建筑材料知识

-1-建筑材料知识1.建筑钢材钢是将生铁在炼钢炉内熔炼，并将含碳量控制在2%以下的铁碳合金。建筑工程中所用的钢筋、钢丝、型钢（扁钢、工字钢、槽钢、角钢）等，通称为建筑钢材。作为工程建设中的主要材料，它广泛应用于工业与民用房屋建筑、道路桥梁、国防等工程中。其优点是：强度高，在钢筋混凝土中能弥补混凝土抗拉、抗弯、抗剪和抗裂性能较低的缺点；塑性和韧性较好，在常温下能承受较大的塑性变形，可以进行冷弯、抗拉、冷拔、冷轧、冷冲压等各种冷加工；可以焊接和铆接，便与装配。其主要缺点是容易生锈、维护费用大、防火性能较差、能耗及成本较高。(1)钢筋钢筋是有轧钢厂将炼钢厂生产的钢锭经专用设备和工艺制成的条状材料。表1钢筋牌号及其意义钢筋牌号字母意义数字意义常用表示符号通俗名称名称HRB335热轧、带肋、钢筋屈服强度最小值B二级螺纹钢HRB400热轧、带肋、钢筋屈服强度最小值C三级螺纹钢HRB500热轧、带肋、钢筋屈服强度最小值D四级螺纹钢HPB235(Q235)热轧、光圆、钢筋屈服强度最小值A盘圆CRB550冷轧、带肋、钢筋抗拉强度最小值AR冷轧螺纹钢（2）型钢建筑中的主要承重结构，常使用各种规格的型钢，常用的型钢有圆钢、方钢、扁钢、工字钢、槽钢、角钢等，型钢截面形式合理，材料在截面上的分布对受力有利，构件间的连接方面。表2各种型钢及其表示方法型钢名称表示方法示意图热轧扁钢厚度（t）×宽度（b）t—扁钢厚度；b—扁钢宽度-2-热轧工字钢腰高（h）×腿宽（b）×腰厚（d）h—高度；b—腿宽度；d—腰厚度热轧槽钢腰高（h）×腿宽（b）×腰厚（d）h—高度；b—腿宽度；d—腰厚度热轧等边角钢边宽（b）×边宽（b）×边厚（d）b—边宽度；d—边厚度（2）建筑钢材的验收A.发货资料和包装检查建筑钢材进场后，应检查其送货单、生产许可证、产品质量证明书、产品表面标志和产品标牌是否一致，其内容是否相符；除大中型型钢外，不论是钢筋还是型钢，都必须成捆交货，每捆必须用钢带、盘条或铁丝均匀捆扎结实，端面要求平齐，不得有异类钢材混装现象。B.实物质量验收现场所检测的钢材尺寸偏差是否符合产品标准规定；外观缺陷是否在标准规定的范围内；钢筋力学性能检验是否按规范和相关标准要求送检，钢筋的送检应按批次进行，每批次应由同一牌号、同一炉号、同一规格、同一交货状态的钢筋组成，每批重量不大于60t。C.建立材料台账-3-建筑钢材进场后，作为施工单位应及时建立“建设工程材料质量台账”，内容包括：材料名称、规格品种、单位、进货数量、进货日期、生产单位、供应单位、送货单编号、外观质量情况、生产许可证编号、质量证明书编号、送检日期、检验报告编号、检测结果、使用部位、登记人和审核人签名等。（4）建筑钢材的储存建筑钢材应按不同的品种、规格分别堆放。在条件允许的情况下，建筑钢材应尽可能的存放在库房和料棚内（特别是有精度要求的冷拉、冷拔等钢材），若采用露天存放，则料场应选择地势较高而又平坦的地面，经平整、夯实、预设排水沟道、安排好跺底后方能使用。为避免因潮湿环境而引起的钢材表面锈蚀现象，雨雪季节建筑钢要用防雨材料覆盖。施工现场堆放的建筑钢材应挂牌标示清楚，标牌应含材料名称、规格尺寸、单位、数量、进场时间、生产厂家、负责人和检验情况等内容，检验情况应填写“合格”、“不合格”、“在检”、“待检”等产品质量状态，工地应由专人负责建筑钢材收货和发料。2.地材（1）.水泥水泥是由石灰质原料、黏土质原料与少数校正原料（如石英砂岩、钢渣等），破碎后按比例配合、磨细并调配成为成分合适的生料，经高温煅烧（1450℃）至部分熔融制成熟料，在加入适当的调凝剂（石膏）、混合材料（如粉煤灰、粒化高炉矿渣等）、活性或非活性混合材料，共同磨细而成的一种粉状无机水硬性胶凝材料，它加水拌合成塑性浆体，能胶结沙石等材料，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并保持、发展其强度。表3水泥性质的主要指标说明性质指标说明密度系指水泥在自然状态下单位体积的质量。松散条件下密度为900~1300㎏/m³，紧密条件下的密度为1400~1700㎏/m³，通常采用1300㎏/m³。细度水泥由几微米至几十微米的大小不同颗粒组成。水泥的颗粒粗细程度称为细度。颗粒越细、水泥硬化越越快，早期强度越高、但在空气中硬化时，有较大的收缩。凝结时间水泥从加水到开始凝结所需要的时间称为初凝时间。水泥从加水到凝固所需的时间称为终凝时间。为了保证有足够的时间来满足施工中操作的要求，水泥的初凝时间不宜过早，终凝时间不宜过长。-4-强度等级按照GB175-2007《通用硅酸盐水泥》的规定，采用GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》规定的方法，测定其3d和28d的抗折强度和抗压强度，根据测定的结果划分水泥强度等级，一般分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R六个强度等级。体积安定性简称安定性。系指水泥在硬化过程中，体积变化的均匀性。水泥在凝结硬化过程中，体积会发生变化，但应保持均匀，变化不能太大。水化热水泥加水后，逐渐凝结硬化，会不断放出热量，这种热量称为水化热。水化热的大小与放热的快慢及水泥的成分和细度有关，细度大的水泥早期放热量较多。水泥按其用途和性能可分为三类，即：通用水泥（用于一般土木建筑工程的水泥）、专用水泥（专门用途的水泥）和特性水泥（某种性能比较突出的水泥）。通用水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（简称普通水泥）、矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥）、火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥）和粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥）。以下是通用水泥的主要特点和适用范围：表4通用水泥的主要特点和适用范围品种主要特点适用范围不适用范围硅酸盐水泥(P•I)1.早强快硬2.水化热高3.耐冻性好4.耐热性差5.耐腐蚀性差6.对外加剂的作用比较敏感1．适用快硬早强工程2．配制强度等级较高混凝土1.大体积混凝土工程。2.受化学侵蚀水及压力水作用的工程-5-普通硅酸盐水泥(P•O)1．早强。2．水化热较高3．耐冻性较好4．耐热性较差5．耐腐蚀性较差6．低温时凝结时间有所延长1.地上、地下及水中的混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土结构，包括早期强度要求较高的工程。2.配制建筑砂浆1.大体积混凝土工程。2.受化学侵蚀水及压力作用的工程矿渣水泥P•S)1.早期强度低，后期强度增长较快2.水化热较低3.耐热性较好4.抗硫酸盐腐蚀性好5.抗冻性较差6.干压缩较大1．大体积工程2．配制耐热混凝土3．蒸汽养护的构建4．一般地上地下的混凝土和钢筋混凝土结构5．配制建筑砂浆1.早期强度要求较高的混凝土工程2.严寒地区并在水位升降范围内的混凝土工程火山灰水泥(P•P)1.早期强度低后期强度增长较快2.水化热较低3.耐热性较差4.抗硫酸盐侵蚀性好5.抗冻性差6.抗渗性较好7.干缩性较大1.大体积工程2.有抗渗要求的工程3.蒸汽养护的构件4.一般混凝土和钢筋混凝土工程5.配制建筑砂浆1.早期强度要求较高的混凝土工程2.严寒地区并在水位升降范围内的混凝土工程3.干燥环境中的混凝土工程4.有耐磨性要求的工程粉煤灰水泥(P•F)1.早期强度低，后期强度增长较快2.水化热较低3.耐热性较差4.抗硫酸盐侵蚀性好5.抗冻性较差6.干缩性较小1.大体积工程2.有抗渗要求的工程3.一般混凝土工程4.配制建筑砂浆1.早期强度要求较高的混凝土工程2.严寒地区并在水位升降范围内的混凝土工程3.有抗碳化要求的工程-6-除通用水泥外，还有一些其他用途的水泥，如白水泥、快硬硅酸盐水泥、膨胀水泥、快硬硫铝酸盐水泥等等。A.白水泥：其主要技术指标中增加了白度要求，主要用于各种装饰混凝土及装饰砂浆中；B.快硬硅酸盐水泥：其凝结硬化块，早强、后期强度均高，抗渗性及抗冻性强，水化热大，耐腐蚀性差，适合于早强、高强混凝土以及紧急抢修工程和冬期施工的混凝土工程。但不得用于大体积混凝土及经常接触腐蚀介质的混凝土工程，其有效存贮期较其他水泥短；C.膨胀水泥：其在硬化过程中能够产生一定的膨胀，增加水泥石的密实度，消除由收缩带来的不利影响。其主要用于制造防水层和防水混凝土，用于加固结构、浇筑机器底座或固结地脚螺栓，并可用于接缝和修补工程；D.快硬硫铝酸盐水泥：主要用于配制早强、抗渗和抗硫酸盐侵蚀等混凝土，冬期施工混凝土、浆锚、喷锚支护；拼装、节点、地质古井、抢修、堵漏；水泥制品、玻璃纤维增强水泥制品及一般建筑工程。水泥检验和储存：水泥进场后必须检查验收才能使用。水泥进场时，必须有出厂合格证或质量保证证明，并应对品种、强度等级、包装、出厂日期等进行检查验收。水泥可以袋状或散装，袋装水泥每袋净含量50㎏，且不得少于标志重量的98%，随机抽取20袋总重量不得少于1000㎏。水泥应按批次进行质量检验，同一水泥厂生产的同品种、同强度等级同一出厂编号的水泥为一批，散装水泥一批的总重量不得超过500t，袋装水泥一批的总重量不得超过200t。水泥在储存和运输过程中，应按不同强度等级、品种及出厂日期分别储运，水泥储存时应注意防潮，地面应铺放防水隔离材料或用木板加设隔离层。袋装水泥的堆放高度不得超过10袋。水泥不宜久存，其有效储存期为3个月，超过3个月其胶结能力和强度均降低。（2）.沙石表5砂的分类方法、技术要求和适用范围砂分类按产地分类河砂、海砂、山砂按细度模数分类粗砂、中砂、细沙按加工方法分类天然砂、人工砂技术要求（JGJ52—92）细度模数、颗粒级配、含泥量、坚固性、有害物质含量、碱活性检验、氯离子含量检测等适用范围粗砂：粗颗粒过多，保水性差适用于配制水泥用量较多或低流动性的混凝土；-7-中砂：粗细适宜，级配好，配制各类混凝土；细砂：配置的混凝土拌合物的粘聚性稍差，保水性好，但硬化后干缩较大，表面易产生裂缝。表6石的分类方法和技术要求石分类按生产工艺分类碎石、卵石按颗粒级配分类连续粒级、单粒级技术要求（JGJ53）颗粒级配、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量、压碎指标值、坚固性、有害物质含量、碱活性检验等。砂、石验收：供应单位应保证出厂产品符合质量要求，应由质量保证书，其内容应包括生产厂名称和产地、质量保证书编号、签发日期、签发人员、技术指标和检验结果。砂、石应按批次进行质量检验，对集中生产的，以400m³或600t为一批；对分散生产的，以200m³或300t为一批，不足上述规定数量者也以一批次论。（3）墙体材料表7砖的相关介绍名称常用产品原料标准尺寸优缺点砖烧结普通砖黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰240㎜×115㎜×53㎜抗压强度高，但是自重大，生产能耗高烧结多孔砖黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰240㎜×115㎜×90㎜烧结空心砖黏土、页岩、煤矸石长宽高：390、290、240、190、180（175）、140、115、90蒸压灰砂砖石灰、砂240㎜×115㎜×53㎜粉煤灰砖粉煤灰、石灰240㎜×115㎜×53㎜-8-表8建筑砌块的相关介绍名称常用产品原料主规格尺寸优缺点建筑砌块混凝土小型空心砌块水泥、石子、砂、水390*190*190强度高、自重轻、耐久性好、外形尺寸规整保温隔热性能良好。粉煤灰小型空心砌块粉煤灰、水泥、各种轻重集料、水390*190*190质轻、高强、热工性能好、利废蒸压加气混凝土砌块水泥、石灰、砂、粉煤灰、矿渣、发气剂、气泡稳定剂和调节剂质轻、高强、保温、隔热、吸声、防火、可锯、可刨表9建筑板材的相关介绍名称常用产品原料特点建筑板材纸面石膏板建筑石膏、轻骨料、纤维增强材料、外加剂轻质、高强、防火、隔声、保温、低收缩率、可锯、可刨、可钉、加工性能良好水泥轻质隔墙板水泥、玻璃纤维、细骨料、水轻质、高强、隔热、可锯、可钉、施工方便，一般用于内隔墙。聚苯乙烯夹芯板聚苯乙烯泡沫塑料、彩钢板保温隔热性能好、重量轻、机械性能好、外观美观、安装方便适合于大型公共建筑如车库、大型厂房、简易房等，主要是建筑物的绝热屋顶和墙壁。纤维增强低碱度水泥建筑平板温石棉、玻璃纤维、低碱度水泥轻质、抗折及抗冲击荷载性能好、防潮、防水、不易变形，适用于多层框架结构体系及高层建筑的内隔墙。-9-墙体材料验收：验收内容包括送