【正文】 00等9個(gè)級(jí)別,即它們分別可抵抗1250、100、150、200、250、300次凍融循環(huán)。(3)抗侵蝕性 主要與所用水泥品種、混凝土的孔隙率,特別是開口孔隙率有關(guān)。腐蝕類型參見第5章水泥。(4)混凝土的碳化 混凝土的碳化是指空氣中二氧化碳與水泥石內(nèi)的氫氧化鈣的作用。反應(yīng)的產(chǎn)物是碳酸鈣和水,碳化過程是二氧化碳由表及里向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散的過程，在相對(duì)濕度為50%～75%時(shí)碳化速度最快。碳化使混凝土的堿度(即pH值)降低,同時(shí)使混凝土產(chǎn)生收縮,并由此可能引起混凝土表面開裂(該裂紋又加速碳化過程),使混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度降低、而使抗壓強(qiáng)度有所提高。碳化作用最大的危害是使混凝土堿度降低,使鋼筋容易銹蝕。混凝土的抗碳化性主要與所用水泥品種,混凝土的孔隙率有關(guān)。(5)堿骨料反應(yīng) 堿骨料應(yīng)主要和粗、細(xì)骨料中活性氧化硅的含量和水泥中的堿含量有關(guān)。當(dāng)骨料中含有活性氧化硅時(shí),可采取以下措施來預(yù)防(1)使用堿含量(折合成Na20%)%的水泥。(2)少摻或不摻含鉀、鈉離子的混凝土外加劑。(3)摻加磨細(xì)的高活性的混合材料,如粉煤灰、硅灰等。1)合理選擇水泥品種或強(qiáng)度等級(jí),適量摻加活性混合材料。2)采用較小的水灰比,限制最大水灰比和最小水泥用量。3)采用雜質(zhì)少、粒徑較大、級(jí)配好、堅(jiān)固性好的砂、石。4)摻加減水劑和引氣劑。5)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),特別是早期養(yǎng)護(hù)。6)采用機(jī)械施工,改善施工操作方法。六、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)常用的表示方法有二種。一種是以1m3混凝土中各材料的用量(kg)來表示,如水泥300kg、水180kg、砂690kg、石1260kg。另一種是以水泥的質(zhì)量為1,用各材料間的質(zhì)量比表示,如水泥:砂:石=1::,水灰比=。配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求:(1)滿足施工條件要求的和易性。(2)滿足設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級(jí)。(3)滿足與使用條件相適應(yīng)的耐久性。(4)滿足經(jīng)濟(jì)上合理,節(jié)約水泥。(1)確定初步配合比 混凝土的初步配合比是根據(jù)合比設(shè)計(jì)的基本要求和原材料的品種、規(guī)格、質(zhì)量等條件憑經(jīng)驗(yàn)直接選取或從各種手冊(cè)中查得,或通過計(jì)算法求得的。此以計(jì)算法為例。1)確定配制強(qiáng)度2)初步確定水灰比3)確定用水量 可憑經(jīng)驗(yàn)直接選取,或根據(jù)骨料的品種和規(guī)格及要求的流動(dòng)性查規(guī)范表格選取。4)確定水泥用量為保證混凝土的耐久性,計(jì)算出的水泥用量需大于規(guī)范表格中規(guī)定的最小水泥用量,當(dāng)小于最小水泥用量時(shí),應(yīng)按表中最小水泥用量選取。5)確定合理砂率 可通過試驗(yàn),或直接憑經(jīng)驗(yàn)選取。或根據(jù)骨料的品種和規(guī)格以及所采用的水灰比查規(guī)范表格選取。6)確定砂、石用量體積法 凝土拌合物中各組成材料的體積與拌合物中所含空氣的體積之和等于1㎡，即1000L混凝土。重量法 假定混凝土各材料重量之和等于混凝土拌和物的表觀密度(2).試拌檢驗(yàn)、調(diào)整和易性與確定基準(zhǔn)配合比(3).檢驗(yàn)強(qiáng)度與實(shí)驗(yàn)室配合比的確定(4).確定施工配合比七、混凝土外加劑 在混凝土拌合物中,摻入量一般不大于水泥質(zhì)量的5%,但能顯著改善混凝土拌合物或硬化混凝土性能的物質(zhì),稱為混凝土外加劑。在混凝土拌合物流動(dòng)性不變的情況下可顯著減小用水量或在用水量不變的情況下可顯著增加混凝土拌合物流動(dòng)性的物質(zhì),稱為減水劑。減水劑屬于表面活性劑。(1)減水劑的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果1)若用水量不變,可使混凝土拌合物的坍落度增大100～200㎜。2)若混凝土拌合物的坍落度及水泥用量不變,可減水10%～25%,提高混凝土強(qiáng)度15%～30%，特別是早期強(qiáng)度。3)若混凝土拌和物的流動(dòng)性與混凝土的強(qiáng)度不變，可節(jié)約水泥用量10%～15%4)減少混凝土拌合物的分層、離析、泌水。5)減緩水化放熱速度和減小最高放熱溫度(2)常用減水劑1)木質(zhì)素磺酸鈣(M劑) 屬緩凝引氣型減水劑。2)荼系減水劑 屬高效減水劑。3)樹脂系減水劑 目前效果最佳的減水劑。4)糖蜜系減水劑 屬緩凝型減水劑。八、其他品種混凝土第8章 建筑砂漿本章主要講述：砌筑砂漿 本章重點(diǎn)：砌筑砂漿的技術(shù)性質(zhì) 本章難點(diǎn)：砌筑砂漿的技術(shù)性質(zhì) 本章要點(diǎn)：砌筑砂漿的技術(shù)性質(zhì) 本章基本概念：砂漿的和易性、流動(dòng)性、保水性本章基本要求：掌握砂漿的主要技術(shù)性質(zhì)；了解砌筑砂漿配合比的設(shè)計(jì)。 本章學(xué)時(shí)安排：共2學(xué)時(shí)本章基本內(nèi)容：砂漿是由膠結(jié)料、細(xì)骨料、摻加料和水按適當(dāng)比例配制而成，它是建筑工程中用量大、用途廣的建筑材料。建筑砂漿按所用膠凝材料可分為水泥砂漿、水泥混合砂漿、石灰砂漿、石膏砂漿及聚合物水泥砂漿等。按砂漿用途可分為砌筑砂漿、抹面砂漿、裝飾砂漿及特種砂漿等。一、砌筑砂漿(1)膠結(jié)料及摻加料砌筑砂漿常用的膠凝材料有水泥、石灰膏、建筑石膏等。膠凝材料的選用應(yīng)根據(jù)砂漿的用途及使用環(huán)境決定，對(duì)于干燥環(huán)境中使用的砂漿，可選用氣硬性膠凝材料，對(duì)處于潮濕環(huán)境或水中用的砂漿，則必須用水硬性膠凝材料。配制砌筑砂漿時(shí)，水泥強(qiáng)度等級(jí)宜為砂漿強(qiáng)度的4～5倍。由于砂漿的強(qiáng)度要求并不高。若水泥強(qiáng)度過高，應(yīng)加摻加料予以調(diào)整。(2)細(xì)骨料砂漿用細(xì)骨料主要為天然砂，它應(yīng)符合混凝土用砂的技術(shù)要求。由于砂漿層較薄,對(duì)砂子最大粒徑應(yīng)有限制。砌筑毛石砌體用的砂最大粒徑應(yīng)小于砂漿層厚度的1/4～1/5,㎜。(3)水拌和砂漿用水與混凝土的要求相同,應(yīng)選用無有害雜質(zhì)的潔凈水來拌制砂漿。(4)外加劑與混凝土相似,為改善或提高砂漿的某些性能,更好地滿足施工條件和使用功能的要求,可在砂漿中摻入一定種類的外加劑。但對(duì)所選外加劑的品種和摻量必須通過試驗(yàn)確定。2. 砌筑砂漿的技術(shù)性質(zhì)(1)和易性新拌砂漿應(yīng)具有良好的和易性,和易性良好的砂漿易在粗糙的磚、石基面上鋪成均勻的薄層，且能與基層緊密粘結(jié)。這樣,既便于施工操作,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,又能保證工程質(zhì)量。砂漿的和易性包括流動(dòng)性和保水性兩方面的含義。1)流動(dòng)性砂漿流動(dòng)性是指砂漿在自重或外力作用下產(chǎn)生流動(dòng)的性質(zhì),也稱稠度。流動(dòng)性用砂漿稠度測(cè)定儀測(cè)定,以沉入量(㎜)表示。砂漿稠度的選擇與砌體材料以及施工氣候情況有關(guān)。一般可根據(jù)施工操作經(jīng)驗(yàn)來掌握,但應(yīng)符合國(guó)家規(guī)范的規(guī)定。2)保水性新拌砂漿保持其內(nèi)部水分不泌出流失的能力稱為保水性。保水性不好的砂漿在存放、運(yùn)輸和施工過程中容易產(chǎn)生泌水和離析,并且當(dāng)鋪抹于基底后,水分易被基面很快吸走,從而使砂漿干澀,不便于施工,不易鋪成均勻密實(shí)的砂漿薄層。同時(shí),也影響水泥的正常水化硬化,使強(qiáng)度和粘結(jié)力下降。砂漿的保水性用砂漿分層度筒測(cè)定,以分層度(㎜)表示。分層度過大,表示砂漿易產(chǎn)生分層離析不利于施工及水泥硬化。(2)強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)砂漿以抗壓強(qiáng)度作為其強(qiáng)度指標(biāo)。㎜㎜㎜,一組六塊,標(biāo)養(yǎng)至28d,測(cè)定其抗壓強(qiáng)度平均值(MPa)。砌筑砂漿按抗壓強(qiáng)度劃分為MM1M。砂漿的強(qiáng)度除受砂漿本身的組成材料及配比影響外,還與基層的吸水性能有關(guān)。對(duì)于水泥砂漿,可采用下列強(qiáng)度公式估算：1)不吸水基層(如致密石材) 計(jì)算公式如下：2)吸水基層(如粘土磚及其他多孔材料) 計(jì)算公式如下： 砌筑砂漿的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)根據(jù)工程類別及不同砌體部位選擇。(3)凝結(jié)時(shí)間建筑砂漿凝結(jié)時(shí)間。水泥砂漿不宜超過8h,水泥混合砂漿不宜超過10h,加入外加劑后應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和施工的要求。 不作具體要求二、抹面砂漿抹面砂漿是指涂抹在建筑物或建筑構(gòu)件表面的砂漿。對(duì)抹面砂漿的基本要求是具有良好的和易性、較高的粘結(jié)強(qiáng)度。 為建筑工程中用量最大的抹面砂漿。抹面砂漿一般分二層或三層施工,每層砂漿的組成也不相同。 屬于剛性防水層。廣泛用于地下建筑和蓄水池等。防水砂漿分四層或五層施工,每層4～5㎜。 直接施工于建筑物內(nèi)外表面,以提高建筑物裝飾藝術(shù)性為主要目的的抹面砂漿,稱為裝飾砂漿。是常用的裝飾手段之一。第9章 金屬材料本章主要講述：建筑鋼材的主要性能及應(yīng)用 本章重點(diǎn)：建筑鋼材的主要性能及應(yīng)用 本章難點(diǎn)：建筑鋼材的力學(xué)性能、工藝性能以及建筑鋼材選用 本章要點(diǎn)：建筑鋼材的主要性能及應(yīng)用 本章基本概念：伸長(zhǎng)率、冷彎性能、硬度、冷加工強(qiáng)化、時(shí)效處理本章基本要求：掌握建筑鋼材的分類、技術(shù)性質(zhì)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用本章學(xué)時(shí)安排：共2學(xué)時(shí)本章基本內(nèi)容：建筑工程中應(yīng)用的金屬材料主要有鋼材和合金兩種。鋼材及其與混凝土復(fù)合的鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土,已成為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的主體材料。鋼材是在嚴(yán)格的技術(shù)控制條件下生產(chǎn)的材料,與非金屬材料相比,具有品質(zhì)均勻穩(wěn)定、強(qiáng)度高、塑性韌性好,可焊接和鉚接等優(yōu)異性能。鋼材主要的缺點(diǎn)是易銹蝕,維護(hù)費(fèi)用大,耐火性差,生產(chǎn)能耗大。一、鋼材的技術(shù)性質(zhì)鋼材的技術(shù)性質(zhì)主要包括力學(xué)性能(抗拉性能、沖擊韌性、耐疲勞和硬度等)和工藝性能(冷彎和焊接)兩個(gè)方面。 抗拉性能是建筑鋼材最重要的技術(shù)性質(zhì)。建筑鋼材的抗拉性能,可用低碳鋼受拉來闡明,分為四個(gè)階段：(1)彈性階段(2)屈服階段 鋼材受力達(dá)屈服點(diǎn)后,變形即迅速發(fā)展,盡管尚未破壞但已不能滿足使用要求。故設(shè)計(jì)中一般以屈服點(diǎn)作為強(qiáng)度取值依據(jù)。(3)強(qiáng)化階段(4)頸縮階段伸長(zhǎng)率是衡量鋼材塑性的重要技術(shù)指標(biāo), 伸長(zhǎng)率愈大,表明鋼材的塑性越好,盡管結(jié)構(gòu)是在鋼的彈性范圍內(nèi)使用,但在應(yīng)力集中處,其應(yīng)力可能超過屈服點(diǎn),此時(shí)產(chǎn)生一定的塑形變形,可使結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力產(chǎn)生重分布,從而免遭結(jié)構(gòu)的破壞。冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力,為鋼材的重要工藝性質(zhì)。鋼材的冷彎性能和其伸長(zhǎng)率一樣,也是表明鋼材在靜荷下的塑性,而且冷彎是在苛刻條件下對(duì)鋼材塑性的嚴(yán)格檢驗(yàn),它能揭示鋼材內(nèi)部組織是否均勻,是否存在內(nèi)應(yīng)力及夾雜物等缺陷。在工程中, 冷彎試驗(yàn)還被用作對(duì)鋼材焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)的一種手段。沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。鋼材的沖擊韌性用沖斷試樣所需能量的多少來表示。鋼材在交變荷載的反復(fù)作用下,往往在應(yīng)力遠(yuǎn)小于其抗拉強(qiáng)度時(shí)就發(fā)生破壞,這種現(xiàn)稱為鋼材的疲勞性。設(shè)計(jì)承受反復(fù)荷載且須進(jìn)行疲勞驗(yàn)算的結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)了解所用鋼材的疲勞極限。鋼材的硬度是指其表面抵抗硬物壓入產(chǎn)生局部變形的能力。測(cè)定鋼材硬度的方法很多,有布氏法、洛氏法和維氏法等,建筑鋼材常用硬度指標(biāo)為布氏硬度值,其代號(hào)為HB。二、鋼材的冷加工強(qiáng)化與時(shí)效處理將鋼材于常溫下進(jìn)行冷拉、冷拔或冷軋,使之產(chǎn)生一定的塑性變形,強(qiáng)度明顯提高,塑性和韌性有所降低,這個(gè)過程稱為鋼材的冷加工強(qiáng)化。 工程中常對(duì)鋼筋進(jìn)行冷拉或冷拔加工,以期達(dá)到提高鋼材強(qiáng)度和節(jié)約鋼材的目的。鋼筋冷拉是在常溫下將其拉至應(yīng)力超過屈服點(diǎn),但遠(yuǎn)小于抗拉強(qiáng)度時(shí)即卸荷。冷拔是將Φ6～Φ8㎜的光圓鋼筋,通過一鎢合金拔絲?？锥粡?qiáng)力拉拔,使其徑向擠壓縮小而縱向伸長(zhǎng)。將經(jīng)過冷拉的鋼筋,于常溫下存放15～20d,或加熱到100～200℃并保持2～3h后,則鋼筋強(qiáng)度將進(jìn)一步提高,這個(gè)過程稱為時(shí)效處理,前者稱自然時(shí)效,后者稱人工時(shí)效。通常對(duì)強(qiáng)度較低的鋼筋可采用自然時(shí)效,強(qiáng)度較高的鋼筋則需采用人工時(shí)效。三、建筑鋼材的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及選用建筑工程用鋼有鋼結(jié)構(gòu)用鋼和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼兩類,前者主要應(yīng)用型鋼和鋼板,后者主要采用鋼筋和鋼絲,二者鋼制品所用的原料鋼鋼種均多為碳素鋼和低合金鋼。1. 建筑鋼材的主要鋼種(1)碳素結(jié)構(gòu)鋼1) 碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)及其表示方法按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,我國(guó)碳素結(jié)構(gòu)鋼分五個(gè)牌號(hào),即Q19Q21Q23Q255和Q275。各牌號(hào)鋼又按其硫、磷含量由多至少分為A、B、C、D四個(gè)質(zhì)量等級(jí)。碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)表示按順序由代表屈服點(diǎn)的字母(Q)、屈服點(diǎn)數(shù)值(N/㎜2)、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)(A、B、C、D)、脫氧程度符號(hào)(F、b、Z、TZ)等四部分組成。2) 碳素結(jié)構(gòu)鋼的技術(shù)要求 碳素結(jié)構(gòu)鋼的技術(shù)要求應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。3) 碳素結(jié)構(gòu)鋼的特性與選用 建筑工程中常用的碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)為Q235,由于該牌號(hào)鋼既具有較高的強(qiáng)度,又具有較好的塑性和韌性,可焊性也好,故能較好地滿足一般鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的用鋼要求。相反,Q195和Q215號(hào)鋼,雖塑性很好,但強(qiáng)度太低；而Q255和Q275號(hào)鋼,它們強(qiáng)度很高,但塑性較差,所以均不太適用。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于用作承重結(jié)構(gòu)的鋼材,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、連接方法、工作溫度等不同情況選擇其鋼號(hào)和材質(zhì)。(2)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼1)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào) 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定, 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼共有五個(gè)牌號(hào),所加合金元素主要有錳、硅、釩；鈦；鈮；鉻、鎳及稀土元素。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的漢語(yǔ)拼音字母Q、屈服點(diǎn)數(shù)值和質(zhì)量等級(jí)(分A、B、C、D、E五級(jí))三個(gè)要素組成。2) 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的性能及應(yīng)用 低合金鋼不僅具有較高的強(qiáng)度,而且也具有較好的塑