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浅谈原材料对水工混凝土质量的影响组成混凝土的主要原材料有水泥、细骨料、粗骨料、掺合料、外加剂、拌合用水等六大原料，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水工混凝土。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。而原材料质量，合理的配合比，施工过程中的称量，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。本文根据水工建筑物中的水工混凝土的施工特点，说明原材料对水工混凝土质量的影响。一、原材料质量对水工混凝土质量的重要意义水工混凝土指用于大坝、水闸、泵站、堤防、桥梁、涵洞等水工建筑物的混凝土；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配合拌制成拌合物，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，原材料的质量和配合比是否恰当，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。所以，对水工混凝土有直接影响的原材料质量是我们值得研究的内容。二、各种原材料对水工混凝土质量的影响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。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。硅酸盐水泥熟料含有四种主要矿物，它们所占成份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和硅酸三钙含量较高，会导致水化速度快，水化热大，对其防止开裂是不利的。水泥熟料中铝酸三钙含量过高，混凝土的抗磨差、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含量。减少水泥水泥熟料中铝酸三钙含量，可降低混凝土水化热、收缩率及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都磨的比较细、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、抗裂性等。水泥细度对水工建筑物大体积混凝土施工更为重要。2、掺合料掺合料是以硅、铝、钙等一种或多种氧化物为主要成份的粉体材料，混凝土中掺用掺合料，可改善新拌混凝土和硬化混凝土的性能，提高水工混凝土工程质量，延长结构物使用寿命。在水工混凝土施工中掺入优质粉煤灰，不仅可以降低水用量，同时粉煤灰的微小颗粒也能改善混凝土的内部结构。微小颗粒使混凝土中原先相互连通的空隙被阻隔，内部自由水不易流动，泌水性能得到改善，富有黏聚性，从而提高混凝土拌合物的和易性，良好的和易性对泵送混凝土非常有利。掺粉煤灰对混凝土的早期28d强度有所影响，但是到90d，粉煤灰的水化反应加快，可能接近或达到不掺粉煤灰的混凝土强度，随着龄期延长，粉煤灰活性发挥更快，到180d就可能超过不惨粉煤灰的混凝土强度，有利于混凝土性能改善和提高。掺入优质粉煤灰还可以起到降低混凝土的水化热，降低混凝土的升温，对于水工建筑物大体积混凝土防裂、抗裂极为有利，还可以减少混凝土干缩，增加水工混凝土的耐久性。3、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，改善混凝土和易性，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，减小水胶化，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稳定混凝土的体积稳定性，补偿收缩变形。4、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。合理的砂子级配，可以减少拌合物的用水就得到流动性、均匀性及密实性相同的混凝土，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良好，混凝土均匀性较好，强度也较高。③含泥量及泥块含量：砂中含泥若包裹在砂表面，不利于砂与水泥黏结，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的破坏作用。④坚固性：砂的坚固性差会直接影响混凝土的耐久性与强度，特别是质量要求高的混凝土。⑤吸水率：砂的吸水率大，密度小，强度一般较低，会影响砂界面和水泥的黏结强度，并降低混凝土的抗冻性、化学稳定性和抗磨性等。⑥有机质含量：砂中有机质会妨碍水泥的水化速度，降低混凝土的强度。5、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坚固性：石子坚固性是指石子在物理侵蚀作用下（如冻融、干湿、冷热、温差变化及结晶膨胀等）抵抗崩解破裂的能力，为了保证混凝土的耐久性，石子坚固性要满足要求。④针片状：石子的针片状含量超过一定的数量时，会使石子的空隙率增加，不仅对混凝土拌合物的和易性有较大影响，而且会不同程度地影响混凝土的强度等性能，特别是对高强度混凝土强度影响大。⑤碎石强度和压碎值：石子的强度和变形性能，对于高强度的混凝土影响更明显。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像，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。油坊镇水利农机站吴晓斌2011年10月