2019年一級造價工程師考試落下帷幕，2020年一級造價工程師考試備考也正式拉開帷幕。環球網校為廣大考生提供“ 免費預約短信提醒”服務，可以免費預約2020年一級造價工程師考試時間、報名時間等考試相關時間節點。

相關推薦：2020年一級造價工程師《土建工程》備考講義匯總(一)

第三章　工程材料

第一節　建筑結構材料

一、建筑鋼材

(一)常用的建筑鋼材

1.鋼筋混凝土結構用鋼

(1)熱軋鋼筋

熱軋鋼筋是建筑工程中用量最大的鋼材之一，主要用于鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構。熱軋鋼筋的技術要求應符合《鋼筋混凝土用鋼 第 1 部分：熱軋光圓鋼筋》GB1499.1 和《鋼筋混凝土用鋼第 2 部分：熱軋帶肋鋼筋》GB1499.2 的相關規定。

(2)冷加工鋼筋

在常溫下對熱軋鋼筋進行機械加工(冷拉、冷拔、冷軋、冷扭、沖壓等)而成。常見的品種有冷拉熱軋鋼筋、冷軋帶肋鋼筋和冷拔低碳鋼絲。

1)冷拉熱軋鋼筋。在常溫下將熱軋鋼筋拉伸至超過屈服點小于抗拉強度的某一應力，然后卸荷，即制成了冷拉熱軋鋼筋。如卸荷后立即重新拉伸，卸荷點成為新的屈服點，因此冷拉可使屈服點提高，材料變脆、屈服階段縮短，塑性、韌性降低。若卸荷后不立即重新拉伸，而是保持一定時間后重新拉伸，鋼筋的屈服強度、抗拉強度進一步提高，而塑性、韌性繼續降低，這種現象稱為冷拉時效。

2)冷軋帶肋鋼筋。

用低碳鋼熱軋盤圓條直接冷軋或經冷拔后再冷軋，形成三面或兩面橫肋的鋼筋。根據《冷軋帶肋鋼筋》GB 13788 規定，冷軋帶肋鋼筋分為 CRB550、CRB650、CRB800、CRB600H、CRB680H、CRB800H 六個牌號。CRB550、CRB600H 為普通鋼筋混凝土用鋼筋，CRB650、CRB800、CRB800H 為預應力混凝土用鋼筋，CRB680H 既可作為普通鋼筋混凝土用鋼筋，也可作為預應力混凝土用鋼筋使用。冷軋帶肋鋼筋克服了冷拉、冷拔鋼筋握裹力低的缺點，具有強度高、握裹力強、節約鋼材、質量穩定等優點，但塑性降低，強屈比變小。

3)冷拔低碳鋼絲。

低碳鋼熱軋圓盤條或熱軋光圓鋼筋經一次或多次冷拔制成的光圓鋼絲，在使用中應符合《冷拔低碳鋼絲應用技術規程》JGJ 19 規定。冷拔低碳鋼絲宜作為構造鋼筋使用，作為結構構件中縱向受力鋼筋使用時應采用鋼絲焊接網。冷拔低碳鋼絲不得作預應力鋼筋使用。作為箍筋使用時，冷拔低碳鋼絲的直徑不宜小于 5mm，間距不應大于 200mm，構造應符合國家現行相關標準的有關規定。冷拔低碳鋼絲只有CDW550 一個牌號。CDW550 級冷拔低碳鋼絲的直徑可為：3mm、4mm、5mm、6mm、7mm 和 8mm。直徑小于5mm 的鋼絲焊接網不應作為混凝土結構中的受力鋼筋使用;除鋼筋混凝土排水管、環形混凝土電桿外，不應使用直徑 3mm 的冷拔低碳鋼絲;除大直徑的預應力混凝土樁外，不宜使用直徑 8mm 的冷拔低碳鋼絲。

(3)預應力混凝土熱處理鋼筋

(4)預應力混凝土用鋼絲與鋼絞線

2.鋼結構用鋼

鋼結構用鋼主要是熱軋成型的鋼板、型鋼等，其中型鋼又分熱軋型鋼和冷彎薄壁型鋼。鋼材所用的母材主要是普通碳素結構鋼及低合金高強度結構鋼。

(1)熱軋型鋼。按

鋼材的外形，鋼結構常用熱軋型鋼有：工字鋼、H 型鋼、T 型鋼、槽鋼、等邊角鋼、不等邊角鋼等。

(2)冷彎薄壁型鋼。薄壁型鋼是用薄鋼板(通常 2-6mm)冷彎或者模壓而成，其界面形狀多樣，可分為角鋼、槽鋼等開口薄壁型鋼及方形、矩形等空心薄壁型鋼。薄壁輕型鋼結構中主要采用薄壁型鋼、圓鋼和小角鋼，壁厚一般為 1.5-5mm，多用于輕型鋼結構。

(3)鋼板和壓型鋼板。

3.鋼管混凝土結構用鋼

鋼管混凝土結構即采用鋼管混凝土構件作為主要受力構件的結構，簡稱 CFST 結構。鋼管混凝土構件是指在鋼管內填充混凝土的構件，包括實心和空心鋼管混凝土構件，截面可為圓形、矩形及多邊形，簡稱 CFST 構件。

(二)鋼材的性能

鋼材的主要性能包括力學性能和工藝性能。其中力學性能是鋼材最重要的使用性能，包括抗拉性能、沖擊性能、硬度、疲勞性能等。工藝性能表示鋼材在各種加工過程中的行為，包括彎曲性能和焊接性能等。

1.抗拉性能

(1)屈服強度。在彈性階段 OA 段，如卸去拉力，試件能恢復原狀，此階段的變形為彈性變形，應力與應變成正比，其比值即為鋼材的彈性模量。與 A 點對應的應力稱為彈性極限(σp)。當對試件的拉伸進入塑性變形的屈服階段 AB 時，應力的增長滯后于應變的增加。當應力達到 B 點時，試件進入塑性階段，應力不增加但應變增大，這時相應的應力稱為屈服強度(屈服點)。如果達到屈服點后應力值發生下降，則應區分上屈服點(ReH)和下屈服點(ReL)，在結構計算時以下屈服點作為材料的屈服強度的標準值。預應力鋼筋混凝土用的高強度鋼筋和鋼絲具有硬鋼的特點，沒有明顯的屈服平臺，這類鋼材的屈服點以產生殘余變形達到原始標距長度 L0的 0.2%時所對應的應力作為規定的屈服強度極限(RP0.2)。

(2)抗拉強度。

(3)伸長率。

2.沖擊性能

沖擊性能指鋼材抵抗沖擊載荷的能力。其指標是通過標準試件的彎曲沖擊韌性試驗確定。按規定，將帶有 V 形缺口的試件進行沖擊試驗。試件在沖擊荷載作用下折斷時所吸收的功，稱為沖擊吸收功Akv(J)。鋼材的化學成分、組織狀態、內在缺陷及環境溫度等都是影響沖擊韌性的重要因素。

Akv值隨試驗溫度的下降而減小，當溫度降低達到某一范圍時，Akv急劇下降而呈脆性斷裂，這種現象稱為冷脆性。發生冷脆時的溫度稱為脆性臨界溫度，其數值越低，說明鋼材的低溫沖擊韌性越好。因此，對直接承受動荷載而且可能在負溫下工作的重要結構，必須進行沖擊韌性檢驗，并選用脆性臨界溫度較使用溫度低的鋼材。另外，時效敏感性(因時效導致性能改變的程度)愈大的鋼材，經過時效以后，其沖擊韌性和塑性的降低愈顯著，對于承受動荷載的結構物應選用時效敏感性較小的鋼材。

3.硬度

鋼材的硬度是指表面層局部體積抵抗較硬物體壓入產生塑性變形的能力。表征值常用布氏硬度值 HB表示。數值越大，表示鋼材越硬。

4.耐疲勞性

在交變荷載反復作用下，鋼材往往在應力遠小于抗拉強度時發生斷裂，這種現象稱為鋼材的疲勞破壞。疲勞破壞的危險應力用疲勞極限來表示，它是指鋼材在交變荷載作用下于規定的周期基數內不發生斷裂所能承受的最大應力。試驗表明，鋼材承受的交變應力越大，則斷裂時的交變循環次數越少，相反，交變應力越小，則斷裂時的交變循環次數越多;當交變應力低于某一值時，交變循環次數達無限次也不會產生疲勞破壞。

5.冷彎性能

冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力，是鋼材的重要工藝性能。冷彎性能指標是通過試件被彎曲的角度(90°、180°)及彎心直徑 d 對試件厚度(或直徑)a 的比值(d/a)區分的。試件按規定的彎曲角和彎心直徑進行試驗，試件彎曲處的外表面無裂斷、裂縫或起層，即認為冷彎性能合格。

冷彎試驗能揭示鋼材是否存在內部組織不均勻、內應力、夾雜物未熔合和微裂隙等缺陷。在拉力試驗中，這些缺陷常因塑造性變形導致應力重分布而得不到反映。因此，冷彎試驗是一種比較嚴格的試驗，對鋼材的焊接質量也是一種嚴格的檢驗，能揭示焊件在受彎表面存在的裂紋和夾雜物。

6.焊接性能

鋼材的可焊性是指焊接后在焊縫處的性質與母材性質的一致程度。影響鋼材可焊性的主要因素是化學成分及含量。含碳量超過 0.3%，可焊性顯著下降等。

(三)鋼材的化學成分

鋼材的化學成分主要是指碳、硅、錳、硫、磷等，在不同情況下往往還需考慮氧、氮及各種合金元素。

二、膠凝材料

在建筑材料中，經過一系列物理作用、化學作用，能從漿體變成堅固的石狀體，并能將其他固體物料膠結成整體而具有一定機械強度的物質，統稱為膠凝材料。根據化學組成的不同，膠凝材料可分為無機與有機兩大類。石灰、石膏、水泥等屬于無機膠凝材料;而瀝青、天然或合成樹脂等屬于有機膠凝材料。無機膠凝材料按其硬化條件的不同又可分為氣硬性和水硬性兩類。只能在空氣中硬化，也只能在空氣中保持和發展其強度的稱氣硬性膠凝材料，如石灰、石膏等;既能在空氣中，還能更好地在水中硬化、保持和繼續發展其強度的稱水硬性膠凝材料，如各種水泥。氣硬性膠凝材料一般只適用于干燥環境中，而不宜用于潮濕環境，更不可用于水中。

(一)水泥

水泥是一種良好的礦物膠凝材料，屬于水硬性膠凝材料。

1.硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥

(1)定義與代號

1)硅酸鹽水泥。

2)普通硅酸鹽水泥。

(2)硅酸鹽水泥熟料的組成

硅酸鹽水泥熟料主要礦物組成及其含量范圍和各種熟料單獨與水作用所表現特性

(3)硅酸鹽水泥的凝結硬化

水泥的凝結硬化包括化學反應(水化)及物理化學作用(凝結硬化)。水泥的水化反應過程是指水泥加水后，熟料礦物及摻入水泥熟料中的石膏與水發生一系列化學反應。

(4)硅酸鹽水泥及普通水泥的技術性質

1)細度。表示硅酸鹽水泥及普通水泥顆粒的粗細程度。水泥的細度直接影響水泥的活性和強度。顆粒越細，與水反應的表面積大，水化速度快，早期強度高，但硬化收縮較大，且粉磨時能耗大，成本高。但顆粒過粗，又不利于水泥活性的發揮，強度也低。硅酸鹽水泥比表面積應大于 300m2/kg。

2)凝結時間。凝結時間分為初凝時間和終凝時間。初凝時間為水泥加水拌和起，至水泥漿開始失去塑性所需的時間;終凝時間從水泥加水拌和起，至水泥漿完全失去塑性并開始產生強度所需的時間。

水泥凝結時間在施工中有重要意義，為使混凝土和砂漿有充分的時間進行攪拌、運輸、澆搗和砌筑，水泥初凝時間不能過短;當施工完畢后，則要求盡快硬化，具有強度，故終凝時間不能太長。

硅酸鹽水泥初凝時間不得早于 45min，終凝時間不得遲于 6.5h。普通硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于 10h。

水泥初凝時間不合要求，該水泥報廢;終凝時間不合要求，視為不合格。

3)體積安定性。

4)強度。

5)堿含量。

6)水化熱。

(5)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥的應用

普通硅酸鹽水泥混合材料摻量十分有限，性質與硅酸鹽水泥十分相近，所以在工程中的適應范圍是一致的，主要應用在以下幾個方面：

1)水泥強度等級較高，主要用于重要結構的高強度混凝土、鋼筋混凝土和預應力混凝土工程。

2)凝結硬化較快、抗凍性好，適用于早期強度要求高、凝結快，冬期施工及嚴寒地區受反復凍融的工程。

3)水泥中含有較多的氫氧化鈣，抗軟水侵蝕和抗化學腐蝕性差，所以不宜用于經常與流動軟水接觸及有水壓作用的工程，也不宜用于受海水和礦物等作用的工程。

4)因水化過程放出大量的熱，故不宜用于大體積混凝土構筑物。

2.摻混合材料的硅酸鹽水泥

(1)混合材料

在生產水泥時，為改善水泥性能，調節水泥強度等級，而加到水泥中的人工或天然礦物材料，稱為水泥混合材料。按其性能分為活性(水硬性)混合材料和非活性(填充性)混合材料兩類。

1)活性混合材料。

2)非活性混合材料。

(2)定義與代號

1)礦渣硅酸鹽水泥。由硅酸鹽水泥熟料和 20%～70%粒化高爐礦渣、適量的石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為礦渣硅酸鹽水泥，代號 P·S。

2)火山灰質硅酸鹽水泥。由硅酸鹽水泥熟料和 20%～40%的火山灰質混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為火山灰質硅酸鹽水泥，代號 P·P。

3)粉煤灰硅酸鹽水泥。由硅酸鹽水泥熟料和 20%～40%的粉煤灰、適量石膏磨細制成的水硬件膠凝材料，稱為粉煤灰硅酸鹽水泥，代號 P·F。

4)復合硅酸鹽水泥。由硅酸鹽水泥熟料和 20%～50%的兩種以上混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為復合硅酸鹽水泥，代號 P·C。

3.五種水泥的主要特性及適用范圍

復合硅酸鹽水泥的強度等級劃分以及凝結硬化、抗凍性、耐腐蝕性等與其他摻混合料的硅酸鹽水泥基本一致。復合硅酸鹽水泥特性取決于所摻混合料的種類、摻量及相對比例，與礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥有不同程度的相似，其使用應根據所摻混合材料種類，參照其他摻混合料水泥適用范圍選用。

4.其他水泥

(1)鋁酸鹽水泥

(2)硫鋁酸鹽水泥

(3)道路硅酸鹽水泥

8.道路硅酸鹽水泥是由道路硅酸鹽水泥熟料，0～10%標準規定的活性混合材料和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，代號 P·R。道路硅酸鹽水泥熟料是以硅酸鈣為主要成分和較多量的鐵鋁酸鈣的硅酸鹽水泥熟料。根據《道路硅酸鹽水泥》GB 13693 的規定，比表面積為 300～450m2/kg，28d 干縮率不得大于 0.10%，其初凝時間不得早于 1.5h，終凝時間不得遲于 12h。

道路硅酸鹽水泥主要用于公路路面、機場跑道等工程結構，也可用于要求較高的工廠地面和停車場等工程。重交通以上等級道路、城市快速路、主干路應采用 42.5 級以上的道路硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥;其他道路可采用礦渣水泥，其強度等級不宜低于 32.5 級。

(二)瀝青

瀝青是一種有機膠凝材料，主要用于生產防水材料和鋪筑瀝青路面等。常用的瀝青主要是石油瀝青，另外還使用少量的煤瀝青。

1.石油瀝青

石油瀝青是石油原油經蒸餾等提煉出各種輕質油(如汽油、柴油等)及潤滑油以后的殘留物，或再經加工而得的產品。在常溫下呈固體、半固體或黏性液體，顏色為褐色或黑褐色。

(1)石油瀝青的組分

在石油瀝青中，油分、樹脂和地瀝青質是石油瀝青中的三大主要組分。瀝青中各組分的主要特性如下：

1)油分。油分為淡黃色至紅褐色的油狀液體，是瀝青中分子量最小和密度最小的組分。油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氯化碳和丙酮等有機溶劑中，但不溶于酒精。油分賦予瀝青流動性。

2)樹脂(瀝青脂膠)。瀝青脂膠為黃色至黑褐色黏稠狀物質(半固體)，分子量比油分大，使石油瀝青具有良好的塑性和粘結性。瀝青脂膠中絕大部分屬于中性樹脂，中性樹脂能溶于三氯甲烷、汽油和苯等有機溶劑，但在酒精和丙酮中難溶解或溶解度低，賦予瀝青以良好的粘結性、塑性和可流動性。

瀝青樹脂中還含有少量的酸性樹脂，是瀝青中的表面活性物質，改善了石油瀝青對礦物材料的浸潤性，特別是提高了對碳酸鹽類巖石的粘附性，并有利于石油瀝青的可乳化性。

3)地瀝青質(瀝青質)。地瀝青質為深褐色至黑色固態無定形物質(固體粉末)，不溶于酒精、正戊烷，但溶于三氯甲烷和二硫化碳，染色力強，對光的敏感性強，感光后就不能溶解。地瀝青質是決定石油瀝青溫度敏感性、黏性的重要組成部分，其含量愈多，則軟化點愈高，粘性愈大，即愈硬脆。

另外，石油瀝青中還含 2%～3%的瀝青碳和似碳物，為無定形的黑色固體粉末，是在高溫裂化、過度加熱或深度氧化過程中脫氫而生成的，是石油瀝青中分子量最大的，它能降低石油瀝青的粘結力。蠟是石油瀝青的有害成分。石油瀝青中含有蠟，會降低石油瀝青的粘結性和塑性，同時對溫度特別敏感(即溫度穩定性差)。

(2)石油瀝青的技術性質(5 個)

1)防水性

石油瀝青是憎水性材料，幾乎完全不溶于水，而且本身構造致密，與礦物材料表面有很好的粘結力，能緊密粘附于礦物材料表面，同時，還具有一定的塑性，能適應材料或構件的變形，所以石油瀝青具有良好的防水性，故廣泛用作土木工程的防潮、防水材料。

2)黏滯性(黏性)

石油瀝青的黏滯性是反映瀝青材料內部阻礙其相對流動的一種特性，以絕對黏度表示。黏滯性的大小與組分及溫度有關。地瀝青質含量較高，同時又有適量樹脂，而油分含量較少時，則黏滯性較大。在一定溫度范圍內，當溫度升高時，則黏滯性隨之降低，反之則隨之增大。工程上常用相對黏度(條件黏度)來衡量石油瀝青的黏滯性。測定相對黏度的主要方法是用標準黏度計和針入度儀。對于黏稠石油瀝

青的相對黏度是用針入度儀測定的針入度來表示，反映石油瀝青抵抗剪切變形的能力。針入度值越小，表明黏度越大。對于液體石油瀝青或較稀的石油瀝青的相對黏度，可用標準黏度計測定的標準黏度表示。

3)塑性。塑性指石油瀝青在外力作用時產生變形而不破壞，除去外力后，則仍保持變形后形狀的性質。石油瀝青的塑性與其組分、溫度及瀝青膜層厚度有關。石油瀝青中樹脂含量較多，且其他組分含量適當時，則塑性較大;溫度升高則塑性增大，膜層愈厚其塑性愈高。在常溫下，塑性較好的瀝青在產生裂縫時，也可能由于特有的黏塑性而自行愈合。故塑性還反映了瀝青開裂后的自愈能力。瀝青之所以能制造出性能良好的柔性防水材料，很大程度上取決于瀝青的塑性。瀝青的塑性對沖擊振動荷載有一定吸收能力，并能減少摩擦時的噪聲，故瀝青是一種優良的道路路面材料。

4)溫度敏感性

5)大氣穩定性

(3)石油瀝青的技術標準及選用

土木建筑工程中使用的石油瀝青主要是建筑石油瀝青和道路石油瀝青。

1)建筑石油瀝青。

2)道路石油瀝青。

2.改性石油瀝青

改性瀝青是指添加了橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細了的膠粉等改性劑，或采用對瀝青進行輕度氧化加工，從而使瀝青的性能得到改善的瀝青混合物。改性瀝青一是改變瀝青化學組成，二是使改性劑均勻分布于瀝青中形成一定的空間網絡結構。

1)橡膠改性瀝青

2)樹脂改性瀝青

3)橡膠和樹脂改性瀝青

4)礦物填充料改性瀝青

三、水泥混凝土

混凝土是指以膠凝材料將骨料膠結成整體的工程復合材料的統稱。按所用膠凝材料的種類不同，混凝土可分為水泥混凝土、瀝青混凝土、樹脂混凝土、聚合物混凝土等。水泥混凝土是以水泥、骨料和水為主要原料，也可加入外加劑和礦物摻和料等材料，經拌和、成型、養護等工藝制成的、硬化后具有強度的工程材料。

1.水泥

2.砂

(2)粗細程度及顆粒級配

砂的粗細程度是指不同粒徑的砂混合在一起時的平均粗細程度。在砂用量相同的情況下，若砂子過粗，則拌制的混凝土黏聚性較差，容易產生離析、泌水現象;若砂子過細，砂子的總表面積增大，雖然拌制的混凝土黏聚性較好，不易產生離析、泌水現象，但水泥用量增大。所以，用于拌制混凝土的砂，不宜過粗，也不宜過細。

(3)堅固性。砂的堅固性是指砂在氣候、環境變化或其他物理因素作用下抵抗破裂的能力。按現行國家標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》JGJ 52，砂的堅固性用硫酸鈉溶液檢驗，試樣經 5 次循環后其質量損失應符合該規范中的要求。

3.石子

(1)有害雜質含量。石子中含有黏土、淤泥、有機物、硫化物及硫酸鹽和其他活性氧化硅等雜質。有的雜質影響粘結力，有的雜質能和水泥產生化學作用而破壞混凝土結構。此外，針片狀顆粒的含量也不宜過多。石子中有害雜質含量不超過規范規定的標準。對于重要工程混凝土所用的卵石、碎石，還應進行堿活性檢驗，以確定其適用性。

(2)最大粒徑與顆粒級配

1)最大粒徑。石子中公稱粒級的上限稱為該粒級的最大粒徑。在石子用量一定的情況下，隨著粒徑的增大，總表面積隨之減小，故在滿足技術要求的前提下，最大粒徑盡可能選的大一些是有利的。根據《混凝土結構工程施工規范》GB 506666，粗骨料的最大粒徑不得超過結構截面最小尺寸的 1/4，且不超過鋼筋間最小凈距的 3/4。對于混凝土實心板，粗骨料最大粒徑不宜超過板厚的 1/3，且不得超過40mm。

對于泵送混凝土應根據粗骨料品種、泵送高度、輸送管徑確定最大粒徑，碎石的最大粒徑應不大于輸送管徑的 1/3，卵石的最大粒徑應不大于輸送管徑的 1/2.5。水泥混凝土路面混凝土板用粗骨料，其最大粒徑不應超過 40mm。

2)顆粒級配。石子級配分為連續級配與間斷級配兩種。測定石子的最大粒徑與顆粒級配仍采用篩分析法。將石子用標準篩篩分后，計算出各篩分計篩余百分率和累計篩余百分率。以公稱粒級的上限為該粒級的最大粒徑。

(3)強度與堅固性

1)強度

2)堅固性

4.水

5.外加劑

(1)外加劑的作用

(2)外加劑的分類

按主要功能分類：

①改善混凝土拌和物流變性能的外加劑，包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。

②調節混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑，包括緩凝劑、早強劑和速凝劑等。

③改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑、防凍劑和阻銹劑等。

④改善混凝土其他性能的外加劑，包括加氣劑、膨脹劑、著色劑等。

(3)常用混凝土外加劑

1)減水劑。混凝土減水劑是指在保持混凝土坍落度基本相同的條件下，具有減水增強作用的外加劑。

混凝土摻入減水劑的技術經濟效果：

①保持坍落度不變，摻減水劑可降低單位混凝土用水量，從而降低了水灰比，提高混凝土強度，同時改善混凝土的密實度，提高耐久性;

②保持用水量不變，摻減水劑可增大混凝土坍落度(流動性);

③保持強度不變，摻減水劑可節約水泥用量。減水劑常用品種有普通減水劑、高效減水劑、高性能減水劑等。

①普通減水劑。主要成分為木質素磺酸鹽類，如木質素磺酸鈣、木質素磺酸鈉、木質素磺酸鎂等，具有一定緩凝、減水和引氣作用，宜用于日最低氣溫 5℃以上強度等級為 C40 以下的混凝土，但不宜單獨用于蒸養混凝土。

②高效減水劑。混凝土工程可采用的高效減水劑有：萘和萘的同系磺化物與甲醛縮合的鹽類、氨基磺酸鹽等多環芳香族磺酸鹽類;磺化三聚氰胺樹脂等水溶性樹脂磺酸鹽類;脂肪族羥烷基磺酸鹽高縮聚物等脂肪族類。高效減水劑具有較高的減水率，較低的引氣量，是我國使用最廣，使用量最大的外加劑。

高效減水劑可用于素混凝土、鋼筋混凝土、預應力混凝土。緩凝型高效減水劑可用于大體積混凝土、碾壓混凝土、炎熱氣候條件下施工的混凝土、大面積澆筑的混凝土、避免冷縫產生的混凝土、需較長時間停放或長距離運輸的混凝土、自密實混凝土、滑模施工或拉模施工的混凝土及其他需要延緩凝結時間且有較高減水率要求的混凝土;宜用于日最低氣溫 5℃以上施工的混凝土。標準型高效減水劑宜用于日最低氣溫 0℃以上施工的混凝土，也可用于蒸養混凝土。

③高性能減水劑。是近年來開發的新型外加劑，目前主要為聚羧酸鹽類產品，標準型、早強型和緩

凝型等品種。高性能減水劑比高效減水劑具有更高減水率、更好坍落度保持性能、較小干燥收縮，且具有一定引氣性能的減水劑。聚羧酸系高性能減水劑可用于素混凝土、鋼筋混凝土和預應力混凝土。宜用于高強混凝土、自密實混凝土、泵送混凝土、清水混凝土、預制構件混凝土和鋼管混凝土，具有高體積穩定性、高耐久性或高工作性要求的混凝土。緩凝型聚羧酸系高性能減水劑宜用于大體積混凝土，不宜用于日最低氣溫 5℃以下施工的混凝土。早強型聚羧酸系高性能減水劑宜用于有早強要求或低溫季節施工的混凝土，但不宜用于日最低氣溫-5℃以下施工的混凝土，且不宜用于大體積混凝土。

2)早強劑。混凝土早強劑是指能提高混凝土早期強度，并對后期強度無顯著影響的外加劑。若外加劑兼有早強和減水作用則稱為早強減水劑。早強劑多用于搶修工程和冬季施工的混凝土。目前常用的早強劑有氯鹽、硫酸鹽、三乙醇胺和以它們為基礎的復合早強劑。早強劑宜用于蒸養、常溫、低溫和最低溫度不低于-5℃環境中施工的有早強要求的混凝土工程。炎熱條件以及環境溫度低于-5℃時不宜使用早強劑。早強劑不宜用于大體積混凝土。

①氯鹽早強劑。常用的有氯化鈣(CaCl2)和氯化鈉(NaCl)。摻入氯化鈣能縮短水泥的凝結時間，提高混凝土的密實度、強度和抗凍性。氯鹽早強劑不能用于預應力混凝土結構。

②硫酸鹽早強劑。常用的硫酸鈉(Na2S04)早強劑，又稱元明粉。不宜使用無機鹽類早強劑的情形有：處于水位變化的結構;露天結構及經常受水淋、受水流沖刷的結構;相對濕度大于 80%環境中使用的結構;直接接觸酸、堿或其他侵蝕性介質的結構;有裝飾要求的混凝土，特別是要求色彩一致或表面有金屬裝飾的混凝土。

③三乙醇胺[N(C2H4OH3)]早強劑。是一種有機化學物質，對鋼筋無銹蝕作用。三乙醇胺等有機胺類早強劑不宜用于蒸養混凝土。單獨使用三乙醇胺，早強效果不明顯。

3)引氣劑及引氣減水劑。

4)緩凝劑。

5)泵送劑。

6)膨脹劑

(二)普通混凝土的技術性質

1.混凝土的強度

(1)立方體抗壓強度(fcu)。

(2)抗拉強度。

(3)抗折強度。

(4)影響混凝土強度的因素

2.混凝土的和易性

(1)和易性概念。和易性是一項綜合技術指標，包括流動性、黏聚性、保水性三個主要方面。

①流動性：產生流動并均勻密實的充滿模板的能力。

②黏聚性：使混凝土保持整體均勻性的能力。

③保水性：混凝土拌和物在施工中不致發生嚴重的泌水現象。

(2)影響混凝土和易性的主要因素

1)水泥漿。水泥漿是普通混凝土和易性最敏感的影響因素。

2)骨料品種與品質。

3)砂率。在用水量及水泥用量一定的條件下，存在最佳砂率，使混凝土拌和物獲得最大的流動性，且保持黏聚性和保水性。

4)其他因素。①水泥與外加劑;②溫度和時間。

3.混凝土耐久性

(1)混凝土耐久性是指混凝土在實際使用條件下抵抗各種破壞因素作用，長期保持強度和外觀完整性的能力。包括混凝土的抗凍性、抗滲性、抗蝕性及抗碳化能力等。

(2)提高混凝土耐久性的措施。混凝土耐久性主要取決于組成材料的質量及混凝土密實度。

提高混凝土耐久性的主要措施有：

①根據工程環境及要求，合理選用水泥品種。

②控制水灰比及保證足夠的水泥用量。

③選用質量良好、級配合理的骨料和合理的砂率。

④摻用合適的外加劑。

(三)普通混凝土配合比設計

混凝土配合比是指混凝土中各組成材料之間的比例關系。混凝土配合比通常用每立方米混凝土中各種材料的質量來表示，或以各種材料用料量的比例表示。混凝土配合比的確定可根據工程特點、組成材料的質量、施工方法等因素，通過理論計算和試配來確定。

1.設計混凝土配合比的基本要求

①滿足混凝土設計的強度等級;

②滿足施工要求的混凝土和易性;

③滿足混凝土使用要求的耐久性;

④滿足上述條件下做到節約水泥和降低混凝土成本。從表面上看，混凝土配合比只是計算水泥、砂子、石子、水這四種組成材料的用量。實質上是根據組成材料的情況，確定滿足上述四項基本要求的三大參數：水灰比、單位用水量和砂率。

(四)特種混凝土

1.高性能混凝土

(1)特性

1)自密實性好。高性能混凝土的用水量較低，流動性好，抗離析性高，具有較優異的填充性。因此，配合比恰當的大流動性高性能混凝土有較好的自密實性。

2)體積穩定性。高性能混凝土的體積穩定性較高，具有高彈性模量、低收縮與徐變、低溫度變形。

普通混凝土的彈性模量為 20～25GPa，采用適宜的材料與配合比的高性能混凝土彈性模可達40～50GPa。采用高彈性模量、高強度的粗集料并降低混凝土中水泥漿體的含量，選用合理的配合比配制的高性能混凝土 90 天齡期的干縮值低于 0.04%。

3)強度高。高性能混凝土的抗壓強度已超過 200MPa。28d 平均強度介于 100～120MPa 的高性能混凝土已在工程中應用。高性能混凝土抗拉強度與抗壓強度值比較高強混凝土有明顯增加，高性能混凝土的早期強度發展較快，而后期強度的增長率卻低于普通強度混凝土。

4)水化熱低。由于高性能混凝土的水灰比較低，會較早的終止水化反應，因此，水化熱相應的降低。

5)收縮量小。高性能混凝土的總收縮量與其強度成反比，強度越高總收縮量越小。但高性能混凝土的早期收縮率，隨著早期強度的提高而增大。相對濕度和環境溫度仍然是影響高性能混凝土收縮性能的兩個主要因素。

6)徐變少。高性能混凝土的徐變變形顯著低于普通混凝土，高性能混凝土與普通強度混凝土相比較，高性能混凝土的徐變總量(基本徐變與干燥徐變之和)有顯著減少。

7)耐久性好。高性能混凝土除通常的抗凍性、抗滲性明顯高于普通混凝土之外，高性能混凝土的Clˉ滲透率明顯低于普通混凝土。高性能混凝土具有較高的密實性和抗滲性，其抗化學腐蝕性能顯著優于普通強度混凝土。

8)耐高溫(火)差。高性能混凝土在高溫作用下會產生爆裂、剝落。為克服這一性能缺陷，可在高性能混凝土中摻入有機纖維，在高溫下混凝土中的纖維能熔解、揮發，形成許多連通的孔隙，使高溫作用產生的蒸汽壓力得以釋放，從而改善高性能混凝土的耐高溫性能。

高性能混凝土是能更好地滿足結構功能要求和施工工藝要求的混凝土，能最大限度地延長混凝土結構的使用年限，降低工程造價。

(2)制備高性能混凝土的技術途徑

單方高性能混凝土用水量不宜大于 175kg/m3。膠凝材料總量宜為 450～600kg/m3，其中礦物微細粉用量不宜超過膠凝材料總量的 30%。水膠比不宜大于 0.38。砂率宜為 37～44%。高效減水劑摻量根據坍落度要求而定。

1)選用優質的、符合要求的水泥和粗細集料。

2)選用高效減水劑。

3)選用微細粉。選用具有一定潛在活性或者火山灰活性的礦物摻合料，如硅粉、粉煤灰、磨細礦渣粉、天然沸石粉、偏高嶺土粉及復合微細粉等。

4)改善混凝土的施工工藝。目前效果比較顯著的有以下幾種：

①水泥裹砂混凝土攪拌工藝。

②采用超聲波振動或高頻振動密實。

③對澆筑成型的新拌混凝土進行真空吸水。

④在真空吸水的同時，最好采用適當的機械振動從而促使新拌混凝土的“液化”而降低脫水阻力，

有利于同相顆粒位置的調整，有利于氣泡的排出。

2.高強混凝土

高強度混凝土是用普通水泥、砂石作為原料，采用常規制作工藝，主要依靠高效減水劑，或同時外加一定數量的活性礦物摻和料，使硬化后強度等級不低于 C60 的混凝土。

1)高強混凝土的優點

①高強混凝土可減少結構斷面，降低鋼筋用量，增加房屋使用面積和有效空間，減輕地基負荷;

②高強混凝土致密堅硬，其抗滲性、抗凍性、耐蝕性、抗沖擊性等諸方面性能均優于普通混凝土;

③對預應力鋼筋混凝土構件，高強混凝土由于剛度大、變形小，故可以施加更大的預應力和更早地施加預應力，以及減少因徐變而導致的預應力損失。

2)高強混凝土的不利條件

①高強混凝土容易受到施工各環節中環境條件的影響，所以對其施工過程的質量管理水平要求高;

②高強混凝土的延性比普通混凝土差。

(2)高強混凝土的物理力學性能

1)抗壓性能。與中、低強度混凝土相比密實的多，高強混凝土的抗壓性能與普通混凝土相比有相當大的差別。

2)早期與后期強度。高強混凝土的水泥用量大，早期強度發展較快，特別是加入高效減水劑促進水化，早期強度更高，早期強度高的后期增長較小，摻高效減水劑的混凝土后期強度增長幅度要低于沒有摻減水劑的混凝土。

3)抗拉強度。混凝土的抗拉強度雖然隨著抗壓強度的提高而提高，但它們之間的比值卻隨著強度的增加而降低。劈拉強度為立方體的抗壓強度 fcu的 1/15～1/18，抗折強度約為 fcu的 1/8～1/12，而軸拉強度約為 fcu的 1/20～1/24。在低強混凝土中，這些比值均要大得多。

4)收縮。高強混凝土的初期收縮大，但最終收縮量與普通混凝土大體相同，用活性礦物拌和料代替部分水泥還可進一步減小混凝土的收縮。

5)耐久性。混凝土的耐久性包括抗滲性、抗凍性、耐磨性及抗侵蝕性等。高強混凝土在這些方面的性能均明顯優于普通混凝土，尤其是外加礦物摻和料的高強度混凝土，其耐久性進一步提高。

(3)對高強混凝土組成材料的要求

3.輕骨料混凝土

輕骨料混凝土是指用輕砂(或普通砂)、水泥和水配制而成的干表觀密度不大于 1950kg/m3的混凝土。

4.防水混凝土

防水混凝土又叫抗滲混凝土，防水混凝土的抗滲性能不得小于 P6，設計抗滲等級有P6、P8、P10、P12。防水混凝土的施工配合比應通過試驗確定，試配混凝土的抗滲等級應比設計要求提高0.2MPa。

5.碾壓混凝土

碾壓混凝土是由級配良好的骨料、較低的水泥用量和用水量、較多的混合材料制成的超干硬性混凝土拌和物，經振動碾壓等工藝達到高密度、高強度的混凝土，是道路工程、機場工程和水利工程中性能好、成本低的新型混凝土材料。

6.纖維混凝土

纖維混凝土是以混凝土為基體，外摻各種纖維材料而成，摻入纖維的目的是提高混凝土的抗拉強度與降低其脆性。纖維的品種有高彈性模量纖維(如鋼纖維、碳纖維、玻璃纖維等)和低彈性模量纖維(如尼龍纖維、聚丙烯纖維)兩類。纖維混凝土目前已逐漸地應用在高層建筑樓面，高速公路路面，荷載較大的倉庫地面、停車場、貯水池等處。高彈性模量纖維中鋼纖維應用較多;低彈性模量纖維不能提高混凝土硬化后的抗拉強度，當能提高混凝土的抗沖擊強度，聚丙烯纖維應用較多。各類纖維中以鋼纖維對抑制混凝土裂縫形成、提高混凝土抗拉和抗彎強度、增加韌性效果最好。

7.聚合物混凝土

聚合物混凝土是由有機聚合物、無機膠凝材料、集料有效結合而形成的一種新型混凝土材料的總稱。

它是混凝土與聚合物的復合材料，克服了普通混凝土抗拉強度低、脆性大、易開裂、耐化學腐蝕性差等缺點，擴大了混凝土的使用范圍，是國內大力研究和發展的新型混凝土。聚合物混凝土主要分為：聚合物浸漬混凝土、聚合物水泥混凝土和聚合物膠結混凝土(樹脂混凝土)三類。

聚合物浸漬混凝土可作為高效能結構材料應用于特種工程，例如腐蝕介質中的管、樁、柱、地面磚、海洋構筑物和路面、橋面板，以及水利工程中對抗沖、耐磨、抗凍要求高的部位。也可應用于現場修補構筑物的表面和缺陷，以提高其使用性能。

聚合物水泥混凝土可應用于現場灌筑構筑物、路面及橋面修補，混凝土儲罐的耐蝕面層，新老混凝土的粘結以及其他特殊用途的預制品。

聚合物膠結混凝土(樹脂混凝土)可在工廠預制。與水泥混凝土相比，具有快硬、高強和顯著改善抗滲、耐蝕、耐磨、抗凍融以及粘結等性能，可現場應用于混凝土工程快速修補、地下管線工程快速修建、隧道襯里等。

四、瀝青混合料

瀝青混合料是一種黏彈塑性材料，具有良好的力學性能，一定的高溫穩定性和低溫柔性，修筑路面不需設置接縫，行車較舒適。而且，施工方便、速度快，能及時開放交通，并可再生利用。因此，是高等級道路修筑中的一種主要路面材料。

瀝青混合料是由礦料(粗集料、細集料和填料)與瀝青拌和而成的混合料。通常，包括瀝青混凝土混合料和瀝青碎(礫)石混合料兩類。瀝青混合料按集料的最大粒徑，分為特粗式、粗粒式、中粒式、細粒式和砂粒式瀝青混合料;按礦料級配，分為密級配瀝青混凝土混合料、半開級配瀝青混合料、開級配瀝青混合料和間斷級配瀝青混合料;按施工條件，分為熱拌熱鋪瀝青混合料、熱拌冷鋪瀝青混合料和冷拌冷鋪瀝青混合料。

(一)材料組成與結構

1.主要材料要求

2.瀝青混合料的組成結構

按礦質骨架的結構狀況，其組成結構分為以下三個類型。

(1)懸浮密實結構。

(2)骨架空隙結構。

(3)骨架密實結構。

(二)瀝青混合料的技術性質

瀝青混合料作為瀝青路面的面層材料，承受車輛行駛反復荷載和氣候因素的作用，而膠凝材料瀝青具有黏彈塑性的特點。因此，瀝青混合料應具有抗高溫變形、抗低溫脆裂、抗滑、耐久等技術性質以及施工和易性。

1.高溫穩定性

2.低溫抗裂性

3.耐久性

4.抗滑性

5.施工和易性

五、砌筑材料

(一)磚

1.燒結磚

經焙燒而制成的磚稱之為燒結磚常結合主要原材料命名，如燒結黏土磚、燒結粉煤灰磚、燒結頁巖磚等。按規格尺寸及空心率，燒結磚有燒結普通磚、燒結多孔磚、燒結空心磚等。

2.蒸養(壓)磚

蒸養(壓)磚屬于硅酸鹽制品，是以石灰和含硅原料(砂、粉煤灰、爐渣、礦渣、煤矸石等)加水拌和，經成型、蒸養(壓)而制成的。目前使用的主要有粉煤灰磚、灰砂磚和爐渣磚。

(二)砌塊

砌塊按主規格尺寸可分為小砌塊、中砌塊和大砌塊。按其空心率大小砌塊又可分為空心砌塊和實心砌塊兩種。空心率小于 25%或無孔洞的砌塊為實心砌塊;空心率大于或等于 25%的砌塊為空心砌塊。砌塊又可按其所用主要原料及生產工藝命名，如水泥混凝土砌塊、加氣混凝土砌塊、粉煤灰砌塊、石膏砌塊、燒結砌塊等。常用的砌塊有普通混凝土小型空心砌塊、輕骨料混凝土小型空心砌塊和蒸壓加氣混凝土砌塊等。

1.普通混凝土小型空心砌塊

2.輕骨料混凝土小型空心砌塊

3.蒸壓加氣混凝土砌塊

(三)砌筑砂漿

砂漿是由膠凝材料、細骨料、摻合料和水配制而成的材料，在建筑工程中起粘結、襯墊和傳遞應力的作用。按用途可分為砌筑砂漿、抹面砂漿、其他特種砂漿等;按所用膠凝材料的不同，可分為水泥砂漿、石灰砂漿、水泥石灰混合砂漿等;按生產形式可分成現場拌制砂漿和預拌砂漿。

以上就是小編整理預測的“2020年一級造價工程師《土建工程》備考講義：第三章第一節”，供廣大考生參考。點擊下方“免費下載”按鈕，免費領取2019年一造考試真題及答案解析、歷年真題、以及環球網校免費課程和復習資料。