Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.混凝土原材材料与施施工缝处处理 陈福厚（中国三峡峡总公司司）摘要：选用水泥应根据混凝土设计要求而定；掺加Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰，可以改善混凝土性能、节约水泥和减少水泥水化热；混凝土中必须掺加适量外加剂，同样可以改善混凝土性能和减少用水量等；对水泥、骨料、掺合剂和外加剂都必须控制含碱量，可以提高混凝土的耐久性和防裂能力为简化混凝土施工程序和适应大型施工机械化的需要，研究和采用混凝土施工缝不打砂浆，取而代之的是施工缝面第一层浇筑二级配混凝土或三级配富浆混凝土从国内外试验和工程实践看，不打砂浆在技术上是可行的，但必须精心组织和精心施工 混凝土施工缝面的处理标准是：去掉乳皮，微露粗砂，表面粗糙用25～50MPa高压水冲毛的施工缝面质量可靠并可取得明显的经济效益关键词：水工混凝土施工； 混凝土原材料； 施工缝处理 在混凝土坝枢纽工程中，用于混凝土工程施工的各种费用约占整个工程总投资的60%～70%，这充分表明混凝土工程关系到整个工程建设的质量、工期、投资和效益。
现现就DLL/T 51444-220011《水工工混凝土土施工规规范》（简简称《规规范》）涉涉及到的的混凝土土原材料料和施工工缝处理理，进行行综述1 混凝土土原材料料 近代代科学技技术的进进步使筑筑坝技术术对混凝凝土工程程有新的的更高的的要求，如如水工混混凝土应应满足抗抗压、抗抗拉、抗抗渗、抗抗冻、抗抗裂、抗抗冲耐磨磨和抗侵侵蚀等要要求 《规规范》中中要求采采用新技技术、新新工艺、新新材料和和新设备备很多多方面要要通过原原材料的的选用和和控制来来达到设设计要求求1.1 水水泥 水水工混凝凝土选择择水泥品品种的原原则主要要是根据据工程部部位、技技术要求求和环境境条件对对水位变变化区外外部混凝凝土、有有抗冲耐耐磨和抗抗冻要求求的混凝凝土，宜宜选用中中热硅酸酸盐水泥泥或硅酸酸盐水泥泥，也可可选用普普通硅酸酸盐水泥泥选用用中热硅硅酸盐水水泥，既既可满足足混凝土土各项性性能要求求，又可可降低混混凝土发发热量，减减少温度度裂缝内内部混凝凝土，宜宜选用中中热硅酸酸盐水泥泥，也可可选用低低热矿渣渣硅酸盐盐水泥、矿矿渣硅酸酸盐水泥泥....等环环境水对对混凝土土有硫酸酸盐侵蚀蚀时，应应选择抗抗硫酸硅硅酸盐水水泥。
为为防止碱碱活性骨骨料膨胀胀，水泥泥碱含量量≤0..6%，熟熟料碱含含量≤00.5%%熟料料中氧化化镁含量量不超过过5%，宜宜在3..5%~~5%范范围抗抗硫酸盐盐水泥中中SO33含量不不得超过过2.55%，矿矿渣硅酸酸盐水泥泥中SOO3含量量为4%%～7%%，其他他水泥品品种中SSO3含含量不得得超过33.5%% 特特别强调调每一个个工程所所用水泥泥品种以以1～22种为宜宜，并应应固定供供应厂家家 《规规范》中中还强调调应优先先使用散散装水泥泥散装装水泥的的运输可可以用散散装水泥泥罐、散散装水泥泥车、集集装箱等等规定定水泥进进入工地地的储罐罐温度不不宜超过过65℃℃，特殊殊情况下下，允许许放宽到到70℃℃1.2 骨骨料 水水工混凝凝土可选选用天然然骨料、人人工骨料料，或两两者互相相补充选选用人工工骨料时时，有条条件的地地方宜选选用石灰灰岩质的的料源 特特别强调调如骨料料供应发发生变化化时，应应按照现现行建筑筑材料规规程进行行详细的的补充勘勘察和碱碱活性成成分含量量试验，未未经专门门论证，不不得使用用碱活性性骨料有有潜在的的碱骨料料反应时时，限制制水泥、外外加剂、掺掺合料中中的碱含含量是防防止碱骨骨料反应应的主要要措施。
细细骨料应应质地坚坚硬、清清洁、级级配良好好；人工工砂的细细度模数数宜控制制在2..4～22.8范范围内有有条件时时，细骨骨料可分分两级使使用细细骨料应应采取脱脱水、排排水、遮遮盖和加加强管理理等综合合措施，保保持含水水率稳定定，人工工砂饱和和面干的的含水率率不宜超超过6%%细骨骨料的含含水率稳稳定，仍仍然是控控制水胶胶比和混混凝土出出机口坍坍落度稳稳定的重重要措施施之一1.3 掺掺合料 目目前混凝凝土掺合合料有粉粉煤灰、硅硅粉、凝凝灰岩粉粉、磷渣渣粉加凝凝灰岩粉粉等 我我国的ⅠⅠ级、ⅡⅡ级粉煤煤灰，特特别是ⅠⅠ级灰，具具有明显显的减水水增强和和显著改改善混凝凝土多种种性能的的效果，并并可降低低混凝土土水化热热温升《规规范》提提出宜优优先选用用Ⅰ级和和Ⅱ级粉粉煤灰三三峡二期期工程全全部使用用了Ⅰ级级粉煤灰灰1.4 外外加剂 水水工混凝凝土常用用的外加加剂有：：引气剂剂、普通通减水剂剂、缓凝凝减水剂剂、引气气减水剂剂、高效效减水剂剂、缓凝凝高效减减水剂、缓缓凝剂、泵泵送剂等等 一一个工程程掺用同同种类外外加剂的的品种宜宜选用11～2种，并并由专门门生产厂厂家供应应，以保保证混凝凝土质量量。
混凝凝土掺入入适量引引气剂，能能产生分分布均匀匀的细微微气泡，含含气量控控制在44.5%%～5.55%范围围内，可可以改善善混凝土土和易性性，显著著提高硬硬化混凝凝土抗冻冻性 三三峡工程程设计时时选取花花岗岩人人工骨料料，但试试验表明明：花岗岗岩人工工骨料粒粒形较差差，颗粒粒表面粗粗糙，需需水量增增加，相相应增加加水泥用用量和水水泥水化化热，对对混凝土土耐久性性和干缩缩等不利利通过过试验研研究，原原材料方方面采取取优化配配比等综综合措施施，采用用了减水水率大于于18%%的缓凝凝高效减减水剂，掺掺用需水水量比为为90%%左右的的Ⅰ级粉粉煤灰和和优质引引气剂，使使减水率率达到330%以以上1.5 混混凝土总总含碱量量控制 为为了提高高混凝土土的耐久久性和使使用年限限，必须须提高混混凝土密密实程度度和抗冻冻、抗渗渗及抗侵侵蚀的能能力，为为此，除除了优化化混凝土土配比以以外，还还应控制制混凝土土组成材材料的总总含碱量量国内内外对混混凝土总总含碱量量的规定定可供参参考：美美国≤33.3kkg/mm3,英、日日≤3..0kgg/m33，澳大大利亚≤≤2kgg/m33，三峡峡工程人人工骨料料没有潜潜在的碱碱活性成成分，为为了确保保工程安安全，规规定人工工骨料混混凝土碱碱总含量量≤2..5kgg/m33，这是是非常严严格的，也也是可靠靠的。
2 施工缝缝处理 大坝坝混凝土土分层分分块浇筑筑产生的的水平施施工缝，缝缝面一般般有水泥泥浮浆所所形成的的乳皮，严严重影响响了层间间结合，降降低抗剪剪和抗拉拉强度，采采取措施施处理好好施工缝缝面是确确保大坝坝混凝土土施工质质量的关关键问题题之一2.1施工工缝面处处理标准准 混混凝土缝缝面处理理标准：：“去掉掉乳皮，微微露粗砂砂，表面面粗糙”为为此，需需在浇筑筑前清扫扫缝面上上的污物物和灰尘尘并排除除积水2.2 施施工缝面面处理方方法 ①①人工凿凿毛：劳劳动强度度大，工工效低；； ②②高压水水冲毛：：冲毛水水压力达达25～～50MMPa，效效率高，间间歇期超超过2周周，冲毛毛效果差差； ③③低压水水冲毛：：在混凝凝土终凝凝后，用用0.33～0..6MPPa的水水压冲毛毛，可能能会冲掉掉2～33cm厚厚的表层层混凝土土； ④④利用风风砂枪冲冲毛：对对龄期长长的混凝凝土冲毛毛有效，但但费工费费时费料料，施工工干扰大大； ⑤⑤钢丝刷刷机械刷刷毛：工工效高、效效果好、费费用大；； ⑥⑥喷洒缓缓凝剂：：可促使使混凝土土表面缓缓凝，延延长冲毛毛时间 以以上6种种方法，采采用高压压水冲毛毛较为经经济合理理。
2.3 施施工缝铺铺设砂浆浆问题 混混凝土施施工缝面面处理的的常规方方法是铺铺设2～～3cmm厚砂浆浆但从从仔细观观察和分分析中可可以看出出，铺设设砂浆并并不很理理想，譬譬如打砂砂浆增加加了拌和和和运输输的很多多环节，特特别是铺铺设砂浆浆后会因因间歇时时间过长长而晒干干，反而而影响施施工缝面面的结合合为了了加快施施工速度度和简化化施工程程序，多多年来就就盼望在在保证质质量的前前提下，找找到能取取代打砂砂浆的方方法和措措施2.4 施施工缝处处理的试试验和应应用2.4.11 德沃沃夏克坝坝施工缝缝处理试试验 美美国陆军军工程兵兵团在德德沃夏克克坝专门门做了铺铺砂浆和和不铺砂砂浆的对对比试验验试验验仓面面面积1886m22，浇筑筑块厚11.5mm，施工工缝用228MPPa水压压冲毛骨骨料最大大粒径1152mmm，水水灰比00.666，水泥泥含量1104kkg/mm3 ，粉粉煤灰445kgg/m33，砂率率21..5%，含含气量66%，平平均坍落落度5ccm砂砂浆水灰灰比0..66，砂砂浆水泥泥含量2288kkg/mm3，粉煤煤灰1225kgg/m33，砂116800 kgg/m33。
混凝凝土养护护后，钻钻取了直直径2440mmm、总长长55延延米的垂垂直与水水平的混混凝土芯芯样，作作了直观观检查和和弯曲、剪剪切、渗渗透等试试验，直直观检查查很难分分辨出接接缝是否否铺设砂砂浆试试验后，他他们认为为这两种种接缝的的效果都都是好的的因此此，大坝坝后期施施工就不不再铺设设水泥砂砂浆水水平施工工缝处理理方法对对比试验验成果表表，见表表1表1 水平施工缝处理方法对比试验成果表混凝土芯类别项目 (kg/cm2)有接缝的混凝土芯大体积的混凝土芯样铺砂浆不铺砂浆42d抗弯强度20.016.522.5垂直的49d抗压强度--148.060d抗压强度--159.090d抗压强度--180.0水平的56d抗剪强度24.027.528.0表2 施工缝不同处理方法的抗剪强度比较28d抗剪强度施工处理方法kg/cm2(%)整体混凝土52.100喷涂柠檬酸47.991.9人工凿毛47.290.6低压水冲毛43.182.7高压水冲毛49.194.2光面（未除乳皮）25.8149.22.4.22 乌江江渡工程程施工缝缝处理试试验 我我国乌江江渡工程程对施工工缝的各各种处理理方法也也作了对对比试验验，施工工缝不同同处理方方法的抗抗剪强度度见表22。
从试试验成果果看，高高压水冲冲毛的接接缝胶结结强度最最高使使用高压压水冲毛毛，仅要要求缝面面露出砂砂子不露露出石子子，冲毛毛深度很很浅，平平均深度度约1～～3mmm，混凝凝土损耗耗率少，经经济效益益明显 乌乌江渡工工程从119766年起，对对坝体混混凝土水水平施工工缝已不不再铺设设砂浆（坝坝体迎水水面5～～7m范范围除外外）接接缝混凝凝土一般般厚500cm，增增加砂率率2%～～3%，坍坍落度增增加1～～2cmm，根据据振捣条条件，总总的混凝凝土坍落落度不宜宜小于55cm 上上述施工工方法，是是在室内内和现场场试验的的基础上上取得的的从现现场的钻钻孔取样样得知，不不铺砂浆浆的混凝凝土施工工缝面，肉肉眼已不不易分辨辨实测测87 d龄期期的抗弯弯强度为为60..6kgg/cmm2,不低低于整体体混凝土土的抗弯弯强度，其其抗压、劈劈裂抗拉拉、抗剪剪强度分分别为：：2655kg//cm22、166.4kkg/ccm2、511.9kkg/ccm2，均不不低于整整体混凝凝土抗抗渗标号号大于BB12，亦亦不低于于整体混混凝土2.4.33 葛洲洲坝工程程施工缝缝面处理理试验 ①①室内试试验 室内试试验项目目为：抗抗压、劈劈裂抗拉拉、抗弯弯及抗渗渗。
混凝凝土标号号为R2282000号，一一级配，水水泥用量量2499kg//m3，砂率率，木钙钙掺量为为水泥用用量的00.255%，水水灰比00.555，水泥泥品种：：荆门矿矿渣大坝坝水泥4425号号试验验成果见见表3表3 试 验 成成 果 表抗压强度//1055Pa劈劈拉强度度/1005PaP 抗弯强强度/1105Pa抗渗（B）备注试样类型7d28d90d7d28d90d整 体12225337711.921.334.249.1≥23水平缝面铺砂浆14830136210.521.030.140.95缝面未见渗渗水不铺砂浆1292703574.413.419.643.74个别试件沿沿缝面渗渗水 从从室内试试验成果果看，水水平施工工缝铺不不铺砂浆浆的抗压压强度均均能满足足设计要要求，两两者的指指标尤其其是后期期（900d）相相差甚微微；抗弯弯强度指指标，不不铺砂浆浆优于铺铺砂浆；；但两者者劈裂抗抗拉强度度相差较较大，不不铺砂浆浆28dd劈拉强强度仅113.44×1005 PPa，达达不到设设计要求求，900d龄期期强度有有所增加加，但仍仍偏低，为为前者的的65%% ②②现场试试验 现现场试验验结合生生产进行行，混凝凝土2000号，三三级或四四级配。
每每个试验验仓半边边仓铺砂砂浆，另另半边不不铺砂浆浆，浇筑筑28dd后，用用直径2219mmm钻头头取样，室室内锯切切加工进进行力学学性能试试验芯芯样的接接缝用肉肉眼很难难辨认 芯芯样力学学性能试试验成果果见表44表4 芯样样力学性性能试验验成果表表力学强度//1055Pa层面劈拉轴拉抗弯抗压数量（个）最大/最小小平均数量（个）最大/最小小平均个数最大/最小小平均整体436742/7..926.7517.8//12..614.7688.2//2454.2铺砂浆831.4//11..923.7925.5//10..915.3667.2//30..045.0不铺砂浆621.7//1.8813.3820.1//2.1113.0457.3//37..242.8 表表4所示示，缝面面不铺砂砂浆的力力学强度度较铺砂砂浆的偏偏低室室内试验验和现场场取样试试验资料料都表明明：整体体混凝土土优于有有缝面的的混凝土土；相同同施工条条件下，缝缝面铺砂砂浆优于于不铺砂砂浆 ③③从现场场混凝土土芯样获获取率看看施工缝缝处理这这次现场场钻孔取取样，共共有1220个接接缝面，448个缝缝面在取取芯样过过程中断断裂，占占缝面总总数的440%，其其中铺砂砂浆的断断裂222个，未未铺砂浆浆的断裂裂26个个，分别别占各自自接缝面面60个个的366.7%%和433.3%%。
总总起来看看，断裂裂数少的的情况有有以下几几种：缝缝面坑洼洼不平、石石子外露露者，缝缝面用风风砂枪冲冲毛者，混混凝土为为三级配配者，这这与一般般的概念念相同，说说明缝面面断裂数数与缝面面处理质质量和混混凝土浇浇筑质量量密切相相关混混凝土骨骨料粒径径越大，水水泥用量量越少，对对上下层层结合不不利，铺铺砂浆或或增加砂砂率的必必要性越越大二二级配混混凝土仓仓位，特特别是高高标号二二级配混混凝土，可可以不铺铺砂浆2.4.44 三峡峡工程对对施工缝缝不铺砂砂浆的试试验和措措施 三三峡工程程泄洪坝坝段使用用塔带机机浇筑混混凝土，施施工缝面面铺砂浆浆存在较较大困难难，为了了确保浇浇筑质量量又要方方便施工工，19998年年11月月-19999年年1月，进进行了水水平施工工缝铺砂砂浆与富富浆混凝凝土对比比试验试试验块长长39mm，宽221m，试试验层浇浇筑后，暂暂不上升升，待混混凝土达达到288d龄期期以后，进进行原位位抗剪试试验试试验条件件为：混混凝土2200号号，二级级配、三三级配、四四级配，坍坍落度为为5～77㎝二二级配混混凝土采采用原设设计配合合比，三三级配和和四级配配混凝土土分铺砂砂浆和不不铺砂浆浆浇筑，铺铺砂浆采采用原设设计配合合比，不不铺砂浆浆混凝土土分两种种形式：：一种采采用原配配合比，另另一种增增加3%%砂率和和6kgg/m33的用水水量（保保持坍落落度及水水胶比不不变）。
试试验取得得大量成成果，仅仅以抗剪剪强度为为例，详详见表55表5 抗 剪 试试 验 成 果果 表抗剪断强度度残余强度摩擦值组号200号混混凝土特特性f′C′/MPPafC/MPaafC/MPaaⅠ三级配，不不铺砂浆浆1.571.171.090.231.150.07Ⅱ三级配，不不铺砂浆浆，增加加砂率1.281.681.290.211.120.19Ⅲ三级配，铺铺砂浆1.401.680.970.231.000.10Ⅳ四级配，铺铺砂浆1.321.741.140.340.960.29Ⅴ四级配，不不铺砂浆浆，增加加砂率1.291.210.970.250.960.29Ⅵ四级配，不不铺砂浆浆1.371.830.720.741.000.25Ⅶ二级配，不不铺砂浆浆1.382.070.990.470.900.34 试验成成果表明明：施工工缝面铺铺不铺砂砂浆其抗抗剪强度度均大于于1MPPa，可可以满足足层面结结合质量量要求；；不铺砂砂浆的层层面结合合质量，只只要施工工正常，是是可以达达到与铺铺砂浆的的层面相相近效果果，而采采用富浆浆混凝土土也可以以改善不不铺砂浆浆的层面面结合质质量；采采用二级级配混凝凝土比采采用其他他层面处处理方法法的结合合质量较较好。
根根据国内内外关于于施工缝缝试验和和处理措措施，三三峡工程程决定施施工缝采采用迎水水面6～～7m范范围浇筑筑20ccm厚的的同标号号二级配配混凝土土，其余余施工缝缝面浇筑筑40～～50ccm厚的的三级配配富浆混混凝土从从大量钻钻取的混混凝土芯芯样观察察，肉眼眼很难看看出不打打砂浆的的混凝土土施工缝缝缺陷，说说明施工工缝不打打砂浆而而采取替替代措施施是有效效和成功功的，值值得推广广应用很很重要的的一点，好好的施工工方法，还还要靠精精心组织织和精心心施工来来保证，在在平仓振振捣上狠狠下功夫夫，确保保混凝土土施工缝缝面的质质量收收稿日期期：20002--08--15作作者简介介：陈福福厚，中中国三峡峡总公司司咨询，教教授级高高级工程程师。