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汽车与交通运输

土木工程材料

作者：张正雄//姚佳良

出版社：人民交通出版社出版时间：2008-02-01

开本： 16开 页数： 373

本类榜单：工业技术销量榜

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版权信息
本书特色
节选

土木工程材料版权信息

ISBN：9787114063046
条形码：9787114063046 ; 978-7-114-06304-6
装帧：暂无
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
工业技术
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汽车与交通运输

土木工程材料本书特色

特别推介
    本教材实现了立体化，配套出版多媒体课件
及习题集。课件采用了大量的三维动画演示，
可以对三维动画任意旋转，从不同的角度观看
各种构件的造型，并可以任意剖切看内部结构，
形象生动，使课程中的许多难点变得简单易懂
(例：截交线、相贯线部分、钢筋配置f青况)。
习题、答案及立体图全部画出，以帮助学生学
习。适用于工程管理专业、土木工程专业。
    配套图书：《土木工程制图习题集》
    《建筑工程cAD》
    本教材设置工程管理专业通用模块与方向模
块，以满足不同领域土建类(如交通、工民建、
水利等)工程管理教学的需要。突出工程管理
专业应用型人才培养的特点，不强调仪器原
理、误差理论，而强调实践教学，为工程管理
服务。本教材口径宽，适用性强，各学校可结
合工程管理专业服务行业的特点，选择重点讲
授。适用于工程管理专业、土木工程专业。

土木工程材料节选

nbsp; 言
    本教材是根据全国高等学校土建学科工程管理专业建设工程项目管理方向教材
编写委员会审定的《土木工程材料》课程编写大纲的要求编写的。    ‘
    本教材根据工程管理专业的培养目标和教学特点，从应用型教材的编写特点和要
求出发，着重讲解土木工程材料的组成、性能特点与应用、技术标准(质量要求)、
检验方法及材料使用保管等方面的知识，力求使教材理论联系实际、精练、实用、重
点突出。本教材在内容安排上注意深度和广度之间的联系，在突出重点的基础上，尽
可能多地介绍目前国内各种土木工程材料的知识及其发展和有关的新材料、新技术，
以利于开阔学生思路，便于土木工程材料的合理选择、正确使用和科学管理。本教材
编写过程中凡涉及土木工程材料的规范，全部采用国家颁布的*新技术标准和规范。
本书为高等学校土建学科工程管理专业建设工程项目管理方向的学生学习土木工程材
料系统知识的教学用书，亦可供工程技术人员参考。
    本书的教学目的在于使学生掌握主要土木工程材料的性质、用途、制备和使用
方法以及这些材料的质量检测和质量控制方法，并理解工程材料性质和材料结构的
关系，了解改善性能的途径。通过本课程的学习，要学会针对不同的工程，合理选
用材料，正确检验及评价材料质量，并能与后续课程密切配合，了解材料与设计参
数及施工措施的相互关系。
    本书由福建农林大学张正雄、长沙理工大学姚佳良任主编，由华东交通大学赵
碧华、欧辉、周双喜及华北科技学院米文瑜等任副主编，各章编写人员为：张正雄
执笔编写第1、4、5、9、12章及学习导言，姚佳良执笔编写第2、10、11章，赵
碧华执笔编写第6、7章，米文瑜执笔编写第13章，欧辉执笔编写第8章，周双喜
执笔编写第3章。全书由张正雄统稿。另外，福建农林大学的侯秀英老师参加了部
分书稿的整理的整理工作。本书承蒙黄政宇教授审稿，并提出了许多宝贵建议，在
此表示衷心的感谢。
    由于编者水平有限，书中不妥之处及错漏在所难免，恳请广大读者给予批评指
正，并提出宝贵意见，以便今后改正。谢谢。

第8童
建筑钢材
    在土木工程中，金属材料有着广泛的用途。金属材料包括黑色金属和有色金属
两大类。黑色金属是以铁元素为主要成分的金属及其合金，如铁、钢及合金钢。有
色金属是指黑色金属以外的金属及其合金，如铝、铅、锌等金属以其合金。土木工
程用钢材是指用于钢结构的各种型材(如圆钢、工字钢、角钢和槽钢等)、钢板和
用于钢筋混凝土中的各种钢筋、钢丝、钢绞线等。钢材广泛应用于建筑工程、公
路、铁路建设和市政工程中，是*重要的土木工程材料(三大建材)之一。
    钢材强度高、品质均匀，弹性和塑性变形能力较强，能承受冲击、振动等荷
载；钢材的可加工性能好，可进行各种机械加工，也可以通过铸造的方法，将钢铸
造成各种形状；还可以通过切割、焊接或铆接等方式的连接，进行装配法施工。
钢的冶炼与分类
    钢和铁的主要成分都是铁和碳，钢和生铁的主要区别在于碳的质量分数(即含
碳量)不同。碳的质量分数小于2．06％的为钢，碳的质量分数大于2．06％的为生
铁，常用钢材碳的质量分数在1．3％以下。
    生铁的冶炼是将铁矿石、石灰石、焦炭按一定比例装入高炉内，在高温条件下
进行还原反应和其他的化学反应，铁矿石中的氧化铁形成金属铁，然后再吸收碳而
形成生铁。原料中的杂质硅、锰、硫、磷等与石灰石作用，生成铁渣，溶于铁水表
面，铁渣和铁水分别从出渣口和出铁口放出。
8．1．1钢的冶炼方法
    钢的冶炼是将生铁中多余的碳、磷、硫等杂质的含量，经氧化降到各种钢所要
求的质量分数以下，有的还加入一些其他成分，使钢具有所需要的特殊性质。常用
的冶炼方法有三种。
    (1)转炉法转炉法有空气转炉法和氧气转炉法两种。
    ①空气转炉法炼钢是将高压热空气：由侧面或底部吹入转炉内的铁液中，氧化除．
去铁液中的碳和磷、硫等杂质。氧化时发生放热反应，使铁液保持熔融状态。由于
冶炼时间较短且吹入的空气中含有有害气体，故不易准确控制成分，钢的质量较
差。但不需要燃料，速度快，设备投资少，所以成本低。该方法在我国已被淘汰。
    ②氧气转炉法炼钢是以熔融铁水为原料，由炉顶向转炉内吹入高压氧气，将铁
水中的碳、磷、硫等杂质迅速氧化而除去，其优点是冶炼时间短(25～45min)，
钢的质量好，可以生产优质碳素钢和合金钢，目前是一种*主要的炼钢方法。
    (2)平炉法平炉法是以液态或固体生铁、废钢铁、及适量的铁矿石为原料，
以煤气或重油为原料，依靠废钢铁、铁矿石中的氧气或空气中的氧，使杂质氧化而
被除去。平炉法冶炼时间长(4～12h)，易调整和控制成分，杂质少、质量好。可
用于制造优质碳素钢、合金钢及有特殊要求的钢种。
    (3)电炉法电炉法炼钢是以废钢和生铁为原料，利用电加热进行高温冶炼。
该方法炼钢产量低、质量好、但成本*高。
    8．1．2钢的分类
    根据GB／T 13304—91)《钢分类》标准的要求，钢的分类常根据不同的需要
而采用不同的分类方法，常用的分类方法有以下几种。
    1．按脱氧程度分类
    在炼钢过程中，部分铁被氧化成氧化铁，这会影响钢的质量，为使氧化铁重新
还原成金属铁，在浇注钢锭之前要先进行脱氧，常用的脱氧剂有铝、锰铁、硅铁
等。其中脱氧效果*好的是铝，硅铁次之，锰铁排第三。根据脱氧程度将钢分为：
    (1)沸腾钢(F) 沸腾钢是脱氧不完全的钢。钢液在凝结过程中氧化铁与碳
发生化学反应，产生大量的气体；凝固时，气泡从钢液中冒出，液面好像沸腾，故
称为沸腾钢，代号为“F”。这种钢的成分分布不均，密实度较差，因而钢的质量
较差，但成本较低、产量高、塑性好，有利于冲压，可广泛用于一般建筑结构中。
    (2)镇静钢(Z) 镇静钢是脱氧完全的钢。钢液在凝固时不会逸出气体，钢
液表面比较平静，故称为镇静钢，代号为“z”。镇静钢的质量均匀、结构致密、
可焊性好，但成本高，故仅用于承受冲击荷载或其他重要结构中。
   (3)半镇静钢半镇静钢的脱氧程度和材质介于沸腾钢和镇静钢之间，代号
为“B”。
    (4)特殊镇静钢特殊镇静钢是比镇静钢脱氧程度还要充分彻底的钢，故称为特
殊镇静钢，代号为“TZ"。特殊镇静钢的质量*好，适用于特别重要的结构工程。
    2．按化学成分分类
    (1)碳素钢碳素钢的化学成分主要是铁，其次是碳，故也称为铁碳合金，其
碳的质量分数为0．02％～2．06％。此外碳素钢中还含有少量硅、锰及少量的硫、
磷等元素。碳素钢按碳的质量分数的不同又可分为：
    ①低碳钢：碳的质量分数<O．25％；
    ②中碳钢：碳的质量分数为O．25％～O．6％；
    ③低碳钢：碳的质量分数>0．6％。
    (2)合金钢合金钢是在炼钢过程中，为改善钢材的性能，特意加入某些合金
元素而制得的一种钢。常用合金元素有硅、锰、钛、钒等。钢中加入少量元素后，
既能改善钢的力学性能和工艺性能，也能获得某种特殊的理化性能。按照合金元素
掺人的总量，可将合金钢分为：
    ①低合金钢合金元素的总质量分数<5％；
    ②中合金钢合金元素的总质量分数为5％～10％；
    ③高合金钢合金元素的总质量分数>10％。
    3．按有害杂质的质量分数分类
    按钢中有害杂质硫(S)和磷(P)的质量分数多少，可分为以下四类：
    (1)普通钢P的质量分数0．045％；S的质量分数≤O．050％；
    (2)优质钢 P的质量分数O．035％；S的质量分数≤O．035％；
    (3)高级优质钢P的质量分数0．025％；S的质量分数≤0．025％；
    (4)特殊优质钢P的质量分数O．025％；S的质量分数≤O．015％。
    4．按用途分类
    按用途的不同，钢可以分为以下三类：
    (1)结构钢它是主要用于结构构件及机械零件的钢，一般为低碳钢或中
碳钢；
    (2)工具钢它是主要用于各种工具、量具及模具的钢，一般为高碳钢；
    (3)特殊钢它是具有特殊的物理、化学或机械性能的钢，如不锈钢、耐磨
钢、耐酸钢、耐热钢、磁性钢等，一般为合金钢。
    土木工程中常用的钢种有普通碳素结构钢中的低碳钢和普通合金结构钢中的低
合金钢。