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第三章常用建筑“三大材”木材建筑钢材混凝土第一节木材•优点：轻质高强，易于加工，有较高的弹性、韧性、能承受冲击与振动作用，导电与导热性能低，纹理的装饰性好。•缺点：构造不均匀，各向异性，易腐朽。木材木制结构房（一）木材的分类•（1）按树种分针叶树和阔叶树。•1．针叶树——树干通直而高大，易于加工，表观密度、胀缩变形小，强度较高。如：松树、杉树。•2．阔叶树——呈片状，树干通直部分较短，木质较硬，难加工，强度高，胀缩变形大，易翘曲。如：水曲柳、桦木等。•（2）按建筑型材分类•有原木、板材、枋材。（二）木材在建筑工程中的应用•木材可制成各种人造板材，如：胶合板，纤维板，刨花板，细木工板等。1.胶合板——用镟切机将原木沿年轮切成大张薄片，再用胶粘合热压而成。•层数：奇数，一般为3—13层，相邻木片的纤维互相垂直。•常用：三夹板，五夹板。三合板五合板九合板•厚度：2.7，3.5,4，5，5.5，6，7，8…mm。•特点：可用小直径原木制成大面积无缝、无节的薄板，将优质木材与劣质搭配使用，节约优质木材，能消除各向异性或开裂等缺点，表层选用木纹美丽的木材，增加装饰效果。•适用：建筑物室内隔墙板、护壁板、顶棚板等。分类一类胶合板为耐气候、耐沸水胶合板，由此及彼有耐久、耐高温，能蒸汽处理的优点；二类胶合板为耐水胶合板，能在冷水中浸渍和短时间热水浸渍；三类胶合板为耐潮胶合板，能在冷水中短时间浸渍，适于室内常温下使用。用于家具和一般建筑用途；四类胶合板为不耐潮胶合板，在室内常态下使用，一般用途胶合板用材有榉木、椴木、水曲柳、桦木、榆木、杨木等。2.细木工板——夹心板，芯板用木板条拼接而成，两个表面胶贴木质单板，经热压粘合而成。细木工板俗称大芯板，是一种具有实木板芯的特种胶合板。可分为整拼、两拼、三拼等宽条仿机拼、手拼等。优质细木芯条采用蒸汽干燥，然后用自动拼板机胶拼出整张芯板，砂光，修补，再每面贴上一层涂胶板，预压，砂光，最后覆面，热压，砂光，锯边而成。它密度小，变形小，强度高，尺寸稳定性好，是用途最广泛的基材。木条材种：杨木、桐木、杉木、柳安、白松等。其分类大致如下：1、按材质分（指芯条）：杨木芯细木工、桐木芯细木工、松木芯细木工、香杉木芯细木工、松杨（混合）芯细木工和杂木芯细木工。2、按加工工艺分为：一次成型、二次成型和三次成型。•鉴别方法：•一看：看四边材质的好坏，有无修补，看是否是机拼板，劣质板的长边料是后补的，在多张摞在一起时，多条料的长度、颜色是差不多的，外观很好看，较容易区分有无翘曲、形变现象出现。二摸：用手摸它的正反面，看它是否平整，有无起泡、凹陷现象出现。如果是平整的，无起泡、凹陷现象出现，则说明此细木工质量较好，反之则差。三敲：用手指敲打它的正反面，听声音，如果是“实”音，说明芯板密实，无开层；如果是“虚”声，则说明此细木工芯板的质量不好。四闻：如果细木工散发着清香的木材气味，说明甲醛释放量较少，可以用在室内；如果有刺鼻、刺眼的感觉，则说明甲醛释放量较多，不能用在室内装修，危害较大。3.刨花板，又称碎料板，是将木材加工剩余物、小径木、木屑等物切削成一定规格的碎片，经过干燥，拌以胶料，硬化剂、防水剂等，在一定的温度、压力下压制成的一种人造板。空心刨花板定向刨花板贴面板防潮刨花板环保刨花板刨花板种类在建筑装饰装修中主要用作隔断墙，室内墙面装饰板。•地板：•分实木地板、复合地板。•（一）实木地板复合地板目前市场上的复合地板主要有两大类：一类是实木复合地板；另一类是强化复合地板。这两类复合地板有着各自不同的特点，在使用和维护方面的要求也不同。实木复合地板既有实木地板美观自然、脚感舒适、保温性能好的长处；又克服了实木地板因单体收缩，容易起翘裂缝的不足。此外，实木复合地板安装简便，一般情况下不用打龙骨。但是要求地面找平。高强化复合地板硬度较高，耐磨性好，铺装简易、方便，价格较低，但脚感稍差。•建筑装修视频。•木结构建筑典范的视频。第二节建筑钢材•建筑钢材包括钢结构用钢材——钢板、型钢、钢管和钢筋混凝土用钢材——钢筋、钢丝。•建筑钢材具有的优点：材质均匀密实、强度高、比强度高，比普通混凝土高4倍，可加工性好。缺点：易锈蚀，维护费用大（每生产10吨钢材，有1吨要腐蚀成为铁锈）。钢筋圆钢钢筋螺纹钢角铁钢筋央视大厦----别具一格的钢结构建筑钢结构建筑风采展桥梁用钢杭州湾跨海大桥杭州湾跨海大桥从1993年开始筹建，前期工作历时十年，于2003年11月14日开工建设，2007年6月26日全桥贯通，于2008年5月1日全线通车。杭州湾大桥是一座横跨杭州湾海域的跨海大桥,它北起浙江嘉兴海盐郑家埭，南至宁波慈溪水路湾，全长36公里，是目前世界上最长的跨海大桥，比连接巴林与沙特的法赫德国王大桥还长11公里。建设面临的挑战关键技术研究与实践第一部分大桥建设面临的挑战恶劣的建设条件巨大的工程规模“四无”的艰难困境1恶劣的建设条件杭州湾地处世界三大强潮海湾之一，建桥条件受气象、水文、地质、冲刷及浅层气等多种自然条件的影响,施工条件恶劣，主要具有以下特点：大风多2004年至2007年施工期间影响杭州湾地区的台风多达19个。潮差大最大潮差7.57m，平均潮4.65m。潮流急平均流速2.39m／s,实测最大流速5.16m／s。冲刷深呈现冬冲夏淤的演变规律，施工期，南岸滩涂最大冲刷为15.5米。滩涂长河床面呈现南涨北坍的演变规律，图为南岸9.7公里长的滩涂。腐蚀强海水实测氯离子含量在5.54g/L～15.91g/L之间，对结构具有比较强的腐蚀作用。浅层气南岸滩涂区富含浅层气。2巨大的工程规模名称单位数量混凝土立方米245万各类钢材吨80万钢管桩根5513钻孔桩根3550预制桥墩个474现浇箱梁孔16050ｍ预制箱梁片40470ｍ预制箱梁片5403四无的艰难困境技术无规范设计无蓝本施工无装备管理无经验杭州..\杭州湾大桥.rar湾跨海大桥视频•（一）钢材的分类•1．钢材的生产工艺•钢材的生产由冶炼、铸锭和压力加工三个过程完成。•钢是由生铁冶炼而成的。①生铁的冶炼过程：•将铁矿石、焦碳、石灰石置于高炉内经高温熔炼而成铁，在高炉内，大约在1750℃高温下，石灰石与铁矿石中的硅、锰、硫、磷等作用，生成铁渣，浮于铁水表面，铁渣和铁水分别从出渣口和出铁口放出，铁渣排出时用急冷，得水淬矿渣，排出的生铁尚含有碳、硫、磷、锰等杂质。•钢和铁的主要成分都是铁和碳，二者主要区别在于含碳量不同，钢的含碳量在2.06%以下，常用钢材在1.3%以下，而铁在2.06%以上。②钢的冶炼过程：将生铁进行精炼，降低其含碳量，并将多余的硫、磷等杂质，经氧化减至各种钢材所要求的含量。•2.钢材的分类（掌握）A.按化学成分分：•(1)碳素钢——主要成分为铁，其次是碳，也称铁碳合金。按含碳量的高低，又分：低碳钢、中碳钢、高碳钢。常用的是低碳钢，低碳钢又称为软钢。•(2)合金钢——在普通碳素钢内少量加入一种或多种合金元素，如：硅、锰、钛、钒。按合金含量的不同又分：低、中、高三种合金钢。B.按用途分•(1)．结构钢——用于工程结构构件、机械零件的钢，为低碳钢、中碳钢。•(2)．工具钢——用于工具、量具及模具钢，为高碳钢。•(3)．特殊钢——具有特殊物理、化学、机械性能，如：不锈钢。角钢工字钢螺纹钢镀锌钢为防止钢材的化学腐蚀,根据电化学原理,镀上锌后,钢材的使用寿命将大大延长。不锈钢合金钢材模具钢材（二）建筑常用钢材•分钢筋混凝土用钢筋和钢结构用钢材。•1．钢筋混凝土用钢筋。•（1）钢筋•一般按外形可分为光面筋及变形钢筋（螺纹筋等）；按直径一般有6，8，10，12，14，16，18，20，25，30mm等规格。•按强度一般分为四个等级。•钢筋混凝土用钢筋要求：有足够的强度，一定的塑性，在断裂处应有足够的变形。•（2）钢丝及钢铰线•A.预应力钢丝——用优质碳素结构钢盘条，经酸洗、冷拉或在经回火处理等工艺制成。•特点：强度高、柔性好、无接头。B.钢铰线——由7根直径为2.5—5.0mm的高强度钢丝，铰捻后经一定热处理清除内应力而制成。•2.钢结构用钢•（1）型钢，包括：角钢、工字钢、槽钢等。•（2）钢板，有厚、薄、扁三种规格。•（3）钢管，分无缝钢管和焊接钢管。第三节气硬性胶凝材料•一、建筑石膏•建筑石膏（β型半水石膏）——二水石膏经107℃—170℃加热、脱水而成。•1.建筑石膏的性质•（1）凝结硬化快。初凝时间：6分钟；终凝时间：30分钟。建筑石膏•（2）凝固时体积微膨胀，约为0.05%—0.15%。因此，石膏制品表面光滑细腻、饱满，干燥时不开裂。•（3）孔隙率大，热导率小。保温隔热性好，吸声性强。•（4）吸湿性强，耐水性、抗冻性差，不宜用于室外、潮湿环境。•（5）防火性好。但不宜长期在65℃以上的高温部位使用，以免二水石膏缓慢脱水分解而降低强度。•2.应用•（1）室内抹灰及粉刷——石膏砂浆；•（2）制作石膏板。如：纸面石膏板、纤维石膏板、石膏空心条板等。•A.纸面石膏板——以建筑石膏为主要原料，掺入纤维，外加剂和适量轻质填料，加水拌成料浆，两面以特制的板纸护面。•纸面石膏板可作多层或高层建筑的内墙、隔墙，也可作吊顶的面层材料。•B.石膏空心条板（无纸石膏板）•尺寸：长2700—3000mm，宽450—600mm，厚60—100mm。孔数：7—9，孔洞率30%—40%。强度高，工艺简单，安装时不需龙骨。可作民用住宅的内墙、隔墙。•（3）纤维石膏板——掺加少量增强纤维材料，抗弯强度、弹性模量都高于纸面石膏板。可用于内隔墙、吊顶材料。二、石灰1．石灰的生产•天然石灰岩在适当温度下煅烧而得生石灰。这一化学反应是一吸热反应。•煅烧正常的块状石灰是疏松多孔结构，白色微黄且色质均匀。•2．生石灰的熟化（消解过程）•经熟化后的氢氧化钙称为熟石灰。消解过程是一放热反应。•2．生石灰的熟化（消解过程）•经熟化后的氢氧化钙称为熟石灰。消解过程是一放热反应。•3．石灰的技术性质•（1）吸湿性强、保水性好、可塑性好。•（2）硬化慢，强度低。•（3）硬化时体积收缩大，易开裂。因此，石灰浆不宜单独使用。工程应用时，常在石灰中掺入砂、麻刀、纸筋等，以抵抗收缩引起的开裂和增加抗拉强度。•（4）耐水性差。由于内部未碳化的氢氧化钙微溶于水，受潮时，耐水性极差，强度丧失。因此，石灰不宜用于潮湿环境及受水浸泡的部位。•4．石灰的用途•（1）配制石灰砂浆，可作砌筑或抹灰砂浆。•（2）配制灰土、三合土（石灰、粘土、砂或石、炉渣）。•（3）制作碳化石灰板——将磨细生石灰、纤维状填料或轻质骨料搅拌成型，经人工碳化而成的一种轻质板材。三.砌墙砖●常用砌体材料及规格砌体墙砌筑块材粘结材料多孔粘土砖实心粘土砖粉煤灰硅酸盐砌块混凝土空心砌块砌筑砂浆•1.烧结砖——经焙烧而成的砖。•分普通粘土砖、烧结多孔砖、烧结空心砖。•（1）普通粘土砖•尺寸：240×115×53mm。•特点：抗压强度较高，有一定的保温隔热性能，耐久性较好。•（2）烧结多孔砖——以粘土、页岩等为主要原料，经焙烧而成。在砖的大面上规则地安排了若干贯穿孔洞。•规格有两种：190mm×190mm×190mm和240mm×115mm×90mm。•特点：孔多而小，孔洞率≥15%，孔洞垂直于大面，即受压面。•适用于六层以下建筑物的承重墙体。•（3）烧结空心砖——以粘土、页岩、煤矸石为主要原料，经焙烧而成的孔洞率≥35%的砖。•特点：孔尺寸大而数量少，平行于大面和条面。由于孔洞与受压面平行，强度不高。•适用于砌筑填充墙或非承重墙。•用多孔砖和空心砖代替实心砖可使建筑物自重减轻1/3左右，节约粘土20%—30%，节约燃料10%—20%，且烧成率高，造价降低20%，施工效率提高40%，并能改善砖的隔热和隔声性能。是我国墙体材料改革的方向之一。•思考题：1.冷拉后的钢筋，再做拉伸实验，则（）。•A.屈服强度降低,塑性和韧性提高•B.屈服强度提高,塑性和韧性提高•C.屈服强度降低,塑性和韧性降低•D.屈服强度提高,塑性和韧性降低2.钢材中硫的增加会引起（）。•A.冷脆