浅谈原材料对水工混凝土质量的制约效应
时间：2021-01-09 00:00:36 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
水工混凝土的施工质量是水工建筑物工程质量的重要保证,关系到整个水工建筑物的安全运行。而用于大坝、水闸、泵站、堤防、桥梁、涵洞等水工建筑物的混凝土称为水工混凝土。因此,原材料质量;合理的配合比;施工配制过程中的称量;混凝土的搅拌、运输、浇筑、养护等是影响混凝土质量的重要原因。现结合本人多年的工作实践,根据水工建筑物中的水工混凝土的施工特点,就原材料对水工混凝土质量的影响作简要的分析。
1原材料质量控制的实践意义
众所周知,混凝土是指将水泥、砂石骨料、水、掺合料和外加剂等原材料按一定比例拌制成混合物,经凝固硬化而黏结、养护成为具有一定强度的实体。水工混凝土的施工特点比较多,例如:偏远性、工艺复杂性、施工系统庞杂性、原材料来源的广泛性、施工的时效性、施工单位自检工作量大等等。水利工程一般工程量非常大,混凝土的浇筑量常以万m3计。水工混凝土施工的原材料量大、品种多,原材料的质量和配比是否恰当,直接影响着水工混凝土工程的质量。因此,确保水工混凝土工程质量重要的因素是要从混凝土原材料的质量控制做起。原材料选用不当,将导致混凝土工程产生质量缺陷或裂缝,直接影响整个水工建筑物的质量和使用寿命。
2原材料对水工混凝土质量的制约作用
原材料是组成混凝土的根本,原材料质量的好坏直接影响到混凝土质量的好坏,因此要选择优质原材料,原材料在满足国家标准要求的情况下,还要满足水利水电行业标准。
2.1水泥
水泥是水利水电工程混凝土结构的主要建筑材料。水工建筑物在不同的环境下对水泥的品种质量有不同的要求。众所周知,硅酸盐水泥熟料含有四种主要矿物,它们所占成分比例不同将影响水泥的性能,致水泥水化速度、水化热、强度都不相同。水工建筑物大体积混凝土使用的水泥熟料中铝酸三钙(C3A)含量过高,混凝土的抗磨性差、干缩率大、水化热高、脆性大,所以水工建筑物的施工还要控制水泥熟料中的铝酸三钙(C3A)含量。降低混凝土水化热、收缩率,减少水泥熟料中铝酸三钙(C3A)含量,可提高混凝土的抗裂和抗耐磨性能。对于不同要求的水工建筑物,水工混凝土中所用水泥要求不同,如大体积混凝土常用中低热硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等;环境水对混凝土有侵蚀时,应根据侵蚀类型及程度采用高抗硫酸盐水泥、中抗硫酸盐水泥、硅酸盐水泥掺30%以上的Ⅰ或Ⅱ粉煤灰。水泥细度对水泥的水化速度、水泥的需水量、放热速度以及强度都有较大影响,水泥颗粒愈细,水化反映越快而且充分,水泥早期强度也越高,但是水泥颗粒越细,其发热量也越大,而且放热速度快,体积收缩率大。目前我国大多数水泥磨的比较细、早期强度高、水化热大、混凝土的自收缩和干燥收缩大,水泥中的粗颗粒减少,就会减少稳定体积的未水化颗粒,因而影响到混凝土的长期性能。水泥细度还会影响混凝土的抗冻性、抗裂性,水泥细度对水工建筑物大体积混凝土施工质量的影响更为明显。
2.2粗骨料
石料的质量对混凝土性能的影响主要有以下几个方面:①颗粒级配:碎石的级配对于混凝土的和易性、强度、抗渗性、抗冻性以及经济性等都有一定的影响。级配良好的碎石,可以配出水泥用量较低的混凝土。碎石粒径越大需要湿润的比表面积越小,大体积混凝土应尽量采用较大粒径的石子,可以降低砂率、混凝土用水量与水泥用量,提高混凝土强度,减少混凝土升温及干缩裂缝。②含泥量及泥块含量:泥在混凝土中其比表面积大、吸水性大、体积不稳定,吸水湿润时膨胀,干燥时收缩;黏土含量多对混凝土强度、干缩、徐变、抗渗、抗冻融及抗磨损等均产生不良影响。③碎石强度和压碎值:石子的强度和压碎值指标直接影响混凝土的强度和变形性能,对高强度混凝土的影响更为明显。
2.3细骨料
水工混凝土常用的细骨料有天然砂(河砂、山砂等)、人工砂及混合料(人工砂与天然砂混合而成)等三种。砂料的品质对水工混凝土性能的影响主要有以下几个方面:①颗粒级配:砂的颗粒级配合理与否直接影响到混凝土拌合物的稠度。合理的砂粒级配,可以减少拌合物的用水量,得到流动性、均匀性及密实性较好的混凝土,同时可以降低水泥用量。②细度模数:砂的细度模数是衡量砂子粗细程度的重要参数,人工砂的细度模数为2.4-2.8,天然砂的细度模数为2.2-3.0,用此模数砂子拌制的混凝土和易性、均匀性较好,强度也较高。③含泥量及泥块含量:砂中的含泥若包裹在砂表面,不利于砂与水泥的黏结,将会影响混凝土强度及耐久性,若含的泥是以松散颗粒存在,由于其颗粒细与表面积大,会增加混凝土的用水量,特别是黏土的体积不稳定,干燥时收缩、潮湿时膨胀,对混凝土有干湿体积变化效应的破坏作用。
2.4外加剂
在拌制混凝土时掺入少量外加剂,以改善混凝土的性能。水工混凝土掺入引气、减水功能的外加剂有改善混凝土拌合物性能,提高混凝土的流动性,改善和易性,降低耗能和改善劳动条件的作用。水工混凝土掺入各种减水剂,在维持拌合物和易性与胶凝材料不变的条件下,可降低用水量,减少水灰比,提高混凝土强度。掺入引气剂还可以提高混凝土抗冻性能,水工混凝土中,由于游离水的蒸发和温度变化,形成不均匀的温度场,产生温度应力而引起混凝土收缩,导致其体积不稳定。混凝土中掺入膨胀剂可以提高混凝土的体积稳定性,有效补偿收缩变形。
综上所述,水工混凝土中各种原材料质量对水工混凝土质量有直接影响,采用合格优质的原材料是水工混凝土施工质量的重要保证。只要我们从源头抓起,采取科学合理的管理手段,就一定能取得实实在在的效果。
