第三章 工程材料 第一节 建筑钢材
一、钢筋 （一）热轧钢筋。
热轧钢筋分类： 热轧钢筋光园钢筋 HPB235、HPB300、 HRB335、HRB400、HRB500 HRBF335、HRBF400、HRBF500 （H—热轧；R—带普通热轧钢筋 肋；B—钢筋） 特点 外观 细晶粒热轧钢筋 HPB235、HPB300钢筋由碳素结构钢轧制而成，表面光圆， 其中其余均由低合金高强度结构钢轧制而成，外表带肋。 强度/随钢筋级别的提高，其屈服强度和极限强度逐渐增加，而其塑性则逐步下降。 塑性 应用 非预应力钢筋混凝土可选用HPB235、HRB335和HRB400钢筋 预应力钢筋混凝土则宜选用HRB500、HRB335和HRB400钢筋。 二）冷加工钢筋。 常见的品种 冷拉热轧钢筋、冷轧带肋钢筋和冷拔低碳钢丝 （1）冷拉热轧钢筋 冷拉时效的概念。 强度特点 在常温下将热轧钢筋拉伸至超过屈服点小于抗拉强度的某一应力，然后卸荷，即制成了冷拉热轧钢筋。如卸荷后立即重新拉伸，卸荷点成为新的屈服点，因此冷拉可使屈服点提高，材料变脆、屈服阶段缩短，塑性、韧性降低。若卸荷后不立即重新拉伸，而是保持一定时间后重新拉伸，钢筋的屈服强度、抗拉强度进一步提高，而塑性、韧性降低继续降低，这种现象称为冷拉时效。 冷轧带肋钢筋分类 特点 CRB500、CRB650、CRB800、CRB970、CRBll70五个牌号 冷轧带肋钢筋克服了冷拉、冷拔钢筋握裹力低的缺点，而具有冷拉、冷拔钢筋相近的强度， 应用 CRB500为普通钢筋混凝土用钢筋，其他牌号为预应力混凝土钢筋在中、小型预应力钢筋混凝土结构构件中广泛应用。 热轧钢筋，非预应力钢筋混凝土可选用HPB235、HRB335和HRB400钢筋。预应力钢筋混凝土则宜选用HRB500、HRB335和HRB400钢筋。
冷拔低碳钢丝分为甲乙两级，甲级用于预应力混凝土结构构件中，乙级用于非预应力混凝土结构构件中。
（2）冷拔低碳钢丝分类 特点 冷拔低碳钢丝分为甲乙两级， 冷拔后屈服强度可提高，同时失去了低碳钢的良好塑性，变得硬脆。 应用 甲级用于预应力混凝土结构构件中， 乙级用于非预应力混凝土结构构件中。
（三）热处理钢筋
热处理钢筋 成盘供应：200m/盘， 特点 应用
（四）预应力混凝土用钢丝 分类 按照加工状态分为冷拉钢丝和消除应力钢丝两类，消除应力钢丝的塑性比冷拉钢丝好。消除应力钢丝按松弛性能又分为低松弛钢丝(WLR)和普通松弛钢丝(WNR)两种；按外形分为光面钢丝(P)、螺旋类钢丝(H)和刻痕钢丝三种。 特点 消除应力后钢丝的塑性比冷拉钢丝高；刻痕钢丝是经压痕轧制而成，刻痕后与混凝土握裹力大，可减少混凝土裂缝。 应用 预应力混凝土用钢丝强度高，柔性好，适用于大跨度屋架、薄腹梁、吊车梁等大型构件的预应力结构。 （五）预应力混凝土钢绞线
钢绞线是将碳素钢丝若干根，经绞捻及消除内应力的热处理后制成。预应力混凝土用钢绞线强度高、柔性好，与混凝土黏结性能好，多用于大型屋架、薄腹梁、大跨度桥梁等大负荷的预应力混凝土结构。
二、钢结构用钢 热轧型钢 处于低温环境的结构，应选择韧性好、脆性临界温度低、疲劳极限较高的钢材。 热处理钢筋强度高，用材省，锚固性好，预应力稳定 主要用作预应力钢筋混凝土轨枕，预应力混凝土板、吊车梁等构件 冷弯薄壁型冷弯薄壁型钢由于壁薄，刚度好，能高效地发挥材料的作用，在同样的钢 钢板材 负荷下，可减轻构件质量、节约材料，通常用于轻型钢结构 钢板材包括钢板、花纹钢板、建筑用压型。钢板和彩色涂层钢板等建筑用压型钢板是用于建筑物围护结构（屋面、墙面）及组合楼盖并独立使用的压型钢板。 钢管和棒材 钢管的刚度较大，是轴心受压杆的理想截面形式。热轧六角钢和八角钢常用作钢结构螺栓的坯材，热轧扁钢一般用作屋架构件、扶梯、桥梁和栅栏等，圆钢可用于轻型钢结构的一般杆件和连接件。
三、钢材的性能 （一）抗拉性能：
(1)屈服强度。设计时作为强度取值的依据。
(2)抗拉强度。屈强比愈小，反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性愈大，因而结构的安全性愈高。但屈服强比太小，则反映钢材不能有效地被利用。
(3)伸长率。伸长率表征了钢材的塑性变形能力。 （二）冷弯性能
（三）冲击韧性试件在冲击荷载作用下折断时所吸收的功，称为冲击吸收功（或V形冲击功）
(J)o钢材的化学成分、组织状态、内在缺陷及环境温度等都是影响冲击
韧性的重要因素。发生冷脆时的温度称为脆性临界温度。对直接承受动荷载而且可能在负温下工作的重要结构，必须进行冲击韧性检验，并选用脆性临界温度较使用温度低的钢材。
（四）硬度http://weibo.com/wangsz2011 （五）耐疲劳性 （六）焊接性能
四、钢材的化学成分对性能的影响：硫、磷、氧是有害元素
第二节 木材
纤维饱和点是木材物理力学性质发生变化的转折点。
木材构造的特点使其各种力学性能具有明显的方向性，木材在顺纹方向的抗拉和抗压强度都比横纹方向高得多，其中在顺纹方向的抗拉强度是木材各种力学强度中最高的，顺纹抗压强度仅次于顺纹抗拉和抗弯强度。
第三节 气硬性胶凝材料
一、石灰（生石灰Ca0）
1．石灰由含碳酸钙(CaC03)较多的石灰石经过高温锻炼生成的气硬性胶凝材料，石灰加水后便消解为熟石灰Ca(OH)2。石灰熟化过程中，温度升高，体积增大。因此未完全熟化的石灰不得用于拌制砂浆，防止抹灰后爆灰起鼓。
2．石灰膏： 3．石灰的硬化
4、石灰的技术性质和要求：增加可塑性；不能用于潮湿有水的地方；运储注意吸水膨胀。
5．石灰的应用：制作石灰乳涂料，配制砂浆，拌制灰土或三合土，生产硅酸盐制品。二、石膏
石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。
建筑石膏的技术性质与应用：色白质轻，凝结硬化快，微膨胀性，多孔性，防火性，耐水性、抗冻性差。
三、水玻璃
1、根据碱金属的种类不同，水玻璃分为钠水玻璃和钾水玻璃。具有较高的粘结力和强度。水玻璃具有良好的耐酸性,不燃烧，在高温下硅酸凝胶干燥的更加强烈，强度不降低，甚至有所增加，可用于配制水玻璃耐热混凝土和水玻璃耐热砂浆。由于混合后易溶于碱，所以水玻璃不能在碱性环境中使用。
2．水玻璃的应用
(1)配制特种混凝土和砂浆。因水玻璃具有良好的耐酸性和耐热性，用其配制的混凝土和砂浆可用于有耐酸和防火要求的工程，如硫酸池、高炉基础等结构。
(2)涂刷材料表面。水玻璃涂刷材料表面可提高材料抗风化能力。用水玻璃浸渍或涂刷砖、水泥混凝土、石材等多孔材料，可使这些材料的密实度、强度、抗渗性、抗冻性和耐腐蚀性有不同程度的提高。
(3)配制速凝防水剂。多用于堵漏、填缝等局部抢修，但不宜用于配制防水砂浆。 (4)加固地基基础。常用于粉土、砂土和填土的地基加固。
(5)防腐工程应用。改性水玻璃耐酸水泥是耐酸腐蚀的重要材料，可拌和成耐酸胶泥、耐酸砂浆和耐酸混凝土。
第四节 水泥
一、硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥 1、技术性质
(1)细度。颗粒越细，与水反应的表面积越大，水化速度快，早期强度高。 (2)凝结时间。初凝时间为水泥加水拌和起，至水泥浆开始失去塑性所需的时间；终凝时间从水泥加水拌和起，至水泥浆完全失去塑性并开始产生强度所需的时间。硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于6.5h；普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于10h。
水泥初凝时间不合要求，该水泥报废；终凝时间不合要求，视为不合格。 (3)体积安定性。安定性不合格的水泥不得用于工程，应废弃。 (4)强度。测3d和28d的试件抗折和抗压强度。 (5)碱含量。 (6)水化热。
2．硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的应用
(1)水泥强度等级较高，主要用于重要结构的高强度混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土工程。
(2)凝结硬化较快、抗冻性好，适用于早期强度要求高、凝结快，冬期施工及严寒地区受反复冻融的工程。
(3)水泥中含有较多的氢氧化钙，抗软水侵蚀和抗化学腐蚀性差，所以不宜用于经常与流动软水接触及有水压作用的工程，也不宜用于受海水和矿物等作用的工程。
(4)因水化过程放出大量的热，故不宜用于大体积混凝土构筑物。 种硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥 矿渣水泥 P·S 火山灰质水泥 粉煤灰水P·P 泥 P·F 类 P·I，P·Ⅱ P·O