1.水泥
水工混凝土中常用的水泥品种有：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、普通硅酸盐大坝水泥及矿渣硅酸盐大坝水泥等六种。除个别部位外，水工混凝土对水泥标号的要求并不高，为解决用高标号水泥配制低强度混凝土的问题，常掺用活性掺和料。而对水工建筑物外部水位变化区、溢流面及受冻融作用部位的混凝土，所用水泥标号不宜低于425号，水泥品种则宜用普通大坝水泥、硅酸盐大坝水泥或普通水泥。
大体积混凝土的温度应力是由于混凝土内部温升和表面温度聚降引起内外温差造成的，是大体积混凝土产生裂缝的重要原因，而混凝土的温升主要取决于水泥水化热的大小，因此，用于大体积水工混凝土的水泥要求具有较低的水化热。常用水泥的选用见表3-2。
水工混凝土结构中经常还会使用到一些特种水泥，其品种和用途见表3-3。
选择水泥品种的原则如下：
（1）水位变化区的外部混凝土、建筑物的溢流面和经常受水流冲刷部位的混凝土、有抗冻要求的混凝土，应优先选用硅酸盐大坝水泥和硅酸盐水泥，或普通硅酸盐大坝水泥和普通硅酸盐水泥。
表3-2 常用水泥的选用
表3-3 特种水泥品种和用途
续表
（2）环境水对混凝土有硫酸盐侵蚀性时，应选用抗硫酸盐水泥。
（3）大体积建筑物的内部混凝土、位于水下的混凝土和基础混凝土，宜选用矿渣硅酸盐大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。
选用水泥标号的原则如下：
（1）选用的水泥标号应与混凝土设计标号相适应。对于低标号混凝土，当其标号与水泥标号不相适应时，应在现场掺用适量的活性混合材料。
（2）建筑物外部水位变化区、溢流面和经常受水流冲刷部位的混凝土，以及受冰冻作用的混凝土，其水泥标号不宜低于425号。
由于水工混凝土的技术要求复杂，工程量大，消耗水泥多，所以在选择水泥时，必须从技术上、经济上和管理上全面考虑，重大工程应要求由固定厂家供应水泥，品种和标号种类也宜尽量减少。
2.骨料
水工混凝土通常用天然砂、河卵石或由岩石破碎而成的碎石作骨料。在缺少天然砂时，也可用机制砂代替。水工混凝土中，骨料重量占80%以上，因此对骨料数量的需求相当庞大，骨料的质量对水工混凝土的性能和水泥用量影响很大，应十分重视骨料的选择工作，并要求于工程开工前细致勘探好骨料的储量、质量和开采条件，应尽量利用工程附近的骨料资源。
水工混凝土通常将粗骨料分成5～20mm、20～40mm、40～80mm和80～150（120）mm四个级配。砂按细度模数分为粗砂、中砂、细砂和特细沙四种规格，细度模数为3.7～3.1的是粗砂，3.0～2.3的是中砂，2.2～1.6的是细砂，1.5～0.7的是特细砂。
施工中尽量采用粗骨料粒径较大的三级配、四级配混凝土，以提高混凝土的密实性，减少混凝土的发热量和收缩，节约水泥。
砂的质量技术要求如下：
（1）砂料应质地坚硬、清洁、级配良好；使用山砂、特细砂，应经过试验论证。
（2）砂的细度模数宜在2.4～2.8范围内。天然砂料宜按粒径分成两级，人工砂可不分级。
（3）砂料中有活性骨料时，必须进行专门试验论证。
（4）其他质量技术要求应符合表3-4中的规定。
表3-4 细骨料（砂）的质量技术要求(www.xing528.com)
注 坚固性系指硫酸钠溶液法5次循环后的重量损失。
粗骨料的质量技术要求如下：
（1）粗骨料的最大粒径不应超过钢筋净间距的2/3及构件断面最小边长的1/4；素混凝土板厚的1/2。对少筋或无筋结构，应选用较大的粗骨料粒径。
（2）施工中，宜将粗骨料按粒径分成下列几个粒径级：当最大粒径为40mm时，分成5～20mm和20～40mm两级；当最大粒径为80mm时，分成5～20mm、20～40mm和40～80mm三级；当最大粒径为150（120）mm时，分成5～20mm、20～40mm、40～80mm和80～150（120）mm四级。
（3）应严格控制各级骨料的超、逊径含量。以原孔筛检验，其控制标准：超径小于5%，逊径小于10%。当以超、逊径筛检验时，其控制标准：超径为零，逊径小于2%。
（4）采用连续级配或间断级配，应由试验确定。如采用间断级配，应注意混凝土运输中骨料的分离问题。
（5）粗骨料中含有活性骨料、黄锈等，必须进行专门试验论证。
（6）粗骨料力学性能的要求和检验，可按国家建筑工程总局标准JGJ53—79《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》中的有关规定进行。
（7）其他质量技术要求应符合表3-5中的规定。
表3-5 粗骨料的质量技术要求
3.外加剂
水工混凝土中掺用的外加剂主要有：引气剂、普通减水剂、早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、高效减水剂、缓凝剂等几种。掺减水剂、引气剂或者它们的复合剂最常用。掺减水剂可在保证混凝土的和易性及水泥用量不变的条件下，减少用水量，并提高混凝土强度；或在保证混凝土强度不变的情况下，减少水泥用量，从而降低水化热温升；或在保持混凝土用水量及水泥用量不变的条件下，可增大混凝土流动性。掺引气剂可减少混凝土拌和物泌水离析、改善和易性、并能显著提高混凝土的抗冻性。各种外加剂的主要功能和适用范围列于表3-6中。
4.掺和料
在采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥拌制的混凝土中，宜适当掺加优质掺和料，以改善混凝土的性能，节约水泥。水上混凝土中常掺粉煤灰，以改善混凝土的和易性，减少混凝土的水化热温升，提高混凝土的密实性、抗渗性和抗化学侵蚀能力。在水工混凝土中掺粉煤灰还能缓和碱骨料反应，节约水泥，降低成本。拌制水泥混凝土和砂浆时，作为掺和料的粉煤灰分为3个等级，其品质应满足表3-7的要求。
在混凝土或砂浆中掺粉煤灰可取代部分水泥，也可取代部分细骨料。当掺入粉煤灰等量取代水泥时，称为等量取代法；当掺入粉煤灰的最大于所取代的水泥量，多出的粉煤灰取代同体积的细骨料时称为超量取代法。混凝土中掺入粉煤灰时，常与减水剂或引气剂等外加剂同时掺用，则称为双掺技术。
混凝土中渗入粉煤灰的效果与掺用方式及掺量有关。为保证混凝土的强度及抗碳化耐久性，各种混凝土的粉煤灰取代水泥的最大限量列于表3-8。采用超量取代法时，超量系数按表选择3-9。
表3-6 各种外加剂的主要功能和适用范围
表3-7 粉煤灰品质指标
表3-8 粉煤灰取代水泥的最大限量
不同等级的粉煤灰适用于不同类型的混凝土结构。Ⅰ织粉煤灰适用于钢筋混凝土及跨度小于6m的预应力混凝土；Ⅱ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和素混凝土；Ⅲ级粉煤灰主要用于强度等级不大于C25的素混凝土和建筑砂浆。
表3-9 粉煤灰的超量系数
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