分为黑色金属与有色金属两大类。铁、铬、锰称黑色金属；黑色金属以外的金属统称有色金属。钢是铁和碳等元素组成的铁碳合金。水利工程较多使用的金属材料主要有：用于钢筋混凝土结构中由普通碳素钢热轧制成的光面钢筋、由普通低合金钢（也称低合金高强度钢）热轧制成的螺纹钢筋；用于钢结构中的钢型材（如圆钢、方钢、扁钢、角钢、槽钢、工字钢、钢轨、钢板、钢带、钢管、钢丝等）；用作止水材料的铜片以及用于纤维混凝土中的钢纤维等。

配置于钢筋混凝土及预应力混凝土构件中，用以加强混凝土的钢条或钢丝的总称。钢筋主要用来承受拉力，增强混凝土结构承载能力，统称受力钢筋。其截面面积应根据受力大小计算确定。钢筋也有作为固定其他受力钢筋、传布荷载或围箍混凝土之用，分别称为架立钢筋、分布钢筋及箍筋等，其数量常按构造要求配置。箍筋作为抗剪或抗扭钢筋时，应按计算确定。钢筋应具有较高的强度、足够的塑性、良好的焊接加工性能，以及与混凝土有牢固的黏结握裹力等。按表面形状不同，钢筋可分为光面钢筋和变形钢筋两种。光面钢筋表面光圆，与混凝土黏结较差，因此端部常需做成弯钩；变形钢筋表面轧制成螺旋纹、人字纹、月牙纹以及竹节纹等外形，以增加与混凝土的握裹力。按化学成分不同，钢筋可分为低碳钢钢筋、高碳钢钢筋及低合金钢钢筋等，其化学成分及机械性能参见结构钢。按加工方法不同，钢筋可分为热轧钢筋、冷加工钢筋和热处理钢筋。热轧钢筋在高温下轧制而成，在常温下将热轧钢筋冷加工（冷拉、冷拔或冷轧），能使钢筋强度有较大提高，但其塑性会有较大下降。热轧钢筋经过调质处理后称为热处理钢筋，它的强度有很大提高且塑性仍较好。普通钢筋是指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。钢筋的直径在6～50毫米之间。直径小于5毫米的称为钢丝。混凝土结构的钢筋应按国家和行业标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）和《水工混凝土结构设计规范》（SL 191—2008）中的规定选用。对具有屈服台阶的钢筋，取屈服强度作为强度指标；对无屈服台阶的高强钢丝，则取对应于0.2%残余应变的应力（）作为协定屈服强度。钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率，结构设计时的钢筋设计强度，则由标准强度除以材料性能分项系数得到。除了上述柔性钢筋以外，还有用型钢来配筋的，称为劲性钢筋，它在浇筑混凝土时可直接承重，故能节省支架，加快施工，但用钢量会增加。

为各种工程结构和工程机械承载所用的钢材。按化学成分不同，可分为普通碳素钢和普通低合金钢；按冶炼方法不同，可分为平炉钢、顶吹或侧吹氧气转炉钢、侧吹碱性转炉钢和电炉钢；按铸锭时脱氧程度不同，又可分为沸腾钢、镇静钢和特殊镇静钢。

结构钢必须具有足够的强度；适当的变形能力，即有良好的弹性、塑性和韧性；良好的焊接和加工性能；适应低温条件及重复荷载作用的性能等。衡量结构钢强度的指标是它的屈服强度和抗拉强度。屈服强度是控制设计所能达到的最大应力，是结构计算的强度指标；抗拉强度则是钢材在破坏前能够承受的最大应力，可看作为钢材在结构计算时的一种强度储备。结构钢的塑性是指当应力超过屈服点（）后，能产生显著的残余变形（塑性变形）而不立即断裂的性质，衡量指标是伸长率和收缩率，通常采用伸长率作为材料塑性的衡量指标。结构钢的韧性是强度和塑性的综合表现，是钢材塑性变形和断裂过程中单位面积吸收能量的能力，也是表示钢材抵抗冲击荷载以及在低温条件下工作的能力。钢材的韧性指标以冲击韧性表示。此外，结构钢还需具有良好的焊接性能和冷弯性能。结构钢的机械性能指标，随型材的厚度或直径的增大而稍有降低。因此，钢材可按其厚度或直径分成若干个具有不同强度的组别。

普通碳素钢中，除铁元素（约占99%）外，最主要的元素是碳。碳的含量直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能等。随含碳量的增加，屈服强度和抗拉强度均能提高，但其塑性和韧性，特别是负温冲击韧性却明显下降；耐腐蚀性、疲劳强度和冷弯性能也显著降低。所以一般钢结构采用的是低碳钢。

普通低合金钢是在普通碳素钢中添加一种或几种少量合金元素（总量低于5%），如锰、钒、钛等制成的钢材。这类钢材具有较高的屈服强度和抗拉强度，同时又具有良好的塑性和冲击韧性，耐腐蚀和耐低温性能都较好。其含碳量一般低于0.20%，加工和焊接性能也很好。根据国家标准《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591—2018）的规定，低合金高强度结构钢分为Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690八种牌号，其中Q是屈服强度中“屈”字汉语拼音的字首，阿拉伯数字表示该钢种屈服强度的大小。低合金钢由氧气顶吹转炉、平炉和电炉冶炼，交货时供方应提供力学性能和化学成分质量保证书。质量等级分为A、B、C、D、E五级，由A到E表示质量由低到高。根据国家标准《碳素结构钢》（GB/T 700—2006）的规定，将碳素结构钢（普通碳素钢）分为Q195、Q215、Q235、Q275四种牌号，阿拉伯数字表示屈服强度的大小。阿拉伯数字越大，含碳量越高，强度和硬度越大，塑性越低。碳素结构钢由平炉或氧气顶吹转炉冶炼，交货时供方应提供力学性能和化学成分质量保证书。质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高。其中Q235在使用、加工和焊接方面的性能都比较好，产量高，是钢结构中常用的钢材品种之一。采用普通低合金钢，能节约钢材、减轻结构重量和延长使用寿命，因此，其应用日益广泛，但成本比Q235约高25%。应用最多的普通低合金钢是Q345和Q390。

结构钢经过热处理可以增加强度，又不显著降低其塑性和韧性。经过热处理的优质碳素钢，杂质元素磷与硫的含量均不大于0.035%，并克服了其他缺陷，有较好的综合性能。经过热处理的普通低合金钢的屈服强度能达到700兆帕。

结构钢的选用应考虑结构的重要性、结构所承受荷载的特性、结构的工作温度和所处的环境以及连接方法等因素。对重要的结构、直接承受动力荷载的结构或经常处于低温状态的结构，如重级工作制吊车梁、需作局部开启的工作闸门、海洋采油钻井平台及铁路钢桥等，一般要选用质量优良的具有良好塑性和低温冲击韧性的低合金钢和平炉Q235镇静钢；对在常温下工作的承受静力荷载的结构，如一般的屋架、立柱、水工检修闸门等，则可选用沸腾钢。

系由金属铜制成的片状物体。密度8.92克/厘米³，熔点1083℃。其延展性好，塑性好，没有低温脆性问题，表面容易生成氧化铜薄膜，抗腐蚀性能好，易于加工，冷弯180°不出现裂缝，水利工程中常用作止水材料，称为止水铜片。止水铜片一般为紫铜，即为纯铜，因表面形成氧化铜膜呈紫色而得名，通常由电解法制作而成，也称电解铜。由于铜的优良的可加工性、良好的伸缩性能，使其在底板发生不均匀沉降时不容易发生断裂，从而避免导致漏水。其特性为：①抗腐蚀能力强；②抗拉强度高；③韧性好，能承受较大变形；④外观轮廓清晰，无裂纹、压折、凹坑。适用于各类高级水工建筑的基础止水、坝身止水、坝顶止水、廊道止水，以及坝体内孔洞止水、厂房止水、溢流面下横缝止水等，是防止渗漏最理想的产品。水电工程通常用的是T2M软态紫铜板。

止水铜片按设计形状、尺寸，采用专门成型机根据需要长度加工挤压整体成型，确保成型质量。加工时尽量减少接头数目。挤压加工成型的止水铜片长度大，容易发生扭曲变形，为避免发生此现象，应尽可能靠近工作面加工，成品出口处设置托架。对于异形接头，可在现场根据实际需要进行加工和连接。

止水铜片连接方式采用搭接焊接。焊接时采用紫铜焊条气焊，双面焊接。气焊应预热，预热温度约为400～500℃；气焊时，使用硼酸盐、卤化物或二者的混合物作为焊剂，焰心离开工作表面的距离应保持在2～4毫米；焊后沿焊缝两侧100毫米范围内进行热锤击。水平止水之间连接时，搭接长度大于20毫米，水平紫铜片与垂直紫铜片连接时，搭接长度大于70毫米。焊接接头应保证表面光滑、无孔洞和缝隙并检查是否有漏焊、欠焊等缺陷，保证止水铜片不漏水。止水铜片的技术要求应符合国家和行业标准《铜及铜合金板材》（GB/T 2040—2008）、《铜及铜合金带材》（GB/T 2059—2017）和《水工建筑物止水带技术规范》（DL/T 5215—2005）中的规定。

系为以切断细钢丝法、冷轧带钢剪切、钢锭铣削或钢水快速冷凝法制成长径比（纤维长度与其直径的比值，当纤维截面为非圆形时，采用换算等效截面圆面积的直径）为30～100的纤维。

钢纤维的种类划分为：①外形分为平直形钢纤维、压棱形钢纤维、波形钢纤维、弯钩形钢纤维、大头形钢纤维、双尖形钢纤维、集束钢纤维等。②按截面形状分为圆形、矩形、槽形、不规则形等。③按生产工艺划分为切断钢纤维（用细钢丝切断）、剪切钢纤维（用薄钢板、带钢剪切）、铣削型钢纤维（用厚钢板或钢锭切削）、熔抽钢纤维（用熔融钢水抽制）。④按材质分为普碳钢纤维（抗拉强度一般在300～2500兆帕）、不锈钢纤维（按材质有304、310、330、430、446等）、其他金属纤维（铝纤维、铜纤维、钛纤维以及合金纤维）。⑤按表面涂覆状态分为无涂覆层、表面涂环氧树脂、镀锌等。水利工程中大量使用的是无涂覆层的普通钢纤维。⑥按施工工艺分为喷射用、浇注用。⑦按直径尺寸分为普通钢纤维（直径d＞0.08毫米）、超细钢纤维（直径d≤0.08毫米）。