《建筑材料》教案本章主要內(nèi)容：砂漿的分類；筑砂漿的技術(shù)性質(zhì)；幾種常用砂漿的作用。第一章砂漿砂漿是由膠凝材料、細(xì)集料和水，有時(shí)也加入摻加料混合而成，在建筑工程中用量大，用途廣。按用途可分為砌筑砂漿、抹面砂漿、裝飾砂漿、防水砂漿等。主要用于砌筑、抹面、灌縫、粘貼飾面材料等。本節(jié)的重點(diǎn)是:砂漿的分類，砌筑砂漿的技術(shù)性質(zhì)，砌筑砂漿的配合比設(shè)計(jì)。第一節(jié)砌筑砂漿能將磚、石、砌塊粘結(jié)成砌體的砂漿稱為砌筑砂漿。砌筑砂漿在建筑工程中用量最大，起粘結(jié)、墊層及傳遞應(yīng)力的作用。一、砌筑砂漿的組成材料及技術(shù)要求1．水泥常用水泥品種有普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和砌筑水泥。水泥品種應(yīng)根據(jù)使用部位的耐久性要求來選擇。水泥的強(qiáng)度等級要求：水泥砂漿中不超過32．5；水泥混合砂漿中不超過42．5。2．摻加料常用材料有石灰膏、磨細(xì)生石灰粉、粘土膏、粉煤灰、沸石粉等無機(jī)塑化劑，或松香皂、微沫劑等有機(jī)塑化劑，可以改善砂漿的和易性。生石灰粉、石灰膏和粘土膏必須配制成稠度為(120±5)mm的膏狀體，并用3mm×3mm的網(wǎng)過濾。生石灰粉的熟化時(shí)間不得小于2d。嚴(yán)禁使用已經(jīng)干燥脫水的石灰膏。消石灰粉不得直接用于砌筑砂漿中。3．砂砂的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合《建筑用砂》(GB／T14684--2001)的規(guī)定。砌筑砂漿宜采用中砂，并且應(yīng)過篩，砂中不得含有雜質(zhì)，最大粒徑不大于砂漿厚度的1／4(2．5mm)；毛石砌體宜用粗砂，最大粒徑應(yīng)小于砂漿厚度的1／4～l／5。4．水應(yīng)符合《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，選用不含有害雜質(zhì)的潔凈水。二、砌筑砂漿的技術(shù)性質(zhì)砌筑砂漿的技術(shù)性質(zhì)包括新拌砂漿的和易性、硬化砂漿的強(qiáng)度和粘結(jié)力。1.漿的和易性和易性好的砂漿，在運(yùn)輸和操作時(shí)，不會出現(xiàn)分層、泌水現(xiàn)象，容易在粗糙的底面鋪成均勻的薄層，使灰縫飽滿密實(shí)，能將砌筑材料很好地粘結(jié)成整體。流動性又稱稠度，是指新拌砂漿在自重或外力作用下產(chǎn)生流動的性能，用沉入度表示，用砂漿稠讀儀測定。（2）保水性是指砂漿保持水分不易析出的性能，用分層度表示，用分層度測定儀測定。砂漿的分層度越大，保水性越差，可操作性變差。2．硬化砂漿的技術(shù)性質(zhì)強(qiáng)度砂漿強(qiáng)度是以邊長為70．7mm的立方體試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至28d，的抗壓強(qiáng)度值確定。砌筑砂漿可劃分為M20、M15、MIO、M7．5、M5．0、M2．5六個(gè)強(qiáng)度等級。例如，M15表示28d抗壓強(qiáng)度值不低于15MPa。影響砂漿的抗壓強(qiáng)度的因素很多，其中最主要的影響因素是水泥。用于粘結(jié)吸水性較大的底面材料(如磚、砌塊)的砂漿，其強(qiáng)度取決王丞渥塑鏖和水泥用量；用于粘結(jié)吸水性較小、密實(shí)的事面材料(如石材)的砂漿，其強(qiáng)度取犍嫂度和汞茨瓦兩凝土類似。此外，砂的質(zhì)量、混合材料的品種及用量、養(yǎng)護(hù)條件(溫度和濕度)瓢否影麗砂漿．的強(qiáng)度和強(qiáng)度增長。(2)粘結(jié)力砌筑砂漿必須具有足夠粘結(jié)力，才能將砌筑材料粘結(jié)成一個(gè)整體。粘結(jié)力的大小，會影響砌體的強(qiáng)度、耐冬性、穩(wěn)定性和抗震性能。砂漿的粘結(jié)力由其本身的抗壓強(qiáng)度決定。一般來說，砂漿的抗壓強(qiáng)度越大，粘結(jié)力越大；另外，粘結(jié)力的大小與基礎(chǔ)面的清潔程度、含水狀態(tài)、表面狀態(tài)。三、砌筑砂漿的配合比設(shè)計(jì)砂漿配合比用每立方米砂漿中各種材料的質(zhì)量比或各種材料的用量來表示。1．初步配合比的確定《砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ98—2000)規(guī)定，水泥砂漿和水泥混合砂漿的初步配合比，按不同方法確定。(1)水泥混合砂漿的初步配合比設(shè)計(jì)①計(jì)算砂漿的試配強(qiáng)度fm,ofm,o=f2+0.645б式中，fm，。——砂漿的試配強(qiáng)度，精確至0．1MPa：f2——砂漿的設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度平均值，精確至0．1MPa：б——砂漿的現(xiàn)場強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，精確至0．01MPa。當(dāng)不具有近期統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，現(xiàn)場強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差可從表6—2中選用。表6—2砂漿強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差盯選用表／MPa施工水平M2.5M5M7.5M10M15M20優(yōu)良0.501.001.502.003.004.00一般0.621.251.882.503.755.00較差0.751.502.253.004.506．oo②計(jì)算水泥用量QcQc=1000(fm,o-β)/α·fce式中，Qc——每立方米砂漿的水泥用量，精確至1kg；fm，o——砂漿的試配強(qiáng)度，精確至0．1MPa；fce——水泥的實(shí)測強(qiáng)度值(若無水泥的實(shí)測強(qiáng)度值，fce=fce,k)，精確至0．1MPa；α,ρ——砂漿的特征系數(shù)，其中a=3．03、ρ=一15．09，也可由當(dāng)?shù)氐慕y(tǒng)計(jì)資料計(jì)算(n≥30)獲得。③計(jì)算摻加料的用量Q。Q。=Q。一Q。(6—4)式中，Qd——每立方米砂漿中摻加料的用量，精確至1kg；Q，——每立方米砂漿中水泥的用量，精確至1kg；Q?！?jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，指每立方米砂漿中摻加料與水泥的總量，精確至1kg；宜在300～350kg之間。④確定用砂量Q。Q。=ρo，sV(6—5)式中，Q?！苛⒎矫咨皾{的用砂量，精確至1kg；ρo，s——砂子干燥狀態(tài)時(shí)的堆積密度(含水量小于O．5％)值，kg／m3；v——每立方米砂漿所用砂的堆積體積，取1m3。⑤選定用水量Q。根據(jù)砂漿的稠度，用水量在240～310kg間選用。(2)水泥砂漿初步配合比的設(shè)計(jì)水泥強(qiáng)度等級為32．5時(shí)，各種材料的用量從表6—3中參考選用。表6—3每立方米水泥砂漿材料用量強(qiáng)度等級水泥用量Q，／kg用砂量Q。／kg用水量Q。／kgM2.5～M5200～230M7.5～M10220～280砂子的堆積密度數(shù)值270～330M15280～340M20340～4002．配合比試配、調(diào)整和確定(1)與工程實(shí)際使用的材料和攪拌方法相同；(2)采用三個(gè)配合比，基準(zhǔn)配合比及基準(zhǔn)配合比中水泥用量分別增減10％；(3)各組配合比分別試拌，調(diào)整用水量及摻加料量，使和易性滿足要求；(4)分別制作強(qiáng)度試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到28d，測定砂漿的抗壓強(qiáng)度，選用符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求且水泥用量最少的砂漿配合比；(5)根據(jù)拌合物的密度，校正材料的用量，保證每立方米砂漿中的用量準(zhǔn)確。3．配合比設(shè)計(jì)實(shí)例要求設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為M2．5的水泥石灰混合砂漿，流動性為70～100mm。采用32．5級的礦渣水泥，實(shí)測強(qiáng)度為33MPa；中砂，含水率為3％，堆積密度為1400kg／m3；施工水平一般。設(shè)計(jì)步驟：(1)計(jì)算砂漿的試配強(qiáng)度^，。查表5—2，得б=0．62MPafm．0=f2+0．645a=2．5MPa+0．645×0．62MPa=2.9MPa(2)計(jì)算水泥用量Q。α=3．03，p=一15．09，fce=33MPa1000kgx(2．9+15．09)Mpa/3．03×33MPa=180kg(3)計(jì)算石灰膏的用量Q。Qd=Q。一Q。=(350—180)kg=170kg(4)計(jì)算用砂量Qs．。Qs，o=ρo，sV=1400kg／m3×1m3=1400kg考慮砂的含水率，實(shí)際用砂量Q。=1400kg×(1+3％)kg：1442kg(5)得到初步配合比水泥：石灰膏：砂=180：170：1442=1：0．94：8．01(6)通過試驗(yàn)，此配合比符合設(shè)計(jì)要求，不需調(diào)整。根據(jù)稠度選取合適的用水量?？偨Y(jié)作業(yè)：P991、2、3本節(jié)的重點(diǎn)：抹面砂漿、防水砂漿的定義，防水砂漿中常用的防水劑。第三節(jié)抹面砂漿和防水砂漿一、普通抹面砂漿抹面砂漿是涂抹在建筑物表面保護(hù)墻體，又具有一定裝飾性的砂漿。抹面砂漿的膠凝材料用量，一般比砌筑砂漿多，抹面砂漿的和易性要比砌筑砂漿好，粘結(jié)力更高。為了使表面平整，不容易脫落，一般分兩層或三層施工。各層砂漿所用砂的最大粒徑以及砂漿稠度見表6—5。表6—5砂漿的材料及稠度選擇表抹面砂漿品種沉入度／mm砂的最大粒徑／mm底層100～1202.5中層70—902.5面層70～801.2底層砂漿用于磚墻底層抹灰，可以增加抹灰層與基層的粘結(jié)力，多用混合砂漿，有防水防潮要求時(shí)采用水泥砂漿；對于板條或板條頂板的底層抹灰多采用石灰砂漿或混合砂漿；對于混凝土墻體、柱、梁、板、頂板多采用混合砂漿。中層砂漿主要起找平作用，又稱找平層，一般采用混合砂漿或石灰砂漿。面層起裝飾作用，多用細(xì)砂配制的混合砂漿、麻刀石灰砂漿或紙筋石灰砂漿。在容易受碰撞的部位如窗臺、窗口、踢腳板等采用水泥砂漿。二、防水砂漿防水砂漿是具有顯著的防水、防潮性能的砂漿。一般依靠特定的施工工藝或在普通水泥砂漿中加入防水劑、膨脹劑、聚合物等配制而成，適用于不受振動或埋置深度不大、具有一定剛度的防水工程；不適用于易受振動或發(fā)生不均勻沉降的部位。1．防水砂漿的組成材料(1)水泥選用強(qiáng)度等級32．5及以上的微膨脹水泥或普通水泥，配制時(shí)適當(dāng)增加水泥的用量；(2)采用級配良好的中砂，灰砂比為1：(1．5。3．0)，水灰比為0．5～0．55：(3)防水劑有無機(jī)鋁鹽類、氯化物金屬鹽類、金屬皂化物類及聚合物。2．常用防水劑的特性和應(yīng)用(3)防水劑有無機(jī)鋁鹽類、氯化物金屬鹽類、金屬皂化物類及聚合物。2．常用防水劑的特性和應(yīng)用(1)無機(jī)鋁鹽防水劑無機(jī)鋁鹽防水劑是以無機(jī)鋁鹽為主體，摻入各種無機(jī)金屬鹽類混合而成的黃色液體。砂漿的配合比見表6—6，其抗?jié)B能力比普通水泥砂漿高一倍。適用于混凝土及磚石結(jié)構(gòu)的防水工程。表6—6摻加無機(jī)鋁鹽防水劑的砂漿配合比材料名稱配合比混合液配制方法結(jié)合層水泥：混合液=1：0.6：防水劑=1：0.02水泥放在容器內(nèi)，然后加底層砂漿水泥：中砂：混合液=1：2：0.05水：防水劑=1：(0.2～O．35)混合液機(jī)械攪拌，將水泥和砂拌勻再加混合液，攪拌1～面層砂漿水泥：中砂：混合液=1：2.5：0.6水：防水劑=1：(0.3～0.4)2min(2)氯化鐵防水劑氯化鐵防水劑又稱為防水漿，是一種深棕色的強(qiáng)酸性液體。具有增強(qiáng)和早強(qiáng)效果，是常用防水劑中抗?jié)B性能最好的一種。砂漿的配合比見表6—7。適用于修補(bǔ)大面積滲透的地下室、水池等工程。表6—7加防水漿的砂漿配合比(質(zhì)量比)材料名稱配合比防水凈漿水泥：水：氯化鐵防水劑=1：(O．35.0.39)：0.03面層砂漿水泥：水：中砂：氯化鐵防水劑=1：(0.5,0.55)：2.5：O．03底層砂漿水泥：水：中砂：氯化鐵防水劑=1：0.45：0.52：0.03(3)金屬皂類防水劑金屬皂類防水劑包括避水漿(可溶皂類防水劑)和防水粉(不溶皂類防水劑)。避水漿是由硬脂酸、氨水、氫氧化鉀(碳酸鈉)和水，按比例混合、加熱、皂化而成的有色漿狀物，摻加量不宜過高；防水粉有鈣鋁皂、瀝青質(zhì)金屬防水劑。砂漿中加入這種防水劑，主要起堵塞細(xì)孔隙和毛細(xì)管的作用，提高砂漿密實(shí)度，使砂漿具有良好的防水性。(4)有機(jī)硅防水劑有機(jī)硅防水劑是以甲基硅醇鈉或高沸硅醇鈉為基材，經(jīng)縮聚形成高分子聚合物——甲基網(wǎng)狀樹脂膜(即防水膜)的防水劑，呈無色或淡黃色透明的液體，屬堿性防水材料。耐高溫、低溫，具有良好的通風(fēng)性，防污染性，用于混凝土、磚瓦、石膏制品、礦物制品的防水。(5)聚合物乳液聚合物乳液有氯丁膠乳、天然膠乳、丁苯膠乳、丙烯酸酯乳液。摻入后，使砂漿具有良好的防水性、抗沖擊性、韌性和耐磨性，用于地下防滲、防潮及有特殊氣密性要求的工程中。總結(jié)作業(yè)：P994、5本節(jié)的主要內(nèi)容：砂漿和易性試驗(yàn)，砂漿和易性檢驗(yàn)的方法，結(jié)果評定；砂漿抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的試驗(yàn)步驟，結(jié)果評定。第四節(jié)砂漿試驗(yàn)一、和易性試驗(yàn)1．拌合物取樣和制備(1)取樣在施工現(xiàn)場取樣要遵守相關(guān)施工驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定，在使用地點(diǎn)的砂漿槽、運(yùn)送車或出料口至少三處取樣，數(shù)量為試樣用量的1～2倍。試樣應(yīng)盡快試驗(yàn)，試驗(yàn)前要人工略加翻拌至均勻。(2)試樣制備試驗(yàn)室內(nèi)，制備試樣有人工拌料和機(jī)械攪拌兩種方法。①主要用具鋼板(約1．5m×2m，厚3mm)，磅秤或臺秤、拌鏟、抹刀、量筒、盛器等，砂漿攪拌機(jī)；提前潤濕與砂漿接觸的用具。②試驗(yàn)材料所有原材料應(yīng)提前24h進(jìn)入試驗(yàn)室，保證與室內(nèi)溫度一致，砂應(yīng)用5mm的方孔篩過篩，以干質(zhì)量計(jì)；水泥用0．9mm的方孔篩過篩。精度要求：水泥、外加劑等為-I-0．5％，石灰膏、砂為±1％。試驗(yàn)室溫度為(20±5)。C，相對濕度大于或等于50％，或與施工條件相同。③人工拌和按設(shè)計(jì)配合比稱取各項(xiàng)材料，先將水泥和砂倒在鋼板上，干拌均勻并堆成堆，中間挖一凹坑，將摻加料提前用水稀釋成膏狀，加入坑中，充分拌和，逐漸加水至符合稠度要求為止。拌合時(shí)問為5min。④機(jī)械攪拌先在攪拌機(jī)內(nèi)壁粘附一層同配合比的砂漿，保證正式攪拌時(shí)配料準(zhǔn)確。稱好各種材料，一次加入攪拌機(jī)中，開動攪拌機(jī)，將水逐漸加入，攪拌3min，砂漿量應(yīng)不少于攪拌機(jī)容量的20％。將砂漿倒在鋼板上，人工略加翻拌，立即試驗(yàn)。2．砂漿稠度試驗(yàn)(1)試驗(yàn)?zāi)康臏y定達(dá)到要求稠度的用水量或控制現(xiàn)場砂漿的稠度。(2)主要儀器砂漿稠度測定儀(圖6—1)、鋼質(zhì)搗棒(乒10×350n-lln，一端成子彈型)、秒表等。(3)試驗(yàn)步驟①將拌好的砂漿試樣，一次倒人砂漿標(biāo)準(zhǔn)錐筒內(nèi)，裝至距筒1：310mm為止。用搗棒插搗25次，并在平臺上震動5。6次，使表面平整，移至稠度儀底座上。②使錐體尖與砂漿表面接觸，旋緊緊固螺絲，調(diào)整標(biāo)尺至零點(diǎn)，然后突然放松緊固螺釘，使錐體憑自重沉入砂漿中，經(jīng)10s后，讀出標(biāo)尺上圓錐體的下沉深度／mm，即為砂漿稠度值。簡內(nèi)試樣只能用一次。(4)結(jié)果評定以兩次測定結(jié)果的算術(shù)平均值作為砂漿稠度測定結(jié)果，兩次之差不得大于20mm，否則重新取樣測定。3．砂漿分層度試驗(yàn)(1)試驗(yàn)?zāi)康臏y定砂漿的分層度值，評定砂漿在運(yùn)輸存放過程中的保水性。(2)試驗(yàn)儀器砂漿分層度測定儀(圖6—2)，砂漿稠度測定儀、木錘。圖6—1砂漿稠度測定儀砂漿分層度測定儀圖6—2砂漿分層度測定儀(3)試驗(yàn)步驟①將拌好的稠度(稠度值為K．)合格的砂漿，一次裝入分層度筒內(nèi)，用木錘在筒周圍大致相等的四處，輕敲兩次，并隨時(shí)添加至筒滿，刮平，靜置30mjn；②去掉上層200mm的砂漿，將余下100Inln的砂漿拌勻，測定稠度值(K：)；③取前后兩次稠度值之差(K。一K：)作為砂漿的分層度(mm)。(4)評定結(jié)果取兩次測定的砂漿分層度值的算術(shù)平均值為砂漿的分層度值。兩次之差不得超過20mm，否則重新試驗(yàn)。二、砂漿的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)1．試驗(yàn)?zāi)康臏y定砂漿的立方體抗壓強(qiáng)度值，評定砂漿的強(qiáng)度等級。2．試驗(yàn)儀器砂漿試模(70．7mm×70．7mm×70．7mm)，搗棒(／qo×350mm，一頭成子彈型)，墊板，壓力試驗(yàn)機(jī)(示值誤差不大于±2％)。3．試驗(yàn)步驟(1)試件制作①對于砌筑吸水基底(磚或砌塊等)的砂漿，用無底試模，試模的內(nèi)壁刷好機(jī)油，放在預(yù)先鋪有吸水性較好的濕紙的普通磚上，磚的含水率≤2％；將砂漿試樣一次裝滿試模，用搗棒插搗25次，然后，用鏝刀在試模四側(cè)內(nèi)壁插搗兩次，砂漿應(yīng)高出試模頂面6～8mm，靜停15～30rain，待砂漿表面出現(xiàn)麻斑時(shí)，刮去多余部分。②對于砌筑不吸水基底(石材等)的砂漿用有底試模，試模內(nèi)壁先刷好機(jī)油，將砂漿分兩層加入，每層插搗25次，同樣用鏝刀沿模四側(cè)內(nèi)壁插搗兩次，砂漿應(yīng)高出試模頂面6～8mm，靜停15～30min，刮去多余部分。(2)試件養(yǎng)護(hù)裝模成型后，在(20±5)。C的環(huán)境中靜停24h，即可脫模，按下列規(guī)定條件養(yǎng)護(hù)。自然養(yǎng)護(hù)：放在室內(nèi)養(yǎng)護(hù)，混合砂漿在相對濕度為60％一80％，正溫條件下養(yǎng)護(hù)；水泥砂漿在正溫條件的濕砂堆中養(yǎng)護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)：混合砂漿應(yīng)在溫度(20±3)。C、相對濕度60％～80％的條件下養(yǎng)護(hù)；水泥砂漿在相對濕度大于或等于90％、溫度(20±3)。C的條件下養(yǎng)護(hù)。試件間隔不小于10mm，養(yǎng)護(hù)期間作好溫度計(jì)錄，有爭議時(shí)，以標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)為準(zhǔn)。(3)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)將養(yǎng)護(hù)至28d的試件取出，擦干表面水分和砂粒，在壓力試驗(yàn)機(jī)上試壓。加荷方向應(yīng)垂直于搗實(shí)方向，以0．3MPa／s的加荷速度均勻加荷，直至試件破壞為止，記錄破壞荷載F。(4)結(jié)果計(jì)算與評定砂漿立方體抗壓強(qiáng)度按下式計(jì)算fm,o=F/A式中，fm?！皾{立方體抗壓強(qiáng)度值，精確至0．1MPa；F——最大破壞荷載，N；A——受壓面積，mm2。、每組試件至少六個(gè)，取六個(gè)試件測定值的算術(shù)平均值作為該組試件的抗壓強(qiáng)度值。若其中最大值或最小值與平均值的差超過20％時(shí)，以中間四個(gè)值的算術(shù)平均值作為該組試件的抗壓強(qiáng)度值。復(fù)習(xí)思考題1．什么是砂漿?什么是砌筑砂漿?2．砌筑砂漿有哪些技術(shù)要求?3．簡述砌筑砂漿的分類及其用途。4．粉煤灰砂漿有什么特點(diǎn)?施工過程中應(yīng)注意哪些問題才能保證其質(zhì)量?5．防水砂漿的用途有哪些?其組成材料有何要求?6．防水砂漿中常用的防水劑有哪些?7．什么是抹面砂漿?抹面砂漿有什么用途?其施工有何特點(diǎn)?8．設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為M7．5的砌筑磚墻砂漿的配合比。用中砂，堆積密度為1400kg／m3，含水率為2％；水泥采用32．5級的普通水泥；施工水平一般；采用水泥石灰混合砂漿。本章重點(diǎn)：砌墻磚和砌快的技術(shù)性質(zhì)，第七章砌墻磚和砌塊本節(jié)主要內(nèi)容：燒結(jié)普通磚的技術(shù)性質(zhì)、應(yīng)用；燒結(jié)多孔磚的技術(shù)規(guī)定及應(yīng)用。第一節(jié)砌墻磚砌墻磚是指以粘土、工業(yè)廢料及其他地方資源為主要原料，由不同工藝制成，在建筑中用來砌筑墻體的磚?？煞譃槠胀ùu、空心磚兩類，其中孔洞數(shù)量多、孔徑小的空心磚又稱為多孔磚。按制作工藝又可分為燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚。一、燒結(jié)普通磚燒結(jié)普通磚是以粘土、頁巖、粉煤灰、煤矸石為主要原料，經(jīng)焙燒制成的孑L洞率小于15％的磚。按主要原料分為粘土磚(N)、頁巖磚(Y)、粉煤灰磚(F)和煤矸石磚(M)。用于清水墻和帶有裝飾面墻體裝飾的磚，稱為裝飾磚。燒結(jié)普通磚有青磚和紅磚兩種。在成品中往往會出現(xiàn)不合格品——過火磚和欠火磚。過火磚顏色深，敲擊時(shí)聲音清脆，強(qiáng)度高，吸水率小，耐久性好，易出現(xiàn)彎曲變形；欠火磚顏色淺，敲擊時(shí)聲音喑啞，強(qiáng)度低，吸水率大，耐久性差。1．燒結(jié)普通磚的技術(shù)規(guī)定《燒結(jié)普通磚》(GB5101—1998)規(guī)定：燒結(jié)普通磚為直角六面體，外形尺寸為240mm×115mm×53mm；按抗壓強(qiáng)度劃分為MU30、MU25、MU20、MUl5、MUIO五個(gè)等級，各個(gè)強(qiáng)度等級的抗壓強(qiáng)度值見表7—1；外觀質(zhì)量要求見表7—2；尺寸偏差的要求見表7—3；東三省、內(nèi)蒙古、新疆地區(qū)的磚必須做凍融試驗(yàn)，其他地區(qū)的磚的抗風(fēng)化性能如果符合表7—4規(guī)定時(shí)，可不做凍融試驗(yàn)，否則必須做凍融試驗(yàn)；強(qiáng)度和抗風(fēng)化性能合格的磚，按尺寸偏差、外觀質(zhì)量、泛霜和石灰爆裂劃分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)、合格品(c)。二、燒結(jié)多孔磚燒結(jié)多孔磚是以粘土、頁巖、粉煤灰、煤矸石等為主要原料，經(jīng)焙燒制成的空洞率大于15％，而且孔洞數(shù)量多、尺寸小，主要用于承重墻體的磚。按主要原料分為粘土磚(N)、頁巖磚(Y)、粉煤灰磚(F)和煤矸石磚(M)。1．燒結(jié)多孑L磚的技術(shù)規(guī)定《燒結(jié)多孔磚》(GB13544--2000)規(guī)定：燒結(jié)多孔磚為直角六面體；長、寬、高應(yīng)符合下列尺寸要求：290、240、180mm；190、175、140、115、901Tlln；圓孔洞的直徑不大于22mm，非圓孔內(nèi)切圓的直徑不大于15mm，手抓孔尺寸為(S0～40)mmX(75～85)mm；按抗壓強(qiáng)度劃分為MU30、MU25、MU20、MUl5、MUl0五個(gè)強(qiáng)度等級，各個(gè)強(qiáng)度等級的抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合表7—1的要求；外觀質(zhì)量應(yīng)符合表7—6，尺寸偏差和孔洞率及孔洞排列應(yīng)符合表7—7的要求；泛霜和石灰爆裂、抗風(fēng)化性能的要求同燒結(jié)普通磚。強(qiáng)度和抗風(fēng)化性能合格的磚，按尺寸偏差、外觀質(zhì)量、孔型及孔洞排列、泛霜和石灰爆裂分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)、合格品(c)三個(gè)等級。2．燒結(jié)多孔磚的應(yīng)用燒結(jié)多孔磚可以代替燒結(jié)粘土磚，用于磚混結(jié)構(gòu)中的承重墻體。其中優(yōu)等品可以用于墻體裝飾和清水墻砌筑，一等品和合格品可用于混水墻，中等泛霜的磚不得用于潮濕部位。三、燒結(jié)空心磚燒結(jié)空心磚是以粘土、頁巖、煤矸石等為主要原料，經(jīng)焙燒制成的空洞率≥35％，而且孔洞數(shù)量少、尺寸大，用于非承重墻和填充墻體的燒結(jié)磚。燒結(jié)空心磚的長、寬、高應(yīng)符合以下系列：(1)290、190(140)、90mm；(2)240、180(175)、115mm。根據(jù)密度不同劃分為800、900、1100三個(gè)級別，各級別的密度等級對應(yīng)的5塊磚密度平均值分別為小于800kg／m。，801～900kg／m3，901。1100kg／m3；按抗壓強(qiáng)度分為MU5．0、MU3．0、MU2．0三個(gè)等級，各強(qiáng)度等級的強(qiáng)度值應(yīng)符合表7—8的規(guī)定，低于MU2．0的磚為不合格品；每個(gè)密度等級根據(jù)孔洞及其排數(shù)、尺寸偏差、外觀質(zhì)量、強(qiáng)度等級和物理性能分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)、合格品(C)三個(gè)等級；多用矩形孔或其他孔型且平行于條面和大面。燒結(jié)空心磚的孔數(shù)少、孔徑大，具有良好的保溫、隔熱功能，可用于多層建筑的隔斷墻和填充墻。采用多孔磚和空心磚，可以節(jié)約燃料10％～20％，節(jié)約粘土25％以上，減輕墻體自重，提高工效40％，降低造價(jià)20％，改善墻體的熱工性能，是當(dāng)前墻體改革的重要途徑。四、非燒結(jié)磚不經(jīng)焙燒而制成的磚為非燒結(jié)磚。常見的品種有蒸壓灰砂磚、粉煤灰磚等。1．蒸壓灰砂磚蒸壓灰砂磚是以石灰、砂子(也可以摻入顏料和外加劑)為原料，經(jīng)制坯、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)而成的實(shí)心磚。根據(jù)顏色可分為彩色(co)和本色(N)蒸壓灰砂磚?！墩魤夯疑按u》(GB11945—1999)規(guī)定：磚的外形、公稱尺寸與燒結(jié)普通磚相同；按抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度劃分為MU25、MU20、MUl5、MUl0四個(gè)強(qiáng)度等級，各等級強(qiáng)度值應(yīng)符合表7—9的要求；根據(jù)外觀質(zhì)量、尺寸偏差、強(qiáng)度和抗凍性分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)、合格品(C)三個(gè)質(zhì)量等級。各等級的外觀質(zhì)量、尺寸偏差應(yīng)符合表7—10的要求，抗凍性要求應(yīng)符合表7—9的要求。彩色磚的顏色要基本一致?；疑按u中強(qiáng)度等級為MU25、MU20、MUl5的磚可用于基礎(chǔ)和其他建筑；強(qiáng)度等級為MUIO的磚可用于防潮層以上的建筑，但不得用于長期受熱200。C以上、受急冷、急熱和有酸性侵蝕的建筑部位，也不適用于有流水沖刷的部位。2．蒸壓(養(yǎng))粉煤灰磚蒸壓(養(yǎng))粉煤灰磚是指以粉煤灰、石灰和水泥為主要原料，摻加適量石膏、外加劑、顏料和集料，經(jīng)高壓或常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的實(shí)心粉煤灰磚。磚的外形、公稱尺寸同燒結(jié)普通磚?！斗勖夯掖u》(Jc239--2001)中規(guī)定：粉煤灰磚有彩色(co)、本色(N)兩種；按抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度劃分為MU30、MU25、MU20、MUl5、MUIO五個(gè)等級；按外觀質(zhì)量、尺寸偏差、強(qiáng)度和干燥收縮值分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)、合格品(c)，優(yōu)等品強(qiáng)度等級應(yīng)不低于MUl5；干燥收縮率為，優(yōu)等品和一等品應(yīng)不大于0．65mm／m，合格品不大于0．75mm／m；碳化系數(shù)K。／>0．8，色差不顯著。蒸壓粉煤灰磚可用于工業(yè)及民用建筑的墻體和基礎(chǔ)，但用于基礎(chǔ)和易受凍融和于濕交替作用的部位的磚，強(qiáng)度等級必須為MUl5及以上。該磚不得用于長期受熱200。C以上、受急冷急熱和有酸性侵蝕的建筑部位?？偨Y(jié)作業(yè)：P1114、5本節(jié)的主要內(nèi)容：砌塊的種類，每種砌塊的規(guī)格及技術(shù)規(guī)定。第二節(jié)砌塊砌塊是指砌筑用的人造石材，多為直角六面體。砌塊主規(guī)格尺寸中的長度、寬度和高度，至少有一項(xiàng)相應(yīng)大于365、240、115mm，但高度不大于長度或?qū)挾鹊?倍，長度不超過高度的3倍。按用途可分為承重砌塊和非承重砌塊；按有無空洞可分為實(shí)心砌塊和空心砌塊；按產(chǎn)品規(guī)格可分為大型(主規(guī)格高度>980mm)、中型(主規(guī)格高度為380～980mm)和小型(主規(guī)格高度為115～380mm)砌塊；按生產(chǎn)工藝可分為燒結(jié)砌塊和蒸養(yǎng)蒸壓砌塊。一、蒸壓加氣混凝土砌塊蒸壓加氣混凝土砌塊是以鈣質(zhì)材料(水泥、石灰等)和硅質(zhì)材料(礦渣和粉煤灰)加入鋁粉(作加氣劑)，經(jīng)蒸壓養(yǎng)護(hù)而成的多孑L輕質(zhì)塊體材料，簡稱加氣混凝土砌塊。《蒸壓加氣混凝土砌塊》(GB／T11968--1997)規(guī)定：砌塊長度為600mm，寬度為100、125、150、200、250、300mm或120、180、240mm，高度為200,250、300mm，如圖7—1所示。按抗壓強(qiáng)度可分為A1．0、A2．0、A2．5、A3．5、A5．0、A7．5、AIO．0七個(gè)等級，按干表觀密度司分為B03、B04、B05、B06、B07、B08六個(gè)等級。按尺寸偏差、外觀質(zhì)量、體積密度及抗壓強(qiáng)度分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)、合格品(C)。砌塊的尺寸偏差和外觀要求應(yīng)符合表7一12的規(guī)定；各等級的抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合表7—11的規(guī)定；砌塊的強(qiáng)度級別、體積密度、干燥收縮、抗凍性、導(dǎo)熱系數(shù)應(yīng)符合表7—13的規(guī)定。圖7—1蒸壓加氣混凝土砌塊外形示意圖蒸壓加氣混凝土砌塊常用品種有加氣粉煤灰砌塊和蒸壓礦渣砂加氣混凝土砌塊。具有表觀密度小，保溫及耐火性好，易加工，抗震性好，施工方便的特點(diǎn)，適用于低層建筑的承重墻，多層和高層建筑的隔離墻、填充墻及工業(yè)建筑物的維護(hù)墻體和絕熱材料。表7—11加氣混凝土砌塊的各等級的抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度等級A1．OA2.0A2.5A3.5A5.0A7.5A10.0立方體抗壓強(qiáng)度平均值≥1．O2.02.53.55.07.510.0／MPa塊最小值≥0.81.62.02.84.06.08.0二、混凝土小型空心砌塊混凝土小型空心砌塊是以水泥為膠結(jié)材料，砂、碎石或卵石、煤矸石、爐渣為集料，經(jīng)加水?dāng)嚢?、振動加壓或沖壓成型、養(yǎng)護(hù)而成的小型砌塊，如圖7—2所示。，《普通混凝土小型空心砌塊》(GB8239--1997)規(guī)定：主規(guī)格尺寸為390mm×190mm×190mm，最小外壁厚不小于30mm，最小肋厚不小于25mm。按尺寸偏差、外觀質(zhì)量，劃分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)、合格品(C)。按抗壓強(qiáng)度分為MU3．5、MU5．0、MU7．5、MUl0．0、MUl5．0、MU20．0六個(gè)強(qiáng)度等級.采用輕集料的稱為輕集料混凝土小型空心砌塊，其性能應(yīng)符合GB15229--1994中的規(guī)定。用于采暖地區(qū)的一般環(huán)境時(shí)，抗凍等級達(dá)到F15；干濕交替環(huán)境時(shí)，抗凍等級達(dá)到F25。凍融試驗(yàn)后，質(zhì)量損失不得大于2％，強(qiáng)度損失不得大于25％。三、粉煤灰砌塊粉煤灰砌塊是以粉煤灰、石灰、石膏和骨料為原料，經(jīng)加水?dāng)嚢?、振動成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)而制成的一種密實(shí)砌塊?！斗勖夯移鰤K》(JC238一1991)規(guī)定砌塊的主規(guī)格尺寸為880mm×380mm×240mm和880mm×430mm×240mm。端面應(yīng)設(shè)灌漿槽，坐漿面應(yīng)設(shè)抗剪槽。按立方體抗壓強(qiáng)度分為MUIO、MUl3兩個(gè)等級；按外觀質(zhì)量、尺寸偏差分為一等品(B)、合格品(c)；各等級的抗壓強(qiáng)度、碳化后強(qiáng)度、抗凍性能和密度、干縮性能應(yīng)符合表7—16的要求。粉煤灰砌塊主要用于工業(yè)與民用建筑的墻體和基礎(chǔ)，但不適用于有酸性侵蝕介質(zhì)、密封性要求高、易受較大振動的建筑物以及受高溫和受潮濕的承重墻。粉煤灰小型空心砌塊是一種新型材料，其性能應(yīng)符合JC／T892--2000的規(guī)定，適用于非承重墻和填充墻。第三節(jié)砌墻磚試驗(yàn)一、取樣第三節(jié)砌墻磚試驗(yàn)本試驗(yàn)適用于燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚。每3．5～15萬塊為一批，不足3．5萬塊按一批計(jì)。二、尺寸測量1．量具磚用卡尺，分度值0．5mm。2．測量方法在磚的兩個(gè)大面中間處，分別測量兩個(gè)長度尺寸和兩個(gè)寬度尺寸；在兩個(gè)條面的中間處分別測量兩個(gè)高度尺寸，如圖7—3所示。當(dāng)被測處有缺損或凸出時(shí)可在其旁邊測量，應(yīng)選擇不利的一側(cè)。3．結(jié)果評定分別以長度、寬度、高度的最大偏差值表示，精確至1mm。三、外觀質(zhì)量檢查圖7—3尺寸測量方法1．試驗(yàn)?zāi)康摹⒆鳛樵u定磚的產(chǎn)品質(zhì)量等級的依據(jù)。2．儀器設(shè)備磚用卡尺(分度值0．5mm)；鋼直尺(分度值1mm)。3．試驗(yàn)步驟(1)缺損測量缺損掉角在磚上造成的缺損程度以缺損部分對長、寬、高三個(gè)棱邊的投影尺寸來度量，稱為破壞尺寸，如圖7—4所示。缺損造成的破壞面是指缺損部分對條，頂面的投影面積，如圖7—5所示。(2)裂紋測量裂紋分為長度、寬度、水平方向三種，以投影方向的投影尺寸來表示，以mm計(jì)。如果裂紋從一個(gè)面延伸到其他面上時(shí)，累計(jì)其延伸的投影長度，如圖7—6所示。多孑L磚的孔洞與裂紋相通時(shí)，則將孑L洞包括在裂紋內(nèi)一并測量，裂紋應(yīng)在三個(gè)方向上分別測量，以測得的最長裂紋作為測量結(jié)果，如圖7—7所示。(3)彎曲測量分別在大面和條面上測量，測量時(shí)將磚用卡尺的兩支腳置于兩端，選擇彎曲最大處將垂直尺推至磚面，如圖7—8所示。以彎曲中測得最大值作為測量結(jié)果，不應(yīng)將因雜質(zhì)或碰傷造成的凹處計(jì)算在內(nèi)。6、d分別為長、寬、高三個(gè)方向的投影量圖7—4缺棱掉角破壞尺寸測量方法圖7—5缺損在條、頂面上造成的破壞面測量方法(a)寬度方向(b)長度方向(c)水平方向圖7—6裂紋測量示意圖(4)雜質(zhì)凸出高度的測量雜質(zhì)在磚面上造成的凸出高度，以雜質(zhì)距磚面的最大距離表示。測量時(shí)，將磚用卡尺的兩支腳置于凸出兩邊的磚面上以垂直尺測量，如圖7—9所示。外觀測量以mm為單位，不足1mm者以1mm計(jì)。圖7-7多孔磚裂紋尺寸測量方法圖7-8彎曲測量方法圖7-9雜質(zhì)凸出測量方法四、抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)1．試驗(yàn)?zāi)康臏y定燒結(jié)普通磚的抗壓強(qiáng)度，用以評定磚的強(qiáng)度等級。2．試驗(yàn)儀器設(shè)備．材料試驗(yàn)機(jī)示值誤差不大于±1％，下壓板應(yīng)為球鉸支座，預(yù)期破壞荷載應(yīng)在量程的20％～80％之間；抗壓試件制作平臺必須平整水平，可用金屬材料或其他材料制成；水平尺(250～300mm)；鋼直尺(分度值為1mm)。3．試件制備(1)燒結(jié)普通磚取10塊試樣，將磚樣鋸成兩個(gè)半截磚，半截磚長不得少于100mm。在試樣平臺上，將制好的半截磚放在室溫的凈水中浸10～20min后取出，以斷口方向相反疊放，兩者之間抹以不超過5mm厚的水泥凈漿，上下兩面用不超過3mm的同種水泥凈漿抹平，上、下兩面必須相互平行，并垂直于側(cè)面，如圖7—10所示。圖7—10普通磚抗壓試件(a)斷開的磚樣(b)制作完畢的試件凈漿層≤5mm多孔磚取10塊試樣，以單塊整磚沿豎孔方向加壓，空心磚以單塊整磚大面、條面方向(各5塊)分別加壓。采用坐漿法制作試件：將玻璃板置于試件制作平臺上，其上鋪一張濕的墊紙，紙上鋪不超過5mm厚的水泥凈漿，在水中浸泡試件lO～20min后取出，平穩(wěn)地坐放在水泥漿上。在一受壓面上稍加用力，使整個(gè)水泥層與受壓面相互粘結(jié)，磚的側(cè)面應(yīng)垂直于玻璃板，待水泥漿凝固后，連同玻璃板翻放在另一鋪紙、放漿的玻璃板上，再進(jìn)行坐漿，用水平尺校正玻璃板的水平。(3)將制好的試件置于不低于10。C的不通風(fēng)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)3d后試壓。非燒結(jié)磚不需養(yǎng)護(hù)，直接試驗(yàn)。4．試驗(yàn)步驟測量每個(gè)試件的連接面或受壓面的長度和寬度尺寸各兩個(gè)，取算術(shù)平均值，精確至1mm，計(jì)算其受壓面積；將試件平放在加壓板上，垂直于受壓面勻速加壓，加荷速度以2～6KN／s為宜，直至破壞，記錄最大破壞荷載P。5．結(jié)果計(jì)算及評定(1)每塊試樣的抗壓強(qiáng)度按下式計(jì)算：式中，，——第i塊試樣的抗壓強(qiáng)度值，MPa，精確至O．1MPa：P——最大破壞荷載，N；B,L-長度、寬度，mm。(2)試驗(yàn)結(jié)果以試樣抗壓強(qiáng)度的算術(shù)平均值和單塊最小值表示，精確至0．1MP。取10塊試樣的抗壓強(qiáng)度算術(shù)平均值，精確至0．01MPa。復(fù)習(xí)思考題1．什么叫砌墻磚?分哪幾類?2．如何鑒別欠火磚和過火磚?3．燒結(jié)普通磚的技術(shù)要求有哪些?4·燒結(jié)普通磚、空心磚、多孔磚各分幾個(gè)強(qiáng)度等級?5．推廣使用多孔磚和空心磚有何經(jīng)濟(jì)意義?6·什么叫砌塊?砌塊同砌墻磚相比有何優(yōu)點(diǎn)?7·簡述加氣混凝土砌塊和小型空心砌塊的技術(shù)特性及其應(yīng)用。本章重點(diǎn)：介紹建筑鋼材的分類、鋼的化學(xué)成分對鋼材性能的影響；建筑鋼材的主要技術(shù)性能；建筑鋼材的標(biāo)準(zhǔn)與選用；鋼筋試驗(yàn)。第八章建筑鋼材鋼材是以鐵為主要元素，含碳量一般在2％以下，并含有其他元素的材料。鋼材是指建筑工程中使用的各種鋼材，包括鋼結(jié)構(gòu)用各種型材(如圓鋼、角鋼、工字鋼、鋼管、板材)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋、鋼絲、鋼絞線。鋼材是在嚴(yán)格的技術(shù)條件下生產(chǎn)的材料，它有以下優(yōu)點(diǎn)：材質(zhì)均勻，性能可靠，強(qiáng)度高，具有一定的塑性和韌性，具有承受沖擊和振動荷載的能力，可焊接、鉚接或螺栓連接，便于裝配；其缺點(diǎn)是：易銹蝕，維修費(fèi)用大。鋼材的這些特性決定了它是工程建設(shè)所需要的重要材料之一。由各種型鋼組成的鋼結(jié)構(gòu)安全性大，自重較輕，適用于大跨度和高層結(jié)構(gòu)。用鋼筋制作的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)盡管存在著自重大等缺點(diǎn)，但用鋼量大為減少，同時(shí)克服了鋼材因銹蝕而維修費(fèi)用高的缺點(diǎn)，因而在建筑工程中廣泛采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋是最重要的建筑材料之一。本節(jié)主要內(nèi)容：鋼的分類，鋼的化學(xué)成分對鋼材性能的影響。第一節(jié)鋼的分類·鋼的化學(xué)成分對鋼材性能的影響一、鋼材的分類《鋼分類》(GB／T13304--1991)規(guī)定，鋼的分類方法有以下幾種：1．按化學(xué)成分分類按化學(xué)成分分為非合金鋼、低合金鋼和合金鋼。(1)非合金鋼即碳素鋼，合金元素含量較少。(2)低合金鋼合金元素含量較低。(3)合金鋼為了改善鋼材的某些性能，加入較多的合金元素。2．按主要質(zhì)量等級分類按主要質(zhì)量等級將鋼材分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼。3．按脫氧方法分類‘鋼在冶煉過程中，不可避免的產(chǎn)生部分氧化鐵并殘留在鋼水中，降低了鋼的質(zhì)量，因此在鑄錠過程中要進(jìn)行脫氧處理。脫氧的方法不同，鋼材的性能就有所差異，因此鋼材又分為沸騰鋼鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜鋼。(1)沸騰鋼僅用弱脫氧劑錳鐵進(jìn)行脫氧，脫氧不完全，故鋼的質(zhì)量差，但成本低。(2)鎮(zhèn)靜鋼用一定數(shù)量的硅、錳和鋁等脫氧劑進(jìn)行徹底脫氧，鋼的質(zhì)量好，但成本高。(3)半鎮(zhèn)靜鋼其脫氧程度及質(zhì)量介于上述兩者之間。二、鋼的化學(xué)成分對鋼材性能的影響鋼是鐵碳合金，除鐵、碳外，由于原料、燃料、冶煉過程等因素使鋼材中存在大量的其他元素，如硅、氧、硫、磷、氮等，合金鋼是為了改性而有意加入一些元素，如錳、硅、釩、鈦等，這些元素的存在，對鋼的性能都要產(chǎn)生一定的影響。1．碳碳是決定鋼材性質(zhì)的主要元素。隨著含碳量的增加，鋼材的強(qiáng)度和硬度相應(yīng)提高，而塑性和韌性相應(yīng)降低。當(dāng)含碳量超過1％時(shí)，鋼材的極限強(qiáng)度開始下降，此外，含碳量過高還會增加鋼的冷脆性和時(shí)效敏感性，降低抗大氣腐蝕性和可焊性。2．硅硅是我國鋼材中的主加合金元素，它的主要作用是提高鋼材的強(qiáng)度，而對鋼的塑性及韌性影響不大，特別是當(dāng)含量較低(小于1％)時(shí)，對塑性和韌性基本上無影響。3．錳錳是我國低合金鋼的主加合金元素，含量在1％～2％范圍內(nèi)。錳可提高鋼的強(qiáng)度和硬度，還可以起到去硫脫氧作用，從而改善鋼的熱加工性質(zhì)。但錳含量較高時(shí)，將顯著降低鋼的可焊性。4．磷磷與碳相似，能使鋼的屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度提高，塑性和韌性下降，顯著增加鋼的冷脆性，磷的偏析較嚴(yán)重，焊接時(shí)焊縫容易產(chǎn)生冷裂紋，所以磷是降低鋼材可焊性的元素之一，但磷可使鋼的耐磨性和耐腐蝕性提高。5．硫硫在鋼中以FeS形式存在，F(xiàn)eS是一種低熔點(diǎn)化合物，當(dāng)鋼材在紅熱狀態(tài)下進(jìn)行加工或焊接時(shí)，F(xiàn)eS已熔化，使鋼的內(nèi)部產(chǎn)生裂紋，這種在高溫下產(chǎn)生裂紋的特性稱為熱脆性。熱脆性大大降低了鋼的熱加工性和可焊性。此外，硫偏析較嚴(yán)重，會降低沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕性，因此鋼中要嚴(yán)格限制硫的含量。總結(jié)作業(yè)：P1301 本節(jié)主要內(nèi)容：建筑鋼材的主要技術(shù)性能：拉伸性能，冷彎性能，沖擊韌性，可焊性。第二節(jié)建筑鋼材的主要技術(shù)性能一、拉伸性能鋼材的強(qiáng)度可分為拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度等幾種。通常以拉伸強(qiáng)度作為最基本的強(qiáng)度值拉伸強(qiáng)度由拉伸試驗(yàn)測出，拉伸試樣的形狀及尺寸如圖8—1所示。低碳鋼(軟鋼)是廣泛使用的一種材料，它在拉伸試驗(yàn)中表現(xiàn)的力和變形關(guān)系比較典型，下面著重介紹。在試件兩端施加一緩慢增加的拉伸荷載，觀察加荷過程中產(chǎn)生的彈性變形和塑性變形，直至試件被拉斷為止(圖8—2)。低碳鋼在外力作用下的變形一般可分為四個(gè)階段：彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和頸縮階段。1．彈性階段從圖8—2中可看出，鋼材受拉開始階段，荷載較小，應(yīng)力與應(yīng)變成正比，礎(chǔ)是一條直線，此階段產(chǎn)生的變形是彈性變形，A點(diǎn)的應(yīng)力叫作彈性極限(a。)。在彈性極限范圍內(nèi)應(yīng)力a與應(yīng)變￡的比值，稱為彈性模量，用符號E表示。單位為MPa，即E=б／ε=tana(8—1)例如Q235鋼E=0．21×10‘MPa，25MnSi鋼(a)拉伸前(b)拉伸后圖8—1鋼的拉伸試件示意圖E=0．2×10‘MPa。彈性模量是衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo)，E愈大，使其產(chǎn)生一定量彈性變形的應(yīng)力值也愈大。(a)低碳鋼(b)高碳鋼圖8—2拉伸時(shí)d—e曲線2．屈服階段在AB范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變不再成正比關(guān)系，鋼材在靜荷載作用下發(fā)生了彈性變形和塑性變形。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到曰上點(diǎn)時(shí)，即使應(yīng)力不再增加，塑性變形仍明顯增長，鋼材出現(xiàn)了‘‘屈服’，現(xiàn)象圖中曰_F點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)力值一。被規(guī)定為屈服點(diǎn)(或稱屈服強(qiáng)度)。鋼材受力達(dá)到屈服點(diǎn)以后，變形即迅速發(fā)展，盡管尚未破壞，但已不能滿足使用要求。故設(shè)計(jì)中一般以屈服點(diǎn)作為強(qiáng)度取值的依據(jù)。3．強(qiáng)化階段在BC階段，鋼材又恢復(fù)了抵抗變形的能力，故稱強(qiáng)化階段。其中C點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)力值稱為極限強(qiáng)度，又叫抗拉強(qiáng)度，用a。表示。4．頸縮階段過C點(diǎn)后，鋼材抵抗變形的能力明顯降低，在受拉試件的某處，迅速發(fā)生較大的塑性變形出現(xiàn)“頸縮”現(xiàn)象(圖8一lb)，直至D點(diǎn)斷裂。根據(jù)拉伸圖可以求出材料的強(qiáng)度與塑性指標(biāo)。屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度是衡量鋼材強(qiáng)度的兩個(gè)重要指標(biāo)，也是設(shè)計(jì)中的重要依據(jù)。在工程中，希望鋼材不僅具有高的a。，并且應(yīng)具有一定的“屈強(qiáng)比”(即屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值。屆強(qiáng)比是墾映鋼材利用率和安全可靠程度的一個(gè)指標(biāo)。在同樣抗拉強(qiáng)度下，屈強(qiáng)比小，說明鋼材利用的應(yīng)力值小(即a。小)，鋼材在偶然超載時(shí)不會破壞，但屈強(qiáng)比過小，鋼材的利用率低，是不經(jīng)濟(jì)的。適宜的屈強(qiáng)比應(yīng)該是在保證安全可靠的前提下，盡量提高鋼材的利用率。合理的屈強(qiáng)比一般應(yīng)在0．60～O．75范圍內(nèi)，如Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼屈強(qiáng)比一般為0．58～0．63，低合金鋼為0．65～0．75，合金結(jié)構(gòu)鋼為0．85左右。中碳鋼與高碳鋼(硬鋼)的拉伸曲線形狀與低碳鋼不同，屈服現(xiàn)象不明顯，因此這類鋼材的屈服強(qiáng)度常用規(guī)定殘余伸長應(yīng)力一。，表示(圖8—2b)。鋼材的塑性指標(biāo)有兩個(gè)，都是表示外力作用下產(chǎn)生塑性變形的能力。一是伸長率(即標(biāo)距的伸長與原始標(biāo)距的百分比)，二是斷面收縮率(即試件位斷后，頸縮處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比)。伸長率用δ表示，斷面收縮率用Φ表示，即δ=(L1一L0)／L?！?00％(8—2)Φ=(A。一4。)／A。×100％(8—3)式中，L?！嚰?biāo)距原始長度，ITlm；L0——試件拉斷后標(biāo)距長度，mm；A——試件原始截面積，mm2；A?！嚰瓟鄷r(shí)斷口截面積，mm2。塑性指標(biāo)中，伸長率艿的大小與試件尺寸有關(guān)，常用的試件計(jì)算長度規(guī)定為其直徑的5倍或10倍，伸長率分別用δ。表示。通常以伸長率δ的大小來區(qū)別塑性的好壞。占越大表示塑性越好。δ>2～5％的稱為塑性材料，如銅、鐵等；δ<2～5％的稱為脆性材料，如鑄鐵等。低碳鋼的塑性指標(biāo)平均值約為δ=15～30％，Φ=60％。對于一般非承重結(jié)構(gòu)或由構(gòu)造決定的構(gòu)件，只要保證鋼材的抗拉強(qiáng)度和伸長率即能滿足要求；對于承重結(jié)構(gòu)則必須具有抗拉強(qiáng)度、伸長率、屈服強(qiáng)度三項(xiàng)指標(biāo)合格的保證。二、冷彎性能冷彎是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。冷彎是通過檢驗(yàn)試件經(jīng)規(guī)定的彎曲程度后彎曲處拱面及兩側(cè)面有無裂紋、起層、鱗落和斷裂等情況進(jìn)行評定的，一般用彎曲角度a以及彎心直徑d與鋼材的厚度或直徑a的比值來表示。如圖8—3所示，彎曲角度越大，d與a的比值越小，表明冷彎性能好。冷彎也是檢驗(yàn)鋼植塑：陛的=獨(dú)左法，并與伸長率存在有機(jī)的聯(lián)系，伸長率大的鋼材，其冷彎性能必然好，但冷彎檢驗(yàn)對鋼材塑性的評定比拉伸試驗(yàn)更嚴(yán)格、更敏感。冷彎有助于暴露鋼材的某些缺陷，如氣孔、雜質(zhì)和裂紋等，在焊接時(shí)，局部脆性及接頭缺陷都可通過冷彎而發(fā)現(xiàn)，所以也可以用冷彎的方法來檢驗(yàn)鋼的焊接質(zhì)量。對于重要結(jié)構(gòu)和彎曲成型的鋼材，冷彎必須合格。三、沖擊韌性沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載而不破壞的能力。規(guī)范規(guī)定是以刻槽的標(biāo)準(zhǔn)試件，在沖擊試驗(yàn)的擺錘沖擊下，以破壞后缺口處單位面積上所消耗的功來表示，符號為a。，單位為J／em2，如圖8—4所示。a。越大，沖斷試件消耗的能量或者說鋼材斷裂前吸收的能量越多，說明鋼材的韌性越好。鋼材的沖擊韌性與鋼材的化學(xué)成分、冶煉與加工有關(guān)。一般來說，鋼中的P、S含量越高，夾雜物以及焊接中形成的微裂紋等都會降低沖擊韌性。此外，鋼材的沖擊韌性還受溫度和時(shí)間的影響。常溫下，隨溫度的降低，沖擊韌性降低的很少，此時(shí)破壞的試件斷口呈韌性斷裂狀；當(dāng)溫度降至某一溫度范圍時(shí)，a。突然發(fā)生明顯下降，鋼材開始呈脆性斷裂，這種性質(zhì)稱為冷脆性，發(fā)生冷脆性時(shí)的溫度(范圍)稱為脆性臨界溫度(范圍)。低于這一溫度時(shí)，降低趨勢又緩和，但此時(shí)a。值很小。在北方嚴(yán)寒地區(qū)選用鋼材時(shí)，必須對鋼材的冷脆性進(jìn)行評定，此時(shí)選用的鋼材的脆性臨界溫度應(yīng)比環(huán)境最低溫度低些。由于脆性I臨界溫度的測定工作復(fù)雜，規(guī)范中通常是根據(jù)氣溫條件規(guī)定一20。C或一40。c的負(fù)溫沖擊值指標(biāo)。四、可焊性焊接是使鋼材組成結(jié)構(gòu)的主要形式。焊接的質(zhì)量取決于焊接工藝、焊接材料及鋼的可焊性能?？珊感允侵冈谝欢ǖ暮附庸に嚄l件下，在焊縫及附近過熱區(qū)是否產(chǎn)生裂縫及硬脆傾向，焊接后的力學(xué)性能，特別是強(qiáng)度是否與原鋼材相近的性能。鋼的可焊性主要受化學(xué)成分及其含量的影響，當(dāng)含碳量超過0．3％、硫和雜質(zhì)含量高以及合金元素含量較高時(shí)，鋼材的可焊性能降低。一般焊接結(jié)構(gòu)用鋼應(yīng)選用含碳量較低的氧氣轉(zhuǎn)爐或平爐的鎮(zhèn)靜鋼，對于高碳鋼及合金鋼，為了改善焊接后的硬脆性，焊接時(shí)一般要采用焊前預(yù)熱及焊后熱處理等措施。總結(jié)作業(yè)：P1302、3本節(jié)主要內(nèi)容：鋼材冷加工，時(shí)效對鋼材的影響；常用建筑鋼材的標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用。第三節(jié)鋼材的冷加工、時(shí)效及應(yīng)用鋼材在常溫下進(jìn)行的加工稱為冷加工。建筑鋼材常見的冷加工方式有冷拉、冷拔、冷軋、冷彎。鋼材在常溫下超過彈性范圍后，產(chǎn)生塑性變形，強(qiáng)度和硬度提高，塑性和韌性下降的現(xiàn)象稱為冷加工強(qiáng)化。如圖8—5所示，鋼材的應(yīng)力應(yīng)變曲線為OBKCD，若鋼材被拉伸至K點(diǎn)時(shí)，放松拉力，則鋼材將恢復(fù)至0’點(diǎn)，此時(shí)重新受拉后，其應(yīng)力應(yīng)變曲線將為0’KCD，新的屈服點(diǎn)將比原屈服點(diǎn)提高，但伸長率降低。在一定范圍內(nèi)，冷加工變形程度越大，屈服強(qiáng)度提高越多，塑性和韌性降低越多。圖8—5鋼筋冷拉曲線因時(shí)效導(dǎo)致鋼材性能改變的程度稱為時(shí)效敏感性。時(shí)效敏感性大的鋼材，經(jīng)時(shí)效后，其韌性、塑性改變較大。因此，承受振動、沖擊荷載作用的重要結(jié)構(gòu)(如吊車梁、橋梁等)，應(yīng)選用時(shí)效敏感性小的鋼材。建筑用鋼筋，常利用冷加工、時(shí)效作用來提高其強(qiáng)度，增加鋼材的品種規(guī)格，節(jié)約鋼材。第四節(jié)建筑鋼材的標(biāo)準(zhǔn)與選用。建筑鋼材可分為鋼結(jié)構(gòu)用型鋼和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋兩大類。各種型鋼和鋼筋的性能主要取決于所用鋼種及加工方式。本節(jié)將分別說明建筑工程中常用的鋼種及常用型材的性能和選用原則。一、建筑鋼材的主要鋼種目前國內(nèi)建筑工程所用鋼材主要是碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。I．碳素結(jié)構(gòu)鋼《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB／T700—1988)規(guī)定，牌號由代表屈服點(diǎn)的字母、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級符號、脫氧方法等四部分按順序組成。其中，以“Q”代表屈服點(diǎn)；屈服點(diǎn)數(shù)值共分195、215、235、255和275MPa五種；質(zhì)量等級以硫、磷等雜質(zhì)含量由多到少、分別由A、B、c、D符號表示；脫氧方法以F表示沸騰鋼jb表示半鎮(zhèn)靜鋼、z和TZ表示鎮(zhèn)靜鋼和特種鎮(zhèn)靜鋼；Z和TZ在鋼的牌號中予以省略。例如：Q235一AF表示屈服點(diǎn)為235MPa的A級沸騰鋼。各牌號鋼的化學(xué)成分應(yīng)符合表8—1的規(guī)定。各牌號鋼的力學(xué)性能、工藝性能應(yīng)符合表8—2和表8—3規(guī)定。碳素結(jié)構(gòu)鋼分為五個(gè)牌號、每個(gè)牌號又分為不同的質(zhì)量等級。一般來講，牌號數(shù)值越大，含碳量越高，其強(qiáng)度、硬度也就越高，但塑性、韌性降低，建筑中主要應(yīng)用的是碳素鋼Q235，即用Q235軋成的各種型材、鋼板、管材和鋼筋。2．低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB／T1591—1994)規(guī)定，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼共有五個(gè)牌號。所加元素主要有錳、硅、鋇、鈦、鈮、鉻、鎳及稀土元素。其牌號的表示方法由屈服點(diǎn)字母Q、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(分A、B、c、D、E五級)三個(gè)部分組成。低合金鋼與碳素鋼相比，不但具有較高的強(qiáng)度，而且具有良好的。塑性、沖擊韌性、可焊性及耐低溫、耐腐蝕性等，因此它是綜合性能較為理想的建筑鋼材，尤其是對于大跨度、大柱網(wǎng)、承受動低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能。二、常用建筑鋼材1．熱軋鋼筋熱軋鋼筋主要有用Q235軋制的光圓鋼筋和用合金鋼軋制的帶肋鋼筋兩類。(1)熱軋鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)與性能《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼材》(GB13013--1991)規(guī)定，熱軋直條圓鋼筋為I級，牌號為HPB235(見表8—6)，《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB1499--1998)規(guī)定，熱軋帶肋鋼筋牌號由HRB和鋼材的屈服點(diǎn)最小值表示，牌號分別為HRB335、HRB400、HRB500。其中H表示熱軋，R表示帶肋，B表示鋼筋，后面的數(shù)字表示屈服點(diǎn)最小值(見表8—7)。(2)應(yīng)用普通漉凝土非預(yù)應(yīng)力鋼筋可根據(jù)使用條件選用I級鋼筋或HRB335、HRB400鋼筋；預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)優(yōu)先選用HRB400鋼筋，也可以選用HRB335鋼筋。熱軋鋼筋除工級是光圓鋼筋外，其余為月牙肋，其粗糙表面可提高混凝土與鋼筋之間的握裹力。2．冷拉熱軋鋼筋將熱軋鋼筋在常溫下拉伸至超過屈服點(diǎn)的某一應(yīng)力，然后卸荷，即制成了冷拉鋼筋。冷拉可使屈服點(diǎn)提高17％～27％，材料變脆、屈服階段變短，伸長率降低，冷拉時(shí)效后強(qiáng)度略有提高。冷拉既可以節(jié)約鋼材，又可以制成預(yù)應(yīng)力鋼筋，增加了品種規(guī)格，設(shè)備簡單，易于操作，是鋼筋冷加工的常用方法之一。冷拉鋼筋技術(shù)性質(zhì)應(yīng)符合表8—8的規(guī)定。3．冷軋帶肋鋼筋冷軋帶肋鋼筋是用低碳鋼熱軋圓盤條經(jīng)冷軋后，在其表面帶有沿長度方向均勻分布的二面或三面橫肋的鋼筋?！独滠垘Ю咪摻睢?GB13788--2000)~,定，冷軋帶肋鋼筋代號用CRB表示，并按抗拉強(qiáng)度等級劃分為五個(gè)牌號：CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRBll70。CRB550鋼筋的公稱直徑范圍為4～12mm，CRB650及以上牌號鋼筋的公稱直徑為4、5、6mm。鋼筋的力學(xué)性能、工藝性能應(yīng)符合表8—9和表8—10的規(guī)定。冷軋帶肋鋼筋克服了冷拉、冷拔鋼筋握裹力低的缺點(diǎn)，同時(shí)具有和冷拉、冷拔相近的強(qiáng)度。CRB550為普通鋼筋混凝土用鋼筋，其他牌號為預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼筋。4．熱處理鋼筋熱處理鋼筋是將熱軋的帶肋鋼筋(中碳低合金鋼)經(jīng)淬火和高溫回火調(diào)質(zhì)處理而成的。其特點(diǎn)是塑性降低不大，但強(qiáng)度提高很多，綜合性能比較理想。特別適用于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的配筋，但對其應(yīng)力腐蝕及缺陷敏感性強(qiáng)。使用時(shí)應(yīng)防止銹蝕及刻痕等。熱處理鋼筋的力學(xué)性能應(yīng)符合表8—11的規(guī)定。5．冷拔低碳鋼絲冷拔低碳鋼絲是將直徑6．5～8mm的Q235(或Q215)圓盤條通過截面小于鋼筋截面的鎢合金拔絲?？锥瞥?。冷拔鋼絲不僅受拉，同時(shí)還受到擠壓作用，如圖8—6所示。經(jīng)受一次或多次的拔制而得的鋼絲，其屈服強(qiáng)度可提高40％～60％，而塑性顯著降低。冷拔低碳鋼絲按強(qiáng)度分為甲級和乙級。甲級鋼絲普遍用于中小型預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中作預(yù)應(yīng)力鋼筋；乙級鋼絲主要用作焊接骨架、焊接網(wǎng)、箍筋和構(gòu)造鋼筋。冷拔低碳鋼絲的力學(xué)性能應(yīng)符合表8—12的規(guī)定。6．預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲及鋼絞線它們是用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)冷加工、再回火、冷軋或絞捻等加工而成的專用產(chǎn)品，也稱為優(yōu)質(zhì)碳素鋼絲及鋼絞線。圖8—6冷拔示意圖《預(yù)應(yīng)力混凝土鋼絲》(GB／T5223--1995)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲分為矯直回火鋼絲、矯直回火刻痕鋼絲和冷拉鋼絲三種。鋼絲直徑有3、4、5、6、7、8、9mm七種規(guī)格，抗拉強(qiáng)度可達(dá)1500MPa以上，屈服強(qiáng)度可達(dá)11190MPa。2．預(yù)應(yīng)力冷拔低碳鋼絲經(jīng)機(jī)械調(diào)直后，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)降低50MPa。鋼絞線是由七根鋼絲經(jīng)絞捻熱處理制成的，《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》(GB／T5224--1985)規(guī)定，鋼絞線直徑為9～15mm，破壞荷載達(dá)220kN，屈服荷載可達(dá)185kN。鋼絲和鋼絞線均具有強(qiáng)度高、塑性好，使用時(shí)不需要接頭等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于需要曲線配筋的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、大跨度或重荷載的屋架等。7．型鋼(1)熱軋型鋼常用的熱軋型鋼有角鋼(等邊和不等邊)、工字鋼、槽鋼、T型鋼、H型鋼、z型鋼等。熱軋型鋼的標(biāo)記方式為在一組符號中需標(biāo)出型鋼名稱、橫斷面主要尺寸、型鋼標(biāo)準(zhǔn)號及鋼號與鋼種標(biāo)準(zhǔn)。例如，用碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235一A軋制的，尺寸為160mm×160mm×16mm的等邊角鋼，應(yīng)標(biāo)示為熱軋等邊角鋼塹％去冀蘭某與舌導(dǎo)}舄孥駑磊字塑鋼結(jié)構(gòu)用的鋼種和鋼號，主要根據(jù)結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的重要性、荷載性質(zhì)、連接方法、工作條件等因素予以選擇。對于承受動荷載的結(jié)構(gòu)、焊接的結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵構(gòu)件，應(yīng)選用質(zhì)量較好的鋼材。我國建筑用熱軋型鋼主要采用碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235一A，強(qiáng)度適中，塑性和可焊性較好，而且冶煉容易，成本低廉，適合建筑工程使用。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中推薦使用的低合金鋼，主要有兩種：Q345硬Q390。可用于大跨度、承受動荷載的鋼結(jié)構(gòu)。0冷彎薄壁型鋼(3)鋼板和壓型鋼板用光面軋輥軋制而成的扁平鋼材，以平板狀態(tài)供貨的稱鋼板，以卷狀供貨稱鋼帶。按軋制溫度不同，又可分為熱軋和冷軋兩種。建筑用鋼板及鋼帶的鋼種主要是碳素結(jié)構(gòu)鋼，一些重型結(jié)構(gòu)、大跨度橋梁、高壓容器等也采用低合金鋼鋼板。按厚度來分，熱軋鋼板分為厚板(厚度大于4mm)和薄板(厚度為0．35～4mm)兩種；冷軋鋼板只有薄板(厚度為0．2～4mm)一種。厚板可用于焊接結(jié)構(gòu)；薄板可用作屋面或墻面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)，或作為涂層鋼板的原料，如制作壓型鋼板等；鋼板可用來彎曲型鋼。薄鋼板經(jīng)冷壓或冷軋成波形、雙曲形、v形等形狀，稱為壓型鋼板。制作壓型鋼板的板材采用有機(jī)涂層薄鋼板(或稱彩色鋼板)、鍍鋅薄鋼板、防腐薄鋼板或其他薄鋼板。壓型鋼板具有單位質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、抗震性能好、施工快、外形美觀等特點(diǎn)。主要用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)、樓板、屋面等。(4)鋼管鋼管按制造方法分無縫鋼管和焊接鋼管。無縫鋼管主要作輸送水、蒸汽和煤氣的管道和建筑構(gòu)件、機(jī)械零件及高壓管道等。焊接鋼管用于輸送水、煤氣及采暖系統(tǒng)的管道，也可用作建筑構(gòu)件，如扶手、欄桿、施工腳手架等。按表面處理情況分鍍鋅和不鍍鋅兩種。按管壁厚度可分為普通鋼管和加厚鋼管?？偨Y(jié)作業(yè)：P1305、6本節(jié)重點(diǎn)：鋼筋驗(yàn)收及取樣方法，鋼筋的拉力試驗(yàn)，測定鋼筋的屈服點(diǎn)的強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度。鋼筋冷彎試驗(yàn)方法及結(jié)果評定。第五節(jié)鋼筋試驗(yàn)一、鋼筋的驗(yàn)收及取樣方法1．鋼筋應(yīng)有出廠質(zhì)量證明書或試驗(yàn)報(bào)告單，每捆(盤)鋼筋均應(yīng)有標(biāo)牌，進(jìn)場鋼筋應(yīng)按爐罐(批)號及直徑(。)分批驗(yàn)收，驗(yàn)收內(nèi)容包括查對標(biāo)牌、外觀檢查，并按有關(guān)規(guī)定抽取試樣作機(jī)械性能試驗(yàn)，包括拉力試驗(yàn)和冷彎試驗(yàn)兩個(gè)項(xiàng)目，如兩個(gè)項(xiàng)目中有一個(gè)項(xiàng)目不合格，該批鋼筋即為不合格。2．同一截面尺寸和同一爐罐號組成的鋼筋分批驗(yàn)收時(shí)，每批質(zhì)量不大于60t，如爐罐號不同時(shí)，應(yīng)按《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用熱軋鋼筋》的規(guī)定驗(yàn)收。3．鋼筋在使用中如有脆斷、焊接性能不良或機(jī)械性能顯著不正常時(shí)，應(yīng)進(jìn)行化學(xué)成分分析。4．取樣方法和結(jié)果評定規(guī)定，自每批鋼筋中任意抽取兩根，于每根距端部50cm處各取一套試樣(兩根試件)，在每套試樣中取一根作拉力試驗(yàn)，另一根作冷彎試驗(yàn)。在拉力試驗(yàn)的兩根試件中，如其中一根試件的屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和伸長率三個(gè)指標(biāo)中，有一個(gè)指標(biāo)達(dá)不到鋼筋標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的數(shù)值，應(yīng)取雙倍(4根)鋼筋，重作試驗(yàn)。如仍有一根試件的指標(biāo)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，則不論這個(gè)指標(biāo)在第一次試驗(yàn)中是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，拉力試驗(yàn)也作為不合格。在冷彎試驗(yàn)中，如有一根試件不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)同樣抽取雙倍鋼筋，重作試驗(yàn)。如仍有一根試件不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，冷彎試驗(yàn)項(xiàng)目即為不合格。5．試驗(yàn)應(yīng)在(20±10)。C的溫度下進(jìn)行，如試驗(yàn)溫度超出這一范圍，應(yīng)于試驗(yàn)記錄和報(bào)告中注明。7．85——鋼筋密度，g／cm。。(6)車削試件的橫截面積A。用下法求得：①用千分尺沿標(biāo)距長度在中部及兩端各測得直徑一次，每處于兩個(gè)相互垂直的方向各測一次。取其算術(shù)平均值作為該處直徑，取所測三個(gè)直徑中的最小值作為計(jì)算截面積的直徑。②橫截面積A。計(jì)算結(jié)果的化整：當(dāng)橫截面積<100mln2時(shí)，化整到小數(shù)后一位；≥100mm2時(shí)，化整到個(gè)位數(shù)。4．屈服強(qiáng)度O"s與抗拉強(qiáng)度O"b的測定、、(1)調(diào)整試驗(yàn)機(jī)測力度盤的指針，使之對零點(diǎn)，并撥動副指針，使之與主指針重疊。(2)將試件固定在試驗(yàn)機(jī)夾頭內(nèi)，開動試驗(yàn)機(jī)，進(jìn)行拉伸，拉伸速度為：屈服前，應(yīng)力增加速度為每秒10MP。。屈服后，試驗(yàn)機(jī)活動夾頭在荷載下的移動速度為不大于每分鐘0．5L(L=￡o+2h1)。(3)拉伸中，測力度盤的指針停止轉(zhuǎn)動時(shí)的恒定荷載或第一次回轉(zhuǎn)時(shí)的最小荷載，即為所求的屈服點(diǎn)荷載F。。按下式計(jì)算出試件的屈服強(qiáng)度：d。=F。／A。(8—5)式中，бs——為屈服強(qiáng)度，MPa；Fs—為屈服點(diǎn)荷載，N；A。——為試件的原橫截面面積，mrn2。(4)向試件繼續(xù)施荷直到拉斷。由測力度盤讀出最大荷載Fb按下式計(jì)算試件的抗拉強(qiáng)度：бb／A。(8—6)式中，бb—抗拉強(qiáng)度，MPa；Fb最大荷載，N；A。——試件的原橫截面面積，mITl2。(5)試驗(yàn)記錄(見表8—14)。(6)結(jié)果鑒定：將通過測試、計(jì)算所得的a。、吼，對照國家規(guī)范所要求的各牌號鋼筋的力學(xué)性能要求，бs是否滿足。如不滿足，則取雙倍試樣重測，如再有不滿足，則為不合格。5．伸長率測定(1)將已拉斷試件的兩段，在斷裂處對齊，盡量使其軸線位于一條直線上，如拉斷處由于各種原因形成縫隙，則此縫隙應(yīng)計(jì)人試件拉斷后的標(biāo)距部分長度內(nèi)。(2)如果拉斷處到鄰近標(biāo)距端點(diǎn)的距離大于lo／3時(shí)，可用卡尺直接量出已被拉長的標(biāo)距長度z。。(3)如果拉斷處到鄰近標(biāo)距端點(diǎn)的距離小于或等于lo／3時(shí)，可按下述移位法確定zt；在長段上，從拉斷O點(diǎn)取基本等于短段格數(shù)，得曰點(diǎn)。接著取等于長段所余格數(shù)(偶數(shù)見試圖8—9a)之半，得C點(diǎn)?；蛘呷∷喔駭?shù)(奇數(shù)見試圖8—9b)減1與加1之半，得到C與C，點(diǎn)，移位后z-分男0為AO+OB+2BC或AO+DB+BC+BCl。如果用直接測量所求出的伸長率能達(dá)到技術(shù)條件的規(guī)定值，則可不采用移位法?！綽)圖8—9用移位法計(jì)算標(biāo)距(4)伸長率按下式計(jì)算：δ10（或δ5）=(L1-L0)/L0式中，δ10δ5——表示z。=lOa和z。=a時(shí)的伸長率，精確到0．1％；Z?！瓨?biāo)距長度lOa(5a)，mm；z?！嚰瓟嗪?，用直接量或移位法確定的標(biāo)距部分長度，mm。(5)如果試件在標(biāo)距端點(diǎn)上或標(biāo)距外斷裂，則試驗(yàn)結(jié)果無效，應(yīng)重做試驗(yàn)。(6)試驗(yàn)記錄(見表8—14)。(7)結(jié)果鑒定：將測試計(jì)算所得到的結(jié)果艿。。和艿，，對照國家規(guī)范對鋼筋性能的技術(shù)要求，如達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求則合格，如未達(dá)到，可取雙倍試樣重做，如仍有未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)者，則鋼筋的伸長率不合格。三、冷彎試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康臋z驗(yàn)鋼筋承受彎曲程度的變形性能，從而確定其可加工性能，并顯示其缺陷。2．主要儀器設(shè)備配備下列彎曲裝置之一的壓力機(jī)或試驗(yàn)機(jī)：(1)支輥式彎曲裝置，本試驗(yàn)以此為例；(2)V形模具式彎曲裝置；(3)虎鉗式彎曲裝置；(4)翻板式彎曲裝置。3．試驗(yàn)方法及步驟(1)試件不經(jīng)車削，長度為L=0．57c(d+n)+140mm，d為試件的彎曲壓頭或彎心直徑／mm，a為鋼筋的直徑／mm；(2)彎心直徑和彎曲角度，按表7—6選用；(3)按圖8一lOa調(diào)整兩支輥間距離，使之等于l：(d+3a)±0．5a；(4)按圖8—10a裝置試件后，平穩(wěn)地施加荷載，鋼筋須繞著彎心，彎曲到要求的彎曲角(圖8一lOb)。圖8—10支輥式彎曲裝置4．試驗(yàn)結(jié)果鑒定試驗(yàn)記錄(見表8一14)。試件彎曲后，檢查彎曲處的外面及側(cè)面，如無裂縫、裂斷或起層現(xiàn)象，即認(rèn)為冷彎試驗(yàn)合格。總結(jié):本章是比較重要的一章，鋼材的化學(xué)成分對鋼材的影響，鋼筋的技術(shù)性能，鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)與選用等都是本章的重點(diǎn)。作業(yè)：P1307本章的重點(diǎn)：介紹常用的防水材料包括瀝青防水材料；高聚物改性瀝青防水材料；合成高分子防水材料的技術(shù)性質(zhì)，防水卷材的分類應(yīng)用，防水涂料的種類及應(yīng)用。第九章防水材料防水材料是指能防止雨水、雪水、地下水等對建筑物和各種構(gòu)筑物的滲透、滲漏和侵蝕的材料。本章主要介紹柔性防水材料，按主要成分可分為瀝青防水材料、高聚物改性瀝青防水材料及合成高分子防水材料三大類。本節(jié)主要內(nèi)容：瀝青的分類，石油瀝青的組分、技術(shù)性質(zhì)是本節(jié)的重點(diǎn)，簡單介紹煤瀝青和改性瀝青的種類和應(yīng)用。第一節(jié)瀝青瀝青是一種有機(jī)膠凝材料，具有防潮、防水、防腐的性能，廣泛用作交通、水利及工業(yè)與民用建筑工程中的防潮、防腐、防水材料，常溫下呈黑色至褐色的固體、半固體或粘稠液體。瀝青材料可分為地瀝青和焦油瀝青兩大類。地瀝青包括天然瀝青和石油瀝青；焦油瀝青包括煤瀝青、木瀝青、泥炭瀝青、頁巖瀝青。工程中使用最多的是煤瀝青和石油瀝青，石油瀝青的防水性能好于煤瀝青，但煤瀝青的防腐、粘結(jié)性能較好。一、石油瀝青石油瀝青是石油經(jīng)蒸餾提煉出各種輕質(zhì)油品(汽油、煤油等)及潤滑油以后的殘留物，經(jīng)再加工得到的褐色或黑褐色的粘稠狀液體或固體狀物質(zhì)，略有松香味，能溶于多種有機(jī)溶劑，如三氯甲烷、四氯化碳等。1．石油瀝青的分類按原油的成分分為石蠟基瀝青、瀝青基瀝青和混合基瀝青。按石油加工方法不同分為殘留瀝青、蒸餾瀝青、氧化瀝青、裂解瀝青和調(diào)和瀝青。按用途劃分為道路石油瀝青、建筑石油瀝青和普通石油瀝青。2．石油瀝青的組分石油瀝青的成分非常復(fù)雜，在研究瀝青的組成時(shí)，將化學(xué)成分相近和物理性質(zhì)相似而具有特征的部分劃分若干組，即組分。各組分的含量多少會直接影響瀝青的性質(zhì)。一般分為油分、樹脂、地瀝青質(zhì)三大組分，此外，還有一定的石蠟固體。各組分的主要特征及作用見表9—1。油分和樹脂可以互溶，樹脂可以浸潤地瀝青質(zhì)。以地瀝青質(zhì)為核心，周圍吸附部分樹脂和油分，構(gòu)成膠團(tuán)，無數(shù)膠團(tuán)均勻的分布在油分中，形成膠體結(jié)構(gòu)。石油瀝青的狀態(tài)隨溫度不同也會改變。溫度升高，固體瀝青中的易熔成分逐漸變?yōu)橐后w，使瀝青流動性提高；當(dāng)溫度降低時(shí)，它又恢復(fù)為原來的狀態(tài)。石油瀝青中各組分不穩(wěn)定，會因環(huán)境中的陽光、空氣、水等因素作用而變化，油分、樹脂減少，地瀝青質(zhì)增多，這一過程稱為“老化”。這時(shí)，瀝青層的塑性降低，脆性增加，變硬，出現(xiàn)脆裂，失去防水、防腐蝕效果。3．石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)(1)粘滯性粘滯性是指瀝青材料在外力作用下抵抗發(fā)生粘性變形的能力。半固體和固體瀝青的粘性用針入度表示；液體瀝青的粘性用粘滯度表示。粘滯度和針入度是劃分瀝青牌號的主要指標(biāo)。粘滯度是液體瀝青在一定溫度下經(jīng)規(guī)定直徑的孔，漏下50mI所需的秒數(shù)。其測定示意圖如圖9—1。粘滯度常以符號c?表示。其中d是孔徑(mm)，t為實(shí)驗(yàn)時(shí)瀝青的溫度(。C)，粘滯度大時(shí)，表示瀝青的粘性大。針人度是指在溫度為25。C的條件下，以100g的標(biāo)準(zhǔn)針，經(jīng)5s沉入瀝青中的深度，0．1mm為1度。其測定示意圖如圖9—2所示。針入度大，流動性大，粘性小。針入度大致在5～200度之間。(2)塑性塑性是指瀝青在外力作用下變形的能力。用延伸度表示，簡稱延度。塑性表示瀝青開裂后的自愈能力及受機(jī)械力作用后的變形而不破壞的能力。圖9—1標(biāo)準(zhǔn)粘度測定示意圖圖9—2針人度測定示意圖延度的測定方法是將標(biāo)準(zhǔn)延度“8”字試件(圖9—3)，在一定溫度(25。c)和一定拉伸速度(50mm／min)下，將試件拉斷時(shí)延伸的長度，用cm表示，稱為延度。延度越大，塑性越好。(3)溫度穩(wěn)定性溫度穩(wěn)定性是指瀝青在高溫下，粘滯性隨溫度而變化的快慢程度。變化程度越大，瀝青的溫度穩(wěn)定性越差。溫度穩(wěn)定性用軟化點(diǎn)來表示，即瀝青材料由固態(tài)變?yōu)榫哂幸欢鲃有缘母囿w時(shí)的溫度。軟化點(diǎn)通常用“環(huán)球法”測定，如圖9—4所示。就是將熬制脫水后的瀝青試樣，裝入規(guī)定尺寸的銅環(huán)中，上置規(guī)定尺寸的鋼球，放在水或甘油中，以5。C／rain的升溫速度，加熱至瀝青軟化，下垂達(dá)25．4mm時(shí)的溫度即為軟化點(diǎn)。瀝青的軟化點(diǎn)大致在50～100。c之間。軟化點(diǎn)高，瀝青的耐熱性好，但軟化點(diǎn)過高，又不易加工和施工；軟化點(diǎn)低的瀝青，夏季高溫時(shí)易產(chǎn)生流淌而變形。圖9—3“8”字延度試件示意圖圖9—4軟化點(diǎn)測定示意圖穩(wěn)定性好的瀝青，瀝青層的耐久性就好，耐用時(shí)間就長，閃點(diǎn)和燃點(diǎn)直接影響瀝青熬制溫度的確定。三、改性瀝青對瀝青進(jìn)行氧化、乳化、催化、或者摻入橡膠、樹脂等物質(zhì)，使得瀝青的性質(zhì)發(fā)生不同程度的改善，得到的產(chǎn)品稱為改性瀝青。1．橡膠改性瀝青摻人橡膠(天然橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠、再生橡膠)的瀝青，具有一定橡膠特性，其氣密性、低溫柔性、耐化學(xué)腐蝕性，耐光、耐氣候性、耐燃燒性均得到改善，可用于制作卷材、片材、密封材料或涂料。2．樹脂改性瀝青用樹脂改性