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建筑材料与构造(一级)精讲班第1讲讲义

大纲

第一章 建筑材料
大纲
1、建筑材料的基本性质：物理性质、力学性质、化学性质、耐久性等。材料的组成、结构和构造与材料性质。
2、气硬性无机胶凝材料：石灰和石膏的组成、性质和应用；
3、水泥：包括水泥的组成、水化与凝结硬化机理、性能与应用；
4、混凝土：包括原材料技术要求、拌合物的和易性及影响因素、强度性能与变形性能耐久性-抗渗性、抗冻性、碱-集料反应、混凝土外加剂与配合比设计；
5、建筑钢材：包括建筑钢材的组成、组织与性能关系、加工处理及其对钢材性能的影响、建筑钢材种类与选用。
6、木材、建筑塑料、防水材料、绝热材料、吸声材料、装饰材料等的组成、性质和应用。

材料的结构

第一节 建筑材料的基本性质
1、材料的结构
①微观结构：物质的原子、分子层次的微观结构。
材料的结构可以分为晶体、玻璃体和胶体。晶体分为原子晶体、分子晶体、金属晶体和离子晶体。
②亚微观结构：用光学显微镜所能观察的材料结构。
③宏观结构：用肉眼和放大镜能够分辨的粗大组织。

建筑材料的物理性质(上)

2、建筑材料的物理性质
①材料的密度、表观密度、堆积密度
⑴密度：材料在绝对密度状态下单位体积的重量。（与材料孔隙无关）
⑵表观密度：材料在自然状态下单位体积德重量。（与材料内部孔隙有关
⑶堆积密度：粉状或散粒材料在堆积状态下单位体积德重量。（与材料内部孔隙和颗粒之间的空隙都有关）
②材料的孔隙率空隙率
⑴孔隙率：材料体积内空隙体积所占的比例（与空隙率相对应的是密实度）。空隙可分为连通孔和封闭孔。
⑵空隙率：散装粒状材料在某堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的比列。
③材料的亲水性和憎水性
⑴润湿角θ≤90°的材料为亲水材料，如建材中的混凝土、木材、砖等。亲水材料表面做憎水处理，可提高其防水性能。
⑵润湿角θ>90°的材料为亲水材料，如建材中的沥青、石蜡等。

建筑材料与构造(一级)精讲班第2讲讲义

建筑材料的物理性质(下)

④材料的吸水性和吸湿性
⑴吸水性：在水中能吸收水分的性质。
吸水率，m0－干燥状态下的重量，m－吸水状态下的重量。
⑵吸湿性：材料吸收空气中水分的性质。
含水率，m0－干燥状态下的重量，m1－含水状态下的重量。
⑤材料的耐水性、抗渗性和抗冻性
⑴耐水性：材料长期在饱和水的作用下不破坏，而且强度也不显著降低的性质。
软化系数，R饱－吸水饱和状态下的抗压强度，R干－干燥状态下的抗压强度，K软≥0.85的材料认为是耐水材料。
⑵抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质。一般用渗透系数K或抗渗等级P表示。
混凝土材料的抗渗等级P=10H-1，H-六个试件中三个试件开始渗水时的水压力。
K越小或P越高，表明材料的抗渗性越好。
⑶抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏、强度又不明显降低的性质，常用抗冻等级F表示。
孔隙率小及具有封闭孔的材料有较高的抗渗性和抗冻性；具有细微而连通的空隙对材料的抗渗性和抗冻性不利。
⑥材料的导热性
导热性：材料传到热量的性质。用导热系数λ表示，通常将λ≤0.23的材料称为绝热材料。孔隙率越大、表观密度越小，导热系数越小。

建筑材料的力学性能

3、建筑材料的力学性能
①强度与比强度
强度是材料抵抗外力破坏的能力。强度分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度。孔隙率越大，强度越低。比强度是按单位重量计算的材料强度等于材料的强度与其表观密度之比。
②弹性与塑性
⑴弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，能完全恢复原来形状的性质。
⑵塑性：当外力去除后，材料仍保持变形后的形状和尺寸，且不产生裂缝的性质。
⑶徐变：材料受到某一载荷的长期作用，其变形会随时间延长而增加。普通混凝土在长期载荷下会产生徐变。
③脆性与韧性
⑴脆性：材料在外力作用下，无明显变形而突然破坏的性质。具有这种性质的材料为脆性材料，如砖、石材、玻璃、陶瓷、铸铁等。
⑵韧性：材料在冲击或震动载荷下能吸收较大的能量，产生一定的变形而不破坏的性质。钢材和木材等均属于韧性材料。

建筑材料的耐久性

4、建筑材料的耐久性
材料在长期使用过程中，能保持其原有性能而不变质、不破坏的性质统称材料的耐久性，受到物理作用、化学作用、生物作用等影响，是一种复杂、综合的性质。

建筑材料与构造(一级)精讲班第3讲讲义

分类

气硬性无机胶凝材料
建筑上凡是经过一系列物理、化学作用，能将松散物质粘结成整体的材料为胶凝材料。无机胶凝材料按照硬化条件分为气硬性和水硬性胶凝材料。气硬性胶凝材料只能在空气中硬化、保持或发展其强度，如石灰、石膏、水玻璃等。水硬性胶凝材料可在空气和水中硬化，并保持和继续发展强度，如水泥。

石膏

1、石膏
石膏具有凝结、硬化速度快，导热性低、吸声性强等特点。
①石膏胶凝材料的生产
原料是天然二水石膏CaSO4.2H2O，还有天然无水石膏等。生产石膏胶凝材料的主要工序是破碎、加热与磨细，生产原理是二水石膏脱水生成半水石膏或无水石膏。根据加热方式不同可得到α型和β型两种形态的半水石膏，建筑工程常用的是β型半水石膏。
②建筑石膏的硬化机理：建筑石膏的凝结和硬化主要是由于半水石膏与水相互作用还原成二水石膏。
③建筑石膏的技术性质：密度、品种、强度测试条件、产品标记、储存等。
④建筑石膏的应用：用装饰、保温绝热、吸声、阻燃等，石膏具有长期徐变的性质，在潮湿的环境中更严重，不宜用于承重结构。
⑤其他品种的石膏材料：⑴高强度石膏；⑵无水石膏水泥；⑶高温煅烧石膏

石灰

2、石灰
①石灰的生产
⑴石灰的原材料是以碳酸钙为主要成分的天然岩石，如石灰石、白云石、白垩等。将石灰石在适当温度下煅烧，碳酸钙分解，释放二氧化碳，得到氧化钙。MgO含量≤5%为钙质生石灰，MgO>5%为镁质生石灰。
⑵石灰的熟化：石灰使用前，一般先加入水，使之消解为熟石灰，其主要成分为氢氧化钙。在熟化过程中，放出大量的热，而且体积增大1-2倍。
⑶石灰的硬化包括结晶作用和碳化作用两个同时进行的过程，是一个相当缓慢的过程。
⑷石灰的技术性质：生石灰熟化后形成的石灰浆具有良好的可塑性，用于配制建筑砂浆可显著提高砂浆的和易性；石灰不宜长期在潮湿环境中或有水的环境中使用；石灰在使用过程中一般要掺入砂、麻刀等材料，可限制收缩，并节约石灰。
⑸石灰的应用：石灰乳涂料、石灰土、硅酸盐制品、碳化石灰板材等。
建筑工程中所用石灰为建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。产品各项技术指标需达到相应要求，一项低于合格产品则为不合格产品。

菱苦土

3、菱苦土
菱苦土地面保温性好，无噪声、不起灰、弹性良好、防火、耐磨，宜用于纺织车间及民用建筑等，但不适用于经常受潮、遇水和遭受酸类侵蚀的地方。

水玻璃

4、水玻璃
水玻璃有良好的粘结能力，硬化时析出的硅酸凝胶有堵塞毛细空隙而防止水渗透的作用，可涂刷于粘土砖及混凝土等制品表面，提高其表层密实度与抗风化能力。硬化后的水玻璃耐碱性差。

建筑材料与构造(一级)精讲班第4讲讲义

水泥基本组成

一、常用水泥
主要品种有：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。
1、水泥基本组成
①熟料基本组成：主要包括硅酸三钙C3S、硅酸二钙C2S、铝酸三钙C3A、铁铝酸四钙C4AF
⑴C3S含量通常为50%左右。28天或一年后的强度，在四种矿物中最高。水化凝结时间正常，水化热较高。
⑵C2S在熟料中以β型存在，含量为20%左右。β-C2S水化热较小，水化较慢，在一年后强度可以超过C3S。
⑶C3A含量7-15%。水化迅速，放热量大，凝结时间很快，需加石膏作缓凝剂，防止水泥的急凝。硬化块，强度3天就发挥出来。C3A含量高的水泥浆体干缩变形大，抗硫酸盐性能差。
⑷C4AF含量10-18%，水化速度介于C3A和C3S。C4AF抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好，水化热较C3A低。

水泥使用中的过程和特性

2、水泥的水化硬化
水泥加水拌合后，随着水化反应的进行，水泥浆逐渐变稠失去流动性而具有一定的塑性强度，称为水泥的凝结。随着水化进程的推移，水泥浆凝固具有一定的机械强度并逐渐发展而成为坚固的水泥石，这过程称为硬化。
①硅酸盐水泥的水化硬化；②矿渣水泥的水化硬化；③火山灰水泥的水化硬化
3、水泥品质的要求
①凝结时间：分为初凝和终凝
⑴初凝时间：水泥加水拌合始至标准稠度净浆开始，失去可塑性所经历的时间。
⑵终凝时间：浆体完全失去可塑性并开始产生强度所经历的时间
国家标准规定：常用水泥的初凝时间不得早于45min；终凝时间硅酸盐水泥不得迟于6h30min，复合水泥不得迟于12h，其他品种不得迟于10h。
一般要求混泥土搅拌、运输、浇捣应在初凝之前完成。因此初凝时间不宜过短；当施工完毕则要求尽快硬化并具有强度，故终凝时间不宜过长。
②强度：由按质量计的一份水泥、三份中国ISO标准砂，用0.5的水灰比拌制的一组4cm×4cm×16cm塑性胶砂，在20±1℃水中养护，再测定3d和28d的强度。
③体积安定性：已硬化水泥石产生不均匀的体积变化现象。
引起体积安定性的因素：过量f-CaO、过量f-MgO和过多石膏掺量。
④细度：水泥颗粒粒径越细，与水起反应得表面积越大，水化越快，其早期强度和后期强度都较高。
⑤水化热：水泥水化过程放出的热。
水化热对大体积混凝土是有害的因素。水泥的水化放热量大部分在3-7d放出，以后逐渐减少，水化热和放热率为C3A〉C3S〉C4AF〉C2S
⑥水泥化学品质指标
⑴不溶物；⑵烧失量；⑶氧化镁；⑷SO3；⑸碱含量
⑦抗蚀性：对水泥石耐久性有害的环境介质主要为：⑴淡水，主要考虑Ca(OH)2的溶解；⑵酸与酸性水；⑶硫酸盐（硫酸钡除外）；⑷含碱溶液

水泥混合材

二、掺混合材料的硅酸盐水泥
1．水泥混合材
⑴活性混合材：粒化高炉矿渣（化学成分主要为CaO、Al2O3、SiO2，含量达90%）、火山灰质混合材（分为天然和人工两类，天然的含有大量的酸性氧化物，SiO2+Al2O3含量占75-85%）、粉煤灰（主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO，其中CaO<10%为低钙粉煤灰，CaO15-30%为高钙粉煤灰）
⑵非活性混合材：磨细的石英砂、石灰石等

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常用水泥的基本特性与用途

2．常用水泥的基本特性与用途
⑴硅酸盐水泥与普通水泥：用于重要结构的高强混凝土和预应力混凝土工程；适用于要求早期强度高、凝结快的工程、有抗冻融要求和冬季施工的工程。不宜用于水工和海港工程、大体积混凝土工程。
⑵矿渣水泥：宜用于水工和海港工程、耐热混凝土工程。其抗冻性、抗渗性等均不及硅酸盐水泥与普通水泥。
⑶火山水泥：适宜地下或水下工程、适用于地面工程、宜用于浇筑大体积混凝土工程、宜蒸汽养护、不宜低温（冬季）施工。
⑷粉煤灰水泥：适宜承受载荷较迟的工程、适用大体积混凝土工程、适用于水工和海港工程。其抗碳化能力差，抗冻性较差。
⑸复合水泥：性能取决于其所掺两种混合材的种类、掺量及相对比列等。

铝酸盐水泥

三、铝酸盐水泥
1．铝酸盐水泥常指以铝酸钙为主要成分的水泥，包括铝酸钙水泥、铝酸钡水泥和铝酸钡锆水泥等。铝酸盐水泥的性质取决于其矿物铝酸一钙（CA）、二铝酸钙（CA2）、七铝酸十二钙（C12A7）、钙黄长石（C2AS）等的性质。
2．特性：⑴快凝早强，1d强度可达最高度的80％以上；⑵水化热大，且放热集中；⑶抗硫酸盐性能很强，抗碱性极差；⑷长期要强度，一般降低40－50％。
3．适用于紧急军事工程、抢修工程、临时工程等。不能在高温季节施工，适宜温度为15℃，应控制在不大于25℃，也不能进行蒸汽养护。

其他品种水泥

四、其他品种水泥
1．白色硅酸盐水泥：主要用于建筑物的内外装饰工程。
2．快硬水泥：包括快硬硅酸盐水泥和快硬硫铝酸水泥。
3．膨胀水泥及自应力水泥。

建筑材料与构造(一级)精讲班第6讲讲义

混凝土的概念和分类

一、普通混凝土的组成材料
由胶凝材料将粗、细骨料胶结而成的固体材料为混凝土。
按表观密度可分为重混凝土、普通混凝土、轻混凝土。

普通混凝土的组成材料

    普通混凝土是以水泥为胶结材料，以天然砂、石为骨料，加水拌合，经浇筑成型，凝结硬化形成的固体材料。水泥占10-15%，其余为砂、石骨料，砂石比例为1∶2左右，孔隙体积约为1-5%。
1．水泥：①根据工程特点和所处环境条件选择水泥的品种；②应与混凝土的设计强度等级相适应。一般水泥强度等级28天抗压强度指标值为混凝土强度等级的1.5-2倍。
2．细骨料：骨料粒径在0.16-5mm之间的细天然砂。质量要求：①限制有害杂质含量，如粘土、云母、硫化物、硫酸盐等；②颗粒形状及表面特性；③砂的坚固性；④砂的颗粒级配及粗细程度

建筑材料与构造(一级)精讲班第7讲讲义

粗骨料

3．粗骨料：粒径大于5mm的碎石或卵石。质量要求：①有害杂质含量；②颗粒形状及表面特性；③最大粒径及颗粒级配：⑴最大粒径：混凝土粗骨料的最大粒径不得超过结构截面尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。⑵颗粒级配

水

4．水：不得影响混凝土的和易性及凝结；不得有损于混凝土强度发展；不得降低混凝土的耐久性、加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断；不得污染混凝土表面。

外加剂

5．外加剂按主要功能分：减水剂、引气剂、泡沫剂、早强剂、缓凝剂、阻锈剂、膨胀剂、速凝剂、防冻剂等。减水剂能使单位用水量减少，如木质素系减水剂掺量为水泥的0.2-0.3%（减水率10-15%），萘系减水剂掺量为0.2-0.5%左右（15%），树脂系减水剂掺量为0.5-1.0（10-24%）

掺和料

6．掺和料：包括火山灰、煅烧页岩、粉煤灰等。

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混凝土的和易性

二、混凝土的性能
1、新拌混凝土的性能
①新拌混凝土的和易性
⑴概念：新拌混凝土是一种将水泥、砂及粗骨料用水拌合而成的尚未凝固的混合物。和易性是一项综合技术性质，包括流动性、粘聚性、保水性。
⑵测定方法：通常采用测定混凝土拌合物的流动性，辅以其他方法综合评定混凝土拌合物的和易性。采用坍落度试验法测定流动性。影响和易性的因素：混凝土拌合物单位用水量、水泥浆的数量、水灰比、砂率、组成材料特性、外加剂、温度和时间。
②新混凝土的凝结时间：采用贯入阻力仪测定凝结时间。通常混凝土需6-10h凝结。

混凝土的强度

2、硬化混凝土的性能
①混凝土的抗压强度
⑴混凝土抗压强度是边长为150mm的立方体试件，在温度20℃±3℃，相对湿度>90%或水中养护28d龄期，在一定条件下加压至破坏，以试件单位面积承受的压力作为混凝土的抗压强度。分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55和C60等十二个等级。试件尺寸越小，测得的抗压强度值越大。
轴心抗压强度fcp比同截面的立方体抗压强度fcc要小， fcp=0.8fcc
⑵影响因素：水泥强度等级和水灰比、骨料、龄期、养护
②混凝土的抗拉强度：为抗压强度的1/10-1/13。

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混凝土的变形

③混凝土的变形：⑴化学收缩；⑵干缩湿胀；⑶温度变形；⑷受荷变形：弹塑性变形和徐变，混凝土不论是受压、受拉或受弯，均有徐变现象。

混凝土耐久性

④混凝土耐久性：抵抗环境介质作用而保持其形状、质量和适用性的能力为耐久性。包括：⑴抗渗性；⑵抗冻性；⑶抗侵蚀性；⑷碳化；⑸碱骨料反应。提高混凝土耐久性的措施。

混凝土配合比设计

四、混凝土配合比设计
混凝土配合比设计主要是确定水泥、水、砂子与石子者四项基本组成材料用量之间的三个比例关系，即：水灰比、砂率、用水量。
混凝土配合比设计的步骤：
①初步计算配合比的计算
⑴试配强度的确定，fcu,0试配强度，fcu,k设计强度，σ混凝土强度标准差。
⑵初步确定水灰比（W/C）

⑶选取每立方米混凝土的用水量W0，，T-混凝土拌合物的坍落度。
⑷计算混凝土的单位水泥用量C0，
⑸选用合理的砂率值：主要根据混凝土拌合物的坍落度、粘聚性和保水性等特征来确定。
⑹计算粗、细骨疗的用量G0、S0
1）绝对体积法

2）假定表观密度法

②基准配合比的确定
③试验室配合比的确定：假设已满足各项要求的混凝土拌合物各材料的用量
水泥=C拌，砂=S拌，石子=G拌，水=W拌，则试验室配合比

④施工配合比：假设工地测出砂的含水率为a%、石子的含水率为b%，则施工配合比为

建筑材料与构造(一级)精讲班第10讲讲义

其他品种的混凝土

五、轻混凝土
①轻骨料混凝土及其技术性质；②多孔混凝土；③大孔混凝土
六、防水混凝土
按配制方法不同分为: ①骨料级配法防水混凝土；②外加剂防水混凝土；③普通防水混凝土④膨胀水泥混凝土。
七、聚合物混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、纤维混凝土

砌筑砂浆

1．建筑砂浆由胶凝材料、细骨料、水等材料配制而成。
2．砌筑砂浆主要用于砌筑砖石或建筑物的内外表面的抹面等。
技术性质主要包括新拌砂浆的工作性（流动性和保水性）、抗压强度与强度等级（砂浆强度等级有M15.0、M10.0、M7.5、M5.0、M2.5五个等级）、粘结力。
3．砌筑砂浆的配合比设计步骤包括
①确定砂浆的配制强度
②确定水泥用量
③确定混合材料用量（kg/m3）
④确定砂用量

抹面砂浆

4．抹面砂浆对建筑物表面起保护作用，提高其耐久性。
主要有普通抹面砂浆、预拌砂浆和干粉砂浆、防水砂浆、装饰砂浆等。
5．抹面砂浆通常分两层或三层进行施工。底层抹灰、中层抹灰（有时可省去）、面层抹灰。
底层抹灰：砖墙－石灰砂浆或石灰炉灰砂浆、板条墙或板条顶棚－麻刀石灰灰浆、混凝土墙、梁、柱等－混合砂浆；
中层抹灰：多用混合砂浆或石灰砂浆；
面层抹灰：多用混合砂浆、麻刀石灰灰浆或纸筋石灰灰浆等。在容易碰撞或潮湿的地方应采用水泥砂浆。

建筑材料与构造(一级)精讲班第11讲讲义

烧结类墙体材料

1、烧结类墙体材料中的烧结普通砖为无孔洞或孔洞率小于15%的实心砖。有烧结粘土砖N，烧结页岩砖Y，烧结煤矸石砖M，烧结粉煤灰砖F。砖的标准尺寸为240mm×115 mm×53 mm，每立方米砖砌体需砖512块。其强度为10块砖的抗压强度平均值，分为MU30、MU25、MU20、MU15和MU10五个强度等级。
2、烧结类墙体材料还包括烧结多空砖、空心砖、空心砌砖。

蒸养砖

3、非烧结类墙体材料包括蒸养砖、砌块、墙板。
其中包括蒸养砖包括灰砂砖、粉煤灰砖、炉渣砖，

砌块

非烧结类墙体材料中砌块包括：混凝土小型空心砌砖、粉煤灰硅酸盐中型砌砖、蒸压加气混凝土砌砖

墙板

非烧结类墙体材料中墙板包括：石膏板、纤维增强水泥平板、碳化石灰板、GRC空心轻质墙板、混凝土空心墙板、钢丝网水泥芯板。

屋面材料

4、屋面材料主要包括黏土砖、小青瓦、琉璃瓦、混凝土平瓦、石棉水泥瓦等。

建筑材料与构造(一级)精讲班第12讲讲义

木材的主要性质

1、木材的主要性质：含水率、湿胀与干缩、强度（抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度）。影响木材强度的主要因素有含水率和负荷时间、温度及木材缺陷。

木材的使用

2、木材的干燥、防腐与防火
3、人造板材

建筑材料与构造(一级)精讲班第13讲讲义

钢的分类

1、钢的分类
土木工程用钢材包括型钢钢板、钢筋、钢丝等。
按碳含量分：低碳钢（C<0.25）、中碳钢(C=0.25-0.6%)、高碳钢(C>0.6%)
按掺入合金含量：低合金钢（合金量<5%）、中合金钢(合金量为5-10%)、高合金钢（合金量>10%）
按品质分：普通钢、优质钢、高级钢
按用途分：结构钢、工具钢、特殊钢
土木工程上常用的是碳素钢中的低碳钢和低合金钢

力学性能

2、钢材的技术性质
①力学性能：抗拉性、冲击韧性、耐疲劳性、硬度
⑴抗拉性：低碳钢从受拉到断裂经历弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段。
⑵冲击韧性：钢材抗冲击载荷作用的能力。
⑶耐疲劳性：在交变载荷反复作用下，于规定的周期基数内不发生断裂所能承受的最大应力。
⑷硬度：钢材表面局部体积内，抵抗外物压入产生塑性变形的能力，是衡量钢材软硬程度的一个指标。

工艺性能

②工艺性能：包括冷弯性能、焊接性能

化学成分对钢的影响

③化学成分的碳、硅、锰、磷、硫、氧、氮对钢材性能的影响

钢材的冷加工强化、时效处理和焊接

3、钢材的冷加工强化、时效处理和焊接
①对土木工程用钢筋在常温下进行冷拉、冷拔、冷轧，使之产生塑性变形，提高屈服强度，降低塑性和韧性。
②应变时效、自然时效、人工时效
③电弧焊、接触对焊

建筑材料与构造(一级)精讲班第14讲讲义

建筑钢材的主要钢种

4、建筑工程用钢、钢材的标准和选用
①建筑钢材的主要钢种
⑴碳素结构钢：钢的牌号由代表屈服强度的字母、下屈服强度数值、质量等级符号、脱氧程度符号等四个部分组成，如Q235-A.F。有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275，牌号增加，强度和硬度增加，塑性和韧性和可加工性逐步降低。A、B、C、D级钢性能依次增强。
⑵优质碳素结构钢：根据含锰量分为普通含锰量（含锰小于0.8%，共20个钢号）和较高含锰量（含锰量为0.7-1.2%，共11个钢号）两组。只有3个钢号属沸腾钢，其余为镇静钢。同种钢，平炉钢和氧气转炉钢优于空气转炉钢；特殊镇静钢优于镇静钢、镇静钢优于半镇静钢，优于沸腾钢。
⑶低合金高强度结构钢

常用建筑钢材

②常用建筑钢材：热轧钢筋、预应力混凝土用热处理钢筋、冷拔低碳钢丝、预应力钢丝和钢绞线、型钢。型钢包括热轧型钢（角钢、L型钢、工字钢、槽钢、H型钢）、冷弯薄壁型钢、钢板和压型钢板、轻钢龙骨。

钢材的腐蚀与防腐

5、钢材的腐蚀与防腐
①有化学腐蚀和电化学腐蚀两类。
②防腐措施：合金化、金属覆盖、非金属覆盖

例题：
1．普通碳素结构钢Q235A的涵义是：(  B  )。
    A．屈服强度为235MPa的质量等级最高的镇静钢
    B．屈服强度为235MPa的质量等级最低的镇静钢
    C．屈服强度为235MPa的质量等级最高的沸腾钢
    D．屈服强度为235MPa的质量等级最低的沸腾钢
2．钢材经冷加工后，以下哪一种性能不会改变？(  C  )
    A．屈服极限
    B．强度极限
    C．疲劳极限
    D．延伸极限
3．钢材的含锰量对钢材性质的影响，以下(  D  )是不正确的。
    A．提高热轧钢的屈服极限
    B．提高热轧钢的强度极限
    C．降低冷脆性
    D．焊接性能变好

建筑材料与构造(一级)精讲班第15讲讲义

建筑塑料

1、建筑塑料密度小比强度高、耐油侵、耐腐蚀、耐磨、绝缘、绝热等优点。但蠕变性较大、会老化、热膨胀系数大、耐热性差、易燃烧。
2、塑料由合成树脂、填充剂、增塑剂、固化剂等组成。常用的热塑建筑塑料有：聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等，热固性塑料有酚醛、脲醛、环氧、不饱和聚酯等。

粘结剂

3、粘结剂由粘料、溶剂、固化剂与催化剂、填料等组成。建筑常用粘结剂的粘料类型有热固性树脂、热塑性树脂、合成橡胶及混合型粘料。
4、建筑用粘结剂具备的条件为：有将被粘物表面充分浸润的流动性、不易老化、性质不宜变化、硬化速度与黏性易调整、胀缩小、粘结强度高。结构粘结剂有环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅类。非结构粘结剂有酚醛树脂、脲醛树脂类、呋喃树脂类。

石油沥青主要组分

一、沥青基防水材料
沥青材料：包括石油沥青和天然沥青。
1、石油沥青是石油原油经过提炼后的残留物，其主要组分是油分、树脂、地沥青质。

石油沥青技术性能

2、技术性能：①黏滞性，针入度；②塑性，延度；③温度稳定性，软化点；④大气稳定性；⑤溶解度、闪点、燃点。

建筑材料与构造(一级)精讲班第16讲讲义

石油沥青的分类

3、石油沥青可分为建筑石油沥青、道路石油沥青和普通石油沥青。以针入度指标划分牌号，牌号越大，则针入度越大（越软）、延度越大（塑性越好）、软化点越低（耐热性越差）。地区温度越低，选用沥青牌号宜越大。

橡胶基和树脂基防水材料

二、橡胶基和树脂基防水材料：橡胶基防水卷材、树脂基防水卷材、橡塑共混防水卷材。

防水涂料与密封材料

三、防水涂料与密封材料：沥青基防水涂料、合成高分子防水涂料、沥青胶与冷底子油、沥青砂浆和沥青混凝土、密封材料。

建筑材料与构造(一级)精讲班第17讲讲义

绝热材料的性能

一、绝热材料
1、绝热机理、绝热材料的性能。其中性能包括：导热系数、温度稳定性、吸湿性、强度等。重要指标导热系数λ，其越小，材料越不易导热。
2、绝热材料的选用：导热系数不易大于0.23W/m.K，表观密度不易大于600kg/m3，块状材料的抗压强度不低于0.3MPa。

常用的绝热材料

3、常用的绝热材料：硅藻土、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、轻质混凝土、玻璃棉等。

吸声材料

二、吸声材料
1、评定吸声材料的好坏主要指标为吸声系数α，α大于0.2的材料为吸声材料。吸声材料大多为多孔材料。
2、吸声系数与材料的厚度、空隙率与孔结构有关。
三、隔声材料：应选择密实、沉重的材料作为隔声材料。不能简单地把吸声材料作为隔声材料。

建筑材料与构造(一级)精讲班第18讲讲义

石材

1、石材：石材物理性质包括密度（大）、吸水性（小）、耐水性（好）、抗冻性（好）；石材力学性质包括抗压强度（9个强度等级）、冲击韧性、硬度、耐磨性。天然石材有花岗石板、大理石板；人造石材：人造大理石、人造花岗岩、水磨石。

建筑陶瓷

2、建筑陶瓷：釉面砖、墙地砖、陶瓷锦砖、建筑琉璃制品、陶瓷劈离砖、卫生陶瓷等。

建筑玻璃

3、建筑玻璃：平板玻璃、压花玻璃、磨砂玻璃、有色玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃、玻璃空心砖等。

其他

4、其他：包括建筑塑料装饰制品、装饰涂料、木材与竹材、装饰金属等。

建筑材料与构造(一级)精讲班第19讲讲义

民用建筑的构造组成

第一节 建筑物的分类、等级和建筑模数
一、建筑物的分类及相关等级

（基础位于建筑物最底部，在地面以下与地基相接，是主要承重构件之一，它将建筑物上部的荷载传给地基。在混合结构中，墙既是承重构件，也是围护构件。当它承受由屋顶或楼板层传来的荷载，并将这些荷载传给基础时，它起着承重作用，被称为承重构件。除了承重以外，外墙能抵御自然界中的各种因素对室内的侵袭；内墙可以分隔空间、组成房间、隔声、遮挡视线，起着围护作用。所以，墙也被称为围护构件。柱是框架结构或排架结构的主要承重构件，它承受梁或屋架传来的荷载，如屋顶荷载、楼板层荷载、吊车荷载等。楼板层是水平方向的分隔与承重构件。它既可以分隔竖向空间，又承受着人、家具和设备等荷载，并将这些荷载传给其下的梁或墙。地坪层是指房屋底层的地坪，它与楼板层一样承受着人、家具和设备等荷载，并将这些荷载直接传给地基。楼梯是房屋的垂直交通工具，作为人们上下楼和发生紧急事故时疏散人流之用。屋顶位于房屋的顶部，不仅能承受雨、雪等荷载，而且能抵御风、雨、雪、太阳辐射等自然因素的侵袭。所以，它既是承重构件，也是围护构件。门主要用来交通，窗主要用来采光和通风。门窗位于外墙时，是围护结构的一部分；位于内墙时，起分隔房间之用。建筑物除了以上主要构配件以外，还有一些附属部分，如阳台、雨篷、台阶、通风道、烟囱等。总之，建筑物的构造组成可归纳为两大类，即承重构件和围护构件。基础、柱、楼梯、楼板等属于承重构件；门窗属于围护构件；墙和屋顶既是承重构件，又是围护构件。在设计工作中，建筑物的各组成部分又可划分为建筑构件和建筑配件。建筑构件主要指承重的墙、柱、楼板、屋架等，建筑配件是指屋面、地面、墙面、门窗、栏杆、花格、细部装修等。建筑构造设计主要侧重于建筑配件设计。）

按使用性质分类

1．按使用性质分类：民用建筑、工业建筑和农业建筑。

按结构类型分类

2．按结构类型分类：砌体结构（竖向承重结构是以普通砖、多孔砖或混凝土校砌块等材料砌筑的墙体，水平承重构件是钢筋混凝土楼板及屋面板）、框架结构（承重结构是由钢筋混凝土或钢材制作的梁、板、柱形成的骨架承担，墙体只起围护和分割作用，用于多层和高层建筑）、空间结构。

按建筑层数和总高度分类

3．按建筑层数和总高度分类：低层建筑（1－3层）、多层建筑（24m以下的3层以上的建筑，7－9层界定围中高层住宅建筑）、高层建筑。建筑高度是建筑物室外地面到其檐口或屋面面层的高度，屋顶上的水箱间、电梯机房、排烟机房和楼梯出口小间等不计入建筑物高度。

按建筑物的耐火等级分类

4．按建筑物的耐火等级分类：耐火等级取决于建筑的主要构件的耐火极限（失去支持能力、完整性、隔火作用）和燃烧性能（不燃烧物、燃烧体、难燃烧体），它的单位是小时。多层建筑的耐火等级分为四级；高层建筑的耐火等级分为两级。一类高层建筑的耐火等级应为1级，二类高层建筑的耐火等级不应低于2级。裙房（是指与高层建筑相连的建筑高度不超过24m的附属建筑。）的耐火等级不应低于二级。高层建筑的地下室的耐火等级应为一级。有关建筑物及构件的耐火性及燃烧性参见表2-1、2-2、2-3、2-4、2-5。

按建筑的耐久年限分类

5．按建筑的耐久年限分类：一级建筑的耐久年限为100年以上，适合重要的建筑和高层建筑；二级建筑的耐久年限为50～100年，适用于一般性建筑；三级建筑的耐久年限为25～50年，适用于西药的建筑；四级建筑的耐久年限为15年以下，适用于临时性建筑。
6．民用建筑设计等级与建筑类型、特征有关，分为特级、一级、二级和三级。

建筑材料与构造(一级)精讲班第20讲讲义

建筑模数协调统一标准

二、建筑模数协调统一标准
1．模数是选定的尺寸单位，作为尺度协调中的增值单位。
2．基本模数是模数协调中选用的基本尺寸单位，数值规定为100mm，符号为M。
3．导出模数：扩大模数（3M、6M、12M、15M、30M、60M）和分模数（1/10M、1/5M、1/2M）。
4．模数数列的幅度符合的规定及适用范围：①水平基本模数的数列幅度为1M－20M，主要用于门窗洞口和构配件断面尺寸；②竖向基本模数的数列幅度为1M－36M，主要用于建筑物的层高、门窗洞口、构配件尺寸；③水平扩大模数数列的幅度：3M数列（3M→75M）、6M数列（6M→96M）、12M数列（12M→120M）、15M数列（15M→120M）、30M数列（30M→360M）、60M数列（60M→360M），主要用于建筑物的开间或柱距、进深或跨度、配构件尺寸和门窗洞口尺寸；④竖向扩大模数数列的幅度不受限制，主要用于建筑物的高度、层高、门窗洞口尺寸；⑤分模数数列幅度：1/10M（1/10M→2M）、1/5M（1/5M→4M）、1/2M（1/2M→10M）。
5．一般情况下标志尺寸扣除预留缝即为构造尺寸，实际尺寸与构造尺寸间的差数应复合建筑公差的规定。

地基与基础的基本概念

第二节 地基、基础和地下室构造
一、地基与基础的基本概念
基础：将结构索承受的各种载荷传递到地基上的结构组成部分，是建筑地面以下的承重构件。
地基：承受由基础传下的载荷的土体或岩体。

地基的要求

二、地基
1．地基应满足强度、变形、稳定方面的要求。

天然地基和人工地基

2．天然地基：具有足够的承载能力，不经过人工加固，可直接在其上部建造房屋的土层为天然地基。包括岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土等。
3．人工地基：经过人工处理的土层为人工地基。人工地基的加固处理的方法有压实法和换土法等。

桩基

4．桩基：在建筑物载荷较大、层数垛、高度高，地基土又松软时，一般采用桩基。常见的桩基有支承桩、灌注桩、振动桩、爆扩桩。

地基特殊问题

5．地基特殊问题如地基中遇有文坑、基槽中遇到枯井、基槽中遇有沉降缝、基槽中遇有遇有橡皮土、相邻基础埋深不一等问题的处理。解决不均匀下沉的方法有作刚性墙基础和加高基础圈梁。

建筑材料与构造(一级)精讲班第21讲讲义

基础深埋

三、基础
1．基础深埋是指设计室外地坪到基础底面的距离，分为浅基础（<5m或埋深小于基础宽度的4倍）和深基础。
基础埋深由以下五个因素决定：
①建筑物的用途、有无地下室和地下设施、基础的形成和构造；
②作用在地基上载荷大小和性质；
③工程地址和水文地址条件；
④相邻建筑的基础埋深；
⑤地基土冻胀和融陷的影响。
在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础宜浅埋，但除岩石地基外，基础埋深不宜下雨0.5m。
基础宜埋设在地下水位以上，如必须埋在地下水位一下时，应采取地基土在施工时不受扰