【正文】 1 Q23 Q255 和 Q275。碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示方法為：按照順序由代表屈服點的字母 (Q)、屈服點數(shù)值 (N／ mm2)、質(zhì)量等級符號 (A、 B、 C、 D)、脫氧程度符號 (F、 b、 Z、 TZ)等四部分組成。 (2) 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號及其表示方法： 根據(jù)國家標準《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》》 (GBl591— 94)規(guī)定，低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼共有五個牌號。例如 Q345A，其中 Q 表示鋼材屈服點， 345 為鋼、材屈服點數(shù)值 (N／ mm2)， A 為質(zhì)量等級代號。 按照機械性能分成四個等級。熱軋帶肋鋼筋分為 HRB33 HRB400、 HRB500三個牌號。 （ 3）冷拔低碳鋼絲：將直徑為 ~8mm 的 Q235 熱軋盤條鋼筋經(jīng)過冷拔加工而制成冷拔低碳鋼絲。 （ 4）預應力混凝土用鋼絲及鋼絞線： 預應力高強度鋼絲是用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼盤條經(jīng)酸洗、冷拉等工藝制成。鋼絞線主要用于大跨度、大負荷的后張法預應力橋梁等結(jié)構(gòu)的預應力筋。 分類：化學銹蝕和電化學銹蝕 防護：鋼結(jié)構(gòu)的防銹采用表面刷漆的方法。 木材 ： （ 1） 木材的特性：輕質(zhì)、高強；彈性和韌性好；導熱系數(shù)小；裝飾性好；耐久性好；材質(zhì)較軟等優(yōu)點。 （ 2） 木材的性質(zhì) ：主要包括含水率、濕脹干縮、強度等性能。當木材中無自由水，而細胞壁內(nèi)吸附水達到飽和時，這時的木材含水率稱為纖維飽和點。木材中所含的水分是隨著環(huán)境的溫度和濕度的變化而改變的。 濕脹與干縮變形：當木材的含水率在纖維飽和點以下時，隨著含水率的增大，木材體積產(chǎn)生膨脹。 木材的強度：木材常用的強度有抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度和抗剪強度。木材的順紋強度比其橫紋強度要大得多，在工程上均充分利用木材的順紋強度。木材強度的主要影響因素：含水量、負荷時間、溫度和疵病。結(jié)構(gòu)和裝飾用木材一般選用等級較高的木材。一般 I 級材用于受拉或受彎構(gòu)件； II 級材用于受彎或受壓的構(gòu)件； III 級材用于受壓構(gòu)件及次要受彎構(gòu)件?；瘜W防腐劑分為水溶性防腐劑、油質(zhì)防腐劑、膏狀防腐劑三類。 石材：建筑工程用石材分為天然石材和人造石材兩種，我們重點說一下天然石材。 巖石的分類：按形成條件分為：火成巖，沉積巖，變質(zhì)巖。建筑中常用的火成巖有：花崗巖、玄武巖等。 變質(zhì)巖：建筑中常用的變質(zhì)巖有大理巖、石英巖等。裝飾性是指用于建筑物飾面的天然石材，必須考慮其色彩及天然紋理與建筑物周圍的環(huán)境的協(xié)調(diào)性，充分體現(xiàn)建筑物的藝術(shù)美。 經(jīng)濟性是指在石材具有良好的裝飾性及耐久性的前提下，應當遵循經(jīng)濟性原 則。 礦物組成：主要由高嶺石類、蒙脫石類和單熱水白云母組成，并含有云母、鐵鹽和氧化鐵等有害雜質(zhì)。 塑限是粘土由固態(tài)進入塑性狀態(tài)時的含水量?？伤苄灾笖?shù)則為液限與 塑限之差。液限反映粘土粒子與水分子親和力的大小。 可塑性指標是指在工作水分下，粘土受外力作用最初出現(xiàn)裂紋時應力與應變的乘積?？伤苄灾笜吮碚髡惩恋某尚托阅堋Ｕ惩聊軐⒎强伤苄栽险澈?，使之成為可以成型的泥團，并在干燥后具有一定強度，這種性能稱為結(jié)合性?？梢愿鶕?jù)可塑指數(shù)或可塑性指標將粘土按可塑性能分類： 強塑性粘土：指數(shù)大于 15 或指標大于 ； 中等塑性粘土：指數(shù)為 7～ 15，指標為 ～ ； 弱塑性粘土：指數(shù)為 1～ 7，指標小于 ； 非塑性粘土：指數(shù)小于 1 例題： （ 1） 針入度是表示瀝青的（ ） A、粘結(jié)性 B、塑性 C、溫度敏感性 D、耐久性 答案： A （ 2） 關(guān)于低碳鋼受拉時應力 — 應變曲線的四個階段的說法，（ ）是不正確的 A、 OA 段為彈性階段，在 OA 段內(nèi)，應變隨著應力的增加成比例增大。 C、 在 AB 段， B 上點是這一階段應力最高點，稱為屈服上限，即平時我們所說的屈服點 D、 BC 段為強化階段。 答案： C （ 3） 碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號表示方法順序正確的是：（ ） A、 代表屈服點的字母 — 屈服點數(shù)值 — 質(zhì)量等級符號 — 脫氧程度符號 B、 代表屈服點的字母 — 質(zhì)量等級符號 — 屈服點數(shù)值 — 脫氧程度符號 C、 質(zhì)量等級符號 — 代表屈服點的字母 — 屈服點數(shù)值 — 脫氧程度符號 D、 質(zhì)量等級符號 — 屈服點數(shù)值 — 代表屈服點的字母 — 脫氧程度 符號 答案： A （ 4） 理論上，木材的強度中（ ）最大 A、順紋抗拉強度 B、順紋抗壓強度 C、抗彎強度 D、橫紋抗拉強度 答案： A （ 5） 承重木結(jié)構(gòu)板材的選用不正確的是（ ） A、 I 級材用于受拉或受彎構(gòu)件 B、 II 級材用于受拉或受彎構(gòu)件 C、 II 級材用于受彎或受壓彎的構(gòu)件 D、 III 級材用于受壓構(gòu)件及次要受彎構(gòu)件 答案： B （ 6） 下列不屬于火成巖的是（ ） A、深成巖 B、噴出巖 C、火山巖 D、石灰?guī)r 答案： D （ 7） 關(guān)于木材的性質(zhì)，下列說法中不正確的是（ ） A、 木材的纖維飽和點是 指當木材中無自由水，而細胞壁內(nèi)吸附水達到飽和時的含水率。 C、 當木材的含水率在纖維飽和點以下時，隨著含水率的增大，木材體積產(chǎn)生膨脹 D、 當木材的含水率在纖維飽和點以上，隨著含水率的增大，木材體積產(chǎn)生膨脹 答案： D 第十一講 材料的物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本性質(zhì)、材料的性能與應用。 二、本講的重點： 石膏膠凝材料和 石灰膠凝材料的性能與應用。 三、 內(nèi)容講解： 材料科學與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識 1. 1 材料的組成：是指材料的化學成分或礦物成分。 各種材料具有本身特有的化學成分和礦物成分，不同組成的材料，各具不同的化學、物理及力學性質(zhì)，因此，材料組成是材料性質(zhì)的基礎(chǔ)，對材料的性質(zhì)起著決定性作用。材料的微觀結(jié)構(gòu)是指物質(zhì)的原子、分子層次上的結(jié)構(gòu)，決定著材料的強度、硬度、彈塑性等性質(zhì)。 固態(tài)物質(zhì)按其內(nèi)部原子的排列情況可以分為兩大類：晶體與非晶體。這一點是 晶體與非晶體的根本區(qū)別。 由于內(nèi)部原子的排列情況不同，晶體與非晶體的性質(zhì)也不同。晶體也存在缺陷，晶體缺陷影響著材料的性質(zhì)。． 材 料的化學成分相同，如果所形成的結(jié)構(gòu)不同，其性能差異也很大。 材料的基本性質(zhì)： (3)材料的親水性與憎水性 材料的親水性：材料在空氣中與水接觸時，能被水潤濕的性質(zhì)，稱材料的親水性，如磚、砼、木材等。材料的吸水性以吸水率表示。 吸濕性：材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)稱為吸濕性。材料的吸濕性用含水率表示；含水率系指材料內(nèi)部所含水的質(zhì)量占材料干質(zhì)量的百分率。材料的抗?jié)B性通常用滲透系數(shù) 來表示。 ． 材料的耐水性是指材料長期在水作用下不破壞，強度也不顯著降低的性質(zhì)。 、 ?？箖龅燃壥且砸?guī)定的試件、在規(guī)定的試驗條件下，測得其強度降低不超過規(guī)定值，并無明顯損壞和剝落時所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)來確定。 材料導熱性可用導熱系數(shù)來表示。 比熱是指 lkg 重的材料，在溫度改變 1K 時所吸收或放出的熱量。 C、 材料的吸濕性是指材料吸收空氣中水分的能力。 答案為（ D） 、材料的力學性質(zhì) 材料的力學性質(zhì)是指材料在 外力作用下的變形性和抵抗破壞的性質(zhì)。根據(jù)外力作用的形式不同，材料的強度有抗壓強度、抗拉強度、抗彎強度及抗剪強度等。材料的硬度愈大，其強度愈高。材料的這種可恢復的變形稱為彈性變形，彈性變形屬可逆變形，其大小與外力成正比，此時應力與應變的比值稱 為材料的彈性模量。 (3)材料的脆性與韌性 材料受外力作用，當外力達到一定數(shù)值時，材料發(fā)生突然破壞，且破壞時無明顯的塑性變形，這種性質(zhì)稱為脆性，具有這種性質(zhì)的材料稱脆性材料。 無機氣硬性膠凝材料 膠凝材料：是指在一定條件下 通過自身的一系列變化而把其它材料膠結(jié)成具有強度的整體的材料。膠凝材料按其化學成分可分為無機膠凝材料和有機膠凝材料兩大類。無機膠凝材料按其硬化條件的不同又分為氣硬性膠凝材料和水硬性膠凝材料。 氣硬性膠凝材料：是指只能在空氣中硬化，并能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展其強度的 膠凝材料，如石膏、石灰、水玻璃等。 石灰是以碳酸鈣為主要成分的原料 (如石灰石、白堊等 )，經(jīng)過高溫下適當?shù)撵褵?，分解和排出二氧化碳后所得到的產(chǎn)品，其主要成分是氧化鈣。如建筑石膏、高強石膏等。建筑中使用最多的石膏膠凝材料是建筑石膏，其次是高強石膏，此外還有硬石膏水泥等。 二水石膏在受熱脫水過程中，根據(jù)不同條件，得到各種半水石膏和無水石膏的變體，并具有各自不同的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。 （ 2） 高強石膏：是二水石膏在加壓蒸汽熱處理條件下，形成 α 半水石膏，再經(jīng)干燥、 磨細制成的氣硬性膠凝材料。 高強石膏的密度通常為 2600~2800 kg/m3,，初凝時間不早于 3min，終凝時間不早于 5min，不遲于 30min。硬石膏膠凝材料是由天然硬石膏或人工加熱脫水所制得的無水石膏，摻加活化劑制成的粉狀物料，又稱硬石膏水泥。 硬石膏在活人劑的作用下，水化硬化能力增強，凝結(jié)時間縮短，強度提高。高溫煅燒石膏的抗水性較好，而磨性好，可以作為地板材料，故又稱為地板石膏。 B、 建筑石膏可用于制作各種石膏板 C、 建筑石膏可用于濕度、溫度過高的環(huán)境中 D、 建筑石膏可用于制作裝飾涂料的填料，也可以制造人造大理石。石灰是具有不同化學成分和物理形態(tài)的生石灰、消石灰、水硬性石灰的統(tǒng)稱。按照《建筑生石灰》等有關(guān)標準規(guī)定， 根據(jù)氧化鎂含量的多少，石灰分為鈣質(zhì)石灰和鎂質(zhì)石灰兩類。 （ 2）．生石灰粉：由塊狀生石灰磨細而得的細粉，其細度一般要求為 毫米方孔篩 的篩余 (7～ 18)％，主要成分是氧化鈣。 （ 4）．石灰漿：將生石灰用過量水 (約為生石灰體積的 3～ 4 倍 )消化而得的粘稠漿體，亦稱石灰膏，主要成分為氫氧化鈣和水。在 15C 時溶有 0． 3％氫氧化鈣的透明液體，稱為石灰水。石灰的消化過程用下面 熱反應化學式表示： 石灰的消化過程是一個可逆的過程，反應的方向取決于溫度和周圍介質(zhì)中蒸汽壓。 生石灰消化過程需要一定時間，如果生石灰消化不充分，在消石灰粉中殘留有未消化的生石灰，則在使用后，由于未消化的生石灰繼續(xù)消化，從而導致爆裂或不正常的膨脹現(xiàn) 象。 生石灰消化成消石灰粉或石灰漿可以采用人工的方法，也可采用機械方法。 （ 2）石灰硬化：石灰漿體的硬化包括兩個同時進行的過程：干燥和碳酸化。 另外，當水分蒸發(fā)時，液體中氫氧化鈣達到一定程度的過飽和，從而會產(chǎn)生氫氧化鈣的析晶過程，加強了石灰漿中原來的氫氧化鈣顆粒之間的結(jié)合。 上式表明， Ca(OH)2 與 C02 只有在水分存在下才能發(fā)生碳酸化過程，形成碳酸鈣 (CaCO3)。 石灰漿在凝結(jié)硬化過程中收縮極大且發(fā)生開裂，因此，石灰漿不能單獨使用，而必須摻人一些骨料最常用的是砂子。摻砂可節(jié)省石灰用量，降低成本。 石灰漿在硬化時，不但游離水分要向環(huán)境排出、而且碳酸化反應生成的水分也要蒸發(fā)到周圍環(huán)境中去，所以只能用于較干燥的環(huán)境，不宜 用于潮濕環(huán)境和水中。 (ii)．建筑砂漿 石灰可以單獨或者與水泥一起配制成砂漿，用作磚墻和混凝土基層的抹灰或砌筑?；彝潦窍曳?、粘土加水拌和夯實而成。 (v)．無熟料水泥和硅酸鹽 制品 (vi)．磨制生石灰粉 生石灰粉是將塊狀生石灰磨細而成，在使用前先經(jīng)加水消化成石灰漿。如果生石灰粉加水后立即使用，其凝結(jié)硬化快，而且由于水灰比較低，硬化后密實度、強度和抗水性都較高。硅酸鈉是建筑上常用的水玻璃，其水溶液為無色或淡綠色粘稠液體。 水玻璃的應用： （ 1）耐酸混凝土 應用水玻璃作膠結(jié)料，氟硅酸鈉作促硬劑，可以配制耐酸混凝土。 (3)灌漿材料 水玻璃可以作為灌漿材料，用于地基加固。 第十三講 混凝土 一、內(nèi)容 提要： 本講主要是講解混凝土組成材料，混凝土配合比的設(shè)計，新拌混凝土的性能，混凝土的強度等級，混凝土的耐久性與變形性，混凝土的外加劑及混凝土的摻和料。 三、內(nèi)容講解： 概述： 定義：從廣義上講，混凝土是指由膠凝材料、骨料和水按適當?shù)谋壤浜?、拌制成的混合物，?jīng)一定時間后硬化而成的人造石材。 混凝土的分類：（ 按其表觀密度的大?。? 普通混凝土：表觀密度為 2100～ 2500kg／ m3，一般多在 2400kg／ m。 輕混凝土：表觀密度小于 1950kg／ m3。 重混凝土：表觀密度 2600kg／ m3以上。 如按照膠凝材料種類分，混凝土又可分為：水泥混凝土、瀝青混凝土、聚合物水泥混凝土、樹脂混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸鹽混凝土等。 現(xiàn)在也有按照混凝土強度的大小來分，一般抗壓強度低于 30MPa 的混凝土稱為低強混凝土，抗