2019年土建职称-市政工程-专业知识-考点资料

2019年土建职称市政工程-专业知识考点资料2019年土建职称市政工程-专业知识考点资料第一章 工程制图与识图考点一、识图基本知识和技能一、建筑制图标准的基本规定1.比例图样的比例是指图形与实物相应要素的线性尺寸之比。比例的大小是指其比值的大小，如1：50大于1：100。比例通常注写在图名的右方，字高可为视图图名字高的0.7倍。2.尺寸标注尺寸由尺寸界线、尺寸线、尺寸起止符号和尺寸数字四部分组成。3.符号（1）剖切符号（2）索引符号（3）指北针4.标高（1）绝对标高：我国是把黄海平均海平面定为绝对标高的零点，其他各地标高以此为基准.任何一地点相对于黄海的平均海平面的高差，我们就称它为绝对标高。这个标准仅适用于中国境内。 （2）相对标高：是把室外地坪面定为相对标高的零点，用于建筑物施工图的标高标注。（3）标高符号应以等腰直角三角形表示，并应按图（a）所示形式用细实线绘制，如标注位置不够，也可按图（b）所示形式绘制。标高符号的具体画法可按图（c）、（d）所示。（4）标高符号的尖端应指至被注高度的位置。尖端宜向下，也可向上。标高数字应注写在标高符号的上侧或下侧（5）标高数字应以米为单位。（6）零点标高应注写成0.000，正数标高不注“”，负数标高应注“-”，例如3.000、-0.600。（7）在图样的同一位置需表示几个不同标高时，标高数字可按下图的形式注写。 5.坡度（1）坡度是地表单元陡缓的程度，通常把坡面的垂直高度h和水平距离l的比叫做坡度（或叫做坡比）用字母i表示。【即坡角的正切值（可写作：i=tan坡角）】 （2）坡度的表示方法有百分比法、度数法、密位法和分数法四种，其中以百分比法和度数法较为常用。使用百分比表示时，即：i=h/l100%。例如：坡度3% 是指路程每100米，垂直方向上升（下降）3米 。（3）标注坡度时，应加注坡度符号“”或者 ，箭头应指向下坡方向。坡度也可用直角三角形的形式标注。6.常用市政材料图例 二、 投影图 1.投影的概念形成投影的三要素：投影线、物体、投影面。2.投影的分类中心投影法：不能正确地度量出物体的尺寸大小平行投影法：正投影投影线垂直于投影面斜投影投影线倾斜于投影面（轴测投影）3.工程中常见的几种投影图正投影图、轴测图、透视图、标高投影图。（1）正投影图：能反应形体的真实形状和大小，度量性好，作图简便，为工程制图中常用。（2）轴测图：具有一定的立体感和直观性，常作为工程上的辅助用图。（3）透视图：图形逼真，具有良好的立体感。常作为设计方案和展览用的直观图。（4）标高投影图：是在一个水平投影面上标有高度数字的正投影图。常用来绘制地形图和道路、水利工程等方面的平面布置图样。4.三面正投影 一般来说，用三个相互垂直的平面做投影面，用物体在这三个投影面上的三个投影，才能比较充分地表示出这个物体的空间形状。这三个相互垂直的投影面，称为三投影面体系。下图中水平方向的投影面称为水平投影面，用字母H表示，也可以称为H面；与水平投影面垂直相交的正立方向的投影面称为正立投影面，用字母V表示，也可以称为V面。与水平投影面及正立投影面同时垂直相交的投影面称为侧立投影面，用字母W表示，也可以称为W面。5.基本形体的投影简单几何体，称为基本几何体；建筑物及其构配件的形体称为建筑形体。基本体分为平面体和曲面体两种。平面体表面全部由平面组成的立体。 曲面体表面全部或部分由曲面组成的立体。基本的平面体有棱柱（体）、棱锥（体）和棱台（体）等。基本的曲面体有圆柱（体）、圆锥（体）、圆台（体）和球（体）等。6.剖面图和断面图 （1）剖面图：剖面图是假想用一个剖切平面将形体剖切，移去介于观察者和剖切平面之间的部分，对剩余部分向投影面所作的正投影图。 （2）在剖面和断面图中，要将被剖切的断面部分，画上材料图例表示材质。（3）剖面图除应画出剖切面切到部分的图形外，还应画出沿投射方向看到的部分，被剖切面切到部分的轮廓线用粗实线绘制，剖切面没有切到、但沿投射方向可以看到的部分，用中实线绘制；断面图则只需（用粗实线）画出剖切面切到部分的图形。 考点二、施工图的识读 一、道路工程图道路路线工程图以平面图（地形图）、横断面图（侧面图）、和纵断面图（立面图）这三种工程图来表达道路的空间位置、线型和尺寸。 1.道路路线平面图表达路线走向和平面线形。将路线画在地形图上，等高线表示地形，图例表示地物，表达路线的方向、平面线型（直线和左右弯道）、以及沿线两侧一定范围内的地形、地物情况。（1）用粗实线沿公路的中心线表示；（2）路线长度用里程表示，分段画出。应从起点到终点，按从小到大，从左到右的顺序列出。沿路线前进方向，于左侧设表示里程数，于右侧设百米桩1至9；（3）曲线型公路路线转弯处，用交角点编号及曲线要素表来表示；（4）控制标高水准点下标有标高值。曲线段的参数公路曲线段（转弯处）在平面图中用交角点编号来表示， 如JD1表示第一号交角点。偏角， Z左偏角， y右偏角 R 弯曲半径 T 切线长L 曲线长 E 外矢距l 缓和曲线长ZY 曲线起点（直圆）YZ 曲线终点（圆直） QZ 曲线中点 （5）图例2.路线纵断面图 纵断面图包括图样和资料表。图样应布置在图幅上部，资料表采用表格形式布置在图幅下部。高程标尺应布置在资料表的上方左侧，水平横向表示路线里程，铅垂纵向表示地面及设计线标高。纵断面图中的距离与高程宜按不同的比例绘制，垂直方向的比例按水平方向的比例放大十倍；（1）图样部分 不规则的细折线表示设计中心线的纵向地面线，它是根据一系列中心桩的地面高程连接而成的。粗实线为公路纵向设计线，它表示路基边缘的设计高程。比较设计线与地面线的相对位置，可决定填、挖地段和填、挖高度。在设计线纵波变更处，设置竖曲线，以利于汽车行驶。竖曲线为凸形和凹形两种，分别用标记符号表示，并在其上标注竖曲线的半径R、切线长T和外矢矩E。在所在里程处标出桥梁、涵洞、立体交叉和通道等人工构造物的名称、规格和中心里程。（2）资料部分：资料表与图样应上下竖直对正布置：资料表：地质概况、设计高程、地面高程、坡度（距离）、里程桩号、直线及平曲线等栏。直线及平曲线栏：表示该路段的平面线形。3.路线横断面图路基横断面图是在路线中心桩处作一垂直于路线中心线的断面图。路基横断面图的作用是表达各中心桩处横向地面起伏及设计路基横断面的情况。在同一张图上的路基横断面，应按桩号的顺序排列，并从图纸的左下方开始，先由下向上，再由左向右排列。路基横断面图的形式有三种：填方路基；挖方路基； 半填半挖路基。填方路基：路堤。在图下注有该断面的里程桩号、中心线处的填方高度hT（m）及该断面的填方面积AT（m2）。挖方路基：路堑。图下注明该断面的里程桩号、中心线处挖方高度hw（m）以及该断面的挖方面积AW（m2）。半填半挖路基：图下注明该断面的里程桩号、中心线处挖、填方高度以及该断面的挖、填方面积。二、桥梁工程图1.桥位平面图主要表示桥的所在位置，桥梁与路线的连接情况，以及桥梁与周围的地形、地物的关系。不反映桥梁的具体形式和内容，只是所用的比例较大。通过地形测量绘出桥位处的道路、河流、水准点、钻孔及附近的地形和地物，作为设计桥梁、施工定位的依据。（1）桥位平面图的识读：图幅比例一般为1:200、1:500、1:1000等。确定桥梁、路线及地形地物的方位采用平面坐标或指北针定位，桥位平面图中的植被、水准符号等均应以正北方向为准。地形地物的图示方法与道路路线平面图相同，用等高线或地形点表示地形情况，图例表示地物情况，水准点用规定的符号表示位置、编号及高程。路线线形情况、里程桩号、路线控制点均和道路路线平面图相同。用图例符号表明桥梁位置和钻探孔的位置及编号。2.桥位地质断面图 桥位地质断面图主要表示河床断面线（用粗实线绘制），最高水位、常水位、最低水位，钻孔位置、间距、孔口标高和钻孔深度，土壤的分层（用细实线绘制）、标高和各土层的物理力学性质等。桥位地质断面图主要用作设计桥梁、桥墩、桥台和计算土石方工程量的依据。3.桥梁总体布置图桥梁总体布置图是指导桥梁施工的主要图样，它主要表明桥梁的型式、跨径、孔数、总体尺寸、桥面宽度、桥梁各部分的标高、各主要构件的相互位置关系及总的技术说明等，作为施工时确定墩台位置、安装构件和控制标高的依据。它一般由立面图（或纵断面图）、平面图和剖面图组成。4.构件图为了满足施工和工程监理的需要，必须根据总体布置图采用较大的比例，绘制能完整清晰表达各个构件的形状、大小以及钢筋布置情况的构件图，称为构件结构图。 仅画构件形状、大小，不画钢筋的构件图称为一般构造图。常用比例为110 150。5.钢筋结构图在钢筋结构图中为了区分各种类型的钢筋，要求对钢筋加以编号，并标注其数量、直径、长度和间距等，编号用阿拉伯数字表示。对钢筋编号时，宜先编主、次部位的主筋，后编主、次部位的构造筋。在桥梁构件中，钢筋编号及尺寸标注的一般格式如下：编号N标注在引出线右侧的细实线圆圈内，格式如下：HPB300钢筋（级筋）共11根，“l64”表示每根钢筋的断料长度为64cm，“12”表示钢筋轴线之间的距离为12cm。即表示直径为6mm的HPB300钢筋共11根，每根钢筋的断料长度为64cm，钢筋轴线之间的距离为12cm。 尺寸单位：在路桥工程图中，钢筋直径的尺寸单位采用mm，其余尺寸单位均采用cm，图中无需注出单位。钢筋的编号和根数也可采用简略形式标注，根数注在N字之前，编号注在N字之后。在钢筋断面图中，编号可标注在对应的方格内，如下图所示。钢筋成型图 在钢筋结构图中，为了能充分表明钢筋的形状以便于断料和加工，还必须画出每种钢筋加工成型图（钢筋详图），图上应注明钢筋的符号、直径、根数、弯曲尺寸和断料长度等。有时为了节省图幅，可把钢筋成型图画成示意略图放在钢筋数量表内。钢筋数量表 在钢筋结构图中，还附有钢筋数量表，其内容包括钢筋的编号、直径、每根长度、根数、总长及质量等，必要时可加画略图。 道路工程制图标准GB50162第4.2.5条 钢筋末端的标准弯钩可分为90、135、180三种（图4.2.5）。当采用标准弯钩时（标准弯钩即最小弯钩），钢筋直段长的标注可直接注于钢筋的侧面。第4.2.9条 在钢筋构造图中，当有指向阅图者弯折的钢筋时，应采用黑圆点表示；当有背向阅图者弯折的钢筋时，应采用“”表示。 第4.2.10条 当钢筋的规格、形状、间距完全相同时，可仅用两根钢筋表示，但应将钢筋的布置范围及钢筋的数量、直径、间距示出（图4.2.10）。第4.3.1条 预应力钢筋应采用粗实线或2mm直径以上的黑圆点表示.图形轮廓线应采用细实线表示。当预应力钢筋与普通钢筋在同一视图中出现时，普通钢筋应采用中粗实线表示。一般构造图中的图形轮廓线应采用中粗实线表示。第4.3.2条 在预应力钢筋布置图中，应标注预应力钢筋的数量、型号、长度、间距、编号。编号应以阿拉伯数字表示。编号格式应符合下列规定。一、在横断面图中，宜将编号标注在与预应力钢筋断面对应的方格内。二、在横断面图中，当标注位置足够时，可将编号标注在直径为48mm的圆圈内。三、在纵断面图中，当结构简单时，可将冠以N字的编号标注在预应力钢筋的上方。当预应力钢筋的根数大于1时，也可将数量标注在N字之前；当结构复杂时，可自拟代号，但应在图中说明。第4.3.4条 预应力钢筋在图中的几种表示方法应符合下列规定：三、隧道工程图隧道虽然形体很长，但中间断面形状很少变化， 所以隧道工程图除了用平面图表示它的位置外，它的构造图主要用隧道洞门图、横断面图（表示洞身形状和衬砌）及避车洞图等来表达。 1.隧道洞门图表达隧道洞门图的形式、衬砌类型、排水设施。2.隧道横断面图主要反映限界标准、横断面形式、人行道布置和路面结构等内容。3.避车洞图避车洞是供行人和隧道维修人员及维修小车避让来往车辆而设置的。它有大小两种，沿隧道两侧交错设置在边墙上。布置图表达大小避车洞的相互之间位置。纵剖面图：沿纵向1：2000，沿高度方向1：200；平面图：两侧避车洞分布的情况、尺寸。道路工程制图标准GB50162第4.5.7条 隧道洞门的正投影应为隧道立面。无论洞门是否对称均应全部绘制。洞顶排水沟应在立面图中用标有坡度符号的虚线表示。隧道平面与纵断面可仅示洞口的外露部分（图4.5.7）。四、涵洞工程图1.涵洞：涵洞是修建在路基当中，用来沟通两侧水流的人工建筑物。它与桥梁的区别在于跨径的大小，“公路工程技术标准”中规定涵洞跨径：单孔5m；双孔或多孔2.5。（3）确定矿质混合料的级配范围根据已确定的沥青混合料类型，查阅规范推荐的矿质混合料级配范围。（4）矿质混合料配合比例计算。考点二、沥青材料一、石油沥青沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种。1.1石油沥青组成油分：赋予沥青以流动性；树脂：具有良好的塑性和粘结性；沥青质：决定温度敏感性和黏性，降低塑性。1.2沥青的胶体结构根据沥青胶体结构中胶团粒子大小以及在分散介质中的分散状态，沥青被分为溶胶结构型、凝胶结构型、溶-凝胶结构型。1.溶胶结构：沥青质含量少，油分、胶质多。2.凝胶结构：沥青质含量较多，并有相应数量的胶质形成胶团，使得胶团的相互移动较困难。3.溶-凝胶结构：适中（理想结构）。1.3石油沥青的技术性质石油沥青的主要技术性质有黏滞性、塑性、温度稳定性（温度敏感性）、大气稳定性、溶解度、闪点和燃点等。1.黏滞性。反映沥青的稠稀、软硬程度，液态石油沥青的黏滞性用黏滞度表示，固体或半固体沥青的黏滞性用针入度表示。2.塑性。塑性是指沥青在外力作用下产生变形而不破坏的性质，用延伸度表示。3.温度敏感性：是指石油沥青的黏滞性和塑性随温度升降而变化的性质。温度敏感性用软化点来表示，软化点越高，表明沥青的温度敏感性越小。低温变形能力：脆化点。应用中希望得到高软化点和低脆化点的沥青，以提高它的耐热性和耐寒性。4.大气稳定性。又称耐久性，大气综合因素（热、阳光、氧气和潮湿等）长期作用下抵抗老化的性能。常以蒸发损失和蒸发后针入度比来评定，蒸发损失百分率越小，蒸发后针入度比越大，则表示沥青大气稳定性越好，沥青的耐久性越高。1.4道路石油沥青技术要求1）道路石油沥青等级（1）A级：适用各等级的公路、任何场合和层次。（2）B级：适用于：高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次，二级及二级以下公路的各个层次；用作改性沥青、乳化沥青、稀释沥青的基质沥青。（3）C级：适用：三级及以下公路的各个层次。2）道路石油沥青的沥青标号根据针入度划分七个标号：AH-160、AH-130、AH-110、AH-90、AH-70、AH-50、AH-30。每个标号针入度区间值为20，以中值命名。随着牌号增加，沥青的稠度减小（针入度增加），塑性增加（延度增大），而温度敏感性增大（软化点降低）。二、改性沥青树脂类改性沥青：良好的高温稳定性和抗车辙能力；橡胶类改性沥青：较好的低温抗裂性能和较好的黏结性能；热塑性弹性体沥青：良好的温度稳定性、耐老化性、耐疲劳性。三、乳化沥青1）定义：是指石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经乳化加工制得的均匀沥青产品，在常温下具有较好的流动性。2）组成：乳化沥青=沥青+乳化剂+稳定剂+水3）特点：（1）可冷态施工；（2）与湿集料拌合，具有足够的黏结力；（3）无毒、无嗅，保护环境，减少污染，施工安全；（4）稳定性差，储存期不能超过半年，储存温度须在零度以上；（5）乳化沥青修筑路面，成型期较长。4）应用（1）喷洒性乳化沥青：主要用于透层、黏层、表面处治或贯入式沥青碎石路面。（2）拌和型乳化沥青：主要用于沥青碎石或沥青混合料路面。四、煤沥青1）定义：煤沥青是用煤干馏炼焦和制煤气的副产品煤焦油炼制而成。2）组成：游离碳、树脂、油分。3）技术性质：与石油沥青相比温度稳定性差、气候稳定性差、塑性较差、与矿料的黏附性好、防腐性能好。4）技术指标：黏度、馏分含量与残渣性质。5）应用：透层、三级及以下公路的表面处治和贯入式沥青路面，但不能用于热拌热铺沥青混合料。考点三、沥青混合料一、沥青混合料的技术性质1.1沥青混合料的分类沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。工程上最常用的有两类：其一是沥青混凝土混合料，是由适当比例的粗集料、细集料及填料与沥青结合料拌和、压实后剩余空隙率小于10%的混合料，简称沥青混凝土，以AC表示，采用圆孔筛时用LH表示。其二是沥青碎石混合料，是由适当比例的粗集料、细集料及填料（或不加填料）与沥青拌和、压实后剩余空隙率在10%以上的混合料，简称沥青碎石混合料，以AM表示。1.2沥青混合料组成结构按级配原则构成的沥青混合料，其结构组成可分为三类：1）悬浮-密实结构特点：粗集料少，细集料和沥青多，粘聚力大，内摩阻角小，因而高温稳定性差，抗疲劳性强。代表：沥青混凝土混合料（AC）2）骨架-空隙结构特点：粗集料多，细集料少。粗集料可互相嵌锁形成骨架；但细集料过少容易在粗集料之间形成空隙。这种结构内摩擦角较高，但黏聚力c也较低。代表：沥青碎石混合料（AM）和开级配磨耗层沥青混合料（OGFC）3）骨架-密实结构特点：粗集料多，细集料和沥青多，密度大，粘聚力大，内摩阻角大，兼具以上优点，是沥青混合料中最理想的一种结构类型。代表：沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）1.3沥青混合料的路用性能1.高温稳定性：沥青混合料在高温下抗荷载变形能力。对于高等级公路来说，应注重考虑抗车辙能力；对于低等级公路来说，应考虑抗推移等。2.低温抗裂性：沥青路面在低温下的抗开裂能力，实际上是沥青混合料抗拉伸变形能力。3.耐久性：长期荷载作用和自然因素影响下，保持正常使用状态而不出现剥落和松散等损坏的能力。抗老化性、水稳定性、抗疲劳性。空隙率、饱和度、残留稳定度。4.抗滑性：高等级公路沥青路面。磨光值、黏附性；含蜡量少。5.施工和易性：在施工过程中是否容易拌和、摊铺和压实的性能。 二、普通热拌沥青混合料组成设计2.1沥青路面使用性能的气候分区1.定义：沥青路面使用性能气候分区是指用高温、低温、雨量三个指标来对我国沥青路面使用性能划分区域。 2.划分指标（1）高温指标：使用最热月平均最高气温作为高温指标。将全国划分为大于30、20-30、小于20三个区。30线基本上是沿燕山、太行山、四川盆地及云贵高原边缘走向，与自然的地形、地貌走向一致，符合我国沥青路面使用的实际分界状况。（2）低温指标：使用年极端最低气温（30年一遇预期最低气温）作为使用指标，将全国分为大于-9、-21.59、 -3721.5，小于-37四个区。（3）雨量指标：使用年降雨量作为分区指标，将全国分为大余1000mm、5001000mm，250500mm，小于250mm四个区。2.2沥青混合料组成材料的技术要求（1）沥青材料城镇道路路面层宜优先采用A级沥青（即能适用于各种等级、任何场合和层次）。不宜使用煤沥青。（2）粗集料通常采用碎石、卵石及冶金钢渣等。（3）细集料应是中砂以上颗粒级配，含泥量小于3%5%；有足够的强度和耐磨性能。（4）填充砂应用石灰岩或石灰浆中强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，矿粉应干燥、洁净，细度达到要求。当采用水泥、石灰、粉煤灰作填充料时，其用量不宜超过矿料总量的2%。城镇快速路、主干路的沥青面层不宜用粉煤灰作填充料。 考点四、水泥与石灰一、硅酸盐水泥1.1硅酸盐水泥的矿物组成与化学成分硅酸盐水泥主要有4种矿物成分：硅酸三钙（C3S），硅酸二钙（C2S），铝酸三钙（C3A），铁铝酸四钙（C4AF）。1.C3S：最重要的矿物，含量占熟料的50%以上，C3S加水调和后，凝结时间正常，水化较快，早期强度高，因此强度增进率较大。其28天强度、一年强度是4种矿物最高的，它的体积干缩性较小，抗冻性较好。2.C2S：与水作用时，水化速度较慢，早期强度低，但28天以后强度仍能较快增长，一年后可接近C3S。它的水化热较低，体积干缩性小，抗水性和抗硫酸盐侵蚀能力较强。3.C3A：与水结合后，水化迅速，凝结硬化较快，如果不加石膏等缓凝剂，易使水泥急凝。它的早期强度较高，后期强度增长较少，甚至倒缩。它的水化热较高，干缩变形较大，抗硫酸盐侵蚀和抗碱性都较差，它的脆性、耐磨性较差。4.C4AF：水化硬化速度较快，早期强度较高，仅次于C3A。与C3A不同的是它的后期强度也较高，类似于C2S。它的水化热较低，干缩变形小，耐磨，抗冲击，抗硫酸盐侵蚀能力强。1.2硅酸盐水泥的技术要求和技术性质（1）细度硅酸盐水泥比表面积应大于300m2/kg。（2）凝结时间初凝时间不得早于45min，终凝时间不迟于6.5h。（3）水泥的体积安定性是指水泥凝结硬化过程中体积变化是否均匀的性质。体积安定性不合格的水泥禁止用于工程中。水泥体积安定性用沸煮法检测。（4）强度根据3d和28d龄期时的抗折强度和抗压强度划分硅酸盐水泥的强度等级，硅酸盐水泥的强度等级有6个：即42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。（5）水化热水泥在水化过程中放出的热量，称为水泥的水化热。大体积混凝土工程中，应选择低热水泥。1.3硅酸盐水泥的特性及应用（1）凝结硬化快，强度高。特别适合早期强度要求高的工程、高强混凝土结构和预应力混凝土工程。（2）抗冻性好。适用于严寒地区、经受反复冻融作用的混凝土工程。（3）碱度高、抗碳化能力强。适用于重要的钢筋混凝土结构、预应力混凝土工程以及二氧化碳浓度高的环境。（4）干缩小。可用于干燥环境的混凝土工程。（5）耐磨性好。可用于路面与地面工程。（6）水化热高。用于冬季施工常可避免冻害。如无可靠的降温措施，不宜用于大体积混凝土工程。（7）耐腐蚀性差。不宜用于受流动水、压力水、酸类和硫酸盐侵蚀的工程。（8）耐热性差。不宜单独用于耐热混凝土工程。四、石灰4.1 石灰的化学组成及其特性1.主要成分：生石灰CaO，熟石灰Ca（OH）2，石膏CaSO4。2.生石灰的消化（又称熟化或消解），是指生石灰与水作用生成氢氧化钠的化学反应。生石灰熟化的特征：放出大量的热。体积膨胀12.5倍。3.石灰的特性 保水性与可塑性良好。在水泥砂浆中掺入一定量的石灰膏，可使砂浆的可塑性显著提高。凝结硬化慢，强度低。干燥收缩大。常在石灰中掺入砂、麻刀、纸筋等材料，以减少收缩并增加抗拉强度。吸湿性强。储存生石灰时注意防止受潮。耐水性差。石灰不宜用于潮湿环境及易受水浸泡的部位。考点五、水泥混凝土与砂浆一、水泥混凝土的技术性质凝结硬化前：新拌混凝土的工作性（或和易性）。硬化后：力学性能和耐久性。1.1 混凝土拌合物的施工和易性1.和易性：易于施工操作且成型后质量均匀密实的性能。包括流动性、黏聚性和保水性。 1.2硬化混凝土强度特性主要包括强度、变形、耐久性三个方面1.强度1）立方体抗压强度混凝土立方体抗压强度（fcu）：边长为150mm的立方体试件，在标准条件（温度202，相对湿度95以上）下，养护到28d后测得抗压强度。混凝土立方体抗压标准强度（fcu，k）：是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d后用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中具有不低于95保证率的抗压强度值。普通混凝土划分为十四个等级，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。例如，强度等级为C30的混凝土是指30MPafcu35MPa。2）轴心抗压强度fc：采用150mm150mm300mm棱柱体作为标准试件所测得的抗压强度。3）轴心抗拉强度ftk：我国采用劈裂抗拉试验。该方法的原理是在试件两个相对的表面轴线上，作用着均匀分布的压力，这样就能使在此外力作用下的试件竖向平面内，产生均布拉应力。4）弯拉强度：抗折强度。以150mm150mm550mm的梁形试件，在标准养护条件下达到规定龄期后（28天），在净跨450mm、双支点荷载作用下的弯拉破坏。5）握裹强度主要来源于混凝土与钢筋之间摩擦力、钢筋与水泥之间的黏结力、混凝土与钢筋表面的机械啮合力。与混凝土质量有关，与混凝土抗压强度成正比。2.改善混凝土强度的措施（1）采用强度等级高的水泥；（2）采用低水灰比；（3）采用有害杂质少、级配良好、颗粒适当的骨料和合理砂率；（4）采用合理的机械搅拌、振捣工艺；（5）保持合理的养护温度和一定的湿度，可能的情况下采用湿热养护；（6）掺入合适的混凝土外加剂和掺和料。1.3硬化混凝土变形特性非荷载作用下的变形：化学变形、干湿变形和温度变形，荷载作用下的变形：长期荷载下的变形；短期荷载下的变形。1.非荷载作用下的变形（1）化学收缩（自生体积变形）不可逆，对结构没有破坏作用，但在混凝土内部可能产生微细裂缝影响承载状态和耐久性。（2）干湿变形（物理收缩）：引起开裂；降低耐久性。（3）温度变形热胀冷缩，对大体积混凝土极为不利。2.荷载作用下的变形（1）短期荷载下的变形弹塑性变形；弹性模量。（2）长期荷载下的变形混凝土在长期应力作用下，其应变随时间而持续增长的特性。1.4硬化混凝土的耐久性混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性的能力。1.抗渗性2.抗冻性3.抗侵蚀性4.混凝土的碳化（中性化）5.碱骨料反应二、普通水泥混凝土的组成设计2.1普通水泥混凝土组成材料的技术要求1.水泥：通常水泥强度等级为砼强度等级的1.52倍。2.砂的粗细程度，用细度模数表示，细度模数Mx愈大，表示砂愈粗，砂的粒径在0.54.75mm之间。I区：粗砂区。II区：中砂区。III区：细砂区。配制混凝土时宜优先选用II区砂。当采用1区砂时，应适当提高砂率，并保证足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性要求。当采用3区砂时，应适当降低砂率，以保证混凝土的强度。 3.碎石和卵石的强度，用岩石立方体强度和压碎指标两种方法检验。压碎指标值越小，表示骨料抵抗受压碎裂的能力越强。4.混凝土用的粗骨料，其最大粒径不得超过构件截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋最小净间距的3/4。对混凝土的实心板，骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得超过40mm。2.2普通水泥混凝土的配合比设计表示方法：单位用量表示法：1m3水泥混凝土中各种材料的质量。水泥：水：细集料：粗集料相对用量表示法（水泥为1）按“水泥：细集料：粗集料，水灰比”的顺序表示。1.混凝土配合比设计的需要满足四个基本要求：设计强度、工作性、耐久性、经济性2.混凝土配合比设计的步骤：计算“初步配合比”提出“基准配合比”：测定工作性确定“试验室配合比”：测定强度和耐久性换算“施工配合比”：根据砂石的含水量进行调整3.配合比设计参数水胶比：水与胶凝材料的比；砂率：砂占砂和石总量的比；用水量：指1m3混凝土拌合物中水的用量；胶凝材料用量：每立方米混凝土中水泥和掺和料质量的总和水胶比、砂率、用水量通常称为配合比设计三参数。 三、混凝土外加剂和掺合料3.1混凝土外加剂：改善和调节混凝土的性能而掺加的物质； 掺量一般不大于水泥质量的5%。1.分类：改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，如减水剂、引气剂、 泵送剂等；调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，如缓凝剂、早强剂、速凝剂等；改善混凝土耐久性的外加剂，如引气剂、阻锈剂、防水剂等；改善混凝土其他性能的外加剂如膨胀剂、发泡剂、泵送剂、 着色剂等。2.常见外加剂2.1减水剂：在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。2.2早强剂：提高混凝土早期强度，并对后期强度无显著影响的外加剂。2.3缓凝剂：延长混凝土凝结时间的外加剂。2.4引气剂：在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、 稳定而封闭的微小气泡的外加剂。2.5防水剂：能降低混凝土在静水压力下的透水性的外加剂。2.6阻锈剂：能抑制或减轻混凝土中钢筋或其它预埋金属锈蚀的外加剂。2.7加气剂：混凝土制备过程中因发生化学反应，放出气体，而使混凝土中形成大量气孔的外加剂。2.8膨胀剂：能补偿混凝土收缩的外加剂。2.9防冻剂：能使混凝土在负温下硬化，并在规定时间内达到足够防冻，强度的外加剂。2.10着色剂：能制备具有稳定色彩混凝土的外加剂。2.11速凝剂：能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。2.12泵送剂：能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。制作泵送剂的材料有高效减水剂、缓凝剂、引气剂和增稠剂。2.13混凝土降粘剂：能够显著降低混凝土粘度系数的外加剂，通过加入引气剂、减水剂和一些矿物掺合料降低混凝土粘度。3.2混凝土掺合料分为活性掺合料和非活性掺合料。活性矿物掺合料本身不硬化或者硬化速度很慢，但能与水泥水化生成氧化钙起反应，生成具有胶凝能力的水化产物，如粉煤灰，粒化高炉矿渣粉，沸石粉，硅灰等。非活性矿物掺合料基本不与水泥组分起反应，如石灰石，磨细石英砂等材料。活性掺合料在掺有减水剂的情况下，能增加新拌混凝土的流动性、粘聚性、保水性、改善混凝土的可泵性。并能提高硬化混凝土的强度和耐久性。工程实践中常采用“双掺”技术，即在掺入粉煤灰的同时再掺入减水剂。四、路面水泥混凝土的组成设计4.1路面普通水泥混凝土路面混凝土配合比设计的设计指标是28d弯拉强度。4.2钢纤维混凝土掺入乱向分布的短钢纤维。阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，改善混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性。4.3碾压混凝土常用于水利水电施工，低水灰比，坍落度为零；施工快、强度高、缩缝少、水泥用量少、造价低、减少施工环境污染。五、砂浆5.1砂浆的分类用途：砌筑砂浆、抹面砂浆（普通抹面砂浆、装饰砂浆）、特种砂浆（防水砂浆、隔热砂浆、耐腐蚀砂浆、吸声砂浆等）。胶凝材料：水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆和聚合物水泥砂浆等。5.2砂浆的技术性质1.和易性：易于施工操作，又能保证质量的综合性质，包括流动性（稠度）和保水性。（1）流动性（稠度）是指砂浆在自重或外力作用下产生流动的性质。砂浆稠度测定仪，以沉入度（mm）表示。（2）保水性是指新拌砂浆保持其内部水分不泌出的能力。砂浆分层度测量仪，以分层度（mm）表示。2.强度：抗压强度作为其强度指标70.7mm70.7mm70.7mm的立方体试块；标准条件（水泥砂浆为温度为20士2，相对湿度90%以上，水泥混合砂浆为20士2，相对湿度60%80%）下养护；28d。考点六、无机结合料混合料一、稳定类混合料的技术性质定义：无机结合料稳定材料是指以石灰、水泥或粉煤灰等为结合料，通过加水与被稳定材料共同拌和形成的混合料。作用：路面基层与底基层优点：强度比较高；稳定性好；抗冻性能强；结构本身自成板体。缺点：耐磨性差；易发生干缩开裂；容易发生温缩开裂；养生期长。1.1石灰稳定土的技术性质掺入消石灰粉或生石灰粉。良好的板体性，但其水稳性、抗冻性以及早期强度不如水泥稳定土。石灰土的强度随龄期的增长，并与养护温度密切相关，温度低于5时强度几乎不增长。1.2石灰粉煤灰稳定土的技术性质良好的力学特性、板体性、水稳性和一定的抗冻性，其抗冻性能比石灰稳定土高很多。早期强度较低，随龄期增长，并与养护温度密切相关，温度低于4时强度几乎不增长。1.3水泥稳定土的技术性质良好的板体性，其水稳性和抗冻性都比石灰稳定土好。初期强度高，其强度随龄期增长。水泥稳定土在暴露条件下容易干缩，低温时会冷缩，而导致裂缝。二、稳定类混合料的组成设计2.2稳定类混合料配合比设计以石灰稳定土为例：混合料设计内容：根据强度标准，选取合适的土，确定最佳石灰剂量和最佳含水量。强度标准：规定温度（北方202，南方25土2）保湿6d（湿度为95%）浸水1d的无侧限抗压强度。设计步骤：拟定混合料配合比，制备试件；采用重型击实试验确定各种不同结合料的最佳含水率和最大干密度；计算不同剂量试件的干密度；按最佳含水率和计算得的干密度制备试件；进行无侧限抗压强度试验；确定结合料最佳剂量。考点七、建筑钢材1.钢的分类：（1）钢材按脱氧程度不同，又可分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢。（2）按化学成分分为：碳素钢与合金钢碳素钢又分为低碳钢（碳含量0.25%）、中碳钢（碳含量为0.25%0.60%）和高碳钢（碳含量0.60%）。合金钢按合金元素含量不同，分为低合金钢（合金元素总含量小于5%）、中合金钢（合金元素总含量5%10%）、高合金钢（合金元素总含量大于10%）。2.钢材力学性能：拉伸性能、冲击韧性、硬度、疲劳强度。（1）拉伸性能拉伸实验：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、劲缩阶段。屈服强度、抗拉强度和伸长率是钢材的三个重要技术指标。3.钢材工艺性能：冷弯性能、可焊性、钢材的冷加工强化处理与时效处理。（1）冷弯性能冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。钢材冷弯时的弯曲角度越大，弯曲直径越小，则表示其冷弯性能越好。（2）冷加工强化处理将钢材在常温下进冷拉、冷拔、冷轧、冷扭等，使之产生塑性变形，从而提高其屈服强度，但钢材的塑性和韧性降低，这个过程称为钢材的冷加工强化处理。4.钢材牌号表示方法钢的牌号由代表屈服点的字母Q，屈服点数值、质量等级符号和脱氧程度四个部分按顺序组成。碳素结构钢按屈服点的数值（MPa）分为195、215、235、275四种；按硫、磷杂质的含量由多到少分为A、B、C、D四个质量等级；按照脱氧程度不同分为特殊镇静钢（Tz），镇静钢（z），半镇静钢（b）和沸腾钢（F）。对于镇静钢和特殊镇静钢，在钢的牌号中可予以省略。如Q235-AF，表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢；Q235-C表示屈服点为235MPa的C级镇静钢。考点八、工程聚合物一、聚合物的基本概念1.2聚合物的合成与特征按分子几何结构形态来分，可分为线型、支链型和体型三种。线性聚合物具有良好的弹性、塑形、柔顺性，还有一定的强度，但硬度小；支链型聚合物与线性聚合物相比，具有密度小，抗拉强度低，而溶解性大的特点；体型聚合物具有塑形和弹性低，但硬度与脆性较大，耐热性较好的特点。二、常用的聚合物材料常用聚合物材料有：塑料、橡胶、合成纤维、塑料橡胶共聚物，此外还有胶黏剂、涂料等。三、高分子聚合物在道桥工程的应用在工程中除部分可用于结构物构件或配件材料外，更多的是用作改性材料。3.1土工布土工合成材料是一种以高分子聚合物为原料的新型建筑材料，广泛用于土木工程的各个领域。其中有一类具有透水性的布状织物，叫“土工织物”或“土工布”。种类主要有：土工网格、垫（粗格或网状）、土工薄膜（不透水膜状）和土工复合材料。土工布在道路工程中的应用于：排水、反滤、分隔和加筋作用。3.2高分子聚合物改性水泥混凝土水泥混凝土具有许多优良技术品质，在路桥工程广泛应用，其缺点是强而脆，抗拉、弯强度低，相对延伸率小。为弥补这一缺陷，通常用高分子聚合物来对水泥混凝土进行改性，使其变成一种强而韧的材料。目前实际工程中用得最多的，比较成熟的有三种。（1）聚合物浸渍混凝土（简称PIC）：是已硬化的混凝土（基材）经干燥后浸入有机单体。（2）聚合物水泥混凝土（简称PCC）：是以聚合物（或单体）和水泥共同起胶结作用的一种混凝土。（3）聚合物胶结混凝土（简称PC）：是完全以聚合物为胶结材的混凝土。第三章 工程力学考点一、 静力学的基本知识1.力的三要素：大小、方向、作用点。2.力的单位：国际单位制：牛顿（N）、千牛顿（kN）。3.公理1 力的平行四边形法则作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力，此合力也作用于该点，合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。4.公理2 二力平衡公理作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：5.公理3 加减平衡力系原理在已知力系上加上或减去任意一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。推论1：力的可传性原理作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一点，而不改变该力对刚体的效应。 6.公理4 作用和反作用定律等值、反向、共线、异体、且同时存在。7.力矩与力偶在力的作用下，物体将发生移动和转动。力的转动效应用力矩来衡量，即力矩是衡量力转动效应的物理量。力的转动效应力矩 M 可由下式计算：M = FP d式中：FP 是力的数值大小，d 是力臂，逆时针转取正号，常用单位是 KNm 。集中力引起的力矩直接套用公式进行计算；对于均布线荷载引起的力矩，先计算其合力，再套用公式进行计算。力矩的特性：（1）力作用线过矩心，力矩为零；（2）力沿作用线移动，力矩不变。合力矩定理一个力对一点的力矩等于它的两个分力对同一点之矩的代数和。 8.力偶和力偶矩力偶 大小相等的二个反向平行力称之为一个力偶。力偶的作用效果是引起物体的转动，和力矩一样，产生转动效应。力偶的转动效应用力偶矩表示，它等于力偶中任何一个力的大小与力偶臂d 的乘积，加上适当的正负号，即：M=Fd式中：F 是力的大小；d 是力偶臂，是力偶中两个力的作用线之间的距离；逆时针为正，顺时针为负。常用单位为 KNm 。力偶特性一：力偶的转动效应与转动中