1.2 水工混凝土的分类

水工混凝土主要分为水工大体积混凝土、水工结构混凝土与水工特种混凝土等三种。

1.2.1 水工大体积混凝土

关于大体积混凝土的定义，美国混凝土学会ACI 207委员会对于大体积混凝土的定义是，“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求采取措施解决水泥水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度地减少开裂”^［1-1］。对水利水电工程用的水工大体积混凝土，是指现场浇筑的混凝土体积很大，必须采取措施，解决水泥水化热引起温度变形的混凝土问题，以尽量减少混凝土裂缝。

水工大体积混凝土一般为四级配或三级配混凝土，主要用于大坝、基础等无配筋的素混凝土结构。水工大体积混凝土强度等级较低，一般为C₉₀10、C₉₀15、C₉₀20、C₉₀25，胶材用量相对较低，而掺合料掺量较高，水泥宜选用低热或中热水泥，例如长江三峡大坝混凝土选用中热硅酸盐水泥，掺25%～35%Ⅰ级粉煤灰。

水工大体积混凝土又有两种，一种是常态混凝土，另一种为碾压混凝土，而碾压混凝土又属水工特种混凝土。水工碾压混凝土一般为三级配或二级配，三级配碾压混凝土用于大坝内部与基础部位，而二级配碾压混凝土用于上游防渗等外部。

1.2.2 水工结构混凝土

水工结构混凝土是指用于水工钢筋混凝土结构的混凝土材料。水利水电工程中钢筋混凝土结构数量较多，如溢流坝段闸墩、坝内孔口、进水口、消能设施（消力池、挑流坎、消力塘等）；厂房机墩、板、梁、柱；调压井（室）；水工隧洞（导流洞、泄洪洞、引水洞、尾水洞、排沙洞等）衬砌；水闸、船闸、升船机；渡槽、渠道、倒虹吸管等结构。

水工结构混凝土强度等级较高，一般为C20、C25、C30、C35，个别抗冲磨混凝土可达C50或C60，甚至C70，如小浪底泄洪冲沙洞衬砌混凝土设计强度等级为C70。因此其胶材用量较高，而掺合料掺量相对较低。

1.2.3 水工特种混凝土

凡是采用特种施工方法（碾压密实、泵送、喷射、自流平自密实）或具有特种性能（水下不分散、微膨胀、抗渗性优、粘结强度高、韧性好）的混凝土均称为特种混凝土。归纳起来，水利水电工程中常用的水工特种混凝土有以下10种，即碾压混凝土、泵送混凝土、喷射混凝土、自密实混凝土、水下不分散混凝土、微膨胀混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、防渗墙混凝土与沥青混凝土。

除碾压混凝土与微膨胀混凝土有三级配或四级配混凝土外，其余特种混凝土均为二级配或一级配混凝土。

碾压混凝土主要用于浇筑重力坝、拱坝、施工围堰及公路路面等，一般采用三级配或二级配混凝土，其胶材用量低，而掺合料掺量高，一般为60%左右。

泵送混凝土主要用于水工隧洞衬砌、高压引水钢管外回填、导流洞与导流底孔封堵（特别是顶部回填封堵）、钢筋密集与空间狭窄部位等。泵送混凝土一般为二级配或一级配混凝土，坍落度14～16cm，胶材用量不宜低于300kg/m³。

喷射混凝土主要用于水工隧洞喷锚支护与永久衬砌、地下厂房等洞室喷锚支护与衬砌、岩石边坡喷锚支护及水工混凝土建筑物结构补强加固等。喷射混凝土的最大骨料粒径不大于15mm，且不能有超径含量，其胶材用量比普通混凝土高得多，一般为400～450kg/m³，最高达500kg/m³。

自密实混凝土浇筑时依靠自重流动，无需振捣就达到密实的混凝土，主要用于钢筋密集部位、薄壁构件、预制构件，以及大坝导流底孔与地下工程导流洞顶部封堵等。自密实混凝土的最大骨料粒径不大于20mm（一级配），混凝土拌合物具有良好的流动性、抗离析性和充填性，胶材用量也很高。

水下不分散混凝土是水下不分散、自流平自密实的混凝土，主要用于海堤护坡、河道护岸、堤防加固等水下部位混凝土，以及水电厂尾水护坦、水垫塘、消力池底板等水下补强加固等。水下不分散混凝土的最大骨料粒径不宜大于20mm，必须掺用水下不分散剂，胶材用量较高，一般在350kg/m³以上。

微膨胀混凝土主要用于大体积补偿收缩混凝土（大坝与大型结构基础）、导流底孔与导流洞封堵、厂坝之间宽缝回填、坝基坑塘与断层挖槽回填等工程。微膨胀混凝土一般为四级配或三级配混凝土，其膨胀量应视用途而定。

纤维混凝土主要包括钢纤维混凝土与合成纤维混凝土两种，钢纤维混凝土主要用于水工建筑物抗冲磨部位、水工隧洞与地下厂房支护和衬砌、水工混凝土建筑物补强加固等工程；合成纤维混凝土主要用于混凝土面板堆石坝混凝土面板、地下厂房岩锚梁、混凝土预制板材与管材、水池刚性防水层等工程。

聚合物混凝土包括聚合物水泥混凝土、树脂混凝土、聚合物浸渍混凝土三种。聚合物水泥混凝土主要用于新建水工混凝土建筑物表面防渗、水工混凝土建筑物冻融破坏修补、水工钢筋混凝土建筑物渗漏处理与防碳化处理等。

防渗墙混凝土是一种掺黏土或膨润土混凝土，其特点是低强、低弹模、变形性能好，主要用于水工建筑物地基防渗墙。防渗墙混凝土的骨料最大粒径不大于40mm（二级配），黏土掺量一般不大于30%。

沥青混凝土是以石油沥青为胶结材料的混凝土。沥青混凝土主要用于土石坝防渗（心墙或斜墙）工程、引水渠道衬砌、抽水蓄能电站上库与下库防渗工程，以及土石坝与混凝土坝渗漏处理工程等。沥青混凝土的粗骨料是指粒径大于2.5mm的石子，必须选用碱性岩石，如沉积岩中的石灰岩与白云岩，岩浆岩中的玄武岩与辉绿岩。