新型SiMnCr系高强度粗钢筋材料的研制

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第２卷第２３期

２００２年６月

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报

Ｖｏ１．２３

Ｎｏ．２

ＴＲＡＮＳＡＣＯＮＳＯＦＭＡＴＴＩＥＲＩＳＡＮＤＡＬＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴ

Ｊｎｕｅ

２００２

新型ＳＭｎｉＣｒ系高强度粗钢筋材料的研制

王宝奇谷南驹，马晓莉郭素珍徐言忠，张国华杜丽萍，，，，

０４０）（．北工业大学材料学院，天津３０３；２１河０１２．天津轧二制钢有限公司，津３００天

摘要：针对高强度钢筋的性能要求和钢筋生产的工艺特点，计了一种新型的低碳ＳＭｎｒ高强度设ｉＣ系

钢。测定了该钢种的ＣＴ曲线及其力学性能。在锻造或轧态下，获得以低碳马氏体为主含少量贝Ｃ可

氏体、留奥氏体的复相组织，低温回火，获得高的强度（＞１３Ｍａ和良好的塑性（残经可２０Ｐ）艿≥８）％。关键词：高强度；ＳＭｎｒ钢筋；低碳马氏体ｉＣ系

中图分类号：Ｔ１２１Ｇ４．文献标识码：Ａ文章编号：１０—２４２ｏ）２０６—４０９６６（ｏ２Ｏ—０５０预应力高强度精轧螺纹粗钢筋是一种新型工程

态下使钢筋获得高强度和良好的塑性是特别值得考

虑的。

表１预应力精轧螺纹粗钢筋力学性能

Ｔａｂｅ１Ｔｈｅｈａｃｏｒｉｓｆｒｔｒ－ｔｅｓｌｅｍｃｎｉａｌｐｒｐｅｔｅｏｈｅｐｅｓｒｓｌｉｈｔｅｎｔｃＩｇｓｒｇｈｏｎｃｅｅｒｉｏｒｉａｒｒｔｅｎｆｃｎｇｂ

材料，预应力钢绞线相比，有刚度好、工方便等与具施

优点，要用于水利工程、梁工程及大型工业厂房。主桥

对于高强度级（＞１０ＭＰ）目前德、美、都有口２０ａ，日、苏

产品问世，采用调质热处理达到其力学性能要求。多

２０世纪８０年代初以来，国在原有预应力钢筋材料我

基础上，发成功了屈服强度为７５ａ的高强度、开３ＭＰ大直径精轧螺纹钢筋…。针对我国交通部的试行规范规定的９１１７ＭＰ级预应力精轧螺纹粗钢筋，采３／１６ａ曾用中碳非调质钢（０ｉＭｎｏ经控轧控冷进行生４Ｓ２ＭＶ）产，然可以达到规定的强度，其塑性指标（≥虽但８）以保证。因而需要开发新型材料，满足力学％难在

以铁素体和珠光体组成的基体组织的非调质钢，

难以达到表１所示的高的强度要求和一定的塑性指标要求。根据微观组织与性能的关系，达到上述力要

学性能指标，微观组织应为以板条马氏体为主含少其

量贝氏体的复合组织Ｊ由于这一复合组织要在热。轧状态下获得，然设计的钢种需要较好的淬透性，显以保证在一定尺寸范围和不同环境温度下力学性能

的稳定。

性能的前提下，求生产工艺简单、应性强、产成力适生本低，以使产品具有强的市场竞争力，足市场对这满

一

级别产品的需求。

１合金的成分与微观组织设计

９１Ｉ７Ｍａ级的预应力精轧螺纹粗钢筋的力学３／１６Ｐ性能要求见表１。采用热轧工艺进行钢筋的生产是最为通常的钢筋生产工艺，装备水平无特殊要求。因而采用廉价对的合金元素以及微量元素进行钢的合金化，热轧状在

基于上述思想，中碳非调质钢以及中碳贝氏体和钢不同，先将碳含量降低到低碳范围（＜０２％）首．７，

以利于塑性的提高。要在较低的冷速下获得低碳板

条马氏体为主的组织，选用奥氏体形成元素进行合需金化，于Ｍｎ廉价而被首先考虑，含量显然要高由其

于一般钢，到推迟高温转变的目的；贝氏体钢不达和同，钢种未加入促进贝氏体形成的元素ＭｏＢ本、，

在正火或热轧状态下，氏体组织可能较少。贝为了阻止渗碳体在马氏体板条间界以及板条贝

收稿日期：２０—９２；修订日期：２０—１２０１０—６０２０—０基金项目：天津市重点科技攻关项目（９１４１）９３０２１

氏体间界上析出，钢中的贝氏体为所谓的准贝氏使体＿，５即平行排列的板条状贝氏体铁素体，间或内Ｊ其作者简介：王宝寄（９４）男，北工业大学副教授，士。研究１６一，河博

领域：氏体相变、型钢铁材料、性材料。先后三次获省市科技马新磁进步奖，表论文ｔ发０篇。联系地址：津市红桥区光荣道河北工业天

部分布着残留奥氏体薄膜，设计的钢种加入较高含所

量的Ｓ（．％）由于硅是强烈的非碳化物形成元ｉ＞１５。

大学南院５９信箱，—ｉ：ａｑ．ａｇ＠ｅｏｃｍ，７Ｅｍａｂｏｉｗｎｌｙｕ．ｏ

２５４８（）Ｆｘ０２—２５９０６６５２Ｏ，ａ：２６７１１

Ｔｌ０２—ｅ：２

素，硅钢不仅可以在马氏体、氏体相变过程中不含贝

析出碳化物，而且可以将ｅ向ｅ的转化推迟到很高的

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回火温度硅又是置换固溶强化铁素体相很有效６。

的元素，残留奥氏体亦具有强化作用，而提高其对从的机械稳定性，利于强度和塑性的提高】由于板有。

条间界上无碳化物析出和残留奥氏体膜较稳定，以可

＼

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＼．＼＼＼ｌ＼

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ｐ

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使得本钢种在上述基体组织状态下获得优异的综合

力学性能，别是保证了一定的塑性和韧性。特除此之外，入少量的合金元素铬，锰共同作加与用，提高钢的淬透性有很好的作用，保证钢在冷对可

一

｛ｌ

｜｜｜

一＼

赠

却过程中获得板条马氏体与少量贝氏体的复合组织。

以ＭｎＳ为主加元素的低合金高强度“Ｒ钢、ｉＭＡ”研制工作曾经报道获得了良好的强韧化效果，然而，于该钢碳含量很低，度较低（由强＝９０～０

＼Ｆ＼＼＿＼

ｆ

９６ａ，且合金元素Ｍｎ的含量高达４。１ＭＰ）而％

综合以上各合金元素对组织性能的影响，计了设

一

图１高强度钢的连续冷却曲线

（氏体化温度：５￣时间２ｍｉ）奥９０Ｃ，０ｎ

ＦｉＴｈｇ．１ｅＣＣＴｕｒｅｏｇ￣ｅｇｈｃｖｆｔｈｉｈｓｎｔｈｅｓｅｌａｔｒ９ｔｅｆｅ５０￣×２Ｃ０ｍｉｕｔｎｔｚｎｎａｓｅｉｉｉｇ

Ａｌ＝７４￣２ＣＡｃ３＝８６Ｅ６￣Ｍ

＝

。

种ＳＭｎｒ高强度钢，正火或热轧状态下获得ｉＣ系在

以低碳板条马氏体为主含少量贝氏体和残留奥氏体

的复合组织。试验用钢的成分为（量分数，）Ｃ质％：

０．５，ｉ１．２Ｓ９５，ｎ２．０，５１，０１Ｐ０．７。Ｍ３Ｃｒ０．Ｓ０．８，０１

３０￣０Ｃ

图２给出了各炉钢锻造状态和锻后回火测得的

２材料制备和试验方法

试验用钢采用中频感应真空熔炼炉进行冶炼，铸锭质量为１．ｋ，成￣５ｍ圆棒，此作为试验坯６５ｇ锻２ｍ以料。锻造温度１０００～９０Ｃ，后空冷，分进行０￣锻部３０×９ｍｎ回火。将锻造坯料和回火后的坯料分０℃０ｉ别加工成５倍拉伸试样（ｄ＝１ｍ，行拉伸试验及０ｍ）进金相分析。ＣＴ曲线测定用试样加工前经过６０Ｃ×Ｃ０￣３ｈ高温回火。在Ｘ．０／ＭＰ型扫描电镜进行ＳＭＬ３０ＴＥ观察，Ｈ８０型透射电镜上进行薄膜电子显微分在．０

析。

力学性能。可以看出，温回火后，的塑性指标大低钢大改善（＞１％）数据稳定。这可能与锻造过程中０，锻造温度范围宽有关。回火后抗拉强度变化不大，比较稳定，与该钢的高硅含量导致的高回火抗力有这关。直径２ｍ的锻造试棒进行９。Ｄ＝２０ｍ）５ｍ０（０ｍ冷

弯试验，样表面无裂纹，定合格。虽然锻棒加工试测

的试样测试结果达到了表１所示的精轧螺纹粗钢筋

的力学性能指标，由于钢筋的性能指标要求在钢筋但

原样上进行测试，因此由于试样表面质量的不同．可

３试验结果及分析

３１ＣＴ曲线的测定．Ｃ

采用声ｍ×１ｍ的试样，Ｆｒａｔｒ１自动３ｍ０ｍ在ｏｍｓ＿ｅＶ

相变仪上测定试样的相变点及不同冷却速度下钢的相变点，而绘制成连续冷却条件下的转变动力学曲从

线（ＣＣＴ曲线）。测出的“Ｃ”线如图１所示，以ＣＴ曲可看出，材料在奥氏体化后，较慢的冷速下，以获该在可得以低碳马氏体为主含少量贝氏体的显微组织。在空冷条件下，温相变（现先共析铁素体及珠光体高出

组织）受到抑制。组织观察表明，径￣５ｍ的试会直２ｍ样中心部位与表面的微观组织无明显变化，为低碳均

图２锻造和锻造＋回火的力学性能

Ｆｉ２Ｔｅｍｅｈｎｃｌｐｒｅｔｓｆｒｇ．ｈｃａｉａｏｐｒｉｏｅ

板条马氏体为主的复相组织。

３２力学性能．

ｆｒｊｇａｄｆｎ０ｇｎｏｇ＋ｔｍｐｒｎｎｅｅｉｇ

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第２期

王宝奇等：型ＳＭｎｒ高强度粗钢筋材料的研制新ｉＣ系６７

图３锻造组织

ａＬ）ＯＭ，ｂＳ）ＥＭ

ａＬ）ＯＭ，ｂＳＭ）Ｅ

Ｆｇ．Ｔｅｍｉｒｓｒｃｕｅａｔｒｆｒｉｇｉ３ｈｃｏｔｔｒｆｏｇｎｕｅ

能会有所影响；由于钢的强度较高，锻造的未加工对（２ｍ）棒拉伸试验时，造成拉脱，至造成夹￣５ｎ圆ｒ常甚头损坏，因此只进行了抽样拉伸测试，果表明，度结强

与加工试样的相当，长率略低（＞８５，到了伸．％）达表１要求。的

３３微观组织观察．

图３为该材料锻造空冷后的光学显微组织，扫和

描电镜组织，以看出是以板条马氏体为主并混合有可

一

定贝氏体的复相组织。适量贝氏体的存在，改善可

材料的塑性和韧性。通过调整钢的ＭｎＣ含量，、ｒ可

改变ＣＴ曲线的位置，而可改变组成相的相对量，Ｃ从

进而达到控制材料力学性能的目的。由于碳含量较

低，钢中合金元素Ｍ当ｎ含量＜１９％时，高温区域．０在将发生先共析铁素体沿晶界析出，图４所示。随着如Ｍｎ含量的升高，种块状先共析铁素体消失。这

锻造后回火试样的ＴＭ组织如图５所示。表明Ｅ

图４锻造组织（Ｍｎ含量低）Ｃ、

Ｆｇ４Ｌｉ．ＯＭｃｏｔｃｕｅ１ｗ，Ｍｎｍｉｒｓｕｔｒ（ｏＣ，）ｒ

高，得该钢种在低温回火后，条问界的残留奥氏使板

基体以束状平行排列的板条马氏体为主。在马氏体

的某些板条间界处，现有少量残留奥氏体呈膜状存发在，图

５）箭头所示。图５）箭头所示区域的如ｃ中ｄ为体薄膜依然稳定存在，对于阻止裂纹扩展、高材这提

料韧性起到有益的作用；且马氏体转变产生的内应而力经回火得以松弛，有助于材料塑性的提高。这种也

选区衍射谱，定结果示于图右。与水淬后的板条间标

残留奥氏体薄膜相比，冷条件下尺寸偏大，４空约０～５ｎ０ｍ。经３０×９ｒｎ回火后未发现渗碳体在板条０℃０ｉａ间界析出，明该钢种因Ｓ含量较高而具有较高的表ｉ

微观组织的特点决定了该钢具有高的综合力学性能。该钢的化学成分主要以廉价的Ｓ、ｉＭｎ合金元素为主，在热轧条件下获得高强度和一定的塑性，可可

推广作为高强度钢筋材料。由于可在较高温度下进行轧制，形抗力相对较小，生产装备适应性强。变对

回火稳定性。对于中低碳合金钢，硅含量较高时，当

中低温转变产物马氏体及贝氏体如析出的碳化物，一

般均是ｅ碳化物而非渗碳体，且将ｅ碳化物向渗碳而

体转变的回火温度可以推迟到高达４０Ｃ［。０￣７１在锻后空冷状态下得到的板条马氏体和少量贝氏体复相组织保证了材料的高强度，于硅含量较由

４结论

１设计了一种ＳＭｎｒ钢种，锻造（轧制状）ｉＣ系在或态）空冷，获得稳定的以低碳马氏体为主含少量后可贝氏体、留奥氏体的复相组织，于Ｓ含量较高，残由ｉ维普资讯 https://www.wendangku.net/doc/1f4248848.html,

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（００２

图５锻造后回火的ＴＭ组织Ｅ

Ｆｉ５ＴＥＭｉｒｓｒｔｒｆｅｏｇｎｎｄｔｍｐｒｎｇｔｍｃｏｔｕｃｕｅａｔｒｆｒｉｇａｅｅｉｇ在低温回火过程中渗碳体的析出受到抑制。这种微

观组织的特点是材料获得高强度（＞１３ＭＰ）具２０ａ并有良好塑性（≥８）内在依据。％的２该钢种需要低温回火，获得良好的塑性。）以

３该钢种回火温度的波动对性能影响较小，据）数

重现性好，热轧钢筋的生产条件相近，作为高强与可度钢筋的待选材料。

参考文献

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７５．８

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1

土木工程材料模拟试题及答案5

土木工程材料模拟试题（5） 一、填空题(本大题共10小题，每空1分，共20分) 1.以普通混凝土组成材料为基材，加入各种纤维而形成的复合材料称为纤维混凝土。其中掺加纤维的目的是提高混凝土的______ 性和______性，以防止或减少开裂。 2.钢材中____ 元素含量较高时，易导致钢材在__________温度范围以下呈脆性，这称为钢材的低温冷脆性。 3.在实际工程中，对建筑钢材进行性能检验时，通常检验___________和___________两方面的性能。 4.混凝土工程中采用间断级配骨料时，其堆积空隙率较_________，用来配制砼时应选用较______砂率。 5.普通混凝土采用蒸汽养护时，可提高混凝土_________强度，但__________强度不一定提高。 6.石灰的耐水性__________，用石灰和粘土配制的灰土耐水性较___________。 7.进行砂浆抗压强度检验时，试件标准尺寸为______________；若测得某组砂浆试件的极限荷载值分别为55.0kN、52.0kN、42.0kN，则该组砂浆的强度评定值为__________MPa。 8.活性混合材料中含有活性_______和_______成分。 9. 木材易受_______ 和_______侵害而腐朽变质。 10.大体积混凝土工程应选用_____________水泥，在允许条件下，选用的粗集料公称粒径应尽可能______。 二、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.下列哪种材料保温性能最好？（） A.大孔混凝土 B.全轻混凝土 C.加气混凝土 D.砂轻混凝土 2.在碳素钢中掺入少量合金元素的主要目的是（）。 A.改善塑性、韧性 B.提高强度、硬度 C.改善性能、提高强度 D.延长使用寿命 3.以下哪种钢筋材料不宜用于预应力钢筋混凝土结构中？（） A.热处理钢筋 B.冷拉HRB400级钢筋 C.冷拔低碳钢丝 D.高强钢绞线 4.当混凝土拌合物流动性大于设计要求时，应采用的调整方法为（）。 A.保持水灰比不变，减少水泥浆量 B.减少用水量 C.保持砂率不变，增加砂石用量 D.混凝土拌合物流动性越大越好，故不需调整 5.以下材料抗冻性最差的是（）。 A.轻骨料混凝土 B.引气混凝土 C.加气混凝土 D.普通混凝土 6.普通混凝土的配制强度大小的确定，除与要求的强度等级有关外，主要与______有关。 A.强度保证率 B.强度保证率和强度标准差 C.强度标准差 D.施工管理水平 7.普通混凝土轴心抗压强度fcp和立方体抗压强度fcc之间的关系为（）。 A.fcp＝fcc B.fcp>fcc C.fcp

钢筋混凝土结构的材料

5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！” 2.老人们都笑了，自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。 钢筋混凝土结构的材料 钢筋混凝土结构设计计算原理 承载力计算：受弯构件 受压构件 受拉构件 受扭构件 正常使用极限状态验算 预应力混凝土结构 一.材料 1.钢筋：力学性能 软钢 硬钢 冷拉钢筋 1）重点掌握这三种钢材的力学性能。 2）软钢和硬钢的应力应变关系曲线有什么不同？它们各自强度设计值的依据是什么？ 3）钢筋混凝土结构对钢筋有哪些要求？ 4）为了节约钢材，常用冷拉或冷拔提高钢筋的强度，但冷拉只提高抗拉强度，冷拔可同时提高抗拉和抗压强度 2.混凝土 强度 变形 受力变形 短期 重复荷载 长期 体积变形：收缩 1）立方体抗压强度作为评定混凝土强度等级的依据轴心抗压强度是结构计算的实用指标；轴心抗拉强度用来计算抗裂的指标。 2）影响立方体抗压强度的因素有哪些? 3）掌握混凝土短期的应力应变曲线。 4）徐变和收缩对结构造成的后果是什么？怎样解决？ 3.钢筋与混凝土的粘结 1）钢筋和混凝土之间的粘结力由什么组成？ 2）基本锚固长度与什么有关？ 3）钢筋的接长方法有哪几种？ 二 钢筋混凝土结构设计计算原理 1）结构的功能要求（可靠性）有哪些？ 2）理解承载能力极限状态和正常使用极限状态意义 3）结构可靠的条件是什么？ 4）目标可靠指标的影响因素有哪些？ 5）荷载设计值与荷载标准值之间的关系是什么？ 6）材料设计值与材料标准值之间的关系是什么？

土木工程材料实验报告

广西科技大学鹿山学院 实验报告 课程名称：土木工程材料 指导教师： 班级： 姓名： 学号： 成绩评定： 指导教师签字： 年月日

土木工程材料实验课的要求 一、实验室的纪律要求 1．进入实验室后，要听从教师的安排，不得大声说笑和打闹。 2．进入实验室后，对本组所用的仪器设备进行检查，如有缺损或失灵应立即报告，由教师修理或调换，不得私自拆卸。实验结束时，应将所用仪器设备按原位放好，经检查后方可离开实验室。 3．要爱护实验仪器设备，严格按照实验操作规程进行实验，同时注意人身安全，非本次实验所用的室内其他仪器，不得随便乱动。 4．在实验过程中，当仪器设备被损坏时，当事者应立即向实验室教师报告，由其根据学校的规定给予检查或赔偿等处理。 5．实验结束后，每组学生对所用的仪器设备及桌面、地面应加以清理，并由各实验小组轮流做全室的卫生整理。 6．完成实验后，经教师同意后方可离开实验室。 二、实验与实验报告的要求 1．每次做实验以前，要认真阅读实验指导书，熟悉实验内容和实验方法步骤。 2．要以严肃的科学态度、严格的作风、严密的方法进行实验，认真记录好实验数据。 3．在实验课进行中要认真回答教师提出的问题，回答问题的情况作为实验课考核成绩的一部分。 4．要认真填写、整理实验报告，不得潦草，不得缺项、漏项，报告中的计算部分必须完成，同时要保持实验报告的整洁。 5．实验报告应及时完成，并按老师规定的时间上交。

实验一土木工程材料的基本性质实验报告 一、实验内容 二、主要仪器设备及规格型号 三、实验记录 (一) 材料的表观密度测试 试样名称： _____________________ 实验日期： ____________________ 气温／室温： _____________________ 湿度：____________________

土木工程材料试验

额1．完整的水泥混凝土配合比设计的正确步骤是___A___ 根据设计强度等级计算配制强度。b．根据和易性选定单位水泥用量。c．计算水灰比并进行耐久性复核。d．根据和易性选定单位用水量。e．计算水泥用量并进行耐久性复核。f．选定 砂率。g．计算砂石材料用量。h．确定试验室配合比。i．确定基准配合比。j．根据现场砂石材料含 水率计算施工配合比。 A．acdefgihj B．abdcefgh C．badefgh D．fgdeabch E．fagbcdeh 第二题、计算题。 C25普通混凝土配合比设计 一、设计依据： 1．JGJ55—2000《混凝土配合比设计规程》； 2．JTJ053—94《公路工程水泥混凝土试验规程》； 3．JTJ041—2000《公路桥涵施工技术规范》。 二、工程要求： 1．强度等级：C25普通混凝土; 2．混凝土坍落度：30~50mm； 3．拌和方法：机械、捣实方法：机械. 三、使用部位： 威乌线辛庄子至邓王段高速公路K11+300~K22+700段桥涵工程。

四、材料要求： 1．水泥：山水集团东营分公司，东岳牌Ｐ·O32.5； 2．砂：临朐弥河砂场，细度模数2.52，松散堆积密度1480kg/m 3 ； 3．石子： 碎石、 1号料：掺量40%， 2号料：掺量60%. 1号料：最大粒径40mm ，20~40mm 单粒级配，松散堆积密度1480kg/m 3；空隙率45.0%； 2号料：最大粒径25mm ，5~25mm 连续级配，松散堆积密度1530kg/m 3；空隙率44.0%； 4．水：饮用水。 初步配合比确定 1．确定混凝土配制强度： 已知设计强度等级为25Mpa ，无历史统计资料，查表4-17查得：标准差σ=5.0 Mpa ?cu,0= ?cu,k+1.645σ= 25+1.645×5.0=33.225MPa 2．计算水泥实际强度（?ce ） 已知采用Ｐ·O32.5水泥，28d 胶砂强度（?ce ）无实测值时,可按下式计算： 水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料确定；当缺乏实际统计资料时，也可按表选用32.5水泥γc ?ce =γc ?ce.g=1.10×32.5=35.8MPa ②计算水灰比: W/C= =0.46×35.8/(33.2+0.46×0. 07×35.8)=0.48 根据规范要求,该水灰比符合规范要求,故 b b a cu b a f f f ??+?ααα0,

最新01第一章 钢筋混凝土结构材料的物理力学性能

01第一章钢筋混凝土结构材料的物理力 学性能

第一章钢筋混凝土结构材料的物理力学性能 钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种力学性能截然不同的材料组成的复合结构。正确合理地进行钢筋混凝土结构设计，必须掌握钢筋混凝土结构材料的物理力学性能。钢筋混凝土结构材料的物理力学性能指钢筋混凝土组成材料——混凝土和钢筋各自的强度及变形的变化规律，以及两者结合组成钢筋混凝土材料后的共同工作性能。这些都是建立钢筋混凝土结构设计计算理论的基础，是学习和掌握钢筋混凝土结构构件工作性能应必备的基础知识。 §1-1 混凝土的物理力学性能 一、混凝土强度 混凝土强度是混凝土的重要力学性能，是设计钢筋混凝土结构的重要依据，它直接影响结构的安全和耐久性。 混凝土的强度是指混凝土抵抗外力产生的某种应力的能力，即混凝土材料达到破坏或开裂极限状态时所能承受的应力。混凝土的强度除受材料组成、养护条件及龄期等因素影响外，还与受力状态有关。 (一) 混凝土的抗压强度 在混凝土及钢筋混凝土结构中，混凝土主要用以承受压力。因而研究混凝土的抗压强度是十分必要的。

仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34 混凝土试件的横向变形产生约束，延缓了裂缝的开展，提高了试件的抗压极限强度。当压力达到极限值时，试件在竖向压力和水平摩阻力的共同作用下沿斜向破坏，形成两个对称的角锥形破坏面。如果在试件表面涂抹一层油脂，试件表面与压力机压盘之间的摩阻力大大减小，对混凝土试件横向变形的约束作用几乎没有。最后，试件由于形成了与压力方向平行的裂缝而破坏。所测得的抗压极限强度较不加油脂者低很多。 混凝土的抗压强度还与试件的形状有关。试验表明，试件的高宽比h/b 越大，所测得的强度越低。当高宽比h/b ≥3时，强度变化就很小了。这反映了试件两端与压力机压盘之间存在的摩阻力，对不同高宽比的试件混凝土横向变形的约束影响程度不同。试件的高宽比h/b 越大，支端摩阻力对试件中部的横向变形的约束影响程度就越小，所测得的强度也越低。当高宽比h/b ≥3时，支端摩阻力对混凝土横向变形的约束作用就影响不到试件的中部，所测得的强度基本上保持一个定值。 此外，试件的尺寸对抗压强度也有一定影响。试件的尺寸越大，实测强度越低。这种现象称为尺寸效应。一般认为这是由混凝土内部缺陷和试件承压面摩阻力影响等因素造成的。试件尺寸大，内部缺陷(微裂缝，气泡等)相对较多，端部摩阻力影响相对较小，故实测强度较低。根据我国的试验结果，若以150×150×150mm 的立方体试件的强度为准，对200×200×200mm 立方体试件的实测强度应乘以尺寸修正系数1.05；对100×100×100mm 立方体试件的实测强度应乘以尺寸修正系数0.95。 为此，我们在定义混凝土抗压强度指标时，必须把试验方法、试件形状及尺寸等因素确定下来。在统一基准上建立的强度指标才有可比性。 混凝土抗压强度有两种表示方法： 1、立方体抗压强度 我国规范习惯于用立方体抗压强度作为混凝土强度的基本指标。新修订的<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵规范>JTG D62（以下简称《桥规JTG D62》）规定的立方体抗压强度标准值系指采用按标准方法制作、养护至28天龄期的边长为150mm 立方体试件，以标准试验方法（试件支承面不涂油脂）测得的具有95%保证率的抗压强度(以MPa 计)，记为f cu.k 。 )645 .11(645.1150150150150.f s f f s f k cu f δμσμ-=-= (1.1-1) 式中 k cu f .——混凝土立方体抗压强度标准值(MPa)； s f 150μ——混凝土立方体抗压强度平均值(MPa)； 150f σ——混凝土立方体抗压强度的标准差(MPa)； 150f δ——混凝土立方体抗压强度的变异系数，150150150/s f f f u δσ=。其数值可按表 1.1-1采用。

土木工程材料试验课目的与要求

土木工程材料试验课目的与要求 一、土木工程材料试验目的 土木工程材料是一门联系实际较强的学科。土木工程材料试验是本课程的重要组成部分和实践性教学环节，同时也是学习和研究土木工程材料的重要方法。 开设土木工程材料试验的目的有三：一是使学生熟悉主要土木工程材料的标准与规范，试验设备和基本土木工程材料的检测技术；二是使学生对具体材料的性状有进一步的了解，熟悉、验证、巩固与丰富所学的理论知识，三是进行科学研究的基本训练，培养学生严谨认真的科学态度，提高分析问题和解决问题的能力。 二、土木工程材料试验要求 （一）试验室的纪律要求 1．进入试验室后，要听从教师的安排，不得大声说笑和打闹。 2．进入试验室后，对本组所用的仪器设备进行检查，如有缺损或失灵应立即报告，由教师修理或调换，不得私自拆卸。试验结束时，应将所用仪器设备按原位放好，经检查后方可离开试验室。 3．要爱护试验仪器设备，严格按照试验操作规程进行试验，同时注意人身安全，非本次试验所用的室内其他仪器，不得随便乱动。 4．在试验过程中，当仪器设备被损坏时，当事者应立即向试验室教师报告，由其根据学校的规定给予检查或赔偿等处理。 5．试验结束后，每组学生对所用的仪器设备及桌面、地面应加以清理，并由各试验小组轮流做全室的卫生整理。 6．完成试验后，经教师同意后方可离开试验室。 （二）试验具体要求 1．试验前的要求：每次做试验以前做好预习，明确试验目的、基本原理及操作要点，要认真阅读试验指导书，熟悉试验内容和试验方法步骤，并应对试验所用的仪器、设备、材料有基本了解。 2．试验过程中要求：试验过程中应达到“三严”要求。即在试验的整个过程中要建立严密的科学工作秩序，严格遵守试验操作规程，严密的方法进行试验，注意观察试验现象，详细做好试验记录。要注意用电安全，使用玻璃器皿时要小

钢筋混凝土材料的力学性能 复习题

第一章 钢筋混凝土的材料力学性能 一、填空题： 1、《混凝土规范》规定以 强度作为混凝土强度等级指标。 2、测定混凝土立方强度标准试块的尺寸是 。 3、混凝土的强度等级是按 划分的，共分为 级。 4、钢筋混凝土结构中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点 的钢筋，通常称它们为 和 。 5、钢筋按其外形可分为 、 两大类。 6、HPB300、 HRB335、 HRB400、 RRB400表示符号分别为 。 7、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于于残余应变为 时的应力作为名 义屈服点，称为 。 8、对于有明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 、 等四项。 9、对于无明显屈服点的钢筋，需要检验的指标有 、 、 等三项。 10、钢筋和混凝土是两种不同的材料，它们之间能够很好地共同工作是因 为 、 、 。 11、钢筋与混凝土之间的粘结力是由 、 、 组成的。其 中 最大。 12、混凝土的极限压应变cu ε包括 和 两部分， 部分越 大，表明变形能力越 ， 越好。 13、钢筋的冷加工包括 和 ，其中 既提高抗拉又提高抗 压强度。 14、有明显屈服点的钢筋采用 强度作为钢筋强度的标准值。 15、钢筋的屈强比是指 ，反映 。 二、判断题： 1、规范中，混凝土各种强度指标的基本代表值是轴心抗压强度标准值。（ ） 2、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。（ ） 3、采用边长为100mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为 0.95。（ ） 4、采用边长为200mm 的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为 1.05。（ ） 5、对无明显屈服点的钢筋，设计时其强度标准值取值的依据是条件屈服强度。（ ） 6、对任何类型钢筋，其抗压强度设计值y y f f '=。（ ）

土木工程材料实验报告

土木工程材料实验报告 姓名__________________________ 学号__________________________ 班级_________________________ 扬州大学建筑科学与工程学院 施工建材教研室

土木工程材料实验课的要求 一、实验室的纪律要求 1．进入实验室后，要听从教师的安排，不得大声说笑和打闹。 2．进入实验室后，对本组所用的仪器设备进行检查，如有缺损或失灵应立即报告，由教师修理或调换，不得私自拆卸。实验结束时，应将所用仪器设备按原位放好，经检查后方可离开实验室。 3．要爱护实验仪器设备，严格按照实验操作规程进行实验，同时注意人身安全，非本次实验所用的室内其他仪器，不得随便乱动。 4．在实验过程中，当仪器设备被损坏时，当事者应立即向实验室教师报告，由其根据学校的规定给予检查或赔偿等处理。 5．实验结束后，每组学生对所用的仪器设备及桌面、地面应加以清理，并由各实验小组轮流做全室的卫生整理。 6．完成实验后，经教师同意后方可离开实验室。 二、实验与实验报告的要求 1．每次做实验以前，要认真阅读实验指导书，熟悉实验内容和实验方法步骤。 2．要以严肃的科学态度、严格的作风、严密的方法进行实验，认真记录好实验数据。 3．在实验课进行中要认真回答教师提出的问题，回答问题的情况作为实验课考核成绩的一部分。 4．要认真填写、整理实验报告，不得潦草，不得缺项、漏项，报告中的计算部分必须完成，同时要保持实验报告的整洁。 5．实验报告应及时完成，并按老师规定的时间上交。

实验一土木工程材料的基本性质实验报告 一、实验内容 二、主要仪器设备及规格型号 三、实验记录 (一) 材料的表观密度测试 试样名称：_____________________ 实验日期：____________________ 气温／室温：_____________________ 湿度：____________________ 1．砂的表观密度： 表1—4 砂表观密度测定结果 2．石子的表观密度： 表1—5 石子表观密度测定结果

土木工程材料钢筋实验

钢筋试验 一 钢筋取样 1. 同一截面尺寸、炉号、牌号、交货状态分批检验和验收，每批质量不大于60t 。 2. 混凝土用热轧钢筋，必须具有出厂证明书或实验报告单。 3. 钢筋拉伸和弯曲所用试件不允许车削加工。 4. 每批钢筋中任取两根，截取两根拉力试件、两根弯曲试件。如其中有一根拉伸试验或弯曲试验中的任一指标不合格，需再从同一批钢筋中任取双倍数量的试件，再进行复检。复检时如有一个指标不合格，则整批不予验收。同时，还需检验钢筋尺寸、表面状态等。如使用过程中有脆断、焊接不良以及机械性能明显不正常时应进行化学成分检验。 二 拉伸试验 1. 试验目的 检验钢筋的屈服程度、极限拉伸强度和伸长率，作为评定钢筋品质的依据。 2. 主要仪器设备 拉力试验机、钢筋画线机、游标卡尺（精确度0.1 mm ）、天平等。 3. 试件 1) 钢筋拉力试件，如图所示。 2) 试件在0l 范围内，按10等分或5等分画线（圆钢为10等分、带肋钢筋5等分）定标 距长度0l ，每等份长度为该钢筋直径长度（精确度0.1 mm ）。 3) 不经车削的试件按质量计算截面面积0A （2 mm ）。试件的截面面积按下式计算： 式中 m ——试件质量，g; L ——试件长度，mm ; 7.85 ——钢材密度，3/g cm 计算钢筋强度时截面面积采用公称横截面面积，故计算截面面积取靠近公称横截面面积A 的数值（保留4位有效数字），如表所示。 表1.1 钢筋的公称横截面积

公称直径/ mm 公称横截面面积/ 2mm 公称直径/ mm 公称横截面积/ 2mm 8 50.27 22 380.1 10 78.54 25 490.9 12 113.1 28 615.8 14 153.9 32 804.2 16 201.1 36 1018 18 254.5 40 1257 20 314.2 50 1964 4. 试验步骤 1) 将试件上端固定在试验机夹具内，调整试验机零点，装好描绘器、纸、笔等，再用 下夹具固定试件下端。 2) 开动试验机进行试验，屈服前应力施加速度为10MPa/s ；屈服后试验机活动夹头在 荷载下移动速度每分钟不大于00.5l 。（不经车削试件012c L l h =+直至试件拉断）。 3) 拉伸过程中，描绘器自动绘出荷载变形曲线，由荷载变形曲线和刻度盘指针读出屈 服荷载()F N s (指针停止转动或第一次回转时的最小荷载)与最大极限荷载 ()F N b 。 4) 量出拉伸后的标距长度1l ，将已拉断的试件在断裂处对齐，尽量使轴线位于一条直 线上。如断裂处到临近标距端点的距离> 03l /时,可用卡尺直接量出1l ；如断裂处到临近标距端点的距离03l ≤/时，可按下述移位法确定1l ；在长段上自断点起，取等于短段格数的B 点，再取等于长段所余格数【偶数如图（a ）】之半得C 点，或者取所余格数【奇数如图（b ）】减1与加1之半得C 与1C 点。位移后的1l 分别为 2AB BC +或1AB BC BC ++。 5. 结果计算 1) 屈服强度s σ（精确至5MPα）。s s F σ=/A

土木工程材料实验报告一

实验一基本物理性质试验 组别：组员：试验日期：____年___月____日 一、砖的密度试验 1.试验目的： 测定砖在自然状态下的密度。 2.试验过程： ①在李氏瓶中注入与砖粉不起反应的液体至突颈下部，记下刻度数为18 ml（V0 (cm3)）； ②用天平称取砖粉M0 (g)，用小勺和漏斗小心地将砖粉徐徐送入李氏瓶中，轻轻摇动李氏瓶使液体中的气泡排出，记下液面刻度V1 (cm3)； ③再称出剩下的砖粉M1(g)，计算装入瓶内的砖粉质量M(g)，根据前后两次液面读数，计算出液面上升的体积，即为瓶内砖粉的绝对体积V(cm3)。 3.试验数据记录与计算： 二、砖的表观密度试验 1.试验目的： 测定砖在自然状态下的表观密度。 2.试验过程： ①称出砖块的质量M(g)； ②用钢尺量出砖块的尺寸（每边测三次，取平均值），并计算出体积V0 (cm3)。

3.试验数据记录与计算： 4.孔隙率计算： P = (1- ρ0/ρ) *100%=(1-1.79/2.60)=31.15%

三、砂的视密度试验 1.试验目的： 测定砂在自然状态下的视密度。 2.试验过程： ①称出干砂300g（M0 (g)）； ②将水注入容量瓶至瓶颈刻度线处，称出瓶与水的质量M2(g)； ③将容量瓶里的水倒出部分，将300g干砂全部倒入容量瓶内，轻轻摇晃容量瓶，再将水加到瓶颈刻度线处，称得总质量M1(g)。 3.试验数据记录与计算：

温州大学建工学院-瓯江学院2014级土木专升本 四、砂的堆积密度试验 1.试验目的： 测定砂在自然状态下的堆积密度。 2.试验过程： ①称量出1L容量筒的质量M2(g)； ②用漏斗将砂装入容量筒，用钢尺将多余的砂沿筒中心线向两个相反方向刮平； ③称量出砂与容量筒的总质量M1 (g)。 3.试验数据记录与计算：

土木工程材料试卷及答案完整版

***大学**学院2013 —2014 学年第2 学期 课程考核试题 考核课程土木工程材料（ A 卷）考核班级 学生数印数考核方式闭卷考核时间120 分钟 一、填空题（每空1分，共计12分） 1、根据石灰的硬化原理，硬化后的石灰是由碳酸钙和两种晶体组成。 2、材料导热系数越小，则材料的导热性越，保温隔热性能越。常将导热系数的材料称为绝热材料。 3、混凝土的抗侵蚀性主要取决于的抗侵蚀。 4、测定塑性混凝土和易性时, 常用表示流动性, 同时还观察黏聚性和。 5、砂浆的流动性以沉入度表示，保水性以来表示。 6、钢材的拉伸实验中，其拉伸过程可分为弹性阶段、、、颈缩阶段。 7、冷拉并时效处理钢材的目的是和。 二、单项选择题（每小题2分，共计40分） 1、在常见的胶凝材料中属于水硬性的胶凝材料的是。 A、石灰 B、石膏 C、水泥 D、水玻璃 2、高层建筑的基础工程混凝土宜优先选用。 A、硅酸盐水泥 B、普通硅酸盐水泥 C、矿渣硅酸盐水泥 D、火山灰质硅酸盐水泥 3、在受工业废水或海水等腐蚀环境中使用的混凝土工程，不宜采用。 A、普通水泥 B、矿渣水泥 C、火山灰水泥 D、粉煤灰水泥 4．某工程用普通水泥配制的混凝土产生裂纹，试分析下述原因中哪项不正确。 A、混凝土因水化后体积膨胀而开裂 B、因干缩变形而开裂 C、因水化热导致内外温差过大而开裂 D、水泥体积安定性不良 5、配制混凝土用砂、石应尽量使。 A、总表面积大些、总空隙率小些 B、总表面积大些、总空隙率大些 C、总表面积小些、总空隙率小些 D、总表面积小些、总空隙率大些 6、在100g含水率为3%的湿沙中，其中水的质量为。

钢筋和混凝土材料的力学性能.

1 钢筋和混凝土材料的力学性能 一、选择题 1.《规范》所列混凝土材料的的各种力学指标中最接近于混凝土实际构件受压特性的指标是（） A.立方体抗压强度标准值 B.立方体抗压强度设计值 C.轴心抗压强度标准值 D.轴心抗压强度设计值 2.混凝土在持续不变的压力长期作用下，随时间延续而增长的变形称为（） A.应力松弛 B.收缩变形 C.干缩 D.徐变 3.混凝土的弹性模量Ec常用反复加载的方法确定，反复加载的最大荷载常取混凝土试件极限荷载的（） A.30% B.50% C.75% D.95% 4.钢筋混凝土常用的钢筋属于（） A.明显屈服点和流幅的热轧钢筋 B.无明显屈服点和流幅的热轧钢筋 C.消除残余应力的钢筋 D.提高了屈服点的冷加工钢筋 5.混凝土处于三向应力作用下，当（） A.横向受拉，纵向受压，可提高抗压强度 B.横向受拉，纵向受拉，可提高抗压强度 C.三向受压会降低抗压强度 D.三向受压会提高抗压强度 6.高碳钢筋采用条件屈服强度，以0.2表示，即：（） A.取极限强度的20% B.取应变的0.002时的应力 C.取应变为0.2时的应力 D.取残余应变为0.002时的应力 7.如图，在P为给定值荷载长期作用下，（） A.由于混凝土的徐变，1-1截面钢筋产生压应力的增量

B.当配筋率一定时，徐变系数越大，经徐变后2-2截面混凝土的压力应力就越大 C.当徐变系数一定时，配筋率越小，经徐变后1-1截面的钢筋拉应力就越小 D.经徐变后，突然撒去P，2-2截面混凝土中将产生拉应力 8.钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求不包括（） A.强度 B.塑性 C.与混凝土的粘结力 D.耐久性 9.当截面上同时作用有剪应力和正应力时（） A.剪应力降低了混凝土的抗拉的强度，但提高了其抗压强度 B.剪应力提高了混凝土的抗拉强度和抗压强度 C.不太高的压应力可提高混凝土的抗剪强度 D.不太高的拉应力可提高混凝土的抗剪强度 10.如下图所示，对称配筋混凝土构件，其支座问距1固定不变，由于混凝土的收缩（） A.因为1不变，混凝土与钢筋均不产生应力 B.构件中混凝土产生拉应力，钢筋产生压应力 C.混凝土中应力等于零，钢筋产生拉应力 D.混凝土中产生拉应力，钢筋无应力 二、判断题 1.高强度钢筋的极限拉伸应变比低强度钢筋大 2.钢筋经冷拉时效后可以提高其屈服强度，塑性隆低 3.水灰比越大，混凝土的徐变和收缩也越大 4.一般情况下，梁上部钢筋的粘结强度高于其下部钢筋 5.混凝土双向受压时强度低于单向受压时强度 6.混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同 7.用直接拉伸试验和劈裂试验所得到的混凝土抗拉强度相同 8.混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响 三、填空题 1.混凝土在长期不变荷载作用下将产生变形，混凝土随水蒸发将产生变形。

土木工程材料实验报告(新)

土木工程材料实验报告 姓名 学号 班级 武夷学院土木工程与建筑系

土木工程材料实验课的要求 一、实验室的纪律要求 1．进入实验室后，要听从教师的安排，不得大声说笑和打闹。 2．进入实验室后，对本组所用的仪器设备进行检查，如有缺损或失灵应立即报告，由教师修理或调换，不得私自拆卸。实验结束时，应将所用仪器设备按原位放好，经检查后方可离开实验室。 3．要爱护实验仪器设备，严格按照实验操作规程进行实验，同时注意人身安全，非本次实验所用的室内其他仪器，不得随便乱动。 4．在实验过程中，当仪器设备被损坏时，当事者应立即向实验室教师报告，由其根据学校的规定给予检查或赔偿等处理。 5．实验结束后，每组学生对所用的仪器设备及桌面、地面应加以清理，并由各实验小组轮流做全室的卫生整理。 6．完成实验后，经教师同意后方可离开实验室。 二、实验与实验报告的要求 1．要以严肃的科学态度、严格的作风、严密的方法进行实验，认真记录好实验数据。 2．在实验课进行中要认真回答教师提出的问题，回答问题的情况作为实验课考核成绩的一部分。 3．要认真填写、整理实验报告，不得潦草，不得缺项、漏项，报告中的计算部分必须完成，同时要保持实验报告的整洁。 4．实验报告应及时完成，并按老师规定的时间上交。

目录 实验一水泥细度实验 (4) 实验二水泥抗压强度测定实验 (6) 实验三水泥砂浆流动性实验 (8) 实验四水泥砂浆保水性实验 (10) 实验五水泥砂浆强度实验 (12) 实验六砂子的筛分析实验 (14) 实验七普通混凝土和易性实验 (16) 实验八普通混凝土配合比抗压强度实验 (18) 实验九沥青性能实验 (20)

第二版《土木工程材料》课后习题答案

第1章土木工程材料的基本性 （1）当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变？ 答：当材料的孔隙率增大时，各性质变化如下表： （2） 答： （3）材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？ 答：P指材料体积内，孔隙体积所占的百分比： P′指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比： 了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。 （4）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？ 答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料；材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。 例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。 例如：钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。 （5）普通粘土砖进行搞压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183KN，干燥状态的破坏荷载为207KN（受压面积为115mmX120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？ 答： （6）塑性材料和塑性材料在外国作用下，其变形性能有何改变？ 答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。 （7）材料的耐久性应包括哪些内容？ 答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。 （8）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？ 答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。 第2章天然石材 （1）岩石按成因可分为哪几类？举例说明。

钢筋混凝土图纸(材料表)

1#～6#、66#～67#上部槽身材料表（一跨单联） 共8联 直径 总长 （m ） 单位重 （kg/m ） 重量 （kg ） 砼（m3) Φ12 1754.14 0.888 1557.68 600 φ16 1689.6 1.58 2669.57 φ18 4262.9 2 8525.8 φ20 914.48 2.47 2258.77 φ22 2049.76 2.98 6108.28 φ25 5032.50 3.85 19375.13 φ28 4149.49 4.83 20042.04 合计 59758.42 1#～6#、66#～67#下部涵洞材料表（一跨单联） 共8联 直径 总长 （m ） 单位重 （kg/m ） 重量 （kg ） 砼（m3) φ18 9140.53 2 18281.06 798 φ22 11370.96 2.98 33885.46 φ25 4526.42 3.85 17426.72 合计 69593.24 7#～10#上部槽身材料表（一跨单联） 共4联 直径 总长 （m ） 单位重 （kg/m ） 重量 （kg ） 砼（m3) Φ12 1754.14 0.888 1557.68 600 φ16 1689.6 1.58 2669.57 φ18 4217.6 2 8435.2 φ20 914.48 2.47 2258.77 φ22 22 2.98 65.56 φ25 5330.7 3.85 20523.2 φ28 5879.05 4.83 28395.81 合计 63126.95 7#～10#下部涵洞材料表（一跨单联） 共4联 直径 总长 （m ） 单位重 （kg/m ） 重量 （kg ） 砼（m3) φ18 9386.51 2 18773.02 872 φ22 3060 2.98 9118.8 φ25 8800.56 3.85 33882.16 φ28 4363.22 4.83 21074.35 合计 82848.33

钢筋与混凝土材料的力学性能

钢筋与混凝土材料的力学性能 提要 本章的主要内容： 钢筋的品种、力学性能及有关指标。?混凝土强度等级、强度指标及其换算关系。?混凝土的破坏机理、受压应力-应变曲线、弹性模量。?复杂应力下混凝土的强度。?混凝土的收缩和徐变性能。?材料强度标准值的概念及计算公式，材料分项系数和材料强度设计值。 1.1 钢筋 钢筋的品种 图2-1常用钢筋品种 ◆热轧钢筋 分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400三个等级 ※HPB235级钢筋为光面钢筋，多作为现浇楼板的受力钢筋和箍筋； ※HRB335、HRB400和RRB400级钢筋为变形钢筋，多作为钢筋混凝土构件的受力钢筋，HRB335亦可作为大尺寸构件的箍筋。 ◆钢丝和钢绞线 多用于预应力混凝土结构。钢丝的外形有光面、刻痕和螺旋肋三种，另有三股和七股钢绞线。高强钢丝和钢绞线的抗拉强度可达1470～1860MPa。 1 ◆热处理钢筋 多用于预应力混凝土结构。它是将Ⅳ级钢筋通过加热、淬火和回火等调质工艺处理，使强度得到较大幅度的提高，而延伸率降低不多。 ◆冷加工钢筋 冷加工钢筋是由热轧钢筋或盘条经冷拉、冷拔、冷轧、冷轧扭加工后而成。经冷加工后，其强度提高，但延伸率降低，用于预应力构件时易造成脆性断裂。1.1 钢筋(续-1） 有明显屈服点钢筋的强度和变形

◆应力-应变（σ-ε）关系曲线 图2-2 有物理屈服点钢筋的应力-应变关系 为弹性模量，点应力称为比例极限；，成比例，即σ=ε※点以前，σ与ε点 过后，σ与ε不再成比例，但仍为弹性变形；a点以后为非弹性，※a点称为弹性极限； ※达到b点时，ε出现塑性流动现象，b点位置与加载速度、断面形式、表面光洁度等因素有关，称为屈服上限； ※降至c点后，σ不增加而ε急剧增加，σ-ε关系接近水平，直至d点，c点称为屈服下限，cd段称为屈服台阶； ※d点以后，σ随ε的增加而继续增加，至e点σ达最大值，e点对应的σ称为钢筋的极限强度，de段称为强化段； ※e点以后，试件的薄弱位置将产生颈缩现象，变形迅速增加，断面缩小，应力降低，直至f点拉断。 2 ◆反映钢筋力学性能的基本指标 ——屈服强度、延伸率和强屈比 ※屈服强度是钢筋强度的设计依据，钢筋屈服后将产生很大的塑性变形。一般取屈服下限作为屈服强度。 ※延伸率是反映钢筋塑性性能的指标，指钢筋拉断时（f点）对应的应变，按下式确定: (2-1) ；10或d式中，——试件拉伸前量测标距的长度，一般取5d l ——拉断时量测标距的长度，量测标距包括颈缩区。 延伸率指标存在的缺陷

钢筋混凝土的特点及应用

钢筋混凝土的特点及应用 一、钢筋混凝土的基本原理 钢筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数，不会由环境不同产生过大的应力。其次钢筋与混凝土之间有良好的粘结力，有时钢筋的表面也被加工成有间隔的肋条（称为变形钢筋）来提高混凝土与钢筋之间的机械咬合，当此仍不足以传递钢筋与混凝土之间的拉力时，通常将钢筋的端部弯起180 度弯钩。此外混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境，在钢筋表面形成了一层钝化保护膜，使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易腐蚀。为保证钢筋与混凝土之间的可靠粘结和防止钢筋被锈蚀，钢筋周围须具有15～30毫米厚的混凝土保护层。若结构处于有侵蚀性介质的环境，保护层厚度还要加大。 由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度，因而素混凝土结构不能用于受有拉应力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉区内配置钢筋，则混凝土开裂后的拉力即可由钢筋承担，这样就可充分发挥混凝土抗压强度较高和钢筋抗拉强度较高的优势，共同抵抗外力的作用，提高混凝土梁、板的承载能力。 二、钢筋混凝土的特性 混凝土的收缩和徐变（蠕变）对钢筋混凝土结构具有重要意义。由于钢筋会阻碍混凝土硬化时的自由收缩，在混凝土中会引起拉应力，在钢筋中会产生压应力。混凝土的徐变会在受压构件中引起钢筋与混凝土之间的应力重分配，在受弯构件中引起挠度增大,在超静定

结构中引起内力重分布等。混凝土的这些特性在设计钢筋混凝土结构时须加以考虑。 由于混凝土的极限拉应变值较低(约为0.15毫米/米)和混凝土的收缩，导致在使用荷载条件下构件的受拉区容易出现裂缝。为避免混凝土开裂和减小裂缝宽度，可采用预加应力的方法;对混凝土预先施加压力。实践证明，在正常条件下，宽度在0.3毫米以内的裂缝不会降低钢筋混凝土的承载能力和耐久性。 在从－40～60°C的温度范围内，混凝土和钢筋的物理力学性能都不会有明显的改变。因此，钢筋混凝土结构可以在各种气候条件下应用。当温度高于60°C时，混凝土材料的内部结构会遭到损坏，其强度会有明显降低。当温度达到200°C时，混凝土强度降低30～40％。因此，钢筋混凝土结构不宜在温度高于200°C的条件下应用：当温度超过200°C时，必须采用耐热混凝土。 三、钢筋混凝土的分类及强度划分 1、按密度分类：混凝土按密度大小不同可分为三类： 重混凝土：它是指干密度大于2600kg／m的混凝土，通常是采用高密度集料(如重晶石、铁矿石、钢屑等)或同时采用重水泥(如钡水泥、锶水泥等)制成的混凝土。因为它主要用作核能工程的辐射屏蔽结构材料，又称为防辐射混凝土。 普通混凝土：它是指干密度为2000～2600kg／㎡的混凝土，通常是以常用水泥为胶凝材料，且以天然砂、石为集料配制而成的混凝土。它是目前土木工程中最常用的水泥混凝土。

土木工程材料实验教学大纲

《土木工程材料》课程实验教学大纲 一、实验总学时：14课程总学时：48 课程总学分：3 二、适用专业：土木工程本科专业 三、考核方式及方法：主要看学生完成实验完成情况及实验课中的表现，参考最后提交的实验报告，与理论课程一起评定成绩。 四、配套实验指导书：《土木工程材料》试验部分、《土木工程材料实验报告书》 五、实验项目(共14学时现场操作) 实验一水泥实验 （一）实验类型：验证性 （二）实验类别：专业实验 （三）实验学时数：4学时 （四）实验目的：测定水泥的细度、标准稠度用水量、凝结时间、安定性及胶砂强度等主要技术性质，作为评定水泥强度等级的主要依据。 （五）实验内容 1．水泥细度检验 2. 水泥堆积密度测定 3. 水泥密度测定 4. 水泥标准稠度用水量测定 5．水泥凝结时间测定 6．水泥安定性测定 7．水泥胶砂强度实验 （六）实验要求 熟练掌握水泥各种技术性质的测定 （七）实验设备 负压筛、天平、维卡仪、净浆搅拌机、量筒、养护箱、沸煮箱、水泥胶砂搅拌机，胶砂振实台、试模（三联模）、抗折试验机、抗压试验机，抗压夹具、直尺等。 （八）实验课承担单位：土木工程学院建筑材料实验室 实验二砂子实验 （一）实验类型：验证性 （二）实验类别：专业实验 （三）实验学时数：2学时 （四）实验目的：对混凝土用砂进行实验，评定其质量，为混凝土配合比设计提供原材料参数。

（五）实验内容 1．砂子堆积密度测定 2．砂子表观密度测定 3．砂筛分析试验 （六）实验要求 熟练掌握建筑用砂的技术性质及评定方法 （七）实验设备 鼓风烘箱：能使温度控制在（105±5）℃；天平：称量10 kg，感量1 g容量瓶：500 mL；干燥器；搪瓷盘；滴管；毛刷；容量筒：圆柱形金属筒，内径108 mm，净高109 mm，壁厚2 mm，筒底厚约5 mm，容积为1L；方孔筛：孔径为4.75 mm的筛一只； 垫棒：直径10 mm，长500 mm的圆钢；方孔筛：孔径为150 μm、300μm、600 μm、1.18 mm、2.36 mm、4.75 mm及9.50 mm的筛各一只，并附有筛底和筛盖；摇筛机； （八）实验课承担单位：土木工程学院建筑材料实验室 实验三石子实验 （一）实验类型：验证性 （二）实验类别：专业实验 （三）实验学时数：1学时 （四）实验目的：对混凝土用石进行实验，评定其质量，为混凝土配合比设计提供原材料参数。 （五）实验内容 1．石子堆积密度测定 2．石子表观密度测定 3．碎石筛分析试验 （六）实验要求 熟练掌握建筑用石的技术性质及评定方法 （七）实验设备 鼓风烘箱：能使温度控制在（105±5）℃；天平：称量2 kg，感量1 g； 广口瓶：1 000 mL，磨口，带玻璃片；方孔筛：孔径为4.75 mm的筛一只； 温度计、搪瓷盘、毛巾；台秤：称量10 kg，感量10 g；磅秤：称量50 kg，感量50 g； 容量筒：圆柱形金属筒，内径208 mm，净高294 mm，壁厚2 mm，筒底厚约2 mm，容积为10L； （八）实验课承担单位：土木工程学院建筑材料实验室