建筑材料与构造复习复习过程

《建筑材料与构造》复习

题型：单项选择题；填空题；简答题；作图题。

第一部分《土木工程材料》

绪论

一、土木工程材料的分类

二、土木工程材料的发展趋势（原材料、生产工艺、性能）

原材料方面——节约资源，利用再生资源及工农业废料

生产工艺方面——降低原材料及能源消耗，减少环境污染

性能方面——轻质、高强、耐久、多功能及结构-功能（智能）一体化

第1章土木工程材料的基本性质

1.2 材料的基本物理性质

1.2.1 材料的密度、表观密度、堆积密度

1. 密度（也称比重）——指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。单位：g /cm3 。

2、表观密度（容重、体积密度）——指材料在自然状态下，单位体积的质量。单位：

g /cm3 或 kg / m3 。

3、堆积密度（松散容重）——指粉状或粒状材料，在堆积状态下，单位体积的质量。单位：kg / m3 。

1.2.2材料的密实度与孔隙率

1、密实度——指材料的体积内被固体物质充实的程度。

2、孔隙率——指材料的体积内，孔隙体积所占的比例。

1.2.3材料的填充率与空隙率

2、空隙率——指在某堆积体积中，散粒材料颗粒之间的空隙体积所占的比例。

1.2.4 材料与水相关的性质

2、材料的吸水性与吸湿性

（1）、含水率——材料中所含水的质量与干燥状态下材料的质量之比，称为材料的含水率。（保温、隔热能力降低，抗冻性变差）

（2）、吸水性——材料与水接触吸收水分的性质，称为材料的吸水性。（表观密度和导热性增大，强度降低，体积膨胀）

（3）、吸湿性——材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。（用含水率表示。）3、材料的耐水性——材料抵抗水的破坏作用的能力称为材料的耐水性。

长期受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑物，应选择软化系数在0.85以上的材料来建造。

4、材料的抗渗性——材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性。用渗透系数表示。

渗透系数：材料在单位水头（水压力）作用下，在单位时间内通过单位面积及厚度的渗水量。

1.3 材料的基本力学性质

1.3.2 材料的强度——材料在外力（荷载）作用下，抵抗破坏的能力称为强度。（主要取决于材料成分、结构及构造）

比强度——评价材料是否轻质高强的指标。它等于材料的强度与表观密度（密度）之比。比值越大，表明材料越轻质高强。

各向异性——具有层状或纤维状构造的材料在不同方向受力时所表现强度性能不同。

1.3.3弹性与塑性

弹性——材料在外力作用下产生变形，当外力除去后变形随即消失，完全恢复原来形状的性质称为弹性。

塑性——材料在外力作用下，当应力超过一定限值时产生显著变形，且不产生裂缝或发生断裂，外力取消后，仍保持变形后的形状和尺寸的性质称为塑性。

1.3.4 脆性与韧性

脆性——当外力达到一定限度后，材料突然破坏，且破坏时无明显的塑性变形，材料的这种性质称为脆性。

韧性（冲击韧性）——在冲击、振动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，不发生破坏的性质，称为韧性。

1.4 材料的耐久性

耐久性——材料在使用中，抵抗其自身和环境的长期破坏作用，保持其原有性能而不破坏、不变质的能力。

第2章建筑钢材

2.2 建筑钢材的主要力学性能

2.2.2冷弯性能

常温下承受弯曲变形的能力。试验时采用的弯曲角度越大，弯心直径对试件厚度（直径）的比值越小，表示对冷弯性能要求越高（即冷弯性能越好）。

2.2.3 冲击韧性

钢材随时间的延长而表现出强度提高，塑性和冲击韧性下降，这种现象称为时效。

因时效而导致性能改变的程度称为时效敏感性。

2.2.4耐疲劳性

在交变应力作用下的结构构件，钢材往往在应力远低于抗拉强度时发生断裂，这种现象称为钢材的疲劳破坏。

第3章无机胶凝材料

按凝结硬化条件分为气硬性无机胶凝材料和水硬性无机胶凝材料。

3.1 气硬性胶凝材料

3.1.1 石膏

3、建筑石膏的技术性质与应用

技术性质：凝结快；强度不高（水泥混凝土的1/10）；孔隙率大、导热系数小、吸声性强；具有微膨胀性（硬化过程体积膨胀约1%）；吸湿性大，不耐水；较好的抗火性，但不宜长时间用于65℃以上高温部位。

应用：制成石膏抹灰材料、各种墙体材料，各种装饰石膏板等。

3.1.2 石灰

1、石灰的熟化特点及陈伏

石灰的熟化特点：体积膨胀1~2.5倍；放出大量热。

陈伏处理：作用——消除过火石灰的危害；陈伏时间——两星期以上。

3、石灰的技术性质和要求

技术性质——可塑性、保水性强；凝结硬化慢，强度低；耐水性差；体积收缩大。

3.2 硅酸盐水泥

3.2.3 硅酸盐水泥的技术性质

1、细度——在国家标准中规定水泥的细度可用筛析法和比表面积法检验。

筛析法是采用边长为80μm（0.08mm）的方孔筛对水泥试样进行筛析试验，用筛余百

分数表示水泥的细度。规定筛余＜10% 。

比表面积——单位质量的粉末所具有的总表面积，以㎡/㎏表示。规定比表面积＞300㎡/㎏。

2、凝结时间：初凝≮45min；终凝≯6h30min。

3、体积安定性——指水泥在硬化过程中体积均匀变化的性能。

3.3 掺混合材料的硅酸盐水泥

3.3.2 普通硅酸盐水泥（P.O）

凝结时间：初凝≮45min；终凝≯10h。细度：筛余≯10% 。

P68 表3-11 常用水泥的选用

第4章水泥混凝土及砂浆

4.1 普通混凝土的组成材料

4.1.2 混凝土组成材料的技术要求

1、水泥

（2）、水泥强度等级选择——一般为混凝土配制强度的1.5～2.0倍为宜。

3、粗骨料（石子）

（3）、最大粒径及颗粒级配

1）、最大粒径：规范规定，混凝土粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。对于混凝土实心板，可允许采用最大粒径达1/2板厚的骨料，但最大粒径不得超过50mm。

（4）、强度（抗压强度或压碎强度）

要求：岩石强度/ 混凝土强度≥1.5。

4.2普通混凝土的主要技术性质

4.2.1 混凝土拌合物的和易性（工作性）

1、和易性的概念——指混凝土拌合物易于施工操作并能获得质量均匀、成型密实的性能。包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义。

4.2.2 混凝土的强度

2、混凝土立方体抗压强度

制作边长为150mm的立方体试件，在标准条件（温度20±3℃，相对湿度90%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。

3、混凝土立方体抗压标准强度与强度等级

混凝土立方体抗压标准强度（或称混凝土立方体抗压强度标准值）系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强度总体分布中具有不低于95%保证率的抗压强度值，用fcu，k表示。

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（以MPa计）表示，分为：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等十四个等级。

7、影响混凝土强度的因素

（1）、决定混凝土强度的主要因素——水灰比和水泥强度等级

4.2.4 混凝土的耐久性

1、耐久性的概念——混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性，从而维持混凝土结构的安全、正常使用的能力。

2、提高混凝土耐久性的措施

（1）、合理选择水泥品种；

（2）、控制最大水灰比和最小水泥用量；

（3）、选用较好的砂、石骨料；

（4）、掺加外加剂（引气剂或减水剂）；

（5）、加强混凝土质量的生产控制。

4.6 砂浆

4.6.2 砌筑砂浆

2、砂浆的强度等级

70.7mm的立方体试块6块，有M2.5、M5.0、M7.5、M10、M15、M20六个强度等级。主要取决于水泥强度和水灰比。

第五章砌筑材料

5.1 砌墙砖

5.1.1 烧结砖

1、烧结普通砖

（2）、主要技术性质——规格：240m m×115m m×53m m；

5.1.2 蒸养（压）砖

1、粉煤灰砖

应用于施工：可用于墙体和基础；不得用于长期受热200℃以上，受急冷急热、有酸、有水冲刷部位；收缩大，出釜1星期方可使用；要润砖，控制含水率＞10%；宜用掺粉煤灰的混合砂浆砌筑。

2、灰砂砖

240m m×115m m×53mm；MU10、MU15、MU20、MU25四个强度等级。

特点：不耐酸、不耐热、不耐流水冲刷；表面光滑、粘结力差、抗剪差；宜用混合砂浆；收缩大，出釜宜存放1个月以上；砌筑时控制含水率7～12%。不得用于长期受热200℃以上，有酸、有水冲刷部位；

5.3 砌筑用石材

5.3.1 石材的分类

按地质分类：火成岩（岩浆岩）、沉积岩、变质岩三类。

第六章沥青及沥青混合料

6.1 沥青材料

6.1.1 石油沥青

2、石油沥青的技术性质

（2）、粘性——用针入度来表示

（3）、塑性——用延度（伸长度）表示

（4）、温度敏感性——一用软化点来衡量

（5）、大气稳定性（抗老化性）——以蒸发损失和蒸发后针入度比来评定

3、石油沥青的技术标准及选用

石油沥青按用途分为建筑石油沥青、道路石油沥青和普通石油沥青三种。

第7章建筑塑料与有机粘合剂

7.2 合成高分子材料在土木工程中的应用

7.2.1 塑料的基本组成、分类及主要性能

1、塑料的组成——合成树脂（主要成分）、填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、固化

剂及其它助剂（阻燃剂、着色剂等）。

2、塑料的分类

（1）、按塑料受热时的变化特点，塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两种。

（2）、按塑料的功能和用途，塑料分为通用塑料、工程塑料、特种塑料

3、塑料的主要性能

（1）、密度小，比强度高；

（2）、可加工性好，装饰性强；

（3）、耐化学腐蚀性好，耐水性强；

（4）、隔热性能好，电绝缘性能优良；

（5）、弹性模量低，受力变形大；

（6）、耐热性、耐火性差，受热变形大。

第8章木材

8.1.2 木材的构造

1、木材的宏观构造

夏材部分越多，质量越好；年轮越密且均匀，质量越好。

8.2 木材的主要性能

8.2.2 木材的物理性质

2、吸湿性与含水率

自由水——细胞腔内和细胞间隙；吸附水——细胞壁内；化合水。

纤维饱和点——当木材细胞腔和细胞间隙中的自由水完全脱去为零，而细胞壁吸附水尚未饱和时，木材的含水率称为“木材的纤维饱和点”。是木材物理力学性质发生变化的转折点。

平衡含水率——木材含水率与周围空气的湿度达到平衡时的含水率。木材加工使用前，须干燥至使用环境的常年平衡含水率。

第9章建筑功能材料

9.1 防水材料

9.1.1 防水卷材

三大系列——沥青防水卷材；高聚物改性沥青防水卷材；合成高分子防水卷材。

9.1.2 防水涂料

按液态类型（成膜机理）分为溶剂型、水乳型和反应型三种。

按成膜物质分为沥青类、高聚物改性沥青类和合成高分子类。

9.3 绝热材料

9.3.1 绝热材料的绝热机理

热量的传递方式：导热、对流、热辐射。

导热系数的物理意义：在稳定传热条件下，当材料层单位厚度内的温差为1℃时，在1h内通过1㎡表面积的热量。

把导热系数小于0.23W/(m﹒K)的材料叫做绝热材料。

9.4 吸声隔声材料

9.4.1 概述

吸声材料的先决条件就是要具有大量的、内外连通的微小气孔，或是由细小纤维构成的微小间隙，即具有多孔性和通气性。

纤维状多孔材料是最理想的吸声材料。

凡六个频率的平均吸声系数大于0.2的材料称为吸声材料。

9.4.3 隔声材料

通过材料对声波的透射系数来衡量。用隔声量（R）表示，并以分贝（dB）作为单位。

一般墙体单位面积质量增加一倍，R值可增加6dB 。

第10章装饰材料

10.1 概述

建筑物的装饰效果主要取决于总的建筑造型、虚实对比、线条等平面、立面的设计，同时也在很大程度上受到装饰材料的质感、线型和色彩的制约。

10.2 装饰石材

10.2.1 天然石材

3、石板

（1）、天然大理石——纯净的大理石为白色，称汉白玉。

技术特性——抗压强度高，质地疏密而硬度不大。易被酸侵蚀，不宜做外饰面。抗风化、耐久性不如花岗岩，但耐碱性好。

（2）、天然花岗岩

技术特性——表观密度大，抗压强度高，孔隙率小，吸水率低，材质坚硬，耐磨性好，不易风化变质，耐久性高。属酸性岩石，耐酸性好。但不抗火。

10.4 建筑装饰玻璃

已由过去单纯采光逐渐向着能控制光线、调节热量、节约能源、控制噪声、降低建筑物自重、改善环境、提高建筑艺术水平等方向发展。

10.4.1 玻璃的基本知识

2、玻璃的基本性质

热稳定性差、耐酸性强。但碱性和金属碳酸盐能溶蚀玻璃。

10.4.2 建筑玻璃的主要品种

属安全玻璃的有——钢化玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃。

属节能玻璃的有——中空玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃、光致变色玻璃、泡沫玻璃。

防火玻璃——夹层玻璃的一个品种。

特点：夹层薄膜为有防火功能的透明膜。火灾后，膜上的防火材料遇高温发生膨胀，形成比原来大几十倍到上百倍的发泡层，隔离热量向背火面玻璃传递。

《建筑构造》上册

第一章绪论

建筑构造是研究建筑物的构造组成以及各构成部分的构造原理与构造方法的学科。应综合考虑建筑功能、艺术造型、技术经济等诸方面的因素，并运用物质技术手段，适当地选择并正确地决定建筑的构造方案和构配件组成以及进行细部节点构造处理等。

第二节建筑的类型

一、按建筑的使用功能（用途）分类分为民用建筑、工业建筑和农牧业建筑三类。民用建筑又分为居住建筑和公共建筑两类。

四、按民用建筑的耐火等级分类

我国现行《建筑设计防火规范》GB 50016—2006将建筑物划分为四个耐火等级。其划分的依据是房屋主体结构的燃烧性能和耐火极限。

耐火极限——在标准耐火试验条件下，建筑构件、配件或结构从受到火的作用时起，到失去稳定性、完整性或隔热性时止的这段时间，用小时表示。

五、设计使用年限分类——《民用建筑设计通则》GB 50352 —2005

3.2.1 民用建筑的设计使用年限应符合表3.2.1的规定。

第三节影响建筑构造的因素和设计原则

一、影响建筑构造的因素

（一）、外界环境的影响

包括外界各种自然因素和各种人为因素，概括为以下三方面：

（1）、外界作用力的影响

（2）、地理气候条件的影响

（3）、人为因素的影响

（二）、使用者的需求

（三）、建筑技术条件的影响

（四）、建筑经济因素（建筑标准）的影响

二、建筑构造的设计原则

1、满足建筑物的使用功能及变化的要求

2、充分发挥所用材料的各种性能

3、注意施工的可能性和现实性

4、注意感官效果及对建筑空间构成的影响

5、讲究经济效益和社会效益

6、符合相关各项建筑法规和规范的要求

第四节建筑模数协调

一、建筑模数

建筑模数是选定的标准尺度单位，作为尺度协调中的增值单位。

二、基本模数

基本模数是模数协调中选用的基本尺寸单位，数值规定为100mm，符号为M，即1M﹦100mm。

第二章墙体

第二节块材墙构造

二、实体墙的组砌