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1A400000
全国一级建造师执业资格考试房屋建筑工程管理与实务建筑材料
(1A412000)
魏鸿汉
(教育部、建设部十五规划教材,建筑材料,,建筑装饰材料,主编 )
1A412000
掌握 常用无机非金属材料的性质、
技术要求及应用
1A412010石膏的品种、特性和应用
一、石膏的生产与品种
1．原料：天然二水石膏（ CaSO4?2H2O） →即生石膏
2．生产工序：低温煅烧，磨细
CaSO4?2H2O CaSO4?（ 1/2） H2O+3/2H2O↑
β型半水石膏（建筑石膏）
气硬性胶凝材料,只能在空气中 凝结硬化、保持和发展强度,
水 硬性胶凝材料,不但能在空气中、更能在水中 凝结硬化、保持和发展强度。
3．石膏品种：
（ 1） 107~170℃,建筑石膏（ β型半水石膏）
（ 2） 127KPa,124℃,高强石膏（ α型半水石膏）
107～ 170℃
颗粒粗、拌和水量少、
强度高
三,建筑石膏特性及应用
（一）特性
1．质量轻,ρ0=800~1000kg/m3,ρ=2.5~2.8g/cm3
2．拌合用水量大：
满足水化的用水量,18.6%
保持可施工性的用水量,60~80%
3．凝结硬化快：
国标要求,初凝不早于 6分钟，终凝 ≯ 30分钟
改善方法：（ 1）加适量硼砂
（ 2）掺 0.1~0.2%的动物胶
（ 3）掺 1%的亚硫酸酒精溶液
4．强度低 （ 但高于于石灰 ）,早期强度高：
7天抗压强度 10MPa，抗折强度低（可掺入纤维材料增强）
5,硬化微膨胀：
膨胀率约 1％ →良好的成模性，表面光滑，不干裂。
6．保温，隔音性能高
7．吸水性强,耐水性差、抗冻性差
Kp=0.2~0.3，遇水二水石膏晶体溶解。
8．防火性好，耐火性差
本身不燃遇火结晶水挥发 →表面温度下降 →
防火，但过度过火 →结晶水完全挥发 →无水硫酸钙 →强度 ↓↓
9．有一定调温、调湿功能
5,硬化微膨胀：
膨胀率约 1％ →良好的成模性，表面光滑，不干裂。
6．保温，隔音性能高
7．吸水性强,耐水性差、抗冻性差
Kp=0.2~0.3，遇水二水石膏晶体溶解。
8．防火性好，耐火性差
本身不燃遇火结晶水挥发 →表面温度下降 →
防火，但过度过火 →结晶水完全挥发 →无水硫酸钙 →强度 ↓↓
9．有一定调温、调湿功能
1A412012石灰的熟化与硬化、性质与应用
一、石灰的熟化与硬化（ 钙质石灰与镁质石灰 ）
（一）熟化：生石灰与水反应生成熟石灰的过程
CaO+H2O Ca(OH) 2+Q↑
反应特点,1.剧烈放热：可鉴别石灰的优劣
2.膨胀：质地优良 3~3.5倍
质地较差 1.5~2倍
石灰的陈伏：为保证石灰的完全消解，在石膏熟化过 程中 ……
陈伏的目的：防止 过火石灰 后期熟化引起的起鼓和开裂
>5%
二、石灰的硬化
1,硬化的两种作用
（ 1）结晶硬化
（ 2）碳化硬化
Ca(OH)2+CO2+H2O CaCO3+H 2O
2．硬化过程的特点：
（ 1）水分大量蒸发 →干缩开裂（ 2）外皮碳化结壳，
硬化速度下降。
三、石灰的特性与应用
（一）特性：
1,保水、可塑性好
颗粒细小、比表面积大 →可吸附较多的水 →保水吸附的水膜较厚 →易产生滑移 →可塑性
2．硬化慢、强度低。
3,干缩大、易开裂
改善措施：加砂或纤维材料 →石灰不单独使用 。
4,气硬性,耐水性差
（二）质量要求：
技术指标：有效成分含量； CO2含量；产浆量，细度，游离水，体积安定性
分级：优等品、一等品、合格品
（三）石灰的应用
1．石灰乳涂料和砂浆
2．灰土和三合土
灰土,消石灰粉 与粘土拌合：（ 3:7或 2:8灰土）
三合土,消石灰粉 与粘土再掺加砂、粉煤灰等拌合。
3．硅酸盐混凝土及制品
粉煤灰砖，灰砂砖，加气混凝土
1A412013硅酸盐水泥的技术性质和适用范围一,硅酸盐水泥的技术性质
（ 一 ） 细度：
比表面积 >300m2/kg（ 国标 ）
过细的弊病：干缩 ↑；易吸收水分,
碳化；磨耗加大,成本 ↑
（二）标准稠度用水量：
标准稠度：为使所测水泥的各种性质（凝结时间，按定性）的结果具 有可比性，按标准方法测得的水泥浆可塑程度。
标准稠度用水量：水泥净浆达到标准稠度所需的拌合水量占水泥质量 之比。 （以百分数表示）。
三）凝结时间
国标规定：
初凝 ≮ 45分钟（否则为废品）
终凝 ≯ 6小时 30分钟（否则为不合格品）
（四）体积安定性：
是指水泥在硬化过程中体积变化 是否均匀 的性质。
安定性不良的原因：
（ 1）熟料中游离的 CaO或 MgO过多
（ 2）石膏掺量过多沸煮法测定
（六）强度与强度等级
1．测定方法：软练法
（ 1）水泥与标准 砂 按灰砂比 1:3，加规定量水。
（ 2）试件,40× 40× 160mm3试件,3条一组
（ 3）养护：温度 20± 3℃,湿度 >90%或水中养护。
（ 4）强度：测 3d,28d龄期的 抗压和抗折强度 值。
f压 ＝ P／ A＝ 0.04P(MPa)
f折 ＝ 3PL／ 2bh2＝ 0.234P(MPa)
2．强度等级,由所测出的 3d和 28d的 f压 和 f折 按国标
GB— 175－ 1999 规定确定强度等级
共有 42.5(R); 52.5(R); 62.5(R)三个强度等级（ R：
早强型）
硅酸盐水泥的性质特点：
（一）快硬、早强 （适于预应力砼工程、。。。）
（二）抗冻、耐磨
（三）水化热高（适于冬季施工和反复冰冻工程，但不适于大体积砼工程）
（四）不耐热（ ≯ 250℃ ）
（五）抗腐蚀能力差（不适于有压力水或海水作用的工程）
1A412024普通混凝土组成材料的技术要求
一、组成及各组成材料的作用：
水，水泥 →水泥浆 →硬化前的流动性；粘结；填充。
石子，砂 →骨料 →构成骨架；填充；抑制干缩；节约水泥。
(骨料占 70%，水泥石占 30%)
普通混凝土的组成材料
一、水泥
（ 一） 品种的选择,依据：工程特点、环境条件、施工条件、材料供应
五大水泥,硅酸盐水泥 (pⅠ 和 pⅡ ):普通硅酸盐水泥 (pO):矿渣硅酸盐水泥 (ps):
火山灰质硅酸盐水泥 (p p):粉煤灰硅酸盐水泥 (pF):复合硅酸盐水泥
（二）强度等级的选择
1．一般情况：（ 1.5~2.0）混凝土的强度等级
2．高强度混凝土：（ 0.9~1.5）混凝土的强度等级
3．高强度等级的水泥配制低强度等级的混凝土：
加外掺料（粉煤灰 …… ）
二、砂,（粒径在 0.16~5mm间的骨料）
（一）分类
河砂
天然砂 海砂 人工砂
山砂
（二）颗粒级配和粗细程度
1．混凝土对砂的要求：
（ 1）空隙率小 →密实度 ↑强度 ↑水泥用量 ↓→
颗粒大小搭配
（ 2）颗粒总表面积小 →水泥用量 ↓→砂尽可能粗砂（石子）质量要求；
1、泥、黏土块、有害物质含量
2、坚固性（强度及坚固性）
3、碱活性集料
4、颗粒型状及表面特征
5、颗粒级配及粗细程度（最大粒径）
三、碎石和卵石：粒径 >5mm的岩石颗粒
（一）分类
卵石（自然形成）：河卵石，山卵石，河卵石
。
碎石：（人工破碎而成）最常采用
（二）技术要求（前见述）
（三）软弱颗粒
片状颗粒 （厚度 <0.4平均粒径）
针状颗粒 （长度 >2.4平均粒径） →含量,<15%；
<20%； <25
（一等）（合格）
（四）石子的颗粒级配：
1．依据,过筛孔直径 2.5~100mm的 12个筛，计算而 得的
12个累计筛余率。
2．两种级配：
（ 1）连续级配：
颗粒从大至小连续分级，每一级都占适当的比例 。 →搭配较好； 和易性好；不发生离析。
（ 2）间断级配：
有意剔去某些中间粒级。
→减少颗粒干扰；空隙率 ↓节约水泥 →易于离析
（五）最大粒径：
石子公称粒级的上限。,Dm” →选择原则,Dm尽可能大
Dm↑→单位用水量 ↓
规定,1,≯ 1/4结构截面最小尺寸
≯ 3/4钢筋间最小净距
板可采用 1/2板厚的粒径但 ≯ 50mm
2．水利、海港大型工程：
Dm:120或 150mm
房屋工程中：
Dm:20,40或 60mm四、水：
要求：
可用,自来水、清洗的天然水不可用：
污水,PH<4的水（酸性），含油,糖类的 水，
海水，含硫酸盐的水。
1A412025 拌合混凝土的技术性质
混凝土拌合物,良好的和易性
硬化混凝土,足够的强度，必要的耐久性
一、和易性（工作性）
定义,混凝土拌合物能保持成分均匀，不发生离析和易于施工操作的性能。
流动性,定量指标 坍落度
和易性 粘聚性
保水性定性指标，观察而定。
二、和易性的测定
（一）坍落度法：
1,流动性,坍落度（粒径 <40mm,S>10mm）按规定方法测出的砼试样，在坍落度捅提起后下落的尺寸。,S”，单位,mm
混凝土拌合物按坍落度分类
T0低塑性,S＝ 10~40
T1塑性,S＝ 50~90
T2流动性,S＝ 100~15
T3大流动性,S>160
2,粘聚性,轻击试件侧面，是否倒塌、崩溃
3,保水性,是否有较多稀浆泌出流动性的调整,
过小,水灰比不变加大水泥浆量过大,砂率不变加大砂石量
（二） 维勃稠度法,（粒径 ≯ 40mm，维勃稠度
5~30s间）
维勃稠度试验示意图时间 （ s）
维勃稠度
三、影响和易性的因素
（ 一）用水量：
用水量 ↑水泥浆 ↑→流动性 ↑粘聚性 ↓→硬化后强度 ↓耐久性 ↓
（二）水泥浆的稠度 （水灰比 W/C）
C不变,W/C↑稠度 ↓→强度 ↓粘聚性 ↓
常用 W/C范围,0.5~0.8
三）砂率：
定义：混凝土内砂质量占砂石总质量的百分数
SP=ms/(ms+mG)
砂率与混凝土流动性的关系,
（ 1）砂率过大，随着 SP↑坍落度 ↓
原因,SP↑砂总表面积 ↑砂料粘表面水泥浆层厚度 ↓摩 擦力 ↑
（ 2）砂率过小，随着 SP↓坍落度 ↓
原因,SP↓砂量不足，粗骨料间摩擦 ↑
,最佳砂率,
在用水量和水泥用量不变前提下，可使混
凝土拌合物获得最大流动性，且保持良好粘
聚性及保水性的砂率 。
（四）其他因素：
水泥品种与性质 ；
温度 （温度 ↑10℃,坍落度 ↓20~40mm）
时间
外加剂和掺和料；
集料条件 。
1A412026 混凝土的强度、变形、耐久性及影响因素
一、混凝土的强度
（一）混凝土的抗压强度及强度等级：
1,立方体抗压强度：,fcu”
（ 1） 试验,
试件,150× 150× 150mm3（一组三块）；
标养,（ 20± 3℃,湿度 >95%）；
龄期,28d； 强度：抗压强度 ；
（ 2） 数值整理,
标准试件
2,立方体抗压强度的标准值,,fcu·k” →依此 划分强度等级
定义：用标准试验方法测得的混凝土立方体强度的总体分布中，具有不低于 95％保证率的立方体抗压强度值。
强度等级 （ C）,C15,C20,C25~C80十四个强度等级。
fc.cfc.c fcu.k
概率
f平均
50% >95%
3、轴心抗压强度 fcp
fcp = (0.7~0.8) fcu
4、抗拉强度 (1/10～ 1/20 fcu )
测量方法：劈裂抗拉试验
（三）影响混凝土抗压强度的因素：
1．水泥强度和水灰比
水泥强度 ↑f↑； W/C↑f↑
fcu=Afc(C/W-B)
fcu,混凝土的 28d抗压强度 （ MPa）
fc,水泥的实际强度 fc= fce·k c
其中,fce为水泥强度等级,kc为水泥强度富余系数
（以试验为准或取全国平均值 1.13）
A,B:经验系数（取决于骨料种类和水泥品种）
2．养护条件：
（ 1） 温度,t↑f↑
（ 2） 湿度,湿度 ↑f↑
（ 3）龄期
龄期 ↑f↑
fn=fa lgn/lga
（ 4）施工质量
计量准确性 ；
搅拌均匀性；
振捣密实性
（ 5）集料
（四）提高混凝土强度和促进混凝土强度发展的措施：
1．采用高标号水泥和快硬早强型水泥
2．采用低水灰比的干硬性砼
3,采用集配好、质量高、粒径适宜的集料
4．湿热处理
5．机械振捣
6．掺外加剂或掺合料
二、混凝土的耐久性
（一）混凝土耐久性,决定于 水泥用量和水灰比
抗渗性（ P4,P6,P8,P10,P12）；
抗冻性（ F50以上 ——抗冻混凝土） ；
抗腐蚀性； 抗碳化性；抗碱骨料反应
（二）提高混凝土耐久性的措施：
1．选用合适品种的水泥
2．减小 W/C和增加水泥用量
3．选用质量好的砂石
4．外加剂（减水剂，引气剂）
5．提高砼的密实度水泥中的碱性氧化物与骨料中的活性 sio2反应生成体积膨胀的碱 -硅酸凝胶造成混凝土开裂渗水压力 (MPa))
三、混凝土的变形
非荷载型变形 (物理、化学因素引起 )：
塑性收缩、化学收缩、碳化收缩、干湿变形、
温度变形
荷载型变形 （ 力的效应引起 ）
短期荷载作用下：弹性变形、塑性变形
长期荷载作用下：徐变
1A412017 常用 混凝土外加剂
混凝土中，掺入量不大于水泥质量 5％，
但能有效改善混凝土性能的外掺材料 。
外加剂的分类：
（ 1）改善拌合物的和易性：减水剂、引气剂
（ 2）调节凝节时间和硬化性能：早强剂、缓凝剂、速凝剂
（ 3）改善砼耐久性：引气剂、防水剂、阻锈剂、抗冻剂
（ 4）提供特殊性能：加气剂、着色剂、膨胀剂
一、减水剂,
在保持混凝土流动性基本相同情况下，有效减少拌合物用水量的外加剂。
（一）减水剂的作用,（强度，水泥量，流动性）
1,提高强度,坍落度不变，水泥用量不变，拌合水量下降
→W/C↓→f↑ (5~20%)
2,增加流动性,W/C不变，拌合水量不变 →坍落度
（ 10~20cm）
3．节约水泥,流动性不变，强度不变,W/C不变 →W C
常用品种：木质素系磺酸钙（木钙）
萘系减水剂 高效减水剂
水溶性树脂系减水剂二,早强剂：
有机,三乙醇胺,甲醇,乙醇,尿素无机,氯盐，硫酸钠，亚硝酸钠分类能提高混凝土的 早期 强度，并对后期强度无明显影响的外加剂 。
三、引气剂：
能使砼产生均匀的微气泡，并在硬化过程后，保留其气泡的外加剂。
1,作用效果,↑耐久性；改善和易性； ↑抗渗 性； 强度 ↓
2,掺量,0.005%~0.012%
3．常用品种：松香热聚物；松脂皂；松香酸钠
1A412020
掌握 常用建筑钢材品种及技术要求
1A412021 常用建筑钢材品种
一、钢的分类
钢,含碳低于 2%的铁碳合金。 （含有其他少量合金之素,Si,P,Mn… ）
（含碳 >2%→生铁（灰口铁、白口铁）
低碳钢（ C≤0.25%）
非合金钢（碳素钢） 中碳钢 (C:0.25~0.6%)
高碳钢（ C>0.6%）
按化学成分
低合金钢,C<0.2%，其他合金元素总量 ≯ 5%
合金钢
普通钢 建筑钢按质量 （ S,P含量 ） 优质钢 按用途 结构钢特殊优质钢 工具钢特殊性能钢平炉钢炉种 转炉钢电炉钢按冶炼方法和脱氧程度沸腾钢脱氧程度 半镇静钢镇静钢建筑工程常用品种,普通碳素结构钢,优质 碳素结构钢,普通低合金结构钢,部分优质合金钢
钢号的识别
1、非合金钢（ 碳素钢）钢号
第 1部分,Q代表屈服强度
第 2部分：数字（ 195,215,235,255，
275）代表屈服强度值 （单位：兆帕）
第 3部分,字母（ A,B,C,D）代表质量等级 质量变好
第 4部分：字母（ F：沸腾钢； b：半镇静纲；空白：镇静钢）
例,Q235— A·F
含义,非合金钢,屈服强度 235兆帕,A级沸腾钢
建筑工程常用钢材：钢筋与型钢
（一）热轧钢筋,
热轧钢筋的选用：
Ⅰ 级－非预应力钢筋
Ⅱ 级 Ⅲ 级－非预应力和预应力受力钢
Ⅳ 级－预应力钢筋。
（二）冷拔低碳钢丝（冷拉低碳钢筋）
由直径 6.5~8mm的 Q215或 Q235盘条钢筋经冷拔缩径而成。特点：强度 ↑硬度 ↑塑、韧性 ↓
选用：
甲级（直径 4(5)mm） →预应力
乙级：（直径 3~5mm） →非预应力
（三）钢丝和钢绞线：
由优质 高碳钢圆 盘条经等温淬火并拔制而成。经辊压出凹痕成为刻痕钢丝，
再经多股绞和即成为钢绞线。属冷加工强化钢材，无明显屈服点，检验以
抗拉强度为准。
（四）冷轧带肋钢筋：
热轧 圆 盘条经冷轧或冷拔缩径后在其表面冷轧成有肋的钢筋。
（五）预应力混凝土用热处理钢筋：
种类种类 符号 d
(mm)
fyk
热轧钢筋
HPB235 (Q235) φ 8～ 20 235
HRB335 (20MnSi) 6～ 50 335
HRB400 (20MnSiV,20MnSiNb、
20MnTi)
6～ 50 400
RRB400 (K20MnSi) 8～ 40 400
普通钢筋强度标准值 (N/mm2)
（六）型钢：
钢结构构件一般应直接选用各种型钢。构件之间可直接连接或辅以连接钢板进行连接，方式可 铆接,螺栓连接 或 焊接,所以钢结构所用钢材主要是型钢和钢板。
①,热轧型钢,常用的热轧型钢有角钢（等边和不等边），工字钢，槽钢,T型钢,H型钢,L型钢等。
②,冷弯薄壁型钢,通常是用 2～ 6mm薄钢板冷弯或模压而成，有角钢、槽钢等开口薄壁型钢和方形、
矩形等空心薄壁型钢，可用于轻型钢结构。冷弯薄壁型钢的表示方法与热轧型钢相同。
③,钢管,常用的有热轧无缝钢管和焊接钢管。
④,钢板和压型钢板,用光面轧辊轧制而成的扁平钢材，以平板状态供货的称钢板；以卷状供货的称钢带。根据轧制温度不同，又 可分为热轧和冷轧 两种。建筑用钢板及钢带的钢种主要是碳素结构钢，
重型结构、大跨度桥梁、高压容器等也采用低合金钢钢板。
按厚度来分,热轧钢分为厚板（厚度大于 4mm）
和薄板（厚度为 0.35～ 4mm）两种；冷轧钢板只有薄板（厚度为 0.2～ 4mm）一种。 厚板可用于焊接结构，薄板可用作屋面或墙面等维护结构，或作为涂层钢板的原料，如制作压型钢板等。
压型钢板具有单位质量轻，强度高，抗震性能好，施工快，外形美观等特点，主要用于围护结构、
楼板、屋面等。
1A412022 建筑钢材的力学性能
ζ
εδ
fuf
yfp
软钢应力 —应变曲线一、抗拉强度
1、弹性阶段 (OA)
“fp,（ σ p）弹性极限
2、屈服阶段 (AB)
,fy“（ σs） 屈服极限（ 设计强度 的取值依据 ）
3、强化阶段 (BC)
“fu,（ σb） 受拉强度
4、颈缩阶段 (CD)
“δ,－ 伸长率
δ =
o
A
B
C
D
0
0L LL?
5,屈强比,fy/ fu （ 决定利用率和安全储备程度 ）
Δ
Δ fy1
Δ fy2
0
冷拉后冷拉时效后
ζ
ε钢材的冷加工和时效
：钢材在常温下以大于屈服应力的应力值对其轧、拉或拔,其屈服强度提高而其韧性和塑性有所下降的加工过程。
：冷加工后的钢材自然放置 15～ 20天或加热至 200～ 300℃ 保持数小时,则钢材的强度进一步提高,而塑性和韧性进一步下降的过程。
冷加工时效
二、冷弯性能
钢材在常温下承受弯曲变形的能力。（不利条件下）
试验,将钢材试件以规定的弯心直径 d(o,a,2a,3a)和规定的弯曲角 α（ 90o或 180o）进行弯曲，弯曲处不裂或起层，即为合格。
规定的弯曲角 α值 ↑d/a（钢材厚度或直径） ↓→冷弯性能 ↑
三,冲击韧性
钢材抵抗冲击荷载的能力。
1．指标,V型冲击功（ J）或韧度（冲断试件的能量／断面面积）
2,钢材的冷脆性：
钢材的冲击韧性随温度下降而缓和下降，达到一定温度时，
突然大幅下降,这个温度称为脆性临界温度
四、焊接性能
主要影响：钢的化学成分及含量。正确选择焊条及操作方法。
1A412023 钢的化学成分及其对钢材性能的影响
（一） 碳,（一般以 FeC的形式存在于钢之中）
C↑强度 ↑硬度 ↑塑、韧性 ↓可焊性 ↓冷脆性 ↑抗腐蚀性 ↓。 (低碳钢 C<0.25%；低合金钢 C<0.52%)
（二） 硅,（ Si<2%时 ） Si↑强度、弹性、硬度 ↑
（三） 锰,（ 含量 ≤0.9%时 ） Mn↑耐磨性、强度 ↑ 有利
（ 含量 >1%） Mn↑塑性、韧性 ↓
（四） 钛和钒,细化晶粒，强度 ↑韧性 ↑时效倾向 ↓
（五） 硫,（ 控制 S≤0.045~0.055%） 热脆性
（六） 磷,（ 控制 P≤0.045~0.05%） 冷脆性 有害
（七） 氧和氮,有害杂质韧性 ↓可焊性 ↓
1A412030
了解
其他常用建筑材料的主要品种与应用
1A412031常用建筑石材、木材的品种与应用
（ 1）建筑石材：略
（ 2）木材：
1） 木材的含水率 (W含 =(m含 － m干 )）／ m干 )
a．木材所含水分：
自由水,细胞腔和细胞间隙中所含水分
吸附水,细胞壁中所含水分。
b.纤维饱合点,
木材中无自由水，仅细胞壁中充满吸附水时的含水率。
（因树种而异，一般为 25~35%），是木材物理力学性能（含水性，湿胀干缩性、强度）发生变化的转折点
C.平衡含水率：
木材处于一定温度和湿度的空气中，其向空气中挥发和从空气中吸收水份的速率达到相对动态平衡时的含水率。
是木材制品使用时的含水率控制点（湿胀干缩变形最小）
影响因素,环境的温湿度。
北方 ≈12%，南方 ≈18%,长江流域 ≈15%
二,木材的湿胀干缩变形变形规律
V不变 干缩潮湿 纤维饱合点 干燥吸附水蒸发
V不变 湿胀潮湿 纤维饱合点 干 燥吸附水吸收变形规律的转折点
（ 2）强度
a.影响木材强度的主要因素,
受力特点； 受力方向（顺纹，横纹）；含水率；树种；负荷时间。
b.受力特点与方向对强度的影响
顺纹：细胞壁失稳。（ 1）
1．抗压强度
横纹：细胞压陷，取其比例极限。（ 1/10~1/3）
顺纹：纤维被撕裂。（ 2~3）
2．抗拉强度
横纹：细胞横向分离。（ 1/20~1/
顺纹：沿细胞错动。（ 1/7~1/3）
3．抗剪强度
横纹：沿细胞横向错动。
横纹切断：沿细胞横向截断。（ 1/2~1）
4．抗弯强度：破坏始于受压区皱纹发展，终于受拉区纤维拉断。 （ 1.5~2）
各主要应用强度间的关系,顺纹抗拉 >抗弯 >顺纹抗压 >剪断小于纤维饱和点时
1A412033 沥青和沥青混合料
（ 1）沥青的组分,
油分,淡黄色，粘性油状液体,ρ<1，含量 （ 45~60%） →流动性
树脂,红（褐）色，粘稠膏状体,ρ≈1，含量（ 15~30%） →塑性、稳定性
地沥青质,黑色，固体粉末,ρ>1，含量（ 5~30%） →敏感性、塑性、脆性
（ 2） 石油沥青的技术性质
a．粘性（粘滞性）,沥青的软硬，稀稠程度和阻滞 变形性能。
影响因素,（ 1）温度 ↑粘性 ↓
（ 2）地沥青质 ↑粘性 ↑（足够的树脂，油 分较少）
指标,针入度（ 1/10mm）。针入度值 ↑粘性 ↓
测定,规定温度（ 25℃ ）下，规定荷载（ 100g）的标准针，在 5钞内贯入试样的深度。
b,塑性,
沥青在外力作用下变形而不破坏，外力解除后尚可保持变形的性质。
影响因素,（ 1）温度 ↑塑性 ↑
（ 2）树脂 ↑塑性 ↑
指标,延度（ cm），延度 ↑塑性 ↑
测定,8字形标准试样（最小截面 1cm2）规定速度（ 5cm/min）规定温度
（ 25℃ ）下，拉断时的长度。
c．温度敏感性：
粘性和塑性随温度升降而变化的性质。
影响因素,（ 1）地沥青质 ↑敏感性 ↓
指标,软化点（ ℃ ）
测定,沥青试样，在标准条件下变形达到规定值（ 25.4mm）时的温升最终值（ ℃ ）。
d．大气稳定性：
石油沥青在温度、阳光、空气长期作用下保持性能稳定的能力。（不老化）
指标,（ a）蒸发损失率：试样加热 160℃,保持 5h，测质量损失；
（ b）针入度比：试样加热 160℃,保持 5h,前后针入度差值。
要求,蒸发损失率 ≯ 1%，针入度比 ≮ 65%
e,防水性
（ 3） 石油沥青的选用：
选用依据,1．工程特点； 2．使用部位； 3．环境条件
选用原则,
满足上述条件下，尽可能选牌号高的。 （以延长使用年限）
石油沥青用途,屋面防水；地下防水；防腐蚀部位。
(4)沥青混和料
分类,
沥青碎石混和料,剩余空隙率 大于 10%
沥青混凝土混和料,剩余空隙率 小于 10%
1A400000
全国一级建造师执业资格考试房屋建筑工程管理与实务建筑材料
(1A412000)
魏鸿汉
(教育部、建设部十五规划教材,建筑材料,,建筑装饰材料,主编 )
1A412000
掌握 常用无机非金属材料的性质、
技术要求及应用
1A412010石膏的品种、特性和应用
一、石膏的生产与品种
1．原料：天然二水石膏（ CaSO4?2H2O） →即生石膏
2．生产工序：低温煅烧，磨细
CaSO4?2H2O CaSO4?（ 1/2） H2O+3/2H2O↑
β型半水石膏（建筑石膏）
气硬性胶凝材料,只能在空气中 凝结硬化、保持和发展强度,
水 硬性胶凝材料,不但能在空气中、更能在水中 凝结硬化、保持和发展强度。
3．石膏品种：
（ 1） 107~170℃,建筑石膏（ β型半水石膏）
（ 2） 127KPa,124℃,高强石膏（ α型半水石膏）
107～ 170℃
颗粒粗、拌和水量少、
强度高
三,建筑石膏特性及应用
（一）特性
1．质量轻,ρ0=800~1000kg/m3,ρ=2.5~2.8g/cm3
2．拌合用水量大：
满足水化的用水量,18.6%
保持可施工性的用水量,60~80%
3．凝结硬化快：
国标要求,初凝不早于 6分钟，终凝 ≯ 30分钟
改善方法：（ 1）加适量硼砂
（ 2）掺 0.1~0.2%的动物胶
（ 3）掺 1%的亚硫酸酒精溶液
4．强度低 （ 但高于于石灰 ）,早期强度高：
7天抗压强度 10MPa，抗折强度低（可掺入纤维材料增强）
5,硬化微膨胀：
膨胀率约 1％ →良好的成模性，表面光滑，不干裂。
6．保温，隔音性能高
7．吸水性强,耐水性差、抗冻性差
Kp=0.2~0.3，遇水二水石膏晶体溶解。
8．防火性好，耐火性差
本身不燃遇火结晶水挥发 →表面温度下降 →
防火，但过度过火 →结晶水完全挥发 →无水硫酸钙 →强度 ↓↓
9．有一定调温、调湿功能
5,硬化微膨胀：
膨胀率约 1％ →良好的成模性，表面光滑，不干裂。
6．保温，隔音性能高
7．吸水性强,耐水性差、抗冻性差
Kp=0.2~0.3，遇水二水石膏晶体溶解。
8．防火性好，耐火性差
本身不燃遇火结晶水挥发 →表面温度下降 →
防火，但过度过火 →结晶水完全挥发 →无水硫酸钙 →强度 ↓↓
9．有一定调温、调湿功能
1A412012石灰的熟化与硬化、性质与应用
一、石灰的熟化与硬化（ 钙质石灰与镁质石灰 ）
（一）熟化：生石灰与水反应生成熟石灰的过程
CaO+H2O Ca(OH) 2+Q↑
反应特点,1.剧烈放热：可鉴别石灰的优劣
2.膨胀：质地优良 3~3.5倍
质地较差 1.5~2倍
石灰的陈伏：为保证石灰的完全消解，在石膏熟化过 程中 ……
陈伏的目的：防止 过火石灰 后期熟化引起的起鼓和开裂
>5%
二、石灰的硬化
1,硬化的两种作用
（ 1）结晶硬化
（ 2）碳化硬化
Ca(OH)2+CO2+H2O CaCO3+H 2O
2．硬化过程的特点：
（ 1）水分大量蒸发 →干缩开裂（ 2）外皮碳化结壳，
硬化速度下降。
三、石灰的特性与应用
（一）特性：
1,保水、可塑性好
颗粒细小、比表面积大 →可吸附较多的水 →保水吸附的水膜较厚 →易产生滑移 →可塑性
2．硬化慢、强度低。
3,干缩大、易开裂
改善措施：加砂或纤维材料 →石灰不单独使用 。
4,气硬性,耐水性差
（二）质量要求：
技术指标：有效成分含量； CO2含量；产浆量，细度，游离水，体积安定性
分级：优等品、一等品、合格品
（三）石灰的应用
1．石灰乳涂料和砂浆
2．灰土和三合土
灰土,消石灰粉 与粘土拌合：（ 3:7或 2:8灰土）
三合土,消石灰粉 与粘土再掺加砂、粉煤灰等拌合。
3．硅酸盐混凝土及制品
粉煤灰砖，灰砂砖，加气混凝土
1A412013硅酸盐水泥的技术性质和适用范围一,硅酸盐水泥的技术性质
（ 一 ） 细度：
比表面积 >300m2/kg（ 国标 ）
过细的弊病：干缩 ↑；易吸收水分,
碳化；磨耗加大,成本 ↑
（二）标准稠度用水量：
标准稠度：为使所测水泥的各种性质（凝结时间，按定性）的结果具 有可比性，按标准方法测得的水泥浆可塑程度。
标准稠度用水量：水泥净浆达到标准稠度所需的拌合水量占水泥质量 之比。 （以百分数表示）。
三）凝结时间
国标规定：
初凝 ≮ 45分钟（否则为废品）
终凝 ≯ 6小时 30分钟（否则为不合格品）
（四）体积安定性：
是指水泥在硬化过程中体积变化 是否均匀 的性质。
安定性不良的原因：
（ 1）熟料中游离的 CaO或 MgO过多
（ 2）石膏掺量过多沸煮法测定
（六）强度与强度等级
1．测定方法：软练法
（ 1）水泥与标准 砂 按灰砂比 1:3，加规定量水。
（ 2）试件,40× 40× 160mm3试件,3条一组
（ 3）养护：温度 20± 3℃,湿度 >90%或水中养护。
（ 4）强度：测 3d,28d龄期的 抗压和抗折强度 值。
f压 ＝ P／ A＝ 0.04P(MPa)
f折 ＝ 3PL／ 2bh2＝ 0.234P(MPa)
2．强度等级,由所测出的 3d和 28d的 f压 和 f折 按国标
GB— 175－ 1999 规定确定强度等级
共有 42.5(R); 52.5(R); 62.5(R)三个强度等级（ R：
早强型）
硅酸盐水泥的性质特点：
（一）快硬、早强 （适于预应力砼工程、。。。）
（二）抗冻、耐磨
（三）水化热高（适于冬季施工和反复冰冻工程，但不适于大体积砼工程）
（四）不耐热（ ≯ 250℃ ）
（五）抗腐蚀能力差（不适于有压力水或海水作用的工程）
1A412024普通混凝土组成材料的技术要求
一、组成及各组成材料的作用：
水，水泥 →水泥浆 →硬化前的流动性；粘结；填充。
石子，砂 →骨料 →构成骨架；填充；抑制干缩；节约水泥。
(骨料占 70%，水泥石占 30%)
普通混凝土的组成材料
一、水泥
（ 一） 品种的选择,依据：工程特点、环境条件、施工条件、材料供应
五大水泥,硅酸盐水泥 (pⅠ 和 pⅡ ):普通硅酸盐水泥 (pO):矿渣硅酸盐水泥 (ps):
火山灰质硅酸盐水泥 (p p):粉煤灰硅酸盐水泥 (pF):复合硅酸盐水泥
（二）强度等级的选择
1．一般情况：（ 1.5~2.0）混凝土的强度等级
2．高强度混凝土：（ 0.9~1.5）混凝土的强度等级
3．高强度等级的水泥配制低强度等级的混凝土：
加外掺料（粉煤灰 …… ）
二、砂,（粒径在 0.16~5mm间的骨料）
（一）分类
河砂
天然砂 海砂 人工砂
山砂
（二）颗粒级配和粗细程度
1．混凝土对砂的要求：
（ 1）空隙率小 →密实度 ↑强度 ↑水泥用量 ↓→
颗粒大小搭配
（ 2）颗粒总表面积小 →水泥用量 ↓→砂尽可能粗砂（石子）质量要求；
1、泥、黏土块、有害物质含量
2、坚固性（强度及坚固性）
3、碱活性集料
4、颗粒型状及表面特征
5、颗粒级配及粗细程度（最大粒径）
三、碎石和卵石：粒径 >5mm的岩石颗粒
（一）分类
卵石（自然形成）：河卵石，山卵石，河卵石
。
碎石：（人工破碎而成）最常采用
（二）技术要求（前见述）
（三）软弱颗粒
片状颗粒 （厚度 <0.4平均粒径）
针状颗粒 （长度 >2.4平均粒径） →含量,<15%；
<20%； <25
（一等）（合格）
（四）石子的颗粒级配：
1．依据,过筛孔直径 2.5~100mm的 12个筛，计算而 得的
12个累计筛余率。
2．两种级配：
（ 1）连续级配：
颗粒从大至小连续分级，每一级都占适当的比例 。 →搭配较好； 和易性好；不发生离析。
（ 2）间断级配：
有意剔去某些中间粒级。
→减少颗粒干扰；空隙率 ↓节约水泥 →易于离析
（五）最大粒径：
石子公称粒级的上限。,Dm” →选择原则,Dm尽可能大
Dm↑→单位用水量 ↓
规定,1,≯ 1/4结构截面最小尺寸
≯ 3/4钢筋间最小净距
板可采用 1/2板厚的粒径但 ≯ 50mm
2．水利、海港大型工程：
Dm:120或 150mm
房屋工程中：
Dm:20,40或 60mm四、水：
要求：
可用,自来水、清洗的天然水不可用：
污水,PH<4的水（酸性），含油,糖类的 水，
海水，含硫酸盐的水。
1A412025 拌合混凝土的技术性质
混凝土拌合物,良好的和易性
硬化混凝土,足够的强度，必要的耐久性
一、和易性（工作性）
定义,混凝土拌合物能保持成分均匀，不发生离析和易于施工操作的性能。
流动性,定量指标 坍落度
和易性 粘聚性
保水性定性指标，观察而定。
二、和易性的测定
（一）坍落度法：
1,流动性,坍落度（粒径 <40mm,S>10mm）按规定方法测出的砼试样，在坍落度捅提起后下落的尺寸。,S”，单位,mm
混凝土拌合物按坍落度分类
T0低塑性,S＝ 10~40
T1塑性,S＝ 50~90
T2流动性,S＝ 100~15
T3大流动性,S>160
2,粘聚性,轻击试件侧面，是否倒塌、崩溃
3,保水性,是否有较多稀浆泌出流动性的调整,
过小,水灰比不变加大水泥浆量过大,砂率不变加大砂石量
（二） 维勃稠度法,（粒径 ≯ 40mm，维勃稠度
5~30s间）
维勃稠度试验示意图时间 （ s）
维勃稠度
三、影响和易性的因素
（ 一）用水量：
用水量 ↑水泥浆 ↑→流动性 ↑粘聚性 ↓→硬化后强度 ↓耐久性 ↓
（二）水泥浆的稠度 （水灰比 W/C）
C不变,W/C↑稠度 ↓→强度 ↓粘聚性 ↓
常用 W/C范围,0.5~0.8
三）砂率：
定义：混凝土内砂质量占砂石总质量的百分数
SP=ms/(ms+mG)
砂率与混凝土流动性的关系,
（ 1）砂率过大，随着 SP↑坍落度 ↓
原因,SP↑砂总表面积 ↑砂料粘表面水泥浆层厚度 ↓摩 擦力 ↑
（ 2）砂率过小，随着 SP↓坍落度 ↓
原因,SP↓砂量不足，粗骨料间摩擦 ↑
,最佳砂率,
在用水量和水泥用量不变前提下，可使混
凝土拌合物获得最大流动性，且保持良好粘
聚性及保水性的砂率 。
（四）其他因素：
水泥品种与性质 ；
温度 （温度 ↑10℃,坍落度 ↓20~40mm）
时间
外加剂和掺和料；
集料条件 。
1A412026 混凝土的强度、变形、耐久性及影响因素
一、混凝土的强度
（一）混凝土的抗压强度及强度等级：
1,立方体抗压强度：,fcu”
（ 1） 试验,
试件,150× 150× 150mm3（一组三块）；
标养,（ 20± 3℃,湿度 >95%）；
龄期,28d； 强度：抗压强度 ；
（ 2） 数值整理,
标准试件
2,立方体抗压强度的标准值,,fcu·k” →依此 划分强度等级
定义：用标准试验方法测得的混凝土立方体强度的总体分布中，具有不低于 95％保证率的立方体抗压强度值。
强度等级 （ C）,C15,C20,C25~C80十四个强度等级。
fc.cfc.c fcu.k
概率
f平均
50% >95%
3、轴心抗压强度 fcp
fcp = (0.7~0.8) fcu
4、抗拉强度 (1/10～ 1/20 fcu )
测量方法：劈裂抗拉试验
（三）影响混凝土抗压强度的因素：
1．水泥强度和水灰比
水泥强度 ↑f↑； W/C↑f↑
fcu=Afc(C/W-B)
fcu,混凝土的 28d抗压强度 （ MPa）
fc,水泥的实际强度 fc= fce·k c
其中,fce为水泥强度等级,kc为水泥强度富余系数
（以试验为准或取全国平均值 1.13）
A,B:经验系数（取决于骨料种类和水泥品种）
2．养护条件：
（ 1） 温度,t↑f↑
（ 2） 湿度,湿度 ↑f↑
（ 3）龄期
龄期 ↑f↑
fn=fa lgn/lga
（ 4）施工质量
计量准确性 ；
搅拌均匀性；
振捣密实性
（ 5）集料
（四）提高混凝土强度和促进混凝土强度发展的措施：
1．采用高标号水泥和快硬早强型水泥
2．采用低水灰比的干硬性砼
3,采用集配好、质量高、粒径适宜的集料
4．湿热处理
5．机械振捣
6．掺外加剂或掺合料
二、混凝土的耐久性
（一）混凝土耐久性,决定于 水泥用量和水灰比
抗渗性（ P4,P6,P8,P10,P12）；
抗冻性（ F50以上 ——抗冻混凝土） ；
抗腐蚀性； 抗碳化性；抗碱骨料反应
（二）提高混凝土耐久性的措施：
1．选用合适品种的水泥
2．减小 W/C和增加水泥用量
3．选用质量好的砂石
4．外加剂（减水剂，引气剂）
5．提高砼的密实度水泥中的碱性氧化物与骨料中的活性 sio2反应生成体积膨胀的碱 -硅酸凝胶造成混凝土开裂渗水压力 (MPa))
三、混凝土的变形
非荷载型变形 (物理、化学因素引起 )：
塑性收缩、化学收缩、碳化收缩、干湿变形、
温度变形
荷载型变形 （ 力的效应引起 ）
短期荷载作用下：弹性变形、塑性变形
长期荷载作用下：徐变
1A412017 常用 混凝土外加剂
混凝土中，掺入量不大于水泥质量 5％，
但能有效改善混凝土性能的外掺材料 。
外加剂的分类：
（ 1）改善拌合物的和易性：减水剂、引气剂
（ 2）调节凝节时间和硬化性能：早强剂、缓凝剂、速凝剂
（ 3）改善砼耐久性：引气剂、防水剂、阻锈剂、抗冻剂
（ 4）提供特殊性能：加气剂、着色剂、膨胀剂
一、减水剂,
在保持混凝土流动性基本相同情况下，有效减少拌合物用水量的外加剂。
（一）减水剂的作用,（强度，水泥量，流动性）
1,提高强度,坍落度不变，水泥用量不变，拌合水量下降
→W/C↓→f↑ (5~20%)
2,增加流动性,W/C不变，拌合水量不变 →坍落度
（ 10~20cm）
3．节约水泥,流动性不变，强度不变,W/C不变 →W C
常用品种：木质素系磺酸钙（木钙）
萘系减水剂 高效减水剂
水溶性树脂系减水剂二,早强剂：
有机,三乙醇胺,甲醇,乙醇,尿素无机,氯盐，硫酸钠，亚硝酸钠分类能提高混凝土的 早期 强度，并对后期强度无明显影响的外加剂 。
三、引气剂：
能使砼产生均匀的微气泡，并在硬化过程后，保留其气泡的外加剂。
1,作用效果,↑耐久性；改善和易性； ↑抗渗 性； 强度 ↓
2,掺量,0.005%~0.012%
3．常用品种：松香热聚物；松脂皂；松香酸钠
1A412020
掌握 常用建筑钢材品种及技术要求
1A412021 常用建筑钢材品种
一、钢的分类
钢,含碳低于 2%的铁碳合金。 （含有其他少量合金之素,Si,P,Mn… ）
（含碳 >2%→生铁（灰口铁、白口铁）
低碳钢（ C≤0.25%）
非合金钢（碳素钢） 中碳钢 (C:0.25~0.6%)
高碳钢（ C>0.6%）
按化学成分
低合金钢,C<0.2%，其他合金元素总量 ≯ 5%
合金钢
普通钢 建筑钢按质量 （ S,P含量 ） 优质钢 按用途 结构钢特殊优质钢 工具钢特殊性能钢平炉钢炉种 转炉钢电炉钢按冶炼方法和脱氧程度沸腾钢脱氧程度 半镇静钢镇静钢建筑工程常用品种,普通碳素结构钢,优质 碳素结构钢,普通低合金结构钢,部分优质合金钢
钢号的识别
1、非合金钢（ 碳素钢）钢号
第 1部分,Q代表屈服强度
第 2部分：数字（ 195,215,235,255，
275）代表屈服强度值 （单位：兆帕）
第 3部分,字母（ A,B,C,D）代表质量等级 质量变好
第 4部分：字母（ F：沸腾钢； b：半镇静纲；空白：镇静钢）
例,Q235— A·F
含义,非合金钢,屈服强度 235兆帕,A级沸腾钢
建筑工程常用钢材：钢筋与型钢
（一）热轧钢筋,
热轧钢筋的选用：
Ⅰ 级－非预应力钢筋
Ⅱ 级 Ⅲ 级－非预应力和预应力受力钢
Ⅳ 级－预应力钢筋。
（二）冷拔低碳钢丝（冷拉低碳钢筋）
由直径 6.5~8mm的 Q215或 Q235盘条钢筋经冷拔缩径而成。特点：强度 ↑硬度 ↑塑、韧性 ↓
选用：
甲级（直径 4(5)mm） →预应力
乙级：（直径 3~5mm） →非预应力
（三）钢丝和钢绞线：
由优质 高碳钢圆 盘条经等温淬火并拔制而成。经辊压出凹痕成为刻痕钢丝，
再经多股绞和即成为钢绞线。属冷加工强化钢材，无明显屈服点，检验以
抗拉强度为准。
（四）冷轧带肋钢筋：
热轧 圆 盘条经冷轧或冷拔缩径后在其表面冷轧成有肋的钢筋。
（五）预应力混凝土用热处理钢筋：
种类种类 符号 d
(mm)
fyk
热轧钢筋
HPB235 (Q235) φ 8～ 20 235
HRB335 (20MnSi) 6～ 50 335
HRB400 (20MnSiV,20MnSiNb、
20MnTi)
6～ 50 400
RRB400 (K20MnSi) 8～ 40 400
普通钢筋强度标准值 (N/mm2)
（六）型钢：
钢结构构件一般应直接选用各种型钢。构件之间可直接连接或辅以连接钢板进行连接，方式可 铆接,螺栓连接 或 焊接,所以钢结构所用钢材主要是型钢和钢板。
①,热轧型钢,常用的热轧型钢有角钢（等边和不等边），工字钢，槽钢,T型钢,H型钢,L型钢等。
②,冷弯薄壁型钢,通常是用 2～ 6mm薄钢板冷弯或模压而成，有角钢、槽钢等开口薄壁型钢和方形、
矩形等空心薄壁型钢，可用于轻型钢结构。冷弯薄壁型钢的表示方法与热轧型钢相同。
③,钢管,常用的有热轧无缝钢管和焊接钢管。
④,钢板和压型钢板,用光面轧辊轧制而成的扁平钢材，以平板状态供货的称钢板；以卷状供货的称钢带。根据轧制温度不同，又 可分为热轧和冷轧 两种。建筑用钢板及钢带的钢种主要是碳素结构钢，
重型结构、大跨度桥梁、高压容器等也采用低合金钢钢板。
按厚度来分,热轧钢分为厚板（厚度大于 4mm）
和薄板（厚度为 0.35～ 4mm）两种；冷轧钢板只有薄板（厚度为 0.2～ 4mm）一种。 厚板可用于焊接结构，薄板可用作屋面或墙面等维护结构，或作为涂层钢板的原料，如制作压型钢板等。
压型钢板具有单位质量轻，强度高，抗震性能好，施工快，外形美观等特点，主要用于围护结构、
楼板、屋面等。
1A412022 建筑钢材的力学性能
ζ
εδ
fuf
yfp
软钢应力 —应变曲线一、抗拉强度
1、弹性阶段 (OA)
“fp,（ σ p）弹性极限
2、屈服阶段 (AB)
,fy“（ σs） 屈服极限（ 设计强度 的取值依据 ）
3、强化阶段 (BC)
“fu,（ σb） 受拉强度
4、颈缩阶段 (CD)
“δ,－ 伸长率
δ =
o
A
B
C
D
0
0L LL?
5,屈强比,fy/ fu （ 决定利用率和安全储备程度 ）
Δ
Δ fy1
Δ fy2
0
冷拉后冷拉时效后
ζ
ε钢材的冷加工和时效
：钢材在常温下以大于屈服应力的应力值对其轧、拉或拔,其屈服强度提高而其韧性和塑性有所下降的加工过程。
：冷加工后的钢材自然放置 15～ 20天或加热至 200～ 300℃ 保持数小时,则钢材的强度进一步提高,而塑性和韧性进一步下降的过程。
冷加工时效
二、冷弯性能
钢材在常温下承受弯曲变形的能力。（不利条件下）
试验,将钢材试件以规定的弯心直径 d(o,a,2a,3a)和规定的弯曲角 α（ 90o或 180o）进行弯曲，弯曲处不裂或起层，即为合格。
规定的弯曲角 α值 ↑d/a（钢材厚度或直径） ↓→冷弯性能 ↑
三,冲击韧性
钢材抵抗冲击荷载的能力。
1．指标,V型冲击功（ J）或韧度（冲断试件的能量／断面面积）
2,钢材的冷脆性：
钢材的冲击韧性随温度下降而缓和下降，达到一定温度时，
突然大幅下降,这个温度称为脆性临界温度
四、焊接性能
主要影响：钢的化学成分及含量。正确选择焊条及操作方法。
1A412023 钢的化学成分及其对钢材性能的影响
（一） 碳,（一般以 FeC的形式存在于钢之中）
C↑强度 ↑硬度 ↑塑、韧性 ↓可焊性 ↓冷脆性 ↑抗腐蚀性 ↓。 (低碳钢 C<0.25%；低合金钢 C<0.52%)
（二） 硅,（ Si<2%时 ） Si↑强度、弹性、硬度 ↑
（三） 锰,（ 含量 ≤0.9%时 ） Mn↑耐磨性、强度 ↑ 有利
（ 含量 >1%） Mn↑塑性、韧性 ↓
（四） 钛和钒,细化晶粒，强度 ↑韧性 ↑时效倾向 ↓
（五） 硫,（ 控制 S≤0.045~0.055%） 热脆性
（六） 磷,（ 控制 P≤0.045~0.05%） 冷脆性 有害
（七） 氧和氮,有害杂质韧性 ↓可焊性 ↓
1A412030
了解
其他常用建筑材料的主要品种与应用
1A412031常用建筑石材、木材的品种与应用
（ 1）建筑石材：略
（ 2）木材：
1） 木材的含水率 (W含 =(m含 － m干 )）／ m干 )
a．木材所含水分：
自由水,细胞腔和细胞间隙中所含水分
吸附水,细胞壁中所含水分。
b.纤维饱合点,
木材中无自由水，仅细胞壁中充满吸附水时的含水率。
（因树种而异，一般为 25~35%），是木材物理力学性能（含水性，湿胀干缩性、强度）发生变化的转折点
C.平衡含水率：
木材处于一定温度和湿度的空气中，其向空气中挥发和从空气中吸收水份的速率达到相对动态平衡时的含水率。
是木材制品使用时的含水率控制点（湿胀干缩变形最小）
影响因素,环境的温湿度。
北方 ≈12%，南方 ≈18%,长江流域 ≈15%
二,木材的湿胀干缩变形变形规律
V不变 干缩潮湿 纤维饱合点 干燥吸附水蒸发
V不变 湿胀潮湿 纤维饱合点 干 燥吸附水吸收变形规律的转折点
（ 2）强度
a.影响木材强度的主要因素,
受力特点； 受力方向（顺纹，横纹）；含水率；树种；负荷时间。
b.受力特点与方向对强度的影响
顺纹：细胞壁失稳。（ 1）
1．抗压强度
横纹：细胞压陷，取其比例极限。（ 1/10~1/3）
顺纹：纤维被撕裂。（ 2~3）
2．抗拉强度
横纹：细胞横向分离。（ 1/20~1/
顺纹：沿细胞错动。（ 1/7~1/3）
3．抗剪强度
横纹：沿细胞横向错动。
横纹切断：沿细胞横向截断。（ 1/2~1）
4．抗弯强度：破坏始于受压区皱纹发展，终于受拉区纤维拉断。 （ 1.5~2）
各主要应用强度间的关系,顺纹抗拉 >抗弯 >顺纹抗压 >剪断小于纤维饱和点时
1A412033 沥青和沥青混合料
（ 1）沥青的组分,
油分,淡黄色，粘性油状液体,ρ<1，含量 （ 45~60%） →流动性
树脂,红（褐）色，粘稠膏状体,ρ≈1，含量（ 15~30%） →塑性、稳定性
地沥青质,黑色，固体粉末,ρ>1，含量（ 5~30%） →敏感性、塑性、脆性
（ 2） 石油沥青的技术性质
a．粘性（粘滞性）,沥青的软硬，稀稠程度和阻滞 变形性能。
影响因素,（ 1）温度 ↑粘性 ↓
（ 2）地沥青质 ↑粘性 ↑（足够的树脂，油 分较少）
指标,针入度（ 1/10mm）。针入度值 ↑粘性 ↓
测定,规定温度（ 25℃ ）下，规定荷载（ 100g）的标准针，在 5钞内贯入试样的深度。
b,塑性,
沥青在外力作用下变形而不破坏，外力解除后尚可保持变形的性质。
影响因素,（ 1）温度 ↑塑性 ↑
（ 2）树脂 ↑塑性 ↑
指标,延度（ cm），延度 ↑塑性 ↑
测定,8字形标准试样（最小截面 1cm2）规定速度（ 5cm/min）规定温度
（ 25℃ ）下，拉断时的长度。
c．温度敏感性：
粘性和塑性随温度升降而变化的性质。
影响因素,（ 1）地沥青质 ↑敏感性 ↓
指标,软化点（ ℃ ）
测定,沥青试样，在标准条件下变形达到规定值（ 25.4mm）时的温升最终值（ ℃ ）。
d．大气稳定性：
石油沥青在温度、阳光、空气长期作用下保持性能稳定的能力。（不老化）
指标,（ a）蒸发损失率：试样加热 160℃,保持 5h，测质量损失；
（ b）针入度比：试样加热 160℃,保持 5h,前后针入度差值。
要求,蒸发损失率 ≯ 1%，针入度比 ≮ 65%
e,防水性
（ 3） 石油沥青的选用：
选用依据,1．工程特点； 2．使用部位； 3．环境条件
选用原则,
满足上述条件下，尽可能选牌号高的。 （以延长使用年限）
石油沥青用途,屋面防水；地下防水；防腐蚀部位。
(4)沥青混和料
分类,
沥青碎石混和料,剩余空隙率 大于 10%
沥青混凝土混和料,剩余空隙率 小于 10%
