【導(dǎo)讀】廣義上建筑材料是指用于建筑工程中所有材料的總稱。不僅包括構(gòu)成建筑物的材料，而且包括在建筑工程。施工中的一些輔助性材料。石器、鐵器時(shí)代—金字塔：石材、石灰、石膏。建筑材料是建筑業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。在建筑工程總投資中，建筑材料投資占60%以上。建筑藝術(shù)的發(fā)揮，建筑功能的實(shí)現(xiàn)，必須有品種多樣質(zhì)量良好的建筑材料。本課程主要講述建筑工程中常用建筑材料的原材料及生產(chǎn)工藝、品種與規(guī)格、主要技術(shù)性質(zhì)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)方法、應(yīng)用和保管等基本知識。掌握建筑材料的性能和應(yīng)用，是學(xué)習(xí)本課程的重點(diǎn)。認(rèn)真作好試驗(yàn)和填寫試驗(yàn)報(bào)告。供需雙方，必須按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行材料的驗(yàn)收，以確保雙方的合法權(quán)益。建筑材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分為國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，分別由相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化管理部門批準(zhǔn)并頒布。含水率一般情況下，材料的含水率小于質(zhì)量吸水率。在建筑工程中的作用：判斷材料的保溫隔熱性能。

　　

【正文】 一、力學(xué)性能 （一）拉伸性能 抗拉性能是建筑鋼材最重要的技術(shù)性質(zhì)。其技術(shù)指標(biāo)為由拉力試驗(yàn)測定的屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和伸長率。 制作試件：試件外形（標(biāo)準(zhǔn)試件、原樣試件）；打點(diǎn)或劃線；明確標(biāo)距 l0（計(jì)算伸長率的基數(shù)），上機(jī)試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算指 標(biāo)（屈服點(diǎn) σs 、抗拉強(qiáng)度 σb 、伸長率 δ5 或 10） 畫應(yīng)力 應(yīng)變圖： 明確拉伸性能試驗(yàn)的四個(gè)階段的特點(diǎn)，以及對應(yīng)指標(biāo) 明確拉伸性能試驗(yàn)的四個(gè)階段的特點(diǎn)，以及對應(yīng)指標(biāo) （ 1）屈服點(diǎn)：當(dāng)試件拉力在 ＯＢ范圍內(nèi)時(shí)，如卸去拉力，試件能恢復(fù)原狀，應(yīng)力與應(yīng)變的比值為常數(shù)， 因此，該階段被稱為彈性階段。當(dāng)對試件的拉伸進(jìn)入塑性變形的屈服階段ＢＣ時(shí)，稱屈服下限Ｃ下所對應(yīng)的應(yīng)力為屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)，記做 σs 。設(shè)計(jì)時(shí)一般以 σs 作為強(qiáng)度取值的依據(jù)。對屈服現(xiàn)象不明顯的鋼材，規(guī)定以 ％殘余變形時(shí)的應(yīng)力 作為屈服強(qiáng)度。 （ 2）抗拉強(qiáng)度：從圖中ＣＤ曲線逐步上升可以看出：試件在屈服階段以后，其抵抗塑性變形的能力又重新提高，稱為強(qiáng)化階段。對應(yīng)于最高點(diǎn)Ｄ的應(yīng)力稱為抗拉強(qiáng)度，用 σb 表示。 設(shè)計(jì)中抗拉強(qiáng)度雖然不能利用，但屈強(qiáng)比 σs ／ σb 有一定意義。屈強(qiáng)比愈小，反映鋼材受力超過屈服點(diǎn)工作時(shí)的可靠 性愈大，因而結(jié)構(gòu)的安全性愈高。但屈強(qiáng)比太小，則反映鋼材不能有效地被利用。 (3) 伸長率：圖中當(dāng)曲線到達(dá)Ｄ點(diǎn)后，試件薄弱處急劇縮小，塑性變形迅速增加，產(chǎn)生 “ 頸縮現(xiàn)象 ” 而斷裂。量出拉斷后標(biāo)距部分的長度 Ll，標(biāo)距的伸長值與原始標(biāo)距 L0 的百分率稱為伸長率。伸長率表征了鋼材的塑性變形能力。 冷加工強(qiáng)化與時(shí)效處理 定義 作用 冷加工強(qiáng)化 鋼材在常溫下進(jìn)行冷加工，使之產(chǎn)生塑性變形，從而提高屈服強(qiáng)度，為冷加工強(qiáng)化 鋼材屈服強(qiáng)度提高，但塑性和韌性降低 時(shí)效處理 鋼材經(jīng)冷加工后，在常溫下存放 15～20d 或加熱至 100～ 200℃ 保持 2h 左右，為時(shí)效處理。 鋼材屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度提高，但讀寫和韌性進(jìn)一步下降 繪制冷加工強(qiáng)化和時(shí)效處理的應(yīng)力－應(yīng)變圖 小結(jié)： 鋼材是重要的建筑材料之一，在建筑工程中主要是用碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼，用來制作鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及做混凝土結(jié)構(gòu)中的增強(qiáng)材料，本節(jié)主要講述建筑工程中常用鋼材，概述鋼的冶煉、加工及分類方法。重點(diǎn)掌握建筑鋼材的技術(shù)性能（拉伸性能），建筑鋼材的選擇使用。并會(huì)動(dòng)手做相應(yīng)試驗(yàn)。 教 案 首 頁 課題 167。 建筑鋼材的主要技術(shù)性能 167。 建筑中常 用鋼材 課型 理論 教學(xué) 目的 理解建筑鋼材的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 掌握建筑鋼材的主要工藝性能和鋼材的選用原則 重點(diǎn) 難點(diǎn) 建筑鋼材的主要工藝性能和鋼材的選用原則 教輔 工具 教學(xué)方法 課堂講授 啟發(fā)式教學(xué) 授課 班級 授課 日期 教 學(xué) 過 程 回顧導(dǎo)入 第二節(jié) 建筑鋼材的主要技術(shù)性能 二、工藝性能 三、化學(xué)成分對鋼材性能的影響 四、鋼的基本組織 第三節(jié) 建筑中常用鋼材 一、建筑鋼材常用鋼品種 二、常用建筑鋼材 三、 鋼材的選用原則 課后小結(jié) 建筑鋼材的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 建筑鋼材的主要工藝性能和鋼材的選用原則 第七章 ? 金屬材料 第二節(jié) 建筑鋼材的主要技術(shù)性能 一、力學(xué)性能 （一）拉伸性能 （二）沖擊韌性 1. 定義：沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載作用而不被破壞的能力。 2. 指標(biāo)：將試件沖段的缺口處單位面積上所消耗的功作為鋼材的沖擊韌性指標(biāo)，用 αk 表示（單位 J/cm2）。 3. 試驗(yàn)：制作試件，上機(jī)試驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，分析鋼材的沖擊韌性大小。 4. 影響因素：溫度，鋼材內(nèi)在質(zhì)量。 5. 鋼材的化學(xué)成分、組織狀態(tài)、內(nèi)在 缺陷及環(huán)境溫度都會(huì)影響鋼材的沖擊韌性。試驗(yàn)表明，沖擊韌性隨溫度的降低而下降，其規(guī)律是開始下降緩和，當(dāng)達(dá)到一定溫度范圍時(shí)，突然下降很多而呈脆性，這種脆性稱為鋼材的冷脆性。 發(fā)生冷脆時(shí)的溫度稱為臨界溫度，其數(shù)值愈低，說明鋼材的低溫沖擊性能愈好。所以在負(fù)溫下使用的結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)選用脆性臨界溫度較工作溫度為低的鋼材。 隨時(shí)間的延長而表現(xiàn)出強(qiáng)度提高，塑性和沖擊韌性下降的現(xiàn)象稱為時(shí)效。完成時(shí)效變化的過程可達(dá)數(shù)十年，但是鋼材如經(jīng)受冷加工變形，或使用中經(jīng)受震動(dòng)和反復(fù)荷載的影響，時(shí)效可迅速發(fā)展。因時(shí)效而導(dǎo)致性能改變的程度稱為時(shí)效敏感性，對于承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)應(yīng)該選用時(shí)效敏感性小的鋼材。 （三）硬度 鋼材抵抗硬物壓入表面局部體積的能力。 （四）疲勞強(qiáng)度 鋼材在交變荷載反復(fù)作用下，可在最大應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于抗拉強(qiáng)度的情況下突然破壞，這種破壞稱為疲勞破壞。其指標(biāo)用疲勞強(qiáng)度表示。 二、工藝性能 （一）冷彎性能 冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，是鋼材的重要工藝性能。冷彎性能指標(biāo)是通過試件被彎曲的角度（ 90176。 、 180176。 ）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斷、裂縫或起層，即認(rèn)為冷彎性能合格。 （二）焊接性能 影響鋼材可焊性的主要因素是化學(xué)成分及含量。如硫產(chǎn)生熱脆性，使焊縫處產(chǎn)生硬脆及熱裂紋。又如，含碳量超過％，可焊性顯著下降等。 三、化學(xué)成分對鋼材性能的影響 鋼材的化學(xué)成分主要是指碳、硅 、錳、硫、磷等，在不同情況下往往還需考慮氧、氮及各種合金元素。 四、鋼的基本組織主要有以下幾種： （ 1）鐵素體 塑性、韌性很好，但強(qiáng)度、硬度很低。 （ 2）奧氏體 其強(qiáng)度、硬度不高，但塑性好，在高溫下易于軋制成型。 （ 3）滲碳體 晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，塑性差，性硬脆，抗拉強(qiáng)度低。 （ 4）珠光體 層狀結(jié)構(gòu)，塑性較好，強(qiáng)度和硬度較高。 第三節(jié) 建筑中常用鋼材 一、建筑鋼材常用鋼品種（牌號及牌號代表的含義、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用） （一）碳素結(jié)構(gòu)鋼 牌號： Q19 Q21 Q23 Q25 Q275 Q表示屈服點(diǎn)， 19 21 23 255和 275為屈服強(qiáng)度值（ MPa）。 質(zhì)量等級：各牌號按沖擊韌性或以硫、磷等雜質(zhì)含量由多至少劃分為 A、 B、 C、 D四個(gè)等級。 脫氧程度： F（沸騰鋼）、 b（半鎮(zhèn)靜鋼）、 Z（鎮(zhèn)靜鋼）和 TZ（特殊鎮(zhèn)靜鋼）。 Z和 TZ在鋼的牌號中可以省略不寫。 例如： Q235－ A178。F 表示屈服點(diǎn)為 235MP 的 A級沸騰鋼。 應(yīng)用： Q235 鋼屬低碳鋼，既有較高的強(qiáng)度，有較好的塑性和韌性，可焊性也好，在建筑中廣泛用 Q235 軋成的各種型材、鋼板、管材、和鋼筋等。 Q19 Q215 號鋼，強(qiáng)度低，塑性和韌性較好，易于冷加工，常用作鋼釘、鉚釘、螺栓及鐵絲等。 Q25 Q275 號鋼，強(qiáng)度較高，但塑性、韌性較差，不易焊接和冷彎加工，可用于軋制鋼筋、制作螺栓配件等，但更多用于機(jī)械零件和工具等。 （二）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 牌號：有 Q29 Q34 Q390、 Q420 和 Q460 五個(gè)等級。 Q表示屈服點(diǎn)， 29 34 390、 420和 460為屈服強(qiáng)度值（ MPa）。 質(zhì)量等級：各牌號按沖擊韌性至多劃分有 A、 B、 C、 D、 E五個(gè)等級。 （三）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 二、常用建筑鋼材 ? 鋼結(jié)構(gòu)用鋼材 主要用熱軋成型的鋼板和型鋼等；薄壁輕型鋼結(jié)構(gòu)中主要采用薄壁型鋼。圓鋼和小角鋼；鋼材所用的母材主要是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。 ? 鋼筋混凝土用鋼材 主要品種有熱軋鋼筋、冷加工鋼筋、熱處理鋼筋、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲和鋼絞線。鋼筋與混凝土之間有較大的握裹力，能牢固嚙合在一起。鋼筋抗拉強(qiáng)度高、塑性好，放人混凝土中可很好地改善混凝土脆性，擴(kuò)展混凝土的應(yīng)用范圍，同時(shí)混凝土的堿性環(huán)境又很好地保護(hù)了鋼筋。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用的鋼筋主要由碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼制成。 熱軋鋼 筋 用加熱鋼坯軋成的條型鋼筋，稱為熱軋鋼筋。鋼筋混凝土用熱軋鋼筋，根據(jù)其表面形狀分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩類。 冷軋帶肋鋼筋 冷軋帶肋鋼筋是采用普通低碳鋼或低合金鋼熱軋的圓盤條，經(jīng)冷軋或冷拔減徑后在其表面冷軋成二面或三面有肋的鋼筋，也可經(jīng)低溫回火處理。 冷軋扭鋼筋 預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋 預(yù)應(yīng)力混凝土鋼絲和鋼絞線 三、鋼材的選用原則 考慮荷載 使用環(huán)境溫度 連接方式 鋼材厚度 結(jié)構(gòu)重要性 小結(jié)： 近年來，高層和大跨結(jié)構(gòu)迅速發(fā)展，金屬材料在建筑 工程中的應(yīng)用越來越多，鋼材是建筑工程耗用量較大而價(jià)格昂貴的建筑材料，所以如何經(jīng)濟(jì)合理的利用鋼材，以及設(shè)法用其他較廉價(jià)的材料來代替鋼材，以節(jié)約金屬材料資源，降低成本，是非常重要的課題。 重點(diǎn)掌握建筑鋼材的技術(shù)性能（沖擊韌性、硬度、冷彎性能）。并會(huì)動(dòng)手做相應(yīng)試驗(yàn)。了解鋼材化學(xué)成分對其性能的影響。掌握建筑中常用鋼的品種和常用建筑鋼材的主要品種。 教 案 首 頁 課題 167。 墻體材料 課型 理論 教學(xué) 目的 理解不同墻體材料的施工工藝 掌握各種墻體材料的重要功用 重點(diǎn) 難點(diǎn) 各種墻體材 料的重要功用 教輔 工具 教學(xué)方法 課堂講授 啟發(fā)式教學(xué) 授課 班級 授課 日期 教 學(xué) 過 程 回顧導(dǎo)入 1. 砌墻磚 1. 磚的分類 2. 燒結(jié)普通磚 3. 燒結(jié)多孔磚 4. 燒結(jié)空心磚 5. 灰砂磚、粉煤灰磚 課后小結(jié) 不同墻體與屋面材料的施工工藝 各種墻體與屋面材料的重要功用 第八章 墻體材料 要求： 、檢測方法和評定方法；了解砌體材料的發(fā)展。 。 用于墻體的材料主要有磚、砌塊和板 材三類。 第一節(jié) ? 砌墻磚 一、磚的分類 ：粘土磚、頁巖磚、煤矸石磚、粉煤灰磚 ： ? 燒結(jié)磚：經(jīng)焙燒而制成的磚。 ? 蒸養(yǎng)磚：經(jīng)常壓蒸汽養(yǎng)護(hù)硬化而成的磚。 ? 蒸壓磚：經(jīng)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)硬化而成的磚。 ? 免燒磚：以自然養(yǎng)護(hù)而成，如非燒結(jié)粘土磚。 ：普通磚（孔洞率 15％）、多孔磚和空心磚（孔洞率 35％） ： 正火磚、過火磚、欠火磚 ： 機(jī)制磚、手工磚 ：紅磚、青磚 工程中常用的砌墻磚品種： ? 燒結(jié)普通粘 土磚 ? 燒結(jié)普通頁巖磚 ? 燒結(jié)多孔磚 ? 燒結(jié)空心磚 ? 蒸壓灰砂磚 ? 蒸壓粉煤灰磚 二、燒結(jié)普通磚 燒結(jié)普通磚是以粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰為主要原材料，經(jīng)焙燒而成的尺寸為 240179。115179。53 ㎜直角六面體塊材。 粘土質(zhì)材料在一定溫度下，其中的鋁硅酸鹽礦物部分熔融，冷卻后將其余礦物顆粒粘結(jié)成一體，保持磚坯的形體，并具有一定的物理、力學(xué)性能。這一工藝稱為 “ 燒結(jié) ” 或 “ 焙燒 ” 。燒結(jié)普通磚俗稱小磚、標(biāo)準(zhǔn)磚、實(shí)心磚等。 燒結(jié)普通磚根據(jù)抗壓強(qiáng)度分為ＭＵ ＭＵ 2ＭＵ ＭＵ 1ＭＵ 10五個(gè)強(qiáng)度等級。強(qiáng)度和抗風(fēng)化性能合格的磚，根據(jù)尺寸偏差、外觀質(zhì)量、泛霜和石灰爆裂等分為優(yōu)等品（Ａ）、一等品（Ｂ）和合格品（Ｃ）三個(gè)質(zhì)量等級。各等級磚的具體技術(shù)要求如下： （ 1）尺寸允許偏差 燒結(jié)普通磚的尺寸允許偏差應(yīng)符合規(guī)定（樣本數(shù)為 20 塊）。 （ 2）外觀質(zhì)量 燒結(jié)普通磚的優(yōu)等品顏色應(yīng)基本一致，一等品和合格品顏色無要求。項(xiàng)目包括：兩條面的高度差、彎曲、雜質(zhì)凸出高度、 缺棱掉角情況、裂紋長度、完整面、顏色 （ 3）強(qiáng)度等級 燒結(jié)普通磚強(qiáng)度應(yīng) 規(guī)定。強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)按 GB/T2542 進(jìn)行，抽取 10 塊磚試樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，按平均值一標(biāo)準(zhǔn) 值方法（變異系數(shù) δ≦ 時(shí)）或平均值一最小值方法（變異系數(shù) δ ＞ 時(shí)）評定磚的強(qiáng)度等級。 （ 4）燒結(jié)普通磚的缺陷指標(biāo) 當(dāng)生產(chǎn)燒結(jié)磚的原料中含有有害雜質(zhì)或生產(chǎn)工藝不當(dāng)時(shí)，均可造成燒結(jié)磚的質(zhì)量缺陷，影響磚的耐久性。主要缺陷及耐久性 指標(biāo)有： 1）燒結(jié)磚的泛霜 當(dāng)生產(chǎn)燒結(jié)磚的原料中含有可溶性無機(jī)鹽時(shí)，會(huì)隱含在成品燒結(jié)磚的內(nèi)部，磚吸水后再次干燥時(shí)，水分會(huì)向外遷移，這些可溶性鹽隨水滲 到磚的表面，水分蒸發(fā)后便留下白色粉末狀的鹽，形成白霜，這就是泛霜現(xiàn)象。 泛霜嚴(yán)重時(shí)，由于大量鹽類的溶出和結(jié)晶膨脹會(huì)造成磚砌體表面粉化及剝落，內(nèi)部孔隙率增大，抗凍性顯著下降。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定優(yōu)等磚不得有泛霜現(xiàn)象，合格磚不得嚴(yán)重泛霜