西藏某水電站石灰石粉摻合料混凝性能初步研究

白楊　簡波

摘 要：西藏某水電站是西藏自治區在建的裝機容量最大的水電站，工程需用的大量粉煤灰需借助鐵路、公路從甘肅、青海等地區長距離運輸，既增加了工程造價，又受氣候、道路等運輸條件的限制而得不到有效保障。針對該水電站工程特點，研究石灰石粉作為新型摻合料的常態混凝土性能試驗研究，也許能夠解決西藏地區水電工程混凝土摻合料短缺的問題，也可節約建設成本。

關鍵詞：西藏；水電；石灰石粉；性能

1 研究背景和研究目的

西藏某水電站地處雅魯藏布江中游，工程需用粉煤灰至少十五萬噸，由于西藏地區目前無火電廠，因此水工混凝土常用的粉煤灰需借從甘肅、青海等地區長距離運輸，大量的粉煤灰，工程造價高，且受運輸條件的限制而得不到有效保障。

近年來，將石灰石粉作為混凝土（尤其是碾壓混凝土）摻合料開始一些應用研究[1]，如龍灘、景洪等水電工程，用石灰石粉替代部分粉煤灰能夠保證混凝土的性能，且經濟效益明顯。但在態混凝土中卻沒有得到推廣應用。研究石灰石粉作為新型摻合料的常態混凝土性能試驗研究，也許能夠解決西藏地區水電工程混凝土摻合料短缺的問題，也可節約建設成本，因此本文采用現場材料，對石灰石粉摻合料混凝土的性能進行初步研究，通過試驗，摸清摻石灰石粉混凝土的性能特點，為石灰石粉摻合料混凝土的后續研究提供更多的技術支持。

2 摻石灰石粉混凝土性能試驗

根據《西藏某水電站石灰石粉摻合料大壩混凝土特性及應用研究》[1]中間成果，本次試驗采用的石灰石粉是山南地區乃東縣結巴鄉料場生產的石灰石經粉磨機粉磨而成[2]。

石灰石粉品質檢驗結果見下表：

考慮到石粉對混凝土強度的影響，試驗采用“三低一高雙摻”的技術路線：較低的水膠比、較低的砂率、較低的用水量，高摻摻合料、雙摻高效減水劑和引氣劑，對比摻粉煤灰的混凝土，對石灰石粉摻合料混凝土的拌合物性能、力學性能、耐久性能、變形性能進行初步的試驗研究（原材料檢測結果合格，不再陳列試驗數據）。

2.1 拌合物性能

摻石灰石粉混凝土拌合物性能試驗結果見表2：

①摻粉煤灰及石灰石粉混凝土比素混凝土的單位用水量相應增加2kg/m3；②摻粉煤灰及石灰石粉混凝土比素混凝土的含氣量有所降低，且隨著粉煤灰和石灰石粉摻量的提高，混凝土含氣量也相應降低；③摻粉煤灰及石灰石粉混凝土比素混凝土的凝結時間均有所延緩，且隨著粉煤灰和石灰石粉摻量的提高，混凝土的凝結時間也相應延緩；在同一摻量的條件下，摻石灰石粉比摻粉煤灰混凝土的凝結時間相應有所縮短。

2.2 力學性能

摻石灰石粉混凝土力學性能試驗結果見表3，試驗結果表明：

從抗壓強度發展趨勢看，摻粉煤灰后期抗壓強度增長速度較快；摻石灰石粉早期抗壓強度增長速度較快，后期抗壓強度增長速度趨于緩慢。摻石粉混凝土的后期強度明顯小于摻粉煤灰混凝土的強度。

2.3 耐久性能

摻石灰石粉混凝土耐久性能試驗結果見表4，試驗結果表明：

在水膠比同為0.45的條件下，摻石粉和粉煤灰混凝土的抗滲指標均大于W12，抗凍指標均能達到F200。

2.4 變形性能

摻石灰石粉混凝土變形性能試驗結果見表5，試驗結果表明：

①摻石粉、粉煤灰混凝土與素混凝土抗壓彈性模量值基本接近；②摻石粉混凝土比摻粉煤灰混凝土和素混凝土的極限拉伸值要低，表明極限拉伸值主要與混凝土的強度有關，混凝土強度越高，極限拉伸值也越大。

摻石灰石粉混凝土干縮性能試驗結果見表6，試驗結果表明：

摻石粉和粉煤灰混凝土均比素混凝土干縮率要低，摻石粉混凝土比摻粉煤灰混凝土干縮率略高。

3 小結

3.1 山南地區乃東縣結巴鄉料場生產的石灰石粉CaO含量在50%以上，28d活性指數為52.1%，品質較好。

3.2 摻石灰石粉混凝土比素混凝土單位用水量略高1～2kg/m3，混凝土含氣量略低，凝結時間略有延長。

3.3 摻石灰石粉混凝土早期強度發展速度較快，后期強度增長速度放緩，后期強度明顯小于同摻量的摻粉煤灰混凝土和素混凝土。

3.4 在混凝土水膠比一定的條件下，摻石灰石粉混凝土的變形和耐久性可以滿足設計要求。

3.5 摻石粉混凝土比摻粉煤灰混凝土和素混凝土的極限拉伸值要低；干縮率比摻粉煤灰混凝土略高。

參考文獻

[1]孔祥芝，計濤，劉晨霞.西藏某水電站石灰石粉摻合料大壩混凝土特性及應用研究[J].中國水利水電科學研究院，2011，5.

[2]任永義.西藏某水電站主體工程石灰石粉摻合料混凝土應用研究試驗報告[J].珠江水利委員會珠江水利科學研究院，2011，12，28.