積石峽水電站混合骨料比例調整后混凝土性能控制研究

王思德

（黃河上游水電開發有限責任公司工程建設分公司，青海 西寧 810000）

積石峽水電站甘河灘砂石料場實際生產過程中天然骨料各級粒徑分布極不平衡，導致混凝土生產過程中人工骨料所占比例較原設計配合比發生了較大變化。為獲取混凝土生產所需合理級配的骨料，砂石骨料生產加工系統加大了人工骨料的比例。本文對混凝土配合比進行了研究，以達到不改變或少量改變混凝土各項性能指標的目的，盡可能減少對工程設計的影響，保持工程總進度不變。

1 基本參數

1.1 混合骨料比例

原混凝土配合比設計方案中，人工骨料在混凝土成品骨料中所占比例分別為大石15%、中石50%、小石50%，調整后的比例為大石、中石、小石均各占80%，人工砂所占比例不變，仍為40%。

1.2 主要原材料

原材料中水泥為甘肅祁連山水泥股份有限公司生產的祁連山牌42.5中熱硅酸鹽水泥；粉煤灰為連成Ⅰ級粉煤灰；減水劑為江蘇建科院JM—Ⅱ；引氣劑為河北石家莊外加劑廠DH9引氣劑。

水泥化學成份以及性能指標見表1和表2，與原配合比試驗所用水泥相比變化很小。粉煤灰的化學成份見表3，與原配合比試驗所用粉煤灰基本相近。水泥膠砂強度較原樣品略有降低，對膠材用量有一定影響。因人工骨料系天然骨料加工，其性能指標無明顯變化。

2 混凝土主要性能指標

為獲得與原配合比接近的指標，在調整配合比設計時，粉煤灰摻量比例不變，在此基礎上，通過調整用水量和水膠比以達到設計強度要求。而膠材用量的控制主要通過選擇外加劑品種和調整其摻量的手段達到。

表1 水泥的化學成份%

表2 水泥的力學性能指標MPa

表3 粉煤灰的化學成份%

2.1 混凝土配合比主要參數及拌和物性能指標

調整前后混凝土配合比主要參數及拌和物性能見表4。調整骨料比例后，混凝土拌和物的水膠比增加了0.01～0.03，砂率增加了1%～2%，單位用水量增加了6～8 kg/m3，單位膠材用量增加了10 kg/m3左右。

表4 混凝土拌和物性能

2.2 混凝土力學性能指標

混凝土力學性能見表5。調整配合比后，混凝土28 d齡期抗壓強度與原配合比基本相同，t-檢驗：雙樣本均值分析表明，調整前后抗壓強度沒有顯著差異。對混凝土的其他力學性能指標進行分析，也具有相同的結論。

表5 混凝土力學性能指標

2.3 混凝土熱學性能指標

混凝土的熱學性能指標見表6，調整配合比后，混凝土的比熱、導溫導熱系數、線膨脹系數均無明顯變化。由于4號和8號配合比調整后膠材用量分別增加了4 kg/m3和11 kg/m3，混凝土的絕熱溫升值相應增加了0.5℃和1.2℃。

表6 混凝土熱學性能指標（28 d）

3 結語

調整混合骨料比例的試驗研究表明，粗骨料中人工骨料在一定范圍內變化時，不會對混凝土的各項性能指標產生顯著的影響，這一結論使骨料生產具有較大的靈活性。