第二講 電力工程技術(shù)基礎(chǔ)知識（2）
一、 內(nèi)容提示 這一講主要介紹2G311000電力工程技術(shù)基礎(chǔ)知識的2G311030土的基本性質(zhì)和工程分類和2G311040火力發(fā)電廠(燃煤)主要生產(chǎn)設(shè)備的基本知識 二、 重點難點 土的基本性質(zhì)、土的工程分類；汽輪機本體的類型及其主要設(shè)備；鍋爐的類型及其主要設(shè)備
三、 大綱要求 掌握土的基本性質(zhì)和工程分類；掌握汽輪機本體的類型及其主要設(shè)備；掌握鍋爐的類型及其主要設(shè)備
四、 內(nèi)容講解 2G311030 掌握土的基本性質(zhì)和工程分類 2G311031 土的三相組成及其物理性質(zhì)
1、土的三相組成土由固體礦物、液體水和氣體三部分組成，稱為土的三相組成。土中的固體礦物構(gòu)成骨架，骨架之間貫穿著孔隙，孔隙中充填著水和空氣。隨著環(huán)境的變化，會引起土的三相比例的變化。土的三相比例不同，土的狀態(tài)和工程性質(zhì)也不相同。例如：固體+氣體(液體＝0)為干土，干黏土堅硬，干砂松散；固體十液體+氣體為濕土，濕的黏土多為可塑狀態(tài)；固體十液體(氣體＝0)為飽和土，飽和粉細砂受振動可能產(chǎn)生液化，飽和黏土地基沉降需很長時間才能穩(wěn)定。由此可見，研究土的工程性質(zhì)，首先從最基本的組成土的三相，即固體、水和氣體本身開始研究。 (1)土的固體顆粒土的三項組成中，土的固體顆粒是決定土的工程性質(zhì)的主要成分。 ①土粒的礦物成分
● 原生礦物：由巖石經(jīng)物理風化而成，其成分與母巖相同。包括：單礦物顆?！绯Ｒ姷氖?、長石、云母、角閃石與輝石等，砂土為單礦物顆粒。多礦物顆粒——母巖碎屑，如漂石、卵石與礫石等顆粒為多礦物顆粒.
● 次生礦物：巖屑經(jīng)化學風化而成，其成分與母巖不同，為一種新礦物，顆粒細。主要是黏土礦物，肉眼看不清，用電子顯微鏡觀察為鱗片狀。黏礦物的微觀結(jié)構(gòu)由兩種原子層(晶片)構(gòu)成：一種是由四面體構(gòu)成的硅氧晶片；另一種是由八面體構(gòu)成的鋁氫氧晶片。因這兩種晶片結(jié)合的情況不同，形成三種黏土礦物：蒙脫石——兩結(jié)構(gòu)單元之間沒有氫鍵，聯(lián)結(jié)弱，水分子可以進入兩晶胞之間。因此，蒙脫石親水性大，脹縮性劇烈。伊利石(水云母)——部分四面體中的硅為鋁、鐵所取代，損失的原子價由陽離子鉀補償。因而晶格層組之間具結(jié)合力，親水性低于蒙脫石。高嶺石——晶胞之間有氫鍵，聯(lián)結(jié)力較強，晶胞之間距離不易改變，水分子不能進入。因此親水性最小。次生礦物還有次生二氧化硅、難溶鹽等。
●腐殖質(zhì)：土中腐殖質(zhì)含量多，使土的壓縮性增大。
例1：土的三相組成包括（ ）。
A、 液體水 B、氣體 C、固態(tài) D. 固體礦物 E、液態(tài)
答案：A、B、D
② 土顆粒的大小與形狀土的大顆粒漂石，顆粒大小不同的土，其工程性質(zhì)也各異。為便于研究，把土的粒徑按性質(zhì)相近原則，劃分為粒組。
③ 土的粒徑級配 自然界里的天然土往往由幾種粒組混合而成，顆粒有粗有細。通常，用土中各粒組的相對含量，占總重的百分數(shù)來表示，稱為土的粒徑級配。這是決定無黏性土工程性質(zhì)的主要因素，以此作為土分類定名的標準。
粒徑分析方法，工程中常用兩種方法，配合使用。
1、 篩分法：用一套標準篩，將粗粒土進行篩分。
2、 比重計法：根據(jù)土粒直徑大小不同，在水中沉降的速度也不同的特性，用特制的比重計進行測定分析。
（2）土中水
土中水可分為：
① 結(jié)合水
● 強結(jié)合水(吸著水)，緊靠土粒表面，厚度只有幾個水分子厚。強結(jié)合水性質(zhì)接近固體，不傳遞靜水壓力，具有很大的黏滯性、彈性和抗剪強度。黏土只含強結(jié)合水時，呈固體堅硬狀態(tài)；砂土只含強結(jié)合水時，呈散粒狀態(tài)。
● 弱結(jié)合水：也叫薄膜水，不傳遞靜水壓力，呈黏滯體狀態(tài)。此部分水對黏性土影響。
② 自由水
離土粒較遠，在電場作用以外的水分子自由排列，為自由水。
● 重力水：位于地下水位以下，受重力作用而運動，有浮力作用。
● 毛細水：位于地下水位以上，受毛細作用而上升，粉土毛細水上升高。在寒冷地區(qū)要注意基礎(chǔ)因毛細水上升產(chǎn)生的凍脹，地下室要采取防潮措施。
③ 氣態(tài)水 氣態(tài)水即水汽，對土的性質(zhì)影響不大。
④ 固態(tài)水 當氣溫降至0℃以下時，液態(tài)水結(jié)冰為固態(tài)水。由于水的密度在4℃時，低于0℃的冰，體積膨脹，使基礎(chǔ)產(chǎn)生凍脹。寒冷地區(qū)基礎(chǔ)埋置深度要注意凍脹問題。
(3) 土中氣體 土的孔隙中沒有被水占據(jù)的部分都是氣體，可分為：
① 自由氣體 自由氣體指土孔隙中的氣體與大氣連通的氣體。通常在土層受力壓縮時逸出，對工程無影響。
② 封閉氣泡 封閉氣泡與大氣隔絕，存在黏性土中。當土層受荷載作用時，封閉氣泡縮小。土中封閉氣泡多時增加土的壓縮性，減小土的滲透性。
一、 內(nèi)容提示 這一講主要介紹2G311000電力工程技術(shù)基礎(chǔ)知識的2G311030土的基本性質(zhì)和工程分類和2G311040火力發(fā)電廠(燃煤)主要生產(chǎn)設(shè)備的基本知識 二、 重點難點 土的基本性質(zhì)、土的工程分類；汽輪機本體的類型及其主要設(shè)備；鍋爐的類型及其主要設(shè)備
三、 大綱要求 掌握土的基本性質(zhì)和工程分類；掌握汽輪機本體的類型及其主要設(shè)備；掌握鍋爐的類型及其主要設(shè)備
四、 內(nèi)容講解 2G311030 掌握土的基本性質(zhì)和工程分類 2G311031 土的三相組成及其物理性質(zhì)
1、土的三相組成土由固體礦物、液體水和氣體三部分組成，稱為土的三相組成。土中的固體礦物構(gòu)成骨架，骨架之間貫穿著孔隙，孔隙中充填著水和空氣。隨著環(huán)境的變化，會引起土的三相比例的變化。土的三相比例不同，土的狀態(tài)和工程性質(zhì)也不相同。例如：固體+氣體(液體＝0)為干土，干黏土堅硬，干砂松散；固體十液體+氣體為濕土，濕的黏土多為可塑狀態(tài)；固體十液體(氣體＝0)為飽和土，飽和粉細砂受振動可能產(chǎn)生液化，飽和黏土地基沉降需很長時間才能穩(wěn)定。由此可見，研究土的工程性質(zhì)，首先從最基本的組成土的三相，即固體、水和氣體本身開始研究。 (1)土的固體顆粒土的三項組成中，土的固體顆粒是決定土的工程性質(zhì)的主要成分。 ①土粒的礦物成分
● 原生礦物：由巖石經(jīng)物理風化而成，其成分與母巖相同。包括：單礦物顆?！绯Ｒ姷氖?、長石、云母、角閃石與輝石等，砂土為單礦物顆粒。多礦物顆粒——母巖碎屑，如漂石、卵石與礫石等顆粒為多礦物顆粒.
● 次生礦物：巖屑經(jīng)化學風化而成，其成分與母巖不同，為一種新礦物，顆粒細。主要是黏土礦物，肉眼看不清，用電子顯微鏡觀察為鱗片狀。黏礦物的微觀結(jié)構(gòu)由兩種原子層(晶片)構(gòu)成：一種是由四面體構(gòu)成的硅氧晶片；另一種是由八面體構(gòu)成的鋁氫氧晶片。因這兩種晶片結(jié)合的情況不同，形成三種黏土礦物：蒙脫石——兩結(jié)構(gòu)單元之間沒有氫鍵，聯(lián)結(jié)弱，水分子可以進入兩晶胞之間。因此，蒙脫石親水性大，脹縮性劇烈。伊利石(水云母)——部分四面體中的硅為鋁、鐵所取代，損失的原子價由陽離子鉀補償。因而晶格層組之間具結(jié)合力，親水性低于蒙脫石。高嶺石——晶胞之間有氫鍵，聯(lián)結(jié)力較強，晶胞之間距離不易改變，水分子不能進入。因此親水性最小。次生礦物還有次生二氧化硅、難溶鹽等。
●腐殖質(zhì)：土中腐殖質(zhì)含量多，使土的壓縮性增大。
例1：土的三相組成包括（ ）。
A、 液體水 B、氣體 C、固態(tài) D. 固體礦物 E、液態(tài)
答案：A、B、D
② 土顆粒的大小與形狀土的大顆粒漂石，顆粒大小不同的土，其工程性質(zhì)也各異。為便于研究，把土的粒徑按性質(zhì)相近原則，劃分為粒組。
③ 土的粒徑級配 自然界里的天然土往往由幾種粒組混合而成，顆粒有粗有細。通常，用土中各粒組的相對含量，占總重的百分數(shù)來表示，稱為土的粒徑級配。這是決定無黏性土工程性質(zhì)的主要因素，以此作為土分類定名的標準。
粒徑分析方法，工程中常用兩種方法，配合使用。
1、 篩分法：用一套標準篩，將粗粒土進行篩分。
2、 比重計法：根據(jù)土粒直徑大小不同，在水中沉降的速度也不同的特性，用特制的比重計進行測定分析。
（2）土中水
土中水可分為：
① 結(jié)合水
● 強結(jié)合水(吸著水)，緊靠土粒表面，厚度只有幾個水分子厚。強結(jié)合水性質(zhì)接近固體，不傳遞靜水壓力，具有很大的黏滯性、彈性和抗剪強度。黏土只含強結(jié)合水時，呈固體堅硬狀態(tài)；砂土只含強結(jié)合水時，呈散粒狀態(tài)。
● 弱結(jié)合水：也叫薄膜水，不傳遞靜水壓力，呈黏滯體狀態(tài)。此部分水對黏性土影響。
② 自由水
離土粒較遠，在電場作用以外的水分子自由排列，為自由水。
● 重力水：位于地下水位以下，受重力作用而運動，有浮力作用。
● 毛細水：位于地下水位以上，受毛細作用而上升，粉土毛細水上升高。在寒冷地區(qū)要注意基礎(chǔ)因毛細水上升產(chǎn)生的凍脹，地下室要采取防潮措施。
③ 氣態(tài)水 氣態(tài)水即水汽，對土的性質(zhì)影響不大。
④ 固態(tài)水 當氣溫降至0℃以下時，液態(tài)水結(jié)冰為固態(tài)水。由于水的密度在4℃時，低于0℃的冰，體積膨脹，使基礎(chǔ)產(chǎn)生凍脹。寒冷地區(qū)基礎(chǔ)埋置深度要注意凍脹問題。
(3) 土中氣體 土的孔隙中沒有被水占據(jù)的部分都是氣體，可分為：
① 自由氣體 自由氣體指土孔隙中的氣體與大氣連通的氣體。通常在土層受力壓縮時逸出，對工程無影響。
② 封閉氣泡 封閉氣泡與大氣隔絕，存在黏性土中。當土層受荷載作用時，封閉氣泡縮小。土中封閉氣泡多時增加土的壓縮性，減小土的滲透性。