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　　1F411024  水利水電工程建筑材料的應(yīng)用

　　一、建筑材料的類型

　　1.無機(jī)材料

　　(1)無機(jī)非金屬材料

　　1)無機(jī)膠凝材料

　�、贇庥残阅z凝材料：只能在空氣中硬化，并保持或繼續(xù)提高其強(qiáng)度，石灰、石膏與水玻璃等。只能用于地面上干燥環(huán)境的建筑物。

　�、谒�硬性膠凝材料：不僅能在空氣中而且能更好地在水中硬化，保持并繼續(xù)提高其強(qiáng)度，水泥等。既可用于地上也可用于地下或水中的建筑物。

　　2)天然石料：按形成條件不同分為巖漿巖(火成巖)、沉積巖(水成巖)、變質(zhì)巖三大類;按顆粒大小分為土料、砂、石三類;按其開采加工程度的不同分為毛石、塊石、粗料石、建筑板材等。

　　(2)金屬材料

　　1)黑色金屬材料：是指以鐵元素為主要成分的金屬及其合金材料，是鋼和生鐵的總稱。

　　2)有色金屬材料：是指黑色金屬材料以外的金屬及其合金材料。在水工建筑中常用的有色金屬是銅和銅的合金及鋁的合金。紫銅片是水工建筑中常用的止水材料。

　　2.有機(jī)材料

　　包括瀝青材料、植物材料和合成高分子材料等三類。

　　(5)土工合成材料:土工合成材料產(chǎn)品的原料主要有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酯(PET)、

　　聚酰胺(PA)、高密度聚乙烯( HDPE)、發(fā)泡聚苯乙倍(EPS)、聚氯乙烯(PVC)、低密度聚乙烯(LDPE)和線形低密度聚乙烯(LLDPE)等。根據(jù)《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T 50290- 2014規(guī)定， 土工合成材料包括土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料、土工特殊材料四大類。(18年修改)

　　二、建筑材料的應(yīng)用條件

　　(一)筑壩用土石料

　　1.土壩(體)殼用土石料：常用于均質(zhì)土壩的土料是砂質(zhì)黏土和壤土，要求其應(yīng)具有一定的抗?jié)B性和強(qiáng)度，其滲透系數(shù)不宜大于1×10 -4cm/s;黏料含量一般為10%～30%。

　　2.防滲體用土石料：一般采用黏土、砂壤土、壤土、黏質(zhì)土等材料。

　　3.排水設(shè)施和砌石護(hù)坡用石料：可采用塊石，其飽和抗壓強(qiáng)度不小于40～50MPa，巖石孔隙率不大于3%。也可采用碎石、卵石，不宜使用風(fēng)化巖石。

　　(二)土工合成材料(18年修改)

　　土工合成材料在水利水電工程中的應(yīng)用包括:

　　1.防滲工程。土工合成材料用于防滲工程時(shí)，主要材料選取應(yīng)符合下列要求:

　　(1)一般情況下宜采用土工膜或復(fù)合土工膜;

　　(2)承受較高拉力時(shí)，宜采用加筋復(fù)合土工膜;

　　(3)地形復(fù)雜，土工膜焊接質(zhì)量難以保證，要求隔滲層受損后易于自愈時(shí)，可采用土工合成材料膨潤土防滲墊;

　　(4)道路工程可采用現(xiàn)場涂(噴)瀝青的薄膜士工織物。

　　2.反濾、排水工程。工程中需要反濾功能時(shí)，可采用無紡?fù)凉た椢铮�或兼顧其他需要采用有紡�(fù)凉た椢?工程中需要排水功能時(shí)，可采用無紡?fù)凉た椢? 利用其平面排水) ;需要排水能力較大時(shí)，可采用復(fù)合排水材料和結(jié)構(gòu)(排水溝、排水管、軟式排水管、纏繞式排水管或塑料排水帶等)。

　　3.防護(hù)工程。需要利用工程措施實(shí)現(xiàn)防沖、防浪、防凍、防震、固砂、險(xiǎn)情搶護(hù)、防止鹽潰化、防泥石流或需用輕質(zhì)材料使結(jié)構(gòu)減載等時(shí)，可選用相應(yīng)的土工合成材料。

　　4.加筋土工程。士工合成材料可用作加筋材改善土體強(qiáng)度，提高土工結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定性和地基承載力。用作加筋材的土工合成材料按不同結(jié)構(gòu)需要可分為:土工格柵、土工織物、土工帶和土工格室等。

　　(三)建筑石材

　　要求有較好的耐水性、抗凍性、耐久性。

　　1.火成巖：花崗巖，閃長巖，輝長巖，輝綠巖，玄武巖;

　　2.水成巖：石灰?guī)r，砂巖;

　　3.變質(zhì)巖：片麻巖，大理巖，石英巖。

　　(四)水泥

　　1.通用硅酸鹽水泥初凝時(shí)間不得早于45min，終凝時(shí)間不得遲于600min。

　　2.水泥的適用范圍：【重要】

　　(2)有抗凍要求的混凝土，應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽大壩水泥，并摻用引氣劑或塑化劑，以提高混凝土的抗凍性。

　　(3)大體積建筑物內(nèi)部的混凝土，應(yīng)優(yōu)先選用礦渣硅酸鹽大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。

　　3.水泥檢驗(yàn)的要求：水泥應(yīng)有生產(chǎn)廠家的出廠質(zhì)量證明書以及28d強(qiáng)度證明書;

　　4.有下列情況之一者，應(yīng)復(fù)試并按復(fù)試結(jié)果使用：用于承重結(jié)構(gòu)工程的水泥，無出廠證明者;存儲(chǔ)超過3個(gè)月(快硬水泥超過l個(gè)月);對(duì)水泥的廠名、品種、強(qiáng)度等級(jí)、出廠日期、抗壓強(qiáng)度、安定性不明或?qū)�質(zhì)量有懷疑者;進(jìn)口水泥�！局匾�】

　　(五)水泥砂漿【重要】

　　1.流動(dòng)性：常用沉入度表示。沉入度大的砂漿，流動(dòng)性好。

　　2.保水性：保水性可用泌水率表示，工程上采用較多的是分層度這一指標(biāo)。砂漿的分層度以1～2cm為宜。(15年考點(diǎn))

　　(六)水泥混凝土【重要】

　　反映水泥混凝土質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)有：和易性、強(qiáng)度及耐久性。(14年考點(diǎn))

　　1.和易性

　　包括流動(dòng)性、黏聚性、保水性三個(gè)方面。坍落度的大小反映了混凝土拌合物的和易性。

　　2.混凝土的強(qiáng)度：

　　(1)抗壓強(qiáng)度：根據(jù)抗壓強(qiáng)度的大小將混凝土分為不同的強(qiáng)度等級(jí)。

　　(2)抗拉強(qiáng)度：一般約為相應(yīng)抗壓強(qiáng)度的10%左右。有抗裂要求的結(jié)構(gòu)，需對(duì)抗拉強(qiáng)度提出要求。測定方法有劈裂抗拉試驗(yàn)法及軸心抗拉試驗(yàn)法。

　　3.混凝土的耐久性：包括抗?jié)B性、抗凍性、抗沖磨性、抗侵蝕性、抗碳化性等。

　　(1)抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水滲透作用的能力。抗?jié)B等級(jí)分為：W2、W4、W6、W8、Wl0、Wl2等，即表示混凝土能抵抗0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2MPa的水壓力而不滲水。

　　(2)抗凍性是指混凝土在飽和狀態(tài)下，經(jīng)多次凍融循環(huán)作用而不嚴(yán)重降低強(qiáng)度(抗壓強(qiáng)度下降不超過25%，質(zhì)量損失不超過5%)的性能。抗凍等級(jí)分為：F50、F100、F150、F200、F250及F300等。

　　(七)建筑鋼材

　　鋼結(jié)構(gòu)用鋼材和鋼筋混凝土用鋼筋及鋼絲。

　　鋼筋：熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、冷軋帶肋鋼筋及熱處理鋼筋。

　　鋼絲主要有不同規(guī)格的預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲及鋼絞線。