文档介绍：大坝混凝土性能的影响因素与机制浅析
大坝混凝土性能的影响因素与机制浅析
【摘要】大坝工程的施工需要控制很多因素,其中混凝土工程是大坝工程的重点工程之一,只有保证大坝混凝土的性能优越,才能够为大坝的安全、稳定运行提供保障。本文从材料组成、水灰比、施工工艺等方面分析了影响大坝混凝土的因素和机制。
【关键词】大坝;混凝土;性能;因素;影响
中图分类号: TV42 文献标识码:A
一、前言
大坝的混凝土质量决定着大坝的运行效果,所以,必须搞清影响大坝混凝土性能的因素,进而明确如何更加有效的控制大坝混凝土的质量,为大坝的稳定运行奠定基础。
二、材料组成对大坝混凝土性能的影响
1、水泥、骨料的特性
(一)强度。混凝土的强度与水泥石以及与骨料之间的黏结强度有紧密的关系。这是因为水泥强度越高,则水泥石自身强度及其与骨料的黏结强度就越高,从而混凝土强度也越高。对于普通的大坝混凝土,骨料的强度对强度的影响很小;对于轻骨料混凝土、高强混凝土,骨料的强度对混凝土强度的影响较敏感。这是因为普通混凝土的破坏首先发生在薄弱的过渡区,因此骨料颗粒形状和表面粗糙度对混凝土强度的影响比较显著。
级配良好的粗骨料粒径对混凝土的强度也有不同的影响,骨料的粒径越大,混凝土所需要的水量就会越小,容易形成疏松、多孔的过渡区,由于过渡区对抗拉强度的影响比抗压强度更显著,因此混凝土的抗拉强度会随着骨料粒径的增大而减
弱。再则若骨料中的有害物质含量过高,也会使混凝土的强度降低。
(二)变形模量。骨料大约占混凝土拌和物总体积60%~70%,故骨料的性质直接影响着混凝土的弹性模量。不同岩性的骨料对混凝土弹性模量的影响程度将是不同。如日本学者的试验结果表明:当混凝土的强度为100—120GPa时,用

安山岩和硬质砂岩的混凝土的弹性模量为40GPa,而石灰岩的弹性模量是50GPa。二滩电站也曾试验得出白云岩的弹性模量比正长岩的弹性模量高出30%—40%。骨料与水泥浆体含量比同样对混凝土大坝的变形模量有着一定程度的影响。若是混凝土中骨料含量过多,水泥浆含量减少,以至于骨料表面和间隙无法被水泥浆体完全包裹和填充,则产生容易离析现象,粘聚性降低;相反,若是水泥浆含量过多,骨料含量过少,混则会出现流浆现象,导致混凝土的粘聚性和保水性都降低。因此,水泥浆体与骨料之间有着相互制约变形的关系,它们之间的含量比将直接影响着混凝土的变形模量。
(三)抗渗性。不同水泥和骨料组成混凝土的渗透性差别很大,特别是混凝土材料内部的微观结构。有学者研究表明,“最大连续孔径”是代表性的孔尺寸,水只能通过孔在混凝土中渗透;而Metha等人研究认为“临界孔径”是孔径分布与渗透性关系中的重要参数。故合理的孔径分布与孔隙结构能够提高混凝土大坝的抗渗性。
(四)抗冻性。随着水泥活性的增高,混凝土的抗冻性提高;采用普通硅酸盐水泥的混凝土的抗冻性将会比混合水泥混凝土的抗冻性强,这是由于混合水泥的需水量较大的原因;骨料的吸水量以及本身的抗冻性将直接影响混凝土的抗冻性能,如一般的碎石和卵石骨料的混凝土的抗冻性比风化岩等坚固性差的骨料的混凝土的抗冻性要强,因此长时间处于潮湿或干湿交替作用条件下的混凝土坝,应注意选择优质的水泥及骨料。
三、水灰比对混凝土性能的影响
混凝土强度主要取决于毛细