山口電站大壩工程碾壓混凝土施工配合比優(yōu)化及應用

山口電站大壩工程碾壓混凝土施工配合比優(yōu)化及應用

摘要山口電站大壩工程碾壓混凝土施工配合比采用中熱水泥及高摻粉煤灰技術，夏季經優(yōu)化配合比，降低混凝土的絕熱溫升，滿足了高溫季節(jié)不間斷施工的要求。另外，壩體從▽以上全斷面采用三級配碾壓混凝土，用三級配變態(tài)混凝土上游形成防滲體，達到了壩體防滲目的。

關鍵詞施工配合比優(yōu)化夏季施工

1．工程概況山口梯級三級電站位于廣東省始興縣境內都安水下游，地處中亞熱帶，具有山區(qū)氣候特征，極端最高溫度℃，極端最低溫度-5℃。電站以發(fā)電為主要目的，壩址位于馬市鎮(zhèn)山口村上游約1Km，距始興縣城約24Km。碾壓混凝土重力壩工程包括左右岸重力壩段和溢流壩段。壩頂長，最大壩高，壩底最大壩寬，壩頂寬，正常蓄水位為▽。碾壓混凝土萬m3，常態(tài)混凝土萬m3。碾壓混凝土設計容重≥2350Kg/m3，２．1．砂石料砂石料為天然料，源自離壩址13km的頓崗料場。砂細度模數為~之間，容重ρs=/m3，因毛料場為多年沖積層，毛料中級配極不穩(wěn)定，含泥量偏大且不穩(wěn)定，加工時比較難于洗干凈，含泥量在%~%之間，但是，若過于強調砂的含泥量，則會把砂中的細顆粒帶走，這對混凝土的和易性等質量有一定的影響。粗骨料容重ρg=t/m3，三級配當比例為403525時，緊密密度最大1853kg/m3，當304030時，緊密密度為1833kg/m3，二級配當比例為6040時，緊密密度最大1860kg/m3。２．2．膠凝材料水泥：本工程采用韶關三江水泥生產的利達多牌Mpa水泥，容重為/m3，具有高鐵、低鋁、高硅、低脆性及低水化熱特點，其脆性系數為～7，水化熱7d為/g，比中熱水泥低18%，同時在煤灰摻量為65%時僅為102j/g，比中熱水泥降低65%，水泥的礦物成分見表—1，水泥水化熱試驗結果見表—2。項目細度(%)抗折強度(Mpa)抗壓強度(Mpa)礦物成份Mgo含量(%)脆性系數(△K)3d28d3d28dC3SC2SC3AC4AF最大值最小值平均值粉煤灰摻量(%)055606565外加劑摻量(%)007天水化熱(j/g)102推算為45摻合料：本工程摻合料采用韶關烏石電廠生產的Ⅲ級粉煤灰，容重為/m3。２．3．外加劑本工程先后采用了黃埔粵和廠的HPG-3和浙江龍游廠ZB-1RCC-15兩種高效減水緩凝外加劑，經比較兩種外加劑減水效果都在20%左右，但進入高溫季節(jié)以后，凝結時間ZB-1RCC-15明顯優(yōu)于HPG-3，在氣溫40℃以下，摻加%ZB-1RCC-15的砼初凝時間可達5h，其凝結時間隨摻量的增加而延長，能滿足壩體施工的需要。其摻量根據混凝土入倉溫度不同而適當調整：在溫度小于20℃時為%，20℃~25℃為%，26℃~30℃為%，31℃~35℃為%，若高于35℃摻量為%~%，保證現場混凝土的初凝時間大于10h。

3．混凝土的灰水比與強度關系從圖—1及圖—2分析可知，R90C10三級配混凝土，粉煤灰摻量65%(圖—1)時，水膠比每增加，其強度下降；粉煤灰摻量50%(圖—2)時，水膠比每增加，其強度下降。根據室內試驗碾壓砼的用水量與VC值的關系為：三級配砼用水量每增加5kg/m3其VC值約減少，二級配用水量每增加5kg/m3其VC值約減少。4．施工選用配合比按絕對體積法計算配合比，含氣量取%，在現場試驗調整后，為保證混凝土的90天的強度，盡可能地減少壩體內部溫度最高值的梯度，滿足不同氣溫下的施工需要，施工配合比按大氣溫度及混凝土入倉溫度不同按表-4選用。所有變態(tài)混凝土漿液水膠比為，摻灰率為50%，注漿量為4%~6%。施工配合比編號設計標號水膠比總膠材kg摻灰率%需水量kg砂率%每立方砼骨料用量kg/m3砂~22~44~8H4R90C20W6190459530631611916H5R90C20W6190509530635615917H6R90C10W65628614407570651H7R90C10W45685,528608483645483H8R90C10W46028612486647486H9R90C10W4657127600502669502H10R90C15W417050296104936574935．應用配合比混凝土性能一般上混凝土在高摻粉煤灰的情況下，其絕熱溫升一般為12~18℃，而壩體的溫升只有~15℃，表-5是本工程混凝土絕熱溫升表。因此，在夏季施工雖然混凝土的入倉溫度很高，但由于壩體內外溫度梯度小仍不會出現溫度應力裂縫。本工程碾壓混凝土的彈性模量C10摻灰60%時為×104Mpa，C10摻灰65%時為×104Mpa，C20摻灰50%時為×104Mpa。圖-3是C10混凝土粉煤灰摻量不同與強度關系圖。從圖中可知，C10混凝土粉煤灰摻量每增加5%，90天強度約降低2Mpa，同時7天強度發(fā)展關系約為~，60天強度發(fā)展關系約為~，90天強度發(fā)展關系約為~?；炷猎诜勖夯覔搅窟_50%以后，其1年強度增長率可達173%~264%?？梢娔雺夯炷恋目沽研阅鼙瘸B(tài)混凝土要成倍地提高。說明，利用高摻粉煤灰既可降低混凝土的絕熱溫升，又可提高混凝土的后期強度增長率，這對混凝土的抗裂是有利的。混凝土等級總膠材kg/m3ZB-1摻量%7d℃10d℃14d℃21d℃28d℃CFC1050C209090山口電站大壩工程碾壓混凝土施工已于2001年1月2日完成。C10砼共進行1813組的密實度測試，其平均干容重為2434Kg∕m3，密實度97%以上；混凝土機口取樣抗壓強度統(tǒng)計Rm=，Cv=，δ=，P=%。C20混凝土共進行399組的密實度測試，其平均干容重為2430Kg∕m3，密實度98%以上；混凝土機口取樣抗壓強度統(tǒng)計Rm=，Cv=，δ=，P=94%。C15混凝土機口取樣抗壓強度統(tǒng)計Rm=，Cv=，δ=，P=92%。6．小結(1)．山口電站大壩工程碾壓混凝土施工配合比采用低熱水泥、高摻粉煤灰技術及摻用高溫型外加劑，使混凝土在本質上得到改善，降低混凝土的絕熱溫升，夏季混凝土入倉溫度高達36℃時正常不間斷施工。(2)．壩體從▽以上全斷面采用三級配C15混凝土，變態(tài)混凝土從機口取樣抗?jié)B等級部達到要求。目前庫水位已蓄至▽，三級配變態(tài)混凝土已承受了26m水頭的壓力，從外觀看，▽以上除了極個別部位因