塑料中最主要的組成材料，在塑料中起著膠粘劑的作用。各種纖維狀材料如可提高塑料制品的強(qiáng)度和剛性，這類纖維在塑料中起增強(qiáng)劑作用。改善制品的低溫柔性和加工時(shí)熔體的流動(dòng)性能。塑料在自然環(huán)境中會(huì)老化，為了延長(zhǎng)塑料的使用壽命，需加入穩(wěn)定劑。潤(rùn)滑劑為了防止塑料在加工過程中發(fā)生粘模現(xiàn)象，需加入潤(rùn)滑劑。9.2.1建筑塑料的組分與分類熱塑性熱固性受熱后性能表現(xiàn)通用塑料工程塑料塑料的應(yīng)用范圍塑料的分類9.2.2建筑塑料制品保溫性能好氣密性優(yōu)良節(jié)約能源，環(huán)保耐候性和耐腐蝕性優(yōu)良可加工性強(qiáng)特點(diǎn)塑料門窗9.2.2建筑塑料制品質(zhì)量輕表面光滑不生銹韌性好使用壽命長(zhǎng)自動(dòng)化生產(chǎn)優(yōu)點(diǎn)塑料管材9.2.2建筑塑料制品塑料地板材料作為地面材料一般要有三方面基本要求：耐磨性；回彈力；腳感。建筑防水材料4建筑涂料3建筑塑料及其制品21合成高分子材料的基本知識(shí)9合成高分子材料建筑膠粘劑5土工合成材料69.3.1建筑涂料的組成建筑涂料的組成建筑涂料是用于建筑領(lǐng)域方面的涂料，主要包括外墻涂料、內(nèi)墻涂料、地坪涂料、防水涂料和功能型建筑涂料等。基料顏料填料溶劑水助劑等9.3.2建筑涂料的分類和用途無機(jī)涂料有機(jī)涂料復(fù)合涂料