2024年4月9日发(作者：fantasy)

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建筑材料

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常用建筑金属材料的品种、性能和应用

常用的建筑金属材料主要是建筑钢材和铝合金。建筑钢材又可分为钢结构用钢、钢筋混凝土

结构用钢和建筑装饰用钢材制品。

优质碳素结构钢钢材按冶金质量等级分为优质钢、高级优质钢(牌号后加"A"和特级优质钢(牌

号后加"E")。优质碳素结构钢一般用于生产预应力混凝土用钢丝、钢绞线、锚具，以及高强度螺

栓、重要结构的钢铸件等。低合金高强度结构钢的牌号与碳素结构钢类似，不过其质量等级分为B、

C、D、E、F五级，牌号有Q355、Q390、Q420、Q460几种。主要用于轧制各种型钢、钢板、钢管及

钢筋，广泛用于钢结构和钢筋混凝土结构中，特别适用于各种重型结构、高层结构、大跨度结构

及桥梁工程等。

一、常用的建筑钢材

（一）钢结构用钢

钢结构用钢主要有型钢、钢板和钢索等，其中型钢是钢结构中采用的主要钢材。型钢又分热

轧型钢和冷弯薄壁型钢，常用热轧型钢主要有工字钢、H型钢、T型钢、槽钢、等边角钢、不等边

角钢等。薄壁型钢是用薄钢板经模压或冷弯而制成，其截面形式多样，壁厚一般为1.5～5mm，能

充分利用钢材的强度，节约钢材。薄壁轻型钢结构中主要采用薄壁型钢、圆钢和小角钢。

钢板材包括钢板、花纹钢板、建筑用压型钢板和彩色涂层钢板等。钢板规格表示方法为"宽度

×厚度×长度"(单位为mm)。钢板分厚板(厚度大于4mm)和薄板(厚度不大于4mm)两种。厚板主要用

于结构，薄板主要用于屋面板、楼板和墙板等。在钢结构中，单块钢板一般较少使用，而是用几

块板组合成工字形、箱形等结构形式来承受荷载。

（二）钢筋混凝土结构用钢

钢筋混凝土结构用钢主要品种有热轧钢筋、预应力混凝土用热处理钢筋、预应力混凝土用钢

丝和钢绞线等。热轧钢筋是建筑工程中用量最大的钢材品种之一，主要用于钢筋混凝土结构和预

应力钢筋混凝土结构的配筋。目前我国常用的普通钢筋强度标准值见表2A311031。

热轧光圆钢筋强度较低，与混凝土的粘结强度也较低，主要用作板的受力钢筋、箍筋以及构

造钢筋。热轧带肋钢筋与混凝土之间的握裹力大，共同工作性能较好，是钢筋混凝土用的主要受

力钢筋。

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。

(1)钢筋实测抗拉强度与实测屈服强度之比不小于1.25；

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(2)钢筋实测屈服强度与表2A311031规定的屈服强度特征值之比不大于1.30；

(3)钢筋的最大力总伸长率不小于9%。

备注：HPB-热轧光圆钢筋；HRB-热轧带肋钢筋；HRB400E-热轧带肋钢筋高级优质钢（抗震要

求）；HRBF-（F代表细晶粒）热轧带肋钢筋；CRB-冷轧带肋钢筋；CRBH-冷轧带肋钢筋，H代表高

延性（预应力混凝土用钢筋）。

（三）建筑装饰用钢材制品

现代建筑装饰工程中，钢材制品得到广泛应用。常用的主要有不锈钢钢板和钢管、彩色不锈

钢板、彩色涂层钢板和彩色涂层压型钢板，以及镀铸钢卷帘门板及轻钢龙骨等。

1.不锈钢及其制品

不锈钢是指含铭量在12%以上的铁基合金钢。铬的含量越高，钢的抗腐蚀性越好。建筑装饰工

程中使用的是要求具有较好的耐大气和水蒸气侵蚀性的普通不锈钢。用于建筑装饰的不锈钢材主

要有薄板(厚度小于2mm)和用薄板加工制成的管材、型材等。

2.轻钢龙骨

轻钢龙骨是以镀锌钢带或薄钢板由特制轧机经多道工艺轧制而成，断面有U形、C形、T形和L

形，主要用于装配各种类型的石膏板、钙塑板、吸声板等，用作室内隔墙和吊顶的龙骨支架。与

木龙骨相比，具有强度高、防火、耐潮、便于施工安装等特点。

轻钢龙骨主要分为吊顶龙骨(代号D)和墙体龙骨(代号Q)两大类。吊顶龙骨又分为主龙骨(承载

龙骨)、次龙骨(覆面龙骨)。墙体龙骨分为竖龙骨、横龙骨和通贯龙骨等。

二、建筑钢材的力学性能

钢材的主要性能包括力学性能和工艺性能。其中力学性能是钢材最重要的使用性能，包括拉

伸性能、冲击性能、疲劳性能等。工艺性能表示钢材在各种加工过程中的行为，包括弯曲性能和

焊接性能等。

（一）拉伸性能

建筑钢材拉伸性能的指标包括屈服强度、抗拉强度和伸长率。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。强屈比愈

大，钢材受力超过屈服点工作时的可靠性越大，安全性越高；但强屈比太大，钢材强度利用率偏

低，浪费材料。

钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能，称为塑性。在工程应用中，钢材的塑性指标通

常用伸长率表示。伸长率是钢材发生断裂时所能承受永久变形的能力。伸长率越大，说明钢材的

塑性越大。试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分比即为断后伸长率。对常用的热

轧钢筋而言还有一个最大力总伸长率的指标要求。

（二）冲击性能

冲击性能是指钢材抵抗冲击荷载的能力。钢的化学成分及冶炼、加工质量都对冲击性能有明

显的影响。除此以外，钢的冲击性能受温度的影响较大，冲击性能随温度的下降而减小；当降到

一定温度范围时，冲击值急剧下降，从而使钢材出现脆性断裂，这种性质称为钢的冷脆性，这时

的温度称为脆性临界温度。脆性临界温度的数值愈低，钢材的低温冲击性能愈好。所以，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。

（三）疲劳性能

受交变荷载反复作用时，钢材在应力远低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现

象，称为疲劳破坏。疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的，所以危害极大，往往造成灾难性的

事故。钢材的疲劳极限与其抗拉强度有关，一般抗拉强度高，其疲劳极限也较高。

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水泥的性能和应用

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

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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、石膏和水玻璃等；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。

我国建筑工程中常用的是通用硅酸盐水泥。国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175-2007/XG2-2015

规定，按混合材料的品种和掺量，通用硅酸盐水泥可分为硅酸盐水泥、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，见表2A311032-1。

（一）常用水泥的技术要求

1.凝结时间

水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间。初凝时间是从水泥加水拌合起至水泥浆开始失去可

塑性所需的时间；终凝时间是从水泥加水拌合起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的

时间。国家标准规定，六大常用水泥的初凝时间均不得短于45min，硅酸盐水泥的终凝时间不得长

于6.5h，其他五类常用水泥的终凝时间不得长于10h。

2.体积安定性

水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。如果水泥硬化后产生不

均匀的体积变化，即所谓体积安定性不良，就会使混凝土构件产生膨胀性裂缝，降低建筑工程质

量，甚至引起严重事故。因此，施工中必须使用安定性合格的水泥。

3.强度及强度等级

国家标准规定，采用胶砂法来测定水泥的3d和28d的抗压强度和抗折强度，根据测定结果来

确定该水泥的强度等级。

4.其他技术要求

其他技术要求包括标准稠度用水量、水泥的细度及化学指标。水泥的细度属于选择性指标。

通用硅酸盐水泥的化学指标有不溶物、烧失量、二氧化硫、氧化镜、氯离子和碱含量。碱含量属

于选择性指标。水泥中的碱含量高时，如果配制混凝土的骨料具有碱活性，可能产生碱骨料反应，

导致混凝土因不均匀膨胀而破坏。

（二）常用水泥的特性及应用

六大常用水泥的主要特性见表2A311032-2。

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（三）常用水泥的包装及标志

水泥可以散装或袋装，袋装水泥每袋净含量50kg。水泥包装袋上应清楚标明：执行标准、水

泥品种、代号、强度等级、生产者名称、生产许可证标志(QS)及编号、出厂编号、包装日期、净

含量。散装发运时应提交与袋装标志相同内容的卡片。

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