2016年造價工程師考試《土建工程》章節(jié)知識點(diǎn)：第三章工程材料

　　第三章 工程材料

　　第一節(jié) 基本材料

　　一、鋼筋

　　(一)鋼筋分類

　　(包括碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，常用的有熱軋鋼筋、冷加工鋼筋、熱處理鋼筋及鋼絲、鋼絞線)

　　1、熱軋鋼筋

　　熱軋光圓鋼筋有HPB235、HPB300;熱軋帶肋鋼筋有HRB335、HRBF335、HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500

　　隨鋼筋級別的提高，其屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度逐漸增加，而塑性逐漸降低

　　非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土用HPB235、HRB335、HRB400;預(yù)應(yīng)力鋼筋用HRB500、HRB400、HRB335

　　2、冷加工鋼筋

　　(1)冷拉熱軋鋼筋冷拉(可使屈服點(diǎn)提高，材料變脆、屈服階段縮短，塑性、韌性降低) 冷拉時效：卸荷后不立即重新拉伸，而是保持一定時間后重新拉伸，鋼筋的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度進(jìn)一步提高，而塑性、韌性繼續(xù)降低的現(xiàn)象

　　(2)冷拉帶肋鋼筋(在中、小型預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中廣泛應(yīng)用)

　　(3)冷拔低碳鋼筋(甲級用于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)建結(jié)構(gòu)中、乙級用于非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件結(jié)構(gòu)中)

　　(4)熱處理鋼筋(主要用作預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕，也可用于預(yù)應(yīng)力混凝土板、吊車梁等構(gòu)件)

　　(5)碳素鋼絲、刻痕鋼絲和鋼絞線

　　鋼絞線強(qiáng)度高、柔性好，特別適用于曲線配筋的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、大跨度或重荷載的屋架等

　　鋼絲和鋼絞線主要用于大跨度、大負(fù)荷的橋梁、電桿、枕軌、屋架、大跨度吊車梁等

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　　(二)鋼筋的性能

　　1、抗拉性能

　　(1)屈服點(diǎn)(記做σ s設(shè)計時一般以σs作為強(qiáng)度取值的依據(jù))

　　(2)抗拉強(qiáng)度(屈強(qiáng)比σ s/σb能反映剛才的利用率和結(jié)構(gòu)安全可靠程度;屈強(qiáng)比越小，剛才受力超過屈服點(diǎn)工作時可靠性越大，結(jié)構(gòu)安全性越大，屈強(qiáng)比太小，則鋼筋不能有效利用)

　　(3)伸長率(伸長率表征了鋼材的蘇醒變形能力，通常以δ 5和δ 10分別表示L 0=5d 0和L0=10d 0(d 0為試件直徑)時的伸長率，對同一種鋼材，δ 應(yīng)大于δ10)

　　2、冷彎性能

　　實(shí)驗(yàn)：通過試件被彎曲角度(90°、180°)及彎心直徑d對試件厚度(或直徑)a的比值(d/a)區(qū)分的;試件按規(guī)定的彎曲角和彎心直徑進(jìn)行試驗(yàn)，試件彎曲處的外表面無裂痕、裂縫或起層即認(rèn)為冷彎性能合格

　　實(shí)驗(yàn)應(yīng)用：通過試件彎曲處的塑性變形，能揭示鋼材是否存在內(nèi)部組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷，且對鋼材的焊接質(zhì)量也是一種嚴(yán)格的檢驗(yàn)

　　3、沖擊韌性(指鋼材抵抗沖擊載荷的能力)

　　試件在沖擊荷載作用下這段時所吸收的功，稱為沖擊吸收功A

　　kv(J) 影響因素：鋼材的化學(xué)成分、組織狀態(tài)、內(nèi)在缺陷及環(huán)境溫度

　　冷脆性：A kv值隨試驗(yàn)溫度的下降而減小，當(dāng)溫度降低達(dá)到某一范圍時，Akv急劇下降而呈脆性斷裂;發(fā)生冷脆時的溫度稱為脆性臨界溫度，其數(shù)值越低，鋼材低溫沖擊韌性越好

　　4、硬度

　　5、耐疲勞性(指疲勞試驗(yàn)中試件在交變應(yīng)力作用下，于規(guī)定周期基數(shù)內(nèi)不發(fā)生斷裂所能承受的最大應(yīng)力)

　　(三)鋼材的化學(xué)成分及對其性能的影響

　　硫：有害元素，呈非金屬硫化物存于鋼中，具有強(qiáng)烈的偏析作用，降低各種機(jī)械性能，易于產(chǎn)生熱裂紋、降低可焊性

　　磷：有害元素，含量提高，鋼材強(qiáng)度提高，塑性和韌性顯著下降，特別是溫度逾低，對塑性和韌性的影響越大;在鋼中偏析作用強(qiáng)烈，使鋼材冷脆性增大，并顯著降低可焊性

　　二、水泥

　　(一)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥

　　1、定義與代號(不摻混合材料的為Ⅰ型硅酸鹽水泥，代號P·Ⅰ;摻入不超過水泥直來那個5%的石灰石或粒化高爐礦渣混合材料稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號P·Ⅱ;普通硅酸鹽水泥，代號P·O)

　　2、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)

　　(1)細(xì)度

　　影響水泥活性和強(qiáng)度，顆粒越細(xì)，水化速度越快，早期強(qiáng)度越高，但硬化收縮較大，且磨粉時能耗大，成本高;顆粒過粗，不利于水泥活性的發(fā)揮，強(qiáng)度也低

　　(2)凝結(jié)時間

　　初凝時間為水泥加水拌合其，至水泥漿開始失去塑性所需的時間，終凝時間為水泥加水拌和其，至水泥漿完全失去塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時間

　　硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于6.5h(390min) 水泥初凝時間不合要求，該水泥報廢;終凝時間不合要求，視為不合格

　　(3)體積安定性(指水泥在硬化過程中，體積變化是否均勻的性能)

　　水泥安定性不良會導(dǎo)致構(gòu)件(制品)產(chǎn)生膨脹形裂紋或翹曲變形;安定性不合格水泥不得用于工程，應(yīng)廢棄

　　(4)強(qiáng)度

　　實(shí)驗(yàn)：在標(biāo)準(zhǔn)溫度下20(+/-1)℃的水中養(yǎng)護(hù)，測3d和28d的試件抗折和抗壓強(qiáng)度劃分等級強(qiáng)度

　　(5)堿含量：水泥的堿含量將影響構(gòu)件(制品)的質(zhì)量或引起質(zhì)量事故

　　(6)水熱化：水化過程中放出的熱量，對大型基礎(chǔ)、水壩、橋墩等大體積混凝土工程，水化熱積聚在內(nèi)部不易發(fā)散，溫度上升大50℃以上，可能使混凝土產(chǎn)生裂痕

　　3、硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥的應(yīng)用

　　(1)水泥強(qiáng)度等級較高，主要用于重要結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程

　　(2)凝結(jié)硬化較快、抗凍性能好，適用于早期強(qiáng)度要求高、凝結(jié)快，冬期施工及嚴(yán)寒地區(qū)受發(fā)福凍融的工程

　　(3)水泥中含有較多的氫氧化鈣，抗軟水侵蝕和化學(xué)腐蝕性差，所以不宜用于經(jīng)常與流動水接觸及有水壓作用的工程，也不宜于受海水和礦物等作用的工程

　　(4)因水化過程放出大量熱，故不宜用于大體積混凝土構(gòu)筑物

　　(二)摻混合材料的硅酸鹽水泥

　　1、定義與代號

　　礦渣硅酸鹽水泥(P·S)，火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥(P·P)，粉煤灰硅酸鹽水泥(P·F)

　　2、五種水泥的主要特性及適用

　　(三)氯酸鹽水泥(高鋁水泥、礬土水泥，代號CA)

　　強(qiáng)度特點(diǎn)：CA水化速度快，凝結(jié)正常，快硬早強(qiáng)，而CA 2水化速度慢，但后期強(qiáng)度增長較大

　　耐高溫性能：具有一定耐高溫性能，在高溫下仍能保持較高的強(qiáng)度 耐腐蝕性：

　　適用：配置不定型耐火材料，與耐火粗細(xì)集料(如鉻鐵礦)可制成耐高溫的耐熱混凝土，用于工期緊急的工程，如國防、道路和特殊搶修工程等，也可用于抗硫酸鹽腐蝕的工程和動機(jī)施工工程

　　不適用：大體積混凝土工程，與堿溶液解除的工程，不得與未硬化的硅酸鹽水泥混凝土接觸使用，更不得與硅酸鹽水泥或石灰混合使用，不能蒸汽養(yǎng)護(hù)，不宜高溫季節(jié)施工 四、砂石(粒徑4.75mm以上為石，4.75mm以下為砂)

　　(一)砂、石的粗細(xì)程度和顆粒級配通過篩分法確定

　　(二)普通石子

　　1、最大粒徑與顆粒級配

　　最大粒徑：石子的最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，不得大于鋼筋間最小凈距的3/4，對于厚度為100mm或小于100mm的混凝土板，允許采用一部分最大粒徑達(dá)1/2板厚的集料，但數(shù)量不得超過25%

　　2、強(qiáng)度與堅固性

　　(1)強(qiáng)度

　　石子的強(qiáng)度用巖石立方體抗壓強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)表示，在選擇采石場、對粗集料強(qiáng)度有嚴(yán)格要求或?qū)�質(zhì)量有爭議時，宜用巖石立方檢驗(yàn);對經(jīng)常性的生產(chǎn)質(zhì)量控制則用壓碎指標(biāo)檢驗(yàn)(石子強(qiáng)度是通過測定石子抵抗壓碎的能力，間接地推測其相應(yīng)的強(qiáng)度)較為方便

　　(2)堅固性

　　堅固性試驗(yàn)一般采用硫酸鈉溶液浸泡法

　　3、物理性質(zhì)(表觀密度、堆積密度、孔隙率)

　　五、石灰與石膏

　　(一)石灰(生石灰CaO)

　　1、石灰的原料：石灰石由含碳酸鈣(CaCO 3)較多的石灰石經(jīng)過高溫煅燒生成的氣硬性膠凝材料

　　2、石灰膏：石灰加大量水熟化形成石灰漿——沖淡形成石灰乳——經(jīng)沉淀形成石灰膏

　　3、石灰的硬化

　　4、石灰的技術(shù)性質(zhì)和要求 具有良好的可塑性;但不宜單獨(dú)使用，常摻入砂、紙筋等以減少收縮和節(jié)約石灰;貯存石灰，不但要防止受潮，且不宜貯存過久

　　5、石灰在土木工程建筑工程中的應(yīng)用 配置水泥石灰混合砂漿、石灰砂漿，拌制灰土或三合土(強(qiáng)度和耐水性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出石灰或黏土)生產(chǎn)硅酸鹽制品

　　(二)石膏(以硫酸鈣為主要成分的氣硬性膠凝材料)

　　1、石膏的原料及生產(chǎn)

　　α型半水石膏稱為高強(qiáng)石膏，β型半水石膏稱為建筑石膏

　　2、建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)與應(yīng)用

　　(1)色白質(zhì)輕

　　(2)凝結(jié)硬化快

　　(3)微膨脹性：這一性質(zhì)使石膏膠凝材料在使用中不會產(chǎn)生裂紋，因此石膏裝飾品，形狀飽滿密實(shí)，表面光滑細(xì)膩

　　(4)多孔性：石膏制品表面密度小、保溫絕人性能好，吸收熱量、吸音性強(qiáng)、吸水率大，強(qiáng)度較低、抗?jié)B性、抗凍性和耐水性差

　　(5)防火性

　　(6)耐水性、抗凍性差