第一節(jié) 基本材料

　　一、鋼筋

　　(一)鋼筋分類(包括碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼，常用的有熱軋鋼筋、冷加工鋼筋、熱處理鋼筋及鋼絲、鋼絞線)

　　1、熱軋鋼筋

　　熱軋光圓鋼筋有HPB235、HPB300;熱軋帶肋鋼筋有HRB335、HRBF335、HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500

　　隨鋼筋級別的提高，其屈服強度和極限強度逐漸增加， 而塑性逐漸降低

　　非預應力鋼筋混凝土用HPB235、HRB335、HRB400;預應力鋼筋用HRB500、HRB400、HRB335

　　2、冷加工鋼筋

　　(1)冷拉熱軋鋼筋冷拉(可使屈服點提高，材料變脆、屈服階段縮短，塑性、韌性降低)

　　冷拉時效：卸荷后不立即重新拉伸，而是保持一定時間后重新拉伸，鋼筋的屈服強度、抗拉強度進一步提高，而塑性、韌性繼續(xù)降低的現(xiàn)象

　　(2)冷拉帶肋鋼筋(在中、小型預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中廣泛應用)

　　(3)冷拔低碳鋼筋(甲級用于預應力混凝土構(gòu)建結(jié)構(gòu)中、乙級用于非預應力構(gòu)件結(jié)構(gòu)中)

　　(4)熱處理鋼筋(主要用作預應力鋼筋混凝土軌枕，也可用于預應力混凝土板、吊車梁等構(gòu)件)

　　(5)碳素鋼絲、刻痕鋼絲和鋼絞線

　　鋼絞線強度高、柔性好，特別適用于曲線配筋的預應力混凝土結(jié)構(gòu)、大跨度或重荷載的屋架等

　　鋼絲和鋼絞線主要用于大跨度、大負荷的橋梁、電桿、枕軌、屋架、大跨度吊車梁等

　　(二)鋼筋的性能

　　1、抗拉性能

　　(1)屈服點(記做σ s設計時一般以σ s作為強度取值的依據(jù))

　　(2)抗拉強度(屈強比σ s/σ b能反映剛才的利用率和結(jié)構(gòu)安全可靠程度;屈強比越小，剛才受力超過屈服點工作時可靠性越大，結(jié)構(gòu)安全性越大，屈強比太小，則鋼筋不能有效利用)

　　(3)伸長率(伸長率表征了鋼材的蘇醒變形能力，通常以δ 5和δ 10分別表示L 0=5d 0和L 0=10d 0(d 0為試件直徑)時的伸長率，對同一種鋼材，δ 應大于δ 10)

　　2、冷彎性能

　　實驗：通過試件被彎曲角度(90°、180°)及彎心直徑d對試件厚度(或直徑)a的比值(d/a)區(qū)分的;試件按規(guī)定的彎曲角和彎心直徑進行試驗，試件彎曲處的外表面無裂痕、裂縫或起層即認為冷彎性能合格

　　實驗應用：通過試件彎曲處的塑性變形，能揭示鋼材是否存在內(nèi)部組織不均勻、內(nèi)應力和夾雜物等缺陷，且對鋼材的焊接質(zhì)量也是一種嚴格的檢驗

　　3、沖擊韌性(指鋼材抵抗沖擊載荷的能力)

　　試件在沖擊荷載作用下這段時所吸收的功，稱為沖擊吸收功A kv(J)

　　影響因素：鋼材的化學成分、組織狀態(tài)、內(nèi)在缺陷及環(huán)境溫度

　　冷脆性：A kv值隨試驗溫度的下降而減小，當溫度降低達到某一范圍時，A kv急劇下降而呈脆性斷裂;發(fā)生冷脆時的溫度稱為脆性臨界溫度，其數(shù)值越低，鋼材低溫沖擊韌性越好

　　4、硬度

　　5、耐疲勞性(指疲勞試驗中試件在交變應力作用下，于規(guī)定周期基數(shù)內(nèi)不發(fā)生斷裂所能承受的最大應力)

　　(三)鋼材的化學成分及對其性能的影響

　　硫：有害元素，呈非金屬硫化物存于鋼中，具有強烈的偏析作用，降低各種機械性能，易于產(chǎn)生熱裂紋、降低可焊性

　　磷：有害元素，含量提高，鋼材強度提高，塑性和韌性顯著下降，特別是溫度逾低，對塑性和韌性的影響越大;在鋼中偏析作用強烈，使鋼材冷脆性增大，并顯著降低可焊性

　　二、水泥

　　(一)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥

　　1、定義與代號(不摻混合材料的為Ⅰ型硅酸鹽水泥，代號P·Ⅰ;摻入不超過水泥直來那個5%的石灰石或粒化高爐礦渣混合材料稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號P·Ⅱ;普通硅酸鹽水泥，代號P·O)

　　2、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的技術性質(zhì)

　　(1)細度

　　影響水泥活性和強度，顆粒越細，水化速度越快，早期強度越高，但硬化收縮較大，且磨粉時能耗大，成本高;顆粒過粗，不利于水泥活性的發(fā)揮，強度也低

　　(2)凝結(jié)時間

　　初凝時間為水泥加水拌合其，至水泥漿開始失去塑性所需的時間，終凝時間為水泥加水拌和其，至水泥漿完全失去塑性并開始產(chǎn)生強度所需的時間

　　硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于6.5h(390min)

　　水泥初凝時間不合要求，該水泥報廢;終凝時間不合要求，視為不合格

　　(3)體積安定性(指水泥在硬化過程中，體積變化是否均勻的性能)

　　水泥安定性不良會導致構(gòu)件(制品)產(chǎn)生膨脹形裂紋或翹曲變形;安定性不合格水泥不得用于工程，應廢棄

　　(4)強度

　　實驗：在標準溫度下20(+/-1)℃的水中養(yǎng)護，測3d和28d的試件抗折和抗壓強度劃分等級強度

　　(5)堿含量：水泥的堿含量將影響構(gòu)件(制品)的質(zhì)量或引起質(zhì)量事故

　　(6)水熱化：水化過程中放出的熱量，對大型基礎、水壩、橋墩等大體積混凝土工程，水化熱積聚在內(nèi)部不易發(fā)散，溫度上升大50℃以上，可能使混凝土產(chǎn)生裂痕

　　3、硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥的應用

　　(1)水泥強度等級較高，主要用于重要結(jié)構(gòu)的高強度混凝土、鋼筋混凝土和預應力混凝土工程

　　(2)凝結(jié)硬化較快、抗凍性能好，適用于早期強度要求高、凝結(jié)快，冬期施工及嚴寒地區(qū)受發(fā)福凍融的工程

　　(3)水泥中含有較多的氫氧化鈣，抗軟水侵蝕和化學腐蝕性差，所以不宜用于經(jīng)常與流動水接觸及有水壓作用的工程，也不宜于受海水和礦物等作用的工程

　　(4)因水化過程放出大量熱，故不宜用于大體積混凝土構(gòu)筑物

　　(二)摻混合材料的硅酸鹽水泥

　　1、定義與代號

　　礦渣硅酸鹽水泥(P·S)，火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥(P·P)，粉煤灰硅酸鹽水泥(P·F)

　　2、五種水泥的主要特性及適用

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