水工混凝土

水工混凝土,經常性或周期性地受水作用的建築物(或建築物的一部分)所用的並能保證建築物在上述條件下長期正常使用的混凝土,稱為水工混凝土。水工混凝土是水利工程中,尤其是大型水利工程中最主要的建築材料。水工混凝土常用於水上、水下和水位變動區等部位。因其用途不同,技術要求也不同:常與環境水相接觸時,一般要求具有較好的抗滲性;在寒冷地區、特別是在水位變動區套用時,要求具有較高的抗凍性;與侵蝕性的水相接觸時,要求具有良好的耐蝕性;在大體積構築物中套用時,為防止溫度裂縫的出現,要求具有抵熱性和低收縮性;在受高速水流沖刷的部位使用時,要求具有抗沖刷、耐磨及抗氣蝕性等。

簡介

經常或周期性地受環境水作用的水工構築物所用的混凝土。根據構築物的大小,可分為大體積混凝土(如大壩混凝土)和一般混凝土。大體積混凝土又分為內部混凝土和外部混凝土。水工混凝土常用於水上、水下和水位變動區等部位。因其用途不同,技術要求也不同:常與環境水相接觸時,一般要求具有較好的抗滲性;在寒冷地區、特別是在水位變動區套用時,要求具有較高的抗凍性;與侵蝕性的水相接觸時,要求具有良好的耐蝕性;在大體積構築物中套用時,為防止溫度裂縫的出現,要求具有抵熱性和低收縮性;在受高速水流沖刷的部位使用時,要求具有抗沖刷、耐磨及抗氣蝕性等。水工混凝土是水利工程中,尤其是大型水利工程中最主要的建築材料。中國近30年來建成的大、中型混凝土閘、壩達數百座,其中有的混凝土用量多達1000立方萬米以上,如長江的葛洲壩工程和台灣省的德基大壩 (壩高達180米)除此以外,河港、農田水利及地下防水工程中也都大量套用。

長期的施工實踐證明,在水工混凝土中摻入具有減水、緩凝及增加耐久性的外加劑,如木質素磺酸鹽減水劑、糖蜜塑化劑、松香皂引氣劑(在有抗凍性要求的地區或部位必須摻入),以及摻入適量的優質摻合料,如粉煤灰等,對改善混凝土拌合物的和易性及提高耐久性都具有明顯效果。

技術要求

由於水工混凝土經常暴露在大氣與水之中,將受到水流的沖刷、日曬和雨、雪、風、霜、水的侵蝕以及冰凍、乾濕、酸鹼等作用。因此,除應滿足}昆凝土的一般要求外,還要求具有一定的不透水性;同時應具有相當的耐久性(包括抵抗風化的能力和一定的抗凍性);受水流沖刷的部位,要求具有一定的抗沖刷和抗磨損的能力。

對於大體積混凝土,應該要求發熱量低,以免產生溫度裂縫;如果建築物環境水有侵蝕性,還應該要求具有抵抗侵蝕的能力。所以對於水工混凝土,不但要滿足結構抗壓強度的要求,還應根據混凝土所處的部位和環境,分別提出抗滲性、抗凍性、低熱性、抗磨性、抗侵蝕性及抗拉強度等特殊要求。在不少情況下,水工混凝土的主要問題,往往不是設計要求的抗壓強度而是受其他性能所控制,只要其他性能滿足要求,設計要求的抗壓強度一般是容易滿足的。

由於水工混凝土所處部位不同,技術要求也不同。因此,在同一建築物中,常常需要澆築幾種不同要求的混凝土,有時在同一澆築塊中,也可能同時澆築兩種不同的混凝土。

例如:大體積壩要求低熱性,但外表部分又同時要求抗凍性。在這種情況下,只好內部澆築低熱性混凝土,外部澆築抗凍性而同時具有低熱性的混凝土。但是,為了施工上的方便,不應該把同一建築物的混凝土種類分得太多太細,而應儘量能把不同要求的混凝土統一起來,以減少同一建築中混凝土的種類。在同一澆築塊中,最多只能澆築兩種不同的混凝土;在同一構築物中,混凝土的種類最好也不要超過3~4種。

為了能夠對水工混凝土捉出合理的技術要求,首先應該對所處的環境(氣溫及環境水的化學成分等)進行分析。有條件的,調查一下在相似條件下已建成的混凝土建築物的使用情況將更好。

根據水工混凝土的特點,大體積混凝土宜儘量使用最大粒徑較大的骨料,石子最佳級配或組合比例應通過試驗確定,一般以緊密堆積密度較大,用水量較小的級配為宜。

混凝土的不同種類

混凝土,簡稱為“砼(tóng)”:是指由膠凝材料將集料膠結成整體的工程複合材料的統稱。通常講的混凝土一詞是指用水泥作膠凝材料,砂、石作集料;與水(加或不加外加劑和摻合料)按一定比例配合,經攪拌、成型、養護而得的水泥混凝土,也稱普通混凝土,它廣泛套用於土木工程。

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