第四講 建筑材料概述、鋼材、木材
內(nèi)容提要
建筑材料概述、鋼材、木材的介紹
重點難點
1、熟悉土木建筑工程主要材料的分類、基本性能及用途
2、建筑材料的物理、力學性質(zhì)
3、鋼材、木材分類、基本性能及用途
內(nèi)容講解
第二章 工程材料
大綱要求：
1．熟悉土木建筑工程主要材料的分類及特性；
2．熟悉混凝土強度等級及配合比計算；
3．了解主要裝飾材料的基本知識。
本章在2003年考試中約占15題，共19分；2004年占16題，共21分。
2005年的考核重點有：
(1)土木建筑工程材料的分類、物理狀態(tài)參數(shù)。
(2)鋼材的力學性能與工藝性能。
(3)木材的特性與分類、木材的物理力學性質(zhì)。
(4)防水涂料。
(5)影響混凝土強度的因素。
2004年考分分布大致如下：
章數(shù)頁數(shù)2003年考試2003分/頁2004年考試2004分/頁
第一章工程構(gòu)造72約占11題，共13分0.181約占10題，共13分0.181
第二章工程材料47約占15題，共19分0.404約占16題，共21分0.447
第三章工程施工技術(shù)110約占20題，共25分0.227約占19題，共25分0.227
第四章工程施工組織術(shù)48約占18題，共23分0.479約占18題，共23分0.479
第五章工程計量19約占16題，占20分1.053約占17題，共18分0.947
第一節(jié) 概 述
一、 土木建筑工程材料的分類
1、按基本成分分類
有機材料無機材料復(fù)合材料。
有機-無機金屬--非金屬
天然有機--木材、人工合成有機--塑料金屬材料-鋼材非金屬材料-水泥玻璃鋼鋼纖維混凝土
復(fù)合材料能夠克服單一材料的弱點，發(fā)揮復(fù)合后材料的綜合優(yōu)點。
2．按功能分類
結(jié)構(gòu)材料、功能材料。
3．按用途分類
建筑結(jié)構(gòu)材料；橋梁結(jié)構(gòu)材料；水工結(jié)構(gòu)材料；路面結(jié)構(gòu)材料；建筑墻體材料；建筑裝飾材料；建筑防水材料；建筑保溫材料等。
例題、土木建筑工程材料按基本成分分類有（ ）。
A、有機材料
B、復(fù)合材料
C、無機材料
D、金屬材料
E、非金屬材料
答案：A、B、C
二、木材
(一)木材的特性與分類
1．木材的特性
(1)比強度大，具有輕質(zhì)高強的特點；
(2) 彈性韌性好，能承受沖擊和振動作用
(3)；導(dǎo)熱性低，具有較好的隔熱、保溫性能
(4)；在適當?shù)谋ｐB(yǎng)條件下，有較好的耐久性
木材在使用時必然會受到木材自然屬性的限制，主要有以下幾個方面：
(1) 構(gòu)造不均勻，呈各向異性；
2)濕脹干縮大，處理不當易翹曲和開裂；
(3)天然缺陷較多，降低了材質(zhì)和利用率；
(4)耐火性差，易著火燃燒；易腐朽、蟲蛀
2．木材的分類
土木建筑工程用木材，通常以三種材型供貨，即：
原木：伐倒后經(jīng)修枝并截成一定長度的木材。
板材：寬度為厚度的三倍或三倍以上的型材。
枋材：寬度不及厚度三倍的型材。
板材及枋材，統(tǒng)稱鋸材。鋸材按國家標準分為特種鋸材和普通鋸材兩個級別。普通鋸材根據(jù)其缺陷又分為一等、二等和三等三個等級。
對于承重結(jié)構(gòu)用木材，按受力要求分成三級，即I、Ⅱ、Ⅲ級。 I級材用于受拉或受彎構(gòu)件；Ⅱ級材用于受彎或受壓彎的構(gòu)件；Ⅲ級材用于受壓構(gòu)件及次要受彎構(gòu)件。
例題、對于承重結(jié)構(gòu)用木材，（ ）級材用于受壓構(gòu)件及次要受彎構(gòu)件。
A、I B、Ⅱ C、Ⅲ D、IV
答案：C
(二)木材的物理力學性質(zhì)
1．木材的物理學性質(zhì)
(1)含水率。木材內(nèi)部所含的水根據(jù)其存在形式可分為三種，即自由水(存在于細胞腔與細胞間隙中)、吸附水(存在于細胞壁內(nèi))和化合水(木材化學組成中的結(jié)合水)。
水分進入木材后，首先吸附在細胞壁內(nèi)的細纖維間，成為吸附水，吸附水飽和后，其余的水成為自由水。木材干燥時，首先失去自由水，然后才失去吸附水。當木材細胞腔和細胞間隙中的自由水完全脫去為零，而細胞壁吸附水飽和時，木材的含水率稱為“木材的纖維飽和點”。纖維飽和點隨樹種而異。纖維飽和點是木材物理力學性質(zhì)發(fā)生改變的轉(zhuǎn)折點，是木材含水率是否影響其強度和干縮濕脹的臨界值。
木材具有較強的“吸濕性”。當木材的含水率與周圍空氣相對濕度達到平衡時，此含水率稱為平衡含水率。周圍空氣的相對濕度為100％時，木材的平衡含水率便等于其纖維飽和點。
(2)濕脹干縮。防止脹縮最常用的方法是對木料預(yù)先進行干燥，達到估計的平衡含水率時再加工使用。
2．木材的力學性質(zhì)
木材的組織結(jié)構(gòu)決定了它的許多性質(zhì)為各向異性，在力學性質(zhì)上尤其突出。以強度為例，木材不僅有抗拉、抗壓、抗彎和抗剪四種強度，而且均具有明顯的方向性。
抗拉強度——順紋方向，橫紋方向最小。
抗壓強度——順紋方向大，橫紋方向小。
抗剪強度——橫紋方向大，順紋方向小。
抗彎強度——很大。因中性軸以上為順紋抗壓，以下為順紋抗拉，都是很強的，所以抗彎很好。
(三)木材的防護
主要包括干燥、防腐、防火。
（四）、木材的加工利用
(一)膠合板
1．制作：將木材軟化處理后切成薄板，表面刷膠后按紋理相互垂直方向疊放，加壓熱合而成的板材。以層數(shù)取名，如三合板。
2．特點：①解決了各項異性的缺點；②可用小直徑原木制成寬幅板。 3．適用范圍：室內(nèi)、外工程。
(二)纖維板
1．制作：以植物纖維為原料，經(jīng)破碎、浸泡、研磨、加壓成型、干燥處理而成。
2．特點：各項同性，不易脹縮、翹曲及開裂，并有良好的保溫、吸聲、絕緣效果。
3．適用范圍：室內(nèi)墻面、天花板、地板。
內(nèi)容提要
建筑材料概述、鋼材、木材的介紹
重點難點
1、熟悉土木建筑工程主要材料的分類、基本性能及用途
2、建筑材料的物理、力學性質(zhì)
3、鋼材、木材分類、基本性能及用途
內(nèi)容講解
第二章 工程材料
大綱要求：
1．熟悉土木建筑工程主要材料的分類及特性；
2．熟悉混凝土強度等級及配合比計算；
3．了解主要裝飾材料的基本知識。
本章在2003年考試中約占15題，共19分；2004年占16題，共21分。
2005年的考核重點有：
(1)土木建筑工程材料的分類、物理狀態(tài)參數(shù)。
(2)鋼材的力學性能與工藝性能。
(3)木材的特性與分類、木材的物理力學性質(zhì)。
(4)防水涂料。
(5)影響混凝土強度的因素。
2004年考分分布大致如下：
章數(shù)頁數(shù)2003年考試2003分/頁2004年考試2004分/頁
第一章工程構(gòu)造72約占11題，共13分0.181約占10題，共13分0.181
第二章工程材料47約占15題，共19分0.404約占16題，共21分0.447
第三章工程施工技術(shù)110約占20題，共25分0.227約占19題，共25分0.227
第四章工程施工組織術(shù)48約占18題，共23分0.479約占18題，共23分0.479
第五章工程計量19約占16題，占20分1.053約占17題，共18分0.947
第一節(jié) 概 述
一、 土木建筑工程材料的分類
1、按基本成分分類
有機材料無機材料復(fù)合材料。
有機-無機金屬--非金屬
天然有機--木材、人工合成有機--塑料金屬材料-鋼材非金屬材料-水泥玻璃鋼鋼纖維混凝土
復(fù)合材料能夠克服單一材料的弱點，發(fā)揮復(fù)合后材料的綜合優(yōu)點。
2．按功能分類
結(jié)構(gòu)材料、功能材料。
3．按用途分類
建筑結(jié)構(gòu)材料；橋梁結(jié)構(gòu)材料；水工結(jié)構(gòu)材料；路面結(jié)構(gòu)材料；建筑墻體材料；建筑裝飾材料；建筑防水材料；建筑保溫材料等。
例題、土木建筑工程材料按基本成分分類有（ ）。
A、有機材料
B、復(fù)合材料
C、無機材料
D、金屬材料
E、非金屬材料
答案：A、B、C
二、木材
(一)木材的特性與分類
1．木材的特性
(1)比強度大，具有輕質(zhì)高強的特點；
(2) 彈性韌性好，能承受沖擊和振動作用
(3)；導(dǎo)熱性低，具有較好的隔熱、保溫性能
(4)；在適當?shù)谋ｐB(yǎng)條件下，有較好的耐久性
木材在使用時必然會受到木材自然屬性的限制，主要有以下幾個方面：
(1) 構(gòu)造不均勻，呈各向異性；
2)濕脹干縮大，處理不當易翹曲和開裂；
(3)天然缺陷較多，降低了材質(zhì)和利用率；
(4)耐火性差，易著火燃燒；易腐朽、蟲蛀
2．木材的分類
土木建筑工程用木材，通常以三種材型供貨，即：
原木：伐倒后經(jīng)修枝并截成一定長度的木材。
板材：寬度為厚度的三倍或三倍以上的型材。
枋材：寬度不及厚度三倍的型材。
板材及枋材，統(tǒng)稱鋸材。鋸材按國家標準分為特種鋸材和普通鋸材兩個級別。普通鋸材根據(jù)其缺陷又分為一等、二等和三等三個等級。
對于承重結(jié)構(gòu)用木材，按受力要求分成三級，即I、Ⅱ、Ⅲ級。 I級材用于受拉或受彎構(gòu)件；Ⅱ級材用于受彎或受壓彎的構(gòu)件；Ⅲ級材用于受壓構(gòu)件及次要受彎構(gòu)件。
例題、對于承重結(jié)構(gòu)用木材，（ ）級材用于受壓構(gòu)件及次要受彎構(gòu)件。
A、I B、Ⅱ C、Ⅲ D、IV
答案：C
(二)木材的物理力學性質(zhì)
1．木材的物理學性質(zhì)
(1)含水率。木材內(nèi)部所含的水根據(jù)其存在形式可分為三種，即自由水(存在于細胞腔與細胞間隙中)、吸附水(存在于細胞壁內(nèi))和化合水(木材化學組成中的結(jié)合水)。
水分進入木材后，首先吸附在細胞壁內(nèi)的細纖維間，成為吸附水，吸附水飽和后，其余的水成為自由水。木材干燥時，首先失去自由水，然后才失去吸附水。當木材細胞腔和細胞間隙中的自由水完全脫去為零，而細胞壁吸附水飽和時，木材的含水率稱為“木材的纖維飽和點”。纖維飽和點隨樹種而異。纖維飽和點是木材物理力學性質(zhì)發(fā)生改變的轉(zhuǎn)折點，是木材含水率是否影響其強度和干縮濕脹的臨界值。
木材具有較強的“吸濕性”。當木材的含水率與周圍空氣相對濕度達到平衡時，此含水率稱為平衡含水率。周圍空氣的相對濕度為100％時，木材的平衡含水率便等于其纖維飽和點。
(2)濕脹干縮。防止脹縮最常用的方法是對木料預(yù)先進行干燥，達到估計的平衡含水率時再加工使用。
2．木材的力學性質(zhì)
木材的組織結(jié)構(gòu)決定了它的許多性質(zhì)為各向異性，在力學性質(zhì)上尤其突出。以強度為例，木材不僅有抗拉、抗壓、抗彎和抗剪四種強度，而且均具有明顯的方向性。
抗拉強度——順紋方向，橫紋方向最小。
抗壓強度——順紋方向大，橫紋方向小。
抗剪強度——橫紋方向大，順紋方向小。
抗彎強度——很大。因中性軸以上為順紋抗壓，以下為順紋抗拉，都是很強的，所以抗彎很好。
(三)木材的防護
主要包括干燥、防腐、防火。
（四）、木材的加工利用
(一)膠合板
1．制作：將木材軟化處理后切成薄板，表面刷膠后按紋理相互垂直方向疊放，加壓熱合而成的板材。以層數(shù)取名，如三合板。
2．特點：①解決了各項異性的缺點；②可用小直徑原木制成寬幅板。 3．適用范圍：室內(nèi)、外工程。
(二)纖維板
1．制作：以植物纖維為原料，經(jīng)破碎、浸泡、研磨、加壓成型、干燥處理而成。
2．特點：各項同性，不易脹縮、翹曲及開裂，并有良好的保溫、吸聲、絕緣效果。
3．適用范圍：室內(nèi)墻面、天花板、地板。