建筑材料（二）
【知识回顾】
【练习1·多选】钢结构的特点包括（ ）。 A．自重大 B．易腐蚀 C．塑性和韧性好 D．施工工期短 E．耐火性差 【答案】BCDE 【知识回顾】 钢结构的特点【掌握】 优点：
（1）材料强度高，自重轻，塑性和韧性好，材质均匀； （2）便于工厂生产和机械化施工，便于拆卸，施工工期短； （3）具有优越的抗震性能； （4）无污染、可再生，节能、安全。 缺点：
1．易腐蚀、需经常油漆维护，故维护费用较高。
2．钢结构的耐火性差，当温度达到250℃，钢结构的材质将会发生较大变化；当温度达到500℃时，结构会瞬间崩溃，完全丧失承载能力。
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【练习2·案例节选】【2014一建】
某办公楼工程，钢筋混凝土框架-剪力墙结构，抗震等级一级。 施工过程中，发生了下列事件：
项目部按规定向监理工程师提交调直后HRB400EФ12钢筋复试报告。主要检测数据为：抗拉强度实测值561N/mm2，屈服强度实测值460N/mm2，（HRB400EФ12钢筋 屈服强度特征值400N/mm2）。
【问题】
1．事件中，计算钢筋的强屈比、超屈比，并根据计算结果分别判断该指标是否符合要求。 【知识回顾】
国家标准规定，有较高要求的抗震结构适用的钢筋牌号为：带肋钢筋牌号后加E(例如：HRB400E、HRBF400E)。该类钢筋除应满足以下（1）、（2）、（3）的要求外，其他要求与相对应的已有牌号钢筋相同。【掌握】
（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表2A311031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%。
σe 为材料的弹性极限，它表示材料保持完全弹性变形的最大应力。 σs称为材料的屈服强度或屈服点。
σb称为材料的抗拉强度，它表示材料对最大均匀塑性变形的抗力。 【参考答案】
1．强屈比是抗拉强度实测值与屈服强度实测值之比。 强屈比=561N/mm/460N/mm=1.22
钢筋抗拉强度实测值与屈服强度实测值之比不应小于1.25， 1.22＜1.25不符合要求。
超屈比是屈服强度实测值与屈服强度标准值之比。 超屈比=460mm/400mm=1.15
钢筋屈服强度实测值与屈服强度特征值之比不应大于1.30， 1.15＜1.30，符合要求。
【练习3·多选】下列建筑钢材的性能指标中，属于力学性能指标的有（ ）。【2019】 A．拉伸 B．冲击 C．疲劳
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2
2
2
2
D．弯曲 E．焊接 【答案】ABC 【知识回顾】
建筑钢材的力学性能【掌握】
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 力 学 性 能 拉伸 性能 抗拉强度 伸长率 钢材的塑性指标通常用伸长率表示 伸长率越大，说明钢材的塑性越大 冲击性能随温度的下降而减小 冲击 脆性临界温度的数值愈低，钢材的低温冲击性能愈好 性能 在负温下使用的结构应选用脆性临界温度较使用温度为低的钢材 疲劳 疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的，所以危害极大 性能 【练习4·多选】下列属于火山灰水泥和粉煤灰水泥共同点的有（ ）。 A．早期强度低 B．水化热较大 C．抗冻性较好 D．耐热性较差 E ．耐蚀性较差 【答案】AD 【知识回顾】
常用水泥的特性及应用【掌握】
矿渣 水泥 火山灰 水泥 粉煤灰 水泥 复合 水泥 硅酸盐水泥 普通水泥 ① 凝结硬化快 ① 凝结硬较快 凝结硬化慢、早期强度低， 早期强度高 早期强度较高 后期强度增长较快 水化热较小 ②水化热大 ②水化热较大 主 抗冻性差 要 ③抗冻性好 ③抗冻性较好 耐蚀性较好 特 耐热性 耐热性 耐蚀性 性 ④耐热性差 ④耐热性较差 耐热性好 较差 较差 较好 ⑤耐蚀性差 ⑥干缩性较小 ⑤耐蚀性较差 干缩性 较大 泌水性大 抗渗性差 干缩性 较大 抗渗性 较好 干缩性 较小 抗裂性 较高 【口诀】普硅水大冻好热蚀差/火渗好，粉裂高，矿热好/普硅粉缩小。 第3页/共17页
【授课安排】
2A311033混凝土（含外加剂）的技术性能和应用 2A311034砂浆、砌块的技术性能和应用 2A311034饰面石材、陶瓷的特性和应用 【知识图谱】
2A311033混凝土（含外加剂）的技术性能和应用
【本节考点】客观题
1．混凝土拌合物的和易性【掌握】
2．混凝土立方体抗压标准强度与强度等级【了解】 3．混凝土的耐久性【掌握】
4．混凝土外加剂、掺合料的种类与应用【了解】 【真题分布】 2015多选；2018单选
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普通混凝土（以下简称混凝土）一般是由水泥、砂、石和水所组成。为改善混凝土的某些性能，还常加入适量的外加剂和掺合料。
混凝土结构示意图 混凝土拌合物
一、混凝土的技术性能
（一）混凝土拌合物的和易性【掌握】
和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（搅拌、运输、浇筑、捣实）并获得质量均匀、成型密实的性能，又称工作性。
和易性是一项综合的技术性质，包括流动性、黏聚性和保水性三方面的含义。
用坍落度试验来测定混凝土拌合物的坍落度或坍落扩展度，作为流动性指标，坍落度或坍落扩展度愈大表示流动性愈大。（如图）
图 坍落度试验
对坍落度值＜10mm的干硬性混凝土拌合物，则用维勃稠度试验测定其稠度作为流动性指标， 稠度(s)值愈大表示流动性愈小。
图 维勃稠度仪
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【提示】 测定混凝土稠度与砂浆稠度的试验方法不同，结论不同。注意理解、区分。 影响混凝土拌合物和易性主要因素包括单位体积用水量、砂率、组成材料性质、时间和温度等。
【提示】口诀：水鲨性温时。 单位体积用水量是影响混凝土和易性的最主要因素。 砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。 【例题1·多选】混凝土拌合物的和易性包括（ ）。【2015】
A．保水性 B．耐久性 C．黏聚性 D．流动性 E．抗冻性 【答案】ACD
【例题2·单选】影响混凝土和易性的最主要因素是（ ）。【2018】 A．石子 B．砂子 C．水泥
D．单位体积的用水量 【答案】D
1.混凝土立方体抗压强度
按国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2002，制作边长为150mm的立方体试件，在标准条件（温度20+2℃，相对湿度95%以上）下，养护到28d龄期，测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度，以fcu表示，单位为N/mm²或MPa。
图 压力试验机
2．混凝土立方体抗压标准强度与强度等级
是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中具有不低于95%保证率的抗压强度值，以fcu，k表示。
【知识扩展】
例如：C30表示混凝土立方体抗压强度标准值为30Mpa，即混凝土立方体抗压强度大于30Mpa的
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概率不低于95%。
混凝土强度等级是按混凝土立方体抗压标准强度来划分的，采用符号C与立方体抗压强度标准值（单位为MPa）表示。 C30即表示混凝土立方体抗压强度标准值30MPa≤ｆcu，k＜35MPa。 混凝土强度等级是混凝土结构设计、施工质量控制和工程验收的重要依据。 3．混凝土的轴心抗压强度
轴心抗压强度的测定采用150mm×150mm×300mm棱柱体作为标准试件。试验标明，在立方体抗压强度fcu=10～55MPa的范围内，轴心抗压强度fc= （0.70～0.80）fcu。
4．混凝土的抗拉强度
混凝土抗拉强度只有抗压强度的1/10～1/20，且随着混凝土强度等级的提高，比值有所降低。 在结构设计中抗拉强度是确定混凝土抗裂度的重要指标。
5．影响混凝土强度的因素
主要有原材料及生产工艺方面的因素。
原材料方面的因素包括：水泥强度与水胶比，骨料的种类、质量和数量，外加剂和掺合料； 生产工艺方面的因素包括：搅拌与振捣，养护的温度和湿度，龄期。 （三）混凝土的耐久性 【掌握】
混凝土的耐久性是一个综合性概念，包括抗渗、抗冻、抗侵蚀、碳化、碱骨料反应及混凝土中的钢筋锈蚀等性能。
【提示】口诀：耐久抗身冻，勤俭化钢筋。 （1）抗渗性。混凝土的抗渗性直接影响到混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。混凝土的抗渗性用抗渗等级表示，分P4、P6、P8、P10、P12、＞ P12共六个等级。混凝土的抗渗性主要与其密实度及内部孔隙的大小和构造有关。
（2）抗冻性。混凝土的抗冻性用抗冻等级表示，分F50、F100、F150、F200、F250、F300、F350、F400、＞F400共九个等级。抗冻等级F50以上的混凝土简称抗冻混凝土。
（3）抗侵蚀性。侵蚀介质包括软水、硫酸盐、镁盐、碳酸盐、一般酸、强碱、海水等。 （4）混凝土的碳化（中性化）
混凝土的碳化是环境中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作用，生成碳酸钙和水。碳化使混凝土
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的碱度降低，削弱混凝土对钢筋的保护作用，可能导致钢筋锈蚀；碳化显著增加混凝土的收缩，使混凝土抗压强度增大，但可能产生细微裂缝，而使混凝土抗拉强度、抗折强度降低。
（5）碱骨料反应。
碱骨料反应是指水泥中的碱性氧化物含量较高时，会与骨料中所含的活性二氧化硅发生化学反应，并在骨料表面生成碱-硅酸凝胶，吸水后在混凝土的长期使用过程中会产生较大的体积膨胀，导致混凝土胀裂的现象，影响混凝土的耐久性。
二、混凝土外加剂、掺合料的种类与应用【了解】 （一）外加剂的分类
混凝土外加剂种类繁多，功能多样，可按其主要使用功能分为以下四类：
主要使用功能 改善混凝土拌合物流变性能 调节混凝土凝结时间、硬化性能 改善混凝土耐久性 改善混凝土其他性能 （二）外加剂的应用 若不减少拌合用水量，能显著提高拌合物的流动性 减水剂 当减水而不减少水泥时，可提高混凝土强度 若减水的同时适当减少水泥用量，则可节约水泥。同时，混凝土的耐久性也能得到显著改善 可加速混凝土硬化和早期强度发展，缩短养护周期，加快施工进度，提高模板周转率，多用于冬期施工或紧急抢修工程 主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、泵送与滑模方法施工以及远距离运输的商品混凝土等 可改善混凝土拌合物的和易性，减少泌水离析，并能提高混凝土的抗渗性和抗冻性 使混凝土弹性模量降低，对提高混凝土的抗裂性有利 混凝土的抗压强度会有所降低 适用于抗冻、防渗、抗硫酸盐、泌水严重的混凝土等 外加剂种类 减水剂、引气剂和泵送剂 缓凝剂、早强剂和速凝剂 引气剂、防水剂和阻锈剂 —— 早强剂 缓凝剂 引气剂 【例题·单选】关于混凝土外加剂的说法错误的是（ ）。【2015】 A．掺入适量减水剂能改善混凝土的耐久性 B．高温季节大体积混凝土施工应掺速凝剂
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C．掺入引气剂可提高混凝土的抗渗性和抗冻性 D．早强剂可加速混凝土早期强度增长 【答案】B
（三）混凝土掺合料
非活性矿物掺合料，如磨细石英砂、石灰石、硬矿渣之类材料。
【提示】口诀：磨硬石。 活性矿物掺合料，如粒化高炉矿渣、火山灰质材料、粉煤灰、硅粉、钢渣粉、磷渣粉等。 【提示】口诀：火炉焚钢龟成磷渣。 【知识回顾】
【课堂作业】
【练习1·多选】影响混凝土拌和物和易性的主要因素包括（ ）。【2018一建】 A．强度
B．组成材料的性质 C．砂率
D．单位体积用水量 E．时间和温度 【答案】BCDE
【练习2·单选】下列混凝土外加剂中，不能显著改善混凝土拌合物流变性能的是（ ）。 【2015一建】 A．减水剂 B．引气剂 C．膨胀剂 D．泵送剂 【答案】C
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【练习3·单选】下列混凝土掺合料中，属于非活性矿物掺和料的是（ ）。【2016一建】 A．石灰石粉 B．硅灰 C．沸石粉 D．粒化高炉矿渣粉 【答案】A
2A311034砂浆、砌块的技术性能和应用
【知识框架】
【本节考点】客观题 1．砂浆的组成材料【了解】 2．砂浆的主要技术性质【掌握】 3．常用砌块的应用【了解】 【真题分布】 2014单选；2016单选
砂浆是由胶凝材料、细骨料、掺合料和水配制而成的材料，在建筑工程中起粘接、衬垫和传递应力的作用，主要用于砌筑、抹灰、修补和装饰工程。
砂浆拌合物 混凝土拌合物
一、砂浆
（一）砂浆的组成材料【了解】
砂浆的组成材料包括胶凝材料、细骨料、掺合料、水和外加剂。 1．胶凝材料
建筑砂浆常用的胶凝材料有水泥、石灰、石膏等。
若在潮湿环境或水中使用的砂浆，则必须选用水泥作为胶凝材料。 2．细骨料
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对于砌筑砂浆用砂，优先选用中砂，既可满足和易性要求，又可节约水泥。 3．掺合料，例如：石灰膏、电石膏、黏土膏、粉煤灰、沸石粉等。 【例题·单选】砌筑砂浆用砂宜优先选用（ ）。【2014】 A．特细砂 B．细砂 C．中砂 D．粗砂 【答案】C
（二）砂浆的主要技术性质【掌握】 1．流动性（稠度）
砂浆的流动性指砂浆在自重或外力作用下流动的性能，用稠度表示。 稠度是以砂浆稠度测定仪的圆锥体沉入砂浆内的深度(单位为mm)表示。 圆锥沉入深度越大，砂浆的流动性越大。
【提示】 试验方法不同，结论不同。 砂浆稠度越大，流动性越大。 混凝土稠度越大流动性越小。 注意理解、区分。 对于吸水性强的砌体材料和高温干燥的天气，要求砂浆稠度要大些； 反之，对于密实不吸水的砌体材料和湿冷天气，砂浆稠度可小些。
影响砂浆稠度的因素有：①所用胶凝材料种类及数量；②用水量；③掺合料的种类与数量；④砂的形状、粗细与级配；⑤外加剂的种类与掺量；⑥搅拌时间。
【例题·单选】普通砂浆的稠度越大，说明砂浆的（ ）。【2016】 A．保水性越好 B．粘结力越强 C．强度越小 D．流动性越大 【答案】D
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2．保水性：
保水性指砂浆拌合物保持水分的能力。
砂浆的保水性用分层度表示。砂浆的分层度不得＞30mm。
【知识扩展】
将稠度合格（K1）的砂浆在分层度筒内静置30min后，去掉上层200mm的砂浆，将余下100mm的砂浆拌匀后测定稠度值 （K2），前后两次稠度值之差（ K1 – K2 ） 即为分层度，用分层度仪测定。
3．抗压强度与强度等级
砌筑砂浆的强度用强度等级来表示。
砂浆强度等级是以边长为70.7mm的立方体试件，在标准养护条件下，用标准试验方法测得28d龄期的抗压强度值(单位为MPa)确定。
立方体试件以3个为一组进行评定，以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的砂浆立方体试件抗压强度平均值（f2）(精确至0.1MPa)。
当三个测值的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大值及最小值一并舍去，取中间值作为该组试件的抗压强度值；
如有两个测值与中间值的差值均超过中间值的15%时，则该组试件的试验结果无效。
影响砂浆强度的因素很多，除了砂浆的组成材料、配合比、施工工艺、施工及硬化时的条件等因素外，砌体材料的吸水率也会对砂浆强度产生影响。
二、砌块【了解】
空心率＜25%或无孔洞的砌块为实心砌块； 空心率＞或=25%的砌块为空心砌块。
常用的砌块有普通混凝土小型空心砌块、轻骨料混凝土小型空心砌块和蒸压加气混凝土砌块等。 1．普通混凝土小型砌块
（1）砌块的主规格尺寸为390mm×190mm×190mm。其孔洞设置在受压面。
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（2）普通混凝土小型空心砌块作为烧结砖的替代材料，可用于承重结构和非承重结构。 （3）混凝土砌块的吸水率小（一般为14%以下），吸水速度慢，砌筑前不允许浇水，但在气候特别干燥炎热时，可在砌筑前稍喷水湿润。
2．轻骨料混凝土小型空心砌块
按强度可采用MU3.5、MU5.0、MU7.5、MU10和MU15五个等级。
与普通混凝土小型空心砌块相比，轻骨料混凝土小型空心砌块密度较小、热工性能较好，但干缩值较大，使用时更容易产生裂缝，目前主要用于非承重的隔墙和围护墙。
3．蒸压加气混凝土砌块
加气混凝土砌块广泛用于一般建筑物墙体，还用于多层建筑物的非承重墙及隔墙，也可用于低层建筑的承重墙。体积密度级别低的砌块还用于屋面保温。
【知识回顾】
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【课堂作业】
【练习1·单选】在混凝土配合比设计时，影响混凝土拌合物和易性最主要的因素是（ ）。 【2014一建】 A．砂率
B．单位体积用水量 C．拌和方式 D．温度 【答案】B 【知识框架】
2A311034饰面石材、陶瓷的特性和应用
【本节考点】客观题
1．天然花岗石的特性、应用【了解】 2．天然大理石的特性、应用【掌握】 3．便器的用水量【了解】 【真题分布】 2018单选；2019多选 一、饰面石材
（一）天然花岗石【了解】
花岗石构造致密、强度高、密度大、吸水率极低、质地坚硬、耐磨，为酸性石材，因此其耐酸、抗风化、耐久性好，使用年限长。所以不耐火，但因此而适宜制作火烧板。
花岗石板材主要应用于大型公共建筑或装饰等级要求较高的室内外装饰工程。花岗石因不易风化，外观色泽可保持百年以上，所以粗面和细面板材常用于室外地面、墙面、柱面、勒脚、基座、台阶；镜面板材主要用于室内外地面、墙面、柱面、台面、台阶等，特别适宜做大型公共建筑大厅的地面。
（二）天然大理石【掌握】
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大理石质地较密实、抗压强度较高、吸水率低、质地较软，属中硬石材。 大理石由于耐酸腐蚀能力较差，除个别品种外，一般只适用于室内。
（三）人造饰面石材
聚酯型人造石材和微晶玻璃型人造石材是目前应用较多的人造饰面石材品种。 【知识扩展】
聚酯型人造石材是以不饱和聚酯为胶凝材料，配以天然大理石、花岗石、石英砂或氢氧化铝等无机粉状、粒状填料，经配料、搅拌、浇筑成型。在固化剂、催化剂作用下发生固化，再经脱模、抛光等工序制成的人造石材。
微晶玻璃型人造石材又称微晶板、微晶石，系由矿物粉料高温融烧而成的，由玻璃相和结晶相构成的复相人造石材。
聚酯型人造石材缺点是耐刻划性差，填料级配若不合理，产品易出现翘曲变形。可用于室内外墙面、柱面、楼梯面板、服务台等部位的装饰装修。
【提示】可采用聚酯型人造石材进行装饰装修的部位无 “地面”。 微晶玻璃型人造石材具有大理石的柔和光泽、色差小、颜色多、装饰效果好、强度高、硬度高、吸水率极低、耐磨、抗冻、耐污、耐风化、耐酸碱、耐腐蚀、热稳定性好等特点，其适用于室内外墙面、地面、柱面、台面。
【例题1·单选】关于建筑花岗岩石材特性的说法，正确的是（ ）。【2018】 A．强度低 B．呈酸性 C．密度小 D．硬度低 【答案】B
【例题2·多选】关于天然花岗石特性的说法，正确的有（ ）。【2019】
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A．呈碱性 B．高温耐火 C．密度大 D．耐久性好 E．强度高 【答案】CDE
【例题3·多选】关于天然大理石特性的说法，正确的有（ ）。 A．一般只适用于室内 B．质地坚硬 C．属酸性石材 D．耐磨性相对较差 E．属中硬石材 【答案】ADE 二、建筑陶瓷 （一）陶瓷砖
陶瓷墙地砖具有强度高、致密坚实、耐磨、吸水率小（＜10%）、抗冻、耐污染、易清洗、耐腐蚀、耐急冷急热、经久耐用等特点。
【提示】 陶瓷墙地砖全是优点，重点关注其吸水率。 （二）陶瓷卫生产品
（1）陶瓷卫生产品主要技术指标是吸水率，它直接影响洁具的清洗性和耐污性。 （3）便器的名义用水量限定了各种产品的上限【了解】
产品 蹲便器 坐便器 小便器 【知识回顾】
普通型用水量上限 不大于8.0L（单冲式） 不大于6.4L（双冲式） 不大于6.4L 不大于4.0L 节水型用水量上限 不大于6.0L 不大于5.0L 不大于3.0L 【提示】口诀：节能小坐墩356。
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【课堂作业】
【练习1·单选】关于饰面石材的说法，错误的是（ ）。 A．大理石耐酸腐蚀能力差
B．花岗石板材特别适宜做大型公共建筑大厅 C．聚酯型人造板材可用于室内外地面 D．聚酯型人造板材耐刻划性差 【答案】C
【练习2·单选】关于建筑陶瓷的说法，正确的是（ ）。 A．其吸水率直接影响洁具的清洗性和耐污性 B．陶瓷卫生产品主要技术指标是耐污性 C．陶瓷墙地砖吸水率不小于10% D．节水型坐便器的用水量上限为6.0L 【答案】A
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