第二讲 电力工程技术基础知识(2)
一、 内容提示 这一讲主要介绍2G311000电力工程技术基础知识的2G311030土的基本性质和工程分类和2G311040火力发电厂(燃煤)主要生产设备的基本知识
二、 重点难点 土的基本性质、土的工程分类;汽轮机本体的类型及其主要设备;锅炉的类型及其主要设备
三、 大纲要求 掌握土的基本性质和工程分类;掌握汽轮机本体的类型及其主要设备;掌握锅炉的类型及其主要设备
四、 内容讲解 2G311030 掌握土的基本性质和工程分类 2G311031 土的三相组成及其物理性质
1、土的三相组成土由固体矿物、液体水和气体三部分组成,称为土的三相组成。土中的固体矿物构成骨架,骨架之间贯穿着孔隙,孔隙中充填着水和空气。随着环境的变化,会引起土的三相比例的变化。土的三相比例不同,土的状态和工程性质也不相同。例如:固体+气体(液体=0)为干土,干黏土坚硬,干砂松散;固体十液体+气体为湿土,湿的黏土多为可塑状态;固体十液体(气体=0)为饱和土,饱和粉细砂受振动可能产生液化,饱和黏土地基沉降需很长时间才能稳定。由此可见,研究土的工程性质,首先从最基本的组成土的三相,即固体、水和气体本身开始研究。 (1)土的固体颗粒土的三项组成中,土的固体颗粒是决定土的工程性质的主要成分。 ①土粒的矿物成分 ()提供
● 原生矿物:由岩石经物理风化而成,其成分与母岩相同。包括:单矿物颗粒——如常见的石英、长石、云母、角闪石与辉石等,砂土为单矿物颗粒。多矿物颗粒——母岩碎屑,如漂石、卵石与砾石等颗粒为多矿物颗粒.
● 次生矿物:岩屑经化学风化而成,其成分与母岩不同,为一种新矿物,颗粒细。主要是黏土矿物,肉眼看不清,用电子显微镜观察为鳞片状。黏矿物的微观结构由两种原子层(晶片)构成:一种是由四面体构成的硅氧晶片;另一种是由八面体构成的铝氢氧晶片。因这两种晶片结合的情况不同,形成三种黏土矿物:蒙脱石——两结构单元之间没有氢键,联结弱,水分子可以进入两晶胞之间。因此,蒙脱石亲水性大,胀缩性剧烈。伊利石(水云母)——部分四面体中的硅为铝、铁所取代,损失的原子价由阳离子钾补偿。因而晶格层组之间具结合力,亲水性低于蒙脱石。高岭石——晶胞之间有氢键,联结力较强,晶胞之间距离不易改变,水分子不能进入。因此亲水性最小。次生矿物还有次生二氧化硅、难溶盐等。
●腐殖质:土中腐殖质含量多,使土的压缩性增大。例1:土的三相组成包括( )。
A、液体水 B、气体 C、固态 D. 固体矿物 E、液态
答案:A、B、D ② 土颗粒的大小与形状土的大颗粒漂石,颗粒大小不同的土,其工程性质也各异。为便于研究,把土的粒径按性质相近原则,划分为粒组。 ③ 土的粒径级配 自然界里的天然土往往由几种粒组混合而成,颗粒有粗有细。通常,用土中各粒组的相对含量,占总重的百分数来表示,称为土的粒径级配。这是决定无黏性土工程性质的主要因素,以此作为土分类定名的标准。 粒径分析方法,工程中常用两种方法,配合使用。 1、 筛分法:用一套标准筛,将粗粒土进行筛分。 2、 比重计法:根据土粒直径大小不同,在水中沉降的速度也不同的特性,用特制的比重计进行测定分析。 (2)土中水 土中水可分为: ① 结合水