三峡工程,作为中国乃至世界水利工程的壮举,其混凝土的使用无疑是工程成功的关键。三峡大坝总长2309.5米,最大高度175米,混凝土用量之巨堪称世界之最,共消耗了近9800万立方米的混凝土,这一数字大约相当于16座埃菲尔铁塔的总体积。那么,三峡工程究竟使用了什么样的混凝土呢?
混凝土标号与强度
三峡大坝主要使用了C30、C40、C50和C60四个标号的混凝土。这些标号代表了混凝土的抗压强度,C30表示抗压强度为30MPa,C40为40MPa,C50为50MPa,C60为60MPa。C30混凝土因其施工简单、成本较低,被广泛应用于建筑物的地板、墙体等一般结构部位。而C40、C50和C60混凝土则因其更高的强度和耐久性,被用于坝体、坝肩、水闸、船闸等承受较大荷载和振动的结构部位。
混凝土类型与特点
三峡大坝采用了高强混凝土和超高强混凝土两种类型。高强混凝土标号为C30-C60,具有高强度、抗裂、耐久等优良性能,使用数量最多,约占总量的70%。超高强混凝土标号为C80-C100,具有极高的强度和耐久性,主要用于三峡巨型船闸的制闸设备及其支座、锁杆孔壁等。
混凝土原材料的选择

三峡大坝的混凝土原材料都是经过严格审查、优选出来的。骨料分为粗骨料(石头)和细骨料(沙),来源于大坝基坑、船闸和料场开挖出来的新鲜花岗岩,具有较高的抗压强度。水泥则采用了低热或中热水泥,以降低大坝内部混凝土的水化热温度,减少干缩裂缝。还加入了粉煤灰、减水剂等外加剂,以改善混凝土的性能。
混凝土施工特点
三峡大坝的混凝土施工具有工程量巨大、高峰强度高、施工干扰大、施工技术要求高、难度大等特点。日浇灌量最大可达15000立方米,月最大混凝土浇灌量为50万立方米,年最大混凝土浇灌量为400万立方米。为确保混凝土的耐久性,施工中还采取了严格的温控防裂措施,如预冷骨料、加冰、循环水管冷却等。
混凝土的质量控制
三峡工程对混凝土的质量控制极为严格,制定了《混凝土拌合生产质量控制检验》等11个标准。通过对设计龄期的科学规划,合理调配水胶比、掺合料产量、用砂率等参数,确保混凝土的质量和性能。还加强了对原材料的检验和监控,确保每一批混凝土都符合设计要求。
混凝土的环境适应性
三峡大坝所处的环境复杂多变,夏季高温时间长、秋冬季常刮冷风。为确保混凝土的耐久性,施工中还采取了多种措施,如加强混凝土的湿润养护、保温蓄热养护等。这些措施有效地防止了混凝土因温度应力引起的冷接缝扩展和表面裂纹的产生。
混凝土的创新应用
三峡大坝在混凝土的应用上进行了许多创新。例如,采用了人工加工砂石骨料和半干式制砂工艺,提高了混凝土的抗渗性和断裂韧性;通过大量掺入粉煤灰等措施,降低了混凝土的水化热和用水量;选用了高效减水剂和引气剂等外加剂,提高了混凝土的强度和耐久性。
混凝土对大坝稳定性的影响
三峡大坝是混凝土浇筑的重力坝,混凝土的使用寿命直接代表了大坝的使用寿命。通过科学合理地选择混凝土标号、优化原材料配比、加强施工质量控制等措施,三峡大坝得以安全稳定地运行,为中国的经济发展和社会进步做出了重要贡献。
三峡工程在混凝土的使用上进行了精心的规划和设计,确保了工程的质量和安全。这些经验和做法也为后续类似工程的混凝土应用提供了宝贵的借鉴和参考。