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20192019 年造价工程师考试网上辅导年造价工程师考试网上辅导建设工程技术与计量（土木建筑）建设工程技术与计量（土木建筑）第 1 页第三章第三章工程材料工程材料一、本章考试大纲一、本章考试大纲（一）结构材料的分类、特性及应用；（二）装饰材料的分类、特性及应用；（三）功能材料的分类、特性及应用。二、考情分析二、考情分析本章内容系统的分为：建筑结构材料、建筑装饰材料、建筑功能材料。涉及钢筋、水泥、混凝土为主要必考的部分，必须重视。三、本章框架知识体系及分值（三、本章框架知识体系及分值（20182018 单选单选 8 8 分，多选分，多选 8 8 分）分）章节 分值（16）第一节 建筑结构材料 54 第二节 建筑装饰材料 22 第三节 建筑功能材料 12 第一节第一节建筑结构材料建筑结构材料一、建筑钢材一、建筑钢材（一）常用的建筑钢材1.钢筋混凝土结构用钢（1）热轧钢筋热轧钢筋是建筑工程中用量最大的钢材之一，主要用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构。热轧钢筋的技术要求应符合钢筋混凝土用钢 第 1 部分：热轧光圆钢筋GB1499.1 和钢筋混凝土用钢 第 2 部分：热轧带肋钢筋GB1499.2 的相关规定。热轧钢筋的品种及技术要求见表 3.1.1。表 3.1.1热轧钢筋的技术要求下屈服强度ReL（MPa）抗拉强度Rm（MPa）断后伸长率A（%）最大总伸长率Agt（%）表面形状牌号公称直径（mm）冷弯试验180光圆HPB300 6.022 300 420 25 10 da HRB400 HRBF400 16 7.5 HRB400E HRBF400E 625 2840 4050 400 540-9.0 d4ad5ad6a HRB500 HRBF500 15 7.5 带肋HRB500E 625 2840 4050 500 630-9.0 d6ad7ad8a 获取更多资料联系启晨教育QQ62461916020192019 年造价工程师考试网上辅导年造价工程师考试网上辅导建设工程技术与计量（土木建筑）建设工程技术与计量（土木建筑）第 2 页HRBF500E HRB600 625 2840 4050 600 730 14 7.5 d6ad7ad8a 热轧光圆钢筋由碳素结构钢或低合金结构钢经热轧而成，从表中可以看出其强度较低，但具有塑性好，伸长率高，便于弯折成型、容易焊接等特点，可用于中小型混凝土结构的受力钢筋或箍筋，以及作为冷加工（冷拉、冷拔、冷轧）的原料。热轧带肋钢筋采用低合金钢热轧而成，具有较高的强度，塑性和可焊性较好。钢筋表面有纵肋和横肋，从而加强了钢筋与混凝土中间的握裹力，可用于混凝土结构受力筋，以及预应力钢筋。（2）冷加工钢筋在常温下对热轧钢筋进行机械加工（冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、冲压等）而成。常见的品种有冷拉冷拉热轧钢筋、冷轧带肋钢筋和冷拔低碳钢丝热轧钢筋、冷轧带肋钢筋和冷拔低碳钢丝。1）冷拉热轧钢筋。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，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、韧性继续降低，这种现象称为冷拉时效。实践中，可将冷拉、除锈、调直、切断合并为一道工序，这样可简化流程，提高效率。2）冷轧带肋钢筋。用低碳钢热轧盘圆条直接冷轧或经冷拔后再冷轧，形成三面或两面横肋的钢筋。根据冷轧带肋钢筋GB13788 规定，冷轧带肋钢筋分为 CRB550CRB550、CRB650CRB650、CRB800CRB800、CRB600HCRB600H、CRB680HCRB680H、CRB800HCRB800H 六个六个牌号。牌号。CRB550CRB550、CRB600HCRB600H 为普通钢筋混凝土用钢筋，为普通钢筋混凝土用钢筋，CRB650CRB650、CRB800CRB800、CRB800HCRB800H 为预应力混凝土用钢筋，为预应力混凝土用钢筋，CRB680HCRB680H 既可作为普通钢筋混凝土用钢筋，也可作为预应力混凝土用钢筋使用既可作为普通钢筋混凝土用钢筋，也可作为预应力混凝土用钢筋使用。冷轧带肋钢筋克服了冷拉、冷拔钢筋握裹力低的缺点，具有强度高、握裹力强、节约钢材、质量稳定等优点，但塑性降低，强获取更多资料联系启晨教育QQ62461916020192019 年造价工程师考试网上辅导年造价工程师考试网上辅导建设工程技术与计量（土木建筑）建设工程技术与计量（土木建筑）第 3 页屈比变小。3）冷拔低碳钢丝。低碳钢热轧圆盘条或热轧光圆钢筋经一次或多次冷拔制成的光圆钢丝，在使用中应符合冷拔低碳钢丝应用技术规程JGJ 19 规定。冷拔低碳钢丝宜作为构造钢筋使用，作为结构构件中纵向受力钢筋使用时应采用钢丝焊接网。冷拔低碳钢丝不得作预应力钢筋使用。作为箍筋使用时，冷拔低碳钢丝的直径冷拔低碳钢丝不得作预应力钢筋使用。作为箍筋使用时，冷拔低碳钢丝的直径不宜小于不宜小于 5mm5mm，间距不应大于，间距不应大于 200mm200mm，构造应符合国家现行相关标准的有关规定。冷拔低碳钢丝只有冷拔低碳钢丝只有CDW550CDW550 一个牌号一个牌号。CDW550 级冷拔低碳钢丝的直径可为：3mm、4mm、5mm、6mm、7mm 和 8mm。直径小于5mm 的钢丝焊接网不应作为混凝土结构中的受力钢筋使用；除钢筋混凝土排水管、环形混凝土电杆外，不应使用直径 3mm 的冷拔低碳钢丝；除大直径的预应力混凝土桩外，不宜使用直径 8mm 的冷拔低碳钢丝。（3）预应力混凝土热处理钢筋热处理是指将钢材按一定规则加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得所需要性能的一种工艺措施。热处理的方法有退火、正火、淬火和回火热处理的方法有退火、正火、淬火和回火。建筑钢材一般只在生产厂完成热处理工艺。热处理钢筋是钢厂将热轧的带肋钢筋带肋钢筋（中碳低含金钢）经淬火和高温回火调质处理而成的，即以热处理状态交货。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，主要用作预应力钢筋混凝土轨枕，也可以用于预应力混凝土板、吊车梁等构件也可以用于预应力混凝土板、吊车梁等构件。（4）预应力混凝土用钢丝与钢绞线预应力混凝土用钢丝是用优质碳素结构钢经冷加工及时效处理或热处理等工艺过程制得，具有高强度，安全可靠，便于施工等优点。根据预应力混凝土用钢丝GB/T5223 规定，预应力混凝土用钢丝按预应力混凝土用钢丝按照加工状态分为冷拉钢丝和消除应力钢丝两类照加工状态分为冷拉钢丝和消除应力钢丝两类。冷拉钢丝（WCD）是指盘条通过拔丝等减径工艺经冷加工而形成的产品，以盘卷供货的钢丝，现行规范只保留了压力管道用冷拉钢丝。钢丝在塑性变形下（轴应变）进行的短时热处理，得到的是低松弛钢丝（WLR）；钢丝通过矫直工序后在适当的温度下进行的短时热处理，得到的是普通松弛钢丝；现行规范取消了普通松弛品种预应力钢丝。钢丝按外形分为光面钢丝（P）、螺旋肋钢丝（H）和刻痕钢丝（）三种。对所有规格的消除应力光圆及螺旋肋钢丝，获取更多资料联系启晨教育QQ62461916020192019 年造价工程师考试网上辅导年造价工程师考试网上辅导建设工程技术与计量（土木建筑）建设工程技术与计量（土木建筑）第 4 页1000h 应力松弛率2.5%4.5%，当标距长度为 200mm 时其最大总伸长率3.5%。消除应力后钢丝的塑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。钢绞线是以热轧盘条钢为原料，经冷拔后将钢丝若干根捻制而成。根据预应力混凝土用钢绞线GB/T5224，钢绞线按结构分为 8 类，结构代号为：用两根钢丝捻制的钢绞线（12）、用三根钢丝捻制的钢绞线（13）、用三根刻痕钢丝捻制的钢绞线（13）、用七根钢丝捻制的标准型钢绞线（17）、用六根刻痕钢丝和一根光圆中心钢丝捻制的钢绞线（17）、用七根钢丝捻制又经模拔的钢绞线（17）C、用十九根钢丝捻制的 199 西鲁式钢绞线（119S）、用十九根钢丝捻制的 1 66/6 瓦林吞式钢绞线（119W）。对所有规格的钢绞线，1000h 应力松弛率2.5%4.5%，当标距长度为 500mm 时其最大总伸长率3.5%。预应力钢丝与钢绞线均属于冷加工强化及热处理钢材，拉伸试验时无屈服点，但抗拉强度远远超过热轧钢筋和冷轧钢筋，并具有很好的柔韧性，应力松弛率低，适用于大荷载、大跨度及需要曲线配筋的预应力混凝土结构预应力混凝土结构，如大跨度屋架、薄腹梁、吊车梁等大型构件的预应力结构。【2018 年真题】大型屋架、大跨度桥梁等大负荷预应力混凝土结构中，应优先采用（）。A.冷轧带肋钢筋 B.预应力混凝土钢绞线C.冷拉热轧钢筋D.冷拔低碳钢丝 正确答案B答案解析本题考查的是建筑钢材。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。参见教材 P116。【2014 年真题】热轧钢筋的级别提高，则其（）。A.屈服强度提高，极限强度下降B.极限强度提高，塑性提高C.屈服强度提高，塑性下降D.屈服强度提高，塑性提高获取更多资料联系启晨教育QQ62461916020192019 年造价工程师考试网上辅导年造价工程师考试网上辅导建设工程技术与计量（土木建筑）建设工程技术与计量（土木建筑）第 5 页 正确答案C答案解析本题考查的是常用的建筑钢材。热轧钢筋随钢筋级别的提高，其屈服强度和极限强度逐渐增加，而其塑性则逐渐降低。参见教材 P116。【2015 年真题】预应力混凝土结构构件中，可使用的钢材包括各种（）。A.冷轧带肋钢筋B.冷拔低碳钢丝C.热处理钢筋D.冷拉钢丝E.消除应力钢丝 正确答案CDE答案解析本题考查的是常用的建筑钢材。CRB550 用于非预应力钢筋混凝土，其他牌号用于预应力混凝土。参见教材 P116。【2013 年真题】预应力混凝土板的钢材为（）。A.冷拔低碳钢丝B.CRB550 冷拔带肋钢筋C.HPB300 热轧钢筋D.热处理钢筋 正确答案D答案解析本题考查的是常用的建筑钢材。热处理钢筋主要用作预应力钢筋混凝土轨枕，也可用于预应力混凝土板、吊车梁等构件。参见教材 P116。2.钢结构用钢钢结构用钢主要是热轧成型的钢板、型钢等，其中型钢又分热轧型钢和冷弯薄壁型钢。钢材所用的母材主要是普通碳素结构钢及低合金高强度结构钢。（1）热轧型钢。按钢材的外形，钢结构常用热轧型钢有：工字钢、H 型钢、T 型钢、槽钢、等边角钢、不等边角钢等。型钢是钢结构中采用的主要钢材。型钢的规格表示方法：工字钢用“”与高度值腿宽度值腰宽度值，如45015011.5（简记为45a）；槽钢用“”与高度值腿宽度值腰宽度值，如20020024（简记为20b）；等边角钢用“L”与边宽度值边宽度值边厚宽度值，如L20020024（简记为 L20024）；不等边角钢用“L”与长边宽度值短边宽度值边厚宽度值，如L16010016。（2）冷弯薄壁型钢。薄壁型钢是用薄钢板（通常薄壁型钢是用薄钢板（通常 2-6mm2-6mm）冷弯或者模压而成，其界面形状多样，可分为角钢、槽钢等开口薄壁型钢及方形、矩形等空心薄壁型钢。薄壁轻型钢结构中主要采用薄壁型钢、获取更多资料联系启晨教育QQ62461916020192019 年造价工程师考试网上辅导年造价工程师考试网上辅导建设工程技术与计量（土木建筑）建设工程技术与计量（土木建筑）第 6 页圆钢和小角钢，壁厚一般为 1.5-5mm，多用于轻型钢结构。（3）钢板和压型钢板。用光面轧辊轧制而成的扁平钢材称为钢板。按轧制温度的不同，钢板又可分热轧和冷轧两类。土木工程用钢板的钢种主要是碳素结构钢，某些重型结构、大跨度桥梁等也采用低合金钢。钢板规格表示方法为“宽度厚度长度”（单位为 mm）。按厚度来分，热轧钢板可分为厚板热轧钢板可分为厚板（厚度大于（厚度大于 4mm4mm）和薄板（厚度不大于）和薄板（厚度不大于 4mm4mm）两种；冷轧钢板只有薄板。厚板可用于型钢的连接与焊接，）两种；冷轧钢板只有薄板。厚板可用于型钢的连接与焊接，组成钢结构承力构件，薄板可用作屋面或墙面等围护结构，或作为薄壁型钢的原料组成钢结构承力构件，薄板可用作屋面或墙面等围护结构，或作为薄壁型钢的原料。薄钢板经辊压或冷弯可制成截面呈 V 形、U 形、梯形或类似形状的波纹，并可采用有机涂层、镀锌等表面保护层的钢板，称压型钢板，在建筑上常用作屋面板、楼板、墙板及装饰板等。还可将其与保温材料等复合，制成复合墙板等，用途十分广泛。3.钢管混凝土结构用钢钢管混凝土结构即采用钢管混凝土构件作为主要受力构件的结构，简称 CFST 结构。钢管混凝土构件是指在钢管内填充混凝土的构件，包括实心和空心钢管混凝土构件，截面可为圆形、矩形及多边形，简称 CFST 构件。钢管混凝土结构用钢材的选用应符合现行国家标准钢结构设计规范GB 50017 的有关规定。承重结构的圆钢管可采用焊接圆钢管、热轧无缝钢管，不宜选用输送流体用的螺旋焊管。矩形钢管可采用焊接钢管，也可采用冷成型矩形钢管。当采用冷成型矩形钢管时，应符合现行行业标准建筑结构用冷弯矩形钢管JG/T 178 中级产品的规定。直接承受动荷载或低温环境下的外露结构，不宜采用冷弯矩形直接承受动荷载或低温环境下的外露结构，不宜采用冷弯矩形钢管钢管。多边形钢管可采用焊接钢管，也可采用冷成型多边形钢管。获取更多资料联系启晨教育QQ62461916020192019 年造价工程师考试网上辅导年造价工程师考试网上辅导建设工程技术与计量（土木建筑）建设工程技术与计量（土木建筑）第 7 页（二）钢材的性能钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能力学性能和工艺性能。其中力学性能是钢材最重要最重要的使用性能，包括抗拉性能、冲击性能、硬度、疲劳性能等。工艺性能工艺性能表示钢材在各种加工过程中的行为，包括弯曲性能弯曲性能和焊接性能等。1.抗拉性能抗拉性能是钢材的最主要性能，表征其性能的技术指标主要是屈服强度、抗拉强度和伸长率。低碳钢（软钢）受拉的应力应变图能够较好地解释这些重要的技术指标。如图 3.1.1 所示，低碳钢应力应变曲线分为四个阶段：弹性阶段（弹性阶段（0A0A）、弹塑性阶段（）、弹塑性阶段（ABAB）、塑性阶段（）、塑性阶段（BCBC）、应变强化阶段）、应变强化阶段（CDCD），超过），超过 D D 点后试件产生颈缩和断裂点后试件产生颈缩和断裂。获取更多资料联系启晨教育QQ62461916020192019 年造价工程师考试网上辅导年造价工程师考试网上辅导建设工程技术与计量（土木建筑）建设工程技术与计量（土木建筑）第 8 页（1）屈服强度。在弹性阶段 OA 段，如卸去拉力，试件能恢复原状，此阶段的变形为弹性变形，应力与应变成正比，其比值即为钢材的弹性模量。与 A 点对应的应力称为弹性极限（p）。当对试件的拉伸进入塑性变形的屈服阶段 AB 时，应力的增长滞后于应变的增加。当应力达到 B 点时，试件进入塑性阶段，应力不增加但应变增大，这时相应的应力称为屈服强度（屈服点）。如果达到屈服点后应力值发生下降，则应区分上屈服点（ReH）和下屈服点（ReL），在结构计算时以下屈服点作为材料的屈服强度的在结构计算时以下屈服点作为材料的屈服强度的标准值标准值。预应力钢筋混凝土用的高强度钢筋和钢丝具有硬钢的特点，没有明显的屈服平台，这类钢材的屈服点以产生残余变形达到原始标距长度 L0的 0.2%时所对应的应力作为规定的屈服强度极限（RP0.2）。（2）抗拉强度。CD 阶段曲线逐步上升，其抵抗塑性变形的能力又重新提高，称为强化阶段。对应于最高点 D 的应力称为抗拉强度（Rm）。设计中抗拉强度虽然不能利用，但强屈比（Rm/ReL）能反映钢材的利用率和结构安全可靠程度。强屈比越大，反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，因而结构的安全性越高。但强屈比太强屈比越大，反映钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，因而结构的安全性越高。但强屈比太大，则反映钢材不能有效地被利用。大，则反映钢材不能有效地被利用。（3）伸长率。当曲线到达 D 点后，试件薄弱处急剧缩小，塑性变形迅速增加，产生“颈缩”现象而断裂。试件拉断后，标距的伸长与原始标距长度之比的百分率称为断后伸长率（A）。拉力达到最大时原始标距的伸长与原始标距之比的百分率称为最大伸长率，最大总伸长率用 Agt表示。伸长率表征了钢材的塑性变形能力。伸长率的大小与标距长度有关。塑性变形在标距内的分布是不均匀的，颈缩处的伸长较大，离颈缩部位越远变形越小。因此原标距与试件的直径之比愈大，颈缩处伸长值在整个伸长值中的比重愈小，计算伸长率愈小。【2016 年真题】钢材的屈强比愈小，则（）。A.结构的安全性愈高，钢材的有效利用率愈低B.结构的安全性愈高，钢材的有效利用率愈高C.结构的安全性愈低，钢材的有效利用率愈低获取更多资料联系启晨教育QQ62461916020192019 年造价工程师考试网上辅导年造价工程师考试网上辅导建设工程技术与计量（土木建筑）建设工程技术与计量（土木建筑）第 9 页D.结构的安全性愈低，钢材的有效利用率愈高 正确答案A答案解析本题考查的是钢材的性能。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。但屈强比太小，则反映钢材不能有效地被利用。参见教材 P118。【2017 年真题】对于钢材的塑形变形及伸长率，以下说法正确的是（）。A.塑性变形在标距内分布是均匀的B.伸长率的大小与标距长度有关C.离颈缩部位越远变形越大D.同一种钢材，5应小于 10 正确答案B答案解析本题考查的是钢材的性能。伸长率的大小与标距长度有关。塑性变形在标距内的分布是不均匀的，颈缩处的伸长较大，离颈缩部位越远变形越小，对同一种钢材，5应大于 10。参见教材 P118。2.冲击性能冲击性能指钢材抵抗冲击载荷的能力。其指标是通过标准试件的弯曲冲击韧性试验确定。按规定，将带有 V 形缺口的试件进行冲击试验。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Akv（J）。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。Akv值随试验温度的下降而减小，当温度降低达到某一范围时，Akv急剧下降而呈脆性断裂，这种现象称为冷脆性。发生冷脆时的温度称为脆性临界温度，其数值越低，说明钢材的低温冲击韧性越好。因发生冷脆时的温度称为脆性临界温度，其数值越低，说明钢材的低温冲击韧性越好。因此，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，并选用脆性临界温此，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度较使用温度低的钢材。另外，时效敏感性（因时效导致性能改变的程度）愈大的钢材，经过时效以后，其冲击韧性和塑性的降低愈显著，对于承受动荷载的结构物应选用时效敏感性较小的钢材。获取更多资料联系启晨教育QQ62461916020192019 年造价工程师考试网上辅导年造价工程师考试网上辅导建设工程技术与计量（土木建筑）建设工程技术与计量（土木建筑）第 10 页3.硬度钢材的硬度是指表面层局部体积抵抗较硬物体压入产生塑性变形的能力。表征值常用布氏硬度值 HB表示。数值越大，表示钢材越硬。4.耐疲劳性在交变荷载反复作用下，钢材往往在应力远小于抗拉强度时发生断裂，这种现象称为钢材的疲劳破坏。疲劳破坏的危险应力用疲劳极限来表示，它是指钢材在交变荷载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。试验表明，钢材承受的交变应力越大，则断裂时的交变循环次数越少，相反，交变应力越小，则断裂时的交变循环次数越多；当交变应力低于某一值时，交变循环次数达无限次也不会产生疲劳破坏。5.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，是钢材的重要工艺性能。冷弯性能指标是通过试件被弯曲的角度（90、180）及弯心直径 d 对试件厚度（或直径）a 的比值（d/a）区分的。试件按规定的弯曲角和弯心直径进行试验，试件弯曲处的外表面无裂断、裂缝或起层，即认为冷弯性能合格。冷弯试验能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力、夹杂物未熔合和微裂隙等缺陷。在拉力试验中，这些缺陷常因塑造性变形导致应力重分布而得不到反映。因此，冷弯试验是一种比较严格的试验，冷弯试验是一种比较严格的试验，对钢材的焊接质量也是一种严格的检验对钢材的焊接质量也是一种严格的检验，能揭示焊件在受弯表面存在的裂纹和夹杂物。6.焊接性能钢材的可焊性是指焊接后在焊缝处的性质与母材性质的一致程度焊缝处的性质与母材性质的一致程度。影响钢材可焊性的主要因素是化学成分及含量。含碳量超过 0.3%，可焊性显著下降等。（三）钢材的化学成分钢材的化学成分主要是指碳、硅、锰、硫、磷等，在不同情况下往往还需考虑氧、氮及各种合金元素。1.碳土木建筑工程用钢材含碳量不大于 0.8%。在此范围内，随着钢中碳含量的提高，强度和硬度相应提强度和硬度相应提高，而塑性和韧性相应降低高，而塑性和韧性相应降低；碳还可显著降低钢材的可焊性，增加钢的冷脆性和时效敏感性，降低抗大气腐蚀性。2.硅当硅在钢中的含量较低（小于 1%）时，随着含量的加大可提高钢材的强度，而对塑性和韧性影响不明显。3.锰锰是我国低合金钢的主要合金元素，锰含量一般在 1%2%，它的作用主要是使强度提高；锰还能消减硫和氧引起的热脆性，使钢材的热加工性能改善。4.硫获取更多资料联系启晨教育QQ62461916020192019 年造价工程师考试网上辅导年造价工程师考试网上辅导建设工程技术与计量（土木建筑）建设工程技术与计量（土木建筑）第 11 页硫是很有害的元素，呈非金属硫化物夹杂物存于钢中，具有强烈的偏析作用，降低各种机械性能。硫化物造成的低熔点使钢在焊接时易于产生热裂纹，显著降低可焊性。5.磷磷为有害元素，含量提高，钢材的强度提高，塑性和韧性显著下降，特别是温度愈低，对韧性和塑性的影响愈大。磷在钢中偏析作用强烈，使钢材冷脆性冷脆性增大，并显著降低钢材的可焊性。但磷可提高钢提高钢的耐磨性和耐腐蚀性的耐磨性和耐腐蚀性，在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。6.氮氮对钢材性质的影响与碳、磷相似，可使钢材的强度提高，但塑性特别是韧性明显下降。氮还会加剧钢的时效敏感性和冷脆性敏感性和冷脆性，使其焊接性能变差。7.氧氧含量增加使钢的力学性能降低，塑性和韧性降低。氧有促进时效倾向的作用，还能使热脆性增加，使热脆性增加，焊接性能较差焊接性能较差。8.钛钛是强脱氧剂，可显著提高钢的强度，但稍降低塑性可显著提高钢的强度，但稍降低塑性。由于钛能细化晶粒，故可改善韧性。钛能减少时效倾向，改善焊接性能。有益元素：C、Si、Mn、钛有害元素：S、P、氧、氮二、胶凝材料二、胶凝材料在建筑材料中，经过一系列物理作用、化学作用，能从浆体变成坚固的石状体，并能将其他固体物料胶结成整体而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料。根据化学组成的不同，胶凝材料可分为无机与有机两大类。石灰、石膏、水泥等属于无机胶凝材料；而沥青、天然或合成树脂等属于有机胶凝材料。无机胶凝材料按其硬化条件的不同又可分为气硬性和水硬性两类。只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度的称气硬性胶凝材料，如石灰、石膏等；既能在空气中，还能更好地在水中硬化、保持和继续发展其强度的称水硬性胶凝材料，如各种水泥。气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中，而不宜用于潮湿环境，更不可用于水中。（一）水泥水泥是一种良好的矿物胶凝材料，属于水硬性胶凝材料属于水硬性胶凝材料。1.硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（1）定义与代号1）硅酸盐水泥。凡由硅酸盐水泥熟料、05%的石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。可分为两种类型：不掺混合材料的称为型硅酸盐水泥，代号 P；掺入不超过水泥质量 5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为型硅酸盐水泥，代号 P。2）普通硅酸盐水泥。由硅酸盐水泥熟料、5%5%20%20%的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥，代号普通硅酸盐水泥，代号 POPO。掺活性混合材料时，最大掺量不得超过 20%，其中允许用不超过水泥质量 5%的窑灰或不超过水泥质量 8%的非活性混合材料来代替。获取更多资料联系启晨教育QQ62461916020192019 年造价工程师考试网上辅导年造价工程师考试网上辅导建设工程技术与计量（土木建筑）建设工程技术与计量（土木建筑）第 12 页（2）硅酸盐水泥熟料的组成硅酸盐水泥熟料主要矿物组成及其含量范围和各种熟料单独与水作用所表现特性，见表 3.1.2。表 3.1.2水泥熟料矿物含量与主要特征主要特征 矿物名称 化学式 代号含量（%）水化速度 水化热 强度 体积收缩 抗硫酸盐侵蚀性 硅酸三钙 3CaOSiO2C3S 3760 快 大 高 中 中 硅酸二钙 2CaOSiO2C2S 1517 慢 小 早期低，后期高 中 最好 铝酸三钙 3CaOAl2O2C3A 715 最快 最大 低 最大 差 铁铝酸四钙 4CaOAl2O3Fe2O3C4AF 1018 较快 中 中 最小 好（3）硅酸盐水泥的凝结硬化水泥的凝结硬化包括化学反应（水化）及物理化学作用（凝结硬化）。水泥的水化反应水化反应过程是指水泥加水加水后，熟料矿物及掺入水泥熟料中的石膏与水发生一系列化学反应。（4）硅酸盐水泥及普通水泥的技术性质1）细度。表示硅酸盐水泥及普通水泥颗粒的粗细程度。水泥的细度直接影响水泥的活性和强度。颗粒越细，与水反应的表面积大，水化速度快，早期强度高，但硬化收缩较大颗粒越细，与水反应的表面积大，水化速度快，早期强度高，但硬化收缩较大，且粉磨时能耗大，成本高。但颗粒过粗，又不利于水泥活性的发挥，强度也低。硅酸盐水泥比表面积应大于 300m300m2 2/kg/kg。2）凝结时间。凝结时间分为初凝时间和终凝时间凝结时间分为初凝时间和终凝时间。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。水泥凝结时间在施工中有重要意义，为使混凝土和砂浆有充分的时间进行搅拌、运输、浇捣和砌筑，水泥初凝时间不能过短水泥初凝时间不能过短；当施工完毕后，则要求尽快硬化，具有强度，故终凝时间不能太长。硅酸盐水泥初凝时间不得早于硅酸盐水泥初凝时间不得早于 45min45min，终凝时间不得迟于，终凝时间不得迟于 6.5h6.5h。普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于。普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min45min，终凝时间不得迟于，终凝时间不得迟于 10h10h。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。【2016 年真题】通常要求普通硅酸盐水泥的初凝时间和终凝时间（）。A.45min 和10h B.45min 和10hC.45min 和10h D.45min 和10h 正确答案B答案解析本题考查的是硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于获取更多资料联系启晨教育QQ62461916020192019 年造价工程师考试网上辅导年造价工程师考试网上辅导建设工程技术与计量（土木建筑）建设工程技术与计量（土木建筑）第 13 页45min，终凝时间不得迟于 10h。参见教材 P122。3）体积安定性。指水泥在硬化过程中，体积变化是否均匀的性能，简称安定性。水泥安定性不良会导致构件（制品）产生膨胀性裂纹或翘曲变形，造成质量事故。引起安定性不良的主要原因是熟料中游离氧化钙、游离氧化镁或石膏含量过多。安定性不合格的水安定性不合格的水泥不得用于工程，应废弃泥不得用于工程，应废弃。【2011 年真题】判定硅酸盐水泥是否废弃的技术指标是（）。A.体积安定性B.水化热C.水泥强度D.水泥细度 正确答案A答案解析本题考查的是硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。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。水泥的安定性不合格的水泥不得用于工程，应废弃。参见教材 P122。4）强度。水泥强度是指胶砂的强度胶砂的强度而不是净浆的强度，它是评定水泥强度等级的依据。根据水泥胶砂强度检验方法（IS0 法）GB/T 17671 的规定，按照（质量比）水泥：标准砂水泥：标准砂1 1：3 3 拌和用拌和用 0.50.5的水灰比的水灰比，按规定的方法制成胶砂试件，在标准温度下 201的水中养护，测测 3d3d 和和 28d28d 的试件抗折和的试件抗折和抗压强度划分强度等级抗压强度划分强度等级。5）碱含量。水泥的碱含量将影响构件（制品）的质量或引起质量事故。通用硅酸盐水泥GB 175 也作出规定：若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不得大于水泥中碱含量不得大于 0.60%0.60%或由供需或由供需双方商定双方商定。6）水化热。水泥的水化热是水化过程中放出的热量。对大型基础、水坝、桥墩等大体积混凝土工程，由于水化热产生的热量积聚在内部不易发散内部不易发散，将会使混凝土内外产生较大的温度差，所引起的温度应力使混凝土可能产生裂缝，因此，水化热对大体积混因此，水化热对大体积混凝土工程是不利的凝土工程是不利的。（5）硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的应用普通硅酸盐水泥混合材料掺量十分有限，性质与硅酸盐水泥十分相近，所以在工程中的适应范围是一致的，主要应用在以下几个方面：1）水泥强度等级较高，主要用于重要结构的高强度混凝土高强度混凝土、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，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，故不宜用于大体积不宜用于大体积混凝土构筑物。获取更多资料联系启晨教育QQ62461916020192019 年造价工程师考试网上辅导年造价工程师考试网上辅导建设工程技术与计量（土木建筑）建设工程技术与计量（土木建筑）第 14 页2.掺混合材料的硅酸盐水泥（1）混合材料在生产水泥时，为改善水泥性能，调节水泥强度等级，而加到水泥中的人工或天然矿物材料，称为水泥混合材料。按其性能分为活性（水硬性）混合材料和非活性（填充性）混合材料两类。【2017 年真题改编】水泥熟料中掺入活性混合材料，可以改善水泥性能，常用的活性材料有（）。A.砂岩B.石英砂C.石灰石D.矿渣粉 正确答案D答案解析本题考查的是掺混合材料的硅酸盐水泥。常用的活性混合材料有符合国家相关标准的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料。水泥熟料中掺入活性混合材料，可以改善水泥性能、调节水泥强度等级、扩大水泥使用范围、提高水泥产量、利用工业废料、降低成本，有利于环境保护。参见教材 P122。1）活性混合材料。常用的活性混合材料有符合国家相关标准的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料。水泥熟料中掺入活性混合材料，可以改善水泥性能、调节水泥强度等级、扩大水泥使用范围、提高水泥产量、利用工业废料、降低成本，有利于环境保护。2）非活性混合材料。非活性混合材料是指与水泥成分中的氢氧化钙不发生化学作用或很少参加水泥化学反应的天然或人工的矿物质材料，如石灰石和砂岩，其中石灰石中的三氧化二铝含量应不大于2.5%；活性指标低于相应国家标准要求的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料。水泥熟料掺入非活性混合材料可以增加水泥产量、降低成本、降低强度等级、减少水化热、改善混凝土及砂浆的和易性等。（2）定义与代号1）矿渣硅酸盐水泥。由硅酸盐水泥熟料和 20%20%70%70%粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥，代号矿渣硅酸盐水泥，代号 PSPS。2）火山灰质硅酸盐水泥。由硅酸盐水泥熟料和 20%20%40%40%的火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为火山灰质硅酸盐水泥，代号火山灰质硅酸盐水泥，代号 PPPP。3）粉煤灰硅酸盐水泥。由硅酸盐水泥熟料和 20%20%40%40%的粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬件胶凝材料，称为粉煤灰硅酸盐水泥，代号粉煤灰硅酸盐水泥，代号 PFPF。4）复合硅酸盐水泥。由硅酸盐水泥熟料和 20%20%50%50%的两种以上混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为复合硅酸盐水泥，代号复合硅酸盐水泥，代号 PCPC。3.五种水泥的主要特性及适用范围五种水泥的主要特性及适用范围见表 3.1.3。表 3.1.3特性及适用范围水泥种类 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 强度等级和类型 42.5，42.5R52.5，52.5R62.5，62.5R 42.5，42.5R52.5，52.5R 32.5，32.5R42.5，42.5R52.5，52.5R 32.5，32.5R42.5，42.5R52.5，52.5R 32.5，32.5R42.5，42.5R52.5，52.5R 主要特性 1.早期强度较高，凝结硬化快；2.水化热较大；1.早期强度较高，凝结硬化快；2.水化热较大；3.耐冻性较好；4.耐热性较差；1.早期强度低，后期强度增长较快，凝结硬化慢；2.水化热较小；3.耐热性较好耐热性较好；1.早期强度低，后期强度增长较快，凝结硬化慢；2.水化热较小；1.早期强度低，后期强度增长较快，凝结硬化慢；2.水化热较小；获取更多资料联系启晨教育QQ62461916020192019 年造价工程师考试网上辅导年造价工程师考试网上辅导建设工程技术与计量（土木建筑）建设工程技术与计量（土木建筑）第 15 页3.耐冻性好；4.耐热性较差；5.耐腐蚀及耐水性较差 6.干缩性较小干缩性较小 5.耐腐蚀及耐水性较差 6.干缩性较小干缩性较小 4.耐硫酸盐侵蚀和耐水性较好；5.抗冻性较差；6.干缩性较大；7.抗碳化能力差 3.耐热性较差；4.耐硫酸盐侵蚀和耐水性较好；5.抗冻性较差；6.干缩性较大；7.抗渗性较好抗渗性较好；8.抗碳化能力差 3.耐热性较差；4.耐硫酸盐侵蚀和耐水性较好；5.抗冻性较差；6.干缩性较小；7.抗碳化能力较差 适用范围 适用于快硬早强的工程、配制高强度等级混凝土 适用于制造地上、地下及水中的混凝土、钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土结构，包括受反复冰冻的结构；也可配制高强度等级混凝土及早期强度要求高的工程 1.适用于高温车间适用于高温车间和有耐热、耐火要和有耐热、耐火要求的混凝土结构；求的混凝土结构；2.大体积混凝土结构；3.蒸汽养护的混凝蒸汽养护的混凝土结构土结构；4.一般地上、地下和水中混凝土结构；5.有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程 1.适用于大体积工程；2.有抗渗要求的有抗渗要求的工程工程；3.蒸汽养护的混凝土构件；4.可用于一般混凝土结构；5.有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程 1.适用于地上、地下水中及大体积混凝土工程；2.蒸汽养护的混凝土构件；3.可用于一般混凝土工程；4.有抗硫酸盐侵蚀要求的一般工程 不适用范围 1.不宜用于大体积混凝土工程；2.不宜用于受化学侵蚀、压力水（软水）作用及海水侵蚀的工程 1.不适用于大体积混凝土工程；2.不宜用于化学侵蚀、压力水（软水）作用及海水侵蚀的工程 1.不适用于早期强度要求较高的工程；2.不适用于严寒地区并处在水位升降范围内的混凝土工程 1.不适用于处在干燥环境的混凝土工程；2.不宜用于耐磨性要求高的工程；3.其他同矿渣硅酸盐水泥 1.不适用于有抗碳化要求的工程；2.其他同矿渣