第2章　建筑常用材料簡介

2.1　建筑常用材料

2.1.1　鋼材

（1）鋼材含義　黑色金屬是指鐵和鐵的合金。如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。鋼和生鐵都是以鐵為基礎，以碳為主要添加元素的合金，統稱為鐵碳合金。其中生鐵是指把鐵礦石放到高爐中冶煉而成的產品，主要用來煉鋼和制造鑄件。不同鋼產品如圖2.1。

把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內按一定工藝熔煉，即得到鋼。鋼的產品有鋼錠、連鑄坯和直接鑄成的各種鋼鑄件等。通常所講的鋼，一般是指軋制成各種鋼材的鋼。鋼屬于黑色金屬但鋼不完全等于黑色金屬。

有色金屬又稱非鐵金屬，指除黑色金屬外的金屬和合金，如銅、錫、鉛、鋅、鋁以及黃銅、青銅、鋁合金和軸承合金等。

（2）鋼的分類　鋼是含碳量在0.04%～2.3%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。鋼的分類方法多種多樣，其主要方法有如下七種，詳見表2.1～表2.7。

2.1.2　建筑鋼筋

常見建筑鋼筋為熱軋光圓鋼鋼筋和帶肋鋼筋，以牌號標示。鋼筋牌號由HPB+屈服強度特征值構成，HRB為熱軋光圓鋼筋的英文Hot Rolled Plain Bars縮寫。

（1）熱軋光圓鋼鋼筋　熱軋光圓鋼鋼筋等級為300級，牌號為HRB300，即常見的一級鋼筋（A）。如圖2.2所示。

（2）帶肋鋼筋　帶肋鋼筋按生產工藝分為熱軋鋼筋（HRB）、熱軋后帶有控制冷卻并自回火處理的鋼筋[RRB，熱軋后帶有控制冷卻并自回火處理（余熱處理）帶肋鋼筋的英文Remained Heat Treatment Ribbed Bars縮寫]。

帶肋鋼筋強度等級分為335、400、500級，牌號分別為HRB335、HRB400、HRB500，也即常見的二級（B）、三級（C）、四級鋼筋（D）。如圖2.3所示。

（3）鋼筋大小及重量　鋼筋的公稱直徑范圍為6～50mm，國家標準GB 1499.2《鋼筋混凝土用鋼　帶肋鋼筋》推薦的鋼筋公稱直徑為6mm、8mm、10mm、12mm、16mm、20mm、25mm、32mm、40mm、50mm。常見鋼筋大小及重量詳見表2.8。

2.1.3　水泥

水泥是指加水拌和成塑性漿體，能膠結砂、石等材料既能在空氣中硬化又能在水中硬化的粉末狀水硬性膠凝材料。

散裝水泥是指不用包裝，直接通過專用裝備出廠、運輸、儲存和使用的水泥。散裝水泥在運輸和存儲過程中，密封性強，不易受潮變質，安全性更強。水泥按用途及性能分類見表2.9、圖2.4。 

2.1.4　混凝土

普通混凝土是指由水泥、粗細集料（碎石或卵石及硅質砂）加水拌和經水化硬化而成的各種人造石。素混凝土就是混凝土材料，沒有配置鋼筋，一般用于次要結構。常說的混凝土結構指的是鋼筋混凝土結構，也就是混凝土中配有幫助受力的鋼筋。配制普通混凝土一般可選用硅酸鹽水泥（P.Ⅰ、P.Ⅱ）、普通硅酸鹽水泥（P.O）等，其強度等級應與混凝土設計強度等級相適應。目前現有的混凝土按類別分為普通混凝土、專用混凝土和特性混凝土，如表2.10、圖2.5所示。

商品混凝土是指由水泥、集料、水以及根據需要摻入的外加劑和摻和料等按一定成分，在固定的工廠場所經集中計量拌制后，通過運輸車運至使用地點的混凝土拌和物。

2.1.5　木材

木材常被統分為軟材和硬材，在家具廠中經常將許多木材統稱為硬雜和軟雜。生產中常用的木材來自針葉樹和闊葉樹的木材，由于針葉材材質一般較軟，生產上又稱軟材。但也不能一概而論，有些針葉材如落葉松等，材質還是堅硬的。由于闊葉材一般材質較硬重，又稱硬材。

由于闊葉的種類繁多，統稱雜木。其中材質輕軟的稱軟雜，如楊木、泡桐、輕木等；材質硬重的稱硬雜，如麻櫟、青剛櫟、木荷、楓香等。我國常用的已有近800個商品材樹種，歸為241個商品材類并把這241個商品材根據材質優劣、儲量多少等原則劃分為五類。即一類材、二類材、三類材、四類材、五類材。現將家具業常用的商品材樹種類別摘錄如表2.11所示，供采購選用時參考。如圖2.6所示。

2.1.6　石材

裝飾石材分為大理石和花崗巖兩大類。

（1）大理石　天然大理石是石灰巖經過地殼內高溫高壓作用形成的變質巖，屬于中硬石材，主要由方解石和白云石組成。主要成分以碳酸鈣為主，約占50%以上，其他成分還有氧化鈣、氧化錳及二氧化硅等。

我國大理石儲量較大，品種約幾百個，較名貴的見表2.12。如圖2.7所示。

（2）花崗巖　天然花崗巖，也叫酸性結晶深成巖，屬于硬石材，由長石、石英和云母組成，以二氧化硅為主要成分。其巖質堅硬密實，按其結晶大小可分為“微晶”、“粗晶”和“細晶”三種；按板材規格可分為標準板、異形板、規格板和工程板。

標準板（又稱厚板），指厚度小于20mm（有的規定小于15mm）的板材。

異形板，指正方形或長方形以外各種形狀的板材。

規格板，指按各種標準規定生產的定型板材。

工程板，指用于某指定工程，按設計要求配套生產的非定型產品。

我國自產的花崗巖（圖2.8）約有幾百種，常見國產花崗巖見表2.13，花崗石根據其不同的加工方法，可得到不同效果的石材，見表2.14。

2.1.7　砂漿

砂漿由膠凝材料、細骨料和水按一定的比例配制而成。按其用途分為砌筑砂漿和抹面砂漿；按所用材料不同可分石灰砂漿、水泥砂漿、混合砂漿、塑化砂漿。見表2.15。目前國家提倡推廣使用商品預拌砂漿及干混砂漿或干粉砂漿，如圖2.9所示。

2.1.8　石灰

將主要成分為碳酸鈣的天然巖石在適當溫度下煅燒，排除分解出的二氧化碳后，所得的以氧化鈣（CaO）為主要成分的產品即為石灰，又稱生石灰。

生石灰呈白色或灰色塊狀，為便于使用，塊狀生石灰常需加工成生石灰粉、消石灰粉或石灰膏。生石灰粉是由塊狀生石灰磨細而得到的細粉，其主要成分是CaO；消石灰粉是塊狀生石灰用適量水熟化而得到的粉末，又稱熟石灰，其主要成分是Ca（OH）2；石灰膏是塊狀生石灰用較多的水（約為生石灰體積的3～4倍）熟化而得到的膏狀物，也稱石灰漿。其主要成分也是Ca（OH）2。

石灰在土木工程中應用范圍很廣，主要用途見表2.16和圖2.10。

2.1.9　玻璃

建筑物可根據功能要求選用平板玻璃、超白浮法玻璃、中空玻璃、真空玻璃、鋼化玻璃、半鋼化玻璃、夾層玻璃、光伏玻璃、著色玻璃、鍍膜玻璃、壓花玻璃、U型玻璃和電致液晶調光玻璃等。

玻璃是一種古老的建筑材料。按玻璃的生產工藝及材料性能等，可以分為普通平板玻璃、噴砂玻璃等，如表2.17所列分類。常見玻璃如圖2.11～圖2.15所示。

對建筑玻璃有熱工性能要求時應選用中空玻璃或真空玻璃，對玻璃熱工性能要求或對中空玻璃表面變形要求較高時，可采取下列措施。

①采用三玻兩腔中空玻璃，兩側玻璃厚度不應小于4mm，厚度差不宜超過3mm，空氣間隔層厚度不宜小于9mm。

②采用低輻射鍍膜玻璃，其鍍膜面應位于中空玻璃空氣腔中。當另外一片采用在線低輻射鍍膜玻璃時，其鍍膜面應位于室內側。

③可充惰性氣體，但中空玻璃間隔條應采用連續折彎且對接縫處做密封處理。

④采用暖邊間隔條。

⑤當中空玻璃制作與使用地理位置有較大氣壓變化時，宜采用呼吸管平衡裝置，且在使用地對呼吸管做封閉密封處理。

⑥中空玻璃可采用毛細管技術。