《土木工程材料》全套教学课件

土木工程材料目

录·绪论·第1章建筑材料的基本性质·

第2章

建筑钢材·第3章

无机胶凝材料·第4章

水泥混凝土绪

论内容提要一

、土木工程材料概念与作用二、土木工程材料发展简史及发展趋势三、土木工程材料的分类四、土木工程材料的技术标准五、课程特点及学习方法六、课程考核办法一、土木工程材料概念与作用1、

土木工程材料：指土木工程(建筑、道路、桥梁、水利、地下等工程)中所使用的各种材料与制品。例如水泥、钢材、砖、混凝土都是土木工程材料。2、土木工程材料在土木工程中的地位与作用材料在建设工程中具有举足轻重的地位，作用巨大。1.材料是一切土木工程的物质基础。

巧妇难为无米之炊。2.土木工程材料在土木工程中用量巨大，在土木工程总造价中，材料的费用约占总造价的60%左右。3.材料直接影响到工程的安全、实用、美观、耐久及造价，在很大程度上影响着工程的结构形式及施工方法。二、土木工程材料发展简史及发展趋势1.

发展简史(1)原始人类“穴居巢处

”;谈不上土木工程材料；(2)石器时代、青铜器时代，“凿石为洞，伐木为棚

”,开始利用天然建筑材料；(3)商朝人类开始“烧制砖瓦、石灰

”等，建筑材料开始由天然材料转为人工生产阶段；

到秦汉发展已比较成熟，

“秦砖汉瓦

”。(4)18世纪至19世纪，钢材、水泥、混凝土问世，为现代土木

工程材料奠定了基础；①1824年英国工程师阿斯普丁

(AsPdih

)获得第一份水泥专

利，标志着水泥的发明。②1856年贝氏炼钢法出现，钢材大量生产。③1865年法国园艺师莫尼埃发明了钢筋混凝土。(5)20世纪后，化学建材如塑料、橡胶、粘合剂、涂料发展迅

速，保温、隔热、防水、吸声等功材料不断涌现，玻璃、陶瓷、铝合金等材料琳琅满目。建筑材料进入新的时代。2、土木工程材料的发展趋势>

产品性能：轻质、高强、多功能、环保制品形式：预制化、构件化、大尺寸化>

原材

料：尽量利用废旧材料>

生产工艺：低能耗、低污染土木工程材料生产消耗大量自然资源、能源，并产生废气、废渣，对环境构成污染。如冶炼1吨钢耗煤1.66吨、水48.6m³

;

生产1吨水泥耗煤178kg,

排放约1吨CO2。3.几种主要的结构材料木结构石结构砖木结构石木结构混凝土结构钢结构三

、

土木工程材料的分类1、按作用分绝热材料防水材料装饰材料结构材料功能材料建筑材料金属材料：钢铁、铝、铜等非金属材料：石材、水泥、混凝土、玻璃、陶瓷、砖瓦、砌块等天然有机材料：木材、竹材、沥青等人工合成有机材料：塑料、合成橡胶、涂料等无机材料基复合材料：混凝土、砂浆、石膏板等有机材料基复合材料：沥青混凝土、树脂混凝土、玻璃钢、纤维板等无机材料有机材料复合材料2、按化学成分建筑材料四

、

土木工程材料的技术标准1、标准的作用：规范材料的生产、检验、使用。2、标准的分类：①按标准等级分为：

国家标准、行业标准、地方标准、企业标准。②按照约束力分为：

强制性标准、推荐性标准等。《通用硅酸盐水泥》

(GB标准名称

标准代号

标准编号3、标准的表示方法(1)、国家标准：

由国家质检总局和国家标准化委员会联合发布，代号GB中

华

人

民

共

和

国

国

家

标

准GB

175—2007代替GB175—1999,GB1344—1999,GB12958—1999通

用

硅

酸

盐

水

泥Commonportlandcement中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中

国

国

家

标

准

化

管

理

委

员

会175

-2007)发布年份2

0

0

7

-

1

1

-

0

9

发

布ICS91.100.10Q112008-06-01实施布发(2)、行业标准：

由国务院所属部委或行业协会发布，是全国通用标准。建工行业标准：代号JG,

由建设部颁布《烧结空心砖与空心砌块》(JG13545-2003)建材标准：

代号JC,

由

国

家建材局颁布

(国家建材局2001年被撤销)《建筑生石灰》

(JC/T479-92)交通标准：代号JT,

由交通部颁布。混凝土泵送技术规程Construction

TechnicalSpecificationforConcretePumping2011-07-13

发布2012-03-01

实施中华人民共和国住房和城乡建设部发布中华人民共和国行业标准JJJGJ/T10-2011PUDC☆强制性标准

：指

国

家强制推广实施的标准。如GB175-2007《

通用硅酸盐水泥》

。

对于强制性标准，

任何企业生产的

该产品不得低于其规定要求。☆推荐性标准：

指国家(或行业)推荐实施的标准

。标准代号后加“

/T

”,如：GB/T14684-2001建筑用砂，JC/T479-92

建筑生石灰。☆工程建设标准-标准代号后加

“J

”如：GBJ

147-90

粉煤灰混凝土应用技术规范；JGJ51-2002轻骨料混凝土技术规程。山东省工程建设标准

DBJ/T14-075-2011J

11811-2011FS

外模板现浇混凝土复合保温系统应用技术规程Applicationtechnicalspecificationforcast-in-placeconcretecompositethermalinsulationsystemofFSexternalformwork2011-03-10

发布

2011-04-01

实施山东省住房和城乡建设厅

发布(3)、地方标准：由省、市、县等地方行政主管部门发布，仅在该行政区域内执行，但其标准不能低于国家标准的要求，代号DB。(4)、企业标准：在无上一级标准时由企业制定，则仅适用于本企业但其标准不能低于国家标准的要求，代号

Q(B)。宿

迁

市

宏

德

木

业

有

限

公

司

企

业

标

准Q/321302YHD001—2004宿迁市宏德木业有限公司发布单板弯曲胶合异型家具构件0

4

-

0

8

-

1

8

发

布2004-08-26实施20Y8120g4、国际标准、

外国标准：国际标准

ISO;美国材料试验学会标准

ASTM英国标准

BS

;日本标准

JIS;德国工业标准

DIN;法国标准

NF。注意：

国外产品在中国境内使用时，如无特别许可，必须符合中国国家标准。五

、《土木工程材料》

课程特点及学

习

方

法1.课程特点：①实用性：主要掌握材料的性能及使用保管方法。②试验性：掌握材料的试验、检测方法。③变化性：新材料发展快，内容更新快，标准变化快，应随时了解建材新品种的发展和变化，规范的修改和补充。2.

课程学习方法：①掌握材料的基本性质、原理及影响材料性质的外部条件，合理选择、使用、保管建材。②通过试验了解土木工程材料的取样、检测过程、质量标准，掌握土木工程材料的检验、验收方法。③不断地进行市场调查，了解建材的发展方向和最新产品。④深入施工现场进行工程实习，了解建材的发展应用情况。六

、

考核办法：课程成绩=平时成绩(占20%)+期末考试成绩(占80%)平时成绩总分为20分。缺交一次作业扣2分，缺课1次扣5分。第一

章

土木工程材料的基本性

质本章主要内容：材料的物理性质材料的力学性质材料的耐久性§1.1

材料的物理性质1.与质量有关的性质2.与水有关的性质3.与热有关的性质绝对密实状态下的体积是不包含孔隙在内的体积。建筑材料中除少数材料

(如钢材、玻璃等)接近绝对密实外，大部分材料内部均含有孔隙，在测定有孔隙的材料密度时，应将材料磨成粉末

(粒径小于0.2mm)

,干燥后，用李氏瓶

(排水法)测定其体积。

1.1.1、

材

料

与

质

量

有

关

的

性

质1、密度——材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。m

一

材料的质量，

gV一材料在绝对密实状态下的体积，cm3p一密度，g/cm³p=测定材料表观密度时，

外形规则的块体材料可通过直接度量外形尺寸，

按几何计算表观体积；对于外形不规则的不吸水材料，

可直接用排水法测定材料排开水的体积即为表观体积；

对于外形不规则的吸水材料，

用封蜡后再用排水法测定材料的体积。m

一

材料的质量，

(

单

位Kg或g)V

₀

一材料在自然状态下的体积，(m³或cm³)Po一

密度，(Kg/m³或g/cm³)2、表观密度一材料在自然状态下，单位体积的质量。Po=3、堆积密度一颗粒材料或粉末材料在自然堆积状态下，单位体积的质量。mm

:

一

材料的质量，

kg/m³V’。一材料的自然堆积体积，

m³P'o一

堆积密度，

kg/m³材料名称密度p(g/cm³)表观密度po(g/cm³)堆积密度p

’。(kg/m³)钢材7.857.85-花岗岩2.6-2.92.6-2.85-玻璃2.5-2.62.5-2.6-烧结普通砖2.5-2.71.5-1.8-普通混凝土2.6-2.82.3-2.5-砂2.6-2.82.55-2.751450-1700碎石2.6-2.92.55-2.851400-1700木材1.550.4-0.8-泡沫塑料1.0-2.60.01-0.05-表1-3常用建筑材料的密度、表观密度、堆积密度数值材料名称密度p(g/cm³)表观密度po(g/cm³)堆积密度p

’。(kg/m³)钢材7.857.85-花岗岩2.6-2.92.6-2.85-玻璃2.5-2.62.5-2.6-烧结普通砖2.5-2.71.5-1.8-普通混凝土2.6-2.82.3-2.5-砂2.6-2.82.55-2.751450-1700碎石2.6-2.92.55-2.851400-1700木材1.550.4-0.8-泡沫塑料1.0-2.60.01-0.05-表1-3常用建筑材料的密度、表观密度、堆积密度数值名

称定义表达式单位备注密度材

料

在

绝

对

密

实

状

态

下

，

单

位

体

积的质量。g/cm³表观密度材

料

在

自

然

状

态

下

，

单

位

体

积

的

质量。kg/m

³

或g/cm

³堆积密度材

料

在

堆

积

状

态

下

，

单

位

体

积

的

质量。kg/m³小结：材料的密度、表观密度与堆积密度4、结构中的孔隙构造及孔隙尺寸与材料性质的关系1)孔隙分类①按孔隙的尺寸大小分为：细微孔隙、细小孔隙、较粗大孔隙、粗大孔隙②按孔隙特征分为：开

口孔

隙

(连通孔

隙)

(常压水能进入)闭

口孔

隙

(封

闭孔

隙)

(

常压水

不

能进入)③按孔隙的形状分为：球状孔隙、片状孔隙等球状孔隙

开口孔隙封闭孔隙片状孔隙2

)孔隙的来源与产生原因a、天然形成：木材内部的孔隙是木材生长需要而产生的，岩石中的孔隙是造岩运动时产生的。b、人为形成：泡沫塑料、加气混凝土。c、制造缺陷：玻璃中的气泡、粘土砖、混凝土和钢材中的裂纹。d、生产工艺要求产生：混凝土、砂浆、石膏等凝结硬化后由于水分蒸发产生的孔隙。3)

孔隙对材料性质的影响孔隙增多，材料表观密度减轻，强度一般降低；开口孔隙增多，材料的吸水性、吸湿性、吸声性提高，抗渗性、抗冻性、隔声性下降；闭口孔隙增多，会提高材料的保温隔热性能和耐久性。5、密实度与孔隙率1)密实度——材料体积(自然状态)内被固体物质所充实的程度，即固体物质的体积占总体积的比例。P₀D

=

一×100%=—×100

%密实度D值反映了材料的密实程度。钢材、玻璃的密实度

D=

1。2)孔隙率—

一材料在自然状态下

，孔隙体积占材料总体积的百分率。

P+D=1开口孔隙率PK

材料内开口孔隙体积占总体积的百分率。

Pk=VkIV₀闭口孔隙率Pb

材料内闭口孔隙体积占总体积的百分率。

PB=VBV₀Vp=Vk+VB

P=Pk+Pb孔隙率P值从另一方面反映了材料的密实程度，孔隙率越大，

材料越不密实，表观密度减小，强度降低。6、空隙率与填充率1)空隙率—一散粒材料在堆积状态下，颗粒间空隙体积占材料堆积体积的百分率。Vs

V₀-V₀

p'。填充

率——散粒材料在堆积状态不10颗粒体积占材料堆积体，积的百分率。V6。

V0P

。

P₀D'

×

100

%

=1—P'二V

VpVs.V₀V₀

'密实度

D=p。/p=1.777/2.6=0.683=68.3%。孔隙率

P=1-D=1-0.683=0.317=31.7%。开口孔隙率

Pk=(2900-2600)/(24×11.5×5.3)=0.205=20.5%闭口孔隙率P6=P-Pk=31.7%-20.5

%=11.2%。例1:普通粘土砖的尺寸为240×115×53mm,测得其干重为2600g,吸水饱和后的质量为2900

g

(假设开口孔吸水后全部存留孔中而不流出),将其磨细烘干后取50g,用李氏瓶测得体积19.23cm³,

计算该砖的密度、表观密度、密实度、孔隙率、开口孔隙率、闭口孔隙率。解：密度表观密度例2:用容积为10L、质量为6.2Kg的标准容器，用规定的方法装入卵石并刮平，称得质量为21.3Kg,

向容器内注水，吸水饱和后称得总质量为25.9Kg,求该卵石的表观密度、堆积密度和空隙率。解：堆积密度表观密度空隙率选择题1.某栋普通楼房建筑造价1000万元，据此估计建筑材料费用大约为下列哪一项(

)?A.250

万元；B.350万元；C.450万元；D.500-600万元提示：在土木工程中，材料费用一般要占工程总造价的60%左右.答案：D2.

11

.

颗粒材料的密度为

ρ

,表观密度为po,

堆积密度为po′

,

则存在下列关系(

)A.p>

po′>Po;B.Po>p>po'C.p>po>Po

′

;

D.po

′>p>po1.1.2

材料与水有关的性质1.亲水性和憎水性2.吸水性与吸湿性3.耐水性4.抗渗性5.抗冻性一、材料的亲水性与憎水性亲水材料：水分子间的内聚力小于水分子与固体材料分子间的吸引力时，材料表面容易被水浸润，该材料为亲水材料。

θ

≤900。大多数材料为亲水材料，如混凝土、粘土砖、木材等。憎水材料水分子间的内聚力大于水分子与固体材料分子间的吸引力时，材料表面不能被水浸润，该材料为憎水材料。

θ

>900。如沥青、塑料等。憎水材料具有良好的防水性能，可作为防水材料使用，或亲水材料的表面处理。对于保温隔热及吸声等多孔材料应进行憎水处理，避免性能下降。憎水性固二、吸水性与吸湿性1、吸水性：材料在水中吸收水分的性质，吸水性大小用质量吸水率表示。质量吸水率：

材料在吸水饱和状态下，所吸水的质量占材料绝干质量的百分

比

。平衡含水率：材料中的水分与空气湿度达到平衡时的含水率叫做平衡含水率。m。

材料吸水饱和时所吸水的质量，

Kg

或g;m₉一材料干燥状态下的质量，g

或Kg。材料的质量吸水率Wm可能大于大于100%,如海绵、软木。2、吸湿性：

材料在空气中吸收水蒸汽的性质，用含水率表示。3

、影响材料吸水率(含水率)的因素：主要取决于材料的孔隙率和孔隙特征。A

、如杲材料的孔隙率很小，则吸水率也小

。如玻璃、钢铁的吸水率一般为0,花岗岩等致密岩石的吸水率仅有0.5-0.7%;B、如杲材料具有较多微细且开放连通的孔隙，则吸水率较大，如木材、加气混凝土

等

；C、如果材料具有较多封闭孔隙，则吸水率较低。4、吸水吸潮对材料性质的影响：a、材料的强度下降。

b、

材料的绝热性能降低。

C、体积膨胀。d、材料的耐久性下降(易产生冻害

、易被腐蚀)。例题1:将100

g湿砂烘干至恒重后称其质量为95g,该砂的含水率是多少?解：W含

=

(

1

0

0

-

9

5

)

/

9

5

=

5

.

2

6

%

.例题2

:含水率5%的湿砂多少克烘干后质量为100kg?解

：

m含

=m干(1

+w

含)=

100(

1+

5%)=

1

0

5

(g)。三

、耐水性材料长期在水的作用下，保持其原有性质的能力。

耐水性用软化系数KR表对于经常处于水中或处于潮湿环境的重要结构，材料的软化系数K≥0.85。fb二材料在吸水饱和状态下的抗压强度，Mpa;fg

材料在绝干状态下的抗压强度，Mpa。单位cm/h,防水材料

(如各种防水卷材)的抗渗性用K表示。k越大，说明材料的抗渗性越差。d②抗渗等级Pn:表示能抵抗渗透的最大水压力。P6、P8、P10..指能抵抗的最大水压力为0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa…..混凝土及砂浆的抗渗性常用抗渗等级表示。防水材料、地下建筑或水工构筑物所用建筑材料必须有良好的抗渗性。四

、抗渗性材料抵抗压力水或其他液体渗透的性质。①渗透系数k:H五

、抗冻性材料在冻融循环作用下

，保持其原有性质的能力。冻融循环：在-15℃冻结

，20℃的水中融化

，这样的过程为一次冻融循环。材料的抗冻性用抗冻等级表示。如F2

5、F50、F100、

……

表示材

料

经25

、

50

、

100

次

冻

融

循

环

后

仍

能

满

足

质

量

损

失5%

,

强

度下

降

+

2

5

%

的

要

求

。1.1.3

材料的

热

工性

质材料的热容材料的导热性材料的热变形性1、材料的热容(1)热容-—-指材料温度变化时吸收或放出的热量。(2)比热容-—-单位质量的材料温度升高1度时所需吸收的热量称为比热容，

简称比热，用符号c表示。c可用来表示不同材料的热容性大小。

(3)选择比热容大的建筑材料有利于减少室内温度波动，保持室内温度的稳定。2、材料的导热性2、材料的导热性导热性一材料传导热量的能力称为导热性。其大小用热导率(导热系数)

λ

表示。式中

λ

-

导热系数

(W/m.K)Q

-

传导的热量(J)A-

热传导面积(m2)d

-

材料的厚度(m)t-

热传导时间(s)(T1-T2)一材料两侧温差

(K)QT2★热导率入的意义：是评价建筑材料绝热性能的指标。热导率入越

小

，材料的绝热性能(即保温隔热性)越好。通常

λ

≤0

.23W/m

.k的材料称绝热材料。★影响材料导热系数的因素有：①材料的化学组成：

λ金

属

>

λ

无机非金属>

入

有机高分子；②材料的微观结构：

λ

晶

体

>

λ

非晶体③孔隙率及孔隙特征：相同材料，P越大，

λ越小；P相同时，微孔、封闭孔材料入较小。④含水情况：含水率增加，λ增大，绝热性下降。所以，绝热材料一定要注意防水防潮。材料名称导热系数W/(m

·K)比热J/(g

·K)钢550.46铜3700.38花岗岩3.490.92普通混凝土280.88水泥砂浆0.930.84普通粘土砖0.810.84粘土空心砖0.640.92松木0.17～0.352.51泡沫塑料0.031.30冰2.202.05水0.604.19静止空气0.025常用土木工程材料的热工性质指标孔隙率对材料导热性质的影响某工程顶层屋面欲加保温层，

以下两图为两种材料的剖面，见图1。请问选择何种材料?观察与讨论分析保温层的目的是尽量减少外界温度变化对住户的影响，材料保温性能的主要衡量指标为导热系数，其中导热系数越小越好。观察两种材料的剖面，可见A材料为多孔结构，B材料为较密实结构，多孔材料的导热系数较小，适于作保温层材料。3、

材料的热变形性3.土木工程上一般不希望材料的热变形性过大。

而且希望相配合材料之间的线膨胀系数相等或差别不大。(

为

什么

?

)α-—-线膨胀系数L——-材料原长△L—材料的线变形量t1,t2-—-温度变化前后的温度1.热变形性-—-指材料温度变化时的尺寸变化。一般材料“

热胀冷缩

”。2.线膨胀系数---4、耐燃性与耐火性1.

耐燃性-—-指材料抵抗燃烧的性能。建筑材料的燃烧性能

可分四个等级：A级-不燃烧性材料；

B1级-难燃烧性材料；

B2-可燃烧性；B3-易燃烧性在选择建筑材料时应根据建筑物的防火等级确定建筑材料的燃烧等级。2.耐火性-建筑材料抵抗火烧而完整性和力学性能不下降的能力。耐燃性好的材料耐火性不一定强，如钢材、玻璃等。§1.2

材料的力学性质一、材料的受力变形1、

弹性变形材料在外力作用下产生变形，

当外力取消后，材料的变形立即消失并能完全恢复到原来形状的性质称为弹性。材料的这种变形称为弹性变形。应变和应力成正比，其比值称为材料的弹性模量。E=σ/ε(Mpa)。2、

塑性变形材料在外力作用下产生变形，

当外力取消后，材料仍能保持变形后的形状并且不产生裂缝的性质称为塑性。材料的这种变形称为塑性变形。3

、

徐变

(蠕变)材料在恒定外力作用下产生，随着时间而缓慢增长的变形称为徐变变形，简称徐变。注

意完全的弹性材料与完全的塑性材料是不存在的，有的材料在低应力作用下，主要发生弹性变形，

而在高应力时则产生塑性变形。弹塑性材料-—-即在外力作用下，既发生弹性变形又发生塑性变形。如混凝土。荷载ob—塑性变形

ab

—弹性变形弹塑性材料的变形曲线二、材料的强度1、强度：材料在外力作用下抵抗破坏的能力。2、

强度计算：PP-破坏荷载

(N)A-受荷面积

(mm2)

f-强度(MPa)抗弯强度：抗拉、抗压、抗剪强度：PP三、材料的脆性与韧性1.脆性-在外力作用下，

当外力达到一定限度后，材料突然破坏而又无明显的塑性变形的性质。脆性材料(如砖、玻璃、石材)具有抗压强度远远大于抗拉强度的特点，抵抗冲击或震动荷载的能力很差。工程上适宜用在受压部位，如基础、柱、墙体等。2.韧性-在冲击、震动荷载的作用下，能吸收较大能量而不破坏的性质称为韧性。如钢材、木材等。桥梁、牛腿柱、电梯井、高层建筑等处所用的材料须有较好的韧性

。请看材料脆性、韧性破坏动画演示四、硬度和耐磨性1.硬度-指材料表面的坚硬程度，是抵抗其他坚硬物体刻划获压入其表面的能力。测定方法：刻划法、压入法。请看压入法硬度实验动画m1--

试件磨损前的质量(g);m2--试件磨损后的质量(g)

;A--试件受磨面积(cm2)。楼梯踏步、路面、地面等部位材料应有一定耐磨性。2.耐磨性-材料表面抵抗磨损的能力。用磨损率表示。磨损§1.3

材料的耐久性一、概念材料的耐久性是指材料在使用期间，受到各种内在的或外来因素的影响，能经久不变质不破坏，能保持原有性能不影响使用的性质。这是一个综合性指标。二、材料耐久性的影响因素1、内因---材料自身的内部因素因：>材料内部存在不稳定的化学组分，如Ca(OH)2、挥发成份、杂质等；>材料内部存在一些缺陷，如孔隙、裂缝等。2、外因-—-材料服役环境因素物理作用-—-有干湿变化、温度变化及冻融变化等。这些作用将使材料发生体积的胀缩，或导致内部裂缝的扩展。时间长久之后即会使材料逐渐破坏。在寒冷地区，冻融变化对材料会起着显著的破坏作用。化学作用———包括大气、环境水以及使用条件下酸、碱、盐等液体或有害气体对材料的侵蚀作用。机械作用—-包括使用荷载的持续作用，交变荷载引起材料疲劳，冲击、磨损、磨耗等。生物作用———包括菌类、

昆虫等的作用而使材料腐朽、蛀蚀而破坏。三、提高耐久性的措施1.减少腐蚀性介质与材料的接触2.提高材料密实度3.在材料表面设置保护层选择题1.下列不属于韧性材料的是(

)A、钢材；B

、混凝土；C、木材；D、塑料答案：B2.下列建筑材料中导热系数最小的是()A、泡沫塑料；B

、普通烧结粘土砖；C

、混凝土；D

、平板玻璃答案：A3.

以下建筑材料分类中，属于复合材料的是(

)。A.不锈钢；B.

合成橡胶；C.铝塑板；D.玻璃提示：建筑材料按化学成分可分为无机材料、有机材料和复合材料。不锈钢属于无机金属材料；合成橡胶属于有机高分子材料；玻璃属于无机非金属材料，

以上均为单一材料，而铝塑板是表层为铝面板，

中间层为有机塑料芯材的复合材料。答案：C思考题6材料在吸水后，将使材料的何种性能增大(

)?I耐久性；

I密度；II表观密度；IV绝热性能；V强度A.I、IV;B.II

、III

、V;C.III

、IV;D.II

、III

、IV

、V提示：一般材料随着含水量的增加，会减弱其内部结合力，强度会降低。其表观密度会增大，绝热性能将明显降低。而各种材料的密度是不变的值。答案：C思考题7.材料的密度指的是(

)。A.在自然状态下，单位体积的质量；B.在堆积状态下，单位体积的质量C.在绝对密实状态下，单位体积的质量；D.在材料的体积不考虑开

口孔在内时，单位体积的质量提示：

密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。材料的密度是不变的。答案：C9.当材料的润湿边角θ为

时，为憎水性材料。A.>90°

;B.≤90°

;C.>45°

;D.0°10.含水5%的湿砂100g,其中含水的重量是

O

A.5g;B.4.76g;C.5.26g;D.4g11.颗粒材料的密度为p,

表观密度为po,

堆积密度为Po

′

,则存在下列关系(

)A.p>

Po′

>Po;B.Po>p>

P'C.p>Po>

po

′

;D.Po

′

>p>Po第2章

建筑钢材建筑钢材概述1.建筑钢材：是指用于工程建设的各种钢材。主要包括：混凝土结构中的钢筋、钢丝；钢结构中的各种型钢；围护结构和装修工程中所用的钢板等WalReinforcement钢结构施工刚性中间构架梁天车轨道连接杆刚性中间构架柱沿墙棣条檐口檩条屋脊保温层屋面复合板山墙屋梁山墙柱山墙檩条轻钢建筑物结构示意图脊盖板屋面檩条墙面复合板山墙角柱采光带2.钢材特点·

优点·

强度高.

塑性、韧性好·

能承受冲击和振动

荷载.

加工性好·

缺点·

易锈蚀·

耐火性差·

维护费用大Back·

§2.1钢的生产、冶炼与分类·一、钢的生产1.钢与生铁的区别生铁：铁碳合金，铁Fe为主要元素C含量高，约为2.11%～6.69%,有害杂质元素S、P

等含量多。硬而脆，可加工性差，应用少。生铁不能进行压力加工，但可以浇铸成型。钢：铁碳合金，铁Fe为主要元素：碳C含量低，C≤2.

11%,有害杂质元素：S、P等含量少。强度高、塑性韧性好，可进行压力加工，应用广泛。(二)钢材的冶炼过程及其对钢材质量的影响钢的冶炼原理将生铁水及焦炭加入炼钢炉中精炼，使炭及其它杂质氧化而挥发或变成氧化物进入渣内，降低碳及其它杂质的含量。降碳、除硫磷、调硅锰、改善性能。Back生铁、钢的冶炼过程轧制型钢铁矿石高炉熔融

炼钢炉生铁氧化还原糖糖万金

ppt

呢人生苦短尽行吧，你先张张张阿娜t_1507557太老了tb2363333好长时间了t_1480090行，那我再woyu_lala是的999+5999+s47253个账号-7个联系人钢生铁、钢的冶炼过程轧制型钢

钢锭铁矿石浇

注高炉熔融

炼钢炉生铁

钢氧化还原为

什

么需要脱氧?冶炼中为除去杂质而进行的氧化在除去杂质同时，部分Fe原子不可避免的被氧化成Fe0,降低了钢的质量。为了使Fe0还原为Fe,

在炼钢的后阶段必须脱氧。兑铁水

吹

炼

出钢什

么叫脱氧?合金化

?

常

用

脱

氧

剂

?脱氧：

向钢中加入脱氧元素，使之与氧发生反应，生成不溶于钢水的脱氧产物，并从钢水中上浮进入渣中，使钢中氧含量达到所炼钢种的要求，这项工艺称为脱氧。合金化：为了调整钢中合金元素含量达到所炼钢种规格的成分范围，

向钢中加入所需的金属或合金的操作称为合金化。常用脱氧剂：通常，锰铁及硅铁既作为脱氧剂使用，又是合金化元素。有些合金只是作为脱氧剂使用，如硅铝合金及铝等。另有一些合金只用于合金化，如铬铁、铌铁，钒铁、钨铁、钼铁等。在一般情况下，脱氧与合金化的操作是同时进行的。脱氧程度及钢材质量Back什么叫热加工?有何作用?热加工：是在再结晶温度以上进行的压力加工，常用锻造、热压、轧制等多种方式。热加工的作用：使内部气泡焊合，酥松结构致密，晶粒细化。热加工效果：提高钢材的强度、塑性和质量。二、钢的分类·

1

.

按化学成分分类(1)碳素钢??低碳钢：

含碳量<0.25%中碳钢：含碳量为0.25%～0.60%高碳钢：

含碳量>0.60%(2)合金钢??低合金钢：

合金元素总含量<5.0%中合金钢：

合金元素总含量为5.0%～10%高合金钢：

合金元素总含量>10%合金元素：钢材中Fe元素之外的其他金属包括(非金属元素S)建筑工程中，钢结构用钢和钢筋混凝土结构用钢筋、钢丝，主要使用低碳钢与低合金钢。·

2、按品质(杂质含量)分类(1)普通钢：

含硫量≤0.050%;含磷量≤0.045%。(2)优质钢：

含硫量≤0.035%;含磷量≤0.035%。(3)高级优质钢：含硫量≤0.025%,

P≤0.025%。高级优质钢的钢号后加字母“A

”表示。3、

按冶炼时脱氧程度分类钢按冶炼时脱氧程度可分为沸腾钢、镇静钢、特殊镇静钢。4、按用途分类(1)结构钢

工程构件及机械零件(2)工具钢

刀具、模具(3)特殊钢不锈钢、耐热钢、耐磨钢§2.2建筑钢材的主要技术性能钢材力学

(机械)性能>拉伸性能>冲击韧性>

疲

劳

强

度>

硬

度钢材工艺性能>

冷弯性能>

焊接性能

相关知识点·1

.应力·2

.

应

变一、钢材的力学性能(一)

钢材的拉伸性能(二)

焊接性能(三)硬度(四)疲劳强度(

一

)

、

钢材的拉伸性

能1.低碳钢的拉伸性能L₀=5d₀

或

1

0d₀FF2

F₂F3

F3低碳钢的拉伸演示过程颈缩阶段CD低碳钢受拉的应力一应变图

ε

=

△L/L₀低碳钢拉伸实验动画低碳钢的拉伸过程分为四个阶段弹性阶段OAC屈服阶段ABA强化阶段BCDB1、弹性阶段OA图

形

的

特

点

：

一条通过原点的直线，应力与应变成正比。试件的特点：

弹性●计算的指标：弹性模量

E=σ/8=tgaE值的大小反映了钢材抵抗弹性变形的能力。弹性极限

R,:A

点对应

的应力

。g=△L/L。低碳钢受拉的应力一应变图E

₁

E₂2、屈服阶段AB图形的特点：

一条波动的曲线，应力增加很小，而应变增加很

大

。试件的特点：

所能承受的拉力增加很小，而塑性变形迅速

增加，似乎钢材不能承受外力

—

—

屈服

。计算

的指标：屈服强度R

。

(也叫屈服点或屈服极限

)B、点对应的应力。a-F/A公=△L/L。低碳钢受拉的应力一应变图a-F/AE=△L/L。低碳钢受拉的应力一应变图抵抗塑性变形的能力又重新提高——强化●

计算的指标：

抗拉强度：Rm:

C点对应的应力。●

试件的特点：●图形的特点：3、强化阶段BC一段上升的曲线。4、颈缩阶段CD一段下降的曲线。试件的特点：变形迅速发展，在有杂质或缺陷处，断面急剧缩小——颈缩

直到断裂。计算的指标：伸长率A:图形的特点：B=△L/L。低碳钢拉伸性能录像钢材三个力学指标1.

屈服强度R。结构设计中钢材强度取值的依据2.

抗拉强度R表示钢材所能承受的最大应力强屈比-即钢材的抗拉强度与屈服强度之比。R。1/R强屈比越大，安全可靠程度越高，但利用率越低。3.

伸长率A

衡量钢材塑性的指标，

A越大说明钢R材的塑性越好D8=△L/L。a

F/A规定：

对屈服不明显的钢

，规定产生残

余

变

形

为

原

始

标距

的0.2%

时

所对应的应力值

，作为硬钢的屈服强度，称为条件屈服强度，用R

。.2表示。0.2%中碳钢、高碳钢(硬钢)的应力一应变图2、中

碳

钢、

高

碳

钢

(

硬

钢

)

的

拉

伸

性

能低碳钢拉断后断

口高碳钢拉断后断

口1.定义：冲击韧性是指钢材抵抗冲击荷载的能力。对重要结构以及承受动荷载的结构，特别是在低温条件下，应保证钢材具有

一

定的冲击韧性。2.试验方法：用摆锤打击有槽口的标准试件，在刻槽处将试件打断，所吸收的能量作为钢材的冲击韧性值。3.公

式：

K,=GH-GH2(二)、冲击韧性

(新授)Flash

-冲击韧性试验随着温度降低到某范围时，钢材韧性突然下降很多，这种温度较低时发生脆性断裂的现象称为冷脆性。

出现脆性转变时的温度为脆性临界温度。

脆性临界温度越低，说明钢材的低温冲击韧性越好。Kv韧性断裂脆性断裂冷脆性脆性转变温度温度(三)

硬度·1.定义：钢材抵抗另一硬物体压入其内的能力叫硬度，即受压时

抵抗局部塑性变形的能力。·2.测定方法：布氏法、洛氏法和维氏法。建筑钢材常用的是布氏

法，所测硬度称布氏硬度。布氏硬度是用一定直径D(毫米)的硬质钢球，在规定荷载P(牛顿)作用下压入试件表面，并持续一定时间后卸载，量出压痕直径d(毫米),然后计算每单位压痕球面积所承受的荷载值，

即布氏硬度值(HB)。

计算公式为：HB是以数字表示，如HB=150。视频动画/硬度试验

.

swf(三)

硬度·1.定义：钢材抵抗另一硬物体压入其内的能力叫硬度，即受压时

抵抗局部塑性变形的能力。·2.测定方法：布氏法、洛氏法和维氏法。建筑钢材常用的是布氏

法，所测硬度称布氏硬度。布氏硬度是用一定直径D(毫米)的硬质钢球，在规定荷载P(牛顿)作用下压入试件表面，并持续一定时间后卸载，量出压痕直径d(毫米),然后计算每单位压痕球面积所承受的荷载值，

即布氏硬度值(HB)。

计算公式为：HB是以数字表示，如HB=150。视频动画/硬度试验

.

swf布

氏硬度测量原图理硬度值往往与其他性能有一定的相关性。例如，钢材的HB值与抗拉强度之间就有较好的相关关系。对于碳素钢：>

当HB<175时

，Rm=3.6HB;>

当

HB>175时

，

Rm=3.5HB。根据这些关系，我们可以在钢结构的原位上测出钢材的HB值，并估算出该钢材的强度，而不破坏钢结构本身。(

四)疲

劳

强度1.什么叫疲劳破坏?钢材承受交变荷载的反复作用时

，可能在远低于屈服强度时突然发生破坏，这种破坏称为疲劳破坏。2.什么叫疲劳强度?试件在交变应力作用下

，不发生疲劳破坏的最大应力值称为疲劳强度，也称疲劳极限。一般把钢材承受交变荷载106-107次不发生破坏的最大应力值作为其疲劳强度。120静力抗拉强度8060疲劳极限200lgn(n

应力循环次数)产生疲劳破坏一般是由拉应力

引起的，

首先在局部开始形成细小断裂，随后因微裂纹尖端的应力集中而使其逐渐扩大，

直至

突然发

生

瞬时疲劳断裂。10040二、钢材的工艺性能(

一)钢材的冷弯性能(

二)钢材的焊接性能(三)钢材的冷加工强化与时效(

四)钢材的热处理(一)、冷弯性能定义-指钢材在常温下承受弯曲变形的能力钢材的冷弯试验是通过直径(或厚度)为a的试件，采用标准规定的弯心直径d,

弯曲到规定的角度时(180

°或90

°)。弯曲角度弯心直径两

个

基

本参

数试验时采用的弯曲角度愈大

，弯心直径对试件厚度(或直径)的比值愈小，表示对冷弯性能的要求愈高。冷弯检验是：按规定的弯曲角度和弯心直径进行弯曲后，检查试件弯曲处外面及侧面不发生裂缝、断裂或起层，即认为冷弯性能合格。冷弯是钢材处于不利变形条件下的塑性，而伸长率则是反映钢材在均匀变形下的塑性。

因此，冷弯是对钢材塑性更严格的检验，

它能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、

内应力和夹杂物等缺陷。冷弯试验对焊接质量也是一种严格的检验，能揭示焊件在受弯表面存在未熔合、微裂纹及夹杂物等缺陷。(

二)焊接性能·

1、定义：焊接是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牢固地连接起来，这种工艺称为焊接。

它是钢结构的主要连接形式“

(90%以上)。如果采用较为简单的焊接工艺就能获得良好的焊接效果，并对母体钢材的性质没有什么劣化作用，则此种钢材的可焊性好，否则就是可焊性差。·2、评价方法：将焊接的钢材试件进行拉伸试验，要求断裂处不在焊接点上。合格

不合格钢材的可焊性试验·

3

、焊接性能影响因素：主要取决于钢材的化学成分：

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。4、焊接方式：电弧焊

—

焊条

(或焊丝)

,用于钢结构构件焊接；电

渣

(

压力

)

焊—无焊条，用于钢筋接头焊接。手把电弧焊埋弧自动焊CO2气体保护焊电渣焊属材料的冷加工强化。·

1

)

冷

拉·提高屈服强度20%-25%E(三)钢材的冷加工强化与时效处理·

1.冷加工强化·

将金属材料在常温下进行冷拉、冷拔或冷轧，使之产生一定的塑性变形，其屈服强度可明显提高，塑性和韧性有所降低，这个过程称为金2)

冷拔由于冷拔过程中的模具内挤压作用，屈服强度提高效果更显著,约40%-60%。·3)

冷轧4)冷加工强化意义与实例目前建筑上常用的冷拉钢筋

、冷拔钢丝

、冷轧带肋钢筋都是利用冷加工强化的原理进行加工的产品。

由于屈服强度提高，从而达到节约钢材的目的。2.时效强化经冷加工后的钢材随时间延长屈服强度进一步提高，塑性、韧性进一步下降的现象叫做时效强化，简称时

效

。分类：

自然时效和人工时效自然时效经冷加工后的钢材在常温下存放15-20天。适用于对强度较低的冷加工钢筋。人工时效经冷加工后的钢材在加热至100-200℃

,并保持一段时间(2h左右)。适用于对强度较高的冷加工后钢材。时效敏感性因时效作用导致钢材性能改变的程度。未冷拉屈服点

B时效：屈服点

(K1)

>

0,0b

变大塑性和韧性降低冷拉后屈服点(K):>

0s

变大>

塑性韧性降低EK1K冷加工和时效强化示意图BD1D0(

四)钢

材

的

热

处

理1、概念热处理--是将钢材在一定介质中加热、保温和冷却，

以改变材料整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺。作用--热处理可大幅度地改善金属材料的工艺性能和使用性能，绝大多数机械零件必须经过热处理。形式-退火、正火、淬火、

回火等。另外还有渗碳、渗氮等。退火

—将钢材加热到一定温度

，保温后缓慢冷却(随炉冷却)的一种热处理工艺

。

目的细化晶粒、

降低硬度

、提高塑性、消除组织内应力、

防止变形开裂。正火-—-与退火相似，只是冷却在空气中进行。与退火相比，正火后钢的硬度、强度较高，塑性较小。淬火-—-将钢材加热到900℃以上，保温后放入水或机油等冷却介质中快速冷却的一种操作

。

目的是得到高硬度、高强度的钢组织。淬火会使塑性和韧性显著降低。回火—-是将淬火后的刚才再加热至相变温度以下，保温后在空气中冷却的热处理工艺。

目的是消除淬火产生的内应力，

降低脆性。温

度保温727℃退

火正

火时

间回

火淬

火钢材的热处理工艺2、热处理对钢材性质的影响1)退火可降低钢的硬度

，提高塑性和韧性

，消除加工处理中形成的缺陷和内应力；·2)正火提高塑性和韧性，强度降低较小，使三者之间良好配合；·3)淬火提高钢材的硬度和耐磨性，但降低了塑性和韧性；·4)回火消除淬火后钢材的内应力和脆性。1

、碳是决定钢材性能的最主要元素。

当钢中含碳量在0.8

%以下时，随着含碳量增加

,钢的强度

、硬度增加

，塑性、韧性下降；

当含碳量大于1%时，含碳量增加

，强度反而下降；含碳量过高还会增加钢的冷脆性和时效敏感性，降低抗大气腐蚀性和可焊性。所以，钢中含碳量一般0

.

8%。HBZRmAK§2.3化学成分对钢材性能的影响(Mpa)

ψ%αJ/CM260

24050

20040

16030

12020

8010

-

4012001000800600400200HB3002502001501000

_0.81.01.21.42、磷

(P)它在钢中易产生偏析，形成Fe3P,

能增加钢强度和硬度，但使塑性和韧性显著下降，脆性增大。特别是钢的脆性转折温度急剧升高，引起钢的冷脆性。它还使钢的焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此磷是钢材的有害元素之一，通常要求钢中含磷量小于0.045%。3、硫

(S)使钢材热压力加工时晶体间开裂，即产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，它不但导致焊缝产生热裂，而且在焊接过程中容易后成SO2

气体，使焊缝产生气孔和疏松。它还降低钢材耐腐蚀性。

因此硫是钢材的有害元素之一，通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.035%。4、硅

(Si)是钢中加入的主要合金元素，含量在1%以内时，大部分溶于铁素体中，能提高钢材的强度，对钢材的塑性、韧性影响不大。但当含量超过1%时，冷脆性增加，可焊性变差。5、锰

(Mn)低合金钢中加入的主要合金元素，含量在1%以内时，大部分溶于铁素体中，能提高钢材的强度，对钢材的塑性、韧性影响不大。还可以起到脱硫脱氧作用，改善钢材的热加工性能。锰含量较高时，将显著降低钢的塑性、韧性和可焊性。6

、氧(0)、氮

(N)氧和氮能降低钢材的塑性、韧性和可焊性。第四节建筑钢材的品种与选用一、建筑钢材的主要钢种·碳素结构钢·优质结构钢

(略)·

低合金高强度结构钢(一)

碳

素

结

构

钢1、碳素钢的牌号根据国标《碳素结构纲》

(GB/T700-2006),碳素结构钢按照屈服强度分为Q195、Q215

、Q235和Q275四个牌号，每个牌号又根据硫、磷等杂质含量分为A、B、C、D不同质量等级。表示方法：屈服强度字母

“Q”、屈服强度数值、质量等级

(A、

B、C、D)、脱氧程度符号(F、Z、TZ,

镇静钢和特级镇静钢符号可以省略)。Q235-AF,表示屈服强度为235MPa的质量等级为A级的沸腾碳素结构钢

。Q235-BZ,表示屈服强度为235MPa的质量等级为B级的镇静碳素结构

钢

。2.碳素结构钢的技术要求化学成分力学性质冷弯性能牌号统一数字代号等级厚度(或直径)/mm脱氧方法化学成分(质量分数)/%,不大于CSiMnPSQ195U11952一-F、Z0.120.300.500.0350.040Q215U12152A一F、Z0.150.351.200.0450.050U12155B0.045Q235U12352A一F、Z0.220.351.400.0450.050U12355B0.200.045U12358CZ0.170.0400.040U12359DTZ0.0350.035Q275U12752A一F、Z0.240.351.500.0450.050U12755B≤40Z0.210.0450.045>400.22U12758C一Z0.200.0400.040U12759DTZ0.0350.035碳素结构钢的化学成分

(GB700-2006)牌号试样方向冷弯试验(试样宽度B=2a,

180

°

)钢

材

厚

度

(

直

径

)

a

(

mm

)60>60~100弯心直径dQ195纵

横00.5a

Q215纵

横0.5aa1.5a2aQ235纵

横a1.5a2a2.5aQ275纵

横1.5a2a2.5a3a注：B为试样宽度，a

钢材厚度(直径)。钢材厚度(或直径)大于100

mm时，弯曲试验由双方协商确定。3、碳素结构钢的性质与应用工程中常用的碳素结构钢的牌号为Q235,Q235

属于低碳钢，具有较高的强度，

良好的塑性

、韧性和可焊性

，

能满足一般钢结构和钢筋混凝土用钢要求，且成本较低

。

因而是最常使用的钢种之一，热轧光圆钢筋和常见的钢结构用钢

(角钢

、槽钢

、钢管)一般为Q235。Q235-A级钢可适用于承受静荷载作用的结构；Q235-C

和Q235-D级钢可用于重要的焊接结构，Q235-D级钢尤其适用于低温环境。Q195和Q215号钢，强度低，塑性好，建筑上常用作生产冷拔低碳钢丝0Q275强度高，但塑性、韧性和可焊性差，

一般用于生产机械零件和工具，建筑上少有应用。(二)优质碳素结构钢

(GB/T699-1999)1、定义优质碳素结构钢是含碳小于0.8%的碳素钢，这种钢中所含的硫、磷及非金属夹杂物比碳素结构钢少，所以机械性能较为优

良

。此类钢又可分为：低碳钢一含碳量一般小于0.25%,如20钢等；中碳钢-含碳量一般在0.25～0.60%之

间

，45钢等；·

2、钢的牌号用两位数字表示，代表平均含碳量的万分数；

如含锰量较高(0

.

7-1

.2%)时

，在牌号后加注“Mn

”。如果是沸腾钢，在数字后加注“F

”,

不加脱氧符号表示镇静钢

。例如：45

,

表示含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。45Mn,

表示含碳量为0.45%的较高含子

量

优

质

碳

去

构

风·

3、应用·

1)08、10、15、20、25等牌号属于低碳钢，其塑性好，其中20钢用途最广，常用来制造螺钉、螺母、垫圈、小轴以及冲压件、焊接件。·

2)30、35、40、45、50、55等牌号属于中碳钢，其强度和硬度较前提高，淬火后的硬度可显著增加。其中，以45钢最为典型，它不仅强度、硬度较高，且兼有较好的塑性和韧性，即综合性能优良。45钢在机械结构中用途最广，常用来制造轴、丝杠、齿轮、连杆、套筒、键、重要螺钉和螺母等。3)60

、65

、70

、75等牌号属于高碳钢

。它们经过淬火

、

回火后不仅强度、硬度提高，且弹性优良，常用来制造小弹簧、发条、钢丝绳、轧辊等。(三)低合金高强度结构钢

(GB1591-2008)1、组成：含有5%以下的合金元素

(Si、Mn、Ti、V、Cr、Ni、A1等),含C量低

(≠0.2%)。2、合金元素的作用：细化晶粒，起到细晶强化作用，不仅可提高强度和硬度，还可一定程度上增加塑性和韧性。>弥散强化作用，较硬微粒均匀分散在晶粒内部，

阻碍晶粒滑移变形，大大提高钢的强度和硬度。3、牌号：与碳素结构钢一样，用Q+屈服强度值+质量等级

(A、B、C、D、E)表示。现行国家标准《低合金高强度结构钢》(GB1591-2008)

共有8个牌号：

Q345、Q390、Q420、Q460、Q50、Q50、Q620、Q690。例如：Q390A表示屈服强度为390MPa,质量等级为A级的低合金结构钢。强度等纹质量等级居服点Re1

/MPa不小于抗拉强度Rm/MPa伸长率

A/MPaV型冲击功(纵向)

(J)≥1800弯曲试验d:弯心直径a:试样厚度(直

径

)钢材厚度或直径(mm)≤1616-40…80-100十20

℃0℃一20

℃40℃钢村厚度(直径)(mm)≤16>16-100d=2ad=3aQ345A345335…305470-6302034343434BC21DEQ390A390370…330490-6502034343434BCDE·低合金高强度结构钢的力学性能(GB1591-2008)·4.低合金结构钢的性能特点.(1)高强度，其屈服强度在300MPa以上。.(2)塑性较好，断后伸长率一般在15%～20%。·

(3)高韧性

，特别是低温冲击韧性好

，远

高于碳素钢。·

(4)良好的焊接性能和冷成型性能。·

(5)良好的耐蚀性。·

5、应用适合于大跨度结构、高层钢结构建筑、桥梁和高强度带肋钢筋。二

、常用建筑钢材(一)钢筋混凝土用钢热轧钢筋、冷轧带肋钢筋、预应力钢丝与钢绞线等；(二)钢结构用钢H型钢、槽钢、角钢等型钢。钢筋级别表面形状牌号屈服强度

MPa抗拉强度MPa伸长率%冷弯1800主要用途≥工光圆HPB23523537025d=d₀用碳素钢或低合金钢轧制，用于受力钢筋、箍筋、结构拉杆、冷拔冷轧钢筋的原料。HPB300300420Ⅱ月牙肋HRB335HRBF33533545517d=3～5d₀用低合金钢轧制，作为钢筋混凝土结构的受力钢筋，

比使用I级钢筋节约钢材40%—50%。ⅢHRB400HRBF40040054016d=4～6d₀IVHRB500HRBF50050063015d=5～7d₀用低合金镇静钢轧制，主要用于预应力钢筋混凝土结构。(一)热轧钢筋热轧钢筋是钢筋混凝土工程中用量最大的钢材品种。依据标准为《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》

(GB1499.1-2008)、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(GB1499.2-2007)个.表字中母d字心母直。

P，B

₀

钢“P”筋

la径in,。无IR是分纹为，的(l意lo惠r

1“1Fe”d)为、

R细ibb

FeIdN)E、的钢首筋位(字Ba

J，)

HRBF表示细晶粒热轧带肋钢筋。细晶粒热轧带肋钢筋晶粒细化

、强度提高，降低脆性转变温度，

同时还能提高韧性或保持韧性和塑性基本不下降。热轧光圆钢筋由碳素钢(HPB235)或低合金结构钢(HPB300)热轧而成。与热轧带肋钢筋相比，强度较低，但塑性好，便于弯折成型，容易焊接。可做为中小型混凝土结构的受力钢筋或箍筋，也可作为冷加工钢筋或钢丝的原材料。热轧带肋钢筋由低合金结构钢轧制，强度较高，塑性和可焊性也较好，表面的横肋和纵肋可以提高与混凝土之间的握裹力。可以用作钢筋混凝土结构的受力钢筋，以及预应力钢筋。用途牌号力学性能≥冷弯试验1800d=弯心直径a=试样直径os/MPaσb/MPaδ10/

%建筑用Q19519541030d=0Q21521543528Q23523550023d=0.5aQ27527554021建筑用低碳热轧圆盘条力学性能及工艺性能(GB/T701-2008)低碳热轧圆盘条简称盘条或盘园，也叫线材，通常指成盘的小直径圆钢。盘条的直径一般在6-9毫米范

围

内

。盘条以低碳钢居多，一般不用于钢筋混凝土结构的主受力钢筋，多用于箍筋，还有小直径的用于砖混结构中的“砖配筋

”。盘条在使用前需要用钢筋调直机调直下料，同时也在机器中去除氧化锈皮，也在反复的弯曲拉伸中，强(二)冷加工钢筋1.冷拉钢筋在常温下将热轧钢筋拉伸至超过屈服点小于抗拉强度的某一应力，然后卸荷，即制成了冷拉钢筋。冷拉可使屈服点提高，材料变脆、屈服阶段缩短，塑性、韧性降低。实践中，可将冷拉、除锈、调直、切断合并为一道工序，这样可简化流程，提高效率。受低温、冲击荷载作用下，冷拉钢筋会发生脆断，不宜使用。强度等级

代号RP₀

.2MPaRmMPa伸长率%≥冷弯1800应力松弛≤%≥A10dA100d1000hCRB5505005508一d=3d₀一CRB650585650一4d=4d₀8CRB800720800一4d=5d₀8CRB970875970一4d=5d₀82.冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋是用热

轧圆盘条在其表面冷轧成有肋的钢筋

。

有CRB550

、

CR

B650、

CRB800、CRB970

四

个牌号。注：表中d为弯心直径，d₀为钢筋公称直径。CRB分别为冷轧

(Cold

rolled)、带肋

(Ribbed)、

钢筋

(Bars)三个字母的首字母。应用：CRB500为普通钢筋混凝土用钢筋，其他牌号为预应力

混凝土钢筋在中、小型预应力钢筋混凝土结构构件中广泛应用。冷轧带肋钢筋克服了冷拉、冷拔钢筋(钢丝)握裹力低的缺点，而具有冷拉、冷拔钢筋相近的强度。(三)、预应力混凝土用钢丝(GB/T5223-2002)预应力钢丝是以优质碳素钢盘条经淬火、为、

力

。风

加

外形分头

痕

钢

丝三种。昭状按工种照两按左丝应钢爪度坠强滔高和的4成风而拉

左拉今冷分细太算公称直径mm断裂拉力不小