電力工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(1)

1、第一講 電力工程技術(shù)基礎(chǔ)知識（1） 一、內(nèi)容提示 這一講主要介紹2G311000電力工程技術(shù)基礎(chǔ)知識的2G311010建筑結(jié)構(gòu)的基本知識和2G311020電力工程常用水泥混凝土的基本知識 二、重點難點 鋼筋混凝土中鋼筋的連接方式、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件常用的連接方式、水泥的品種及其適用范圍、混凝土的基本要求及強度等級。 三、大綱要求 大綱要求：掌握建筑結(jié)構(gòu)的基本知識、掌握電力工程常用水泥混凝土的基本知識 四、內(nèi)容講解 2G311000 電力工程技術(shù)基礎(chǔ)知識 2G311010 掌握建筑結(jié)構(gòu)的基本知識 2G311011 鋼筋混凝土中鋼筋的連接方式 鋼筋混凝土中鋼筋的連接方式通常有閃光對焊連接、電阻點焊連接、電

2、弧焊連接、電渣壓力焊連接、氣壓焊連接、埋弧壓力焊連接。 1閃光對焊連接 閃光對焊連接采用的設(shè)備是手動對焊機、自動對焊機。 閃光對焊可以分為連續(xù)閃光焊、預(yù)熱閃光焊和閃光預(yù)熱閃光焊等三種工藝，根據(jù)鋼筋品種、直徑和所用焊機功率等選用焊接工藝。 (1)連續(xù)閃光焊 連續(xù)閃光焊的工藝過程包括：連續(xù)閃光和頂鍛過程。 (2)預(yù)熱閃光焊 預(yù)熱閃光焊是在連續(xù)閃光焊前增加一次預(yù)熱過程，以擴大焊接熱影響區(qū)。其工藝過程包括：預(yù)熱、閃光和頂鍛過程。 (3)閃光預(yù)熱閃光焊 閃光預(yù)熱閃光焊是在預(yù)熱閃光焊前加一次閃光過程，目的是使不平整的鋼筋端面燒化平整，使預(yù)熱均勻。其工藝過程包括：一次閃光、預(yù)熱、二次閃光及頂鍛過程。 鋼筋直

3、徑較粗時，宜采用預(yù)熱閃光焊與閃光預(yù)熱閃光焊。 2電阻點焊連接 電阻點焊連接采用的設(shè)備是單點點焊機、多頭點焊機、懸掛式點焊機。 點焊過程可分為預(yù)壓、加熱熔化、冷卻結(jié)晶三個階段。 3電弧焊連接 電弧焊連接采用的設(shè)備是弧焊機，分為交流弧焊機和直流弧焊機。 (1)幫條焊與搭接焊 施焊前，鋼筋的裝配與定位，應(yīng)符合下列要求： 采用搭接焊時，鋼筋的預(yù)彎和安裝，應(yīng)保證兩鋼筋的軸線在一直線上。 幫條和主筋之間用四點定位焊固定；搭接焊時，用兩點固定。 施焊時，引弧應(yīng)在幫條或搭接鋼筋的一端開始，收弧應(yīng)在幫條或搭接鋼筋端頭上，弧坑應(yīng)填滿。多層施焊時，第一層焊縫應(yīng)有足夠的熔深，主焊縫與定位焊縫，特別是在定位焊縫的始端與

4、終端，應(yīng)熔合良好。 (2) 坡口焊 施焊時，焊縫根部、坡口端面以及鋼筋與鋼墊板之間均應(yīng)熔合良好。為了防止接頭過熱，采用幾個接頭輪流焊接。 如發(fā)現(xiàn)接頭有弧坑、未填滿、氣孔及咬邊等缺陷時，應(yīng)立即補焊。 (3) 預(yù)埋件T形接頭的鋼筋焊接 預(yù)埋件T形接頭電弧焊的接頭形式分貼角焊和穿孔塞焊兩種。 (4) 裝配式框架結(jié)構(gòu)接頭的鋼筋焊接 在裝配式框架結(jié)構(gòu)安裝中，鋼筋焊接應(yīng)符合下列要求： 柱間節(jié)點采用搭接焊時，其伸出長度可適當(dāng)增加，以減少內(nèi)應(yīng)力和防止混凝土開裂。 兩鋼筋軸線偏移較大時，宜采用冷彎矯正，但不得用錘敲打。如冷彎矯正有困難，可采用氧乙炔火焰加熱后矯正。 焊接時應(yīng)選擇合理的焊接順序，對于柱間節(jié)點，可由

5、兩名焊工對稱施焊，以減少結(jié)構(gòu)的變形。 （5)電弧焊注意事項 幫條尺寸、坡口角度、鋼筋端頭間隙以及鋼筋軸線等均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定； 焊接地線應(yīng)與鋼筋接觸良好，防止因起弧而燒傷鋼筋： 帶有墊板或幫條的接頭，引弧應(yīng)在鋼墊板或幫條上進(jìn)行。無鋼墊板或無幫條的接頭，引弧應(yīng)在形成焊縫部位，防止燒傷主筋。 根據(jù)鋼筋級別、直徑、接頭形式和焊接位置，選擇適宜的焊條直徑和焊接電流，保證焊縫與鋼筋熔合良好。 焊接過程中及時清渣，焊縫表面光滑平整，加強焊縫應(yīng)平緩過渡，弧坑應(yīng)填滿。 4電渣壓力焊連接 電渣壓力焊是利用電流通過渣池產(chǎn)生的電阻熱將鋼筋端部熔化，然后施加壓力使鋼筋焊合。這種焊接方法比電弧焊容易掌握，工效高、成本低、

6、工作條件好，宜用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中豎向或斜向鋼筋的接長。 豎向鋼筋電渣壓力焊工藝過程包括：引弧、電弧、電渣和頂壓過程，分為手工和自動兩種： (1)手工電渣壓力焊 手工電渣壓力焊，可采用直接引弧法。 (2)自動電渣壓力焊 自動電渣壓力焊，宜采用鐵絲圈引弧法。焊接的引弧、電弧、電渣與頂壓過程由凸輪自動控制。 鋼筋電渣壓力焊時，應(yīng)采取措施，扶持鋼筋上端，防止上、下鋼筋錯位和夾具變形。 5氣壓焊連接 鋼筋氣壓焊是用氧乙炔火焰對鋼筋端部加熱到塑性狀態(tài)，并施加一定的壓力使兩根鋼筋焊合。這種焊接工藝具有設(shè)備簡單、操作方便、質(zhì)量好、成本低等優(yōu)點，適用于各種位置的鋼筋焊接；但對焊工要求較高，焊前對鋼筋端面處

7、理要求高。 (1)焊前準(zhǔn)備 鋼筋下料要用砂輪鋸，不得使用切斷機。 鋼筋端面在焊接前要用角向磨光機打磨見新。 (2)焊接過程 鋼筋氣壓焊的工藝過程包括：預(yù)壓、加熱與壓接過程。 6埋弧壓力焊連接 埋弧壓力焊是利用焊劑層下的電弧燃燒將兩焊件相鄰部位熔化，然后加壓頂鍛使兩焊件焊合。這種焊接方法工藝簡單，比電弧焊工效高、質(zhì)量好(焊后鋼板變形小、抗拉強度高)、成本低(不用焊條)，適用于鋼筋與鋼板作丁字形接頭焊接。 施焊前，鋼筋鋼板應(yīng)清潔。必要時除銹，以保證臺面與鋼板、鉗口與鋼筋接觸良好，不致起弧。 例題：電阻點焊連接中，點焊過程的三個階段不包括（ ）。 A、預(yù)壓 B、加熱熔化 C、頂鍛 D、冷卻結(jié)晶 答案

8、：C 例題：下列連接方式中，常用于鋼筋混凝土中鋼筋連接的方式有（ ）。 A、 閃光對焊連接 B、 電阻點焊連接 C、 電弧焊連接 D、 氣壓焊連接 E、 螺栓連接 答案：A、B、C、D 2G311012 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件常用的連接方式 1 焊接連接 焊接連接有氣焊、接觸焊和電弧焊等方法。在電弧焊中又分手工焊、自動焊和半自動焊三種。目前，鋼結(jié)構(gòu)中常用的是手工電弧焊。利用手工操作的方法，以焊接電弧產(chǎn)生的熱量使焊條和焊件熔化，從而凝固成牢固接頭的工藝過程，就是手工電弧焊。 (1)焊縫的形式與構(gòu)造 對接焊縫 對接焊縫的形式有直邊縫、單邊V形縫、雙邊V形縫、U形縫、K形縫、X形縫等。 對接焊縫的優(yōu)點是用料經(jīng)濟

9、，傳力均勻、平順，沒有顯著的應(yīng)力集中，對接焊縫最適于承受動力荷載的構(gòu)件。缺點是施焊的焊件應(yīng)保持一定的間隙，板邊需要加工，施工不便。 角焊縫 在相互搭接或丁字連接構(gòu)件的邊緣，所焊截面為三角形的焊縫，叫做角焊縫。角焊縫按外力作用方向可分為平行于外力作用方向的側(cè)面角焊縫和垂直于外力作用方向的正面角焊縫。 在鋼結(jié)構(gòu)中，最常用的是普通直角角焊縫，其他形式主要是為了改變受力狀態(tài)，避免應(yīng)力集中，一般多用于直接受動力荷載的結(jié)構(gòu)。 角焊縫的優(yōu)點是焊件板邊不必預(yù)先加工，也不需要校正縫距，施工方便。其缺點是應(yīng)力集中現(xiàn)象比較嚴(yán)重，由于必須有一定的搭接長度，角焊縫連接在材料使用上不夠經(jīng)濟。 (2)對接焊縫的形式及受力特

10、點 對接焊縫有對接接頭和T形接頭兩類。如按焊縫是否被焊透，又分為焊透的對接焊縫和未焊透的對接焊縫兩種。 2 普通螺栓連接 (1)粗制螺栓與精制螺栓 粗制螺栓是用圓鋼熱壓而成，表面粗糙。由于螺桿與孔之間有空隙，所以受剪能力較差，一般用于安裝連接中。 精制螺栓的螺桿是在車床上加工而成，螺桿直徑與孔徑基本相同，抗剪能力較好，但制造費工，成本較高，一般很少用。 (2)螺栓的排列 螺栓的排列有并列與錯列兩種形式，并列簡單、整齊，比較常用。 螺栓在構(gòu)件上的排列應(yīng)當(dāng)滿足如下要求： 受力要求：從受力要求出發(fā)，螺栓的距離不宜過大或過小。 構(gòu)造要求：螺栓間距過大時，構(gòu)件接觸不嚴(yán)密。當(dāng)空氣濕度大時，易造成鋼材銹蝕，

11、所以從構(gòu)造出發(fā)，螺栓間距不能過大。 施工要求：布置螺栓時，還要考慮到用扳手?jǐn)Q螺栓的可能性，按扳手尺寸的要求進(jìn)行。 3高強度螺栓連接 高強度螺栓連接是一種新的連接形式，它具有施工簡單、受力性能好、可拆換、耐疲勞、以及在動力荷載作用下不致松動等優(yōu)點，是很有發(fā)展前途的連接方法。 高強度螺栓是用特制的扳手上緊螺帽，使螺栓產(chǎn)生巨大而又受控制的預(yù)拉力，通過螺帽和墊板，對被連接件也產(chǎn)生了同樣大小的預(yù)壓力。在預(yù)壓力作用下，沿被連接件表面就會產(chǎn)生較大的摩擦力，顯然，只要軸力小于此摩擦力，構(gòu)件便不會滑移，連接就不會受到破壞，這就是高強度螺栓連接的原理。 高強度螺栓連接是靠連接件接觸面間的摩擦力來阻止其相互滑移的，

12、為使接觸面有足夠的摩擦力，就必須提高構(gòu)件的夾緊力和增大構(gòu)件接觸面的摩擦系數(shù)。構(gòu)件間的夾緊力是靠對螺栓施加預(yù)拉力來實現(xiàn)的，所以螺栓必須采用高強度鋼制造，這也就是稱為高強度螺栓連接的原因。 高強度螺栓連接中，摩擦系數(shù)的大小對承載力的影響很大。試驗表明，摩擦系數(shù)主要受接觸面的形式和構(gòu)件的材質(zhì)影響。為了增大接觸面的摩擦系數(shù)，施工時常采用應(yīng)噴砂、用鋼絲刷清理等方法對連接范圍內(nèi)構(gòu)件接觸面進(jìn)行處理。 高強度螺栓實際上有摩擦型和承壓型兩種。 摩擦型高強度螺栓承受剪力的準(zhǔn)則是設(shè)計荷載引起的剪力不超過摩擦力。 承壓型高強度螺栓則是以桿身不被剪壞或板件不被壓壞為設(shè)計準(zhǔn)則。 例題：鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件常用的連接方式有（ ）。

13、A、 焊接連接 B、 普通螺栓連接 C、 電弧焊連接 D、 搭接連接 E、 高強度螺栓連接 答案：A、B、E 例題：普通螺栓連接時螺栓的排列形式有（ ）。A、單列 B、并列 C、雙列 D、錯列 E、多列 答案： B、D 2G311020 掌握電力工程常用水泥混凝土的基本知識 2G311021 水泥的品種及其適用范圍 1 水泥的品種 水泥是一種呈粉末狀態(tài)的礦物膠凝材料，與水拌合后，經(jīng)水化反應(yīng)能由可塑性漿體變成堅硬的石狀體，并能將散粒狀材料膠結(jié)成為整體。水泥漿體不但能在空氣中硬化，還能更好地在水中硬化，保持并繼續(xù)發(fā)展其強度。故水泥是一種水硬性膠凝材料。下面介紹兩種水泥的分類方法：(1) 按水泥中的

14、主要礦物組成分類硅酸鹽系列水泥、鋁酸鹽系列水泥、硫酸鹽系列水泥、氟鋁酸鹽水泥、磷酸鹽水泥等。 (2)按性能和用途分類 通用水泥(也稱一般水泥)：主要品種有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥等。 專用水泥：指有專門用途的水泥，如大壩水泥、油井水泥、砌筑水泥和道路水泥等。 特性水泥：指某種性能比較突出的水泥，如快硬高強水泥、膨脹水泥、自應(yīng)力水泥、耐火水泥、耐酸水泥、抗硫酸鹽水泥、白色水泥等。專用水泥與特性水泥又可通稱為特種水泥。建筑工程中使用最多的水泥為硅酸鹽類水泥，屬于通用水泥。 2常用水泥的適用范圍 (1) 硅酸鹽水泥的適用范圍適用

15、于地上、地下和水中重要結(jié)構(gòu)的高強度混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程；適用于要求早期強度高和冬期施工的混凝土工程；適用于嚴(yán)寒地區(qū)遭受反復(fù)凍融的混凝土工程；適合用于空氣中二氧化碳濃度較高的環(huán)境，如鑄造車間；不宜用于受流動的和有壓力的軟水作用的混凝土工程；不宜用于受海水及其他腐蝕性介質(zhì)作用的混凝土工程；不得用于大體積混凝土；不得用于耐熱混凝土工程；可用于干燥環(huán)境下的混凝土工程；可用于地面和道路工程。 (2) 普通硅酸鹽水泥的適用范圍普通硅酸鹽水泥適用于地上、地下、水中的不受侵蝕性水作用的混凝土工程；適用于配置高強度等級混凝土及早強工程；不適用于大體積混凝土工程、冬期施工工程及高溫環(huán)境的工程。 (3) 礦渣硅

16、酸鹽水泥的適用范圍適用于受溶出性侵蝕，以及硫酸鹽、鎂鹽腐蝕的混凝土工程；適用于大體積混凝土工程；適用于受熱的混凝土工程，若摻入耐火磚粉等材料可制成耐更高溫度的混凝土。不宜用于早期強度要求高的混凝土，如現(xiàn)澆混凝土、冬期施工混凝土等；不宜用于嚴(yán)寒地區(qū)水位升降范圍內(nèi)的混凝土工程及有耐磨要求的混凝土工程；不適合處于二氧化碳濃度高的環(huán)境(如鑄造車間)中的混凝土工程；不宜用于要求抗?jié)B的混凝土工程和受凍融干濕交替作用的混凝土工程； (4) 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥的適用范圍適用于要求抗?jié)B的水中混凝土；適用于大體積混凝土工程；適用于受溶出性侵蝕以及硫酸鹽、鎂鹽腐蝕的混凝土工程；不適用于干燥或干濕交替環(huán)境下的混凝土以

17、及有耐磨要求的混凝土；不宜用于早期強度要求高的混凝土，如現(xiàn)澆混凝土、冬期施工混凝土等；不宜用于嚴(yán)寒地區(qū)水位升降范圍內(nèi)的混凝土工程及有耐磨要求的混凝土工程；不適合處于二氧化碳濃度高的環(huán)境(如鑄造車間)中的混凝土工程。 (5) 粉煤灰硅酸鹽水泥的適用范圍適用于受溶出性侵蝕以及硫酸鹽、鎂鹽腐蝕的混凝土工程；適用于大體積混凝土工程；不宜用于早期強度要求高的混凝土，如現(xiàn)澆混凝土、冬期施工混凝土等；不宜用于嚴(yán)寒地區(qū)水位升降范圍內(nèi)的混凝土工程及有耐磨要求的混凝土工程；不適合處于二氧化碳濃度高的環(huán)境(如鑄造車間)中的混凝土工程。 (6) 白色及彩色硅酸鹽水泥的適用范圍主要用于建筑裝修的砂漿、混凝土，如人造大理

18、石、水磨石、斬假石等。 (7) 快硬硅酸鹽水泥的適用范圍適用于早強、高強混凝土工程以及緊急搶修工程和冬期施工等工程；不得用于大體積混凝土工程和與腐蝕介質(zhì)接觸的混凝土工程。(8) 道路硅酸鹽水泥的適用范圍用于道路施施工工程。(9) 高鋁水泥的適用范圍適用于緊急搶修工程和早期強度要求高的特殊工程；不宜用于大體積混凝土工程；可作為耐熱混凝土的膠結(jié)材料。(10) 硫鋁酸鹽水泥的適用范圍用于玻璃纖維增強水泥制品，可防止玻璃纖維腐蝕；主要用來配制結(jié)構(gòu)節(jié)點或抗?jié)B用的砂漿或混凝土；還可配制自應(yīng)力混凝土，如鋼筋混凝土壓力管。 (11) 膨脹水泥的適用范圍 硅酸鹽膨脹水泥：用作防水層及防水混凝土；加固地腳螺栓等結(jié)

19、構(gòu)、澆灌機器座；用作修補或接縫工程；不可使用于有硫酸鹽侵蝕性介質(zhì)工程中。 硅酸鹽自應(yīng)力水泥：用于制造自應(yīng)力鋼筋(或鋼絲網(wǎng))混凝土壓力管；各種管接頭銜接的粘結(jié)劑。 (12)大壩水泥的適用范圍三種大壩水泥都適用于要求水化熱較低和大體積的混凝土工程；硅酸鹽大壩水泥與普通大壩水泥更適用于有抗凍性與耐磨性要求的水中大體積混凝土工程及構(gòu)件的表層結(jié)構(gòu)，礦渣大壩水泥更適用于水下工程及大體積混凝土工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。例題：（ ）強度等級較高，適用于地上、地下和水中重要結(jié)構(gòu)的高強度混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程。A、 硅酸鹽水泥 B、 礦渣硅酸鹽水泥 C、 粉煤灰硅酸鹽水泥 D、 快硬硅酸鹽水泥答案： A 例題：按水泥中的

20、主要礦物組成分類，水泥有（ ）。 A、 硅酸鹽水泥 B、 特種水泥 C、 鋁酸鹽水泥 D、 硫酸鹽水泥 E、 通用水泥 答案： A、C、D 2G311022 混凝土的基本要求及強度等級 1混凝土的基本要求 建筑工程中所使用的混凝土，一般必須滿足以下四項基本要求：(1)混凝土拌合物的和易性和易性是指施工時便于澆注振搗密實并能保證混凝土均勻性的性能。和易性包括流動性、黏聚性和保水性三方面的含義。 流動性 黏聚性 保水性目前，還沒有確切的指標(biāo)能全面的反映混凝土拌合物的和易性。一般常用坍落度來表示混凝土流動性的大小，混凝土黏聚性及保水性常根據(jù)經(jīng)驗，通過試驗或施工現(xiàn)場的觀察來判斷。影響混凝土拌合物和易性

21、的主要因素有：用水量、水泥漿數(shù)量、砂率和添加劑。(2) 強度混凝土經(jīng)養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期(天數(shù))，應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求的強度。包括抗壓、抗拉、抗彎及抗剪等，其中以抗壓強度為最高，它是結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要參數(shù)，也常用作評定混凝土質(zhì)量的指標(biāo)。為便于設(shè)計選用和施工控制混凝土，將混凝土按強度分成十二個強度等級。 (3) 耐久性硬化后的混凝土，應(yīng)具有適應(yīng)于所處環(huán)境條件下的耐久性，如抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性、抗碳化性以及防止堿一骨料反應(yīng)等，使混凝土經(jīng)久耐用。 抗?jié)B性：它直接影響混凝土的抗凍性和抗侵蝕性。混凝土的抗?jié)B性用抗?jié)B等級表示。它是以28d齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件，按規(guī)定方法試驗，以試件不滲水時所能承受的最大水壓來確定。抗?jié)B等級

22、有六個等級，分別表示可承受0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa及1.2MPa的水壓。 抗凍性：混凝土抗凍性常以抗凍等級來表示?；炷恋目箖龅燃壒卜譃槠邆€等級。 抗侵蝕性：混凝土的抗侵蝕性取決于水泥品種及混凝土的密實性。 碳化：當(dāng)碳化深度超過鋼筋保護(hù)層時，即保護(hù)層已中性化，則在水和空氣作用下，鋼筋開始銹蝕。鋼筋銹蝕還會引起體積膨脹，使混凝土保護(hù)層出現(xiàn)裂縫及剝離等破壞現(xiàn)象。此外，碳化還能引起混凝土收縮(即碳化收縮)，易使混凝土表面產(chǎn)生微細(xì)裂縫。 堿一骨料反應(yīng)：發(fā)生堿一骨料反應(yīng)的必要條件有三：一是水泥中堿的含量大于0.6；二是骨料中含有活性氧化硅；三是存在水分。（4)

23、經(jīng)濟性在保證上述三項要求的前提下，混凝土中各項材料的組成應(yīng)該經(jīng)濟合理，應(yīng)盡量節(jié)省水泥，以降低成本。 A、單列 B、并列 C、雙列 D、錯列 E、多列 答案： B、D 2G311020 掌握電力工程常用水泥混凝土的基本知識 2G311021 水泥的品種及其適用范圍 1 水泥的品種 水泥是一種呈粉末狀態(tài)的礦物膠凝材料，與水拌合后，經(jīng)水化反應(yīng)能由可塑性漿體變成堅硬的石狀體，并能將散粒狀材料膠結(jié)成為整體。水泥漿體不但能在空氣中硬化，還能更好地在水中硬化，保持并繼續(xù)發(fā)展其強度。故水泥是一種水硬性膠凝材料。下面介紹兩種水泥的分類方法：(1) 按水泥中的主要礦物組成分類硅酸鹽系列水泥、鋁酸鹽系列水泥、硫酸鹽

24、系列水泥、氟鋁酸鹽水泥、磷酸鹽水泥等。 (2)按性能和用途分類 通用水泥(也稱一般水泥)：主要品種有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥等。 專用水泥：指有專門用途的水泥，如大壩水泥、油井水泥、砌筑水泥和道路水泥等。 特性水泥：指某種性能比較突出的水泥，如快硬高強水泥、膨脹水泥、自應(yīng)力水泥、耐火水泥、耐酸水泥、抗硫酸鹽水泥、白色水泥等。專用水泥與特性水泥又可通稱為特種水泥。建筑工程中使用最多的水泥為硅酸鹽類水泥，屬于通用水泥。 2常用水泥的適用范圍 (1) 硅酸鹽水泥的適用范圍適用于地上、地下和水中重要結(jié)構(gòu)的高強度混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土

25、工程；適用于要求早期強度高和冬期施工的混凝土工程；適用于嚴(yán)寒地區(qū)遭受反復(fù)凍融的混凝土工程；適合用于空氣中二氧化碳濃度較高的環(huán)境，如鑄造車間；不宜用于受流動的和有壓力的軟水作用的混凝土工程；不宜用于受海水及其他腐蝕性介質(zhì)作用的混凝土工程；不得用于大體積混凝土；不得用于耐熱混凝土工程；可用于干燥環(huán)境下的混凝土工程；可用于地面和道路工程。 (2) 普通硅酸鹽水泥的適用范圍普通硅酸鹽水泥適用于地上、地下、水中的不受侵蝕性水作用的混凝土工程；適用于配置高強度等級混凝土及早強工程；不適用于大體積混凝土工程、冬期施工工程及高溫環(huán)境的工程。 (3) 礦渣硅酸鹽水泥的適用范圍適用于受溶出性侵蝕，以及硫酸鹽、鎂鹽

26、腐蝕的混凝土工程；適用于大體積混凝土工程；適用于受熱的混凝土工程，若摻入耐火磚粉等材料可制成耐更高溫度的混凝土。不宜用于早期強度要求高的混凝土，如現(xiàn)澆混凝土、冬期施工混凝土等；不宜用于嚴(yán)寒地區(qū)水位升降范圍內(nèi)的混凝土工程及有耐磨要求的混凝土工程；不適合處于二氧化碳濃度高的環(huán)境(如鑄造車間)中的混凝土工程；不宜用于要求抗?jié)B的混凝土工程和受凍融干濕交替作用的混凝土工程； (4) 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥的適用范圍適用于要求抗?jié)B的水中混凝土；適用于大體積混凝土工程；適用于受溶出性侵蝕以及硫酸鹽、鎂鹽腐蝕的混凝土工程；不適用于干燥或干濕交替環(huán)境下的混凝土以及有耐磨要求的混凝土；不宜用于早期強度要求高的混凝土，

27、如現(xiàn)澆混凝土、冬期施工混凝土等；不宜用于嚴(yán)寒地區(qū)水位升降范圍內(nèi)的混凝土工程及有耐磨要求的混凝土工程；不適合處于二氧化碳濃度高的環(huán)境(如鑄造車間)中的混凝土工程。 (5) 粉煤灰硅酸鹽水泥的適用范圍適用于受溶出性侵蝕以及硫酸鹽、鎂鹽腐蝕的混凝土工程；適用于大體積混凝土工程；不宜用于早期強度要求高的混凝土，如現(xiàn)澆混凝土、冬期施工混凝土等；不宜用于嚴(yán)寒地區(qū)水位升降范圍內(nèi)的混凝土工程及有耐磨要求的混凝土工程；不適合處于二氧化碳濃度高的環(huán)境(如鑄造車間)中的混凝土工程。 (6) 白色及彩色硅酸鹽水泥的適用范圍主要用于建筑裝修的砂漿、混凝土，如人造大理石、水磨石、斬假石等。 (7) 快硬硅酸鹽水泥的適用范

28、圍適用于早強、高強混凝土工程以及緊急搶修工程和冬期施工等工程；不得用于大體積混凝土工程和與腐蝕介質(zhì)接觸的混凝土工程。(8) 道路硅酸鹽水泥的適用范圍用于道路施施工工程。第二講 電力工程技術(shù)基礎(chǔ)知識（2） 一、 內(nèi)容提示 這一講主要介紹2G311000電力工程技術(shù)基礎(chǔ)知識的2G311030土的基本性質(zhì)和工程分類和2G311040火力發(fā)電廠(燃煤)主要生產(chǎn)設(shè)備的基本知識 二、 重點難點 土的基本性質(zhì)、土的工程分類；汽輪機本體的類型及其主要設(shè)備；鍋爐的類型及其主要設(shè)備 三、 大綱要求 掌握土的基本性質(zhì)和工程分類；掌握汽輪機本體的類型及其主要設(shè)備；掌握鍋爐的類型及其主要設(shè)備 四、 內(nèi)容講解 2G311

29、030 掌握土的基本性質(zhì)和工程分類 2G311031 土的三相組成及其物理性質(zhì) 1、土的三相組成土由固體礦物、液體水和氣體三部分組成，稱為土的三相組成。土中的固體礦物構(gòu)成骨架，骨架之間貫穿著孔隙，孔隙中充填著水和空氣。隨著環(huán)境的變化，會引起土的三相比例的變化。土的三相比例不同，土的狀態(tài)和工程性質(zhì)也不相同。例如：固體 氣體(液體0)為干土，干黏土堅硬，干砂松散；固體十液體 氣體為濕土，濕的黏土多為可塑狀態(tài)；固體十液體(氣體0)為飽和土，飽和粉細(xì)砂受振動可能產(chǎn)生液化，飽和黏土地基沉降需很長時 間才能穩(wěn)定。由此可見，研究土的工程性質(zhì)，首先從最基本的組成土的三相，即固體、水和氣體本身開始研究。 (1)

30、土的固體顆粒土的三項組成中，土的固體顆粒是決定土的工程性質(zhì)的主要成分。 土粒的礦物成分 原生礦物：由巖石經(jīng)物理風(fēng)化而成，其成分與母巖相同。包括：單礦物顆粒如常見的石英、長石、云母、角閃石與輝石等，砂土為單礦物顆粒。多礦物顆粒母巖碎屑，如漂石、卵石與礫石等顆粒為多礦物顆粒. 次生礦物：巖屑經(jīng)化學(xué)風(fēng)化而成，其成分與母巖不同，為一種新礦物，顆粒細(xì)。主要是黏土礦物，肉眼看不清，用電子顯微鏡觀察為鱗片狀。黏礦物的微觀結(jié)構(gòu)由兩種原子層(晶片)構(gòu)成：一種是由四面體構(gòu)成的硅氧晶片；另一種是由八面體構(gòu)成的鋁氫氧晶片。因這兩種晶片結(jié)合的情況不同，形成三種黏土礦物：蒙脫石兩結(jié)構(gòu)單元之間沒有氫鍵，聯(lián)結(jié)弱，水分子可以進(jìn)

31、入兩晶胞之間。因此，蒙脫石親水性大，脹縮性劇烈。伊利石(水云母)部分四面體中的硅為鋁、鐵所取代，損失的原子價由陽離子鉀補償。因而晶格層組之間具結(jié)合力，親水性低于蒙脫石。高嶺石晶胞之間有氫鍵，聯(lián)結(jié)力較強，晶胞之間距離不易改變，水分子不能進(jìn)入。因此親水性最小。次生礦物還有次生二氧化硅、難溶鹽等。腐殖質(zhì)：土中腐殖質(zhì)含量多，使土的壓縮性增大。例1：土的三相組成包括（ ）。 A、 液體水 B、氣體 C、固態(tài) D. 固體礦物 E、液態(tài) 答案：A、B、D 土顆粒的大小與形狀土的大顆粒漂石，顆粒大小不同的土，其工程性質(zhì)也各異。為便于研究，把土的粒徑按性質(zhì)相近原則，劃分為粒組。 土的粒徑級配 自然界里的天然土往

32、往由幾種粒組混合而成，顆粒有粗有細(xì)。通常，用土中各粒組的相對含量，占總重的百分?jǐn)?shù)來表示，稱為土的粒徑級配。這是決定無黏性土工程性質(zhì)的主要因素，以此作為土分類定名的標(biāo)準(zhǔn)。 粒徑分析方法，工程中常用兩種方法，配合使用。 1、 篩分法：用一套標(biāo)準(zhǔn)篩，將粗粒土進(jìn)行篩分。 2、 比重計法：根據(jù)土粒直徑大小不同，在水中沉降的速度也不同的特性，用特制的比重計進(jìn)行測定分析。 （2）土中水 土中水可分為： 結(jié)合水 強結(jié)合水(吸著水)，緊靠土粒表面，厚度只有幾個水分子厚。強結(jié)合水性質(zhì)接近固體，不傳遞靜水壓力，具有很大的黏滯性、彈性和抗剪強度。黏土只含強結(jié)合水時，呈固體堅硬狀態(tài)；砂土只含強結(jié)合水時，呈散粒狀態(tài)。 弱

33、結(jié)合水：也叫薄膜水，不傳遞靜水壓力，呈黏滯體狀態(tài)。此部分水對黏性土影響最大。 自由水 離土粒較遠(yuǎn)，在電場作用以外的水分子自由排列，為自由水。 重力水：位于地下水位以下，受重力作用而運動，有浮力作用。 毛細(xì)水：位于地下水位以上，受毛細(xì)作用而上升，粉土毛細(xì)水上升高。在寒冷地區(qū)要注意基礎(chǔ)因毛細(xì)水上升產(chǎn)生的凍脹，地下室要采取防潮措施。 氣態(tài)水 氣態(tài)水即水汽，對土的性質(zhì)影響不大。 固態(tài)水 當(dāng)氣溫降至0以下時，液態(tài)水結(jié)冰為固態(tài)水。由于水的密度在4時最大，低于0的冰，體積膨脹，使基礎(chǔ)產(chǎn)生凍脹。寒冷地區(qū)基礎(chǔ)埋置深度要注意凍脹問題。 (3) 土中氣體 土的孔隙中沒有被水占據(jù)的部分都是氣體，可分為： 自由氣體 自

34、由氣體指土孔隙中的氣體與大氣連通的氣體。通常在土層受力壓縮時逸出，對工程無影響。 封閉氣泡 封閉氣泡與大氣隔絕，存在黏性土中。當(dāng)土層受荷載作用時，封閉氣泡縮小。土中封閉氣泡多時增加土的壓縮性，減小土的滲透性。2土的物理性質(zhì) (1) 三項基本物理性指標(biāo)表示土的三項組成比例關(guān)系的指標(biāo)，稱為土的三項比例指標(biāo)。 此三項基本物理性指標(biāo)，由實驗室直接測定其數(shù)值。 土的天然容重，即天然重度 物理意義：土的天然密度與重力加速度的乘積。即天然狀態(tài)下土的重力密度。 土粒相對密度 物理意義：相對密度以4時的蒸餾水為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行對比的比值。 土的含水量 物理意義：土中含水的數(shù)量，水重與固體重之比值。 (2) 反映土的松

35、密程度的指標(biāo) 土的孔隙比 物理意義：土中孔隙與固體的體積比。 土的孔隙度 物理意義：土中孔隙占總體積的百分比，表示孔隙大小的程度。 (3) 反映土中含水程度的指標(biāo) 含水量 土的飽和度 (4) 特定條件下的重度 干重度 飽和重度 有效重度 3土的物理狀態(tài)指標(biāo) (1) 無黏性土的密實度 用孔隙比作為劃分密實度的標(biāo)準(zhǔn)； 以相對密度作密實度的標(biāo)準(zhǔn)； 用標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗劃分密實度。 (2) 黏性土的物理性質(zhì) 液限 黏性土液態(tài)與塑態(tài)之間的分界含水量稱為液限。 塑限 黏性土塑態(tài)與半固態(tài)的分界含水量稱為塑限。 縮限 黏性土固態(tài)與半固態(tài)的分界含水量稱為縮限。 塑性指數(shù) 黏性土處于可塑狀態(tài)的含水量變化范圍，即液限與塑

36、限之差，稱為塑性指數(shù)。 液性指數(shù) 天然含水量與塑限之差除以塑性指數(shù)，是判別黏性土軟硬狀態(tài)的指標(biāo)。 活動度 活動度反映黏性土中所含礦物的活動性。 靈敏度 靈敏度反映黏性土結(jié)構(gòu)性的強弱。例2：土的三項組成中，土的（ ）是決定土的工程性質(zhì)的主要成分A、 結(jié)合水 B、原生礦物 C、 腐殖質(zhì) D、 固體顆粒 答案：D 2G311032 土的工程分類 1、土的生成與特性 (1) 土的生成地殼中原來整體堅硬的巖石，經(jīng)風(fēng)化、剝蝕、搬運、沉積，形成固體礦物、水和氣體的集合體稱為土。不同的風(fēng)化作用，形成不同性質(zhì)的土。風(fēng)化作用有下列三種： 物理風(fēng)化巖石受風(fēng)、霜、雨、雪的侵蝕，溫度、濕度的變化，不均勻的膨脹與收縮，使

37、巖石產(chǎn)生裂隙，崩解為碎塊。這種風(fēng)化作用，只改變顆粒的大小與形狀，不改變礦物成分，稱為物理風(fēng)化。由物理風(fēng)化生成的為粗顆粒土，如碎石、卵石、礫石、砂土等，呈松散狀態(tài)，總稱無黏性土。 化學(xué)風(fēng)化巖石碎屑與水、氧氣和二氧化碳等物質(zhì)接觸，使巖石碎屑發(fā)生化學(xué)變化，改變了原來組成礦物的成分，產(chǎn)生一種新的成分次生礦物，土的顆粒變得很細(xì)，具粘結(jié)力，如黏土、粉質(zhì)黏土，總稱為黏性土。 生物風(fēng)化由動、植物和人類活動對巖體的破壞，稱生物風(fēng)化。例如開山、打隧道等活動形成的土，其礦物成分沒有變化。例3：巖石碎屑與水、氧氣和二氧化碳等物質(zhì)接觸，使巖石碎屑發(fā)生化學(xué)變化，改變了原來組成礦物的成分，產(chǎn)生一種新的成分次生礦物，土的顆粒

38、變得很細(xì)，具粘結(jié)力，這是土的（ ）。 A、 物理風(fēng)化 B、 化學(xué)風(fēng)化 C、 生物風(fēng)化 D、 植物風(fēng)化 答案：B (2) 土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 土的結(jié)構(gòu)土顆粒之間的相互排列和聯(lián)結(jié)形式，稱為土的結(jié)構(gòu)，有下列三種： 單粒結(jié)構(gòu)：粗顆粒土，如卵石、砂等，在沉積過程中，每一個顆粒在自重作用下，單獨下沉，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。 蜂窩結(jié)構(gòu)：當(dāng)土顆粒較細(xì)，在水中單個下沉，碰到已沉積的土粒，由于土粒之間的分子引力大于顆粒自重，則下沉土粒被吸引不再下沉，形成很大孔隙的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。 絮狀結(jié)構(gòu)：在水中長期懸浮并在水中運動時，形成小鏈環(huán)狀的土集粒而下沉。這種小鏈環(huán)碰到另一小鏈環(huán)被吸引，形成大鏈環(huán)狀的絮狀結(jié)構(gòu)。上述三種結(jié)構(gòu)中，以密實的單

39、粒結(jié)構(gòu)土的工程性質(zhì)最好，蜂窩結(jié)構(gòu)其次，絮狀結(jié)構(gòu)最差。后兩種結(jié)構(gòu)土，如因擾動破壞天然結(jié)構(gòu)，則強度低、壓縮性大，不可用作天然地基。 土的構(gòu)造同一土層中，土顆粒之間相互關(guān)系的特征稱為土的構(gòu)造，常見的有下列幾種： 層狀構(gòu)造：土層由不同顏色、不同粒徑的土組成層理，平原地區(qū)的層理通常為水平方向。層狀構(gòu)造是細(xì)粒土的一個重要特征。 分散構(gòu)造：土層中土粒分布均勻，性質(zhì)相近，如砂、卵石層為分散構(gòu)造。 結(jié)核狀構(gòu)造：在細(xì)粒土中摻有粗顆粒或各種結(jié)核，如含礓石的亞黏土、含礫石的冰磧黏土等均屬結(jié)核狀構(gòu)造，其工程性質(zhì)取決于細(xì)粒土部分。 裂隙狀構(gòu)造：土體中有很多不連續(xù)的小裂隙，有的硬塑與堅硬狀態(tài)的黏土為此種構(gòu)造。裂隙強度低，滲

40、透性高，工程性質(zhì)差。例：土有三種結(jié)構(gòu)密實單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)、絮狀結(jié)構(gòu)，按土的工程性質(zhì)由好到差排列的順序是（ ）。 A、 蜂窩結(jié)構(gòu)、密實單粒結(jié)構(gòu)、絮狀結(jié)構(gòu)B、 絮狀結(jié)構(gòu)、密實單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu) C、 密實單粒結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)、絮狀結(jié)構(gòu) D、 密實單粒結(jié)構(gòu)、絮狀結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu) 答案：C 二、 重點難點 土的基本性質(zhì)、土的工程分類；汽輪機本體的類型及其主要設(shè)備；鍋爐的類型及其主要設(shè)備 三、 大綱要求 掌握土的基本性質(zhì)和工程分類；掌握汽輪機本體的類型及其主要設(shè)備；掌握鍋爐的類型及其主要設(shè)備 四、 內(nèi)容講解 2G311030 掌握土的基本性質(zhì)和工程分類 2G311031 土的三相組成及其物理性質(zhì) 1、土的

41、三相組成土由固體礦物、液體水和氣體三部分組成，稱為土的三相組成。土中的固體礦物構(gòu)成骨架，骨架之間貫穿著孔隙，孔隙中充填著水和空氣。隨著環(huán)境的變化，會引起土的三相比例的變化。土的三相比例不同，土的狀態(tài)和工程性質(zhì)也不相同。例如：固體 氣體(液體0)為干土，干黏土堅硬，干砂松散；固體十液體 氣體為濕土，濕的黏土多為可塑狀態(tài)；固體十液體(氣體0)為飽和土，飽和粉細(xì)砂受振動可能產(chǎn)生液化，飽和黏土地基沉降需很長時 間才能穩(wěn)定。由此可見，研究土的工程性質(zhì)，首先從最基本的組成土的三相，即固體、水和氣體本身開始研究。 (1)土的固體顆粒土的三項組成中，土的固體顆粒是決定土的工程性質(zhì)的主要成分。 土粒的礦物成分

42、原生礦物：由巖石經(jīng)物理風(fēng)化而成，其成分與母巖相同。包括：單礦物顆粒如常見的石英、長石、云母、角閃石與輝石等，砂土為單礦物顆粒。多礦物顆粒母巖碎屑，如漂石、卵石與礫石等顆粒為多礦物顆粒. 次生礦物：巖屑經(jīng)化學(xué)風(fēng)化而成，其成分與母巖不同，為一種新礦物，顆粒細(xì)。主要是黏土礦物，肉眼看不清，用電子顯微鏡觀察為鱗片狀。黏礦物的微觀結(jié)構(gòu)由兩種原子層(晶片)構(gòu)成：一種是由四面體構(gòu)成的硅氧晶片；另一種是由八面體構(gòu)成的鋁氫氧晶片。因這兩種晶片結(jié)合的情況不同，形成三種黏土礦物：蒙脫石兩結(jié)構(gòu)單元之間沒有氫鍵，聯(lián)結(jié)弱，水分子可以進(jìn)入兩晶胞之間。因此，蒙脫石親水性大，脹縮性劇烈。伊利石(水云母)部分四面體中的硅為鋁、鐵所取代，損失的原子價由陽離子鉀補償。因而晶格層組之間具結(jié)合力，親水性低于蒙脫石。高嶺石晶胞之間有氫鍵，聯(lián)結(jié)力較強，晶胞之間距離不易改變，水分子不能進(jìn)入。因此親水性最小。次生礦物還有次生二氧化硅、難溶鹽等。腐殖質(zhì)：土中腐殖質(zhì)含量多，使土的壓縮性增大。例1：土的三相組成包括（ ）。 A、 液體水 B、氣體 C、固態(tài) D. 固體礦物 E、液態(tài) 答案：A、B、D 土顆粒的大小與形狀土的大顆粒漂石，顆粒大小不同的土，其工程性質(zhì)也各異。為便于研究，把土的粒徑按性質(zhì)相近原則，劃分為粒組。 土的粒徑級配 自然界里的天然土往往由幾種粒組混合而成，顆粒有粗有細(xì)。通常，用土中各粒組的相對含量，