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水工混凝土 水工混凝土结构设计规范

结构工程师辅导:水工混凝土概述

1.1水工混凝土的定义

  为了达到防洪、灌溉、发电、供水、航运等目的,通常需要修建不同类型的建筑物,用来挡水、泄洪、输水、排沙等。这些建筑物称为水工建筑物。这些建筑物所用的混凝土,称为水工混凝土。

  水工建筑物一般体积较大,相应的混凝土块体尺寸也较大,通常称为水工大体积混凝土。由于使用条件比较严酷,因此需按照工程的使用条件和设计要求,注意混凝土的原材料选择和配合比设计,使其具有较好的物理力学性能和耐久性能。

1.2水工混凝土的分类

  水工混凝土一般可分为以下几种:经常处于水中的水下构筑物;处于水位变化区的构筑物;偶然承受水冲刷的水上构筑物。除此之外,还区分为大体积混凝土及非大体积混凝土;有压头及无压芹胡头结构等。水工混凝土的分类方法见表1。

表1 水工混凝土分类

分类原则
水工混凝土名称

按水工混凝土与水位的关系
1.经常处于水中的水下混凝土

2.水位变动区域的混凝土

3.水位变动区域以上的水上混凝土

按建筑物建成结构的体积大小
1.大体积混凝土(外部或内部)

2.非大体积混凝土

接受水压的情况
1.受水压力作用的结构或建筑物的混凝土

2.不受水压力作用的结构或建筑物的混凝土

接受水流冲刷的情况
1.受冲刷部分的混凝土

2.不受冲刷部分的混凝土

按大体积建筑物的位置
1.外部区域的混凝土

2.内部区域的混凝土

1.3水工混凝土的首要核心问题

  水利水电工程中所谓大体积混凝土,是指混凝土浇筑体积很大,以至需要考虑并采取措施,解决混凝土在凝结硬化过程中由于水泥水化热在块体内产生的温度变化而产生的应变与应力,使之不发生裂缝。

  裂缝控制是大体积水工混凝土的首要核心问题。混凝土随着温度的变化而产生膨胀或收缩变形,这种变形称为温度变形。对于大体积混凝土,裂缝主要是由温度变形引起的,因此,如何减少温度变形是一个重要问题。这是因为混凝土嫌段拦浇筑后,由于水泥在水化凝结过程中,要产生大量的水化热,因而使混凝土温度升高,体积膨胀。待达到温度以后,随着热量向外部介质的散发,温度将由温度降至一个稳定温度或准稳定温度,并产生一个温差。如果浇筑温度大于稳定温度(或准稳定温度),这个温差就更大,这时,混凝土因为降温,将产生体积收缩,混凝土的收缩,由于受到基岩约束,将产生很大的拉应力,如果拉应力超过混凝土的极限抗燃肆拉强度,就将出现基础贯穿裂缝。在脱离基岩约束部位,如果混凝土的温度与外部介质的温差过大,形成温度梯度,内部热的混凝土约束外部冷的混凝土的收缩,亦即内部温度场呈非线性分布,也可能出现深层裂缝或表面裂缝。最可能和最危险的情况,是早期的表面裂缝形成弱点,在继续降温的过程中,最容易出现具有破坏性的裂缝。

  混凝土浇筑块由水泥水化热引起温度变化与应力,与所浇块体的尺寸大小有关。对小体积混凝土而言,例如断面尺寸或厚度小于数10cm的混凝土构件,由于混凝土水泥水化热散失快,块体内部温度基本没有变化,或变化很小,与初始温度始终保持一致,不构成明显的温度变化,因此水泥水化热基本不产生温差及温度应力。当块体尺寸很大,例如断面尺寸或厚度大于数米以上的混凝土构件,由于混凝土的水泥水化热不能很快散失,而使内部温度升高,有时水泥水化热温升可达15℃~30℃或更高,以后在环境温度影响下逐渐下降,块体内温度随时间不断变化,热胀冷缩的变化过程,将在块体约束条件下产生温度应力。

  在实际工程中,由于混凝土必须浇筑在基岩或者老混凝土上,它们的初始温度条件不仅不同,而且物理力学性能也有差别。混凝土的温度变形,在基岩面上要受基岩约束,因而会产生温度应力。在混凝土内部,由于浇筑的时间不同,散热条件和水泥用量不同等原因,混凝土内将出现非线性温度场分布,出现变形不一致的现象,因而在混凝土内部,也会产生温度应力。在基岩(或老混凝土)附近,基岩(或老混凝土)的约束影响大,温度应力主要受基岩的约束条件控制;在脱离基岩约束的部位,主要受混凝土非线性温度场的约束条件控制,浇筑层面的表面裂缝,主要由水平方向的非线性温度场所决定。垂直方向的裂缝,在脱离基岩约束区以后,主要由垂直方向的非线性温度场所造成,并与坝块浇筑的长间歇期有关。因此,减小约束条件,降低混凝土发热量,是减小温度应力、防止或减小严重危害性裂缝发生和发展的主要措施。

1.4水工混凝土裂缝产生的原因

  由于混凝土本身以及混凝土与周围环境相互作用的复杂性,混凝土裂缝的产生一般不是由单一的因素造成的,它的形成往往是由多种因素共同作用的结果,不能简单地将混凝土裂缝出现的原因归结为材料选用不当或环境太恶劣。正确的观点是:从混凝土的性能、结构型式及所处的环境等方面系统考察各种可能使混凝土产生裂缝的原因,经过周密分析从中找出使混凝土产生裂缝的主要原因,并采取相应的措施防止混凝土裂缝。

  从结构角度看,混凝土的收缩变形受到约束,其拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就会开裂。随着水泥与混凝土的生产和结构工程技术的发展,温度收缩和自身收缩日益成为引起混凝土开裂的主要收缩现象。同时,由于混凝土早期强度、弹性模量、徐变松弛等参数随之变化,造成开裂趋势明显加大。

从材料角度看,引起混凝土产生裂缝的因素主要有:

  (1)化学减缩。水泥在水化过程中产生化学减缩,内部毛细管所形成的毛细管张力将导致混凝土裂缝。

  (2)不均匀膨胀。水泥中的游离CaO、过烧的MgO水化反应缓慢,在混凝土硬化之后才水化,引起混凝土产生不均匀体积膨胀,导致混凝土裂缝。

  (3)混凝土中的碱一骨料反应。水泥中的碱与某些活性骨料发生化学反应,引起混凝土的不均匀膨胀,导致开裂破坏。

  (4)化学外加剂。某些种类的化学外加剂能使混凝土的收缩值增大;含大量钠盐、钾盐的外加剂使混凝土产生碱一骨料破坏的可能性增大;含氯的外加剂可使钢筋产生锈蚀而导致混凝土开裂。

  (5)掺合料。掺合料对混凝土耐久性的提高有很大帮助,但盲目地大量使用掺和料也会造成混凝土开裂。如大掺量粉煤灰会使混凝土的早期强度下降,在养护不好时,混凝土容易在早期出现开裂现象。一些超细的掺合料(如硅粉)在低水灰比下使用时,会造成混凝土产生较大的自缩,使混凝土在早期就出现裂缝。

  (6)混凝土配合比设计。配合比对混凝土的性能影响很大,由于配合比设计不当可引起混凝土开裂。

  (7)混凝土的不均匀性。混凝土的不均匀性必然导致混凝土中薄弱环节的出现,在外力或内应力的作用下,在这些薄弱环节将出现裂缝。如混凝土在塑性阶段的沉降裂缝,有些就是由于混凝土的均匀性受到破坏而引起的。

  (8)混凝土的密实性。如果混凝土的密实性很差,外界侵蚀性物质入侵的速度将很快,从而使混凝土迅速劣化,由于其力学性能的降低而产生裂缝。

  正确地检测与评价混凝土的收缩与开裂趋势,是采取措施有效地减少或避免开裂的前提。建立防止混凝土早期产生温度裂缝的检测与评价方法,主要是通过测定混凝土的力学性能、绝热温升等参数,包括它们的初期变化,以选择原材料、优化混凝土配合比,配制和易性好、水化热低、干燥收缩小、抗拉强度高、具有微膨胀性能的混凝土,是减少大坝混凝土裂缝的关键措施之一。此外,还要考虑外界气温、湿度、风速、日照等环境因素。

1.5水工混凝土技术的发展

  随着科学技术的进步和社会的发展,以及水利枢纽工程在流域开发中的重要地位,大体积混凝土的裂缝问题和耐久性问题得到了越来越广泛的关注。近年来,在水工混凝土抗裂性能方面进行了一系列研究,特别是从原材料的角度研究提高混凝土的抗裂性能,取得了一些初步成果。

1.5.1原材料方面

  (1)水泥。对大型水利水电工程优先考虑使用中热硅酸盐水泥。这种水泥的各项性能除满足国家标准外,还根据工程的具体使用情况提出一些特殊的要求。如水泥的细度,目前工程中使用的中热硅酸盐水泥的细度只有1%~2%,偏细。美国垦务局R.W.Burrows自1946年开始研究粗磨水泥和缓慢水化水泥的耐久性和抗裂性,他的观点是水泥越细,水化越快,对混凝土抗裂性能越不利。国内的工程实践经验及试验资料也表明,水泥的细度对混凝土的抗裂性有重要影响,为了获得抗裂性能好的混凝土,水泥应稍粗一些,一般水泥的比表面积应控制在250m2/kg~300m2/kg之间,如用筛余量表示,则控制在3%~6%之间。关于中热硅酸盐水泥的矿物组成,为了降低水泥的水化热,要求硅酸三钙(C3S)的含量在50%左右,铝酸三钙(C3A)含量小于4%。而且,由于硅酸三钙和铝酸三钙含量降低,水化较为平缓,对裂缝的愈合有利。关于水泥的碱含量,为了避免产生碱-骨料反应,水泥熟料的碱含量应控制在0.5%以内。关于氧化镁(MgO)的含量,国家标准规定水泥中的氧化镁含量不宜大于5.0%,水泥生产厂家一般控制在2.0%左右,为了,使混凝土的体积产生膨胀,补偿混凝土在降温过程中的收缩,三峡工程使用的水泥其熟料中MgO含量控制在接近国家标准的上限,即4.0%~4.5%范围内,只要使用得当,对控制混凝土的裂缝是有好处的。

  除中热硅酸盐水泥外,近年来我国又成功开发出了低热硅酸盐水泥(也就是高贝利特水泥),并且制订了国家标准。这种水泥的矿物组成特点是硅酸二钙(C2S)的含量大于40%。7d龄期的水化热低于260kJ/kg(标准规定),实际生产的水泥的水化热在230kJ/kg左右,早期强度低,但后期强度增长率大,对降低混凝土的水化热温升的效果十分显著,对提高混凝土的抗裂性是有利的。

  中热硅酸盐水泥与低热硅酸盐水泥的化学成分、矿物组成、物理力学性能及水化热见表2、表3、表4及表5。两种水泥熟料的化学成分相差不大,但由于烧成制度的不同,生成的矿物组成有明显差别,中热硅酸盐水泥熟料C3S高,而低热硅酸盐水泥熟料则是C2S高,二者正好相反,这也就决定了两种水泥的性能有较大差别。

表2 两种水泥的熟料化学成分(%)

水泥品种
Si02
A1203
Fe203
Ca0
MgO
S03
R20

42.5中热硅酸盐水泥
22.86
4.21
4.62
64.08
4.04
1.79
0.26

42.5低热硅酸盐水泥
22.23
4.65
5.76
58.63
4.53
3.26
0.35

表3 两种水泥的熟料矿物组成(%)

水泥品种
C3S
C2S
C3A
C4AF

42.5中热硅酸盐水泥
51.35
26.83
3.32
14.04

42.5低热硅酸盐水泥
21.02
47.87
2.59
17.51

水泥品种
细度(%)
安定性
MgO

(%)
SO3

(%)
凝结时间(h:min)
抗压强度

(MPa)
抗折强度

(MPa)

初凝
终凝
3d
7d
28d
3d
7d
28d

42.5中热硅酸盐水泥
1.50
合格
4.04
1.79
2:45
4.05
20.3
34.2
55.3
4.6
6.5
7.0

42.5低热硅酸盐水泥
3.26
合格
4.53
3.28
2:46
3.51
11.6
21.6
49.7
3.6
5.6
7.5

GB200-2003 42.5中热硅酸盐水泥
≤12
合格
≤5.0
≤3.5

1:00

12:00
20.6
31.4
42.5
4.1
5.3
7.1

GB200-200342.5低热硅酸盐水泥

合格
≤5.0
≤3.5

1:00

12:00

13.0
42.5

3.5
6.5

表5两种水泥的水化热比较

水泥品种
水化热(kJ/kg)

1d
3d
7d

42.5中热硅酸盐水泥
179
239
278

42.5低热硅酸盐水泥
143
205
227

GB200-2003 42.5中热硅酸盐水泥

251
293

GB200-200342.5低热硅酸盐水泥

230
260

  (2)掺合料。近年来,优质粉煤灰、磨细矿渣等得到了广泛的应用。粉煤灰是一种人工火山灰质掺合料,在混凝土中使用已有几十年的历史,并取得了许多成功的经验。由于粉煤灰品质的不断提高,特别是I级粉煤灰的大量生产,粉煤灰也由过去一般作为混凝土填充料使用变为如今作为混凝土功能材料使用。I级粉煤灰由于其含碳量低、颗粒细、球形颗粒含量高,使形态效应、微集料效应和火山灰效应得以充分发挥,起到了固体减水剂的作用。但是,由于粉煤灰的效应主要表现在后期,在掺量较大的情况下,混凝土早期强度发展缓慢,影响其早期的抗裂性。

  矿渣是炼铁的废渣,矿渣经水或空气急冷处理成为粒状颗粒,称为粒化高炉矿渣。粒化高炉矿渣经干燥、粉磨(或添加少量石膏一起粉磨)达到适当细度的粉体称为矿渣粉。矿渣粉用作混凝土掺和料,具有比粉煤灰更高的活性,而且品质和均匀性更易保证,掺入混凝土中不仅可以节约水泥,降低胶凝材料水化热,而且可以改善混凝土的某些性能。矿渣粉掺入混凝土中,能显著提高混凝土的强度、密实性、抗渗性及对海水、酸及硫酸盐的抗化学侵蚀能力,具有抑制碱一骨料反应的效果等。

  优质粉煤灰和矿渣粉在混凝土中使用有各自的优缺点。掺粉煤灰的混凝土早期性能较差,混凝土的强度随粉煤灰掺量的增加而降低;而掺矿渣粉的混凝土,早期强度较高,但当矿渣粉的掺量较低时,起不到降低水化热温升的作用,而且矿渣粉的减水作用也不如粉煤灰。若在混凝土中同时掺用I级粉煤灰和矿渣粉,比单掺粉煤灰或单掺矿渣粉具有更好的效果,它们之间不仅能优势互补,而且具有更好的综合效应。

  硅粉混凝土是一种抗冲磨性能较好、成本较低且施工较方便的新型抗冲磨材料。在被空蚀、磨损破坏的泄水建筑物的修补中,已得到大量应用,并取得成功。但硅粉混凝土早期收缩较大,如养护不当,易发生早期干缩裂缝。

  (3)外加剂。高效减水剂、具有某些特殊功能的外加剂及优质引气剂的广泛使用,不仅降低了混凝土的单位用水量,而且使混凝土的耐久性得以大幅度提高。在混凝土中掺入减水剂,可以改变水泥浆体的流变性能,进而改变水泥及混凝土结构,起到改善混凝土性能的作用,在保持流动性及水胶比不变的条件下,可以减少用水量及水泥用量。在混凝土中掺人引气剂,搅拌过程中能引入大量均匀分布的、稳定而封闭的微小气泡。由于气泡的存在,相对地增加了水泥浆体积,可以提高混凝土的流动性,大量微细气泡的存在,还可显著改善混凝土的粘聚性和保水性。由于气泡能隔断混凝土中毛细管通道,以及对水泥石内水分结冰时所产生的水压力的缓冲作用,故能显著提高混凝土的抗渗性及抗冻性,气泡还可使混凝土弹性模量有所降低,这对提高混凝土的抗裂性是有利的。

  第三代的高效减水剂—羧酸系高效减水剂,由于具有减水率高、增强效果好、坍落度损失小等特点,已开始在工程中应用,并取得了良好的效果。

  (4)纤维材料。纤维材料如塑料纤维、碳纤维、钢纤维等也得到了应用,这对提高混凝土的抗拉强度、限制混凝土的早期收缩裂缝是有效的。

1.5.2配合比设计方面

  混凝土是由水、水泥、粗细骨料、化学外加剂和矿物掺和料组成的多相非均匀材料,合理的原材料选择和科学的配合比设计是保证混凝土具有高性能的基础。在水工混凝土配合比设计中,除了考虑混凝土的强度外,混凝土的耐久性尤其是抗裂性,也成为设计要考虑的重要因素。目前多采取“降低水胶比,掺用Ⅰ级粉煤灰,适当加大粉煤灰掺量,掺高效减水剂和引气剂,严格控制水泥熟料的碱含量与混凝土中的总碱量”的技术路线。实践证明,高效减水剂、引气剂和I级粉煤灰联合使用,可使混凝土的单位用水量降低30%左右,这是提高混凝土质量的关键,也是大体积混凝土向配制高性能化方面迈进了一步。

1.5.3混凝土的性能研究方面

  在提高大体积混凝土的抗裂性能方面,结合宏观试验和微观分析技术,从理论上确定影响混凝土抗裂性的控制因素,通过原材料优选和科学的配合比设计获得抗裂性和耐久性优良的高性能混凝土;利用温度应力试验机对混凝土的抗裂性进行研究,建立大体积混凝土的抗裂性评价体系,提出控制大坝混凝土裂缝的综合对策等,主要包括如下:

  (1)研究新鲜水泥浆中化学外加剂和掺和料的相互作用,掺各种掺和料和化学外加剂的新鲜浆体的微观结构和凝结特性。

  (2)使用成熟度概念,将水泥的性能与混凝土早期的应力发展联系起来,建立预测早期裂缝风险和减少裂缝的混凝土配合比设计模型,研究混凝土的早期抗裂性。

  (3)基于耐久性试验的科学理论,预测混凝土的短期和长期性能,建立包括经济因素的能够预测混凝土寿命的模型。

  (4)进行不同的纤维混合混凝土试验,用长纤维提供韧性,短纤维提供强度。另外,混凝土的性能与纤维的尺寸、形状及本身的性能有关,研究用不同尺寸大小的纤维混合,以获得预期的混凝土性能,防止混凝土裂缝。

  (5)开发新的混凝土化学外加剂和新型混凝土膨胀剂等。

  (6)研究碱-骨料反应下的砂浆微观结构、反应区的应力和产生裂缝的机理。

1.6碾压混凝土

  在水利水电工程中,碾压混凝土的应用越来越普遍。碾压混凝土是一种可用土石坝施工机械设备运输及铺筑,用振动碾压实的特干硬性混凝土,适用于道路、机场、地坪及大坝工程等。由于碾压混凝土的水泥用量少、发热量低可通仓薄层浇筑,碾压后切割横缝,使温控措施大为简化,具有施工快速、经济等优越性。

  碾压混凝土起源于20世纪30年代的干贫混凝土,70年代进人世界性的科学试验阶段。此间,美国、英国、日本等国在这方面做了大量的工作,中国、加拿大、巴西、澳大利亚、巴基斯坦以及南非等国也开始涉足这个领域。1971美国在福特(Tims Ford)坝开始进行碾压混凝土的现场试验,浇筑两层O.6m厚贫混凝土,并得出试验结果。同年,美国陆军工程师团在维克斯帕(Vicksburg)工程,次年在洛斯特溪(Lost Creek)工程中分别进行了现场试验,均取得良好效果。1978年美国陆军工程师团在邦纳维尔(Bonner Ville)坝浇筑碾压混凝土,保护开挖出的基岩,并在洛斯特溪坝溢洪道消力池上浇筑碾压混凝土。1980年在柳溪(Willow-Creek)坝作现场试验,为大面积使用碾压混凝土积累了经验。1974~1979年,巴基斯坦在塔贝拉(Tarbela)工程中,利用就地开挖的骨料和少量水泥拌和的混凝土用于回填修补工程。在隧洞塌方部位、溢洪道消力池冲刷部位及其他修补工程中使用干贫混凝土,并采用土石方施工机械施工。在这个工程中,首次将这种混凝土正式命名为碾压混凝土(Roller compacted Concrete)。

  英国人帕顿(Paton)1971年在国际大坝会议中提出将这种干贫混凝土用于坝体。1973年莫法特(Moffat)提出进一步发挥干贫混凝土的优点,更合理地用于重力坝的论点,使碾压干贫混凝土重力坝的设计思想得以发展。碾压混凝土筑坝技术经过六七十年代不同途径工程实践的摸索,终于在20世纪80年代初在日本建成89m高的岛地川坝,在美国建成52m高的柳溪坝。此后的十多年,碾压混凝土坝技术迅速得到推广应用,并逐步应用于高坝建设中。据不完全统计,截止2004年,世界上已建和在建的碾压混凝土大坝工程项目达200余座,分布遍及五大洲。正在建设的中国龙滩碾压混凝土重力坝,坝高达216m(第一期工程达192m)。

  我国于1986年在福建坑口水电站建成高57m的第一座碾压混凝土坝,从而填补了我国筑坝领域这一技术空白。此后,碾压混凝土筑坝技术在我国水利水电工程建设中得到极大重视。我国虽然起步较晚,但发展很快,先后建成了18座不同用途的碾压混凝土重力坝、施工围堰等,还在贵州普定拱坝建设中成功地运用了这项技术,并获得了一批科研成果。我国碾压混凝土坝的设计和施工技术水平在不断提高,在建坝的高度正在向200m级冲刺。我国已建的碾压混凝土坝,在吸取国际先进技术的基础上,逐步发展形成了具有中国特色的筑坝技术,在碾压混凝土坝建设中,采用低水泥用量、高掺粉煤灰、复合外加剂等,防渗结构类型多样。这些技术成就标志着我国碾压混凝土坝的建设,无论是建设的规模、设计水平和施工技术水平,还是重要技术关键的研究深度和广度,均已跨人世界先进行列。

  碾压混凝土坝在我国之所以发展很快,并成为极有生命力的新坝型,是与该坝型自身的优点分不开的。首先,碾压混凝土坝既具有常规混凝土坝断面小、安全度高的特点,又具有土石坝施工程序简单,可进行大规模机械化快速施工的优越性。人们对工程要求的安全性和经济性在碾压混凝土坝中更好地体现出来,这在坝工界已基本形成共识。其次,我国碾压混凝土坝的发展,是依靠科学技术、重视科学研究的过程。在“八五”期间还将碾压混凝土坝关键技术研究列人国家重点科学攻关计划,组织设计、科研、建设单位和高等院校进行协同攻关,使科研成果直接转化为生产力,使碾压混凝土坝设计和施工技术日臻成熟。

 尽管十几年来我国碾压混凝土筑坝技术已取得了长足的进步,但由于筑坝技术的复杂性,以及人们对问题、事物认识的不断发展,有不少技术问题尚有待深化提高。工程建设的发展迫切需要完善能充分体现和发挥其特点的坝工设计理论,制订相应的设计准则。针对连续浇筑上升新施工方式及层面胶结特性,合理确定大坝抗滑稳定分析方法及安全准则,寻求更为合适的渗流控制技术,探索开发碾压混凝土新坝型。这些不同的领域都有一些高难度的课题需要深入研究。

1.7水下不分散混凝土

  传统的水下混凝土施工方法通常有两类:一是围堰排水保证混凝土构筑物的质量,先期工程量大,工程造价高,工期长。另一种是利用专用施工机具,把混凝土和环境水隔开,将混凝土拌合物直接送至水下工程部位以确保混凝土质量,主要有导管法、泵送法、开底容器法等;容易受水冲刷造成材料离析,水泥流失,常采用提高混凝土设计标号、舍弃与水接触部位混凝土来保证施工质量。

  水下不分散混凝土从材料入手,使混凝土拌合物在水中浇注不离析、不分散,水泥不流失,能自流平、自密实,凝结硬后其物理力学性能和耐久性与普通混凝土相近。

  1974年原联邦德国首先研制成功并发明专利,其商品名为Hydrocrete,外加剂名称UWB(Under Wasser Beton)。1977年用于北海油田水下220m的混凝土浇注,混凝土在水中有落差时不离析,能自流平、自密实,强度满足25MPa的要求。1978年日本购买该专利,80年代初开发出本国的水下不分散混凝土技术,典型工程如海滨核电站基础,濑户大桥,关西机场,青森大桥,阪神高速公路,明石大桥主塔基础等大型工程,在日本用量已达数百万m3。英国的Fosroc技术公司、Taylor Woodrow工程公司,美国的伯克力大学、陆军工程兵团等,曾在哥本哈根一个港口工程钢板加固和其他桥架工程中使用;阿拉伯联合酋长国的海上钻井平台的施工、塞蒲路斯大型船坞工程、西非冈比亚桥梁建筑、比利时海防工程水下大面积混凝土修补工程、苏格兰西海岸防波堤工程等也都曾成功地使用了水下不分散混凝土。

  中国石油集团工程技术研究院于1983年立项,1987年首先研制成功的UWB型水下不分散混凝土絮凝剂,1990年研制的SCR型絮凝剂以及2003年研制的UWB-II多糖型絮凝剂均获国家发明专利授权;石油集团公司标准《水下不分散混凝土施工规范》同时公布实行;形成了我国的水下不分散混凝土产品、施工等系列配套技术。

  此外,长江科学院、南京水科院、二航局科研所、华东院、水电科学院、以及大连理工大学、北京工业大学、上海交大、同济大学等也曾进行过研究。如二航局科研所的PN型絮凝剂在南京空军后勤部水运大队修理所船台滑道水下节点工程及九江客运码头修补断桩工程中应用;南科院在新安江水电厂大桥中墩加固工程及湖南马迹塘水电厂浅孔护坦补强工程中应用。

  由于多糖类絮凝剂配制的不分散混凝土塌落度损失小,泵送阻力小,搅拌时间短,抗分散性好,在工程应用中已基本取代了早期的聚丙烯类絮凝剂产品。

水利施工,先从混凝土施工开始?

什么是水工混凝土?
为了达到防洪、灌溉、发电、供水、航运等目的,通常需要修建不同类型的建筑物,用来挡水、泄洪、输水、排沙等,这些建筑物称为水工建筑物。这些建筑物所用的混凝土,称为水工混凝土。水工混凝土常用于水上、水下和水位变动区等部位。根据水工构筑物的大小,可分为大体积混凝土(如大坝混凝土)和一般混凝土。大体积混凝土又分为内部混凝土和外部混凝土。
水工混凝土因其用途不同,技术要求也不同:常与环境水相接触时,一般要求具有较好的抗渗性;在寒冷地区、特别是在水位变动区应用时,要求具有较高的抗冻性;与侵蚀性的水相接触时,要求具有良好的耐蚀性;在大体积构筑物中应用时,为防止温度裂缝的出现,要求具有抵热性和低收缩性;在受高速水流冲刷的部位使用时,要求具有抗冲刷、耐磨及抗气蚀性等。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筑材料。
水工混凝土有哪些类型?
水工混凝土根据其工作条件可以分为下列几类:
1.按建筑物与水位的关系分类经常位于水中的称为水下混凝土;处于水位变动区域的称为水位变动区混凝土;水位变动区域以上的称为水上}昆凝土。
2.按体积大小与位置分类根据混凝土建筑物体积的大小及其在大体积建筑物中的位置,可分为大体积内部混凝土(断面最小尺寸在2. 5m以上)、大体积外部}昆凝土和非大体积混凝土三类。所谓大体积混凝土,是指任何体积大的现浇混凝土,即指尺寸大到必须采取措施妥善处理所产生的热量及随后出现的体积变化,并要求减小裂缝到最小程度的混凝土。
3.按是否承受水压分类按承受水压的情况可分为受水压混凝土和不受水压混凝土两类。
水工混凝土和建工混凝土的区别
水利工程的构、建筑物,如大坝、水运码头等,因必需承担水压力,体积庞大,少则数万立方米,多则数十万乃至数千万立方米,所用混凝土大部分是大体积混凝土。控制混凝土温升和防止温度应力裂缝是施工成败的关键。因此,配制时需要努力降低水轮困泥用量,以减少混凝土的绝热温升值和提高混凝土的抗裂能力。而建工混凝土,即普通混凝土结构的体积相对小,配筋密,因主要采用泵送施工,要求混凝土的流动度要求高( 一般为悉掘 100~220 mm)。此外,普通混凝土结构使用的混凝土强度范围要大很多,C30至C50都很常用,高的可能到C70、C80。
水工混凝土施工特点
水工混凝土因其用途不同,其技术及质量要求与一般工业民用建筑混凝土不同,除了强度要求外,还根据所处部位和工作条件,分别满足抗渗、抗裂、抗冻、抗拉、抗冲耐磨、抗风化和抗侵蚀等设计要求。
水工混凝土施工,一般具有以下几个特点:  (1)工程量大、工期长:大中型水利水电工程的混凝土用量通常都是几十万到几百万立方米,从浇注混凝土开始到工程基本建成蓄水,一般需要3~5年的时间才能完成。为了保证混凝土质量和加快施工进度,必须采用综合机械化施工手段,选择技术先进、经济合理的施工方案。   (2)施工季节性强:水工混凝土的施工,往往由于气温、降水、施工导流和拦洪度汛以及灌溉和生活用水等因素的制约,不能连续均衡施工。   (3)温度控制要求严格:水工混凝土中多数大体积混凝土或大面积混凝土,通常需要采用分缝分块进行浇注。为了防止混凝土(特别是基础约束部位的混凝土)温度裂缝、表面冻害(特别是大面积薄型混凝土),保证建筑物的整体性,必须根据当地的气温条件,对混凝土采取严格的温度控制、表面保护和接缝灌浆。   (4)施工技术复杂:水工建筑物因其用途和工作条件的不同,一般体型复杂多样,常采用多种等级的混凝土。另外,混凝土浇注又常与地基开挖、处理及一部分安装工程发生交叉作业,且由于工种工序繁多,相互干扰,矛盾很大。
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一级结构之水工混凝土建筑物渗漏处理措施

水工混凝态唤土建筑物的渗漏在水工建筑物各种损坏现象当中属于比较常见的一大病害,按其发生的部位不同,可分为建筑物本身渗漏、基础渗漏、底板与基础接触面渗漏以及侧绕渗漏等几种。根据淮海农场多年来的实践经验对于上述各种渗漏的处理可采取如下措施。
  一、 裂缝渗漏的处理
  根据裂缝发生的原因及其结构影响的程度,渗漏量大小和集中分散等情况,分别采取以下处理措施:
  1. 表面处理
  根据裂缝所在的部位,可用水泥砂浆、防水快凝砂浆以及环氧砂浆等对|考试大|裂缝部位的表面进行涂抹,粘补,嵌补以及喷浆修补等。
  对于裂缝渗漏量较大,但不影响建筑物正常使用的漏水裂缝,可采用埋管导渗或钻孔导渗。埋管导渗即沿漏水裂缝在混改闭肆凝土表面凿成上小下大的槽形,并在渗漏集中的部位埋设引水铁管,然后用棉絮沿裂缝填塞,使漏水集中从引水铁管排水,再用快凝灰浆或防水快凝砂浆迅速回填封闭槽口,最后把引水管封堵。
  2. 内部处理
  对于浅缝和只需防渗堵漏的裂缝,一般可用水泥灌浆,如对开度小于0.3mm或渗透流速较大以及受温度变化影响的裂缝,应采用化学灌浆处理。
  3. 结构处理结合表面处理
  对于影响建筑物整体性或破坏结构强度的裂缝,除了采取内部处理外,有的尚需要采取结构处理结合表面处理的措施,以达到防渗、结构补强或恢复整体性的要求。
  二、 散渗或集中渗漏的处理
  混凝土建筑物出现散渗或集中渗漏的原因,主要由于蜂窝、空洞、不密实及抗渗标号低等缺陷造成。其处理措施:对于建筑物内部混凝土密实性差、裂缝孔隙比较集中的部位,可用水泥和化学灌浆;对于大面积的细微散渗及水头较小的部位,可采用表面涂抹办法;对于集中射流的孔洞、流速不大的,可将孔洞凿毛后用快凝胶泥堵塞。如流速较大,可先用棉絮或麻丝楔入孔洞,以降低流速和减少漏水量,然后再进行堵塞;对于大面积散渗,可修筑防渗导水对于涵|考试大|洞壁很薄,漏水范围大,且缩小洞径不影响用水要求时,可采用内衬钢板,钢筋混凝土或预制钢筋混凝土块,套管可采用铸铁管、钢管或钢筋混凝土管等。
  三、 止水、结构缝渗漏的处理
  混凝土建筑物止水,结构缝渗漏的修补,首先考虑采用热沥青进行补灌。当补灌沥青有困难或无效时,则可采用化学灌浆。灌浆的材料可用聚氨酯,在采用单液法灌核轿浆时,设备简单,施工容易。此外,还常采用丙凝浆液。
  四、 绕渗的处理
  应摸清建筑物两侧的地质情况和渗漏的部位,采取相应的措施进行处理。其处理的方法,有开挖回填、钻孔灌浆和加深齿墙等。
  五、 基础渗漏的处理
  应根据渗漏的原因、基础情况和施工条件进行综合分析,确定处理方案。对于非岩性基础,可在建筑物上游做黏土铺盖,黏土截水墙或进行黏土灌浆和化学灌浆以及改善下游的排水条件等;对岩基渗漏,一般可采取加深加厚阻水帷幕、帷幕补强灌浆以及下游增设排水孔,改善排水条件等

水工混凝土的碱骨料反应问题

碱骨料反应所导致的严重后果已逐渐被人们所认识。近年来,许多水利工程已经开始重视碱骨料反应问题,越来越多的工程在开工前对骨料进行碱活性检验,并采取积极措施预防碱骨料反应的发生。但是,水工混凝土有其自身的特点,在许多方面不同于普通混凝土。正是由于这种差异,碱骨料反应在水工混凝土中也将表现出不同的行为。在这一方面,至今还没有被人们所察觉。在大多数水利工程中,对碱骨料反应的判断,对一些预防措施的决策,一般都是依据普通混凝土的一些研究结果。用普通混凝土的研究结果来分析水工混凝土碱骨料反应问题,很可能导致一些错误的认识,并作出一些错误的决策。对此,应该引起足够的重视。本文首先分析水工混凝土与普通混凝土的差异,并进一步分析这些方面对混凝土碱骨料反应行为的影响。旨在对水工混凝土的碱骨料反应问题有更清楚的亩念纯认识。

1、水工混凝土与普通混凝土的差异

从混凝土的碱骨料反应行为考虑,水工混凝土与普通混凝土至少存在以下5个方面的差异:
(1)骨料粒径较大。水工混凝土骨料粒径一般为150mm,而且所占的比例较高,80~150mm骨料大约占骨料总量的30%以上。而普通混凝土骨料粒径一般不超过40mm,一些水泥制品的骨料粒径甚至不超过20mm。
(2)混凝土强度等级较低。除了一迅咐些特殊部位外,水工混凝土的强度等级一般较低。特别是重力坝,混凝土强度等级更低。高手以三峡主体工程为例,大坝内部混凝土90d龄期的设计强度仅为15MPa,大坝外部混凝土90d龄期的设计强度仅为20MPa,水位变化区外部混凝土90d龄期的设计强度仅为25MPa。而普通混凝土28d龄期的设计强度一般为30~40MPa。60MPa以上的高强混凝土也已经较普遍地被采用。道路混凝土28d龄期的设计强度一般也在30MPa以上。
(3)胶凝材料用量较少。由于考虑到水化热,除了特殊部位外,水工混凝土的胶凝材料用量通常较低,一般不超过200kg/m3。而普通混凝土胶凝材料用量都在300kg/m3以上,甚至超过400kg/m3。
(4)长期处于潮湿环境中。由于水工建筑物的特殊性,水工混凝土一般长期处于饱水状态。即便是在水上部份,由于水工建筑物体积特别大,内部的水份难以扩散蒸发,仅仅由于胶凝材料的水化而消耗掉一部分拌合水,这是非常有限的。而且由于毛细管作用,下部的水也会扩散上来。而对于普通混凝土,由于大部分建筑物都处于地面以上,它们的干湿状态受环境控制。在一些干燥地区,混凝土可能较长时间地处于干燥状态。即便在一些多雨潮湿地区,混凝土也很难保持在饱水状态下。
(5)寿命要求较长。水工建筑物一般投资较大,建设期较长,因此,一般要求有较长的使用寿命。同时,由于水工建筑物的特殊重要性,通常对耐久性要求较高。三峡工程从1993年破土动工,到2009年结束,需花费17年的建设期。仅工程建设投资就高达500多亿元。而且三峡大坝一旦出现问题,将会殃及长江下游的七省一市,其后果是不堪设想的。在这些方面,其它混凝土工程是无法与水电工程相比的。因此,水电工程所要求的使用寿命一般较长。三峡工程的使用寿命要求长达数百年。而建工、道路等部门对混凝土使用寿命的要求一般为100年。特别是道路混凝土,使用寿命仅要求40年。因为即便混凝土不发生碱骨料反应,路面经20~30年的磨损,局部冲击,基础不均匀沉陷等因素,也需重建。从上述分析可以看出,在这5个方面,水工混凝土与普通混凝土有相当大的差异,这也将导致碱骨料反应行为的较大差异。

2、骨料粒径对碱骨料反应膨胀及开裂的影响

在骨料粒径对碱骨料反应膨胀的影响方面,目前普遍认为[1,2],对于硅质骨料,当骨料粒径为0.15~0.80mm时砂浆棒的膨胀值。当骨料粒径增大时,砂浆棒的膨胀值显著减小。作者还发现[3],当有粗骨料存在时,砂浆棒的膨胀将受到粗骨料的限制。从这些研究来看,似乎可以认为水工混凝土比普通混凝土更安全。但更深入的研究却表明,这种认识是不正确的。
(1)从骨料粒径来看,尽管砂浆棒的膨胀随骨料粒径的增大而减小,但这种影响仅仅是当骨料粒径小于2.5mm时是显著的。当骨料粒径超过2.5mm时,这一影响则不显著[3]。况且在水工混凝土中,也存在着较多的细骨料。如果这些细骨料是活性的话,仍然可能发生较严重的碱骨料反应,产生较大的膨胀。从这一点看,尽管水工混凝土的骨料粒径可以比普通混凝土大好几倍,但这并不足以使人们产生安全感。
(2)从粗骨料对砂浆膨胀的作用来看,粗骨料可以约束砂浆的膨胀,但这是有条件的。这一条件就是在碱的作用下,粗骨料的自由膨胀小于砂浆的自由膨胀。在混凝土中,如果细骨料和粗骨料都是非活性的,这就不存在着碱骨料反应问题。如果细骨料是活性的,而粗骨料是非活性的,在这种条件下,显然粗骨料的自由膨胀小于砂浆的自由膨胀。因此,粗骨料约束砂浆的膨胀是可能的。由于水工混凝土中粗骨料含量多于普通混凝土,因而,在水工混凝土中,这种约束作用则较强,使得混凝土表现出较小的膨胀。但是,这种约束作用是以两相变形的不一致性为前提的。这种变形的不一致性势必在界面产生拉应力。如果这一拉应力超过界面的抗拉极限,粗骨料周围则会产生周边缝。粗骨料粒径越大,周边缝也将越长。这些较大缺陷的存在也将影响混凝土的许多性能。如果细骨料是非活性的,而粗骨料是活性的话,显然粗骨料的自由膨胀大于砂浆的自由膨胀。因而,粗骨料不能约束砂浆的膨胀。相反,而是砂浆约束粗骨料的膨胀。在这种条件下,粗骨料越多,混凝土的膨胀也越大。水工混凝土中的粗骨料含量是较多的,因而可能造成较大的危害。如果粗、细骨料都是活性的,一般而言,在早龄期,砂浆的自由膨胀大于粗骨料的自由膨胀,粗骨料可能约束砂浆的膨胀。但在晚龄期,粗骨料的自由膨胀可以超过砂浆的自由膨胀。此时,粗骨料不再约束砂浆的膨胀,反而促进砂浆的膨胀。因此,粗骨料对碱骨料反应膨胀的作用仅仅是延缓。
(3)从混凝土的开裂来看,对于不同粒径的骨料,膨胀与开裂也是不一致的。作者曾经发现[4],对于0.15~0.80mm的骨料,当试件的膨胀率为0.175%时,用立体显微镜观察试件,在试件表面没有找到任何裂纹。当试件的膨胀率达到0.247%时,在部分试件表面观察到裂纹。如果用5~10mm的骨料,试件的膨胀率不到0.040%时,所有试件都观察到裂纹。这表明骨料粒径较大时,尽管试件的膨胀率减小,但却更容易开裂。由此看来,试件的膨胀率随骨料粒径增大而减小并不意味着安全性提高。原因在于:当粗骨料粒径较小时,碱骨料反应所产主的膨胀应力能够较均匀地分布在试件中,因而不一定产生开裂。但当骨料粒径较大时,碱骨料反应所产生的膨胀应力则较强地集中在骨料周围,局部应力可能超过基体相的抗拉极限,因而产生开裂。水工混凝土的骨料粒径是较大的,一旦发生碱骨料反应,这种应力集中也将较强,因而开裂的可能性也较大。从上述分析可以看出,在水工混凝土中骨料粒径较大,而且数量较多。尽管这些大骨料与碱的反应较慢,而且在适当的条件下可以约束砂浆的膨胀,但这并不意味着水工混凝土比其它混凝土更安全。恰恰相反,无论是从粗骨料对砂浆的作用来分析,还是从混凝土的开裂来分析,正是由于水工混凝土中的骨料粒径较大,而且数量较多,一旦发生碱骨料反应,水工混凝土将比普通混凝土更容易破坏。

3、混凝土强度与碱骨料反应破坏的关系

与其它混凝土相比,在通常情况下,水工混凝土所要求的强度是较低的。而且水工混凝土通常是以90d龄期的强度作为设计标准,而其它混凝土通常是以28d龄期的强度作为设计标准。这表明水工混凝土在强度方面与其它混凝土有相当大的差别。混凝土强度的差别在较大程度上反映了混凝土中硬化水泥石强度的差别。水工混凝土强度较低表明水工混凝土中硬化水泥石的强度较低。用细观力学的方法分析,硬化水泥石是基体相。当骨料与碱发生反应时,骨料产生膨胀,而硬化水泥石则约束骨料的膨胀。与此同时,硬化水泥石将受到一个拉应力。当这一拉应力超过硬化水泥石的抗拉强度时,将发生开裂。由此可得出下列判据:

(1)

式中:εp为粒子相(骨料)的自由膨胀;εm为基体相(硬化水泥石)的自由膨胀;Ep为粒子相的弹性模量;Em为基体相的弹性模量;k为粒子相体积因子,k=V1/3p;Vp为粒子相体积分数;R1为基体相的抗拉强度。
由此可以看出,水泥石的抗拉强度越低,所能承受的骨料膨胀值越低,这表明混凝土越容易开裂。水工混凝土强度远低于普通混凝土,意味着水工混凝土抵抗碱骨料反应膨胀的能力较弱,对此不可掉以轻心。混凝土棱柱体方法是以普通混凝土为依据的,它的28d龄期强度超过30MPa。按照标准规定,以一年的膨胀值作为依据,其限度为0.04%。也就是说,当膨胀值不超过0.04%时,混凝土是安全的,不会开裂。这一判据对水工混凝土是否适合,值得研究。

水工混凝土检测比例

1:2。在水工的混凝土检测比例是1:旁雀2。混凝土是一种成型材料,通常是由粘结材料,粒状运游早材磨缓料及其它外加材料按恰当的比例混合而成。

水工混凝土砂粒径超标怎么处理

1、首先发现水工混凝土砂粒径超标时,掺入一腊樱樱部分粉煤灰,掺加量宜把砂调整为中砂范围。
2、其次要知道细度模数在一定程度上与工作性和强度符合正态分布原理。
3、最后如果是相同的混凝轮丛土配合比,把石子粒径变小,流动性要想保持不变的话,增加胶凝材料颂缺,减少砂率。

水利施工混凝土质量监管?

施工过程中的质量控制对整个工程质量有十分重要的影响,在水利工程建设中,多个环节都涉及到混凝土施工,作为一种工程复合材料,能够将建筑材料粘合在一起,因而在各种工程当中都获得广泛的使用。在水库施工过程中要使用大量的混凝土,因此,混凝土质量的高低直接影响到整个水库工程项目施工质量的高低。为了防止施工过程中混凝土存在问题,因此要对混凝土的质量进行严格的控制,从而确保整个工程的质量。文章探讨了水库施工中混凝土质量控制的要点。下面是中达咨询带来的关于水利施工混凝土质量监管的主要内容介绍以供参考。
1建筑物外形尺寸控制建筑物外形尺寸放样的是否精确是衡量一个工程是否达标的重要的标准。为了确保水库工程建筑物外形尺寸符合相应的标准,首先要做好以下的一些工作,然后才能够对其进行测量。第一,要对水库的设计图纸进行详细的掌握,了解其中的相关的设计细节。第二,要在工程正式开始施工之前,要根据实际情况制定实施方案,确定测量误差控制目标。第三,在实际的施工过程中,要有专门的技术人员负责测量工作。为了确保测量的精确性,减少测量仪器自身带来的误差,应该定期对测量仪器进行校验,确保仪器的精密性,一旦发现仪器超过使用有效期,应该立刻停止使用,并送到具有专业检测资质的部门对其进行检验和校准。在测量开始之前和结束之后,相关人员要做好一起的检查工作。
2混凝土原材料的控制
2.1水泥
在混凝土中,最为关键的材料是水泥,可以说没有水泥,也就没培卜有混凝土。在混凝土的拌制过程中,水泥遇水后形成水泥浆和骨料一起形成混凝土。混凝土中,水泥主要的作用就是胶结剂,对于整个混凝土的性能起着十分重要的作用。因此要对采购的混凝土严格进行质量控制,从而保证混凝土的质量。在进旅运行混凝土采购之前要组好相关的市场调查,选择具有经营资质的供应商。要对混凝土进行抽样检查,看其是否能够达到工程设计的要求,要对其出厂证明以及合格证书进行校验,合格后才允许接收入库。水泥的品种规格各不相同,因此要进行分类储存,堆放的时间不宜太长,控制储存地点的湿度,保证水泥在进入施工现场之前的质量。
2.2粗骨料或细骨料
在混凝土中除了水泥外,还有大量的砂石,这就是混凝土的骨料,常见的有砂子、碎石等。这些骨料的品种不一样,粗细程度也各不相同,因此在储存的时候要分类存放,且避免和石灰等材料一起储存。由于砂石等材料不同批次的差异很大,并非是均匀的。在采购砂石材料的时候,砂石材料进场的时候要仔细对其实验材料进行检查,然后对材料进行抽样检查。很多砂石材料没有实验材料,对其检查更应该十分的细致。应该从同一堆材料的不同的部位进行取样,将样品进行均匀搅拌之后,在进行检测,从而确保所取的样品具有较好的代表性,能够反映出这批材料的情况。此外,混凝土的配合比,在很大程度上受到骨料的含水率大小的影响,因此在进行拌合的时候,要对骨料的含水率进行检测,然后根据实际的含水率对配合比进行适当的调整,从而保证混凝土的质量,最终确保整个水库工程项目的质量。
2.3外加剂
混凝土外加剂具有不同的规格和功能,正确合理的使用能够有效的提升混凝土的性能,改善混凝土的质量。比如可以使混凝土快速凝固的早凝剂;可以提高混凝土早期强度的早强剂;可以改善混凝土和易性的减水剂;可以使混凝土体积增大的膨胀剂;提高混凝土抗冻性能的引气剂。由于外加剂的种类繁多,且不同的生产商的产品的质量和功能也参差不齐,因此在选择外加剂的时候一定要选择正规厂商的合格产品。在使用之前要进行相关的实验,能够满足相关规范的要求才可以使用。使用外加剂的时候,要严格控制使用量,惊醒精确的计算,从而防止由于使用量过多或者是用量不足带来的各种问题,影响混凝土的质量。
3混凝土工程施工质量控制
3.1混凝土的配合比
混凝土施工配合比的确定是保证混凝土强度的关键因素之一,实际工程中要针对不同施工部位适当调整混凝土的水灰比,从而获得不同的坍落度。因此,需对混凝土水灰比的控制进行严格把关。不论是试验室实际配出的混凝土配合比还是设计推荐配合比,都必须在工程开始施工前,配镇穗在施工现场进行生产性复核试验,以使混凝土配合比适合该工程的实际需要。配合比的控制需要监理工程师进行现场原材料取样,填写取样单,交由有资质的实验室设计混凝土配合比,并进行试配工作。试配后由实验室出具配合比单及相关混凝土性能,确保按该配合比配制的混凝土各项性能指标满足要求后,才能进行现场混凝土的搅拌和浇注。
3.2混凝土的拌制
当前,自动拌合是一般水库工程拌制混凝土时首选的方式,对该过程进行质量控制主要是校核并确保自动控制拌合站的计时系统正常工作。水工混凝土相关规范规定:要定期对混凝土搅拌站的计量仪器进行校核,频率不低于每月一次;随时监测混凝土搅拌过程中各原材料的配合比并进行详细记录,其频率不低于4小时一次。以往工程经验中不乏因对搅拌站计量系统校验不当出现事故的案例,因此需对混凝土拌制全过程严格监控。
3.3混凝土的铺摊和浇筑
混凝土的分块通常是依据闸室和闸墩划分,施工过程中要严格控制混凝土的铺料,保证符合以下两点要求:一是来料要均匀平铺,厚度要控制在30~50cm;二是平仓的时候要避免大骨料的过度集中,要对其进行分散处理。在控制混凝土浇注质量过程中,振捣是极为重要的一道工序。在进行振捣时需将振捣棒垂直快速插入混凝土直到混凝土拌合物不继续下沉、表面无大气泡冒出时慢速拔出振捣棒,需格外注意振捣时避免漏振和欠振,且插点要布置均匀。
4混凝土质量检查和缺陷处理
混凝土质量检查包含两个方面:混凝土拌合物的质量检查以及硬化后混凝土的质量检查。对混凝土拌合物进行质检是为了及早地发现问题和隐患,适时采取措施进行防范是混凝土施工质量控制的要点。而对硬化混凝土进行质量检验则是按照相关文件在规定的时间和规定的地点(拌合地或者浇筑地)抽取一定数量的试样做成一定尺寸的试件,将其养护至龄期对其进行诸如强度、抗拉、抗渗等混凝土力学性能的试验,以此评判混凝土的均匀性作为混凝土质量的控制要素。混凝土缺陷主要是指混凝土表面的结垢、斑点、蜂窝及不平整。在管理上,可以通过一系列措施进行质量控制,运用项目管理知识,成立指挥部,制定明确的质量目标和水库施工的质量体系,要有明确的岗位职责以及质量监督制度,并制定合理的技术、经济合同保证措施。在技术上,对建筑物表面、溢流面等进行严格的检查,对检查出有缺陷的部位要制定可行的修复方法,确定修复材料。修补完毕后的混凝土需经过正常养护,之后对该部位再次检查,修复的混凝土应达到以下要求:表面无干缩裂缝;无空洞鼓声,蜂窝麻面;外观颜色与周围混凝土保持一致。
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