浅谈混凝土强度和耐久性

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1、建议提高混凝土强度和耐久性指标二滩拱坝原设计最大主压应力为8.6Mpa，运行几年后，实测的最大压应力达11.9Mpa，为原设计的1.38倍，而拉应力原设计为-0.90Mpa，运行几年后实测的最大拉应力达-3.56Mpa，为原设计的3.95倍；以上情况告诉我们，混凝土的抗压强度必须要有足够余量，抗拉强度更要有富余量。建议提高混凝土强度指标我国原拱坝设计规范：混凝土的强度除以最大主压应力，等于4（即为安全系数，龄期90d，试件尺寸20cm立方体），如果试件尺寸为15cm立方体，则应取安全系数K4.2；

2、现时我国一些高拱坝的混凝土抗压强度安全系数取K4，试件尺寸15cm立方体，龄期180d，安全系数比90d龄期的还要小。建议提高混凝土强度指标根据二滩大坝实际的混凝土抗压强度反馈折算成15cm立方体试件的抗压强度，分别计算180d和90d龄期的设计最大主压应力和实测的最大压应力的安全系数，计算结果：提高混凝土耐久性指标抗冻指标抗渗指标极限拉伸值水胶比提高混凝土抗冻指标在北方气温低，至少应取F300或更高些，正如前面介绍的，苏联的萨扬舒申斯克坝抗冻指标F400，而瑞士的莫瓦桑坝为F1000，康特拉坝为

3、F5000，混凝土中掺适量的引气剂，含气量达到4~5%，是容易达到高抗冻融指标的。有引气的混凝土，冻融300次循环，其相对动弹性模量仍还在95%以上，而没有引气的混凝土在冻融75次以后，其相对动弹性模量下降到规定的60%。提高混凝土抗冻指标掺引气剂混凝土还有减少碱骨料反应引起膨胀的功能，可以提高混凝土抗硫酸盐侵蚀作用；试验表明，掺气的混凝土不仅可以提高其抗冻融能力，而且还可提高其抗渗能力，如混凝土中含气量达4.8%时，其渗透系数只有没掺气剂混凝土的1/5。提高混凝土抗渗指标康特拉坝（220m高），

4、对混凝土抗渗要求为：2倍水头作用下，试件不渗水，相当于W40以上。美国规定混凝土渗透系数K1.5×10-9cm/s，相当于我国抗渗指标W12。建议我国对于高拱坝混凝土的抗渗指标应大于W12，对于引水建筑物中与水接触的混凝土抗渗指标也应达到W12。混凝土的极限拉伸值影响因素很多，特别是骨料的类别影响大，如灰岩骨料的混凝土，它的极限拉件值90d龄期可大于1.2×10-4，二滩的正长岩骨料混凝土的极限拉件值90d龄期的（1.07-1.17）×10-4；但有的玄武岩骨料混凝土的极限拉伸值，180d龄期也难

5、达到大于1.1×10-4。建议高拱坝混凝土90d龄期的极限拉伸值≥1.0×10-4。控制水胶比国外一些高拱坝混凝土的水胶比0.50；美国ACI建议：暴露在淡水中混凝土的水灰比≯0.48，暴露在海水中混凝土的水灰比≯0.44。为了保证高拱坝混凝土的强度和耐久性，建议必须严格控制水胶比0.50，发电引水隧洞混凝土的水胶比，也不要超过0.50。不同骨料对混凝土性能的影响影响强度影响极限拉伸值影响弹性模量影响徐变度影响线胀系数骨料对混凝土强度的影响碎石比河卵石混凝土强度提高10%，河卵石的比表面积约为碎石

6、的80%，因此碎石混凝土要比河卵石混凝土多用胶凝材料。骨料的母岩湿抗压强度要为混凝土配合比强度的1.5倍和大于60MPa。骨料对混凝土极限拉伸值的影响石灰岩骨料混凝土比二滩正长岩混凝土的极限拉伸值约高5%,比河卵石混凝土极限拉伸值约高13%。二滩同标号30MPa的白云岩骨料混凝土的极限拉伸值只有二滩正长岩混凝土的极限拉伸值的55%。骨料对混凝土弹性模量、徐变度的影响白云岩骨料混凝土的弹性模量比正长岩骨料混凝土的弹性模量高约55%~63%。正长岩骨料混凝土的徐变度比白云岩骨料混凝土徐变度大30%以上

7、。骨料对混凝土膨胀性的影响白云岩骨料混凝土的线胀系数比正长岩混凝土的线胀系数大22%。活性骨料会对混凝土的体积产生胀裂破坏作用,只要采取工程措施即可控制。结语混凝土工程是一个非常复杂的系统工程,要使混凝土建筑物能在设计要求的期限内安全运行,无论是勘测设计,混凝土原材料选择,混凝土配合比,施工质量控制,施工组织管理,施工监理,业主等都要紧密配合,而其中最重要的是作好设计工作,设计是工程的龙头,而混凝土施工的每道工序都必须严格控制，严格遵守施工规范，混凝土的质量应完全满足设计各项指标要求。谢谢大家！欢

8、迎批评指正。第*页第*页浅谈混凝土强度和耐久性李嘉进2008年8月内容提要混凝土强度的主要影响因素混凝土耐久性的主要影响因素工程实际中的一些问题对我国坝工设计中混凝土强度安全度和耐久性指标的建议不同骨料对混凝土性能影响混凝土强度的主要影响因素水泥水灰比养护条件粉煤灰掺量混凝土试件尺寸和形状水泥对混凝土强度的影响混凝土的强度与水泥的强度等级成正比，也与水灰比成正比，而水泥的强度取决于