二建水利知识点:水工混凝土与普通混凝土的差异
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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。水工混凝土最大骨料粒径一般为150mm,而且所占的比例比较高,80~150mm骨料大约占骨料总量的30%以上。而普通混凝土最大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。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)一直处在潮湿环境中。由于水工建筑物的特殊性,水工混凝土一般一直处在饱水状态。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,混凝土可能较久地处于干燥状态。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,一般要求有较长的常规使用的寿命。同时,由于水工建筑物的特殊重要性,通常对耐久性要求比较高。在这样一些方面,其它混凝土工程是无法与水电工程相比的。因此,水电工程所要求的常规使用的寿命一般较长。而建工、道路等部门对混凝土常规使用的寿命的要求一般为100年。特别是道路混凝土,常规使用的寿命仅要求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。从上述分析能够准确的看出,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。