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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
一、建筑材料的类型 ※
建筑材料★★
二、建筑材料的应用 ※※
考点一、建筑材料的类型★
金属 黑色、有色
无机
非金属 天然石材、水泥、混凝土
植物
化
有机 合成高分子
学
成
沥青
分
建 无机非金属材料与有机材料复合
筑
复合 金属材料与非金属材料复合
材
料
其他复合材料
分
类 来 天然 土料、砂石料、木材
源
人工 石灰、水泥、金属材料、土工合成材料、高分子聚合物
结构 混凝土、型钢、木材
功
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
能
用
胶凝 石膏、石灰、水玻璃、水泥、沥青
途
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[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
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
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；
土坝（体）壳用土石料
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。
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
土工合 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
反滤、排水工程
成材料 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[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
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
花岗岩
闪长岩
火成岩（岩浆岩） 辉长岩
辉绿岩
玄武岩
石灰岩
水成岩（沉积岩） 口诀：水灰砂
砂岩
片麻岩
变质岩 口诀：变英大妈 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
水位变化区域的外部、溢流 大体积建筑物 位于水中和地
水泥类型 适用范围 有抗冻要求
面受水流冲刷部位 内部 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 √ √[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
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[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
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[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
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
W2、W4、W6、W8、W10、W12等；
即表示混凝土能抵抗0.2、0.4、
（1）抗渗性 混凝土抵抗压力水渗透作用的能力
0.6、0.8、1.0、1.2MPa 的水压力
而不渗水
F50、F100、F150、F200、F250 及
混凝土在饱和状态下，经多次 冻融循环作用而不严
F300 等；即表示混凝土在饱和状
（2）抗冻性 重降低强度（抗压强度下降不超过 25%，质量损失不
态下，能经受 50、100、150、
超过 5%）的性能
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
1）按形成条件分为天然砂、 人工砂。
2）按细度模数 F•M 分为：
细集料 粗砂：F•M 一 3.7～3.1；
（0.16～ 中砂：F•M 一 3.0～2.3；
5mm） 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 水工混凝土所用的粗集料一般分为 1）粗集料的最大粒径[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
5mm） 四级： 特大石（150～80mm 或 不应超过钢筋净间距的 2/3 、构件断面最小边长的
120～ 80mm）； 大石（80～ 1/4、素混凝土板厚的 1/2。
40mm）； 中石（40～20mm）； 小石 2）施工中，宜将粗集料按粒径分成下列几种粒径组合
（20～5mm）。 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、
D80、D150（D120）四级。
6.混凝土的外加剂
主要功能 外加剂
改善混凝土拌合物和易性 减水剂、引气剂、泵送剂 （送气水）
调节混凝土凝结时间、硬化性能 速凝剂、早强剂、缓凝剂（换枣泥）
改善混凝土耐久性 引气剂、防水剂、阻锈剂、养护剂
改善混凝土其他性能 膨胀剂、防冻剂、防水剂、泵送剂
