《建设工程技术与计量》(水利工程)考点速记手册.pdf
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1、 建设工程技术与计量(水利工程)考点速记手册 建设工程技术与计量(水利工程)考点速记手册第一章工程地质第一节 岩(土)体的工程特性【考点】土体的工程特性(-)土的组成和结构土是不同的地点沉积下来的由矿物颗粒、流体水和气体三相组成的松散集合体。1.土的固相(1)土的固体颗粒是三相中的主体,是决定土的工程性质的主要成分。(2)常常将工程性质相近的土颗粒划分为个粒组,可划分为6 个大的粒组,如图所示。0.005 0.075 2 60 200 蚊 径(mm)鮎粒 粉較 砂粒 砾粒 卵石 漂石图1-1-1 土的粒径分组(3)粒径小于0.005mm的颗粒称为黏粒。(4)工程上通过室内颗粒级配试 验确定各粒
2、组的含量,大于0.075 m m 的颗粒采用筛分法,小于 0.075 m m 的颗粒采用密度计法。2.土的液相(1)土的液相指固体颗粒之间的水,分为 结合水和自由水两大类。结合水有强 结合水和弱结合水两种。自由水包括重力水和毛细管水两种。(2)强 结合水对工程性质影响较小,105被蒸发;弱结合水对黏性土的物理力学性质影响较大。3.土的气相(1)土中气体主要是空气,有时也可能存在二氧化碳、沼气及硫化氢等。(2)存在于土中的气体可分为两种类型:种是与大气连通的气体,另种是与大气不连通的以气泡形式存在的封闭气体。(3)封闭的气泡对土的性质有较大的影响。土中封闭气泡的存在将增加土的弹性,能阻塞土内的渗
3、流通道使土的渗透性减小,并能延长土体受力后变形达到稳定的历时4.土的结构(1)土的结构是土粒的相互排列及连接方式,与土粒的矿物成分、颗粒形状和沉积条件有关。(2)土的结构可归 纳 为三种基本类型,即单粒结构、蜂窝 结构和絮凝结构。(二)土的物理力学性质指标指标分类扌 旨标称计算公式试9佥涣U定 揖 标天 度p =m/Z天然重度V=w/V含水率ix=mw/ms x 1%匕重G s=V s p w1 建设工程技术与计量(水利工程)考点速记手册换算指标孔隙比e=V/VV S孔隙率n=V/VX100%V饱和度S=V X 100%r w v饱和重度Y=(w+V y)/Vsat s v w饱和密度P=(m
4、 +V P)/Vsat s v w有效重度y =(w-V y)/V=Y sat-丫 ws s w有效密度P f=(m -V p)/V=p sat-P ws s w干重度y=W /Vd s干密度P=m /Vd s3.土的物理状态(1)砂土的密实状态1)砂土的密实状态由土体中孔隙体积决定,孔隙比是确定土体的密实状态的简便指标,孔隙比越大则土体中的孔隙体积越大,土体越松。2)常用相对密度D r,判定砂土的密实度。相对密度表示砂土的密实状态,可综合反映土粒级配、形状和结构等因素的影响。,m axmax min3)根据相对密度,砂土的松密状态可按下列标准确定:Dr0.67时,密实。4)现 场 标准贯入试
5、 验(SPT)所获得的标准贯入击数 N63.5来判定砂土的密实度。采用标准贯入 63.5kg的击 锤,落距为76 cm,击入土层深度为30cm,所需要得锤 击数,击数越大,土层越密实。M-2砂土的密实度标准贯入密实度MM wio松散 j10 WI5稍審15 30忠实 建设工程技术与计量(水利工程)考点速记手册(2)黏性土的稠度状态1)黏性土的稠度状态端 限85 5aps 3,或 眼 3,同 半 国 W 可留会 液 态图1-1-2 鮎 性 土 的 研 度 状态及 界 限 含 水 率2)塑性指数和液性指数。土体液限和塑限的差值称为塑性指数,以(p 表示:lp=u)L-u)P液性指数是判别黏性土的软
6、硬程度,即稠度状态的指标,也 称 稠 度,以 IL表示(0 一 3 P s Pft 1-1-3财性土的状态状态坚硬硬塑可塑软 细流图液性指数0 4 0,250.25 4 0,750.75 1.(三)土的分类1.碎石土:粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的5 0%,则该土属于碎石土。2.砂土:粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%,粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量的 5 0%,该土属于砂土3.粉 土:粒径大于0.075 m m 的颗粒质量不超过总质量 的 50%,且土的塑性指数小于或等于10,则该土属于粉土 4.塑性指数大于1 0 的士属于黏性土。表1 1 4站性土的分类士的名称
7、基性指数()范围钻 土lt 17粉质黏土106060-3030-1515-5551n坚硬 岩,岩体较完 整;较坚硬 岩,岩体完整550-451in坚硬 岩,岩体较破 碎;较坚硬 岩,岩体较完 整;较软岩,岩体完整450-351IV坚硬 岩,岩体破碎;较坚硬 岩,岩体较破碎破碎;较软岩,岩体较完整一较破 碎,软岩,岩体完整一较完整350-251V较软岩,岩体破碎;软岩,岩体较破 碎;全部机软岩及全部极破碎250应通过 对定性划分和定量指标的综合划分,确定岩体基本质量级 别。两者级 别划分相差达1级及以上,进步补充测试(四)地质构造 走向厂岩层 产状倾向I顷角地质构 造 J 褶 魄/背斜I向斜 断
8、 裂 构 造J 劈 理C 正断层I断层-20%且W50%,A型,P.S.A粒化高炉矿渣50%且W70%,B型,P.S.B火山灰质硅酸盐水泥 20%且W 40%火山灰质混合料、适量石膏p.P粉煤灰硅酸盐水泥2040%粉煤灰、适量石膏P.F复合硅酸盐水泥20%且W50%两种以上混合材料、适量石膏P.C水泥种类硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥粉煤类硅酸盐水泥主要特性L早 期强度较高,凝结硬化快;2.水化热大;3.抗冻性好;4.耐热性差;5.耐 腐蚀及耐水性较差1.早 期强度较髙;2.水化热大;3.抗冻性好;4.耐热性差;5.耐 腐蚀及耐水性较差1.早期强度低,后期强度增长较快
9、;2.水化热小;3.耐热性好;4.耐 硫 酸盐侵蚀及耐水性好;5.抗冻性差;6.干缩性大;7.抗碳化能力差1.早期强度低,后期强度增长较快;2.水化热小;3.耐热性差;4.耐 硫 酸盐侵蚀及耐水性较好;5.抗冻性差;6.干缩性大;7.抗渗性好;8.抗碳化能力差1.早期强度低,后期强度增长较快;2.水化热小;3.耐热性差;4.耐硫酸盐侵蚀及耐水性较好;5.抗冻性差;6.干缩性小;7.抗碳化能力差【考点二】建筑钢材(一)碳素结构钢1.Q195 Q275,钢号越大,钢中含碳量越多,其强度、硬度也就越髙,但塑性和韧性降低。2.Q 195、Q215号钢塑性高,易于冷弯和焊接,但强度较低,故多用于受荷较小
10、及焊接构件中,以及制造佛钉和地脚螺栓等。3.Q235号钢有较高的强度和良好的塑性、韧性,易于焊接,且在焊接及气割后机械性能仍稳定,9 建设工程技术与计量(水利工程)考点速记手册有利于冷热加工4.Q275号钢的屈服强度较髙,但塑性、韧性和可焊性较差,可用于钢筋混凝土结构中配筋及钢结构构件和制造螺栓。(二)常用的建筑钢材1.建筑钢材分为 钢筋混凝土结构用钢、钢 结构用钢和钢管混凝土结构用钢热 轧 钢筋冷加工钢筋冷拉热 轧 钢筋提高屈服点,材料变脆,屈 服阶段缩短,塑 性、韧性降低冷轧带肋钢筋冷拔低碳钢丝热 处理钢筋强度高、用材省、锚固性好预 应混凝土用钢丝冷拉钢 丝、消除应钢丝预 应混凝土用钢筋2
11、.随钢筋级 别的提高,其屈服强度和极限强度逐渐增加,而其塑性则逐渐下降。3.预 应钢筋混凝土则宜选用 HRB600、HRB500钢筋和HRB400钢筋。4.冷轧 带肋钢筋。CRB650、CRB800、CRB800H 用于预 应钢筋混凝土,CRB680H既可作为普通混凝土用钢也可作为 预 应钢筋混凝土用钢。5.冷拔低碳钢 丝分为两级,甲级用于预 应力混凝土结构构件中,乙级用于非预 应混凝土结构构件中。(三)钢材的性能1.抗拉性能是钢材的最主要性能,表征其性能的技术指标主要是屈服强度、抗拉强度和伸长率。2.屈强比反映钢材的利用率和结构安全可靠程度。屈强比愈小,反映钢材受力超过屈服点作时的可靠性愈大
12、,因而结构的安全性愈髙。若屈强比太小,则反映钢材不能有效地被利用。伸长率表征了钢材的塑性变形能力。【考点三】(一)木材1.影响木材物理力学性质和应用的最主要的含水率指标是纤 维 饱和点和平衡含水率。纤 维 饱和点是木材物理力学性质是否随含水率而发生变化的转折点。2.平衡含水率是指木材中的水分与周围空气中的水分达到吸收与挥 发 动 态平衡时的含水率。是木材和木制品使用时避免变形或开裂而应控制的含水率指标。(-)火工材料1.按使用条件分类可以将工业炸药分为三类。(1)第一类 为准许在地下和露天爆破工程中使用的炸药,包括沼气和矿 尘爆炸危险的作业面。(2)第二类 为准许在地下和露天爆破工程中使用的炸
13、药,但不包括沼气和矿 尘爆炸危险的作业面。(3)第三类 为只准许在露天爆破工程中使用的炸药。2.炸药的感度是指炸药在外界能量(如热能、电能、光能、机械能及爆能等)的作用下发生爆炸变化的难易程度,通常以引起爆炸变化的最小外界能量来表示,这个最小的外界能量习惯10 建设工程技术与计量(水利工程)考点速记手册上称为引爆冲能。引爆冲能越小,其感度越高,反之则越低。影响炸药的感度的因素主要有:温度。(2)密度。(3)杂 质。【考点四】混凝土流劫)性/和易性一黏 聚 性保 水 性 强度=抗压 强度、步拉强度、抗 弯强度、抗 剪 切强度I 而 ,注1_、抗;参性、抗冻性、抗 冲 磨 及 抗 汽蚀性、碱 骨
14、料(耐 久 性 口 反应、混 凝 土 碳 化(一)混凝土的主要技术性质1.混凝土拌和物的和易性(1)和易性是指混凝土拌和物在一定的施工条件下,便于施工操作并获得质量均匀、密实混凝土的性能,和易性包括流动性、黏聚性及保水性三方面的含义。(2)流动性的大小反映拌和物的稀稠,它关系着施工振捣的难易和浇筑的质量。2.混凝土的强度(1)混凝土抗压 强度1)在混凝土立方体抗压 强度总体分布中,具有95%保证率的抗压 强度,称为立方体抗压强度标准值。2)水工结构大体积混凝土强度标准值一般采用90d龄期和80%保证率,体积 较大的钢筋混凝土工程的混凝土强度标准值常采用90d龄期和85%-90%保证率,大坝碾压
15、混凝土的强度标准值,可采用180d龄期和80%保证率。3)根据水工混凝土抗压 强度标准值划分的强度等级称为水工混凝土强度等级。(2)混凝土的抗拉强度测定混凝土抗拉强度方法轴心拉伸法和劈裂法3.混凝土的耐久性(1)混凝土抗渗性1)混凝土的抗渗性是指其抵抗压力水渗透作用的能力。2)混凝土抗渗等级分为W 2即表示混凝土在标准试 验条件下能抵抗0.2MPa的压力水而不渗水。抗渗等级 W2、W4、W6、W8、W 10、W12(2)混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性,是指混凝土在水饱和状态下能经受多次冻融作用而不破坏,同时也不严重降低强度的性能相对 弹性模量下降至60%或质量损失达5%。抗冻等级F50、F100
16、、F150、F200、F250、F30、F350.(3)混凝土的抗磨性及抗气蚀性对混凝土材料来说,提高抗气蚀性能的主要途径是采用C50以上的混凝土,骨料最大粒径应不大于20m m,在混凝土中掺入硅粉及高效减水剂,严格控制施工质量,保证混凝土密实、均匀及表面平整等。(二)水泥混凝土的骨料及拌和、养护用水1.细骨料(砂)11 建设工程技术与计量(水利工程)考点速记手册(1)砂的细度 模 数:0.7-1.5特细砂、1.6-2.2细砂、2.3-3.0中砂、3.1-3.7粗砂(2)普通混凝土用砂的细度模数范围在 3.7-1.6,以中砂为宜。(3)水工混凝土工程多按饱和面干状态的砂、石来设 计混凝土配合比
17、。(4)在业及民用建筑工程中,习惯按干燥状态的砂(含水率小于 0.5%)及石子(含水率小于0.2%)来设 计混凝土配合比。2.粗骨料(卵石与碎石)粗骨料分级:小 石:级:5-2 0,中石二级:20-40,大石三级:40-80!特 大 石:80-150或80-1202.粗骨料(卵石与碎石)(1)一般规定 DM 不超过 钢筋净距 的 2/3-3/4,构件断面最小尺寸的1/4。对于混凝土实心板,允许采用DM为!/2 板厚的骨料(但 DMW50 mm)。(2)粗骨料级配有连 续 级配和间断级配两种。1)间断级配能减小骨料的空隙率,故能节 约水泥。但是间断级配容易使混凝土拌和物产生离析现象,并要求称量更
18、加准确,增加了施工困难。2)岩石物理力学性质:视密度、堆积表观密度及孔隙率,吸 水 率,强度,坚固性,岩石强度:可用岩石立方体强度或压碎指标两种表示方法。(三)混凝土配合比及其确定原则1.组成混凝土的水泥、砂、石子及水等四项基本材料之间的相对用量,可用三个对比关系表达,它们是水灰比、含砂率及单位用水量。2.单位用水量是控制混凝土拌和物流动性的主要因素。3.混凝土中砂与砂石的体积比或质量比称为砂率。(四)碾压混凝土1.超贫碾压混凝土胶凝材料总量不大于110 kg/m32.干贫碾压混凝土中胶凝材料用量120-130 kg/m 3,其中掺和料占胶凝材料总量 的 25%-3 0%,水胶比一般为0.7-
19、0.9。3.用碾压混凝土的配合比参数是水胶比、掺和料比例、砂率及浆砂比。4.碾压混凝土拌和物的工作性包括工作度、可塑性、易密性及稳定性几个方面。(五)特种混凝土1.高性能混凝土(1)髙强混凝土强度高、耐久性好、变形 小,流态混凝土具有大的流动性、混凝土拌和物不离析、施工方便。(2)配制高性能混凝土的水泥一般选用 R 型硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,强度等级不低于 42.5级。(3)细骨料宜采用颗粒级配良好、细度模数大于2.6的中砂。砂中含泥量不应大于1.0%,且不含泥块。(4)粗骨料应 为清洁、质地坚硬、强度髙、最大粒径不大于31.5 mm的碎石或卵石。2.水下浇筑(灌压)混凝土水下浇筑混凝土分
20、为普通水下浇筑混凝土和水下不分散混凝土两种。水下不分散混凝土拌和物比较黏 稠,应采用强制式搅拌机搅拌。3.纤 维混凝土根据所掺 纤 维的不同,纤 维混凝土分为:(1)纤 维增强混 凝 土,这种混凝土采用高强高弹性模量的纤 维,如钢 纤 维、碳纤 维等;(2)纤 维增韧防裂混凝土,这种混凝土采用低弹模高塑性纤 维,如尼龙 纤 维、聚丙烯 纤 维、聚氯乙烯 纤 维等。12 建设工程技术与计量(水利工程)考点速记手册4.塑性混凝土塑性混凝土是一种水泥用量较低,并掺加较多的膨润土、黏土等材料的大流动性混凝土,它具有低强度、低弹模和大应 变等特性,是种柔性材 料,可以很好地与较 软的基础相适应,同时又具
21、有很好的防渗性能。目前在水利工程中,常见于防渗墙等结构中。【考点五】(-)砌筑砂浆1.砌筑砂浆 组成材料(1)水泥一般水泥强度等级 应 为砂浆 强度等级的 4-5倍。2.砌筑砂浆性质砂浆的和易性包括流动性和保水性两个方面。(-)建筑砌块名称用途蒸压加气混凝土砌块表观密度低,且具有较高的强度、抗冻性及较低的导 热系数,是良好的墙体材料及隔热保温材料。这种材料多用于髙层建筑物非承重的内外墙,也可用于一般建筑物的承重墙,还可用于屋面保温小型空心砌块用于低层和中层建筑的内外墙轻骨料小型空心砌块粉煤灰硅酸盐中型砌块不宜用在有酸性介质侵蚀的建筑部位,也不宜用于经常受高混影响的建筑物(三)普通砖烧 结普通砖
22、的标准尺寸为240 mm x 115 mm x53 mm。砌 筑!m 3砖体需512块 砖,一般再加2.5%的损耗即为 计算工程所需用的病数。(四)天然石材1.建筑工程中常用的岩石(1)常用的岩浆岩1)花岗岩2)正长岩3)玄武岩(2)沉积岩1)石灰岩;2)砂岩(3)变 质岩1)大理岩2)片麻岩;3)石英岩。(五)土工合成材料土工合成材料分为土工织物、土工膜、土工特种材料(土工网,玻纤网,土工垫)和土工复合材料等类型。(六)天然筑坝材料1.土料(1)防渗体除具有防渗性能外,还 应具有一定的抗剪强度和低压 缩性。13 建设工程技术与计量(水利工程)考点速记手册(2)防渗土料一般要求渗透系数k 不大
23、于!0-5 cm/s。用作均质 坝的土料渗透系数k 最好小于!0-4 cm/s2.砂石料卵石是天然生成的,不需加工,且卵石表面光滑,制成的混凝土和易性好,易捣固密实,孔隙较少,不透水性比碎石好,但卵石与水泥浆的黏结较碎石差。卵石颗粒的坚硬程度不一致,片状针状颗粒较多,含杂 质亦较多。(七)沥青及防水材料1.沥青(1)沥青性质包括:粘滞性、塑性、温度敏感性、大气稳定性(2)石油沥青的黏滞性是反映沥青材料内部阻碍其相对流动的种特性,反映沥青软硬、稀稠程度。(3)液体石油沥青的黏滞性用黏滞度(标准黏度)指标表示,表征液体沥青在流动 时的内部阻;(4)半固体或固体石油沥青的黏滞性用针入度指标表示,反映
24、石油沥青抵抗剪切变形的能。针入度越大,沥青越软,黏度越小。(5)用延度指标表示石油沥青的塑性。延度愈大,沥青塑性愈好。(6)软化点表示沥青由固态 转 变 为具有一定流动性膏体的温度,软化点越高,沥青耐热性越好,温度稳定性越好。2.防水材料中型名称用途特征防水卷材SBS寒冷地区和结构变形频繁的建筑物防水,并可采用热熔法施工APP高温或有强烈太阳辐射地区的建筑物防水三元乙丙防水要求高、耐用年限长的土木建筑工程的防水聚氯乙烯屋面防水工程和水池、堤坝等防水抗渗工程氯化聚乙烯地下室卫生间的防水,以及冶金、化工、水利、环保、采矿 业防水防渗工程氯化聚乙烯橡胶共混寒冷地区或变形较大的土木建筑防水工程密封材料
25、聚氯乙烯水渠、管道等接缝,用于业厂房自防水屋面嵌缝、大型屋面板嵌缝等丙烯酸类不宜用于经常泡在水中的工程,不宜用于广场、公路、桥面等有交通来往的接缝中,也不宜用于水池、污水厂、灌溉系统、堤坝等水下接缝中聚氨酯尤其适用于游泳池工程()保温隔热材料名称特点岩棉、矿渣棉吸水性大、弹性小,最高使用温度600石棉石棉中的粉尘 对人体有害,民用建筑很少使用玻璃棉用在温度较低的热设 备和房屋建筑中的保温隔热,同时它还是良好的吸声材料陶瓷纤维可用于高温绝 热、吸声14 建设工程技术与计量(水利工程)考点速记手册膨胀蛭石水性大、电绝缘性不好。使用时应注意防潮,以免吸水后影响绝热效果玻化微珠作为轻质骨料,可提高保温
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