探索水利水电工程混凝土骨料料源的选择

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇探索水利水电工程混凝土骨料料源的选择范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘要】水利水电工程建设中混凝土的应用是相当普遍的，混凝土骨料料源的选择是一项重要的工作，其选择恰当与否直接关系到混凝土本身质量以及工程的质量。本文从骨料质量的角度入手，对水利水电工程混凝土骨料料源的选择做了简要探究。

【关键词】水利水电工程混凝土骨料料源选择

中图分类号： TV文献标识码： A 文章编号：

在水利水电工程施工组织设计中，料场的选择是相当重要的。在水利水电工程预可行性研究和可行性研究设计报告编制规程中，明确要求将此作为一个重要内容进行技术经济论证，在工程项目规划选点阶段也受到特别关注。料源的选择在施工组织设计中作为重要的一个环节，选择合理与否不仅关系到工程实际施工过程中用料供应的及时可靠性、物料的质量、经济性等方面，而且直接影响确定施工总布置方案时应考虑的物料运输、砂石骨料加工厂的设置问题。不同的工程在料源选择上又有各自自身不同的特点，需因地制宜进行考虑。

一、水电站混凝土骨料

1、骨料

水电工程混凝土骨料的料源包括建筑物开挖料、天然砂砾料场及石料场的开采料。混凝土骨料料源可选择建筑物开挖料、天然砂砾料或石料场开采料，也可选择三种料的不同组合。选用建筑物开挖料有利于环境保护和水土保持，应优先选用。天然砂砾料储量丰富，剥采比较小，级配和开采运输条件较好时，也可作为优先选用料源。

2、混凝土性能对骨料品质的要求

选用骨料的一个重要因素就是用其配制的混凝土必须满足工程混凝土的设计要求，这也是对骨料的基本要求。在满足工程混凝土设计要求的基础之上，我们要考虑的混凝土性能，一般来说，应着重于以下3个方面：

（1）混凝土的抗裂性能，目前对混凝土抗裂性能的评价，有不同的评价方式，采用不同的评价方式可能结果有些差异。总得来说，通过混凝土的抗裂性能综合评价混凝土的质量，从而来判断骨料的品质，不失为一种好的方法。

（2）水工混凝土由于其体积巨大，又叫大体积混凝土，对混凝土的温度裂缝控制是一个重要议程。因此，混凝土的热学性能也是应考虑的一个重要因素。一般来说，灰岩配制的混凝土线胀系数比较小，白云岩配制的混凝土线胀系数较大。线胀系数小有利于混凝土的温度裂缝的控制。

（3）混凝土的耐久性，前面论述的骨料坚固性实际上也是评价骨料耐久性的一种方法，而混凝土的耐久性也有其耐久性的特有评价方法，如常用的抗冻性、抗渗性等。

二、骨料的选择

1、骨料的品质

水工混凝土中骨料体积一般占混凝土体积的80%以上，骨料的性能好坏直接关系到水工混凝土的质量。因此，在水利水电工程建设中，如何选择好的、合适的骨料，对于保障水工混凝土的产品质量和工程安全具有非常重要的意义。在我国工程建设中，对混凝土所用骨料的品质作了相应的具体规定。根据《建筑用砂、石》（GB/T14684~14685—93（或2001））、《水工混凝土施工规范》（DL/T5144—2001）、《水利水电工程天然建筑材料勘测规程》（SL251—2000）和《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52-2006）以及美国的Standard Specification for Concrete Aggreagates（C33-01）和欧洲的Aggregates for concrete（BS EN12620：2002），经汇总对人工砂选择的技术要求见表1，对粗骨料选择的技术要求见表2。

表1 人工砂的技术要求

表2人工粗骨料的技术要求

2、骨料的坚固性

骨料的坚固性是反映骨料在外力、环境或其它物理因素作用下抵抗崩解的能力。《水工混凝土施工规范》（DL/T 5144-2001）中规定配制有抗冻要求的混凝土的骨料坚固性不应大于5%，无抗冻要求的混凝土的骨料坚固性不应大于12%；在2006版《普通混凝土用砂石质量标准及检验方法》中认为，在严寒及寒冷地区使用，并经常处于潮湿或干湿交替的状态下的混凝土，其骨料的坚固性指标质量损失不应大于8%，有腐蚀性介质作用或经常处于水位变化区的地下结构或有抗疲劳、耐磨、抗冲击等要求的混凝土用碎石或卵石，其质量损失也不应大于8%。美国C33-01中对细骨料的抗硫酸盐测试采用五次循环法：侵蚀介质为Na2SO4时，平均质量损失不能大于10%；采用MgSO4时，平均质量损失不大于15%。如果细骨料供应方能够向买方或专家提供资料证实：当采用同一料场相似特性的细骨料拌制的混凝土应用于相似气候环境时，可以表现出满意的结果，这种情况下细骨料虽不能满足以上的要求，但仍可以使用。如果细骨料没有相关的使用记录，且不满足以上的要求，但满足以下要求时仍可使用：在混凝土的冻融循环试验（见试验方法ASTM C666）中表现出较高的抗冻性。粗骨料也应适用这一说法。如，锦屏工程地处我国西南，一般常年温度应该在0℃以上，在其耐久性要求中提出了混凝土抗冻指标要达到F200。如骨料配制的混凝土性能满足F200的情况下，其坚固性指标可考虑采用≤12%。

3、骨料的碱活性

水利水电工程骨料碱活性的检测依据《水工混凝土砂石骨料试验规程》（DL/T5151-2001）进行（同ASTM C1293-1997）。根据该规程规定：当1年龄期时（40℃、100%RH条件下）混凝土棱柱体的膨胀大于0.040%时，集料将被判定为碱活性的。另外还有一种方法——中国压蒸快速法，该方法是我国唐明述教授等提出的一种鉴定碱骨料反应的快速法。

虽然混凝土中的碱活性反应被称为混凝土的“癌症”，有点谈虎色变，实际上至今在我国发现确证由于碱活性反应引起的混凝土破坏的工程案例，尚没有看到。在试验研究中发现混凝土中粉煤灰的掺量达到15%或20%以上就可以有效的抑制骨料的碱活性。而我国无论过去还是现在，水工混凝土中粉煤灰的掺量一般都很高，现在常态混凝土一般在30%以上，碾压混凝土一般在50%以上，因此在这么高的粉煤灰掺量的情况下，要发生碱骨料反应也是很难的。因此，从这个角度来看，具有碱活性的骨料在水工混凝土中并不是一定不能用，必须结合工程实际情况进行综合考虑。实际上骨料的碱活性反应在混凝土中并不是没有好处的，如些微的碱骨料反应可改善混凝土中骨料和水泥浆体过渡区的性能，有益于混凝土性能的提高。

三、对骨料选择的机电体会

(1)天然料场多沿河道两岸分布，而且多上覆耕地，开采这部分物料意味着农民失去土地，除非工程建成后处于淹没状态，否则不宜利用。

(2)天然砂砾料的利用应以筛分为主，只在天然砂砾料场间进行级配平衡，达到减少弃料目的。选择天然砂砾料源首先要看其级配是否良好，若仅以筛分砂子计，则砂子含量至少大于60%。

(3)一般岩石均可作为人工骨料原料，以石灰岩和花岗岩较好，其他岩石作为粗骨料也可，但需注意其磨蚀性指数，以免增加日常支出费用。

(4)利用工程弃渣作为原料，可以降低骨料成本，减少堆渣占地，节省弃渣费用，有利于环境保护。已建的映秀湾、乌江渡南岸系统、大朝山那戈河砂石加工系统都是利用弃渣作原料。

(5)作为电站工程建设的临时设施，应尽量考虑节省费用，能够建设一个骨料加工厂解决用料问题的，就不再建第二个系统，尤其是对于骨料需要量较小的情况。这样由土建费间接分摊到混凝土的费用会合理些。

结束语

本文只是从工程材料的角度以及工程混凝土的设计角度对骨料品质要求进行了简要的阐述，实际上，料源的选择还要考虑的因素很多，如料源骨料的储量、加工性能、运输、经济性核算等等，而加工性能又包括成品的粒形、加工的能耗以及破形机器的选择等等许多方面的内容，限于篇幅，在此不做阐述。

总之，骨料料源的选择是水利水电工程中一项非常重要的工作，其直接关系到工程混凝土的质量以及大坝的安全，同时也是工程能否按计划和设计要求建设完成的一项重要保证。

参考文献

[1] 张文照. 骨料质量对混凝土性能的影响[J]. 山西建筑. 2008(33)

[2] 许辉，黄莹. 混凝土骨料对界面过渡区的影响与改善评述[J]. 科技创新导报. 2009(20)

[3] 李友群，李志彬. 高强混凝土骨料选择探讨[J]. 新型建筑材料. 2009(08)