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水工混凝土

2022-10-07

hydraulic concrete

简介

以水硬性水泥、砂、石骨料和水,按适当比例配合,经搅拌浇筑成型后,硬化为能满足水工建筑物结构要求的一种混凝土。水工混凝土主要用于水利、水电及航道港口等工程,长年暴露于大气或深埋在水中,经受日光、温度、流水及环境水等外界因素的影响和侵蚀。因此,它除要具有一般普通混凝土的性能外,还要根据其所处部位的工作条件,分别满足抗压、抗渗、抗冻、抗裂(抗拉)、抗冲耐磨、抗风化和抗侵蚀等要求。例如,坝体迎水面外部混凝土有抗渗和抗冻的要求;泄水道的混凝土要能抵抗高速水流的冲刷、空蚀和泥沙磨损;大体积混凝土要防止温度裂缝;当环境水中含有的酸、盐等有害物质超过允许值时,要求水工混凝土具有抵抗有害物质侵蚀破坏的能力等。为了满足这些要求,对水工混凝土的原材料和水工混凝土的施工,除与普通水泥混凝土同样的一般技术要求外,还对原材料和施工有一些专门的技术要求。

对原材料的要求

水泥 水工混凝土要针对其性能要求,使用不同性能的水泥。对水泥的要求主要有:①大体积内部混凝土,要求用低热水泥,如硅酸盐大坝水泥和普通硅酸盐大坝水泥。②有抗冲刷和抗冻要求的混凝土,优先采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。③当环境水有硫酸盐侵蚀性时,应选用抗酸水泥。④当骨料中含有碱活性成分时,应采用低碱水泥。⑤建筑物外部水位变化区、溢流面和经常受水流冲刷部位的混凝土,以及受冰冻作用的混凝土,其水泥标号不宜低于425号。

骨料 水工混凝土可选用天然骨料、人工骨料、必要时也可两者互相掺用。对骨料的要求主要有:①砂的细度模数宜控制在2.4~2.8范围内,天然砂宜按粒度分级。②粗骨料按粒径分级,中国《水工混凝土施工规范》(SDJ 207-82)的规定,分为5~20 mm、20~40mm、40~80 mm、80~150mm(或120mm)四级。③砂石骨料中含有活性骨料时,必须进行专门试验论证。④骨料的质量要符合技术要求,对含泥量及其他有害物质含量等较普通水泥混凝土要求更严。

水 水工混凝土对水质的要求与一般普通混凝土相同。凡适用于饮用的水,均可用以拌制、养护混凝土。

掺合料 水工混凝土较普遍掺用的掺合料是粉煤灰。对非成品原状粉煤灰要求的品质指标是:①烧失量不超过12%。②干灰含水量不得超过1%。③三氧化硫(水泥和粉煤灰总量中的)不得超过3.5%。④0.08mm方孔筛筛余不得超过12%。

外加剂 水工混凝土对外加剂的主要要求有:①为改善混凝土的性能,提高混凝土的质量及合理降低水泥用量,必须在混凝土中掺加适量的外加剂,其掺量通过试验确定。②常用的外加剂有减水剂、加气剂、防水剂、防冻剂、缓凝剂和早强剂等。根据施工需要,对混凝土性能的要求,及建筑物所处的环境条件,选择适当的外加剂。

对施工的要求

(1)正确选择混凝土的配合比。主要要求有:①选择配合比时,除应满足各项强度设计要求外,还应满足施工和易性的要求,并采取措施合理降低水泥用量。②为确保混凝土的质量,工程所用混凝土的配合比必须通过试验确定。③对于大体积建筑物的内部混凝土,其胶凝材料用量不宜低于140 kg/m3。④严格控制混凝土的水灰比(混凝土单位用水量与单位胶凝材料的重量比值。单位胶凝材料重量为每立方米混凝土中水泥与掺合料重量的总和)不超过最大允许值。中国《水工混凝土施工规范》(SDJ207-82)规定的水灰比最大允许值见表。

水灰比最大允许值

混凝土所在部位 寒冷地区 温和地区
上、下游水位以上(坝体外部) 0.6 0.65
上、下游水位变化区(坝体外部) 0.5 0.55
上、下游最低水位以下(坝体外部) 0.55 0.60
基础 0.55 0.60
内 部 0.70 0.70
受水流冲刷部位 0.50 0.50

拓展资料

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