混凝土重力坝的材料

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建造重力坝的混凝土,除应有足够的强度承受荷载外,还要有一定的抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗冲耐磨性以及低热性等。

1.强度等级

混凝土按标准立方体试块抗压极限强度分为12个强度等级,用符号C表示。重力坝常用的有C7.5、C10、C15、C20、C25、C30六个级别。混凝土的强度随龄期而增加,坝体混凝土抗压强度一般采用90天龄期强度,保证率为80%;抗拉强度采用28天龄期强度,一般不采用后期强度。

2.混凝土的耐久性

混凝土的耐久性包括抗渗、抗冻、抗冲耐磨、抗侵蚀等。

(1)抗渗性是指混凝土抵抗水压力渗透作用的能力。抗渗性可用抗渗等级表示,抗渗等级是用28天龄期的标准试件测定的,分为W2、W4、W6、W8、W10和W12六级。

(2)抗冻性是表示混凝土在饱和状态下能经受多次冻融循环而不破坏,同时也不严重降低强度的性能。混凝土抗冻性用抗冻等级表示,分为F50、F100、F150、F200、F300五级,一般应视气候分区、冻融循环次数、表面局部小气候条件、水分饱和程度、结构构件重要性和检修的难易程度来选取。

(3)抗冲耐磨性是指混凝土抗高速水流或挟沙水流的冲刷、磨损的性能。目前对于抗磨性尚未订出明确的技术标准。根据经验,使用高等级硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥拌制成的高等级混凝土,其抗磨性较强,且要求骨料坚硬、振捣密实。

(4)抗侵蚀性是指混凝土抵抗环境侵蚀的性能。当环境水有侵蚀时,应选择抗侵蚀性能较好的水泥,水位变化区及水下混凝土的水灰比,可比常态混凝土的水灰比减少0.05。为了降低水泥用量并提高混凝土的性能,在坝体混凝土内可适量掺加粉煤灰掺和料及引气剂、塑化剂等外加剂。

3.坝体混凝土分区

混凝土重力坝坝体各部位的工作条件及受力条件不同,对上述混凝土材料性能指标的要求也不同。为了满足坝体各部位的不同要求,节省水泥用量及工程费用,把安全与经济统一起来,通常将坝体混凝土按不同工作条件分为6个区。

Ⅰ区——上、下游水位以上坝体表层混凝土,其特点是受大气影响。

Ⅱ区——上、下游水位变化区坝体表层混凝土,既受水的作用也受大气影响。

Ⅲ区——上、下游最低水位以下坝体表层混凝土。

Ⅳ区——坝体基础混凝土。

Ⅴ区——坝体内部混凝土。

Ⅵ区——抗冲刷部位的混凝土(如溢流面、泄水孔、导墙和闸墩等)​。

为了便于施工,选定各区混凝土强度等级时,强度等级的类别应尽量少,相邻区的强度等级相差应不超过两级,以免由于性能差别太大而引起应力集中或产生裂缝。分区的厚度一般不得小于2~3m,以便浇筑施工。

 

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