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水利工程論文-混凝土原材料與施工縫處理摘要：選用水泥應(yīng)根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)要求而定；摻加級(jí)或級(jí)粉煤灰，可以改善混凝土性能、節(jié)約水泥和減少水泥水化熱；混凝土中必須摻加適量外加劑，同樣可以改善混凝土性能和減少用水量等；對(duì)水泥、骨料、摻合劑和外加劑都必須控制含堿量，可以提高混凝土的耐久性和防裂能力。為簡(jiǎn)化混凝土施工程序和適應(yīng)大型施工機(jī)械化的需要，研究和采用混凝土施工縫不打砂漿，取而代之的是施工縫面第一層澆筑二級(jí)配混凝土或三級(jí)配富漿混凝土。從國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)和工程實(shí)踐看，不打砂漿在技術(shù)上是可行的，但必須精心組織和精心施工?；炷潦┕たp面的處理標(biāo)準(zhǔn)是：去掉乳皮，微露粗砂，表面粗糙。用2550MPa高壓水沖毛的施工縫面質(zhì)量可靠并可取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：水工混凝土施工混凝土原材料施工縫處理在混凝土壩樞紐工程中，用于混凝土工程施工的各種費(fèi)用約占整個(gè)工程總投資的60%70%，這充分表明混凝土工程關(guān)系到整個(gè)工程建設(shè)的質(zhì)量、工期、投資和效益。現(xiàn)就DL/T5144-2001水工混凝土施工規(guī)范（簡(jiǎn)稱規(guī)范）涉及到的混凝土原材料和施工縫處理，進(jìn)行綜述。1混凝土原材料近代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使筑壩技術(shù)對(duì)混凝土工程有新的更高的要求，如水工混凝土應(yīng)滿足抗壓、抗拉、抗?jié)B、抗凍、抗裂、抗沖耐磨和抗侵蝕等要求。規(guī)范中要求采用新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備。很多方面要通過原材料的選用和控制來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。1.1水泥水工混凝土選擇水泥品種的原則主要是根據(jù)工程部位、技術(shù)要求和環(huán)境條件。對(duì)水位變化區(qū)外部混凝土、有抗沖耐磨和抗凍要求的混凝土，宜選用中熱硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，也可選用普通硅酸鹽水泥。選用中熱硅酸鹽水泥，既可滿足混凝土各項(xiàng)性能要求，又可降低混凝土發(fā)熱量，減少溫度裂縫。內(nèi)部混凝土，宜選用中熱硅酸鹽水泥，也可選用低熱礦渣硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥.等。環(huán)境水對(duì)混凝土有硫酸鹽侵蝕時(shí)，應(yīng)選擇抗硫酸硅酸鹽水泥。為防止堿活性骨料膨脹，水泥堿含量0.6%，熟料堿含量0.5%。熟料中氧化鎂含量不超過5%，宜在3.5%5%范圍?？沽蛩猁}水泥中SO3含量不得超過2.5%，礦渣硅酸鹽水泥中SO3含量為4%7%，其他水泥品種中SO3含量不得超過3.5%。特別強(qiáng)調(diào)每一個(gè)工程所用水泥品種以12種為宜，并應(yīng)固定供應(yīng)廠家。規(guī)范中還強(qiáng)調(diào)應(yīng)優(yōu)先使用散裝水泥。散裝水泥的運(yùn)輸可以用散裝水泥罐、散裝水泥車、集裝箱等。規(guī)定水泥進(jìn)入工地的儲(chǔ)罐溫度不宜超過65，特殊情況下，允許放寬到70。1.2骨料水工混凝土可選用天然骨料、人工骨料，或兩者互相補(bǔ)充。選用人工骨料時(shí)，有條件的地方宜選用石灰?guī)r質(zhì)的料源。特別強(qiáng)調(diào)如骨料供應(yīng)發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)按照現(xiàn)行建筑材料規(guī)程進(jìn)行詳細(xì)的補(bǔ)充勘察和堿活性成分含量試驗(yàn)，未經(jīng)專門論證，不得使用堿活性骨料。有潛在的堿骨料反應(yīng)時(shí)，限制水泥、外加劑、摻合料中的堿含量是防止堿骨料反應(yīng)的主要措施。細(xì)骨料應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔、級(jí)配良好；人工砂的細(xì)度模數(shù)宜控制在2.42.8范圍內(nèi)。有條件時(shí)，細(xì)骨料可分兩級(jí)使用。細(xì)骨料應(yīng)采取脫水、排水、遮蓋和加強(qiáng)管理等綜合措施，保持含水率穩(wěn)定，人工砂飽和面干的含水率不宜超過6%。細(xì)骨料的含水率穩(wěn)定，仍然是控制水膠比和混凝土出機(jī)口坍落度穩(wěn)定的重要措施之一。1.3摻合料目前混凝土摻合料有粉煤灰、硅粉、凝灰?guī)r粉、磷渣粉加凝灰?guī)r粉等。我國(guó)的級(jí)、級(jí)粉煤灰，特別是級(jí)灰，具有明顯的減水增強(qiáng)和顯著改善混凝土多種性能的效果，并可降低混凝土水化熱溫升。規(guī)范提出宜優(yōu)先選用級(jí)和級(jí)粉煤灰。三峽二期工程全部使用了級(jí)粉煤灰。1.4外加劑水工混凝土常用的外加劑有：引氣劑、普通減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑、高效減水劑、緩凝高效減水劑、緩凝劑、泵送劑等。一個(gè)工程摻用同種類外加劑的品種宜選用12種，并由專門生產(chǎn)廠家供應(yīng)，以保證混凝土質(zhì)量?；炷翐饺脒m量引氣劑，能產(chǎn)生分布均勻的細(xì)微氣泡，含氣量控制在4.5%5.5%范圍內(nèi)，可以改善混凝土和易性，顯著提高硬化混凝土抗凍性。三峽工程設(shè)計(jì)時(shí)選取花崗巖人工骨料，但試驗(yàn)表明：花崗巖人工骨料粒形較差，顆粒表面粗糙，需水量增加，相應(yīng)增加水泥用量和水泥水化熱，對(duì)混凝土耐久性和干縮等不利。通過試驗(yàn)研究，原材料方面采取優(yōu)化配比等綜合措施，采用了減水率大于18%的緩凝高效減水劑，摻用需水量比為90%左右的級(jí)粉煤灰和優(yōu)質(zhì)引氣劑，使減水率達(dá)到30%以上。1.5混凝土總含堿量控制為了提高混凝土的耐久性和使用年限，必須提高混凝土密實(shí)程度和抗凍、抗?jié)B及抗侵蝕的能力，為此，除了優(yōu)化混凝土配比以外，還應(yīng)控制混凝土組成材料的總含堿量。國(guó)內(nèi)外對(duì)混凝土總含堿量的規(guī)定可供參考：美國(guó)3.3kg/m3,英、日3.0kg/m3，澳大利亞2kg/m3，三峽工程人工骨料沒有潛在的堿活性成分，為了確保工程安全，規(guī)定人工骨料混凝土堿總含量2.5kg/m3，這是非常嚴(yán)格的，也是可靠的。2施工縫處理大壩混凝土分層分塊澆筑產(chǎn)生的水平施工縫，縫面一般有水泥浮漿所形成的乳皮，嚴(yán)重影響了層間結(jié)合，降低抗剪和抗拉強(qiáng)度，采取措施處理好施工縫面是確保大壩混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵問題之一。2.1施工縫面處理標(biāo)準(zhǔn)混凝土縫面處理標(biāo)準(zhǔn)：“去掉乳皮，微露粗砂，表面粗糙”。為此，需在澆筑前清掃縫面上的污物和灰塵并排除積水。2.2施工縫面處理方法人工鑿毛：勞動(dòng)強(qiáng)度大，工效低；高壓水沖毛：沖毛水壓力達(dá)2550MPa，效率高，間歇期超過2周，沖毛效果差；低壓水沖毛：在混凝土終凝后，用0.30.6MPa的水壓沖毛，可能會(huì)沖掉23cm厚的表層混凝土；利用風(fēng)砂槍沖毛：對(duì)齡期長(zhǎng)的混凝土沖毛有效，但費(fèi)工費(fèi)時(shí)費(fèi)料，施工干擾大；鋼絲刷機(jī)械刷毛：工效高、效果好、費(fèi)用大；噴灑緩凝劑：可促使混凝土表面緩凝，延長(zhǎng)沖毛時(shí)間。以上6種方法，采用高壓水沖毛較為經(jīng)濟(jì)合理。2.3施工縫鋪設(shè)砂漿問題混凝土施工縫面處理的常規(guī)方法是鋪設(shè)23cm厚砂漿。但從仔細(xì)觀察和分析中可以看出，鋪設(shè)砂漿并不很理想，譬如打砂漿增加了拌和和運(yùn)輸?shù)暮芏喹h(huán)節(jié)，特別是鋪設(shè)砂漿后會(huì)因間歇時(shí)間過長(zhǎng)而曬干，反而影響施工縫面的結(jié)合。為了加快施工速度和簡(jiǎn)化施工程序，多年來(lái)就盼望在保證質(zhì)量的前提下，找到能取代打砂漿的方法和措施。2.4施工縫處理的試驗(yàn)和應(yīng)用2.4.1德沃夏克壩施工縫處理試驗(yàn)美國(guó)陸軍工程兵團(tuán)在德沃夏克壩專門做了鋪砂漿和不鋪砂漿的對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)倉(cāng)面面積186m2，澆筑塊厚1.5m，施工縫用28MPa水壓沖毛。骨料最大粒徑152mm，水灰比0.66，水泥含量104kg/m3，粉煤灰45kg/m3，砂率21.5%，含氣量6%，平均坍落度5cm。砂漿水灰比0.66，砂漿水泥含量288kg/m3，粉煤灰125kg/m3，砂1680kg/m3?；炷琉B(yǎng)護(hù)后，鉆取了直徑240mm、總長(zhǎng)55延米的垂直與水平的混凝土芯樣，作了直觀檢查和彎曲、剪切、滲透等試驗(yàn)，直觀檢查很難分辨出接縫是否鋪設(shè)砂漿。試驗(yàn)后，他們認(rèn)為這兩