新疆山口水電站碾壓混凝土配合比優(yōu)化

胡慶華，李艷紅

（1.遼寧省水利水電科學研究院，遼寧 沈陽 110003；2.遼寧省水利水電工程局，遼寧 沈陽 110179）

1 工程概述

新疆伊犁特克斯河山口水電站是特克斯河干流梯級開發(fā)的最末一級，樞紐工程位于建設中的恰甫其海水利樞紐下游14.0km。工程規(guī)模屬大（2）型，工程等別為Ⅱ等。由攔河壩、泄水建筑物和發(fā)電引水系統及電站廠房等到主要建筑物組成。最大壩高51m，水庫總庫容1.21億m3，裝機容量140MW。重力壩混凝土總量571920m3，其中常態(tài)混凝土114671m3；碾壓混凝土403985m3，變態(tài)混凝土53264m3。

該地區(qū)氣溫相對較高，日照強，蒸發(fā)量大，晝夜溫差大，多風，相對濕度小。

2 試驗過程

現場碾壓混凝土試驗于2006年7月7日至2006年7月27日進行，試驗過程中發(fā)現：碾壓過程中層面提漿困難、層面泛漿不均勻，可碾性差；拆模后混凝土表面氣孔過多，不光滑，有大的集中的水馕形成小孔。

針對此種現象，經業(yè)主、監(jiān)理、中心試驗室及施工單位聯合召開現場會，共同研究認為：

（1）碾壓混凝土層面提漿困難、層面泛漿不均勻現象主要原因是原材料中天然砂料經水洗后級配不好，石粉（＜0.16mm）含量偏低（6%～7%）。為改善碾壓混凝土性能，更好地滿足施工要求，提高混凝土質量，可在碾壓混凝土配和比中，摻入一定數量的人工石粉，等量替代部分砂料。

（2）變態(tài)混凝土漿液濃度偏小，加漿量過大是造成拆模后混凝土表面氣孔過多的主要原因?？蓪{液水灰比由0.6改變?yōu)?.49，加漿量由8%～12%改為4%～6%。

根據參會人員意見，承包商現場試驗室對碾壓混凝土基準配合比進行了調整,增加部分石粉等量替代同質量的砂子，以加大碾壓混凝土中微細顆粒的含量。同時調整漿液濃度，試驗證實混凝土的可碾性大大提高。漿液濃度適中，拆模后混凝土表面汽泡現象明顯減少。

試驗所用的原材料均為本工程現用的原材料。試驗過程及試驗結果如下：

（1）水泥為南崗水泥廠生產的黃鴨牌普通硅酸鹽42.5級水泥。經檢驗，所有項目均滿足GB175-1999技術指標要求。

（2）粉煤灰為石河子熱電廠生產的Ⅰ級粉煤灰。各項技術性能均滿足《水工混凝土摻用粉煤灰技術規(guī)范》DL/T5055-1996要求。

（3）C2料場天然砂細顆粒含量偏低，小于0.16mm顆粒含量占7%左右。用石粉取代等量砂子來彌補砂中細顆粒含量的不足，控制砂料中細顆粒含量在17%左右，改善混凝土性能。

（4）試驗用水為大壩下游河水,水質滿足飲用水標準。

（5）減水劑采用新疆天山建材集團精細化工有限責任公司生產的FDN高效減水劑。引氣劑采用上海麥斯特建材有限公司生產的AIR202引氣劑。

表1 推薦的混凝土配合比

（6）試驗用粗、細骨料均由山口C2骨料篩分廠生產，各項技術指標均滿足《水工混凝土施工規(guī)范》SDJ207-82技術指標。

石粉作為非活性材料取代部分砂子，使砂中石粉（d≤0.16mm的顆粒）含量控制在17%。

試驗均在標準條件下進行，控制室溫20＋2℃，室內濕度40%～60%，砂石骨料均為飽和面干狀態(tài)。

引氣劑的摻量以控制混凝土最佳含氣量為宜，施工過程中隨時調整。

3 配合比設計參數的確定

3.1 水灰比

滿足水工混凝土施工規(guī)范DL/T5144-2001中6.0.5款關于嚴寒地區(qū)混凝土水膠比最大允許值的規(guī)定，并滿足設計要求的各項指標。

3.2 砂率

適宜的砂率既要滿足現場碾壓的可碾性、密實性，又要滿足設計要求的稠度（Vc值）。通過試拌及現場碾壓試驗觀測，并結合已建完工程取得的經驗，三級配混凝土砂率確定在32%，二級配砂率確定在34%。

3.3 粉煤灰摻量

考慮骨料可能存在的堿活性，以及摻粉煤灰對大體積混凝的一些有利因素，本著保證質量經濟合理的原則，依據水工混凝土摻用粉煤灰技術規(guī)范，二級配碾壓混凝土粉煤灰摻量為55%，三級配碾壓混凝土粉煤灰摻量為65%。

3.4 用水量

考慮嚴寒地區(qū)混凝土的耐久性，配合比設計中盡量降低單位用水量，以降低水膠比。在滿足設計指標和施工要求的前提下，通過試拌確定。

推薦的混凝土配合比見表1。

4 試驗成果

碾壓混凝土配合比力學性能、抗?jié)B性能、抗凍性能試驗成果見表 2，3，4。

表2 推薦的碾壓混凝土配合比力學性能表

表3 碾壓混凝土配合比抗?jié)B性能試驗成果表

表4 碾壓混凝土配合比抗凍性能試驗成果表

5 結語

試驗結果證明，摻加石粉后碾壓混凝土表面泛漿均勻，混凝土的可碾壓性大大提高。根據現場取樣試驗數據證實，此配合比非常合理。同時對漿液稠度的調整，使混凝土的外觀質量大大提高。

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