土哥土木工程材料第四讲

1、八 零 教 育2019年岩土道路专业基础工程地质Its土哥EightyEducation八 零 教 育大纲考点岩土专业结构专业材料的组成化学组成矿物组成及其对材料性质的影响化学组成矿物组成及其对材料性质的影响材料的微观结构及其对材料性质的影响原子结构；离子键；金属键；共价键和力；晶体与无定形体(体)原子结构；离子键；金属键；共价键和力；晶体与无定形体(体)材料的宏观结构及其对材料性质的影响材料的基本性质：密度；表观密度与堆积密度；孔隙与孔隙率材料的基本性质：密度；表观密度与堆积密度；孔隙与孔隙率好教育，八零造！岩土基础 ：土哥2八 零 教 育大纲考点岩土专业结构专业材料的特征亲水性与憎水性；吸

2、水性与吸湿性；耐水性；抗渗性；抗冻性；导热性强度与变形性能；脆性与韧性亲水性与憎水性；吸水性与吸湿性；耐水性；抗渗性；抗冻性；导热性强度与变形性能；脆性与韧性无机胶凝材料气硬性胶凝材料；石膏和石灰技术性质与应用气硬性胶凝材料；石膏和石灰技术性质与应用水硬性胶凝材料水泥的组成；水化与凝结硬化机理；性能与应用材料的基本性质：密度；表观密度与堆积密度；孔隙与孔隙率好教育，八零造！岩土基础 ：土哥3八 零 教 育大纲岩土专业结构专业考点原材料技术要求；拌合物的和易性及影响因素；强度性能与变形性能；耐久 性抗渗性、抗冻性、碱骨料反应； 混凝土外加剂与配合比设计 沥青及改性原材料技术要求；拌合物的和易性及

3、影响因素；强度性能与变形性能；耐久 性抗渗性、抗冻性、碱骨料反应；混凝土外加剂与配合比设计 沥青及改性混凝土沥青：组质和应用沥青：组质和应用组成、组织与性能的关系； 其对钢材性能的影响；与选用处理及组成、组织与性能的关系； 理及其对钢材性能的影响； 材和种类与选用处钢钢材钢材和种类木材、石材和粘土组能与应用组能与应用好教育，八零造！岩土基础 ：土哥4八 零 教 育土木工程材料大纲&考点分值分布好教育，八零造！岩土基础 ：土哥5年份考点2011201220132014201620172018合计材料的组成与特征11121118材料的宏观、微观结构及其对材料性质的影响111115无机胶凝材

4、料112水硬性胶凝材料111115混凝土232222215钢材1111116木材、石材、沥青和粘土21111219砂浆八 零 教 育砂浆砂浆是由胶结料、细骨料、掺加料和水按照适当比例配制而成的砌筑砂浆材料。将砖、石、砌块等粘结成为砌体的砂浆称为砌筑砂浆。砌筑砂浆起着胶结块材和传递荷载的作用，是砌体的重要组成部分。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥6砂浆八 零 教 育l 1.砌筑砂浆的组成材料（1）胶结料及掺加料砌筑砂浆常用的胶凝材料有水泥、石灰膏、石膏等。砌筑砂浆用水泥的强度等级应根据设计要求进行选择。水泥砂浆采用的水泥，其强度等级不宜大于32.5级；水泥混合砂浆采用的水泥，其强度等级不宜大于4

5、2.5级。为砂浆和易性，降低水泥用量，往往在水泥砂浆中掺入部分石灰膏、粘土膏或粉煤灰等，这样配制的砂浆称水泥混合砂浆。这些材料不得含有影响砂浆性能的有害物质，含有颗粒或结块时应用的方孔筛过滤。消石灰粉不得直接用于砌筑砂浆中。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥7砂浆八 零 教 育l 2砌筑砂浆拌和物的技术性质(1)砂浆的性表示砂浆在自重或外力作用动的性能称为砂浆的性，也叫稠度。表示砂浆。影响砂浆性大小的指标是沉入度，它是以砂浆稠度仪测定的，其为性的因素有：砂浆的用水量、胶凝材料的种类和用量、集l料的和级配、外加剂的性质和掺量、拌和的均匀程度等。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥8砂浆八 零 教 育好

6、教育，八零造！岩土基础 ：土哥9砌筑砂浆的稠度砌体种类砂浆稠度（）烧结普通砖砌体70 90轻骨料混凝土小型空心砌块砌体60 90烧结多孔砖，空心砖砌体60 80烧结普通砖平拱式过梁空斗墙，筒拱砌体普通混凝土小型空心砌块加气混凝土砌块砌体50 70石砌体30 50砂浆八 零 教 育l （2）砂浆的保水性搅拌好的砂浆在、停放和使用过程中，水分与固体料之间、细浆体与集料之间相互分离，保持水分的能力为砂浆的保水性。 加入适量的剂或塑化剂，能明显砂浆的保水性和性。砂浆的保水性用砂浆分层度仪测定，以分层度（）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

7、，容易发生干缩裂缝，故通常砂浆分层度不宜小于。l (3) 凝结时间砂浆凝结时间，以贯入阻力达到0.5a为评定依据。水泥砂浆不宜超过，水泥混合砂浆不宜超过10，加入外加剂后应满足设计和施工的要求。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥10砂浆八 零 教 育 砌筑砂浆硬化后的技术性质强度与强度等级砂浆以抗压强度作为其强度指标。标准试件为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。砂浆的强度除受砂浆本身的组成材料及配比影响外，还与基层的吸水性能有关。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥11砂浆八 零 教

8、育对于水泥砂浆，可采用下列强度公式估算：l（）不吸水基层（如致密石材）这时影响砂浆强度的主要因素与混凝土基本相同，即主要决定于水泥强度和水灰比。计算公式如下：l式中fm砂浆28抗压强度（MPa）； ce水泥的实测强度（MPa）； C/W灰水比。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥12砂浆八 零 教 育砌筑砂浆的粘结强度砌筑砂浆必须有足够的粘结力，才能将砖石粘结为坚固的整体，砂浆粘结力的大小，将影响砌体的抗剪强度、耐久性、稳定性及抗振能力。通常粘结力随砂浆抗压强度的提高而增大。砂浆粘结力还与砌筑材料的表面状态、润湿程度、养护条件等有关。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥13砂浆八 零 教 育抹面砂浆抹

9、面砂浆也称抹灰砂浆，用以涂抹在护基层、满足使用要求和增加美观的作用。物或构件的表面，兼有保抹面砂浆的主要组成材料仍是水泥、石灰或石膏以及天然砂等，对这些原材料的质量要求同砌筑砂浆。但根据抹面砂浆的使用特点，对其主要技术要求不是抗压强度，而是和易性及其与基层材料的粘结力。为此，多用一些胶结材料，并加入适量的有机聚合物以增强粘结力。另外，为减少抹面砂浆因收缩而引起开裂，砂浆中加入一定量材料。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥14砂浆八 零 教 育装饰砂浆装饰砂浆是指用作物饰面的砂浆。它是在抹面的同时，经各种处理而获得特殊的饰面形式，以满足审美需要的一种表面装饰。装饰砂浆饰面可分为两类，即灰浆类饰面和

10、石碴类饰面。灰浆类饰面是通过水泥砂浆的着色或水泥砂浆表面形态的艺术线条、纹理质感的表面装饰。，获得一定色彩、石碴类饰面是在水泥砂浆中掺入各种彩色石碴作骨料，配制成水泥石碴浆抹于墙体基层表面，然后用水洗、斧剁、水磨等的饰面。除去表面水泥浆皮，呈现出石碴颜色及其质感装饰砂浆所用胶凝材料与普通抹面砂浆基本相同，只是灰浆类饰面地采用和彩好色教水育，泥八零造！岩土基础 ：土哥15砂浆八 零 教 育1.砂浆的组成材料（1） 胶结材料五大品种水泥，强度等级不宜大于32.5。（2） 细集料砂，砌筑砂浆宜选中砂，毛石砌体宜选粗砂。（3） 掺加料石灰、粘土和粉煤灰，配制成各种混合砂浆。目的：以达到提高质量、降低成

11、本的目的。（4） 水拌制砂浆用水与混凝土用水相同。（5）外加剂最常用剂，是一种松香热聚物，掺量为水泥质量的0.005%0.010%。目的：提高和易性，节约结合料的用量。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥16八 零 教 育砂浆砌筑砂浆的主要技术性质（1）砂浆的性表示砂浆在自重或外力作用（2）砂浆的保水性动的性能，也叫稠度。·搅拌好的砂浆在、停放和使用过程中，水分与固体料之间、细浆体与集料之间相互分离，保持水分的能力。（3）抗压强度与强度等级标准试件：边长70.7mm正方体，标准养护（温度20±3、规定湿度：水泥混合砂浆相对湿度为60%80%，水泥砂浆和砂浆相对湿度为90%以上）

12、28d龄期的抗压强度平均值，确定强度等级。砂浆强度等级有：M20、M15、M10、M7.5、M5、M2.5等。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥17砂浆八 零 教 育特种砂浆1. 防水砂浆2. 绝热砂浆3. 吸声砂浆好教育，八零造！岩土基础 ：土哥18砌体材料八 零 教 育要求：1、掌握烧结普通砖的技术要求、检测方法和评定方法；了解砌体材料的发展。2、各种墙用板材的性能和应用。砌体材料：在中起承重、维护或分隔作用。常用的有砖砌块、石材和砂浆等。砌体材料用得较多的是墙体材料。目前我国烧结粘土砖仍占有一定的用量。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥19砂浆八 零 教 育砖实心砖：孔洞率小于15%，：mm

13、。为240×115×53多孔砖：孔洞率不小于15%，孔的空心砖：孔洞率不小于15%，孔的小而数量多大而数量少好教育，八零造！岩土基础 ：土哥20八 零 教 育混凝土及砂浆烧结砖：经焙烧而制成的砖。蒸养砖：经常压蒸汽养护硬化而成的砖。蒸压砖：经高压蒸汽养护硬化而成的砖。免烧砖：以自然养护而成，如非烧结粘土砖。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥21八 零 教 育混凝土及砂浆烧结普通砖1.概述（1）定义以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的普通实心砖。（2） 种类粘土砖(N)、页岩砖(Y)、煤矸石砖(M)、粉煤灰砖(F)。（3） 质量等级三个等级：优等品（A）、一等品

14、（B）、品（C）。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥22八 零 教 育混凝土及砂浆1）偏差：标准为240mm×115mm×53mm。（2）外观质量：两条面高度差、弯曲、杂质凸出高度、缺棱掉角、裂纹长度、完整面和颜色等。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥23八 零 教 育混凝土及砂浆（3）强度等级烧结普通砖是通过取10块砖试样进行抗击强度试验，根据抗击强度值平均值和强度标准值来划分。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥24八 零 教 育混凝土及砂浆（4）泛霜原料中含有硫、镁、等可溶性盐，在砖适用中，盐类会随砖内水分蒸发而在砖表面产生盐析，一般为白色粉末。常见在砖表面形成絮团状斑点，严

15、重的会起粉、掉角或脱皮。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥25八 零 教 育混凝土及砂浆（5）石灰爆裂原料中有石灰石，烧成过程中生石灰留在砖内，生石灰在砖内吸收外界的水分，消化并产生体积膨胀，称为石灰爆裂。（6）抗风化性能表征耐久性：根据其地区风化程度而定，常以抗冻性、吸水率及饱和系数等指标判别。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥26墙用板材八 零 教 育水泥类墙用板材具有较好的力学性能和耐久性，生产技术成熟，质量可靠。可用于承重墙、外墙和复合墙板的外层面。其主要缺点是表观密度大，抗拉强度低(心板材，以减轻自重和在起吊过程中易受损)。生产中可制作预空隔音隔热性能，也可制作以等增强的薄型板材，还可在

16、水泥类板材上制作成具有装饰效果的表面层(如花纹线条装饰、露骨料装饰、着色装饰等)。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥27墙用板材八 零 教 育预混凝土空心板使用时可按要求配以保温层、外饰面层和防水层等。该类板的长度为10001900mm，宽度为6001200mm，总厚度为200480mm可用于承重或非承重外墙板、内墙板、楼板、屋面板和阳台板等。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥28墙用板材八 零 教 育纤增强水泥(GRC)空心轻质墙板该空心板是以低碱水泥为胶结料，抗碱或其网格布为增强材料，膨胀珍珠岩为骨料(也可用炉渣，粉煤灰等)，并配以发泡剂和防水剂等，料、搅拌、浇注、振动成型，脱水、养护而成。长

17、度为3000mm，宽度为600mm，厚度为60mm、90mm、120mm。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥29、 胶粘剂八 零 教 育高化合物高化合物的概念高化合物，又称高聚合物，简称高聚物。是由许多低化合物作为组成单元，多次相互重复连接聚合而成的物质。如：聚乙烯结构为：CH2CH2CH2CH2缩写 CH2CH2 n乙烯称为：单体；最小重复结构单元，CH2CH2称为： 聚合度。；n称为：特点：量很大，化学组成比较简单。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥30、 胶粘剂八 零 教 育高材料的性能特点性能优点：(1)优良的性能(2)质轻性能缺点：(1) 易老化(2) 可燃性及毒性(3) 耐热性差(3)

18、 导热系数小(4) 化学稳定性较好(5)电绝缘性好。(6) 功能的可设计性强(7) 出色的装饰性能好教育，八零造！岩土基础 ：土哥31、 胶粘剂八 零 教 育1.的基本组成树脂(1)(2)添加剂目的：为了的某些性能。不同所加入的添加剂不同，常用的添加剂类型有： 填料 增塑剂 其他添加剂好教育，八零造！岩土基础：土哥32、 胶粘剂八 零 教 育胶粘剂的基本要求胶粘剂是能将各种材料紧密地粘结在一起的物质的总称。对胶粘剂的基本要求：适宜的粘度和性；具有良好的漫润性，能很好的浸润被粘结材料的表面；在一定的温度、时间等条件下，可通过物理和化学作用须对，并可调节其无害速度；具有足够的粘结强度和较好的其他性

19、能；必好教育，八零造！岩土基础 ：土哥33、 胶粘剂八 零 教 育胶粘剂胶粘剂的基本组成材料胶粘剂一般多组分物质所组成，常用胶粘剂的主要组成成分有：（1）粘结料（2）剂（3） 增韧剂（4） 填料（5） 稀释剂（6） 改性剂好教育，八零造！岩土基础 ：土哥34钢材八 零 教 育一、钢的冶炼原料：铁矿石冶炼（1）炼铁：铁矿石铁水+矿渣方法：高炉炼铁生铁：含碳量2.11-6.67%，脆硬（2）炼钢：冶炼炼钢的原理就是把熔融的生铁进行使其中碳的含量降到2.0%以下，其它杂质含量也应规定范围之内。，铁水、铁块或废钢钢水+钢渣在相钢:含碳量0.06%-2.0%好教育，八零造！岩土基础 ：土哥35八 零 教

20、 育可以调整1按化学成分分：钢材性能钢的主要成分：铁、碳。其他一些杂质：硅、锰、钛、钒低碳钢（含碳量<0.25%）有害（1）碳素钢中碳钢（含碳量0.25-0.6%）高碳钢（含碳量>0.6%）磷、硫、氧、氮（2）合金钢-低合金钢（合金元素含量<5%）中合金钢（合金元素含量<5-10%）高合金钢（合金元素含量>10%）好教育，八零造！岩土基础 ：土哥36八 零 教 育2按冶炼时脱氧程度分：（1）钢：用硅脱氧，钢质均匀A密实，品质好，成本高，可用于承受。代号“Z”冲击荷载的重（2）沸腾钢：用锰铁脱氧，内部杂质多，化学成分和力学性能不均匀，强度低、冲击韧性差、可焊性差、生

21、结构。代号“F”产成本低，可用于一般（3）半能介于钢：用少量硅脱氧，性代号“b”钢和沸腾钢之间代号“TZ”（4）特殊钢好教育，八零造！岩土基础 ：土哥37钢材八 零 教 育脱氧程度不高的钢材中还保留较多的FeO，在钢材铸锭时，碳与FeO反应生成CO气泡，并有一部分残留在钢中，造成微裂缝和成分偏析，降低致密性、强度和可焊性，低脱氧程度排序：的韧性变差，冷脆性和时效敏感性增大等。特殊钢钢半钢沸腾钢钢材性能与质量排序：特殊钢钢半钢沸腾钢好教育，八零造！岩土基础 ：土哥38钢材八 零 教 育硫：来自矿石磷：来自矿石，生成FeS，钢材，生成Fe3P，脆性很大。裂缝，热脆性。碳：炼钢氧化过程中存于缸中，害

22、处大于益处，故归于有害元素。锰：炼钢时脱氧、硫残留钢中，具有很强的脱氧、硫能力，大大钢材性能。硅：脱氧剂，较。两面性：硅很低时，强度增加；硅很高时，其他性能降低。氧：与碳、磷相似。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥39八 零 教 育强度、弹性、塑性、耐磨性技术性能性）：冷弯、可焊性一、力学性能静荷载：一定的力学强度和不致过大的变形动荷载：较高的韧性q 1、强度（抗拉性能）q 2、塑性q 3、韧性q 4、硬度q 5、疲劳强度好教育，八零造！岩土基础 ：土哥40八 零 教 育1、强度：在外力作用下，材料抵抗变形和破坏能力钢材受力产生、应变，反映钢材的主要力学特征好教育，八零造！岩土基础 ：土哥41八

23、 零 教 育拉伸性能是钢材最重要的性能。通过对钢材进行抗拉试验所测的屈服强度、抗拉强度(极限强度）和伸长率是钢材的重要技术性质指标。(1) 弹性模量：钢材受力初期，与应变成比例地增长，与应变之比为，称为弹性模量，即E =/。这个阶段的最大（P点对应值）称为比例极限p。弹性模量反映了材料受力时抵抗弹性变形的能力，即材料的结构变形的一个重要指标。，它是钢材在静荷载作用下计算超过比例极限后，-应变曲线略有弯曲，与应变不再成正比(2)弹性极限：例关系，但卸去外力时，试件变形能立即消失，此阶段产生的变形是弹性变形。不产生（e点对应值）称为弹性极限e。事实上，p与e相当接近。残留塑性变形的最大好教育，八零

24、造！岩土基础 ：土哥42八 零 教 育硬钢（高碳钢）的拉伸性能硬钢强度高，塑性差，拉伸过程无明显屈服阶段，无法直接测定屈服强度。用条件屈服强度0.2来代替屈服强度。条件屈服点0.2 ：使硬钢产生0.2%塑性变形时A的。见左图。0oa总变形。ba弹性变形99.8%。ob塑性变形0.2%。a 0.2%b好教育，八零造！岩土基础 ：土哥43钢材八 零 教 育抗拉强度：钢材所能承受的最大强度。Fbs=F 为最大，N。bbA0比= s b值越大可靠性越高，安全性越高，但利用率降低，浪费增大。可靠性参数s s相反，值越小，可靠性越低，安全性越低。因此，比一般不低于1.2，抗震结构一般不低于1.25。好教育

25、，八零造！岩土基础 ：土哥44钢材八 零 教 育（3）伸长率：塑性指标 。- l0d = l1´100%l0意义：d 值越大，塑性增强，可避免结构过早破坏； 增强， 安全性增强。d 值有两种：性好教育，八零造！岩土基础 ：土哥45钢材八 零 教 育断面收缩率：塑性指标。A0 - A1j =A0AO试样拉断后颈缩处的截面积，mm2； A1表示钢材的原始截面积，mm2。伸长率和断面收缩率均表示钢材断裂前经受塑性变形的能力。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥46钢材八 零 教 育2.冲击韧性 指钢材抵抗冲击荷载的能力。试验方法：标准试件的弯曲冲击韧性试验。指标：试件缺口处截面积上所消耗的功,

26、ak，J/cm2。ak值愈大，钢材的冲击韧性愈好。3.耐疲劳性疲劳破坏：交变荷载反复作用，钢材在服强度时,突然发出脆性断裂的现象。危害极大低于屈好教育，八零造！岩土基础 ：土哥47钢材八 零 教 育10.2.2 工艺性能冷弯性能：常钢材承受弯曲变形的能力。焊接性能：钢结构中90%以上为焊接结构,焊接性非常重要。冷弯性能试验：试件被弯曲的角度（90°、180°）。判定标准：若试件弯曲处的外表面无裂断、裂缝或起层，认为冷弯性能。冷弯试验意义：能反映试件弯曲处的塑性变形，能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内和夹杂物等缺陷。冷弯试验也能对钢材的焊接质量进行严格的检验，能揭示焊件受弯

27、表面是否存在未熔合，裂缝及夹杂物等缺陷。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥48八 零 教 育钢材2焊接性能:焊接：把两块金属局部加热，并使其接缝部分迅速呈熔融或半熔融状态，而牢固的连接起来。钢材的焊接性能是指在一定的焊接工艺条件下，在焊缝及其附近过热区不产生裂纹及硬脆倾向，焊接后钢材的力学性能，特别是强度不低于原有钢材的强度。钢材的化学成分对钢材的可焊性有很大的影响。随钢材的含碳量、合金元素及杂质元素含量的提高，钢材的可焊性降低。钢材的含碳量超过0.25时， 可焊性明显降低；硫含量较多时，会使焊口处产生热裂纹，严重降低焊接质量。钢材的焊接须执行有关规定。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥49八 零

28、 教 育铁素体渗碳体珠光体奥氏体二、钢材的基本晶体组织Fe-C合金于一定条件下能形成具有一定形态的聚合体，称为钢的组织，显微镜下能观察到它们的微观形貌图象(见下图)，故也称显微组织。片状珠光体（1000倍）针状和块状铁素体（100倍）好教育，八零造！岩土基础 ：土哥50八 零 教 育铁素体:钢材中的铁素体系碳在-Fe中的固溶体，由于-Fe体心立方晶格的原子间空隙小，溶碳能力较差，故铁素体含碳量很少（小于0.02），由此决定其塑性、韧性好；但强度、硬度低渗碳体:渗碳体为抗拉强度低。碳的化合物Fe3C ，其含碳量高达6.67，晶体结构复杂，塑性差，性硬脆，珠光体:珠光体为铁素体和渗碳体的机械混合物

29、，含碳量较低(0.8)，层状结构，塑性较好，强度和硬度较高。奥氏体：钢材在温度高于723 时，还存在奥氏体。奥氏体为碳在-Fe中的固溶体，溶碳能力较强，高温时含碳量可达2.06，低降至0.8。其强度、硬度不高，但塑性好。碳钢处于红热状态时即存在这种组织，这时钢易于轧制成型。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥51八 零 教 育钢材、冷拔或冷轧使其产生塑性变形，从而提高一、冷强化：将钢材于常进行屈服强度，降低塑性韧性，这个过程称为冷强化处理。工程中大量使用的钢筋采用冷冷拔钢丝的屈服点可提高4060强化具有明显的效益。v 可适当减小钢筋混凝土结构设计截面v 减小混凝土中配筋数量从而达到节约钢材的目的好

30、教育，八零造！岩土基础：土哥52八 零 教 育原理： 变形硬化：钢筋内部晶格滑移，引起屈服强度提高，塑性、弹性模量降低 时效硬化：内部组织调整，内会促使钢筋内部组织调整，屈服强度进一步提高好教育，八零造！岩土基础 ：土哥53八 零 教 育2、冷拔使直径6-10mm的光圆钢筋通过特制的钨合金拔丝模使钢筋产生塑性变形，以改变其物理力学性能。横向压缩，纵向拉伸抗拉强度、抗压强度、硬度提高，塑性降低，无明显的屈服点好教育，八零造！岩土基础 ：土哥54八 零 教 育时效处理将经过的钢筋于常存放1520d，或加热到100200并保持一段时间,这个过程称为时效处理钢筋以后再经过时效处理，其屈服点进一步提高，

31、塑性继续有所降低。时效过程中可基本恢复。的消减，弹性模量好教育，八零造！岩土基础 ：土哥55八 零 教 育钢材钢材的锈蚀钢材表面与其周围介质发生化学反应而遭到的破坏， 称为钢材的锈蚀。钢材直接与周围介质发生化学反应产生锈蚀，多数是由氧化作用在钢材表面形成疏松氧化物。在干燥环境中反应缓慢，但温度和湿度较高，锈蚀则发展迅速。钢材本身组成上的和杂质的存在，在表面介质的作用下，各成分电极电位的不同，形成微电池，铁元素失去了电子成为Fe2+进入介质溶液，与溶液中的OH-离子结合生成Fe（OH）2。锈蚀的结果：在钢材表面形成疏松的氧化物，使钢结构断面减小，降低钢材的性能，因而承载力降低。好教育，八零造！岩

32、土基础 ：土哥56八 零 教 育钢材钢材的防护三个方面：从改变钢材本身的易腐蚀性、表面的电化学过程。（1）采用耐候钢（耐大气腐蚀钢）环境中的侵蚀性介质或改变钢材（2） 金属覆盖 电镀或喷镀的方法覆盖在钢材表面。（3） 非金属覆盖 在钢材表面用金属材料做为保护膜,如喷涂涂料、 搪瓷和等。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥57八 零 教 育1、牌号：以屈服点等级划分成四个牌号，其表示方法为：Q235AF屈服QU质量等屈服强度值级标准GB/T700-2006碳素结构钢中规定，牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四部分按顺序组成。其中以“Q”代表屈服点；屈服点数值共分195 MP

33、a、215 MPa、235 MPa和275 Mpa四种；质量等级以D符号表示；脱氧方法以F表示沸腾钢、b表示半等杂质含量由多到少，分别为A、B、C、钢、Z、TZ表示钢和特殊钢，Z和TZ在钢的牌号中予以省略。随着牌号的增大，对钢材屈服强度和抗拉强度的要求增大，对伸长率的要求降低。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥58八 零 教 育钢材（2）碳素结构钢的选用碳素结构钢依牌号增大，含碳量增加，其强度增大，但塑性和韧性降低。工程中主要应用Q235号钢,可用于轧制各种型钢、钢板、与钢筋。具有较高的强度，良好的塑性、韧性，可焊性及可等综合性能好,且冶炼方便，成本较低，因此广泛用于一般钢结构。其中C、D级可用

34、在重要的焊接结构。Q195、Q215号钢材强度较低，但塑性、韧性较好，易于冷钢筋等。Q225、Q275号钢材强度高，但塑性、韧性、可焊性差，可用于钢筋混凝土配筋及钢结构中的构件及螺栓等。，可制作铆钉、受动荷载作用结构、焊接结构及低工作的结构，不能选用A、B质量同一钢号内质量等级越高，钢材的质量越好，如Q235C、Q235D级优于Q235A、Q235B级。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥59八 零 教 育钢材2.低合金高强度结构钢（1）低合金高强度钢的牌号共有5个牌号牌号由三部分表示：含碳量、合金元素的种类及含量。前两位数字表示平均含碳量的万分数；其后的元素符合表示按主次加入的合金元素；合金元素

35、后面如未附数字，表示其平均含量在1.5%以下；如附有数字“2”,表示其平均含量在1.5%2.5%之间最后如附有“b”，表示为半钢，否则为钢。例如：16Mn 表示平均含碳量为0.16%，平均含碳量低于1.5%的钢。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥60八 零 教 育钢材（2）低合金高强度钢的选用低合金高强度结构钢具有轻质高强，耐蚀性、耐低温性好，抗冲击性强，使用长等良好的综合性能；具有良好的可焊性及冷性，易于加工与施工，因此，低合金高强度结构钢可以用作及大跨度（如大跨度桥梁、大型厅馆、电视塔等）的主体结构材料。与普通碳素钢相比可节约钢材，具有显著的效益。当低合金钢中的铬含量达11.5%时，铬就在合

36、金金属的表面形成一层惰性的氧化铬膜，成为不锈钢。不锈钢具有低的导热性，良好的耐蚀性能等优点；缺点是温度变化时膨胀性较大。不锈钢既可以作为承重构件，又可以作为装饰材料。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥61八 零 教 育不同（1）重结构对材料要求：钢结构设计规范GB50017-2003构件（如梁、柱、屋架等）高于一般构件（如墙架、平台等）（2） 受拉、受弯构件高于受压构件（3） 焊接结构高于栓接和铆接结构（4） 低温工作环境的结构高于常温工作环境的结构（5） 直接承受力荷载的结构高于间接承受力荷载或承受静力荷载的结构（6） 重级工作制构件（如重型吊车梁）高于中、轻级工作构件。好教育，八零造！岩土基

37、础 ：土哥62八 零 教 育钢材混凝土结构用钢1.热轧钢筋（1）牌号热轧钢筋分为R235、HRB335、HRB400、HRB500四个牌号。牌号意义：R代表热轧光圆钢筋、HRB代表热轧带肋钢筋，其中热轧光圆钢筋由碳素结构钢轧制而成，表面光圆；热轧带肋钢筋由低合金钢轧制而成，外表带肋。牌号中的数字：表示热轧钢筋的屈服强度。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥63八 零 教 育钢材2）热轧钢筋的选用光圆钢筋的强度较低，但塑性及焊接性好，便于冷用做普通钢筋混凝土。，广泛HRB325，HRB400带肋钢筋的强度较高，塑性及焊接性也较好，广泛用做大、中型钢筋混凝土结构的受力钢筋。HRB500带肋钢筋强度高，

38、但塑性与焊接性较差，适宜作预应力钢筋。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥64八 零 教 育钢材2.热轧钢筋为了提高强度以节约钢筋，工程中常按施工规程对热轧钢筋进行。热轧钢筋分为：级、级、级、级好教育，八零造！岩土基础 ：土哥65八 零 教 育钢材（3）热轧钢筋的选用I级钢筋适用作非预受拉钢筋。、级钢筋强度较高，可用作预混凝土结构的预筋。由于钢筋的塑性、韧性较差，易发生脆断，因此，钢筋不宜用于负温度、受冲击或重复荷载作用的结构。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥66八 零 教 育钢材冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋是用低碳钢热轧圆盘条经冷轧或冷拔减径后，在其表面冷轧成三面有肋的钢筋。冷轧带肋钢筋代号为CR，

39、按抗拉强度分为三级：CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170，其中数值表示钢筋应达到的最小抗拉强度值。冷轧带肋钢筋提高了钢筋的握裹力，可广泛用于中、小预通钢筋混凝土结构构件，也可用于焊接钢筋网。混凝土结构构件和普好教育，八零造！岩土基础 ：土哥67八 零 教 育钢材冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋是用低碳钢热轧圆盘条经冷轧或冷拔减径后，在其表面冷轧成三面有肋的钢筋。冷轧带肋钢筋代号为CR，按抗拉强度分为三级：CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170，其中数值表示钢筋应达到的最小抗拉强度值。冷轧带肋钢筋提高了钢筋的握裹力，可广泛用于中、小预和普

40、通钢筋混凝土结构构件，也可用于焊接钢筋网。混凝土结构构件好教育，八零造！岩土基础 ：土哥68八 零 教 育钢材预混凝土用钢丝和钢绞线（1）预钢丝分类：按交货状态分为钢丝及消除钢丝两种；按外形分为光面钢丝、刻痕钢丝、螺旋钢丝三种；按松驰能力分为I级松驰和级松驰两级。代号：RCD（钢丝）、S（消除钢丝）、SI（消除刻痕钢丝）、SH（消除螺旋肋钢丝）。（2）预钢绞线分类：按捻制结构分为三类：用两根钢丝捻制的钢绞线（表示为1×2）、用三根钢丝捻制的钢绞线（表示为1×3）、用七根钢丝捻制的钢绞线（表示为1×7）。按松驰能力分为I级松驰和级松驰两种。好教育，八零造！岩土基础

41、：土哥69八 零 教 育钢材热处理钢筋：热处理钢筋是用热轧螺纹钢筋经淬火和回火的调质处理而成的。代号为RB150。种类：按螺纹外形可分为有纵肋和无纵肋两种。牌号：热处理钢筋有40SiMn、48Si2Mn和45Si2Cr等三个牌号。应用：目前主要用于预混凝土轨枕，用以代替高强度钢丝，配筋根数减少,制作方便,锚固性能好,建立预稳定。也用于预混凝土板、吊车梁，使用效果良好。20mm），开盘后能自热处理钢筋系供应（每然伸直，不需调直、焊接，故施工简单，并可节约钢材。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥70八 零 教 育钢材（3）预钢丝和钢绞线的应用主要用于大跨度、大负荷的桥梁、电杆、枕轨、屋架、大跨度吊车

42、梁等，安全可靠，节约钢材，且不需，焊 接接头等，因此，在土木工程中得到广泛应用。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥71八 零 教 育沙场点兵钢材抵抗冲击荷载的能力称为（）。C 弹性A 塑性B 冲击韧性D 硬度好教育，八零造！岩土基础 ：土哥72八 零 教 育钢的含碳量为（A <2.06%）。B >3.0%C >3.06%C >2.06%好教育，八零造！岩土基础 ：土哥73八 零 教 育钢材的比越大，则其A.利用率越高，安全性越低B.利用率越低，安全性越低C.利用率越高，安全性越高D.利用率越低，安全性越高好教育，八零造！岩土基础 ：土哥74八 零 教 育钢材的基本组织中，

43、含碳量高，塑性极小，韧性差，且强度低的为A.奥氏体B.渗碳体C.铁素体D.珠光体好教育，八零造！岩土基础 ：土哥75八 零 教 育钢材中含量在2以内时，可明显提高强度，但对塑性和韧性影响不大的元素为A. 磷B. 硅C. 碳D. 氮好教育，八零造！岩土基础 ：土哥76八 零 教 育钢材随着含碳量的增加，其A.塑性、韧性及可焊性降低，强度和硬度提高B.塑性、韧性及可焊性提高，强度和硬度提高C.塑性、韧性及可焊性降低，强度和硬度降低D.塑性、韧性及可焊性提高，强度和硬度降低好教育，八零造！岩土基础 ：土哥77八 零 教 育绝热材料和吸声材料绝热材料在上，将主要作为保温、隔热使用的材料通称为绝热材料。

44、绝热材料通常导热系数（）值应不大于0.23W(m·K)，热阻（）值应不小于4.35（m2·K）/W。此外，绝热材料尚应满足：表观密度不大于600kgm3，抗压强度大于0.3MPa，构造简单，施工容易，造价。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥78八 零 教 育绝热材料和吸声材料影响材料导热系数的因素影响材料保温性能的主要因素是导热系数的大小，导热系数愈小，保温性能愈好。材料的导热系数受以下因素影响：（）材料的性质。不同的材料其导热系数是不同的，一般说来，导热系数值以金属最大，非金属次之，液体较小，而气体更小。对于同一种材料，内部结构不同，导热系数也差别很大。一般结晶结构的为最大

45、，微晶体结构的次之，体结构的最小。但对于多孔的绝热材料来说，由于孔隙率高，气体（空气）对导热系数的影响起着主要作用，而固体部分的结构无论是晶态或态对其影响都不大。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥79八 零 教 育绝热材料和吸声材料）表观密度与孔隙特征。由于材料中固体物质的导热能力比空气要大得多，故表观密度小的材料，因其孔隙率大，导热系数就小。在孔隙率相同的条件下，孔隙性要高。对于表观密度很小的材料，特别是愈大，导热系数就愈大；互相连通孔隙比封闭孔隙导热状材料（如超细），当其表观密度低一极限值时，导热系数反而会增大，这是由于孔隙增大且互相连通的孔隙大大增多，而使对流作用加强的结果。因此这类材料存

46、在一最佳表观密度，即在这个表观密度时导热系数最小。好教育，八零造！岩土基础 ：土哥80八 零 教 育绝热材料和吸声材料（）湿度。材料吸湿受潮后，其导热系数就会增大，这在多孔材料中最为明显。这是由于当材料的孔隙中有了水分（包括水蒸气）后，则孔隙中蒸汽的扩散和水的热传导将起主要传热作用，而水的为0.58（·），比空气的=0.029（·）大20倍左右。如果孔隙中的水结成了冰，则冰的=2.33 （·），其结果使材料的导热系数更加增大。故绝热材料在应用时必须注意防水避潮。（）温度。材料的导热系数随温度的升高而增大，因为温度升高时，材料固体的热运动增强，同时材料孔隙中空气的导

47、热和间的辐射作用也有所增加。但这种影响，当温度在50范围内时并不显著，只有对处于高负的材料，才要考虑温度的影响。（）热流方向。对于各向异性的材料，如木材等质的材料，当热流平行方向时，受到的阻力就于 大。方向时，热流受到阻力小，而热流垂直于好教育，八零造！岩土基础 ：土哥81八 零 教 育绝热材料和吸声材料上常用保温材料1.状保温隔热材料（）石棉及其制品。石棉是一种天然矿物，主要化学成分是含水硅酸镁，具有耐火、耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔音及绝缘等特性。常制成石棉粉、石棉纸板、石棉毡等制品，用于工程的高效能保温及防火覆盖等。（2）矿棉及其制品。矿棉一般包括矿渣棉和岩石棉。矿渣棉所用原料有高炉硬矿渣、铜矿渣等，并加一些调节原料（钙质和硅质原料）。岩棉的主要原料为天然岩石（白云石、花岗石、玄武