木材
（二）、 木材
木材、鋼材、水泥被稱為建筑業(yè)的三大材。
1. 木材的分類
（1）木材按樹種分類，可分為兩大類：針葉樹和闊葉樹。
針葉樹樹干高大，木質(zhì)軟，宜做結(jié)構(gòu)用材。
闊葉樹，樹干短，樹質(zhì)堅硬，紋理美觀，多用于裝飾工程。
（2）按建筑型材分類：分為原材、方材、板材。
原材：修枝去皮后按一定長度鋸斷的原木。
方材：斷面寬與高之比小于3的制材。
板材：斷面寬與高之比大于3的制材。
（3）按木材綜合利用技術(shù)分類，分為膠合板、刨花板、纖維板貼面碎木板、木絲板等。
2. 木材的物理和力學(xué)特性
①木材的物理性質(zhì)
（1） 含水率
（2）濕脹干縮
當(dāng)木材含水率小于臨界含水率時，木材受外界氣候影響很大，干縮、濕脹變形大，木材強度也隨之變化，干大、濕小。
②木材的力學(xué)性質(zhì)
木材的組織結(jié)構(gòu)決定了木材的許多各向異性。
木材的抗拉、抗壓、抗彎、抗剪均有方向性。
木材順紋的抗拉、抗壓強度大于橫紋，抗剪強度低于橫紋，抗彎相同。
木材順紋的抗壓強度
影響木材力學(xué)性能的要素：
1）、木材的組織結(jié)構(gòu)
2）、含水率：纖維飽和點以下時：強度隨含水率的增加而降低（因為吸附水使細胞壁軟化）
3）、負(fù)荷時間：木材的持久強度一般為短期極限強度的50%~60%。
4）、溫度：長期處于40~60℃時，引起炭化強度降低，超過100℃時，分解變質(zhì)
5）、缺陷（疵?。焊唷⒛竟?jié)、裂紋蟲眼等
例 、由于木材的組織結(jié)構(gòu)決定了其抗拉、抗壓、抗彎和抗剪四種強度均具有明顯的方向性。從理論上講，木材的順紋抗拉強度為，其次為（ A ）。
A．抗彎強度和順紋抗壓強度 B．抗彎強度和橫紋抗剪強度
C．順紋抗壓強度和橫紋抗剪強度 D．橫紋抗剪強度和順紋抗壓強度
（三）、建筑鋼材
1.鋼材的分類及技術(shù)性能
（1）鋼材的分類。根據(jù)化學(xué)成分的不同，鋼材可分為碳素鋼和合金鋼；根據(jù)用途的不同，鋼材可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊鋼。
（2）鋼材的技術(shù)性能。
①抗拉性能是鋼材抵抗拉伸變形的能力。抗拉性能是建筑鋼材最重要和最常用的性能。通過拉伸試驗可以測出彈性極限、屈服強度、抗拉強度及伸長率等技術(shù)指標(biāo)。鋼材拉伸變形過程可劃分為：彈性階段、屈服階段、強化階段、頸縮階段。
②沖擊韌性是指在沖擊荷載作用下，鋼材抵抗破壞的能力。
③疲勞強度是指鋼材承受規(guī)定次數(shù)交變荷載發(fā)生破壞所能承受的應(yīng)力。
④硬度是指材料抵抗其他較硬物體壓入的能力，也可以說是材料表面抵抗變形的能力。
⑤冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。承受彎曲變形程度越大，說明鋼材冷彎性能越好。
⑥時效處理是指將經(jīng)過冷拉的鋼筋，于常溫下存放l5～20d，或加熱到100℃～200℃并保持2～3h的過程。前者稱自然時效，后者稱為人一亡時效。經(jīng)過時效處理后，鋼筋強度將進一步提高。
⑦可焊性是指鋼材在一定焊接工藝條件下，在焊縫及其附近過熱區(qū)不產(chǎn)生裂縫及硬脆傾向。
2.建筑常用鋼材的種類及特性
建筑常用鋼材有鋼結(jié)構(gòu)用鋼和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼兩類，前者主要采用型鋼、鋼板和鋼管，后者主要采用鋼筋和鋼絲。兩者所用的原料鋼鋼種多為碳素鋼和低合金鋼。
（1）鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼。包括鋼筋、鋼絲及鋼絞線。鋼筋混凝土中常用的鋼筋為熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、熱處理鋼筋等，一般按外形可分為光面筋及變形鋼筋（螺紋筋、月牙紋筋等）。要求此類鋼筋有足夠的強度和一定的塑性，要求鋼筋在斷裂前應(yīng)有足夠的變形，具有可焊性和與混凝土的足夠的握裹力。大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件常采用高強度鋼絲或鋼絞線作為主要受力鋼筋。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲具有強度高、柔性好、無接頭等優(yōu)點。
（2）鋼結(jié)構(gòu)用鋼。包括型鋼、鋼板和鋼管。型鋼的截面形狀較為簡單，便于軋制，構(gòu)件間相互連接也比較方便，主要用于建筑中的主要承重結(jié)構(gòu)及輔助結(jié)構(gòu)，各種規(guī)格的型鋼可組成各種形式的鋼結(jié)構(gòu)。鋼板有厚鋼材、薄鋼板和扁鋼（帶鋼）三種規(guī)格。根據(jù)制作方法，鋼管分無縫鋼管和焊接鋼管。無縫鋼管足由優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼制作，有熱軋和冷拔兩種。焊接鋼管按表面處理的不同分為鍍鋅鋼管和不鍍鋅鋼管兩種。
例 2 在下列建筑工程常用鋼材中，屬于普通鋼結(jié)構(gòu)用鋼的有（ABE）。
A、型鋼 B、鋼管 C、鋼筋 D、鋼絞線 E、鋼板
（四）氣硬性膠凝材料。
①建筑石膏。生產(chǎn)石膏的原料主要為含硫酸鈣的天然二水石膏，將其在107℃～l70℃干燥條件下加熱，脫去部分水分即得熟石膏，也稱半水石膏。建筑石膏加水后發(fā)生水化反應(yīng)，生成二水石膏并使得漿體變稠而失去可塑性的過程，稱為凝結(jié)過程。漿體繼續(xù)變稠產(chǎn)生強度，石膏一直發(fā)展到值的過程稱為硬化過程：建筑石膏具有凝結(jié)硬化快、凝結(jié)硬化時體積微膨脹、孔隙率大、具有一定的調(diào)濕性、防火性好，耐久性、耐水性、抗?jié)B性、抗凍性差等特點。建筑石膏常被用于室內(nèi)高級抹灰和粉刷。
②石灰。石灰是由含碳酸鈣（CaC0，）較多的石灰石經(jīng)過高溫煅燒放出二氧化碳而生成的塊狀氣硬性膠凝材料，其主要成分是氧化鈣。石灰呈白色或灰色塊狀。石灰加水后消解為熟
石灰氫氧化鈣（Ca（OH）：）并產(chǎn)生大量水化熱的過程稱為石灰的熟化。由于和易性好，且后期在空氣中硬化又有較高的強度，所以熟石灰作為膠結(jié)材料被廣泛使用在工程建設(shè)中。石灰在建筑工程中應(yīng)用很廣，常用的有在石灰膏中加入砂、麻刀、紙筋等用于室內(nèi)墻面抹灰，或制成白灰砂漿、水泥石灰混合砂漿，用于砌墻；也可摻拌灰土或三合土，生產(chǎn)硅酸鹽制品、碳化石灰板等。
（五）砌墻磚。
①燒結(jié)磚。凡是通過焙燒而制得的磚稱為燒結(jié)磚，包括普通粘土磚、燒結(jié)多孔磚、燒結(jié)空心磚等。普通粘土磚主要以粘土為原材料，經(jīng)配料、調(diào)制成型、于燥、高溫焙燒而制成。普通粘土磚以抗壓強度大小為標(biāo)準(zhǔn)劃分強度等級。普通粘土磚的抗壓強度較高，有一定的保溫隔熱作用，其耐久性較好，且原料廣泛，因而可用作墻體材料及砌筑柱、拱、煙囪及基礎(chǔ)等。燒結(jié)多孔磚以粘土、頁巖等為主要原料，經(jīng)焙燒而成。存磚的大面上規(guī)則地安排了若干貫穿孔洞，其特點是：孔多而小，孔洞率≥15％，孔洞垂直于大面，即受壓面。這種磚主要用于六層以下建筑物的承重部位。燒結(jié)空心磚使用的原料及生產(chǎn)工藝與燒結(jié)多孔磚基本相同。燒結(jié)空心磚的孔洞與燒結(jié)多孔磚相比，具有以下特點：孔洞個數(shù)較少但洞腔較大，孔洞率≥30％，孔洞垂直于頂面，平行于大面。因使用時大面受壓，所以，這種磚的孔洞與受壓面平行，強度不高，因而多用于做自承重墻。
②非燒結(jié)磚。以工業(yè)廢渣為原料制成的磚為非燒結(jié)磚。利用工業(yè)廢渣中的硅質(zhì)成分與外加的鈣質(zhì)材料在熱環(huán)境中反應(yīng)生成具有膠凝能力和強度的硅酸鹽，從而使這類磚具有強度和耐久性。非燒結(jié)磚的種類主要有：蒸壓灰砂磚、粉煤灰磚、爐渣磚等。
（六）建筑砂漿。建筑砂漿是由水泥或石灰、砂、水按照一定的配合比拌合而成的膠凝材料。建筑砂漿是建筑工程中用量、用途最廣的建筑材料之一。它常用于砌筑砌體（如磚、石、砌塊）結(jié)構(gòu)，建筑物內(nèi)外表面（如墻面、地面、頂棚）的抹面，大型墻板、磚石墻的勾縫，以及裝飾裝修材料的粘結(jié)等。建筑砂漿根據(jù)用途主要分為砌筑砂漿與抹面砂漿。
（七）建筑砌塊。砌塊是供砌筑用的人造塊材，尺寸比砌墻磚要大，目前常用的有混凝土空心砌塊和加氣混凝土砌塊?；炷量招钠鰤K按原材料分，有普通混凝土砌塊、工業(yè)廢渣骨料混凝土砌塊、天然輕骨料混凝土砌塊和人造輕骨料混凝土砌塊等；加氣混凝土砌塊是含硅材料和鈣質(zhì)材料加水并加適量的發(fā)氣劑和其他外加劑，經(jīng)混合攪拌、澆注發(fā)泡、坯體靜停與切割后，再經(jīng)蒸壓或常壓蒸氣養(yǎng)護制成。加氣混凝土制成的砌塊具有容重輕、耐火、承重和保溫等特殊性能。
（二）、 木材
木材、鋼材、水泥被稱為建筑業(yè)的三大材。
1. 木材的分類
（1）木材按樹種分類，可分為兩大類：針葉樹和闊葉樹。
針葉樹樹干高大，木質(zhì)軟，宜做結(jié)構(gòu)用材。
闊葉樹，樹干短，樹質(zhì)堅硬，紋理美觀，多用于裝飾工程。
（2）按建筑型材分類：分為原材、方材、板材。
原材：修枝去皮后按一定長度鋸斷的原木。
方材：斷面寬與高之比小于3的制材。
板材：斷面寬與高之比大于3的制材。
（3）按木材綜合利用技術(shù)分類，分為膠合板、刨花板、纖維板貼面碎木板、木絲板等。
2. 木材的物理和力學(xué)特性
①木材的物理性質(zhì)
（1） 含水率
（2）濕脹干縮
當(dāng)木材含水率小于臨界含水率時，木材受外界氣候影響很大，干縮、濕脹變形大，木材強度也隨之變化，干大、濕小。
②木材的力學(xué)性質(zhì)
木材的組織結(jié)構(gòu)決定了木材的許多各向異性。
木材的抗拉、抗壓、抗彎、抗剪均有方向性。
木材順紋的抗拉、抗壓強度大于橫紋，抗剪強度低于橫紋，抗彎相同。
木材順紋的抗壓強度
影響木材力學(xué)性能的要素：
1）、木材的組織結(jié)構(gòu)
2）、含水率：纖維飽和點以下時：強度隨含水率的增加而降低（因為吸附水使細胞壁軟化）
3）、負(fù)荷時間：木材的持久強度一般為短期極限強度的50%~60%。
4）、溫度：長期處于40~60℃時，引起炭化強度降低，超過100℃時，分解變質(zhì)
5）、缺陷（疵?。焊唷⒛竟?jié)、裂紋蟲眼等
例 、由于木材的組織結(jié)構(gòu)決定了其抗拉、抗壓、抗彎和抗剪四種強度均具有明顯的方向性。從理論上講，木材的順紋抗拉強度為，其次為（ A ）。
A．抗彎強度和順紋抗壓強度 B．抗彎強度和橫紋抗剪強度
C．順紋抗壓強度和橫紋抗剪強度 D．橫紋抗剪強度和順紋抗壓強度
（三）、建筑鋼材
1.鋼材的分類及技術(shù)性能
（1）鋼材的分類。根據(jù)化學(xué)成分的不同，鋼材可分為碳素鋼和合金鋼；根據(jù)用途的不同，鋼材可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊鋼。
（2）鋼材的技術(shù)性能。
①抗拉性能是鋼材抵抗拉伸變形的能力。抗拉性能是建筑鋼材最重要和最常用的性能。通過拉伸試驗可以測出彈性極限、屈服強度、抗拉強度及伸長率等技術(shù)指標(biāo)。鋼材拉伸變形過程可劃分為：彈性階段、屈服階段、強化階段、頸縮階段。
②沖擊韌性是指在沖擊荷載作用下，鋼材抵抗破壞的能力。
③疲勞強度是指鋼材承受規(guī)定次數(shù)交變荷載發(fā)生破壞所能承受的應(yīng)力。
④硬度是指材料抵抗其他較硬物體壓入的能力，也可以說是材料表面抵抗變形的能力。
⑤冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。承受彎曲變形程度越大，說明鋼材冷彎性能越好。
⑥時效處理是指將經(jīng)過冷拉的鋼筋，于常溫下存放l5～20d，或加熱到100℃～200℃并保持2～3h的過程。前者稱自然時效，后者稱為人一亡時效。經(jīng)過時效處理后，鋼筋強度將進一步提高。
⑦可焊性是指鋼材在一定焊接工藝條件下，在焊縫及其附近過熱區(qū)不產(chǎn)生裂縫及硬脆傾向。
2.建筑常用鋼材的種類及特性
建筑常用鋼材有鋼結(jié)構(gòu)用鋼和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼兩類，前者主要采用型鋼、鋼板和鋼管，后者主要采用鋼筋和鋼絲。兩者所用的原料鋼鋼種多為碳素鋼和低合金鋼。
（1）鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼。包括鋼筋、鋼絲及鋼絞線。鋼筋混凝土中常用的鋼筋為熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、熱處理鋼筋等，一般按外形可分為光面筋及變形鋼筋（螺紋筋、月牙紋筋等）。要求此類鋼筋有足夠的強度和一定的塑性，要求鋼筋在斷裂前應(yīng)有足夠的變形，具有可焊性和與混凝土的足夠的握裹力。大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件常采用高強度鋼絲或鋼絞線作為主要受力鋼筋。預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲具有強度高、柔性好、無接頭等優(yōu)點。
（2）鋼結(jié)構(gòu)用鋼。包括型鋼、鋼板和鋼管。型鋼的截面形狀較為簡單，便于軋制，構(gòu)件間相互連接也比較方便，主要用于建筑中的主要承重結(jié)構(gòu)及輔助結(jié)構(gòu)，各種規(guī)格的型鋼可組成各種形式的鋼結(jié)構(gòu)。鋼板有厚鋼材、薄鋼板和扁鋼（帶鋼）三種規(guī)格。根據(jù)制作方法，鋼管分無縫鋼管和焊接鋼管。無縫鋼管足由優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼制作，有熱軋和冷拔兩種。焊接鋼管按表面處理的不同分為鍍鋅鋼管和不鍍鋅鋼管兩種。
例 2 在下列建筑工程常用鋼材中，屬于普通鋼結(jié)構(gòu)用鋼的有（ABE）。
A、型鋼 B、鋼管 C、鋼筋 D、鋼絞線 E、鋼板
（四）氣硬性膠凝材料。
①建筑石膏。生產(chǎn)石膏的原料主要為含硫酸鈣的天然二水石膏，將其在107℃～l70℃干燥條件下加熱，脫去部分水分即得熟石膏，也稱半水石膏。建筑石膏加水后發(fā)生水化反應(yīng)，生成二水石膏并使得漿體變稠而失去可塑性的過程，稱為凝結(jié)過程。漿體繼續(xù)變稠產(chǎn)生強度，石膏一直發(fā)展到值的過程稱為硬化過程：建筑石膏具有凝結(jié)硬化快、凝結(jié)硬化時體積微膨脹、孔隙率大、具有一定的調(diào)濕性、防火性好，耐久性、耐水性、抗?jié)B性、抗凍性差等特點。建筑石膏常被用于室內(nèi)高級抹灰和粉刷。
②石灰。石灰是由含碳酸鈣（CaC0，）較多的石灰石經(jīng)過高溫煅燒放出二氧化碳而生成的塊狀氣硬性膠凝材料，其主要成分是氧化鈣。石灰呈白色或灰色塊狀。石灰加水后消解為熟
石灰氫氧化鈣（Ca（OH）：）并產(chǎn)生大量水化熱的過程稱為石灰的熟化。由于和易性好，且后期在空氣中硬化又有較高的強度，所以熟石灰作為膠結(jié)材料被廣泛使用在工程建設(shè)中。石灰在建筑工程中應(yīng)用很廣，常用的有在石灰膏中加入砂、麻刀、紙筋等用于室內(nèi)墻面抹灰，或制成白灰砂漿、水泥石灰混合砂漿，用于砌墻；也可摻拌灰土或三合土，生產(chǎn)硅酸鹽制品、碳化石灰板等。
（五）砌墻磚。
①燒結(jié)磚。凡是通過焙燒而制得的磚稱為燒結(jié)磚，包括普通粘土磚、燒結(jié)多孔磚、燒結(jié)空心磚等。普通粘土磚主要以粘土為原材料，經(jīng)配料、調(diào)制成型、于燥、高溫焙燒而制成。普通粘土磚以抗壓強度大小為標(biāo)準(zhǔn)劃分強度等級。普通粘土磚的抗壓強度較高，有一定的保溫隔熱作用，其耐久性較好，且原料廣泛，因而可用作墻體材料及砌筑柱、拱、煙囪及基礎(chǔ)等。燒結(jié)多孔磚以粘土、頁巖等為主要原料，經(jīng)焙燒而成。存磚的大面上規(guī)則地安排了若干貫穿孔洞，其特點是：孔多而小，孔洞率≥15％，孔洞垂直于大面，即受壓面。這種磚主要用于六層以下建筑物的承重部位。燒結(jié)空心磚使用的原料及生產(chǎn)工藝與燒結(jié)多孔磚基本相同。燒結(jié)空心磚的孔洞與燒結(jié)多孔磚相比，具有以下特點：孔洞個數(shù)較少但洞腔較大，孔洞率≥30％，孔洞垂直于頂面，平行于大面。因使用時大面受壓，所以，這種磚的孔洞與受壓面平行，強度不高，因而多用于做自承重墻。
②非燒結(jié)磚。以工業(yè)廢渣為原料制成的磚為非燒結(jié)磚。利用工業(yè)廢渣中的硅質(zhì)成分與外加的鈣質(zhì)材料在熱環(huán)境中反應(yīng)生成具有膠凝能力和強度的硅酸鹽，從而使這類磚具有強度和耐久性。非燒結(jié)磚的種類主要有：蒸壓灰砂磚、粉煤灰磚、爐渣磚等。
（六）建筑砂漿。建筑砂漿是由水泥或石灰、砂、水按照一定的配合比拌合而成的膠凝材料。建筑砂漿是建筑工程中用量、用途最廣的建筑材料之一。它常用于砌筑砌體（如磚、石、砌塊）結(jié)構(gòu)，建筑物內(nèi)外表面（如墻面、地面、頂棚）的抹面，大型墻板、磚石墻的勾縫，以及裝飾裝修材料的粘結(jié)等。建筑砂漿根據(jù)用途主要分為砌筑砂漿與抹面砂漿。
（七）建筑砌塊。砌塊是供砌筑用的人造塊材，尺寸比砌墻磚要大，目前常用的有混凝土空心砌塊和加氣混凝土砌塊?；炷量招钠鰤K按原材料分，有普通混凝土砌塊、工業(yè)廢渣骨料混凝土砌塊、天然輕骨料混凝土砌塊和人造輕骨料混凝土砌塊等；加氣混凝土砌塊是含硅材料和鈣質(zhì)材料加水并加適量的發(fā)氣劑和其他外加劑，經(jīng)混合攪拌、澆注發(fā)泡、坯體靜停與切割后，再經(jīng)蒸壓或常壓蒸氣養(yǎng)護制成。加氣混凝土制成的砌塊具有容重輕、耐火、承重和保溫等特殊性能。