第二章 主要建筑工程材料性能与应用

第二章　主要建筑工程材料性能与应用

第01讲　建筑钢材的性能与应用

　　2.1　常用结构工程材料
　　2.1.1　建筑钢材的性能与应用
　　钢材是以铁为主要元素，含碳量为0.02％～2.06％，并含有其他元素的合金材料。钢材按化学成分，分为碳素钢和合金钢两大类。
　　

　　（1）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、重大结构的钢铸件等。
　　（2）低合金高强度结构钢：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。
　　

　　【例题】（2021年）含碳量为0.8％的碳素钢属于（　）。
　　A.低碳钢
　　B.中碳钢
　　C.高碳钢
　　D.合金钢
　　『正确答案』C
　　『答案解析』钢材按化学成分分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢根据含碳量又可分为低碳钢（含碳量小于0.25％)、中碳钢（含碳量0.25％～0.6％)和高碳钢（含碳量大于0.6％)。
　　1.钢结构用钢
　　（1）型钢是钢结构中采用的主要钢材。常用的热轧型钢有：工字钢、H型钢、T型钢、槽钢、等边角钢、不等边角钢等。
　　

　　（2）钢板规格表明方法为“宽度×厚度×长度”（单位为mm）。钢板分厚板（厚度>4mm）和薄板（厚度≤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。
　　

　　2.钢筋混凝土结构用钢
　　我国常用的热轧钢筋品种、强度标准值（新教材变化点）：

　　HPB属于热轧光圆钢筋，HRB属于普通热轧钢筋，HRBF属于细晶粒热轧钢筋。
　　

　　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，其中的HRB400级钢筋是钢筋混凝土用的主要受力钢筋，是目前工程中常用的钢筋牌号。
　　有较高要求的抗震结构适用的钢筋牌号为：在上表中已有带肋钢筋牌号后加E（例如：HRB400E、HRBF400E）的钢筋。该类钢筋除满足表中的强度标准值要求外，还应满足以下要求：
　　

　　热轧带肋钢筋应在其表面轧上牌号标志、生产企业序号和公称直径毫米数字，还可轧上经注册的厂名（或商标）。
　　钢筋牌号以阿拉伯数字或阿拉伯数字加英文字母表明，
　　HRB400、HRB500分别以4、5表明，
　　HRBF400、HRBF500分别以C4、C5表明，
　　HRB400E、HRB500E分别以4E、5E表明，
　　HRBF400E、HRBF500E分别以C4E、C5E表明。
　　厂名以汉语拼音字头表明。
　　公称直径毫米数以阿拉伯数字表明。
　　

　　【例题】（2023年）HRB400E钢筋的屈服强度标准值不小于（　）。
　　A.300MPa
　　B.400MPa
　　C.420MPa
　　D.500MPa
　　『正确答案』B
　　『答案解析』HRB400E钢筋的屈服强度标准值不小于400MPa。
　　【例题】下列属于细晶粒热轧钢筋的是（　）。
　　A.HPB300
　　B.HPB335
　　C.HRB400E
　　D.HRBF500
　　『正确答案』D
　　『答案解析』HPB属于热轧光圆钢筋，HRB属于普通热轧钢筋，HRBF属于细晶粒热轧钢筋。
　　【例题】（2020年）项目部质量月活动中，进行了钢筋原材料性能、混凝土立方体抗压标准强度试块现场制作等知识竞赛活动，以提高管理人员业务技能和管理水平。某抗震框架梁纵向受力钢筋牌号为4E直径18钢筋相关信息如下表：

　　【问题】写出表中A、B、C、D、E对应的数值/信息。
　　（如A：普通热轧带肋钢筋）
　　『正确答案』
　　A：普通热轧带肋钢筋
　　B：400
　　C：1.25
　　D：1.3
　　E：9
　　【例题】（2022年）当前钢筋混凝土结构的配筋主要使用的钢材是（　）。
　　A.热轧钢筋
　　B.冷拉钢筋
　　C.钢丝
　　D.钢绞线
　　『正确答案』A
　　『答案解析』热轧钢筋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。
　　3.建筑钢材的力学性能
　　

　　1）拉伸性能
　　（1）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。
　　（2）强屈比越大，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。
　　（3）钢材的塑性指标一般用伸长率表明。伸长率越大，说明钢材的塑性越大。
　　2）冲击性能
　　冲击性能是指钢材抵抗冲击荷载的能力。
　　（1）脆性临界温度的数值越低，钢材的低温冲击性能越好。
　　（2）在负温下使用的结构，应选用脆性临界温度较使用温度低的钢材。
　　3）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。
　　

　　一般抗拉强度高，其疲劳极限也较高。
　　

　　【例题】（2021年）下列建筑钢材的性能指标中，属于力学性能的有（　）。
　　A.拉伸性能
　　B.冲击性能
　　C.疲劳性能
　　D.弯曲性能
　　E.焊接性能
　　『正确答案』ABC
　　『答案解析』
　　

　　
　　【例题】（2017年）下列建筑钢材性能指标中，不属于拉伸性能的是（　）。
　　A.屈服强度
　　B.抗拉强度
　　C.疲劳强度
　　D.伸长率
　　『正确答案』C
　　『答案解析』建筑钢材的力学性能包括：拉伸性能、冲击性能、疲劳性能（选项C）等。其中，拉伸性能指标包括：屈服强度（选项A）、抗拉强度（选项B）和伸长率（选项D）。
　　【例题】（2018年）在工程应用中，一般用于表明钢材塑性指标的是（　）。
　　A.伸长率
　　B.抗拉强度
　　C.屈服强度
　　D.疲劳性能
　　『正确答案』A
　　『答案解析』在工程应用中，钢材的塑性指标一般用伸长率表明。
　　【例题】（2020年改）关于建筑钢材力学性能说法正确的是（　）。
　　A.强屈比越小，安全性能越高
　　B.强屈比越大，钢材强度利用率越高
　　C.伸长率越大，钢材塑性越小
　　D.脆性临界温度的数值越低，钢材的低温冲击性能越好
　　『正确答案』D
　　『答案解析』强屈比越大，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。伸长率越大，说明钢材的塑性越大。

第02讲　水泥的性能与应用

　　2.1　常用结构工程材料
　　2.1.2　水泥的性能与应用
　　

　　我国建筑工程中常用的是通用硅酸盐水泥。
　　注：强度等级中：R表明早强型。

　　【例题】代号为P·S·B的水泥是（　）。
　　A.矿渣硅酸盐水泥
　　B.普通硅酸盐水泥
　　C.粉煤灰硅酸盐水泥
　　D.复合硅酸盐水泥
　　『正确答案』A
　　『答案解析』矿渣硅酸盐水泥代号为P·S·A、P·S·B。
　　【例题】（2019年）下列强度等级的水泥品种中，属于早强型水泥的是（　）。
　　A.P·O42.5
　　B.P·O42.5R
　　C.P·Ⅰ42.5
　　D.P·Ⅱ42.5
　　『正确答案』B
　　『答案解析』强度等级中，R表明早强型。
　　1.常用水泥的技术要求
　　1）物理要求
　　（1）凝结时间
　　

　　（2）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。
　　安定性不合格的水泥严禁用于工程。
　　（3）强度
　　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）细度
　　以比表面积表明，应≥300m2/kg，≤400m2/kg
　　

　　2）化学要求（新教材变化点）
　　通用硅酸盐水泥的化学指标有不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁和氯离子。
　　口诀：三美女不骚
　　3）其他技术要求（新教材变化点）
　　其他技术要求包括水泥中水溶性铬（Ⅵ）、放射性核素限量和碱含量。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。
　　口诀：哥放箭
　　【例题】（2021年）硅酸盐水泥的终凝时间不得长于（　）h。
　　A.6.5
　　B.7
　　C.7.5
　　D.10
　　『正确答案』A
　　『答案解析』硅酸盐水泥的终凝时间不得长于6.5h。
　　【例题】通用硅酸盐水泥的化学指标有（　）。
　　A.三氧化硫
　　B.氧化镁
　　C.碱含量
　　D.水溶性铬（Ⅵ）
　　E.氯离子
　　『正确答案』ABE
　　『答案解析』通用硅酸盐水泥的化学指标有不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁和氯离子。
　　2.常用水泥的特性

　　3.常用水泥的包装及标志
　　硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥采用红色，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采用黑色或蓝色。
　　

　　【例题】（2023年）关于矿渣水泥的特性，正确的是（　）。
　　A.抗冻性好
　　B.干缩性小
　　C.抗渗性差
　　D.早期强度高
　　『正确答案』C
　　『答案解析』矿渣水泥的主要特性包括：①凝结硬化慢、早期强度低，后期强度增长较快；②水化热较小；③抗冻性差；④耐热性好；⑤耐蚀性较好；⑥干缩性较大；⑦泌水性大、抗渗性差。
　　【例题】（2021年）下列水泥中水化热最大的是（　）。
　　A.硅酸盐水泥
　　B.矿渣水泥
　　C.火山灰水泥
　　D.复合水泥
　　『正确答案』A
　　『答案解析』硅酸盐水泥水化热大，选项B、C、D水化热较小。
　　【例题】下列水泥中，抗渗性较好的是（　）。
　　A.普通水泥
　　B.粉煤灰水泥
　　C.矿渣水泥
　　D.火山灰水泥
　　『正确答案』D
　　『答案解析』火山灰水泥抗渗性较好。

第03讲　混凝土及组成材料的性能与应用

　　2.1.3　混凝土及组成材料的性能与应用
　　一般指用水泥（或活性矿物掺合料）作为胶凝材料，砂、石作为集料（或称骨料），与水、外加剂或其他掺合料按必定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，称作普通混凝土。
　　

　　1.混凝土的技术性能
　　1）混凝土拌合物的和易性
　　混凝土和易性又称工作性，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。
　　口诀：榴（流）莲（黏）包（保）
　　

　　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越大表明流动性越大。
　　

　　对坍落度值小于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）值越大表明流动性越小。
　　黏聚性和保水性主要通过目测结合经验进行评定。
　　影响混凝土拌合物和易性的主要因素包括：
　　单位体积用水量、砂率、组成材料的性质、时间和温度等。
　　口诀：温水煮（组）砂石（时）
　　单位体积用水量决定水泥浆的数量和稠度，它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。
　　组成材料的性质包括水泥的需水量和泌水性、骨料的特性、外加剂和掺合料的特性等几方面。
　　【例题】（2021年）混凝土拌合物的和易性是一项综合性技术性能，包括（　）。
　　A.流动性
　　B.黏聚性
　　C.保水性
　　D.抗渗性
　　E.抗冻性
　　『正确答案』ABC
　　『答案解析』混凝土和易性又称工作性，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。
　　【例题】（2022年）影响混凝土和易性最主要的因素是（　）。
　　A.单位体积用水量
　　B.砂率
　　C.组成材料的性质
　　D.温度
　　『正确答案』A
　　『答案解析』单位体积用水量决定水泥浆的数量和稠度，它是影响混凝土和易性的最主要因素。
　　【例题】（2020年）影响混凝土拌合物和易性的因素有（　）。
　　A.单位体积用水量
　　B.砂率
　　C.时间
　　D.水泥的泌水性
　　E.水泥的安定性
　　『正确答案』ABCD
　　『答案解析』影响混凝土拌合物和易性的主要因素包括：单位体积用水量、砂率、组成材料的性质、时间和温度等。组成材料的性质包括水泥的需水量和泌水性、骨料的特性、外加剂和掺合料的特性等几方面。选项D属于组成材料的性质。
　　2）混凝土的强度
　　（1）混凝土立方体抗压强度
　　制作边长为150mm的立方体试件，在标准条件下（温度20±2℃，相对湿度95％以上），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。
　　

　　（2）混凝土立方体抗压标准强度与强度等级
　　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）表明。
　　C30即表明混凝土立方体抗压强度标准值
　　30MPa≤fcu，k＜35MPa。
　　（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。试验表明，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。
　　结构设计中，混凝土受压构件的计算采用混凝土的轴心抗压强度，更加符合工程实际。
　　（4）混凝土的抗拉强度
　　混凝土抗拉强度只有抗压强度的1/20～1/10，且随着混凝土强度等级的提高，比值有所降低。
　　（5）影响混凝土强度的因素
　　影响混凝土强度的因素主要有原材料及生产工艺等。
　　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。
　　【例题】（2023年）混凝土立方体抗压强度试件的标准养护条件和要求有（　）。
　　A.温度20±2℃
　　B.湿度18±2％
　　C.相对湿度为90％以上
　　D.28d龄期
　　E.相对湿度为95％以上
　　『正确答案』ADE
　　『答案解析』按国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2019，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。
　　【例题】（2025年）测定混凝土轴心抗压强度的标准试件尺寸是（　）。
　　A.100mm×100mm×100mm
　　B.150mm×150mm×150mm
　　C.150mm×150mm×300mm
　　D.200mm×200mm×300mm
　　『正确答案』C
　　『答案解析』轴心抗压强度的测定采用150mm×150mm×300mm棱柱体作为标准试件。
　　【例题】（2012年一建）下列影响混凝土强度的因素中，属于生产工艺方面的因素有（　）。
　　A.水泥强度和水灰比
　　B.搅拌和振捣
　　C.养护的温度和湿度
　　D.龄期
　　E.骨料的质量和数量
　　『正确答案』BCD
　　『答案解析』影响混凝土强度的因素：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。
　　3）混凝土的长期性能和耐久性能（新教材变动点）
　　混凝土的长期性能和耐久性试验有：抗冻试验、抗水渗透试验、抗氯离子渗透试验、抗气体渗透试验、抗硫酸盐侵蚀试验、碱-骨料反应试验、碳化试验、混凝土中钢筋锈蚀试验、动弹性模量试验、收缩试验、早期抗裂试验、受压徐变试验和抗压疲劳变形试验。
　　（1）抗水渗透性
　　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明，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明，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。
　　抗冻试验方法分为慢冻法、快冻法和单面冻融法（盐冻法）。
　　（3）抗侵蚀性
　　当混凝土所处环境中含有侵蚀性介质时，要求混凝土具有抗侵蚀能力。
　　侵蚀性介质包括软水、硫酸盐、镁盐、碳酸盐、—般酸、强碱、海水等。
　　抗硫酸盐侵蚀试验采用尺寸为100mm×100mm×100mm的立方体试件，每组3块。
　　（4）混凝土的碳化（中性化）
　　

　　（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。
　　

　　【例题】混凝土的耐久性能包括（　）。
　　A.抗冻性
　　B.碳化
　　C.抗渗性
　　D.抗侵蚀性
　　E.和易性
　　『正确答案』ABCD
　　『答案解析』混凝土的耐久性能包括：抗水渗透性、抗冻性、抗侵蚀性、混凝土的碳化（中性化）、碱骨料反应。
　　【例题】关于混凝土表面碳化的说法，正确的有（　）。
　　A.降低了混凝土的碱度
　　B.削弱了混凝土对钢筋的保护作用
　　C.增大了混凝土表面的抗压强度
　　D.增大了混凝土表面的抗拉强度
　　E.降低了混凝土的抗折强度
　　『正确答案』ABCE
　　『答案解析』混凝土的碳化（中性化）。碳化使混凝土的碱度降低，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。
　　2.混凝土外加剂、掺合料的种类与应用（新教材变动点）
　　1）外加剂的分类
　　（1）改善混凝土拌合物流动性能的外加剂。包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。
　　（2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。
　　（3）改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。
　　

　　2）外加剂的选择
　　（1）外加剂掺量应以外加剂质量占混凝土中胶凝材料总质量的百分数表明。
　　（2）含有六价铬盐、亚硝酸盐和硫氰酸盐成分的混凝土外加剂，严禁用于饮水工程中建成后与饮用水直接接触的混凝土。
　　口诀：六哥呀！留情！
　　（3）含有强电解质无机盐的早强型普通减水剂、早强剂、防冻剂和防水剂，严禁用于下列混凝土结构：
　　①与镀锌钢材或铝铁相接触部位的混凝土结构。
　　②有外露钢筋预埋铁件而无防护措施的混凝土结构。
　　③使用直流电源的混凝土结构。
　　④距高压直流电源100m以内的混凝土结构。
　　（4）含有氯盐的早强型普通减水剂、早强剂、防水剂和氯盐类防冻剂，严禁用于预应力混凝土、钢筋混凝土和钢纤维混凝土结构。口诀：咸鱼缸不绿
　　（5）含有硝酸铵、碳酸铵的早强型普通减水剂、早强剂和含有硝酸铵、碳酸铵、尿素的防冻剂，严禁用于办公、居住等有人员活动的建筑工程。
　　（6）含有亚硝酸盐、碳酸盐的早强型普通减水剂、早强剂、防冻剂和含亚硝酸盐的阻锈剂，严禁用于预应力混凝土结构。
　　3）外加剂的应用
　　（1）普通减水剂
　　①普通减水剂宜用于日最低气温5℃以上强度等级为C40以下的混凝土，不宜单独用于蒸养混凝土。
　　②早强型普通减水剂宜用于常温、低温和最低温度不低于-5℃环境中施工的有早强要求的混凝土工程。炎热环境条件下不宜使用早强型普通减水剂。
　　③缓凝型普通减水剂可用于大体积混凝土、炎热气候条件下施工的混凝土、大面积浇筑的混凝土、滑模施工混凝土等需要延缓凝结时间的混凝土，不宜用于有早强要求的混凝土。
　　（2）高效减水剂
　　①高效减水剂可用于素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土和高强混凝土。
　　②标准型高效减水剂宜用于日最低气温0℃以上施工的混凝土，也可用于蒸养混凝土。
　　③缓凝型高效减水剂宜用于日最低气温5℃以上施工的混凝土。
　　【考点对比】
　　普通减水剂分为：
　　①木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁等普通减水剂
　　②早强剂与普通减水剂复合的早强型普通减水剂
　　③减水剂与缓凝剂复合的缓凝型普通减水剂
　　高效减水剂分为：
　　多环芳香族磺酸盐类、水溶性树脂磺酸盐类、脂肪族类和由缓凝剂与高效减水剂复合的缓凝型高效减水剂。
　　（3）引气剂及引气减水剂
　　①引气剂及引气减水剂宜用于有抗冻融要求的混凝土、泵送混凝土和易产生泌水的混凝土。可用于抗渗混凝土、抗硫酸盐混凝土、贫混凝土、轻骨料混凝土、人工砂混凝土和有饰面要求的混凝土。
　　②引气剂及引气减水剂不宜用于蒸养混凝土及预应力混凝土。必要时，应经试验确定。
　　口诀：引气不宜养育
　　（4）早强剂
　　①早强剂宜用于蒸养、常温、低温和最低温度不低于-5℃环境中施工的有早强要求的混凝土工程。炎热条件以及环境温度低于-5℃时不宜使用早强剂。
　　②早强剂不宜用于大体积混凝土；三乙醇胺等有机胺类早强剂不宜用于蒸养混凝土。
　　【考点对比】早强型普通减水剂宜用于常温、低温和最低温度不低于-5℃环境中施工的有早强要求的混凝土工程。炎热环境条件下不宜使用早强型普通减水剂。
　　（5）缓凝剂
　　①缓凝剂宜用于延缓凝结时间的混凝土，对坍落度保持能力有要求的混凝土、静停时间较长或长距离运输的混凝土、自密实混凝土，日最低气温5℃以上施工的混凝土。可用于大体积混凝土。
　　【考点对比】缓凝型高效减水剂宜用于日最低气温5℃以上施工的混凝土。
　　（6）膨胀剂
　　膨胀剂应用于钢筋混凝土工程和填充性混凝土工程。
　　（7）防冻剂
　　防冻剂可用于冬期施工的混凝土。
　　（8）防水剂
　　①防水剂可用于有防水抗渗要求的混凝土工程。
　　②对有抗冻要求的混凝土工程宜选用复合引气组分的防水剂。
　　【例题】（2024年）下列不能改善混凝土耐久性的外加剂是（　）。
　　A.早强剂
　　B.引气剂
　　C.阻锈剂
　　D.防水剂
　　『正确答案』A
　　『答案解析』改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。
　　【例题】关于混凝土外加剂的说法，正确的有（　）。
　　A.引气剂可用于抗渗混凝土、抗硫酸盐混凝土、贫混凝土
　　B.炎热环境条件下宜使用早强型普通减水剂
　　C.普通减水剂不宜单独用于蒸养混凝土
　　D.标准型高效减水剂不可用于蒸养混凝土
　　E.膨胀剂应用于钢筋混凝土工程和填充性混凝土工程
　　『正确答案』ACE
　　『答案解析』选项B，炎热环境条件下不宜使用早强型普通减水剂。选项D，标准型高效减水剂宜用于日最低气温0℃以上施工的混凝土，也可用于蒸养混凝土。
　　【例题】含有强电解质无机盐的早强型普通减水剂、早强剂、防冻剂和防水剂，严禁用于的混凝土结构为（　）。
　　A.与镀锌钢材或铝铁相接触部位的混凝土结构
　　B.有外露钢筋预埋铁件的混凝土结构
　　C.使用直流电源的混凝土结构
　　D.使用交流电源的混凝土结构
　　E.距高压直流电源200m以内的混凝土结构
　　『正确答案』AC
　　『答案解析』含有强电解质无机盐的早强型普通减水剂、早强剂、防冻剂和防水剂，严禁用于下列混凝土结构：
　　①与镀锌钢材或铝铁相接触部位的混凝土结构。
　　②有外露钢筋预埋铁件而无防护措施的混凝土结构。
　　③使用直流电源的混凝土结构。
　　④距高压直流电源100m以内的混凝土结构。
　　4）混凝土掺合料
　　①用于混凝土中的掺合料可分为活性矿物掺合料和非活性矿物掺合料两大类。
　　②非活性矿物掺合料：磨细石英砂、石灰石、硬矿渣之类材料。
　　记忆方法：“二石”
　　③活性矿物掺合料：磨细矿渣、粉煤灰、硅粉等。
　　④一般使用的掺合料多为活性矿物掺合料。尤其是粉煤灰、磨细矿渣、硅灰等应用效果良好。
　　记忆方法：煤矿贵
　　【例题】（2021年）下列混凝土掺合料中，属于非活性矿物掺合料的是（　）。
　　A.火山灰质材料
　　B.粉煤灰
　　C.钢渣粉
　　D.石灰石
　　『正确答案』D
　　『答案解析』非活性矿物掺合料：磨细石英砂、石灰石、硬矿渣之类材料。

第04讲　砌体材料的性能与应用

　　2.1.4　砌体材料的性能与应用
　　1.砂浆
　　1）砂浆的种类
　　砂浆按成分组成，一般分为水泥砂浆、混合砂浆和专用砂浆。
　　口诀：转水浑
　　

　　2）砂浆的组成材料
　　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。
　　在干燥条件下使用的砂浆既可选用气硬性胶凝材料（石灰、石膏），也可选用水硬性胶凝材料（水泥）；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
　　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。毛石砌体宜选用粗砂。
　　

　　【例题】（2021年）在水下环境中使用的砂浆，适宜选用的胶凝材料是（　）。
　　A.石灰
　　B.石膏
　　C.水泥
　　D.水泥石灰混合砂浆
　　『正确答案』C
　　『答案解析』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。
　　【例题】（2014年）砌筑砂浆用砂宜优先选用（　）。
　　A.特细砂
　　B.细砂
　　C.中砂
　　D.粗砂
　　『正确答案』C
　　『答案解析』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。毛石砌体宜选用粗砂。
　　3）砂浆的主要技术性质
　　强度、流动性和保水性是衡量砂浆质量的三大重大指标。
　　口诀：刘宝强
　　（1）抗压强度与强度等级
　　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龄期的抗压强度值确定。
　　砌筑砂浆的强度等级可分为M30、M25、M20、M15、M10、M7.5、M5七个等级。
　　

　　①立方体试件以三个为一组进行评定，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。
　　②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；
　　③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。
　　解题思路：没超平均，一超取中，两超作废
　　

　　【例题】某砂浆做一组三块的试验进行强度评定，其强度值分别为9MPa、10MPa、12MPa，则该组试块的砂浆评定结果为（　）MPa。
　　A.10.3
　　B.10
　　C.9
　　D.作废
　　『正确答案』B
　　『答案解析』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。（1）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；（2）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。
　　解题技巧：
　　

　　④影响砂浆强度的因素许多，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。
　　（2）流动性（稠度）
　　①砂浆的流动性用稠度表明。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）表明。圆锥沉入深度越大（稠度越大），砂浆的流动性越大。
　　②砂浆稠度的选择与砌体材料的种类、施工条件及气候条件等有关。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。
　　

　　③影响砂浆稠度的因素有：
　　所用胶凝材料种类及数量；用水量；掺合料的种类与数量；砂的形状、粗细与级配；外加剂的种类与掺量；搅拌时间。
　　口诀：砂掺胶水加搅拌
　　剧情回顾：
　　影响混凝土拌合物和易性的主要因素包括：
　　单位体积用水量、砂率、组成材料的性质、时间和温度等。
　　（3）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明。
　　砂浆的分层度不得大于30mm。
　　口诀：三分饱
　　

　　【例题】（2020年）影响砂浆稠度的因素有（　）。
　　A.胶凝材料种类
　　B.使用环境温度
　　C.用水量
　　D.掺合料的种类
　　E.搅拌时间
　　『正确答案』ACDE
　　『答案解析』影响砂浆稠度的因素有：所用胶凝材料种类及数量；用水量；掺合料的种类与数量；砂的形状、粗细与级配；外加剂的种类与掺量；搅拌时间。
　　【例题】（2016年）普通砂浆的稠度越大，说明砂浆的（　）。
　　A.保水性越好
　　B.强度越小
　　C.粘结力越强
　　D.流动性越大
　　『正确答案』D
　　『答案解析』砂浆的流动性指砂浆在自重或外力作用下流动的性能，用稠度表明。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）表明。圆锥沉入深度越大，砂浆的流动性越大。
　　2.块体材料（砌体所用的各种砖、石、小型砌块的总称）
　　1）砖
　　砖分为烧结砖、蒸压砖和混凝土砖三类。
　　（1）烧结砖
　　烧结砖有烧结普通砖（实心砖）、烧结多孔砖和烧结空心砖等种类。
　　

　　①烧结普通砖统一外形公称尺寸为240mm×115mm×53mm。
　　②烧结砖孔洞率及应用总结：

　　（2）蒸压砖
　　依主要材料不同又分为灰砂砖和粉煤灰砖。这种砖不能用于长期受热200℃以上、受急冷急热或有酸性介质腐蚀的建筑部位。
　　口诀：蒸压砖，氨基酸
　　

　　（3）混凝土砖
　　混凝土砖具有质轻、防火、隔声、保温、抗渗、抗震、耐久等特点，而且无污染、节能降耗，可直接替代烧结普通砖、多孔砖用于各种承重的建筑墙体结构中，是新型墙体材料的一个重大组成部分。
　　

　　【例题】蒸压砖不能用于（　）的建筑部位。
　　A.长期受热80℃以上
　　B.长期受热200℃以上
　　C.受急冷急热
　　D.有酸性介质腐蚀
　　E.有碱性介质腐蚀
　　『正确答案』BCD
　　『答案解析』蒸压砖不能用于长期受热200℃以上、受急冷急热或有酸性介质腐蚀的建筑部位。
　　2）砌块
　　砌块表观密度较小，可减轻结构自重，保温隔热性能好，施工速度快，能充分利用工业废料，价格便宜。目前已广泛用于房屋的墙体，在—些地区小型砌块已成功用于高层建筑的承重墙体。
　　空心率<25％或无孔洞的砌块为实心砌块；
　　空心率≥25％的砌块为空心砌块。
　　

　　（1）普通混凝土小型空心砌块
　　①砌块的主规格尺寸为390mm×190mm×190mm。
　　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。目前主要用于单层和多层工业与民用建筑的内墙和外墙，如果利用砌块的空心配置钢筋，可用于建造高层砌块建筑。
　　

　　（2）轻骨料混凝土小型空心砌块
　　与普通混凝士小型空心砌块相比，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（新教材变化点）
　　①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。
　　

　　②砌块按干密度分为B03、B04、B05、B06、B07五个级别，其中干密度级别B03、B04适用于建筑保温。
　　③按抗压强度分为A1.5、A2.0、A2.5、A3.5、A5.0五个级别，其中强度级别A1.5、A2.0适用于建筑保温。
　　④砌块按尺寸偏差分为Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型适用于薄灰缝砌筑，Ⅱ型适用于厚灰缝砌筑。
　　【例题】蒸压加气混凝土砌块强度级别为（　）适用于建筑保温。
　　A.A1.5
　　B.A2.0
　　C.A2.5
　　D.A3.5
　　E.A5.0
　　『正确答案』AB
　　『答案解析』按抗压强度分为A1.5、A2.0、A2.5、A3.5、A5.0五个级别，其中强度级别A1.5、A2.0适用于建筑保温。

第05讲　常用建筑装饰装修和防水、保温材料

　　2.2　常用建筑装饰装修和防水、保温材料
　　2.2.1　饰面板材和陶瓷的特性和应用
　　1.饰面石材

　　记忆技巧：
　　划算、监理
　　

　　2.建筑卫生陶瓷

　　经典例题
　　【例题】（2021年）关于建筑装饰用花岗石特性的说法，正确的有（　）。
　　A.构造致密
　　B.强度高
　　C.吸水率高
　　D.质地坚硬
　　E.碱性石材
　　『正确答案』ABD
　　『答案解析』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。
　　【例题】（2024年）下列陶瓷砖中属于低吸水率的是（　）。
　　A.瓷质砖
　　B.炻质砖
　　C.细炻砖
　　D.陶质砖
　　『正确答案』A
　　『答案解析』陶瓷砖按成型方法分类，可分为挤压砖、干压砖。按吸水率分类，可分为低吸水率砖、中吸水率砖和高吸水率砖。其中低吸水率砖包括：瓷质砖和炻瓷砖；中吸水率砖包括：细炻砖和炻质砖；高吸水率砖为陶质砖。按表面施釉与否分类，可分为有釉砖和无釉砖两种。
　　2.2.2　木材和木制品的特性和应用
　　1.木材的含水率与湿胀干缩变形
　　影响木材物理力学性质和应用的最主要的含水率指标是平衡含水率和纤维饱和点。
　　口诀：水饱
　　纤维饱和点是木材物理力学性质是否随含水率而发生变化的转折点。
　　

　　口诀：水保点对点
　　干缩会使木材翘曲、开裂，接榫松动，拼缝不严。
　　湿胀可造成表面鼓凸。
　　所以木材在加工或使用前应预先进行干燥，使其含水率达到或接近与环境湿度相适应的平衡含水率。
　　

　　木材的变形在各个方向上也不同：
　　顺纹方向最小，径向较大，弦向最大。
　　口诀：顺境闲
　　

　　【例题】（2017年）木材干缩所导致的现象有（　）。
　　A.表面鼓凸
　　B.开裂
　　C.接榫松动
　　D.翘曲
　　E.拼缝不严
　　『正确答案』BCDE
　　『答案解析』湿胀干缩变形会影响木材的使用特性。干缩会使木材翘曲（选项D）、开裂（选项B）、接榫松动（选项C），拼缝不严（选项E）。湿胀可造成表面鼓凸（选项A），所以木材在加工或使用前应预先进行干燥，使其含水率达到或接近与环境湿度相适应的平衡含水率。
　　【例题】（2018年一建）木材的变形在各个方向不同，下列表述中正确的是（　）。
　　A.顺纹方向最小，径向较大，弦向最大
　　B.顺纹方向最小，弦向较大，径向最大
　　C.径向最小，顺纹方向较大，弦向最大
　　D.径向最小，弦向较大，顺纹方向最大
　　『正确答案』A
　　『答案解析』由于木材构造的不均匀性，木材的变形在各个方向上也不同；顺纹方向最小，径向较大，弦向最大。
　　2.木制品的特性与应用
　　1）人造木地板
　　（1）浸渍纸层压木质地板
　　①强化地板适用于会议室、办公室、高清洁度实验室等，也可用于中、高档宾馆，饭店及民用住宅的地面装修等。强化地板虽然有防潮层，但不宜用于浴室、卫生间等潮湿的场所。
　　

　　2）人造板
　　（1）胶合板
　　①按使用环境条件分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类胶合板：
　　Ⅰ类胶合板即耐气候胶合板，供室外条件下使用；
　　Ⅱ类胶合板即耐水胶合板，供潮湿条件下使用；
　　Ⅲ类胶合板即不耐潮胶合板，供干燥条件下使用。
　　口诀：1外2水3干燥
　　

　　【例题】Ⅱ类胶合板的使用条件为（　）。
　　A.室外条件
　　B.室内条件
　　C.潮湿条件
　　D.干燥条件
　　『正确答案』C
　　『答案解析』Ⅱ类胶合板即耐水胶合板，供潮湿条件下使用。
　　2.2.3　建筑玻璃的特性和应用
　　1.净片玻璃
　　（1）未经深加工的平板玻璃，也称为净片玻璃。
　　（2）有良好的透视、透光性能。对太阳光中热射线的透过率较高，但对室内墙、顶、地面和物品产生的长波热射线却能有效阻挡，可产生明显的“暖房效应”，夏季空调能耗加大；太阳光中紫外线对净片玻璃的透过率较低。
　　

　　2.装饰玻璃
　　装饰玻璃包括以装饰性能为主要特性的彩色平板玻璃、釉面玻璃、压花玻璃、喷花玻璃、乳花玻璃、刻花玻璃、冰花玻璃等。
　　口诀：油菜花
　　

　　3.安全玻璃
　　1）安全玻璃包括钢化玻璃、均质钢化玻璃、防火玻璃和夹层玻璃。
　　口诀：军港假货
　　2）钢化玻璃机械强度高，抗冲击性也很高，弹性比普通玻璃大得多，热稳定性好，在受急冷急热作用时，不易发生炸裂，碎后不易伤人。
　　

　　通过对钢化玻璃进行均质处理，可以大大降低钢化玻璃的自爆率。
　　3）防火玻璃按结构可分为复合防火玻璃（FFB）和单片防火玻璃（DFB）。防火玻璃按耐火性能指标分为隔热型防火玻璃（A类）和非隔热型防火玻璃（C类）两类。A类防火玻璃要同时满足耐火完整性、耐火隔热性的要求；C类防火玻璃仅满足耐火完整性的要求。防火玻璃按耐火极限可分为五个等级，其耐火时间分别为不小于3h、2h、1.5h、1h、0.5h。
　　

　　4）夹层玻璃，层数有2、3、4、5层最多可达9层。夹层玻璃透明度好，抗冲击性能高，玻璃破碎不会散落伤人。
　　适用于高层建筑的门窗、天窗、楼梯栏板和有抗冲击作用要求的商店、银行、橱窗、隔断及水下工程等安全性能高的场所或部位等。
　　夹层玻璃不能切割，需要选用定型产品或按尺寸定制。
　　

　　4.节能装饰型玻璃
　　（1）节能装饰型玻璃包括着色玻璃、镀膜玻璃和中空玻璃。
　　口诀：琢（着）磨（膜）中
　　（2）着色玻璃是一种既能显著地吸收阳光中的热射线，又能保持良好透明度的节能装饰性玻璃，也称为着色吸热玻璃。一般多用作建筑物的门窗或玻璃幕墙。
　　

　　（3）阳光控制镀膜玻璃具有良好的隔热性能，可以避免暖房效应，节约室内降温空调的能源消耗。具有单向透视性，故又称为单反玻璃。
　　

　　（4）镀膜玻璃
　　低辐射膜玻璃又称“Low－E”玻璃。该种玻璃对于可见光有较高的透过率，但对阳光和室内物体辐射的热射线却可有效阻挡，可使室内夏季凉爽、冬季保温，节能效果明显。此外，还具有阻止紫外线透射的功能，起到改善室内物品、家具老化、褪色的作用。低辐射镀膜玻璃一般不单独使用，往往与净片玻璃、浮法玻璃、钢化玻璃等配合，制成高性能的中空玻璃。
　　

　　（5）中空玻璃
　　中空玻璃的性能特点为光学性能良好，且由于玻璃层间干燥气体导热系数极小，露点很低，具有良好的隔声性能。中空玻璃主要用于有保温隔热、隔声等功能要求的建筑物，如宾馆、住宅、医院、商场、写字楼等的幕墙工程。
　　

　　【例题】（2018年）下列玻璃种类中，不属于安全玻璃的是（　）。
　　A.钢化玻璃
　　B.防火玻璃
　　C.平板玻璃
　　D.夹层玻璃
　　『正确答案』C
　　『答案解析』安全玻璃有钢化玻璃、防火玻璃和夹层玻璃。平板玻璃不属于安全玻璃。
　　【例题】（2020年）具有良好隔热和隔声性能的玻璃品种是（　）。
　　A.夹层玻璃
　　B.中空玻璃
　　C.钢化玻璃
　　D.Low－E玻璃
　　『正确答案』B
　　『答案解析』中空玻璃的性能特点为光学性能良好，且由于玻璃层间干燥气体导热系数极小，露点很低，具有良好的隔声性能。中空玻璃主要用于保温隔热、隔声等功能要求的建筑物，如宾馆、住宅、医院、商场、写字楼等幕墙工程。
　　2.2.4　防水材料的特性和应用
　　常用的防水材料有四类：
　　防水卷材、建筑防水涂料、刚性防水材料、建筑密封材料。
　　口诀：米缸卷土
　　

　　1.建筑防水涂料
　　1）JS聚合物水泥基防水涂料
　　2）聚氨酯防水涂料（“液体橡胶”之美誉）
　　3）水泥基渗透结晶型防水涂料
　　水泥基渗透结晶型防水涂料是一种刚性防水材料，具有独特的呼吸、防腐、耐老化、保护钢筋能力，环保、无毒、无公害，施工简单、节省人工等特点。
　　

　　2.刚性防水材料
　　1）防水混凝土
　　抗渗压力大于0.6MPa的不透水性的混凝土。
　　

　　2）防水砂浆
　　防水砂浆具有操作简便，造价便宜，易于修补等特点，仅适用于结构刚度大、建筑物变形小、基础埋深小、抗渗要求不高的工程，不适用于有剧烈振动、处于侵蚀性介质及环境温度高于100℃的工程。
　　

　　【例题】（2023年）防水砂浆适用于（　）的工程。
　　A.有剧烈振动
　　B.结构刚度大
　　C.处于侵蚀性介质
　　D.环境温度高于100℃
　　『正确答案』B
　　『答案解析』防水砂浆具有操作简便，造价便宜，易于修补等特点，仅适用于结构刚度大、建筑物变形小、基础埋深小、抗渗要求不高的工程，不适用于有剧烈振动、处于侵蚀性介质及环境温度高于100℃的工程。
　　【例题】下列防水材料中，不属于刚性防水材料的是（　）。
　　A.聚氨酯防水涂料
　　B.水泥基渗透结晶型防水涂料
　　C.防水混凝土
　　D.防水砂浆
　　『正确答案』A
　　『答案解析』聚氨酯防水涂料有“液体橡胶”之美誉，属于柔性防水材料。
　　【例题】（2018年）关于水泥基渗透结晶型防水涂料特点的说法，正确的有（　）。
　　A.是一种柔性防水涂料
　　B.具有独特的保护钢筋能力
　　C.节省人工
　　D.具有防腐特性
　　E.耐老化
　　『正确答案』BCDE
　　『答案解析』水泥基渗透结晶型防水涂料是一种刚性防水材料。具有独特的呼吸、防腐、耐老化、保护钢筋能力，环保、无毒、无公害，施工简单、节省人工等特点。
　　2.2.5　保温隔热材料的特性和应用
　　保温材料的保温功能性指标的好坏是由材料导热系数的大小决定的，导热系数越小，保温性能越好。
　　

　　1.影响保温材料导热系数的因素
　　（1）材料的性质。导热系数以金属最大，非金属次之，液体较小，气体更小。
　　（2）表观密度与孔隙特征。表观密度小的材料，导热系数小。孔隙率一样时，孔隙尺寸越大，导热系数越大。
　　（3）湿度。材料吸湿受潮后，导热系数就会增大。
　　（4）温度。材料的导热系数随温度的升高而增大。
　　（5）热流方向。当热流平行于纤维方向时，保温性能减弱；而热流垂直纤维方向时，保温材料的阻热性能发挥最好。
　　2.常用保温隔热材料（新教材变化点）

　　【例题】（2024年）关于保温隔热材料导热系数的说法，正确的有（　）。
　　A.气体的导热系数大于非金属的
　　B.孔隙率一样时，孔隙尺寸越大，导热系数越大
　　C.表观密度小的材料，导热系数小
　　D.材料吸湿受潮后，导热系数会减小
　　E.当热流平行于纤维方向时，保温性能减弱
　　『正确答案』BCE
　　『答案解析』选项A：导热系数以金属最大，非金属次之，液体较小，气体更小。选项D：材料吸湿受潮后，导热系数就会增大。