水工砼配合比一般設(shè)計(jì)及原材料的應(yīng)用規(guī)則

1、.水工砼配合比一般設(shè)計(jì)及原材料的應(yīng)用規(guī)則 水工砼配合比的一般設(shè)計(jì)方法 及主要原材料的使用規(guī)則 2003年4月于公伯峽水電站 表1-1 砼 配 合 比 實(shí) 例 水泥：32.5級(jí) 1 表1-2 砼 配 合 比 實(shí) 例 水泥：32.5級(jí) 2 表1-3 砼 配 合 比 實(shí) 例 水泥：32.5級(jí)、中熱525# 3 表1-4 砼 配 合 比 實(shí) 例 水泥：中熱525# 4 表1-5 砼 配 合 比 實(shí) 例 水泥：32.5級(jí)、中熱525# 5 表1-6 水工砼配合比參考表 水泥：普硅500#；石子：卵石 V系數(shù)K=1.20設(shè)定，已將砼標(biāo)號(hào)提高了20%。 2、表中砂石料的含水量均以飽和面干為準(zhǔn)。 3、表中塌落

2、度以5cm為準(zhǔn)。當(dāng)所需塌落度較大或較小時(shí)，需適當(dāng)增加或減小用水量及砂率。 4、表中的水泥均以500#（42.5級(jí)）為準(zhǔn)，若改為400#（32.5級(jí)），每立方砼中，水泥的用量需增加4050Kg。 6 表1-7 砼 單 位 用 水 量 參 考 表 （Kg/m3） 使用人工砂時(shí)，用水量需酌加69Kg；使用碎石時(shí)，用水量需酌加10 20Kg；使用火山灰質(zhì)水泥時(shí)，用水量需酌加1020Kg；摻用引氣劑或塑化劑時(shí)，用水量需酌減1020Kg。 表1-8 砼 砂 率（%） 參 考 表 -減0.51.0%；使用碎石時(shí)，砂率相應(yīng)增加35%；使用人工砂時(shí)，砂率相應(yīng)增加23%；摻用塑化劑時(shí)，砂率可減小0.51%，摻用引

3、氣劑時(shí)，砂率可減小23%。 表1-9 抗?jié)B標(biāo)號(hào)與W/C的關(guān)系 抗凍標(biāo)號(hào)允許的最大W/C 7 表1-10 砼配合比設(shè)計(jì)參考公式中A、B系數(shù)的選定 注R設(shè)=R標(biāo).A（C/W-B）R標(biāo)為水泥標(biāo)號(hào)（單位：Mpa）；C/W為灰水比； R設(shè)為砼設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)（單位：Mpa）；A、B為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。 表1-11 條件變動(dòng)時(shí)砂率及用水量的大致調(diào)整范圍 表1-12 每立方米砼中各級(jí)骨料參數(shù)變化時(shí)調(diào)整換算表（實(shí)例） 換算的基本方法：是將該級(jí)骨料超徑含量計(jì)入上一級(jí)骨料中，遜徑含量計(jì)入 下一級(jí)骨料中，則各級(jí)骨料應(yīng)調(diào)整的數(shù)量為：調(diào)整量=（該級(jí)超徑與遜徑含量 之和）-（較小一級(jí)超徑含量+較高一級(jí)遜徑含量） 8 表1-13 表1-1

4、4 最 大 水 灰 比 和 最 小 水 泥 用 量 表1-15 最 大 水 灰 比 和 最 小 水 泥 用 量 9 1.1砼配制強(qiáng)度的確定 砼的配制強(qiáng)度應(yīng)按式計(jì)算：?CU,O ?cu,k+1.645 式中?CU,O砼的配制強(qiáng)度（Mpa）； ?cu,k砼的設(shè)計(jì)強(qiáng)度（Mpa）； 砼強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)差（Mpa）。根據(jù)過去砼生產(chǎn)的強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)資料來 確定（最少25組）。 均方差，它是強(qiáng)度分布曲線上拐點(diǎn)離開平均強(qiáng)度的距離。越大，表明曲線越矮越寬，砼的強(qiáng)度離散程度越大，質(zhì)量越不均勻。同時(shí)砼的離差系數(shù)Cv盡量控制在0.15以下（大壩主體砼Cv一般在0.110.12之間）。 砼的配制強(qiáng)度也有另種設(shè)計(jì)方法。根據(jù)求出及

5、已知的，Cv，m?cu（平均值）和?cu,k ，從而求出概率度系數(shù)t，t= （m?cu- ?cu,k）/；求出t后，即可通過其值查表1-16，求出強(qiáng)度保證率P。 根據(jù)新的砼行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ552000及DL/T51442001中的規(guī)定，原砼配合比設(shè)計(jì)中的試配強(qiáng)度R配=（1/1-t.CV）.R設(shè)，應(yīng)為?CU,O ?cu,k+t.。由于水工砼強(qiáng)度保證率P一般為95%，所以，概率度系數(shù)t=1.645。1/1-t.CV為過去砼配合比設(shè)計(jì)中的保證系數(shù)K，見表1-17。 表1-16 不 同 t 的 砼 強(qiáng) 度 保 證 率 P 表1-17 砼 強(qiáng) 度 保 證 系 數(shù) K 由表1-16中所示，若砼平均強(qiáng)度cu與

6、設(shè)計(jì)強(qiáng)度cu,k相等，則強(qiáng)度保證率只有50%。因此，為使砼的強(qiáng)度保證率滿足規(guī)定要求，在進(jìn)行砼的配合比設(shè)計(jì)時(shí)，必須使砼的配制強(qiáng)度?CU,O大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度?cu,k。?CU,O應(yīng)高出 ?cu,k多少？不但與設(shè)計(jì)要求的的保證率P有關(guān)，還與施工控制水平Cv（或）有關(guān)。由表1-17可以看出：要求的保證率P愈高，則K值愈大；CV值愈大，砼的質(zhì)量控制水平愈差，則K值也愈大，砼的配制強(qiáng)度?CU,O也就愈高。因此，選擇合 10 適的保證率P，并提高砼的施工控制水平，從而減少砼配合比的試配強(qiáng)度?CU,O，對(duì)降低工程造價(jià)有重要意義。 1-2 砼外加劑 引氣劑：生成的氣泡相對(duì)增加了水泥漿的體積，并有潤滑和粘附作用。所以

7、，引氣劑能顯著提高砼拌合物的流動(dòng)性，改善其粘聚性和保水性。在一般情況下，摻用適量的加氣劑，可使砼的陷度增加約一倍。所以若保持原流動(dòng)性不變，原水灰比不變，采用引氣劑就能減少水泥用量，并可略減少砼的含砂率，這樣就能節(jié)約水泥8%。在硬化后的砼中，由于氣泡能隔斷砼內(nèi)毛細(xì)管的滲水通路，故能提高砼的抗?jié)B性和抗凍性。一般可使抗凍標(biāo)號(hào)及抗?jié)B標(biāo)號(hào)提高12倍以上。此外，摻入引氣劑后，由于氣泡的彈性變形，砼的彈性模量略有降低，這對(duì)提高砼的抗裂性是有利的。 引氣劑的缺點(diǎn)在于，氣泡的存在減少了砼中水泥石的有效受力斷面，使砼強(qiáng)度及耐磨性略有降低。若保持水灰比不變，當(dāng)摻用引氣劑時(shí)，含氣量（氣泡總體積占砼總體積的百分率）每增

8、加1%，砼的強(qiáng)度約下降35%。 砼中的含氣量的多少，對(duì)砼的流動(dòng)性、強(qiáng)度等性能影響很大。若含氣量太少，不能獲得引氣劑的積極效果；若含氣量太多，將過多地降低砼的強(qiáng)度。故施工前，應(yīng)通過試驗(yàn)選定最適宜的含氣量值。一般也可采用下列經(jīng)驗(yàn)數(shù)值：砼骨料的最大粒徑為其40mm時(shí)，含氣量為5%；80mm時(shí)，為4%；150mm時(shí)為3%。砼骨料的粒徑越大，其相應(yīng)適宜的含氣量越小。這是由于氣泡存在砼的砂漿中，而砼骨料的粒徑越大，砂漿含量越少，故其含氣量也應(yīng)越少。 減水劑：主要能對(duì)水泥起擴(kuò)散作用。其基本原因，是它吸附在水泥顆粒的表面，使水泥顆粒帶有負(fù)電，具有靜電相斥作用。而且，親水基因團(tuán)使水泥顆粒周圍吸附水膜變厚，使水泥

9、顆?；ハ喾稚ⅲ酀{由網(wǎng)狀凝聚結(jié)構(gòu)變成溶膠結(jié)構(gòu)。因此，漿體變稀，砼流動(dòng)性增大。由于這類外加劑的擴(kuò)散作用，當(dāng)加入砼拌合物后，就可以起到以下三個(gè)方面的效果： 在原配合比（水灰比）不變的情況下，可增大砼的流動(dòng)性且不 致降低砼的強(qiáng)度。 在保持流動(dòng)性及水灰比不變的情況下可以減少水及水泥用量， 以降低成本。 在保持流動(dòng)性及水泥用量不變的情況下，可以減少用水量，從 而降低水灰比，使砼的強(qiáng)度及耐久性得到提高。 1-3 砼的變形性質(zhì) 濕漲干縮變形，由砼中的水分變化引起。干縮可使砼建筑物表面出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，而引起砼表面干裂，使砼的抗凍、抗?jié)B及抗侵蝕等性能嚴(yán)重降低。砼的各種變形，成因比較復(fù)雜。而影響砼的干縮變形的

10、主要有八個(gè)方面： （1）、砼單位用水量的大小，是決定干縮率大小的最主要的因素。亦即在 11 水灰比相同的條件下，水泥漿含量越多，砼的干縮率越大。這是因?yàn)轫诺母煽s主要產(chǎn)生于水泥漿的干縮。而且，水泥漿越少，砼中骨料對(duì)干縮的制約作用越顯著。試驗(yàn)證明：低流態(tài)砼（陷度1016）干縮率最大，可達(dá)500×10-6；塑性砼（陷度19）干縮率較小，約為300×10-6；干硬性砼（維勃稠度520）干縮率最小，僅為100×10-6。平均砼的用水量每增加1%，干縮率增大23%。同理，砼中骨料粒徑越大，級(jí)配越好，其干縮率越小。 （2）、砼的水灰比越大，干縮率越大。因?yàn)?，水灰比越大，水泥漿越

11、稀，硬化成水泥石后凝膠體越多，晶體減少。而干縮主要是由水泥石中的凝膠體逐漸干燥收縮所引起的。 （3）、水泥的品種與細(xì)度，對(duì)干縮也有很大影響。如火山灰質(zhì)水泥的干縮率最大；水泥越細(xì)，其干縮率越大。 （4）、摻用速凝劑，可以增大干縮率。例如，使用氯化鈣，將使砼的干縮率增加60100%。 （5）、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，使水泥充分水化，水泥石中晶體增多，膠體減少，可使干縮減少。而且延長養(yǎng)護(hù)期，使砼的強(qiáng)度增大，也有助于減少干縮裂縫的產(chǎn)生。 （6）、砼的溫度變形。砼與其它材料一樣，也具有熱脹冷縮的性質(zhì)。這種熱脹、冷縮的變形，稱為溫度變形。 （7）、砼在荷載作用下的變形。砼不是完全彈性體。受外力后既產(chǎn)生能恢復(fù)的彈性變形，

12、也產(chǎn)生不能恢復(fù)的塑性變形。彈性變形主要決定于荷載及應(yīng)力的大?。欢苄宰冃蝿t與應(yīng)力的大小無關(guān)，則與應(yīng)力作用持續(xù)時(shí)間的的長短等因素有關(guān)。 1-4、砼配合比設(shè)計(jì)方法及步驟 一、基本參數(shù)選擇 （1） 水泥（包括混合材等）的種類、標(biāo)號(hào)和性質(zhì)。 （2） 骨料的性質(zhì)（顆粒級(jí)配、比重、吸水率、容重、空隙率等）。 （3） 外加劑的種類。 （4） 對(duì)砼拌合物和易性的要求。 （5） 對(duì)砼強(qiáng)度的要求。 （6） 對(duì)砼抗?jié)B性及抗凍性（或其它耐久性）的要求。 二、設(shè)計(jì)原則和步驟 （1）、基本原則：水工砼配合比設(shè)計(jì)原則基本上與普通砼相同，但也有一定的特殊性。主要有以下幾個(gè)方面： 、最小單位用水量。水灰比是決定砼強(qiáng)度和耐久性的

13、主要因素。在滿足和易性的條件下，力求單位用水量最小。 、最大石子粒徑和最多石子用量。根據(jù)結(jié)構(gòu)物的斷面和鋼筋的稠密程度以及施工設(shè)備等情況，在滿足和易性的條件下，應(yīng)選擇盡可能大的石子粒徑和最多石子用量。 12 、最佳配料級(jí)配。應(yīng)選擇空隙率較小的級(jí)配。同時(shí)也要考慮天然料場的天然級(jí)配。盡量減少棄方。 、選料原則。經(jīng)濟(jì)合理地選擇水泥品種和標(biāo)號(hào)，并優(yōu)先考慮采用優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的粉煤灰摻合料及外加劑等。 （2）、設(shè)計(jì)步驟。水工砼的設(shè)計(jì)步驟與普通砼基本相同。但除了抗壓強(qiáng)度外，還應(yīng)考慮其抗?jié)B、抗凍要求。 1、 根據(jù)設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度和耐久性，選定水灰比。 2、 根據(jù)施工要求的塌落度和石子最大粒徑等選定用水量。用水量除以

14、選定的水灰比即可求出水泥用量。 3、 根據(jù)“絕對(duì)體積法”或“容重法”，計(jì)算砂、石料用量。 4、 通過試驗(yàn)和必要的調(diào)整，確定1立方米砼中材料用量和砼配合比。 （試驗(yàn)室配合比與施工配合比） 三、配合比設(shè)計(jì)實(shí)例 （1）工程任務(wù) 設(shè)計(jì)某壩溢流面砼配合比具體參數(shù)如下： 1、 ?cu,k=25Mpa（C25）；保正率P%=80；抗凍D=50次（F50）；抗?jié)B S=0.8MPa（W=8 ）。 2、 塌落度為80mm，離差系數(shù)為0.15。 3、 400#（32.5級(jí)）普硅水泥，比重C =3.1。 4、 減水劑參量0.25%。 5、 卵石，最大粒徑150mm，4級(jí)配：5-20，20-40，40-80，80-15

15、0=30： 30：20：20；比重S=2.7；中石和小石的表面含水率分別為0.3%和0.8；大石和特大石為飽和面干狀態(tài)。 6、 天然河砂。細(xì)度模數(shù)=2.6，比重z= 2.65，表面含水率為0.45%。 （1）解題步驟 1、選擇水灰比。根據(jù)C25，P=80%，查表1-16，得t=0.84，利用下式計(jì)算配制強(qiáng)度：?CU,O= ?cu,k/（1-t.CV）=25/（1-0.84×0.15）=28.6（Mpa）或 ?CU,O=k.?cu,k。K值見表1-17，CV值見表1-18。 表1-18 離 差 系 數(shù) CV 根據(jù)公式：cu,k=A.R標(biāo)（C/W-B），查表1-10，從而求得水灰比公式如

16、下： W/C=1/（?cu,k/A. R標(biāo)+B）=1/（286/0.444×425+0.459）=0.506。根據(jù)抗凍、抗 滲要求，參考表1-9，得到W/C=0.5。（注：R標(biāo)為水泥標(biāo)號(hào)） 2、選擇水泥用量、用水量及砂率。根據(jù)給定的基本資料，查表1-19，用水量與砂率的調(diào)整值見表1-20。 13 表1-19 砼 試 拌 用 水 量 參 考 表 表1-20 用 水 量 和 砂 率 調(diào) 整 值 3、計(jì)算砂石用量。 14 、絕對(duì)體積法。摻用木鈣減水劑后，四級(jí)配砼含氣量為1%。 砂石料的絕對(duì)體積：VN=1000-（103+206/3.1）=821（L）。 砂用量：S=821×0.2

17、15×2.65=468（Kg/m3）； 石子用量：G=821×（1-0.215）×2.7=1740（Kg/m3）； 經(jīng)試拌，滿足和易性的用水量和砂率正與上述數(shù)據(jù)相符。 容重法。砂石骨料飽和面干加權(quán)平均比重： n=0.215×2.65+2.7（1-0.215）=2.69，按容重計(jì)算公式計(jì)算容重： U=10n（100-）+C（1-n/c）-W（n-1） =10×2.69（100-1）+206（1-2.69/3.1）-103（2.69-1）=2516（Kg/m3）。 砂石總重量：N=2516-（103+206）=2207（Kg/m3）； 砂用量：S=

18、（2207/2.69）×0.215×2.65=467（Kg/m3）； 石子用量：G=2207-467=1740（Kg/m3）； 經(jīng)試拌砼實(shí)測(cè)容重與計(jì)算容重基本相符。配合比和1立方米砼材料的計(jì)算用量見表1-21。 注：為四級(jí)配含氣量1%。“-103（2.69-1）”此項(xiàng)原式為+103（1-2.69/1），由于水的比重為1?！?0×2.69（100-1）”，即在1000L砼中，減去含氣所占體積10L，后乘以平均密度2.69。 表1-21 配合比和 1立方米砼材料的計(jì)算用量 砂漿的流動(dòng)性用“稠度”來表示，即標(biāo)準(zhǔn)圓錐體沉入砂漿中的深度。砌磚的稠度一般為710cm；砌石一般

19、為46cm。 2-2、水泥砂漿 水泥砂漿的配合比設(shè)計(jì)與砼相似?？衫霉?； R漿=K1.R標(biāo)（C/W-K2）式中，R漿為砂漿的28天設(shè)計(jì)強(qiáng)度；R標(biāo)為水泥標(biāo)號(hào)；K1、K2為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，隨所用的材料不同而有差別。當(dāng)使用粗砂和中砂時(shí)，對(duì)普硅水泥，K1=0.49，K2=0.65。某些書中規(guī)定為K1=0.293，K2=0.4。 根據(jù)表2-1，首先確定水灰比；再依據(jù)表2-2確定用水量。最后依據(jù)表2-3，確定幾組灰砂比進(jìn)行拌制，但求出的水灰比“W/C”應(yīng)滿足表2-1。由于砂漿砂率為100%，所以，其強(qiáng)度主要決定于“灰砂比”。當(dāng)“灰砂比”確定后，其稠度（4-6）以現(xiàn)場調(diào)節(jié)用水量來解決。具體情況可參閱表2-4。

20、15 表2-1 水工砂漿的最大允許水灰比 表2-2 砂 漿 用 水 量 參 考 表 *砂漿稠度46cm。稠度每增減1cm，用水量增減810Kg/m3。 表2-3 砂 漿 配 合 比 參 考 表 表2-4 灰砂比/水灰比/強(qiáng)度標(biāo)號(hào)/ 關(guān)系參考表 16 表2-5 砂漿含氣量/容重/抗壓強(qiáng)度/ 關(guān)系參考表（實(shí)例） 表2-6 （實(shí)例） 依據(jù)公式：R漿=（K.Qc.R標(biāo)）/1000。式中，R漿砂漿標(biāo)號(hào)；R標(biāo)水泥標(biāo)號(hào)； K經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（見表2-6）；Qc水泥用量。石灰D的計(jì)算方法如下： D=350- Qc；也可按經(jīng)驗(yàn)公式D=170-0.34. Qc求得石灰用量。 表2-7 經(jīng) 驗(yàn) 系 數(shù) K 砂漿時(shí)，制成砂漿

21、的體積約等于砂的體積；如用細(xì)砂或干砂時(shí)，水泥用量約增加1015%。 石灰以1400K（g/m），粘土以沉入度1415%的粘土膏為準(zhǔn)。摻入適量的摻合料，可以提高砂漿的強(qiáng)度，改善砂漿的和易性。但摻量過多，將降低砂漿的質(zhì)量。故摻量一般不宜超過水泥體積的0.71倍。砂漿配合比一般按體積比表示如下： 水泥：摻合料：砂子 即 水泥質(zhì)量/水泥松散容重：摻合料/1.4：砂子質(zhì)量/1.68。 水泥的松散容重一般約為2.1；砂子的松散容重一般為1.68左右。 砂漿中的水泥用量Qc=（ R漿/（K×R標(biāo)）×1000。 3 17 3-1水泥的一般物理及化學(xué)知識(shí) 表3-1 水泥熟料中4種礦物的水化熱

22、 表3-2 水泥加水后五種礦物反應(yīng)生成三種晶體兩種凝膠 * C3A.H2O+CaSO4.2H2O是水泥化學(xué)的二次反應(yīng)。CaSO4.2H2O為二水石膏的化學(xué)表達(dá)式。 表3-3 三種摻和料（礦渣、粉煤灰、火山灰）水泥的主要特性 18 表3-4 硅酸鹽水泥生料的主要礦物成份及含量 表3-5 一般情況下，水泥石中的五種水化產(chǎn)物的成份是比較固定的。但在某些特殊情況下，這五種成份，就可能不穩(wěn)定，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而破壞水泥石的結(jié)構(gòu)。 特別是石膏（CaSO4.2H2O）最易與水化鋁酸三鈣（C3A.H2O）起反應(yīng)，生成水化硫鋁酸鈣，體積增大2.5左右，能對(duì)砼起到極大破壞作用。見表3-6。 表3-6 水泥石受化

23、學(xué)侵蝕的幾種表現(xiàn) 19 4-1、金屬材料 （1）、有色金屬：金屬分為黑色和有色金屬兩大類。黑色金屬是指以鐵元素為主要成份的金屬及其合金。有色金屬是指黑色金屬以外的合金，亦稱非鐵金屬。有色金屬很多。如銅、鋁、鉛、鎂、鋅、錫等皆是。 （2）、黑色金屬：鋼與生鐵的總稱。鋼與生鐵都是鐵與碳、硅、磷、硫以及其它元素的合金。生鐵是用鐵礦石在高爐中經(jīng)高溫熔煉而得的鐵碳合金。鋼是將生鐵和廢鋼等原料，在煉爐內(nèi)進(jìn)一步冶煉而成的。鋼與鐵的區(qū)分，在于含碳量的多少：含碳量小于2%的鐵碳合金稱為鋼；含碳量大于2%的稱為生鐵。從性能上講，鋼具有較高的抗拉強(qiáng)度；能承受沖擊、振動(dòng)荷載；允許較大的彈性變形。生鐵塑性低，脆性大，抗

24、拉強(qiáng)度低，抗沖擊能力小。 鋼因含碳量的不同以及其它合金元素的含量不同而分為若干品種。含碳量小于0.25%的鋼，稱為低碳鋼；含碳量為0.250.6%的鋼稱為中碳鋼；含碳量大于0.6%的稱為高碳鋼。低碳鋼常用于軋制各種鋼材，使用于一般建筑結(jié)構(gòu)；中碳鋼常用于制造鋼筋、鋼軌、高強(qiáng)度鋼絲和機(jī)器另件；高碳鋼多用于制造各種工具（刃具、量具和模具）。如果在煉鋼的過程中，有意識(shí)地保留或另外加入一種甚至多種合金元素，例如鎳、鉻、銅、礬、鈦、錳硅等，并超過普通碳鋼的允許含量時(shí)，通稱為合金鋼。合金鋼中隨合金元素的總含量不同，又分為低合金鋼（合金元素總含量小于5%）；中合金鋼（合金元素總含量為510%）；高合金鋼（合金

25、元素總含量大于10%）。三種合金鋼中，低合金鋼是目前建筑結(jié)構(gòu)中大量采用的鋼材。 （3）、鋼的熱處理。將固態(tài)金屬按一定的規(guī)則加熱、保溫和冷卻，以改變其組織結(jié)構(gòu)并改善其性質(zhì)的加工過程?？偡Q為熱處理。 a、淬火。是將鋼材按其含碳量加熱至狀態(tài)圖（此略）的GS線以上3050，經(jīng)保溫停留一定時(shí)間后，在鹽水、冷水或油中急速冷卻的過程，稱為淬火。淬火的目的，是要獲得更高硬度的工具或鋼件，以利切削、鉆鑿或抵抗磨擦。淬火后能提高硬度的原因，是由于在急冷的情況下，奧氏體不能按狀態(tài)圖的變化重新恢復(fù)到原有的組織，而獲得新的組織所致。最適于淬火的鋼，其含碳量在0.9%左右。當(dāng)含碳量小于0.4%時(shí)，淬火后性能無顯著變化。故

26、一般含碳量小于0.2%的鋼材，都不作淬火處理。但含碳量過多時(shí)，淬火后的鋼材太脆。 b、回火。將淬火處理后的鋼，再進(jìn)行加熱、冷卻的過程稱為回火?；鼗鸬臏囟鹊陀?23?；鼗鹂偸蔷o接在淬火處理后進(jìn)行?；鼗鸬哪康氖窍慊痄摷膬?nèi)應(yīng)力，適當(dāng)降低淬火鋼件的硬度，并提高其韌性?；鼗鸬臏囟扔咏?23，則鋼材硬度的降低和韌性的提高愈顯著。工具的回火溫度都較低，是使之具有必要的硬度而不脆。 c、退火。將鋼材加熱至狀態(tài)圖GSK線以上3050，保溫停留若干時(shí)間，然后隨爐溫冷卻或埋在細(xì)砂、柴灰內(nèi)緩慢冷卻處理的過程成為退火。退火可降低鋼材的原有硬度，改善鋼材的塑性和韌性。當(dāng)退火后的鋼材具有細(xì)晶構(gòu)造時(shí)， 20 也能獲得

27、提高強(qiáng)度的效果。 d、正火。將鋼材加熱至狀態(tài)圖GSK線以上3050，保溫停留后，在空氣中冷卻處理的過程，稱為正火。正火處理后的鋼材，其硬度較退火處理的大，塑性也較差。由于正火處理可得到較均勻而細(xì)粒的構(gòu)造，故強(qiáng)度有所提高。 表4-1 化 學(xué) 元 素 對(duì) 鋼 性 能 的 影 響 表4-2 按冶煉方法及脫氧程度的不同劃分的鋼種 21 *AJ3F：甲類側(cè)吹轉(zhuǎn)爐3號(hào)沸騰鋼；B3b：乙類平爐底吹3號(hào)半鎮(zhèn)靜鋼；CJ3：特類側(cè)吹堿性轉(zhuǎn)爐3號(hào)鎮(zhèn)靜鋼；AS3b：甲類酸性轉(zhuǎn)爐3號(hào)半鎮(zhèn)靜鋼。 4-3、鋼筋的技術(shù)分類和技術(shù)條件 建筑鋼筋一般分為：普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、普通低合金鋼及熱軋鋼筋。普通碳素鋼以堿性平爐及轉(zhuǎn)爐

28、煉制，澆成鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、沸騰鋼。按保證條件分為分為三類：甲類（代號(hào)A），乙類（代號(hào)B），特類（代號(hào)C）。建筑上主要用的是甲類鋼。甲類鋼共分為7個(gè)鋼號(hào)，隨著鋼號(hào)的增大，鋼的含碳量增加，強(qiáng)度提高，塑性降低。建筑上用的主要是3號(hào)鋼筋。其塑性及強(qiáng)度均能滿足需要。 普通低碳鋼 目前有20多種，例如：09錳2（09Mn2），09錳2釩（09Mn2V），16錳（16Mn）等。在建筑上常用的為錳鋼。前面的數(shù)字表示含碳量的平均數(shù)，以萬分之幾表示，隨后的元素是指鋼中主要合金元素，以百分?jǐn)?shù)表示，元素后面無有數(shù)字的，表示其合金含量小于1.5%；元素后面的數(shù)字若為2，表示平均合金含量1.52.49%。 熱軋鋼筋 熱

29、軋鋼筋是由普通碳素鋼中的3號(hào)鋼以及16錳、25錳硅等普通低合金鋼熱軋而成。共分為四級(jí)：級(jí)光圓（3號(hào)鋼），牌號(hào)HPB235（公稱直徑：820），極限強(qiáng)度為370Mpa，伸長25%，國家標(biāo)準(zhǔn)GB13013-91；級(jí)帶肋（普通低合金鋼），牌號(hào)HRB335（公稱直徑：650），極限強(qiáng)度為490Mpa，伸長16%；，國家標(biāo)準(zhǔn)GB1499-98；級(jí)帶肋（普通低合金鋼）；牌號(hào)HRB400（公稱直徑：650），極限強(qiáng)度為570Mpa，伸長14%；，國家標(biāo)準(zhǔn)GB1499-98；級(jí)帶肋（普通低合金鋼）；牌號(hào)HRB500（公稱直徑：650），極限強(qiáng)度為630Mpa，伸長12%；，國家標(biāo)準(zhǔn)GB1499-98。在熱軋鋼

30、筋中，還包括低碳熱軋圓盤條鋼筋，牌號(hào)Q215、Q235（公稱直徑：68），工程中常用的是Q235，極限強(qiáng)度410Mpa，伸長23%，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T701-97。 表5-1 巖 石 分 類 22 進(jìn)一步了解土的一般屬性，掌握土質(zhì)的變化規(guī)律，為建設(shè)工程提供設(shè)計(jì)及試驗(yàn)依據(jù)。土工的一般常識(shí)表述如表6-1： 表6-1 塑限指數(shù)、液限指數(shù)及相關(guān)含水量之間的關(guān)系 試樣含水量% 首先，第1步，取三組土樣，1#組試配含水率為3%，2#組含水率為10%，3#組含水率為16%；第2步，在液-塑限測(cè)定儀下，如果1#組試錐下沉深度為1.8（如圖所示），所對(duì)含水率為3%，構(gòu)成點(diǎn)1；2#組試錐下沉深度為6.2（如圖所示）

31、，所對(duì)含水率為10%，構(gòu)成點(diǎn)2；3#組試錐下沉深度為16.4（如圖所示），所對(duì)含水率為16%，構(gòu)成點(diǎn)3；第3步：將三點(diǎn)連成一線；縱座標(biāo)2mm所對(duì)應(yīng)直線上橫座標(biāo)3.6%即為試樣塑限含水率；縱座標(biāo)17mm所對(duì)應(yīng)直線上橫座標(biāo) 23 17.2%即為試樣液限含水率。 表7-1 土 工 一 般 常 用 公 式 表7-2 一般土的最佳含水率與其最大干容重對(duì)照參考表 24 6-2、土壤的壓實(shí) 用機(jī)械或人力方法對(duì)土料進(jìn)行壓實(shí)，可使土料（粒）結(jié)構(gòu)得到重新排列，空隙率減少，干密度增加。從而大大提高土體的物理學(xué)性能，使強(qiáng)度提高，透水性降低，壓縮性減少等。例如，將干容重為1.4的砂壤土，經(jīng)壓實(shí)后，干容重提高1.7；那么

32、，其抗壓強(qiáng)度可提高4倍；其滲透系數(shù)將降低2000倍。所以，土料壓實(shí)是一項(xiàng)非常重要的工作。特別對(duì)土石壩碾壓極為重要。土料壓實(shí)常用三種方法：1、碾壓法；2、夯實(shí)法；3、振動(dòng)法。（羊足碾：適用于粘性土；氣胎碾：砂、粘都適用；振動(dòng)碾：壓實(shí)與振動(dòng)相結(jié)合，壓實(shí)效果好。）碾壓機(jī)械的選擇：粘性土最好使用羊足碾或氣胎碾；顆粒級(jí)配不均勻的砂礫料，最好用振動(dòng)碾。在使用振動(dòng)碾施工作業(yè)時(shí)，常配一水槍沖洗，以獲得更好的壓實(shí)效果。當(dāng)土料的含水率太小，而要求的干密度又較高時(shí)，宜使用比較重的碾壓機(jī)械，以獲得較高的壓實(shí)度和生產(chǎn)率。土的自然含水量較高時(shí)，設(shè)計(jì)的干密度較小時(shí)，可使用較輕的碾壓機(jī)械。 壓實(shí)方法：有轉(zhuǎn)圈套壓法和進(jìn)退錯(cuò)距法

33、兩種。壓實(shí)參數(shù)（碾重，鋪土厚度，碾壓次數(shù)）的確定：以上參數(shù)都是相互制約、相互依存的，并與土料的性質(zhì)有關(guān)。應(yīng)參考國內(nèi)外參數(shù)及工地碾壓試驗(yàn)來確定。對(duì)此，現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)布置如下：粘性土：每次試驗(yàn)采用一種含水量，三種鋪土厚度h（如20cm，25cm，30cm），三種或四種碾壓次數(shù)N（如6次，8次，12次，16次）；四種含水量試驗(yàn)。如圖7-2。 圖7-2 現(xiàn) 場 碾 壓 試 驗(yàn) 布 置 圖（9塊） 量及干容重。共進(jìn)行4次試驗(yàn)。最后根據(jù)測(cè)定的4次含水量，干容重d，依據(jù)碾壓遍數(shù)N，鋪土厚度h，即可繪出不同鋪土厚度、不同碾壓遍數(shù)的土料最優(yōu)含水量和最大干容重的關(guān)系曲線，見圖7-3。從圖中可以看出，對(duì)某一種要求的土

34、壤干容重，有許多不同的鋪土厚度和相應(yīng)的碾壓遍數(shù)及最優(yōu)含水率。實(shí)際，應(yīng)選擇碾壓工程量最小的鋪土厚度，和相應(yīng)的碾壓遍數(shù)作為壓實(shí)參數(shù)。即取N/h（單位鋪土厚度的最小工作量）的最小值的壓實(shí)參數(shù)，作為選定的施工壓實(shí)參考依據(jù)。對(duì)于非粘性土，可以用上述類似的方法進(jìn)行。但含水量影響 25 壓實(shí)效果不如粘性土顯著。所以，在試驗(yàn)時(shí)可以不考慮。只要通過試驗(yàn)，繪出不同h的d與N的關(guān)系曲線。取N/h的最小值作為碾壓參數(shù)。見圖7-4。 圖7-3 現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)各種參數(shù)關(guān)系曲線圖 d 圖7-4 非粘性土現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)各種參數(shù)關(guān)系曲線圖 N N1 N2 N3 26 8-1、公路工程一般技術(shù)常識(shí)（JGJ0011997） 表8-1 各 級(jí) 公 路 行 車 寬 度 表8-2 表8-3 各 級(jí) 公 路 路 肩 帶 寬 度（m） 1. 路基設(shè)計(jì)基本要求：a、路基應(yīng)根據(jù)其使用要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件（包括地質(zhì)、水文和材料情況等）并結(jié)合施工方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，既應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定 27 性，又要經(jīng)濟(jì)合理。 b、影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的地面水和地下水，必須采取攔截或排除路基以外的措施，并結(jié)合路面排水，做好綜合排水設(shè)計(jì)，形成完整的排水系統(tǒng)。 c、修筑路基去土和棄土?xí)r，應(yīng)符合環(huán)境要求，宜將去土坑、棄土堆加以處理，減少棄土侵占耕地，防