主要建筑材料及产品标准介绍

第二章主要建筑材料及产品标准介绍一、水泥水泥是一种加水拌和成塑性浆体，能胶结砂、石等材料既能在空气中硬化又能在水中硬化的粉末状水硬性胶凝材料。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂浆或混凝土，坚固耐久，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。(一)、水泥的分类1、水泥按用途及性能分为：（1）通用水泥：一般土木建筑工程通常采用的水泥。主要是六大类水泥，即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。（2）专用水泥：专门用途的水泥。如：G级油井水泥，道路硅酸盐水泥。（3）特性水泥：某种性能比较突出的水泥。如：快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥。2、水泥按其主要水硬性物质名称分为:（1）硅酸盐水泥，即国外通称的波特兰水泥；（2）铝酸盐水泥；（3）硫铝酸盐水泥；（4）铁铝酸盐水泥；（5）氟铝酸盐水泥；（6）以火山灰或潜在水硬性材料及其他活性材料为主要组分的水泥。3、水泥按其主要技术特性分为：（1）快硬性：分为快硬和特快硬两类；（2）水化热：分为中热和低热两类；（3）抗硫酸盐性：分中抗硫酸盐腐蚀和高抗硫酸盐腐蚀两类；（4）膨胀性：分为膨胀和自应力两类；（5）耐高温性：铝酸盐水泥的耐高温性以水泥中氧化铝含量分级。（二）、水泥生产工艺1、生产方法硅酸盐类水泥的生产工艺在水泥生产中具有代表性，是以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，然后喂入水泥窑中煅烧成熟料，再将熟料加适量石膏（有时还掺加混合材料或外加剂）磨细而成。水泥生产随生料制备方法不同，可分为干法(包括半干法)与湿法（包括半湿法）两种。（1）干法生产。将原料同时烘干并粉磨，或先烘干经粉磨成生料粉后喂入干法窑内煅烧成熟料的方法。但也有将生料粉加入适量水制成生料球，送入立波尔窑内煅烧成熟料的方法，称之为半干法，仍属干法生产之一种。（2）湿法生产。将原料加水粉磨成生料浆后，喂入湿法窑煅烧成熟料的方法。也有将湿法制备的生料浆脱水后，制成生料块入窑煅烧成熟料的方法，称为半湿法，仍属湿法生产之一种。干法生产的主要优点是热耗低（如带有预热器的干法窑熟料热耗为3140～3768焦/千克），缺点是生料成分不易均匀，车间扬尘大，电耗较高。湿法生产具有操作简单，生料成分容易控制，产品质量好，料浆输送方便，车间扬尘少等优点，缺点是热耗高（熟料热耗通常为5234～6490焦/千克）。2、生产工序水泥的生产，一般可分生料制备、熟料煅烧和水泥制成等三个工序。（1）生料磨制：分干法和湿法两种。（2）煅烧：煅烧熟料的设备主要有立窑和回转窑两类，立窑适用于生产规模较小的工厂，大、中型厂宜采用回转窑。立窑：窑筒体立置不转动的称为立窑。分普通立窑和机械化立窑。回转窑：窑筒体卧置（略带斜度，约为3%），并能作回转运动的称为回转窑。分煅烧生料粉的干法窑和煅烧料浆（含水量通常为35％左右）的湿法窑。（3）粉磨：水泥熟料的细磨通常采用圈流粉磨工艺（即闭路操作系统）。3、水泥主要技术指标（1）比重与容重：普通水泥比重为3：1，容重通常采用1300公斤/立方米。（2）细度：指水泥颗粒的粗细程度。颗粒越细，硬化得越快，早期强度也越高。（3）凝结时间：水泥加水搅拌到开始凝结所需的时间称初凝时间。从加水搅拌到凝结完成所需的时间称终凝时间。硅酸盐水泥初凝时间不早于45分钟，终凝时间不迟于6.5小时。实际上初凝时间在1~3h，而终凝为4~6小时。水泥凝结时间的测定由专门凝结时间测定仪进行（4）强度：水泥强度应符合国家标准。（5）体积安定性：指水泥在硬化过程中体积变化的均匀性能。水泥中含杂质较多，会产生不均匀变形。（6）水化热：水泥与水作用会产生放热反应，在水泥硬化过程中，不断放出的热量称为水化热。（7）标准稠度：指水泥净浆对标准试杆的沉入具有一定阻力时的稠度。通用硅酸盐水泥品种分类表品种代号强度等级检测参数适用标准硅酸盐水泥P．Ⅰ42.542.5R52.552.5R62.562.5R●强度●安定性●凝结时间化学成份GB175-2007《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007标准从2008年6月1日代替GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB1344-1999《矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥》、GB12958-1999《复合硅酸盐水P．Ⅱ普通硅酸盐水泥P．O42.542.5R52.552.5R泥》）矿渣硅酸盐水泥P．S．A32.532.5R42.542.5R52.552.5RP．S．B火山灰质硅酸盐水泥P．P粉煤灰硅酸盐水泥P．F复合硅酸盐水泥P．C备注：1、硅酸盐水泥分两种类型：不掺混合材的称Ⅰ型硅酸盐水泥，其代号为P·Ⅰ；在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材的称Ⅱ型硅酸盐水泥，其代号为P·Ⅱ。2、矿渣硅酸盐水泥根据组分中熟料+石膏和粒化高炉矿渣的含量不同分为两种类型，其代号为P．S．A和P．S．B两种。3、硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥的两种产品分类中除水泥组分和化学指标不同外，其强度指标的要求是相同的。二、钢筋钢筋作为钢筋混凝土结构的主要材料，在钢筋混凝土结构中起作非常重要作用。（一）、钢筋的分类钢筋种类很多，通常按生产工艺、轧制外形、供应形式、直径大小，以及在结构中的用途等进行分类。1、按轧制外形分（1）光面钢筋：I级钢筋（Q235钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘圆工或直条，直径通常不大于12mm，长度为6m~12m。（2）带肋钢筋：有螺旋形、人字形和月牙形三种，一般Ⅱ、Ⅲ级钢筋轧制成人字形，Ⅳ级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。（3）冷轧扭钢筋：经冷轧并冷扭成型。（4）钢线（分低碳钢丝和碳素钢丝两种）及钢绞线。2、按力学性能分钢筋混凝土结构中常用的是热轧钢筋，热轧钢筋按强度可分为四级，HPB235（Ⅰ级钢），其屈服强度标准值为235MPa；HRB335（Ⅱ级钢），其屈服强度标准值为335MPa；HRB400（Ⅲ级钢），其屈服强度标准值为400MPa；HRB500（Ⅳ级钢），其屈服强度标准值为500MPa。现浇楼板的钢筋和梁柱的箍筋多采用HPB235级钢筋；梁柱的受力钢筋多采用HRB335、HRB400级钢筋。3、按生产工艺分：热轧、冷轧、冷拉的钢筋，还有以Ⅳ级钢筋经热处理而成的热处理钢筋，强度比前者更高。4、按直径大小分：钢丝（直径3~5mm）、细钢筋（直径6~10mm）、粗钢筋（直径大于22mm）。5、按在结构中的作用分：受压钢筋、受拉钢筋、架立钢筋、分布钢筋、箍筋等配置在钢筋混凝土结构中的钢筋，按其作用可分为下列几种:（1）受力筋——承受拉、压应力的钢筋。（2）箍筋——承受一部分斜拉应力，并固定受力筋的位置，多用于梁和柱内。（3）架立筋——用以固定梁内钢箍的位置，构成梁内的钢筋骨架。（4）分布筋——用于屋面板、楼板内，与板的受力筋垂直布置，将承受的重量均匀地传给受力筋，并固定受力筋的位置，以及抵抗热胀冷缩所引起的温度变形。（5）其它——因构件构造要求或施工安装需要而配置的构造筋。如腰筋、预埋锚固筋、环等。（二）、一般钢筋混凝土工程常用的钢筋为：1、《钢筋混凝土用钢筋第1部分：热轧光圆钢筋》GB1499.1-20082、《钢筋混凝土用钢筋第2部分：热轧带肋钢筋》GB1499.2-20073、《冷轧带肋钢筋》GB13788-20084、《冷轧扭钢筋》JG190-20065、预应力混凝土用钢丝GB/T5223-20026、预应力混凝土用钢绞线GB/T5224-2003（三）、钢筋调直建筑用热轧钢筋分盘圆和直条两类。直径在12毫米以下的钢筋一般制成盘圆，以便于运输。盘圆钢筋在下料前，一般要经过放盘、冷拉工序，以达到调直的目的。直径在12毫米以上的钢筋，一般轧制成6~12米长的直条。由于在运输过程中，几经装卸，会使直条钢筋造成局部弯折，为此在使用前应进行调直。钢筋在混凝土构件中，除了规定的弯曲外，其直线段不允许有弯曲现象。有弯折的钢筋不但影响构件的受力性能，而且在下料时长度不准确，直接影响到弯曲成型和绑扎安装等一连串工序的准确性。因此，钢筋在下料前必须经过调直工序。而钢筋调直可分为人工调直和机械调直两种。1、人工调直（1）粗钢筋人工调直。直径在12毫米以上的粗钢筋，一般采用人工调直。其操作程序是：先将钢筋弯折处放到扳柱铁板的扳柱间，用平头横口扳子将弯折处基本扳直，然后放到工作台上，用大锤将钢筋小弯处锤平。（2）细钢筋人工调直。直径在12毫米以下的盘圆钢筋为细钢筋。细钢筋主要采用机械调直。但在工程量小或无冷拉设备的情况下，也可采用人工调直。人工调直又分小锤敲直和绞磨拉直两种。不管哪一种都需要先放盘。前者是按需要长度截成小段在工作台上用小锤平直。后者是按一定长度截断，分别将两端夹在地锚和绞磨的夹具上，然后人工推动绞磨将钢筋拉直。这种方法简单可行。但只宜拉直I级钢筋中的Φ6盘圆，且劳动强度较大，目前已不常使用。（3）钢丝人工调直。冷拔低碳钢丝一般采用机械调直。但在设备困难的情况下，也可以采用蛇形管人工调直。蛇形管是用长一米左右的厚壁钢管弯成蛇形，钢管内径稍大于钢丝，管两端连接喇叭状进出口，固定在支架上。需要调直的钢丝穿过固定的蛇形管，用人力牵引，即可将钢丝基本拉直。钢丝若有局部小弯再用小锤敲直。2、机械调直（1）粗钢筋机械调直。目前粗钢筋一般还是采用人工平直。在有条件的地方，可采用大吨位冷拉设备。如卷扬机拉直法。（2）细钢筋机械调直。I级盘圆钢筋一般采用卷扬机拉直法。采用卷扬机拉直钢筋，可以建立一条机械化程度较高的生产自动线。如钢筋上盘、开盘、拉直、切断等工序连续作业，可减少操作人员，提高劳动生产效率，使调直、除锈、切断三道工序合并一道完成。所以，在钢筋加工中巳被广泛采用。（3）钢丝机械调直。直径在5．5毫米以下的冷拔低碳钢丝，采用调直机进行加工。采用调直机加工冷拔钢丝，可使除锈、调直、切断三道工序一次完成。调直机是由机座、调直装置、牵引装置、切断装置、定长机构、受料支架及电动传动机构等组成。其工作原理是：将放在盘架上的钢丝的一端穿过由电动机驱动的调直筒。筒内装五组调直块，其中三组调直块的中心孔偏离调直筒的旋转轴线。钢丝通过旋转的调直筒时，向不同方向弯曲而得以调直。牵引辊和齿轮刀具由另一电动机驱动，牵引辊拉动钢丝穿过齿轮刀具中的槽口。当其端头触及受料支架上的限位开关时，接通离合器电路，使齿轮刀具旋转120度下定长钢筋，被切断的钢丝落入托架内。受料支架上的限位开关可根据下料长度调至相应位置。常用钢筋品种及等级分类表钢筋类别牌号公称直径(mm)检测参数适用标准备注普通热轧带肋钢筋HRB3356、8、10、12、14、16、18、20、22、25、28、32、36、40、50●屈服强度●抗拉强度●伸长率●冷弯化学成分尺寸允许偏差●重量偏差反向弯曲疲劳试验表面晶粒度GB1499.2-2007《钢筋混凝土用钢筋第2部分：热轧带肋钢筋》有较高抗震要求的牌号表示为已有牌号后加E（如HRB400E、HRBF400E）HRB400HRB500细晶粒热轧带肋钢筋HRBF335HRBF400HRBF500热轧光圆钢筋HPB2356(6.5)、8、10、12、14、16、18、20、22●屈服强度●抗拉强度●伸长率●冷弯化学成分尺寸允许偏差●重量偏差表面GB1499.1-2008《钢筋混凝土用钢筋第1部分：热轧光圆钢筋》如有按GB/T701-1997标准生产的圆盘条须在记录中注明且牌号用Q表示。HPB300冷轧带肋钢筋CRB550CRB550钢筋的公称直径范围为4mm～12mm。CRB650及以上牌号钢筋的公称直径为4、5、6mm。●RP0.2●抗拉强度●伸长率●冷弯●反复弯曲应力松驰尺寸表面●重量偏差GB13788-2008《冷轧带肋钢筋》如有按GB13788-2000标准生产的须在记录中注明CRB650CRB800CRB970冷轧扭钢筋CTB550-Ⅰ6.5、8、10、12●抗拉强度●伸长率●冷弯外观截面控制尺寸节距定尺长度质量化学成份JG190-2006《冷轧扭钢筋》Ⅰ型为矩形截面，Ⅱ型为正方形截面，