2.1结构工程材料
2024-05-08 16:13:07 0 举报AI智能生成
建筑工程管理与实物
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大纲/内容
2.1.1结构工程材料
2.常用的建筑钢材
3）钢筋混凝土结构用钢
钢筋混凝土结构用钢主要品种有热轧钢筋
光圆钢筋HPB300
屈服强度不小于300MPa
极限强度（抗拉强度）不小于420MPa
带肋钢筋HRB400
屈服强度不小于400MPa
极限强度不小于540MPa
带肋钢筋HRB500
屈服强度不小于500MPa
极限强度不小于630MPa
HPB属于热轧光圆钢筋、HRB属于普通热轧带肋钢筋，HRBF属于细晶粒热轧钢筋
有较高要求的抗震结构适用的钢筋牌号，钢筋牌号后加E，如HRB400E
（1）抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25
强屈比
安全系数
（2）屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30
超屈比
（3）最大力总延伸率实测值不应小于9%
断后平均伸长率
（4）满足强度标准值
3.建筑钢材的力学性能
力学性能
1）拉伸性能
（1）屈服强度
强屈比：抗拉强度与屈服强度比值是评价钢材使用可靠性的一个参数
强屈比越大，钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，安全性就越高
强屈比太大，钢材强度利用率偏低，浪费材料
（2）抗拉强度
（3）伸长率
钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能，称为塑性。钢材的塑性指标通常用伸长率表示
2）冲击性能
3）疲劳性能
受交变荷载反复作用时，钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象，称为疲劳破坏
钢材的疲劳极限其抗拉强度有关
工艺性能
弯曲性能
焊接性能
2.1.2水泥性能与应用
1.水泥分类
硅酸盐水泥
P·I、P·II
42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R
普通硅酸盐水泥
P·O
42.5、42.5R、52.5、52.5R
矿渣水泥
P·S·A、P·S·B
火山灰水泥
P·P
粉煤灰水泥
P·F
复合水泥
P·C
2.常用水泥的技术要求
1）水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间
初凝时间
从水泥加水拌和至水泥浆开始失去可塑性所需的时间
终凝时间
从水泥加水拌和起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间
国家标准规定，六大常用水泥的初凝时间均不得短于45min，硅酸盐水泥的终凝时间不得长于6.5h，其他五类常用水泥的终凝时间不得长于10h
2)水泥的安定性
水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。
体积安定性不良，就会使混凝土构件产生膨胀性裂缝，降低建筑工程质量，甚至引起严重事故
3）水泥强度及强度等级
国家标准规定采用胶砂法来测定水泥的3d和28d的抗压强度和抗折强度
3.常用水泥的特性及应用
常用水泥的主要特性
硅酸盐水泥
快硬早强
水化热大
矿渣水泥
耐蚀性较好
火山灰水泥
抗渗性较好
耐蚀性较好
粉煤灰水泥
抗裂性较高
耐蚀性较好
常用水泥的选用
厚大体积的混凝土
优先选用
矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥
不宜使用
硅酸盐水泥
要求快硬早强的混凝土
优先选用
硅酸盐水泥
可以使用
普通水泥
不宜使用
矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥
高强（大于C50级）混凝土
优先使用
硅酸盐水泥
可以使用
普通水泥、矿渣水泥
不宜使用
火山灰水泥、粉煤灰水泥
有抗渗要求的混凝土
优先使用
普通水泥
火山灰水泥
不宜使用
矿渣水泥
2.1.3混凝土及组成材料的性能与应用
1.混凝土组成材料的技术要求
1）水泥
一般水泥强度等级为混凝土强度等级的1.5~2.0倍为宜
用低强度等级水泥配置高强度等级混凝土时，会使水泥用量过大，不经济，而且还会影响混凝土的其他技术性质
2）细骨料
公称粒径在4.75mm以下的骨料称为细骨料
配置混凝土时宜优先选用Ⅱ区沙
对于泵送混凝土，宜选用中砂
3）粗骨料
（1）颗粒级配及最大粒径
公称粒径大于4.75mm的岩石颗粒称为粗骨料
对于混凝土实心板，可允许采用最大粒径达1/3厚的骨料，最大粒径不得超过40mm
粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋最小净距的3/4。
（6）矿物掺和料
非活性矿物掺和料基本不与水泥组分起反应
磨细石英砂
石灰石
硬矿渣
活性矿物掺和料能与水泥起反应
粉煤灰
用量最大，范围最广
粒化高炉矿渣粉
硅灰
沸石粉
2.混凝土技术性能
1）混凝土拌合物的和易性
（1）和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（搅拌、运输、浇筑、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的性能又称工作性
和易性是一项综合的技术性质，包括 流动性、粘聚性、保水性三方面含义
（2）坍落度或坍落扩展度越大表式流动性越大
（3）影响混凝土拌合物和易性的主要因素包括单位体积用水量、砂率、组成材料的性质、时间和温度
组成材料的性质包括水泥的需水量和泌水性、骨料特性、外加剂和掺和料的特性几个方面
2）混凝土的强度
（1）按国家标准制作150mm的立方体试件，在标准条件下（温度20±2℃，相对湿度95%以上）养护到龄期28天，测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度。
（2）混凝土强度等级是按混凝土立方体抗压标准强度来划分的，采用符号C与立方体抗压强度标准值（单位为MPa）。
普通混凝土划分C15、C20、C30到C80共14个等级
C30即表示混凝土立方体抗压强度标准值在30MPa~35MPa
3）混凝土的变形性能
4）混凝土的耐久性
混凝土耐久性是指混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性的能力
（1）抗渗性
P4、P6、P8、P10、P12、＞P12六个等级
（2）抗冻性
F50、F100、F150、F200、F250、F300、F350、F400和＞F400共
（3） 抗侵蚀性
（4）混凝土的碳化
使混凝土的碱度降低
削弱混凝土对钢筋的保护作用，可能导致钢筋锈蚀
碳化显著增加混凝土的收缩，使混凝土抗压强度增大，
但可能产生细微裂缝，而使混凝土抗拉，抗折强度降低
（5）碱骨料反应
（6）钢筋锈蚀
3.混凝土外加剂
2）外加剂的分类
（减）水泵引气流动性；（防）水锈引气耐久性
（1）改善混凝土拌合物流动性的外加剂，包括各种减水剂，引气剂，泵送剂
（3）改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂，防水剂，阻锈剂
3）外加剂的适用范围
减水剂
显著提高拌合物的流动性
耐久性也能得到显著提高
早强剂
多用于冬期施工或紧急抢修
缓凝剂
主要用于高温季节施工，大体积混凝土，泵送与滑膜方法施工以及远距离运输的商品混凝土
引气剂
提高混凝土的抗冻性、抗渗性
适用于抗冻、防渗、抗硫酸盐、泌水严重的混凝土
含有硝氨、尿素等产生刺激性气味的防冻剂，严禁用于办公、居住等建筑工程
2.1.4砌体材料的性能与应用
2.砂浆的种类及强度等级
砌体强度直接与砂浆的强度、砂浆的流动性（可塑性）（稠度）和砂浆的保水性（分层度）密切相关，所以强度、流动性和保水性是衡量砂浆质量的三大指标
1）砂浆的种类
（1）水泥砂浆
一般用于房屋防潮层以下的砌体或对强度有较高要求的的砌体
（2）混合砂浆
应用最广的混合砂浆还是水泥石灰砂浆
易于砌筑，是一般墙体中常用的砂浆
（3）专用砂浆
砌块专用砂浆
蒸压砖专用砂浆
2）砂浆的强度等级
将砂浆做成70.7mm的立方体试块，标准养护28d（温度20±2℃，相对湿度90%以上。）
每组取三个试块进行抗压强度试验
（1）应以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的砂浆立方体试件抗压强度平均值，精确至0.1MPa；
（2）当三个测值的最大值或最小值如有一个与中间值的差值超过中间的15%时，则把最大值及最小值一并舍去，去中间值作为该组试件的抗压强度值
（3）当俩个测值与中间值的差值均超过中间值的15%时，则该组试件的试验结果为无效
正常平均，一超取中，俩超作废
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