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第2章　建筑常用材料简介

2.1　建筑常用材料

2.1.1　钢材

（1）钢材含义　黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。其中生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。不同钢产品如图2.1。

图2.1　不同钢产品

把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成的各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。

有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。

（2）钢的分类　钢是含碳量在0.04%～2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种，详见表2.1～表2.7。

表2.1　按品质分类

表2.2　按化学成分分类

表2.3　按成形方法分类

表2.4　按金相组织分类

表2.5　按用途分类

表2.6　按冶炼方法分类

表2.7　按综合分类

2.1.2　建筑钢筋

常见建筑钢筋为热轧光圆钢钢筋和带肋钢筋，以牌号标示。钢筋牌号由HPB+屈服强度特征值构成，HRB为热轧光圆钢筋的英文Hot Rolled Plain Bars缩写。

（1）热轧光圆钢钢筋　热轧光圆钢钢筋等级为300级，牌号为HRB300，即常见的一级钢筋（A）。如图2.2所示。

图2.2　一级钢筋HRB300

（2）带肋钢筋　带肋钢筋按生产工艺分为热轧钢筋（HRB）、热轧后带有控制冷却并自回火处理的钢筋[RRB，热轧后带有控制冷却并自回火处理（余热处理）带肋钢筋的英文Remained Heat Treatment Ribbed Bars缩写]。

带肋钢筋强度等级分为335、400、500级，牌号分别为HRB335、HRB400、HRB500，也即常见的二级（B）、三级（C）、四级钢筋（D）。如图2.3所示。

图2.3　不同等级钢筋示意

（3）钢筋大小及重量　钢筋的公称直径范围为6～50mm，国家标准GB 1499.2《钢筋混凝土用钢　带肋钢筋》推荐的钢筋公称直径为6mm、8mm、10mm、12mm、16mm、20mm、25mm、32mm、40mm、50mm。常见钢筋大小及重量详见表2.8。

表2.8　钢筋大小及重量

2.1.3　水泥

水泥是指加水拌和成塑性浆体，能胶结砂、石等材料既能在空气中硬化又能在水中硬化的粉末状水硬性胶凝材料。

散装水泥是指不用包装，直接通过专用装备出厂、运输、储存和使用的水泥。散装水泥在运输和存储过程中，密封性强，不易受潮变质，安全性更强。水泥按用途及性能分类见表2.9、图2.4。

表2.9　水泥按用途及性能分类

图2.4　硅酸盐水泥

2.1.4　混凝土

普通混凝土是指由水泥、粗细集料（碎石或卵石及硅质砂）加水拌和经水化硬化而成的各种人造石。素混凝土就是混凝土材料，没有配置钢筋，一般用于次要结构。常说的混凝土结构指的是钢筋混凝土结构，也就是混凝土中配有帮助受力的钢筋。配制普通混凝土一般可选用硅酸盐水泥（P.Ⅰ、P.Ⅱ）、普通硅酸盐水泥（P.O）等，其强度等级应与混凝土设计强度等级相适应。目前现有的混凝土按类别分为普通混凝土、专用混凝土和特性混凝土，如表2.10、图2.5所示。

表2.10　混凝土分类

图2.5　混凝土及运输车

商品混凝土是指由水泥、集料、水以及根据需要掺入的外加剂和掺和料等按一定成分，在固定的工厂场所经集中计量拌制后，通过运输车运至使用地点的混凝土拌和物。

2.1.5　木材

木材常被统分为软材和硬材，在家具厂中经常将许多木材统称为硬杂和软杂。生产中常用的木材来自针叶树和阔叶树的木材，由于针叶材材质一般较软，生产上又称软材。但也不能一概而论，有些针叶材如落叶松等，材质还是坚硬的。由于阔叶材一般材质较硬重，又称硬材。

由于阔叶的种类繁多，统称杂木。其中材质轻软的称软杂，如杨木、泡桐、轻木等；材质硬重的称硬杂，如麻栎、青刚栎、木荷、枫香等。我国常用的已有近800个商品材树种，归为241个商品材类并把这241个商品材根据材质优劣、储量多少等原则划分为五类。即一类材、二类材、三类材、四类材、五类材。现将家具业常用的商品材树种类别摘录如表2.11所示，供采购选用时参考。如图2.6所示。

表2.11　木材分类

图2.6　建筑用木材示意

2.1.6　石材

装饰石材分为大理石和花岗岩两大类。

（1）大理石　天然大理石是石灰岩经过地壳内高温高压作用形成的变质岩，属于中硬石材，主要由方解石和白云石组成。主要成分以碳酸钙为主，约占50%以上，其他成分还有氧化钙、氧化锰及二氧化硅等。

我国大理石储量较大，品种约几百个，较名贵的见表2.12。如图2.7所示。

表2.12　国产名贵大理石

图2.7　大理石示意

（2）花岗岩　天然花岗岩，也叫酸性结晶深成岩，属于硬石材，由长石、石英和云母组成，以二氧化硅为主要成分。其岩质坚硬密实，按其结晶大小可分为“微晶”、“粗晶”和“细晶”三种；按板材规格可分为标准板、异形板、规格板和工程板。

标准板（又称厚板），指厚度小于20mm（有的规定小于15mm）的板材。

异形板，指正方形或长方形以外各种形状的板材。

规格板，指按各种标准规定生产的定型板材。

工程板，指用于某指定工程，按设计要求配套生产的非定型产品。

我国自产的花岗岩（图2.8）约有几百种，常见国产花岗岩见表2.13，花岗石根据其不同的加工方法，可得到不同效果的石材，见表2.14。

图2.8　花岗石示意

表2.13　常见国产花岗岩

表2.14　花岗石板材加工效果

2.1.7　砂浆

砂浆由胶凝材料、细骨料和水按一定的比例配制而成。按其用途分为砌筑砂浆和抹面砂浆；按所用材料不同可分石灰砂浆、水泥砂浆、混合砂浆、塑化砂浆。见表2.15。目前国家提倡推广使用商品预拌砂浆及干混砂浆或干粉砂浆，如图2.9所示。

表2.15　砂浆分类

图2.9　砂浆示意

2.1.8　石灰

将主要成分为碳酸钙的天然岩石在适当温度下煅烧，排除分解出的二氧化碳后，所得的以氧化钙（CaO）为主要成分的产品即为石灰，又称生石灰。

生石灰呈白色或灰色块状，为便于使用，块状生石灰常需加工成生石灰粉、消石灰粉或石灰膏。生石灰粉是由块状生石灰磨细而得到的细粉，其主要成分是CaO；消石灰粉是块状生石灰用适量水熟化而得到的粉末，又称熟石灰，其主要成分是Ca（OH）2；石灰膏是块状生石灰用较多的水（约为生石灰体积的3～4倍）熟化而得到的膏状物，也称石灰浆。其主要成分也是Ca（OH）2。

石灰在土木工程中应用范围很广，主要用途见表2.16和图2.10。

表2.16　石灰用途