常见的水工建筑物施工材料

 建筑材料是建筑工程的物质基础，水工建筑物中材料含量约整个工程造价的70-80%。水工建筑物施工所使用的建筑材料主要有：水泥、黄砂、碎石、块石、砖、石灰、水、钢材、木材、其它零星材料等。
 

水泥也称水硬性胶结材料，常用来拌制各种标号的水泥砂浆和混凝土。我们所用的水泥一般为普通硅酸盐水泥。水泥比重为3.0-3.1，容重为1.2-1.6t/m3。

主要技术指标有：
细度——水泥颗粒的粗细程度。
凝结时间——国家规定水泥初凝时间不得早于45分钟，不得迟于12小时。一般初凝为1-3小时，终凝为5-8小时。
强度及标号——水泥的强度用软练法测定，在标准条件下（温度20±3℃，相对湿度大于90%）养护28天后的抗压强度值，并以此确定水泥的标号。
还有水化热、安定性等指标。
普通水泥具有早期强度较高，抗冻、耐磨及和易性较好等优点，应用最为广泛。但也存在水化热较高，抗水、抗腐蚀性差的缺点，所以它适用于大体积混凝土或受海水及其它环境水侵蚀的工程。
水泥运输和保管过程中，应注意防水、防潮，以免结块变质，降低水泥的原有胶结能力。仓库中堆压普通水泥的高度不宜超过10-12袋。水泥离墙都要在30cm以上。正常情况下水泥储存三个月，强度将下降10-20%，所以不宜超过三个月，一般一个用要人工翻一次。

 

在混凝土或砂浆中俗称细骨料，粒径为0.15-5mm。用于砌石砂浆或混凝土的可用4-5mm的粗砂，用于砌砖砂浆的用小于2.5mm的中砂，用于粉面或勾缝宜采用细砂。
黄砂的技术指标主要有：细度模数、粒径、含泥量等。
 

在混凝土俗称粗骨料，粒径为1-6cm不等。一般用于水利工程混凝土中的碎石为1-4cm。主要技术指标有：粒径、含泥量、压碎值、级配等。

 

石料按开采程度分为片石、块石、料石。块石形状较为方正，具有一至两个大致平行的平面，一般尺寸大于20cm，是采用较大的片石稍经加工而成，用作一般石砌体、护坡、挡土墙等。所用的石料强度不应低于200号，标准试件为20cm立方体。

 

钢筋是由普通碳素钢（3号钢）或普通低合金钢（20、25锰硅等）加热到塑性再热轧而成，故又称热轧钢筋。它按机械强度分为四级，Ⅰ级钢筋是3号热轧而成，质软不易脆断；Ⅱ～Ⅲ级钢筋是低合金钢，Ⅱ级钢筋具有一定的塑性，特别是冲击韧性良好，强度比Ⅰ级钢筋高40%，而价格仅高5%，故在钢筋混凝土结构中采用Ⅱ级钢筋较经济；Ⅲ、Ⅳ钢筋强度较高，多用于预应力混凝土结构。
钢筋按外形可分为：光面圆钢筋、螺纹钢筋。
光面圆钢筋直径为6-40mm。10mm以下钢筋卷成盘条，每盘长度约40m；10mm以上钢筋是直条，10-15mm的每根5-10m，25-40mm的每根长4-9m，为了便于运输，常把它折成2-3折。螺纹钢筋直径一般为10mm以上，属Ⅱ级钢筋，单根长一般为6m或9m。
xx区建筑业使用的钢筋一般为淮钢产或南钢产的Ⅰ、Ⅱ级钢筋。
工程所使用的其它钢材，如钢闸门、拦污栅、铁爬梯等用材，一般由具备生产资质的专业厂家按国家标准组织购买与生产。
 

水利工程中木材主要用于临时工程（如施工脚手、混凝土外模板等）及房屋结构中。
 

水泥、黄砂、石子、水按一定比例拌和，凝固后具有一定强度和耐久性能的混合建筑材料称为混凝土。其中水泥浆在混凝土中起胶结黄砂和石子的作用；黄砂、石子作为骨架承担荷载，并减少由于水泥硬化而引起的收缩。所以石子、黄砂常被称为粗细骨料。
（1）主要技术性质
和易性：包括可塑性、流动性、稳定性、保水性四个方面。流动性好是指容易拌和均匀；可塑性好是指易于捣实成型；稳定性好是指混凝土在运输、浇捣中很少出现石子下沉或砂浆上浮现象；保水性好指施工过程中混凝土表面析水少。一般用坍落度试验来测定混凝土的和易性。影响坍落度的因素有单位用水量、砂率、水灰比、骨灰比、水泥品种、骨料粗细级配、外加剂等。一般水利工程中使用的混凝土的坍落度为4-6cm；商品混凝土的坍落度为8-12cm；灌注桩混凝土的坍落度为18-22cm。
强度：混凝土应用在建筑物上主要是利用它的抗压能力，至于抗拉、抗折、抗剪等是次要的。混凝土的标号表示在一定条件下的混凝土的抗压强度，用15cm3的混凝土试件在标准条件下（温度20±3℃，相对湿度大于90%）养护28天所得到的抗压强度即为混凝土的标号。水工混凝土的标号有75、100、150、200、250、300、400、500、600等九个等级。其中常用的是100、150、200、250几种。影响强度因素除操作工艺、施工水平外，主要决定于水泥标号及水灰比（指水与水泥的比重）、骨料的质量和级配、养护条件与龄期。
耐久性：水工混凝土除了具有设计强度外，还应当具有在周围环境及使用条件下经久耐用的性能，统称为耐久性。主要包括抗渗性、抗冻性等。影响耐久性因素主要决定于混凝土组成材料的质量和混凝土的密实程度。提高混凝土耐久性的主要措施是严格控制水灰比，并合理选用水泥品种与标号，掺用加气剂以控制水灰比，提高混凝土密实性。此外，混凝土施工中还应注意搅拌均匀，浇捣密实和加强养护等。
（2）材料组成
水泥：425#普通水泥
砂石骨料：要求颗料坚硬洁净，杂质少，砂子含泥量小于3%，石子含泥量小于1%，石中片状针状的含量不超过15%。砂石骨料以粗、中、细或大、中、小颗料合理搭配的空隙率为最小，水泥用量省，称之为级配良好，混凝土强度也高。砂子以天然中粗砂为宜；石子以级配良好的1-3或2-4为好。若拌和机容量小于0.4m3，要求最大骨料料径不超过80mm。
水：凡适于饮用的水，均可用来拌制和养护混凝土，工业污水和沼泽水则不能使用。
外加剂：为了改善混凝土的和易性，调节凝结时间，提高强度和耐久性，节约水泥用量，常在混凝土中掺用外加剂。主要有加气剂（可使混凝土内产生大量微小气泡，减少了混凝土拌和物颗料之间的摩擦力，使坍落度提高一倍）、减水剂（吸附于水泥颗料表面，对水泥起扩散作用，提高混凝土的流动性）、促凝剂（为了加速混凝土的凝结硬化，提高混凝土的早期强度，防止在低温下浇筑的混凝土冻结，缩短拆模时间）。
（3）配合比选用
混凝土配合比是指混凝土中水泥、水、砂、石子四种材料用量之间的相互比例关系，用以确定各种材料的用量。经济合理的配合比，除了满足设计强度、耐久性、和易性等技术要求外，在经济上还要达到水泥用量省、造价低的目的。
一般由施工单位提供砂石、水泥材料，由具备资质的试验室进行配制，确定各种材料的实际用量。
现场施工过程中，需使用混凝土试模留置混凝土试压块，达到龄期后送具备资质的试验室进行抗压试验，以确定现场施工的混凝土的抗压强度值。
 

砂浆是由水泥、石灰、粘土等胶凝材料加砂、水拌和而成的混合物。按用途可分为砌筑砂浆、抹面砂浆、勾缝砂浆三种。砌筑砂浆是用来填充砌体空隙，并将砖石胶结成一个整体，使砌体达到一定的强度和密实性，同时把上层砖石承受的荷载均匀地传递给下层；抹面砂浆用来保护砌体表面，提高其抗渗和防止水流侵蚀的能力；勾缝砂浆可以提高砌体灰缝的耐久性和抗渗性。
砂浆的材料要求与混凝土基本相同。
砂浆的技术性质：抗压强度、和易性（流动性、保水性）。
砂浆标号是边长为7.07cm的立方体试件在标准条件下（温度20±3℃，相对湿度大于90%）养护28天的抗压强度。水工砂浆的标号有50、75、100、120等。对于承受水压力作用的砌体，砂浆标号不应低于50号。一般砌筑砂浆采用80号，抹面和勾缝砂浆采用100或100号以上的水泥砂浆。砂浆强度受温度影响很大，随着龄期增长而增加。
砂浆的流动性指在自重或外力作用下流动的性能。砂浆的保水性是指砂浆保存水份，不泌水不离析的性质。
一般由施工单位提供砂、水泥材料，由具备资质的试验室进行配制，确定各种材料的实际用量。
现场施工过程中，需使用砂浆试模留置混凝土试压块，达到龄期后送具备资质的试验室进行抗压试验，以确定现场施工的砂浆的抗压强度值。