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型四种.二,渠水系建筑物:
在渠道上修建的水工建筑物称为渠系建筑物,它使渠水跨过河流,山谷,堤防,公路等.类型主要有渡槽,涵洞,倒虹吸管,跌水与陡坡等.
(一)渡槽的构造及作用
按支承结构渡槽可分为梁式,拱式,桁架式等,渡槽由输水的槽身及支承结构,基础和进出口建筑物等部分组成.小型渡槽一般采用简支梁式结构,截面采用矩形.
1,梁式渡槽
1)槽身结构.梁式渡槽槽身结构一般由槽身和槽墩(排架)组成,主要支承水荷载及结构自重.槽身按断面形状有矩形和U形,梁式渡槽又分成简支梁式,双悬臂梁式,单悬臂梁式和连续梁式.简支矩形槽身适应跨度为8～15m,U形槽身适应跨度为15～20m.
2)渡槽的进出口建筑物.它和水闸基本相同,由翼墙,护底,铺盖和消能设施组成,把矩形或U形槽身和梯形渠道连接起来,起改善水流条件,防冲及挡土作用.
2,拱式渡槽
拱式渡槽的水荷载及结构自重由拱承担,其他和梁式渡槽相同.
(二)涵洞的构造及作用
根据水流形态的不同,涵洞分有压,无压和半有压式.
1,涵洞的洞身断面形式
1)圆形管涵.它的水力条件和受力条件较好,多由混凝土或钢筋混凝土建造,适用于有压涵洞或小型无压涵洞.
2)箱形涵洞.它是四边封闭的钢筋混凝土整体结构,适用于现场浇筑的大中型有压或无压涵洞.
3)盖板涵洞.断面为矩形,由底板,边墙和盖板组成,适用于小型无压涵洞.
4)拱涵.由底板,边墙和拱圈组成.因受力条件较好,多用于填土较高,跨度较大的无压涵洞.
2,洞身构造
洞身构造有基础,沉降缝,截水环或涵衣,如图2F311017所示.
1)基础.管涵基础采用浆砌石或混凝土管座,其包角为90°～135°.拱涵和箱涵基础采用C15素混凝土垫层.它可分散荷载并增加涵洞的纵向剐度.
2)沉降缝.设缝间距不大于10m,且不小于2～3倍洞高,主要是适应地基的不均匀沉降.对于有压涵洞,缝中要设止水,以防止渗水使涵洞四周的填土产生渗透变形.
3)截水环或涵衣.对于有压涵洞要在洞身四周设若干截水环或用黏土包裹形成涵衣,用以防止洞身外围产生集中渗流.
(三)倒虹吸管的构造和作用
倒虹吸管有竖井式,斜管式,曲线式和桥式等,主要由管身和迸,出口段三部分组成.
1,进口段的形式.进口段包括进水口,拦污栅,闸门,渐变段及沉砂池等,用来控制水流,拦截杂物和沉积泥砂.
2,出口段的形式.出口段包括出水口,渐变段和消力池等,用于扩散水流和消能防冲.
3,管身的构造.水头较低的管身采用混凝土(水头在4～6m以内)或钢筋混凝土(水头在30m左右),水头较高的管身采用铸铁或钢管(水头在30m以上).为了防止管道因地基不均匀沉降和温度变化而破坏,管身应设置沉降缝,内设止水.现浇钢筋混凝土管在土基上缝距15～20m,在岩基上缝距10～15m.为了便于检修,在管段上应设置冲砂放水孔兼作进人孔.为了改善路下平洞的受力条件,管顶应埋设在路面以下1.0m左右.
4,镇墩与支墩.在管身的变坡及转弯处或较长管身的中间应设置镇墩,以连接和固定管道镇墩附近的伸缩缝一般设在下游侧.在镇墩中间要设置支墩,以承受水荷载及管道自重的法向分量.
第二章建筑材料 第一节
建筑材料的分类方法很多,常按材料的化学成分,来源_功能用途进行分类.
(一)建筑材料按材料的化学成分分类
1,无机材料
1)金属材料.包括黑色金属,如合金钢,碳钢,铁等,有色金属,如铝,锌等及其合金.
2)非金属材料.如天然石材,烧土制品,玻璃及其制品,水泥,石灰,混凝土,砂浆等.
2.有机材料
1)植物材料.如木材,竹材,植物纤维及其制品等.
2)合成高分子材料.如塑料,涂料,胶粘剂等.
3)沥青材料.如石油沥青及煤沥青,沥青制品.
3,复合材料
复合材料是指两种或两种以上不同性质的材料经适当组合为一体的材料.复合材料可以克服单一材料的弱点,发挥其综合特性.以下介绍几种常用的复合材料.
1)无机非金属材料与有机材料复合.如玻璃纤维增强塑料,聚合物混凝土,沥青混凝土,水泥刨花板等.
2)金属材料与非金属材料复合.如钢筋混凝土,钢丝网混凝土,塑铝混凝土等.
3)其他复合材料.如水泥石棉制品,不锈钢包覆钢板,人造大理石,人造花岗岩等.
(二)建筑材料按其材料来源分类
1.天然建筑材料.如常用的土料,砂石料,木材等.
2.人工材料.如石灰,水泥,金属材料,土工合成材料,高分子聚合物等.
(三)建筑材料按其功能用途分类
1.结构材料.如混凝土,型钢,木材等.
2.防水材料.如防水砂浆,防水混凝土,紫铜止水片,膨胀水泥防水混凝土等.
3.胶凝材料.如石膏,石灰,水玻璃,水泥,沥青等.
4.装饰材料.如天然石材,建筑陶瓷制品,装饰玻璃制品,装饰砂浆,装饰水泥,塑料制品等.
5.防护材料.如钢材覆面,码头护木等.
6.隔热保温材料.如石棉板,矿渣棉,泡沫混凝土,泡沫玻璃,纤维板等.
二,建筑材料的基本性质
(一)表观密度和堆积密度
1.表观密度,是指材料在自然状态下,单位体积的质量.
材料在自然状态下的体积是指包含材料内部孔隙在内的表观体积.当材料内部的孔隙内含有水分不同时,其质量和体积均将有所变化,故测定表观密度时,应注明含水率.在烘干状态下的表观密度,称为干表观密度.
2.堆积密度.是指粉状,颗粒状或纤维状材料在堆积状态下,单位体积的质量.
材料在堆积状态下的体积不但包括材料的表观体积,而且还包括颗粒间的空隙体积.其值的大小与材料颗粒的表观密度,堆积的密实程度,材料的含水状态有关.
(二)密实度和孔隙率
1.密实度.是指材料体积内被固体物质所充实的程度.其值为材料在绝对密实状态下的体积与在自然状态下的体积的百分比.
2.孔隙率.是指材料中孔隙体积所占的百分比.建筑材料的许多工程性质,如强度,吸水性,抗渗性,抗冻性,导热性,吸声性等都与材料的致密程度有关.
(三)填充率与空隙率
1.填充率.是指粉状或颗粒状材料在某堆积体积内,被其颗粒填充的程度.
2.空隙率.是指粉状或颗粒状材料在某堆积体积内,颗粒之间的空隙体积所占的比例.
(四)与水有关的性质
1.亲水性与憎水性.材料与水接触时,根据其是否能被水润湿,分为亲水性和憎水性材料两大类.亲水性材料包括砖,混凝土等,憎水性材料如沥青等.
2.吸水性.材料在水中吸收水分的性质称为吸水性.吸水性的大小用吸水率表示.吸水率有质量吸水率和体积吸水率之分.质量吸水率是指材料吸入水的质量与材料干燥质量的百分比,体积吸水率是指材料吸水饱和时吸收水分的体积占干燥材料自然体积之比值.
3.吸湿性.材料在潮湿的空气中吸收空气中水分的性质称为吸湿性.吸湿性的大小用含水率表示.材料含水后,可使材料的质量增加,强度降低,绝热性能下降,抗冻性能变差,有时还会发生明显的体积膨胀.
4.耐水性.材料长期在饱和水作用下木破坏,其强度也不显着降低的性质称为耐水性.但材料因含水会减弱其内部的结合力,因此其强度都会有不同程度的降低.
5.抗渗性.材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗性(或称不透水性),用渗透系数K表示,K值越大,表示其抗渗性能越差,对于混凝土和砂浆材料,其抗渗性常用抗渗等级W表示,如材料的抗渗等级为W4,Wl0,分别表示试件抵抗静水水压力的能力为0.4MPa和lMPa.
6.抗冻性.材料在饱和水的作用下,能经受多次冻融循环的作用而不破坏,强度不显着降低,且其质量也不显着减小的性质称为抗冻性.用抗冻等级F表示,如F25,F50,分别表示材料抵抗25次,50次冻融循环,而强度损失未超过规定值.抗冻性常是评价材料耐久性的重要指标.
(五)材料的耐久性
在使用过程中,材料受各种内外因素或腐蚀介质的作用而不破坏,保持其原有性能的性质,称为材料耐久性.材料耐久性是一项综合性质,一般包括抗渗性,抗冻性,耐化学腐蚀性,耐磨性,抗老化性等.
第二节
根据不同的分类条件混凝土可分为:
1.按所用胶凝材料的不同可分为石膏混凝土,水泥混凝土,沥青混凝土及树脂混凝土等.
2.按所用骨料的不同可分为矿渣混凝土,碎石混凝土及卵石混凝土等.
3.按表观密度的大小可分为重混凝土(干表观密度大于2800kg/m3),普通混凝土(千表观密度在2000～2800kg/m3之间)及轻混凝土(干表观密度小于2000kg/m3).重混凝土可用作防辐射材料,普通混凝土广泛应用于各种建筑工程中,轻混凝土分为轻骨料混凝土,多孔混凝土及大孔混凝土,常用作保温隔热材料:
4.按使用功能的不同可分为结构混凝土,水工混凝土,道路混凝土及特种混凝土等.
5.按施工方法不同可分为普通浇筑混凝土,离心成型混凝土,喷射混凝土及泵送混凝土等.
6.按配筋情况不同可分为素混凝土,钢筋混凝土,纤维混凝土,钢丝混凝土及预应力混凝土等.
二,混凝土的主要质量要求
1,和易性
和易性是指混凝土拌合物在一定施工条件下,便于操作并能获得质量均匀而密实的混凝土的性能.和易性良好的混凝土在施工操作过程中应其有流动性好,不易产生分层离析或泌水现象等性能.和易性是一项综合性指标,包括流动性,黏聚性及保水性三个方面的含义.
流动性是指新拌混凝土在
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