常用建筑原材料

　　(一)砖和砌块

　　1、砖的种类、技术要求和应用

　　砌墙砖是指由黏土、工业废料或其他地方资源为主要原料，以不同工艺制成的在建筑工程中用于砌筑墙体的砖的统称。

　　常用的砌墙砖主要有烧结普通砖、烧结多孔砖、烧结空心砖和空心砌块。

　　烧结普通砖标准尺寸为240×115×53(mm)。抗压强度分为MU10、MU15、MU20、MU25、MU30五个强度等级。烧结多孔砖主要用于建筑物的承重墙，烧结空心砖主要用于非承重的填充墙和隔墙。

　　2、砌块的种类、技术要求和应用

　　砌块是用于砌墙的尺寸较大的人造块材，外形多为六面直角体，也有多种异形体。常用的砌块有普通混凝土小型砌块、轻骨料混凝土小型空心砌块、蒸压加气混凝土砌块和石膏砌块。

　　砌块按产品规格的尺寸分为大型砌块(高度大于980mm)、中型砌块(高度为380~980mm)和小型砌块(高度为115~380mm)。砌块高度一般不大于长度或宽度的6倍，长度不超过高度的三倍。

　　(二)水泥

　　1、通用硅酸盐水泥分类、代号和强度等级

　　2、通用硅酸盐水泥的特性及应用

　　(1)硅酸盐水泥的技术要求和技术性质

　　①凝结时间 初凝时间不得早于45min,终凝时间不迟于6.5h(其他五类常用水泥的终凝时间≤10h)。

　　②体积安定性 水泥的体积安定性是指水泥凝结硬化过程中体积变化是否均匀的性质。体积安定性不合格的水泥禁止用于工程中。水泥体积安定性用沸煮法检测。

　　③强度 根据3d 和28d 龄期时的抗折强度和抗压强度划分硅酸盐水泥的强度等级，硅酸盐水泥的强度等级有6个: 即42.5、42.5R 、 52.5 、 52.5R 、 62. 5、62. 5R。

　　④水化热 水泥在水化过程中放出的热量，称为水泥的水化热。大体积混凝土工程中，应选择低热水泥。

　　(2)硅酸盐水泥的特性及应用

　　①凝结硬化快，强度高。特别适合早期强度要求高的工程、高强混凝土结构和预应力混凝土工程。

　　②抗冻性好。适用于严寒地区、经受反复冻融作用的混凝土工程。

　　③碱度高、抗碳化能力强。适用于重要的钢筋混凝土结构、预应力混凝土工程以及二氧化碳浓度高的环境。

　　④干缩小。可用于干燥环境的混凝土工程。

　　⑤耐磨性好。可用于路面与地面工程。

　　⑥水化热高。用于冬季施工常可避免冻害。如无可靠的降温措施，不宜用于大体积混凝土工程。

　　⑦耐腐蚀性差。不宜用于受流动水、压力水、酸类和硫酸盐侵蚀的工程。

　　⑧耐热性差。不宜单独用于耐热混凝土工程。

　　(3)普通硅酸盐水泥的特性及应用

　　普通硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料，加入>5% 且≤20% 的活性混合材料及适量石膏组成，简称普通水泥，代号P·O。

　　普通硅酸盐水泥的性质与硅酸盐水泥的相近。

　　(4)掺大量混合材料的硅酸盐水泥

　　1)种类：矿渣硅酸盐水泥P·S 、火山灰硅酸盐水泥P·P 、粉煤灰硅酸盐水泥P·F 、复合硅酸盐水泥P·C

　　2)掺大量活性混合材料的硅酸盐水泥的共性 :

　　①凝结硬化慢，早期强度低，后期强度增长较快。

　　②水化热较小。适用于大体积混凝土工程。

　　③耐腐蚀性较好。可用于水工、海港工程及受侵蚀作用的工程。

　　④抗冻性及耐磨性差。

　　⑤抗碳化能力较差。

　　⑥湿热敏感性强，适合蒸气养护。

　　3)矿渣硅酸盐水泥P·S

　　耐热性好，可用于高温车间和耐热要求高的混凝土工程，不宜用于有抗渗要求的混凝土工程。

　　4)火山灰硅酸盐水泥P·P

　　具有较高的抗渗性和耐水性，可用于有抗渗要求的混凝土工程。不宜用于长期处于干燥环境和水位变化区的混凝土工程。

　　(5)水泥技术性能指标中，凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间，安定性中的任一项不符合规定时，均为废品。凡细度、终凝时间任一项不符合标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级规定时称为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。

　　(6)水泥的储存期一般为3个月。

　　(三)石灰

　　1.主要成分：生石灰CaO ，熟石灰Ca(OH)2，石膏CaSO4 。

　　2.生石灰的消化(又称熟化或消解)，是指生石灰与水作用生成氢氧化钙的化学反应，其反应式如下:

　　CaO+H2O=Ca(OH)2

　　生石灰熟化的特征：

　　①生石灰熟化时放出大量的热。

　　②体积膨胀1～2.5倍。

　　2.石灰的特性

　　①保水性与可塑性良好。在水泥砂浆中掺入一定量的石灰膏，可使砂浆的可塑性显著提高。

　　②凝结硬化慢、强度低。

　　③干燥收缩大。常在石灰中掺入砂、麻刀、纸筋等到材料，以减少收缩并增加抗拉强度。

　　④吸湿性强。储存生石灰时注意防止受潮。

　　⑤耐水性差。石灰不宜用于潮湿环境及易受水浸湿泡的部位。

　　3.石灰的应用

　　①配制石灰乳涂料和石灰砂浆、水泥混合砂浆

　　②配制灰土和三合土

　　③生产硅酸盐混凝土及其制品

　　4.石膏的特性

　　①凝结硬化快;

　　②孔隙率大，体积密度小，保温吸声性能好;

　　③具有一定的调湿性;

　　④耐水性、抗冻性差;

　　⑤凝结硬化时体积微膨胀;

　　⑥防火性好;

　　⑦装饰性好。

　　5.石膏的应用

　　①室内抹灰及粉刷

　　②建筑石膏制品

　　建筑石膏容易受潮吸湿，凝结硬化快，因此在运输储存的过程中，应避免受潮。

　　石膏长期存放强度会降低，一般贮存三个月后，强度下降30%左右。所以，建筑石膏贮存时间不宜过长，若超过三个月应重新检验，确定等级。

　　(四)砂、石

　　1.建筑用砂、石的品种

　　(1)建筑用砂主要有天然砂和人工砂两类。

　　(2)建筑用石主要有卵石和碎石两类

　　2.建筑用砂、石的质量要求

　　(1)建筑用砂的质量要求

　　主要指标：砂的粗细程度与颗粒级配、含泥量、石粉含量和泥块含量、砂的有害物质、坚固性、表观密度、松散堆积密度及空隙率、碱-骨料反应、砂的含水状态。

　　(2)建筑用石的质量要求

　　主要指标：最大粒径及颗粒级配、含泥量和泥块含量、针片状颗粒、有害物质、坚固性、强度、表观密度、连续级配松散堆积空隙率、碱-骨料反应。

　　(五)钢材

　　1.常用建筑钢材种类和应用

　　(1)钢的分类：

　　1)钢材按脱氧程度不同，又可分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢。

　　2)按化学成分分为：碳素钢与合金钢

　　碳素钢又分为低碳钢 (碳含量<0.25%)、中碳钢 (碳含量为 0. 25%～0. 60%) 和高碳钢 (碳含量>0.60%) 。

　　合金钢按合金元素含量不同，分为低合金钢 (合金元素总含量小于5%)、中合金钢 (合金元素总含量5%～10%) 、高合金钢 (合金元素总含量大于 10%)。

　　(2)钢筋混凝土用钢材

　　钢筋混凝土结构用钢主要品种有热轧钢筋、冷加工钢筋、预应力混凝土用热处理钢筋、预应力混凝土用钢丝和钢绞线等。热轧钢筋、冷轧带肋钢筋是建筑工程中用量最大的钢材品种之一，主要用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的配筋;冷轧扭钢筋特别适合于现浇楼板;大型预应力混凝土构件常采用高强度钢丝或钢绞线作为主要受力钢筋。

　　(3)钢结构用钢材

　　钢结构用钢材主要包括碳素结构钢和低合金高强度结构钢。

　　碳素结构钢分为Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五个牌号，数值越高，强度和硬度越好，塑性和韧性越差，其中用途最广泛的是Q235钢。

　　低合金高强度结构钢分为Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q620、Q690八个牌号，其中Q345钢是常用钢材，Q390是推荐使用的钢材。

　　2.钢材的力学和工艺性能

　　钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。

　　(1)力学性能是钢材最重要的使用性能，包括拉伸性能、冲击韧性、硬度、疲劳强度等。

　　拉伸性能——拉伸实验：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、劲缩阶段。

　　屈服强度、抗拉强度和伸长率是钢材的三个重要技术指标。

　　①拉伸性能

　　反映建筑钢材拉伸性能的指标包括屈服强度、抗拉强度和伸长率。屈服强度是结构设计中钢材强度的取值依据。抗拉强度与屈服强度之比(强屈比)是评价钢材使用可靠性的一个参数。强屈比愈大，钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，安全性越高;但强屈比太大(应≤1.25%)，钢材强度利用率偏低，浪费材料。

　　国家标准规定，有较高要求的抗震结构适用的钢筋应满足以下的要求：

　　①钢筋实测抗拉强度与实测屈服强度之比≥1.25;

　　②钢筋实测屈服强度与规定的屈服强度特征值之比≤1.30;

　　③钢筋的最大力总伸长率≥9%。

　　②冲击性能

　　冲击性能是指钢材抵抗冲击荷载的能力。钢的化学成分及冶炼、加工质量都对冲击性能有明显的影响。除此以外，钢的冲击性能受温度的影响较大，冲击性能随温度的下降而减小;当降到一定温度范围时，冲击值急剧下降，从而可使钢材出现脆性断裂，这种性质称为钢的冷脆性，这时的温度称为脆性临界温度。脆性临界温度的数值愈低，钢材的低温冲击性能愈好。所以，在负温下使用的结构，应当选用脆性临界温度较使用温度为低的钢材。

　　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。疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的，所以危害极大，往往造成灾难性的事故。钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关，一般抗拉强度高，其疲劳极限也较高。

　　(2)工艺性能表示钢材在各种加工过程中的行为，包括冷弯性能、可焊性、冷加工强化处理与时效处理等。

　　1) 冷弯性能——冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。钢材冷弯时的弯曲角度越大，弯心直径越小，则表示其冷弯性能越好。

　　2)冷加工强化处理：将钢材在常温下进冷拉、冷拔、冷轧、冷扭等，使之产生塑性变形，从而提高其屈服强度，但钢材的塑性和韧性降低，这个过程称为钢材的冷加工强化处理。建筑用钢筋常利用冷加工、时效处理来提高其强度，增加钢筋的品种规格，节约钢材。