土木工程材料 課件 項(xiàng)目7、8 建筑鋼材、建筑功能材料

項(xiàng)目七建筑鋼材生鐵熟鐵19世紀(jì)上海灘預(yù)應(yīng)力混凝土梁國家體育場——“天圓地方”鳥巢自主創(chuàng)新研制的Ｑ460鋼材水立方內(nèi)外層包裹的ETFE膜薄膜結(jié)構(gòu)樓倒倒樓歪歪任務(wù)一

認(rèn)識建筑鋼筋上海寶鋼一、鋼及其特性鋼理論上，凡是把含碳量小于2%，含雜質(zhì)比較少的鐵碳合金稱為鋼。含碳量超過2%，稱為生鐵；含碳量小于0.08%，稱為工業(yè)純鐵。鋼的特點(diǎn)具有強(qiáng)度高，塑性好，具有良好的韌性；工藝性能良好，易于加工；但是，鋼材易銹蝕、耐火性差。二、鋼的冶煉方法簡介按照煉鋼爐的種類，煉鋼方法可分為：1.空氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法一般煉制普通碳素鋼。2.氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法煉制優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼。3.平爐煉鋼法用來煉制優(yōu)質(zhì)碳素鋼、合金鋼或有特殊要求的專用鋼。4.電爐煉鋼法白口鐵液態(tài)生鐵吹入空氣或氧氣鋼澆注成鋼錠脫氧熔融三、鋼的分類1.按冶煉方法分2.按質(zhì)量分按S和P元素含量，分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和特殊質(zhì)量鋼。鋼轉(zhuǎn)爐鋼沸騰鋼電爐鋼平爐鋼按冶煉方法分按脫氧程度分半鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼按爐襯材料分為酸性鋼和堿性鋼3.按化學(xué)成分分4.按用途分分為建筑鋼、結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊性能鋼（如不銹鋼、耐酸鋼、耐堿鋼、磁鋼等）。鋼中碳鋼低合金鋼高碳鋼低碳鋼碳素鋼合金鋼中合金鋼高合金鋼C＜0.25%C=0.25%～0.60％C＞0.60％合金總含量＜5%5%～10％＞10％

.型鋼簡單截面型鋼：圓鋼、方鋼、六角鋼、八角鋼等；復(fù)雜截面型鋼：工字鋼、角鋼、槽鋼、鋼軌等。

.管材無縫鋼管焊接鋼管等。

.板材光面鋼板、花紋鋼板、彩色涂層鋼板等。壓型彩鋼板④.線材如鋼筋、鋼絲等。任務(wù)二

掌握建筑鋼材的基本性能標(biāo)準(zhǔn)試件按照一定的要求，對表面進(jìn)行車削加工后的試件。l0

A0d0l非標(biāo)準(zhǔn)試件不經(jīng)過加工，直接在線材上切取的試件。頭部頭部工作段一、力學(xué)性能1.低碳鋼的拉伸性能σε低碳鋼拉伸過程的σ-ε圖OA—彈性階段AB—屈服階段BC—強(qiáng)化階段CD—頸縮階段A0BCEDB上上屈服點(diǎn)B下下屈服點(diǎn)（1）拉伸試驗(yàn)過程σε0彈性階段示意圖A0彈性階段σp—比例極限，MPa。σp（1）拉伸試驗(yàn)過程σε0屈服階段示意圖A0B下B上BAB下B上B屈服階段放大后（1）拉伸試驗(yàn)過程σＳ－屈服強(qiáng)度σε0強(qiáng)化階段示意圖

A0B下B上強(qiáng)化階段σbσb——抗拉強(qiáng)度或強(qiáng)度極限。CB（1）拉伸試驗(yàn)過程σε0D頸縮階段示意圖A0B下B上BCCD——頸縮階段（1）拉伸試驗(yàn)過程（2）拉伸過程的參數(shù)強(qiáng)度指標(biāo)彈性極限σp

屈服強(qiáng)度：σs抗拉強(qiáng)度：σb屈強(qiáng)比：σs

／σb是評價(jià)鋼材受力特征的一個(gè)參數(shù)，反映鋼材的利用率和結(jié)構(gòu)安全可靠性。屈強(qiáng)比愈小，安全性越高，利用率偏低；屈強(qiáng)比愈大，鋼材的利用率偏高，安全性越低。鋼材的屈強(qiáng)比一般應(yīng)０.６－０.７５屈服點(diǎn)作為強(qiáng)度取值的依據(jù)。塑性指標(biāo)伸長率：斷面收縮率δ值越大，說明材料的塑性越好（2）拉伸過程的參數(shù)硬鋼（高碳鋼）的拉伸性能硬鋼強(qiáng)度高，塑性差，拉伸過程無明顯屈服階段，無法直接測定屈服強(qiáng)度。用條件屈服強(qiáng)度σ0.2來代替屈服強(qiáng)度。條件屈服點(diǎn)σ0.2

：使硬鋼產(chǎn)生0.2%塑性變形時(shí)的應(yīng)力值作為屈服強(qiáng)度。見左圖。σε0A0.2%aboa——總變形。ba——彈性變形99.8%。ob——塑性變形0.2%。2、沖擊韌性定義及指標(biāo)指鋼材抵抗沖擊荷載而不被破壞的能力。其大小用沖擊韌性值αk表示。αk

越大，則沖擊韌性越好。αk是以試件沖擊破壞時(shí)缺口處單位面積上所消耗的功（J/cm2）。影響因素硫、磷含量高，存在化學(xué)偏析，含非金屬夾雜物，焊接形成裂紋，溫度降低等，均會降低沖擊韌性。對于承受沖擊荷載和振動荷載部位的鋼材，必須考慮沖擊韌性。冷脆3、耐疲勞性定義及指標(biāo)鋼材承受交變荷載反復(fù)作用時(shí)，可能在最大應(yīng)力遠(yuǎn)低于屈服強(qiáng)度的情況下突然發(fā)生破壞，稱為疲勞破壞。疲勞破壞指標(biāo)：疲勞強(qiáng)度或疲勞極限。4、硬度定義及指標(biāo)指鋼材表面抵抗重物壓入產(chǎn)生塑性變形的能力。布氏硬度（HB）、洛氏硬度

。測定:布氏硬度實(shí)驗(yàn)法二、工藝性能1.冷彎性能概念：指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。冷彎試驗(yàn)的指標(biāo)：彎心直徑d與試件厚度（直徑）a的比值d/a；彎曲角度（90°或180°）；判定標(biāo)準(zhǔn)：若試件彎曲處的外表面無裂斷、裂縫或起層，認(rèn)為冷彎性能合格。冷彎試驗(yàn)意義：能反映試件彎曲處的塑性變形，能揭示鋼材是否存在內(nèi)部組織不均勻、內(nèi)應(yīng)力和夾雜物等缺陷。冷彎試驗(yàn)也能對鋼材的焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，能揭示焊件受彎表面是否存在未熔合，裂縫等缺陷。2.冷加工冷加工強(qiáng)化是鋼材在常溫下，以超過其屈服點(diǎn)但不超過抗拉強(qiáng)度的應(yīng)力對其進(jìn)行的加工。常用的冷加工有冷拉、冷拔、冷軋、刻痕等。目的:主要是利用時(shí)效提高強(qiáng)度，利用塑性節(jié)約鋼材，同時(shí)也達(dá)到調(diào)直和除銹的目的。

冷拉產(chǎn)生塑性變形后卸去荷載冷拔高于屈服強(qiáng)度，比原直徑小冷軋保持塑性和均勻性將熱軋鋼筋用拉伸設(shè)備在常溫下拉長，使之產(chǎn)生一定的塑性變形稱之為冷拉；鋼材用拉伸設(shè)備拉伸后能提高強(qiáng)度。冷拉F冷彎性能將鋼筋通過硬質(zhì)合金拔絲?？讖?qiáng)行拉拔，使之不僅受拉、而且受擠壓以提高強(qiáng)度；每次冷拔斷面縮小應(yīng)為10%以下，可多次冷拔；在這個(gè)過程中，強(qiáng)度可提高40-60%，效果好與冷拉。冷拔冷彎性能時(shí)效鋼材隨時(shí)間的延長，其強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、沖擊韌性降低的現(xiàn)象稱為時(shí)效。時(shí)效分為自然時(shí)效和人工時(shí)效兩種。自然時(shí)效是將其冷加工后，在常溫下放置15～20d；人工時(shí)效是將冷加工后的鋼材加熱至100～200℃保持2h以上。經(jīng)過時(shí)效處理后的鋼材，其屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及硬度都將提高，而塑性和韌性降低。時(shí)效敏感性：因時(shí)效而導(dǎo)致鋼材性能改變的性能。問答：鋼材經(jīng)冷加工和時(shí)效后性能有何變化？

建筑鋼材經(jīng)冷加工后其強(qiáng)度和硬度有所提高而塑性和韌性有所下降；經(jīng)時(shí)效后強(qiáng)度和硬度進(jìn)一步提高而塑性和韌性進(jìn)一步下降。3.可焊性概念:是指在一定焊接工藝條件下，在焊縫及其附近過熱區(qū)是否產(chǎn)生裂縫及脆硬影響，焊接后接頭強(qiáng)度是否與母體相近的性能。受化學(xué)成分及含量的影響。含碳量高、含硫量高、合金元素含量高等，均會降低可焊性。含碳量小于0.25%的非合金鋼具有良好的可焊性。焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇含碳量較低的氧氣轉(zhuǎn)爐或平爐的鎮(zhèn)靜鋼。當(dāng)采用高碳鋼及合金鋼時(shí)，為了改善焊接后的硬脆性，焊接時(shí)一般要采用焊前預(yù)熱及焊后熱處理等措施。焊接方式：搭接、對接熱脆定義：將鋼材按一定規(guī)則加熱保溫再冷卻，以獲得需要性能的一種工藝過程。常用熱處理退火一定溫度隨爐冷卻減小缺陷正火一定溫度空氣冷卻硬度、強(qiáng)度增加、塑性降低

淬火高溫快速冷卻

高強(qiáng)、高硬，

（水冷、油冷）塑性、韌性顯著降低回火冷卻后再次升溫減少缺陷4、熱處理三、化學(xué)成分對鋼材性能的影響１、碳(C)含碳量增加，鋼的強(qiáng)度和硬度增加，塑性和韌性下降。含碳量大于1.０％時(shí)，鋼材變脆，強(qiáng)度反而下降。２、硫(S)熱脆性有害元素之一３、磷(P)冷脆性有害元素之一但可以使鋼的強(qiáng)度、耐磨性、耐蝕性增加。三、化學(xué)成分對鋼材性能的影響４、硅、錳有益元素５、氧、氮有害元素氧會使鋼具有熱脆性，氮引起冷脆性和時(shí)效敏感性增加。6、鋁、鈦、釩、鈮：提高鋼材的強(qiáng)度，改善韌性和可焊性任務(wù)三熟悉建筑鋼材的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一、建筑常用鋼材一般結(jié)構(gòu)鋼熱軋用型鋼鋼板鋼帶1、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（非合金鋼）：1）牌號表示法由代表屈服點(diǎn)的字母、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級符號、脫氧方法符號等四個(gè)部分按順序組成；如：Q235－AF表示為屈服點(diǎn)不小于235MPa的A級沸騰鋼。比較：Q235－AF、Q235－Bb、Q235－C、Q235－D的質(zhì)量及應(yīng)用。2）牌號共有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五個(gè)牌號。3）技術(shù)要求化學(xué)成分、力學(xué)性能、冷彎性能應(yīng)符合GB700規(guī)定。各類牌號鋼材的性能牌號與性能的關(guān)系根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T700-2006的規(guī)定，碳素結(jié)構(gòu)鋼按屈服點(diǎn)分為4個(gè)牌號當(dāng)牌號增大時(shí)，鋼材的含碳量提高，伸長率降低，冷彎性能也降低。質(zhì)量等級：取決于鋼材內(nèi)有害雜質(zhì)S、P的含量，鋼材的質(zhì)量與好，其焊接性能和低溫抗沖擊性能也提高。各類牌號鋼材的性能碳素結(jié)構(gòu)鋼的選用建筑鋼結(jié)構(gòu)中最常用的牌號為Q235(綜合性能符合建筑工程的要求)。因?yàn)镼235鋼既有較高的強(qiáng)度，又有良好的塑性和韌型，如：B、C、D等，可焊接性也很好，能滿足一般鋼結(jié)構(gòu)用鋼的要求。Q235的C級和D級鋼，其S和P的含量低，所以主要作重要的焊接結(jié)構(gòu)。尤其適用于低溫條件下，受沖擊荷載作用的焊接鋼結(jié)構(gòu)。4）應(yīng)用Q195、Q215，含碳量低，強(qiáng)度低，塑性、韌性、加工性能和可焊性好，主要用于軋制薄板和盤條、制造鉚釘、地腳螺栓等。Q235，含碳適中，綜合性能好，強(qiáng)度、塑性和焊接等性能得到很好配合，用途最廣泛。常軋制成盤條或鋼筋，以及圓鋼、方鋼、扁鋼、角鋼、工字鋼、槽鋼等型鋼，廣泛地應(yīng)用于建筑工程中。Q255、Q275，強(qiáng)度、硬度較高，耐磨性較好，塑性和可焊性能有所降低。主要用作鉚接與螺栓連接的結(jié)構(gòu)及加工機(jī)械零件。受動荷載作用結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)及低溫下工作的結(jié)構(gòu)，不能選用A、B質(zhì)量等級鋼及沸騰鋼。

2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼1）分類Mn含量不同2）牌號碳含量的萬分?jǐn)?shù)表示如：35Mn一般以熱軋狀態(tài)供應(yīng)，S、P等雜質(zhì)含量比普通碳素鋼少，其含量均不得超過0.035%3）應(yīng)用30-45號鋼主要用于重要結(jié)構(gòu)的鋼鑄件和高強(qiáng)螺桿45號鋼用作預(yù)應(yīng)力混凝土錨具65-85號鋼用于生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土用的鋼絲和鋼絞線普通Mn含量鋼（小于0.8%）較高M(jìn)n含量鋼（0.7%~1.2%）3、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上，添加少量的一種或幾種合金元素，合金元素的總含量小于5%的結(jié)構(gòu)鋼。常用的合金元素有：Si、Mn、Ti、Nb、V和C等。1）牌號表示方法由代表屈服點(diǎn)的拼音字母（Q）、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級符號（A、B、C、D、E）三部分按順序組成。如Q345-A表示屈服點(diǎn)不小于345MPa的A級鎮(zhèn)靜鋼。2）牌號共有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460五個(gè)牌號。3）技術(shù)要求其化學(xué)成分、力學(xué)性能、冷彎性能應(yīng)符合GB/T1591的規(guī)定4）應(yīng)用Q295，鋼中只含有極少量合金元素，強(qiáng)度不高，但有良好的塑性、冷彎、焊接及耐蝕性能。主要用于建筑工程中對強(qiáng)度要求不高的一般工程結(jié)構(gòu)。Q345、Q390，綜合力學(xué)性能好，焊接性能、冷熱加工性能和耐蝕性能均好，C、D、E級鋼具有良好的低溫韌性。主要用于承受較高荷載的焊接結(jié)構(gòu)。Q420、Q460，強(qiáng)度高，特別是在熱處理后有較高的綜合力學(xué)性能。主要用于大型工程結(jié)構(gòu)及要求強(qiáng)度高、荷載大的輕型結(jié)構(gòu)。二、鋼結(jié)構(gòu)用型鋼1、熱軋型鋼Q235-A一般工程使用。Q345、Q390，用于大跨度、承受動荷載的鋼結(jié)構(gòu)中2、冷彎薄壁型鋼3、棒材、鋼管、板材熱軋鋼筋預(yù)應(yīng)力處理鋼筋冷軋帶肋鋼筋冷拔低碳鋼絲預(yù)應(yīng)力鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線三、混凝土結(jié)構(gòu)用鋼1、熱軋鋼筋1）生產(chǎn)采用鋼錠經(jīng)加熱軋制自然冷卻而成。2）分類鋼筋混凝土用熱軋鋼筋分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩種。

3）牌號熱軋直條光圓鋼筋：HPB235熱軋帶肋鋼筋：HRB335、HRB400、HRB500

H、R、B分別為熱軋（Hotrolled）、帶肋（Ribbed）、鋼筋（Bars）三個(gè)詞英文首位字母。推薦公稱尺寸：光圓：8、10、12、16、20；帶肋：6、8、10、12、16、20、25、32、40和50mm1、熱軋鋼筋4）熱軋鋼筋的力學(xué)性能、工藝性能應(yīng)符合下表的規(guī)定。表面形狀強(qiáng)度等級代號公稱直徑屈服點(diǎn)σs，MPa抗拉強(qiáng)度σb，MPa伸長率δ5，%冷彎d—彎心直徑a—鋼筋公稱直徑不小于光圓HPB2358～2023537025180°d=a月牙肋HRB3356～2528～5033549016180°d=3a180°d=4aHRB4006～2528～5040057014180°d=4a180°d=5aHRB5006～2528～5050063012180°d=6a180°d=7a1、熱軋鋼筋★5）應(yīng)用

HPB235光圓鋼筋，強(qiáng)度較低，但塑性、韌性及焊接性好，可用作中小型鋼筋混凝土的受力筋或構(gòu)造筋。

HRB335，HRB400帶肋鋼筋，強(qiáng)度較高，塑性及焊接性也較好，用途廣泛，可用做大、中型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力鋼筋。

HRB500帶肋鋼筋，強(qiáng)度高，但塑性與焊接性較差，適宜作預(yù)應(yīng)力鋼筋。2、冷軋帶肋鋼筋1）生產(chǎn)冷軋帶肋鋼筋由熱軋圓盤條經(jīng)冷軋或冷拔減徑后，在表面冷軋成兩面或三面有肋的鋼筋。鋼筋冷軋后允許進(jìn)行低溫回火處理。2）牌號按抗拉強(qiáng)度分為CRB550、CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170共五個(gè)牌號。3）規(guī)格直徑范圍為4～12mm，推薦的公稱直徑為5、6、7、8、9、10mm4）力學(xué)性能和工藝性能應(yīng)符合GB13788的相關(guān)規(guī)定。5）應(yīng)用冷軋帶肋鋼筋用于非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，與熱軋圓盤條相比，強(qiáng)度提高17%左右，可節(jié)約鋼材30%左右；用于預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，與低碳冷拔絲比，伸長率高，鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力較大，適用于中、小預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，也適用于焊接鋼筋網(wǎng)。

3、預(yù)應(yīng)力鋼筋1）概述熱處理鋼筋是經(jīng)過淬火和回火調(diào)質(zhì)處理的螺紋鋼筋。分有縱肋和無縱肋兩種，其外形分別見右圖。代號為RB150。2）規(guī)格公稱直徑6、8、10mm。3）牌號有40Si2Mn、48Si2Mn和45Si2Cr三個(gè)。有縱肋無縱肋4）力學(xué)性能5）特點(diǎn)及應(yīng)用熱處理鋼筋具有很高的強(qiáng)度外，還具有較好的塑性和韌性，特別適合于預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。但其對應(yīng)力腐蝕及缺陷敏感性強(qiáng)，應(yīng)防止產(chǎn)生銹蝕及刻痕等現(xiàn)象。熱處理鋼筋不適用于焊接和點(diǎn)焊的鋼筋。預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋的力學(xué)性能公稱直徑mm牌號σ0.2σbδ10，%不小于MPa，不小于68.21040Si2Mn48Si2Mn45Si2Cr1325147064、低碳熱軋圓盤條1）概述低碳熱軋圓盤條的公稱直徑為5.5～30mm，大多通過卷線機(jī)成盤卷供應(yīng)，因此稱為盤條、盤圓或線材。4、低碳熱軋圓盤條2）分類按用途分為：供拉絲用盤條（代號L）、供建筑和其他一般用途用盤條（代號J）兩種。3）牌號低碳熱軋圓盤條的牌號表示方法由屈服點(diǎn)符號、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級符號、脫氧方法符號、用途類別符號等五個(gè)內(nèi)容表示。所用牌號有Q195、Q215、Q235.4、低碳熱軋圓盤條4）力學(xué)性能和工藝性能5）應(yīng)用大量用作建筑工程中鋼筋混凝土的配筋外，還適用于供拉絲、包裝及其它用途。牌號力學(xué)性能冷彎試驗(yàn)180°d=彎心直徑a=試樣直徑屈服點(diǎn)σs，MPa抗拉強(qiáng)度σb，MPa伸長率δ5，%不小于Q21521537527d=0Q23523541023d=0.5a低碳熱軋圓盤條的力學(xué)性能和工藝性能

5、鋼絲1）生產(chǎn)以優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼盤條為原料，經(jīng)淬火、酸洗、冷拉制成的用作預(yù)應(yīng)力混凝土骨架的鋼絲。2）分類按交貨狀態(tài)分為冷拉鋼絲和消除應(yīng)力鋼絲兩種；按外形分為光面鋼絲和刻痕鋼絲兩種。按應(yīng)力松弛分為Ⅰ級松弛和Ⅱ級松弛兩種。3）力學(xué)性能及應(yīng)用應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。鋼絲主要用作橋梁、吊車梁、電桿、樓板、大口徑管道等預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力筋。6、鋼絞線1）生產(chǎn)由多根圓形斷面鋼絲捻制而成。鋼絞線是經(jīng)鋼絲絞捻制成并經(jīng)回火處理消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理后制成。6、鋼絞線2）規(guī)格鋼絞線按應(yīng)力松弛性能分為兩級：Ⅰ級松弛（代號Ⅰ）、Ⅱ級松弛（代號Ⅱ）。按所用鋼筋的根數(shù)分為三種結(jié)構(gòu)類型：1*2、1*3、1*7.公稱直徑有9.0、12.0、15.0mm三種規(guī)格。3）特點(diǎn)及應(yīng)用鋼絞線與其他配筋材料相比，具有強(qiáng)度高、柔性好、質(zhì)量穩(wěn)定、成盤供應(yīng)不需接頭等優(yōu)點(diǎn)。適用于作大型建筑、公路或鐵路橋梁、吊車梁等大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋，廣泛地應(yīng)用于大跨度、重荷載的結(jié)構(gòu)工程中。任務(wù)四了解鋼材的使用、存儲與防護(hù)一、鋼筋的銹蝕及防止（一）鋼材的銹蝕定義：鋼材表面與其周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)作用而遭到的破壞?；瘜W(xué)銹蝕：鋼材直接與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生銹蝕，多數(shù)是由氧化作用在鋼材表面形成疏松氧化物。在干燥環(huán)境中反應(yīng)緩慢，但溫度和濕度較高，銹蝕則發(fā)展迅速。電化學(xué)銹蝕：鋼材本身組成上的原因和雜質(zhì)的存在，在表面介質(zhì)的作用下，各成分電極電位的不同，形成微電池，鐵元素失去了電子成為Fe2+進(jìn)入介質(zhì)溶液，與溶液中的OH-離子結(jié)合生成Fe（OH）2。銹蝕的結(jié)果：在鋼材表面形成疏松的氧化物，使鋼結(jié)構(gòu)斷面減小，降低鋼材的性能，因而承載力降低。（二）銹蝕的防止1、采用耐候鋼（耐大氣腐蝕鋼筋）2、金屬覆蓋——電鍍或噴鍍的方法覆蓋在鋼材表面。3、非金屬覆蓋——在鋼材表面用金屬材料做為保護(hù)膜,

如噴涂涂料、搪瓷和塑料等。4、混凝土用鋼筋的防銹二、鋼材的防火鋼結(jié)構(gòu)具有良好的力學(xué)性能，但在高溫時(shí)，卻會發(fā)生很大的變化。裸露的、未做表面防火處理的鋼結(jié)構(gòu)，耐火極限僅15mm左右就會失去支持能力。溫度在200℃以內(nèi)，可以認(rèn)為鋼材的性能基本不變，超過300℃以后，彈性模量、屈服點(diǎn)和極限強(qiáng)度均開始下降，應(yīng)變急劇增大；到達(dá)600℃時(shí)已失去承載能力。所以，沒有防火保護(hù)層的鋼結(jié)構(gòu)是不耐火的。采用絕熱或吸熱材料，阻隔火焰和熱量，推遲鋼結(jié)構(gòu)的升溫速率。實(shí)心包裹法將鋼結(jié)構(gòu)澆注在混凝土中防火涂料膨脹形（薄型）膨脹組分，遇火后會膨脹增厚5～10倍，形成多孔結(jié)構(gòu)非膨脹型（厚型）厚度一般為8～50mm，呈粒狀面，密度小，強(qiáng)度低，噴涂后需要用裝飾面層隔護(hù)不燃性板材石膏板、硅酸鈣板、蛭石巖板、珍珠巖板、礦棉板、巖棉板三、建筑鋼材的驗(yàn)收與儲運(yùn)①生產(chǎn)廠是否具有產(chǎn)品生產(chǎn)許可證；②出廠合格證，出廠檢驗(yàn)報(bào)告；③進(jìn)場鋼筋的表面或每捆（盤）鋼筋均應(yīng)有標(biāo)志，應(yīng)標(biāo)明爐罐號或批號；并逐一進(jìn)行檢查。④分批抽取試樣作力學(xué)性能檢驗(yàn)。應(yīng)符合同家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；⑤當(dāng)鋼筋存運(yùn)輸、加工過程中，發(fā)現(xiàn)脆斷、焊接性能不良或力學(xué)性能顯著不正常等現(xiàn)象，需進(jìn)行化學(xué)成分檢驗(yàn)或其他專項(xiàng)檢驗(yàn)；⑥抽樣復(fù)驗(yàn)應(yīng)符合見取樣送檢的有關(guān)規(guī)定；⑦對冷拔鋼絲的質(zhì)量驗(yàn)收，應(yīng)符合以下規(guī)定：(I)逐盤檢查外觀，鋼絲表面不得有裂紋和機(jī)械損傷；(II)甲級鋼絲的力學(xué)性能應(yīng)逐盤檢驗(yàn)。脆弱的防盜門?。∥靼材持懈邫n小區(qū)防盜門《防盜門國家標(biāo)準(zhǔn)》，使用破壞工具開啟防盜門的時(shí)間不能低于15分鐘。然而，質(zhì)檢所的實(shí)驗(yàn)人員用普通工具撬開這樘防盜門卻只用了不到5分鐘的時(shí)間。

根據(jù)目前鋼材的市場價(jià)格，按照正常工藝進(jìn)行生產(chǎn)，一樘合格的防盜門成本在600元以上有的只有200多元,這些門之所以這么便宜是因?yàn)殇摪搴穸戎挥?.2至0.3毫米(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定是1毫米)。即使噴上一層厚厚的漆，厚度也只有0.5毫米。蜂窩紙被用來代替鋼板和鋼筋，充當(dāng)防盜門的填充物挑選防盜門時(shí)可以借助住聽、量、掂、看四種簡便可行的方法本章小結(jié)鋼材是建筑工程中常用的建筑材料之一。建筑鋼材主要包括各種型鋼、鋼筋、鋼絲和鋼絞線等；建筑鋼材的主要性能包括力學(xué)性能、工藝性能和耐久性三個(gè)方面；建筑鋼材所用的鋼種包括碳素結(jié)構(gòu)鋼（非合金鋼）、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。建筑工程中常用的鋼筋，其力學(xué)性能、工藝性能、化學(xué)成分等必須符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。鋼絲和鋼絞線具有強(qiáng)度高、變形較小等特點(diǎn)，主要用作普通預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及大跨度預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋。

任務(wù)五了解鋼材的檢測項(xiàng)目內(nèi)容1試驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x2試驗(yàn)原理3試驗(yàn)裝置和儀器4試驗(yàn)方法和步驟5試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理6試驗(yàn)結(jié)果分析與討論1.試驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x建筑鋼材是指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋、鋼絲和用于鋼結(jié)構(gòu)的各種型鋼，以及用于維護(hù)結(jié)構(gòu)的裝修工程的各種深加工鋼板和復(fù)合板等。由于建筑鋼材主要用作結(jié)構(gòu)材料，鋼材的性能往往對結(jié)構(gòu)的安全起著決定性的作用，因此，我們應(yīng)對各種鋼材的性能有充分的了解，以便在設(shè)計(jì)和施工中合理地選擇和使用。本實(shí)驗(yàn)的目的，是為了加深對鋼筋受拉的應(yīng)力－應(yīng)變特性的認(rèn)識；加深對屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長率的認(rèn)識；確定試驗(yàn)鋼筋的牌號。2.試驗(yàn)原理抗拉強(qiáng)度是建筑鋼材的最重要性能之一。由拉力試驗(yàn)測定的屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和伸長率是鋼材抗拉性能的主要技術(shù)指標(biāo)。鋼材的受拉性能，可通過低碳鋼受拉時(shí)的應(yīng)力－應(yīng)變曲線闡明。低碳鋼在常溫和靜載條件下，要經(jīng)歷四個(gè)過程，即彈性階段、塑性階段、應(yīng)變強(qiáng)化階段和頸縮斷裂。鋼材的抗拉性能通過伸長率等指標(biāo)來反應(yīng)。冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，是建筑鋼材的重要工藝性能。鋼材的冷彎性能指標(biāo)用試件在常溫下所能承受的彎曲程度表示。按規(guī)定彎曲角和彎心直徑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，試件的彎曲處不發(fā)生裂縫、裂斷或起層，即認(rèn)為冷彎性能合格。冷彎性能可反映鋼材的冶煉質(zhì)量和焊接質(zhì)量。3.試驗(yàn)裝置和儀器萬能試驗(yàn)機(jī)、游標(biāo)卡尺、支承輥、打點(diǎn)器，計(jì)算機(jī)等

拉伸試驗(yàn)：觀察計(jì)算機(jī)顯示的鋼筋應(yīng)力—應(yīng)變曲線，認(rèn)識與理解鋼筋拉伸過程中的四個(gè)階段：彈性階段、塑性階段、應(yīng)變強(qiáng)化階段和頸縮斷裂；4.試驗(yàn)方法與步驟拉伸試驗(yàn)屈服強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度伸長率(1)將斷裂后的鋼筋從兩側(cè)的夾頭取下，將已拉斷的兩段在斷裂處對齊，盡量使其軸線位于一條直線上。如拉斷處由于各種原因形成縫隙，則此縫隙應(yīng)計(jì)入試件拉斷后的標(biāo)距部分長度內(nèi)。(2)如拉斷處到鄰近標(biāo)距端點(diǎn)的距離大于1/3Lo時(shí)，可用卡尺直接量出已被拉長的標(biāo)距長度L1(mm)。

(3)如拉斷處到鄰近的標(biāo)距端點(diǎn)距離小于等于1/3Lo時(shí)，可按下述移位法確定L1：在長段上，從拉斷處O取基本等于短段格數(shù)，得B點(diǎn)，接著取等于長段所余格數(shù)[偶數(shù)，圖3(α)]之半，得C點(diǎn)；或者取所余格數(shù)[奇數(shù)，圖3(b)]減1與加1之半，得C與C1點(diǎn)。移位后的Ll分別為AO+OB+2BC或者AO+OB+BC+BCl。

伸長率的測定

伸長率的測定

鋼筋冷彎試件不得進(jìn)行車削加工，試樣長度通常按下式確定：L≈5a+150mm(a為試件原始直徑)導(dǎo)向彎曲

1)試樣放置于兩個(gè)支點(diǎn)上，將一定直徑的彎心在試樣兩個(gè)支點(diǎn)中間施加壓力，使試樣彎曲到規(guī)定的角度[圖4]或出現(xiàn)裂紋、裂縫、裂斷為止。

2)試驗(yàn)應(yīng)在平穩(wěn)壓力作用下，緩慢施加試驗(yàn)力。兩支輥間距離在試驗(yàn)加載過程中不允許有變化。結(jié)果評定彎曲后，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢查試樣彎曲外表面（受力面的背面），進(jìn)行結(jié)果評定。若無裂紋、裂縫或裂斷，則評定試樣合格。

冷彎試驗(yàn)

5.試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理6.試驗(yàn)結(jié)果與討論根據(jù)拉伸試驗(yàn)得到的屈服強(qiáng)度σs、抗拉強(qiáng)度σb和伸長率δs，查閱教材P39表2-6，判斷所檢測鋼筋為哪一個(gè)牌號的熱軋帶肋鋼筋。根據(jù)冷彎試驗(yàn)中鋼筋受力面背面是否出現(xiàn)裂縫、裂紋或裂斷等現(xiàn)象，判斷鋼筋的冷彎性能是否合格。泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院項(xiàng)目八建筑功能材料任務(wù)一了解防水材料定義能夠防止雨水、地下水及其他水分侵蝕滲透的材料。建筑防水的做法構(gòu)件自防水：防水砂漿、防水混凝土防水層防水：防水卷材、防水涂料概述建筑屋面防水等級防水等級ⅠⅡⅢⅣ建筑物類別特別重要或?qū)Ψ浪刑厥庖蟮慕ㄖ匾ㄖ透邔咏ㄖ话愕慕ㄖ怯谰眯越ㄖ浪畬雍侠硎褂媚晗?5年15年10年5年防水層選用材料設(shè)防要求三道或三道以上防水設(shè)防二道防水設(shè)防一道防水設(shè)防一道防水設(shè)防定義瀝青是一種有機(jī)膠凝材料，它是復(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔锛胺墙饘伲ㄑ?、硫、氮等）衍生物的混合物。在常溫下呈固體、半固體或液體狀態(tài)。第一節(jié)、瀝青材料定義瀝青是一種有機(jī)膠凝材料，它是復(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔锛胺墙饘伲ㄑ酢⒘?、氮等）衍生物的混合物。在常溫下呈固體、半固體或液體狀態(tài)。特點(diǎn)顏色由黑褐色至黑色，能溶于多種有機(jī)溶液中。具有結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力良好，不導(dǎo)電、不吸水，耐酸、耐堿、耐腐蝕等性能。分類瀝青天然瀝青煤瀝青石油瀝青☆地瀝青焦油瀝青木瀝青頁巖瀝青第一節(jié)、瀝青材料二、石油瀝青的組分1.生產(chǎn)石油瀝青是由石油原油或石油衍生物經(jīng)過常壓或減壓蒸餾，提煉出汽油、煤油、柴油、潤滑油等輕質(zhì)油分后的殘?jiān)?，?jīng)加工制成的一種產(chǎn)品。2.按用途分類石油瀝青道路石油瀝青特種石油瀝青建筑石油瀝青普通石油瀝青第一節(jié)、瀝青材料3.組分石油瀝青化學(xué)成分非常復(fù)雜，可分為油分、樹脂和地瀝青質(zhì)三大組分。組分作用油分淡黃色透明液體；賦予瀝青流動性。樹脂粘稠半固體；增加瀝青粘結(jié)力和延伸性。地瀝青質(zhì)固體粉末；決定瀝青的粘結(jié)力、粘度、溫度穩(wěn)定性第一節(jié)、瀝青材料油分樹脂三、技術(shù)性質(zhì)1.粘滯性

反映瀝青內(nèi)部阻礙其相對流動的特性。指標(biāo)：針入度P（25℃、50g、5s）單位：1/10mm影響因素：溫度；組分。2.塑性

瀝青在外力作用下產(chǎn)生變形的性質(zhì)。指標(biāo)：延度（cm）影響因素：溫度；組分、瀝青膜層的厚度第一節(jié)、瀝青材料三、技術(shù)性質(zhì)3.溫度穩(wěn)定性

瀝青粘滯性和塑性隨溫度升降而變化的性能。指標(biāo)：軟化點(diǎn)（℃）影響因素：地瀝青質(zhì)的含量；含蠟量。第一節(jié)、瀝青材料４.大氣穩(wěn)定性石油瀝青在熱、陽光、氧氣和潮濕等因素長期綜合作用下抵抗老化的性能。

影響因素：組分指標(biāo)：蒸發(fā)損失百分率、蒸發(fā)后的針入度比三、技術(shù)性質(zhì)５.施工安全性閃點(diǎn)：加熱瀝青至揮發(fā)出的可燃性氣體和空氣的混合物，在規(guī)定的條件下與火焰接觸，初次閃火時(shí)的瀝青溫度。燃點(diǎn)按規(guī)定繼續(xù)加熱至瀝青試樣表面發(fā)生燃燒火焰，并持續(xù)5s以上，此時(shí)的溫度即為燃燒點(diǎn)６.防水性７.溶解度第一節(jié)、瀝青材料四.分類及選用１.分類：石油瀝青按其針入度指標(biāo)劃分、保證相應(yīng)的延度和軟化點(diǎn)劃分牌號；牌號越高，針入度越大、延度越大、軟化點(diǎn)越低。第一節(jié)、瀝青材料２.選用品種牌號主要應(yīng)用道路石油瀝青200、180、140、100甲、100乙、60甲、60乙主要在道路工程中作膠凝材料建筑石油瀝青30、10主要用于制造油紙、油氈、防水涂料和嵌縫膏等，使用在防水及防腐工程中普通石油瀝青75、65、55含蠟量較高，粘結(jié)力差，一般不用于建筑工程中第一節(jié)、瀝青材料五、改性瀝青（一）.氧化也稱吹制，是在250～300℃高溫下向殘留瀝青或渣油中吹入空氣，提高瀝青的粘度和軟化點(diǎn)，從而改善瀝青的性能。工程使用的道路石油瀝青、建筑石油瀝青均為氧化瀝青。第一節(jié)、瀝青材料（二）、礦物填充料改性為提高瀝青的粘結(jié)能力和耐熱性，降低瀝青的溫度敏感性，經(jīng)常在石油瀝青中加入一定數(shù)量的礦物填充料進(jìn)行改性。常用的改性礦物填充料大多是粉狀和纖維狀的，主要有滑石粉、石灰石粉和石棉等。第一節(jié)、瀝青材料（三）、聚合物改性１.SBS改性瀝青SBS具有橡膠和塑料的優(yōu)點(diǎn)，常溫下具有橡膠的彈性，高溫下又能像塑料那樣熔融流動，成為可塑性材料。２.APP改性瀝青APP改性石油瀝青與石油瀝青相比，其軟化點(diǎn)高，延度大，冷脆點(diǎn)降低，粘度增大，具有優(yōu)異的耐熱性和抗老化性，尤其適用于氣溫較高的地區(qū)，主要用于制造防水卷材。第一節(jié)、瀝青材料一、瀝青防水卷材１.組成：1)采用低軟化點(diǎn)瀝青浸漬原紙所制成的無涂蓋層的紙?zhí)シ浪聿慕杏图垼?)當(dāng)再用高軟化點(diǎn)瀝青涂蓋油紙的兩面，并撒布隔離材料后，則稱為油氈。２.按原紙1m2的質(zhì)量克數(shù)，油氈分為200、350和500三種標(biāo)號，油紙分為200和350兩種標(biāo)號。第三節(jié)、防水卷材二、高聚物改性瀝青防水卷材第三節(jié)、防水卷材１.SBS改性瀝青SBS具有橡膠和塑料的優(yōu)點(diǎn)，常溫下具有橡膠的彈性，高溫下又能像塑料那樣熔融流動，成為可塑性材料。適用于寒冷地區(qū)和結(jié)構(gòu)變形頻繁地區(qū)。２.APP改性瀝青APP改性石油瀝青與石油瀝青相比，其軟化點(diǎn)高，延度大，冷脆點(diǎn)降低，粘度增大，具有優(yōu)異的耐熱性和抗老化性，尤其適用于氣溫較高的地區(qū)，主要用于制造防水卷材。三、合成高分子防水卷材第三節(jié)、防水卷材1.三元乙丙橡膠防水卷材2.氯化聚乙烯防水卷材3.聚氯乙烯防水卷材

一、防水涂料第四節(jié)、防水涂料、防水油膏、防水粉二、防水油膏用于一般屋面板和墻板的接縫處，也可用作各種構(gòu)筑物的伸縮縫、沉降縫等的嵌填密封材料防水粉任務(wù)三了解保溫隔熱材料一、定義對熱流有較強(qiáng)阻抗作用的材料。用于建筑圍護(hù)或者熱工設(shè)備、阻抗熱流傳遞的材料或者材料復(fù)合體，既包括保溫材料，也包括保冷材料。絕熱材料一方面滿足了建筑空間或熱工設(shè)備的熱環(huán)境，另一方面也節(jié)約了能源。

二、基本要求（1）材料本身性質(zhì)（2）微觀結(jié)構(gòu)（3）孔隙率和孔隙特征（4）含水率（5）熱流方向多孔輕質(zhì)無機(jī)絕熱材料無機(jī)水泥發(fā)泡保溫板?；⒅楸厣皾{纖維狀無機(jī)絕熱材料礦物棉玻璃纖維泡沫狀無機(jī)絕熱材料泡沫玻璃多孔混凝土常見有機(jī)絕熱材料泡沫塑料泡沫橡膠任務(wù)四了解吸聲與隔聲材料吸聲材料，是指對入射聲能有吸收作用的材料。借自身的多孔性、薄膜作用或共振作用而對入射聲能具有吸收作用的材料。吸聲材料多孔、疏松、透氣。隔聲材料，依靠反射聲音達(dá)到將在空氣中傳播的噪聲隔絕、隔斷、分離的一種材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)。要減弱透射聲能，阻擋聲音的傳播。材質(zhì)重而密實(shí)、無孔隙或縫隙，如鋼板、鉛板、磚墻等一類材料。一、塑料的基本組成組成含量主要作用合成樹脂30～60％起膠粘劑作用填料40～70％可提高塑料的強(qiáng)度、硬度、耐熱性、耐老化性、抗沖擊性等增塑劑提高塑料加工時(shí)的可塑性、流動性，以及塑料制品的彈性和柔軟性固化劑用于熱固性樹脂中著色劑染料、顏料使塑料制品具有鮮艷的色彩和光澤其他助劑改善和調(diào)節(jié)塑料的其他性能

任務(wù)五了解建筑塑料合成樹脂按加熱時(shí)的性質(zhì)分熱塑性聚合物熱固性聚合物受熱時(shí)的特點(diǎn)受熱時(shí)軟化，冷卻后固化。此過程可以反復(fù)進(jìn)行。成型前分子量較低，經(jīng)加工后固化成型為制品，再受熱則制品破壞。此過程不可逆。性能差異密度、熔點(diǎn)較低；耐熱性較差；剛度??；但抗沖擊韌性較好。密度。熔點(diǎn)較高；耐熱性較好；剛度大；但質(zhì)地硬脆。優(yōu)點(diǎn)輕質(zhì)高強(qiáng)加工性能好導(dǎo)熱系數(shù)小，絕熱性好裝飾性優(yōu)異多功能經(jīng)濟(jì)缺點(diǎn)耐熱性差、易燃易老化熱膨脹性大剛度小二、塑料的特性常用建筑塑料名稱代號主要特性主要用途聚乙烯PE若軟性好，耐低溫性能好，加工性能好；剛度差，耐熱性能差，耐老化性能差。防水材料、給排水管、絕緣材料聚氯乙稀PVC耐化學(xué)腐蝕和電絕緣性能優(yōu)良，難燃；但耐熱性能較差，高溫時(shí)易降解是建筑中應(yīng)用最多的塑料聚苯乙烯PS電絕緣性能好，耐輻射，加工性好；但脆性大，耐沖擊和耐熱性能差。主要以泡沫塑料的形式作為隔熱材料聚丙烯PP管材、衛(wèi)生潔具、模板等ABS塑料建筑五金、各種管材、模板、異型管酚醛樹脂PF電絕緣性能和力學(xué)性能良好。堅(jiān)固耐用、尺寸穩(wěn)定、不易變形生產(chǎn)各種層壓板、玻璃鋼制品、涂料

常用建筑塑料制品水暖工程材料給排水管、各種管件；衛(wèi)生潔具防水工程材料防水卷材、防水涂料、密封材料、止水帶隔熱材料泡沫塑料、現(xiàn)場發(fā)泡的泡沫塑料裝飾材料塑料地板、地毯、壁紙、建筑涂料、塑料門窗、塑料吊頂、塑料隔斷等1、塑料裝飾板材一、塑料貼面板（三聚氰胺層壓板）（一）概念：（二）特點(diǎn)：耐熱性優(yōu)良、機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨、表面光滑。（三）應(yīng)用二、硬質(zhì)PVC板（一）概念：（二）特點(diǎn)：耐熱性優(yōu)良、機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨、表面光滑。（三）應(yīng)用1、塑料裝飾板材三、玻璃鋼（GRP）（一）概念：以玻璃纖維為增強(qiáng)材料，以合成樹脂為基體，經(jīng)成型、固化而成的固體材料。（二）特點(diǎn)：具有良好透光性和裝飾性，且強(qiáng)度高，重量輕，具有良好耐化學(xué)腐蝕性能和電絕緣性能，成型工藝簡單靈活。（三）應(yīng)用在建筑衛(wèi)生潔具上被廣泛使用1、塑料裝飾板材

玻璃鋼裝飾板四、鋁塑板（一）概念：PVC為芯板，正、背兩表面為鋁合金薄板的復(fù)合板材。（二）特點(diǎn)：兼金屬和塑料的優(yōu)點(diǎn)。（三）應(yīng)用室內(nèi)外裝飾。1、塑料裝飾板材2、塑料壁紙一、性能特點(diǎn)二、常用壁紙2、塑料壁紙1.抗靜電地板---機(jī)房3、塑料地板2.防塵地板---食品、藥品車間3、塑料地板4、建筑塑料制品實(shí)例任務(wù)六建筑涂料一、建筑涂料的功能和分類（一）功能裝飾保護(hù)其他功能該建筑外部采用不加粉刷的混凝土表面，造成粗野原始的氣氛；大面積的陽臺面施以紅、藍(lán)、黃等鮮艷的色彩，體現(xiàn)了勒·柯布西耶粗野主義的美學(xué)觀。法國馬賽公寓（二）、建筑涂料的分類有