水利水电工程管理与实务07-第1篇-第1章-1.2-水利水电工程设计（四）讲义

1.2水利水电工程设计1.2.4水利水电工程建筑材料的应用考点4：建筑材料★★考点4内容考频指数建筑材料★★一、建筑材料的类型※二、建筑材料的应用※※考点一、建筑材料的类型★建筑材料分类化学成分无机金属黑色、有色非金属天然石材、水泥、混凝土有机植物合成高分子沥青复合无机非金属材料与有机材料复合金属材料与非金属材料复合其他复合材料来源天然土料、砂石料、木材人工石灰、水泥、金属材料、土工合成材料、高分子聚合物功能用途结构混凝土、型钢、木材防水防水砂浆、防水混凝土、紫铜止水片、膨胀水泥防水混凝土胶凝石膏、石灰、水玻璃、水泥、沥青装饰天然石材、建筑陶瓷制品、装饰玻璃制品、装饰砂浆、装饰水泥、塑料制品防护钢材覆面、码头护木隔热保温石棉板、矿渣棉、泡沫混凝土、泡沫玻璃、纤维板考点二、建筑材料的应用★★

（一）筑坝用土石料土坝（体）壳用土石料常用于均质土坝的土料是砂质黏土和壤土，其渗透系数不应大于1×10-4cm/s；心墙坝和斜墙坝多用粒径级配较好的中砂、粗砂、砾石、卵石及其他透水性较高、抗剪强度参数较大的混合料防渗体一般采用黏土、砂壤土、壤土、黏质土等材料排水设施和砌石护坡用石料可采用块石，也可采用碎石、卵石，不宜使用风化岩石（二）土工合成材料

土工合成材料包括土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特殊材料四大类。土工合成材料应用主要取材防渗工程一般情况下宜采用土工膜或复合土工膜反滤、排水工程无纺土工织物（布），或兼顾其他需要采用有纺土工织物，复合排水材料和结构（排水沟、排水管、软式排水管、缠绕式排水管或塑料排水带等）防护工程可选用相应的土工合成材料需要利用工程措施实现加筋土工程土工格栅、土工织物、土工带和土工格室等（三）建筑石材水工建筑物对石料的要求是有较好的耐水性、抗冻性、耐久性。类型常见岩石火成岩（岩浆岩）花岗岩闪长岩辉长岩辉绿岩玄武岩水成岩（沉积岩）口诀：水灰砂石灰岩砂岩变质岩口诀：变英大妈片麻岩大理岩石英岩（四）水泥1.水泥的品种（1）水泥按其矿物成分组成可分为硅酸盐系列、铝酸盐系列、硫铝酸盐系列、铁铝酸盐系列、氟铝酸盐系列等；（2）按其用途和特性可分为通用水泥[45min、600min]、专用水泥和特性水泥。2.水泥的适用范围水泥类型适用范围水位变化区域的外部、溢流面受水流冲刷部位有抗冻要求大体积建筑物内部位于水中和地下部位硅酸盐水泥√√普通硅酸盐水泥√√硅酸盐大坝水泥√√抗硫酸盐硅酸盐水泥√火山灰质硅酸盐水泥×√√矿渣硅酸盐大坝水泥√矿渣硅酸盐水泥√√粉煤灰质硅酸盐水泥√√3.水泥检验的要求（1）水泥应有生产厂家的出厂质量证明书（包括厂名、品种、强度等级、出厂日期、抗压强度、安定性等代表该产品质量的内容）以及28d强度证明书。（口诀：强度+身份证）（2）有下列情况之一者，应复试并按复试结果使用①用于承重结构工程的水泥，无出厂证明者；②存储超过3个月（快硬水泥超过1个月）；③对水泥的厂名、品种、强度等级、出厂日期、抗压强度、安定性不明或对质量有怀疑者；④进口水泥。（五）水泥砂浆新拌砂浆的和易性是指其是否便于施工并保证质量的综合性质。具体技术指标包括流动性和保水性两个方面。1.流动性常用沉入度表示。沉入度大的砂浆，流动性好。（口诀：流程）2.保水性保水性可用泌水率表示。但工程上采用较多的是分层度这一指标，砂浆的分层度以1～2cm为宜。（口诀：闺蜜分包）【总结：闺蜜分包走流程】（六）水泥混凝土质量要求反映水泥混凝土质量的主要技术指标有和易性、强度及耐久性。1.和易性（1）水泥混凝土拌合物的和易性包括流动性、黏聚性、保水性三个方面。（口诀：粘豆包）（2）坍落度的大小反映了混凝土拌合物的流动性。2.混凝土的强度混凝土的强度有抗压、抗拉、抗弯及抗剪强度等，以抗压强度最大，结构中主要是利用混凝土的抗压强度。（1）混凝土的抗压强度①根据抗压强度的大小将混凝土分为不同的强度等级，如C10、C15、C20、C25、C30、C40等。②影响混凝土强度的因素有：水泥强度及水胶比、集料种类及级配、施工方法及施工质量、养护条件及龄期等。（自身+工艺）（2）混凝土的抗拉强度混凝土的抗拉强度，一般约为相应抗压强度的10%左右。3.混凝土的耐久性（1）抗渗性混凝土抵抗压力水渗透作用的能力W2、W4、W6、W8、W10、W12等；即表示混凝土能抵抗0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2MPa的水压力而不渗水（2）抗冻性混凝土在饱和状态下，经多次冻融循环作用而不严重降低强度（抗压强度下降不超过25%，质量损失不超过5%）的性能F50、F100、F150、F200、F250及F300等；即表示混凝土在饱和状态下，能经受50、100、150、200、250及300次的冻融循环（3）抗冲磨性混凝土抵抗高速含砂水流冲刷破坏的能力---（4）抗侵蚀性混凝土抵抗环境水侵蚀的能力---（5）抗碳化性混凝土抵抗环境大气中二氧化碳的碳化能力---4.混凝土的配合比（1）单位用量表示法（2）相对用量表示法水胶比→水/胶凝材料（水泥+活性掺合料）；砂率→砂/（砂+石子）；浆骨比→水泥浆/集料（单位体积混凝土用水量）。常态混凝土砂率、水胶比、浆骨比；碾压混凝土砂率、水胶比。5.集料细集料（0.16～5mm）1）按形成条件分为天然砂、人工砂。2）按细度模数F•M分为：粗砂：F•M一3.7～3.1；中砂：F•M一3.0～2.3；细砂：F•M一2.2～1.6；特细砂：F•M一1.5～0.7。3）天然砂中含泥量（≤3%）粗集料（大于5mm）水工混凝土所用的粗集料一般分为四级：特大石（150～80mm或120～80mm）；大石（80～40mm）；中石（40～20mm）；小石（20～5mm）。1）粗集料的最大粒径不应超过钢筋净间距的2/3、构件断面最小边长的1/4、素混凝土板厚的1/2。2）施工中，宜将粗集料按粒径分成下列几种粒径组合A：当最大粒径为40mm时，分成D20、D40两级；B：当最大粒径为80mm时，分成D20、D40、D80三级；C：当最大粒径为150（120）mm时，分成D20、D40、D8