綠塘水庫工程建設材料性能試驗分析

杜科銀

（貴州省遵義市水利水電工程建設總公司，貴州 遵義 563000）

水庫工程建設中，通過明確各項生產性原材料的使用要求，采取合理的試驗控制方法，不僅能夠提升各項生產性原材料的利用率，而且可以有效保證水庫工程的施工質量。試驗中，要認真按照各項生產性原材料試驗檢測流程進行檢驗，如全面檢驗工程施工場地各項施工機械設備、重點檢測自密實混凝土澆筑過程所產生的側壓力等，以保證材料試驗檢測結果更為準確。基于此，本文針對綠塘水庫的生產性原材料進行分析。

1 工程概況

遵義市綠塘水庫工程位于貴州省遵義市新蒲新區東面，地處湘江二級支流、湄江一級支流茅官河中下游河段，壩址距茅官河河口14.0 km。水庫壩址距永樂集鎮19 km，距新舟集鎮26 km，距新蒲新區56 km，距遵義市中心城區68 km。綠塘水庫壩址以上流域面積225 km2，多年平均徑流量1.124億m3，多年平均流量3.56 m3/s。綠塘水庫正常蓄水位826 m，相應庫容為1660萬m3，校核洪水位828.47 m，相應庫容為2040萬m3。水庫規模為中型，工程等別為Ⅲ等。

2 綠塘水庫建設原材料

綠塘水庫工程建設所使用的原材料主要包括水泥、堆石料、粉煤灰、粗細骨料、水、外加劑等。原材料質量是否滿足生產要求，對水庫工程的建設具有至關重要作用。為了試驗效果全面、可靠，應明確水庫生產性原材料的使用要求。結合工程現場要求及相關規范設計，確定綠源水庫原材料使用要求。

（1）水泥

在進行生產性原材料試驗時，所選擇的水泥品質要達到國家有關規定標準，水泥種類，包括其生產廠家、混凝土配合比與送樣內容保持一致。

（2）堆石料

堆石料要保持完整狀態，質地較為堅硬，粒徑不小于300.0 mm，小粒徑的石料不能夠過于集中。堆石料的最大粒徑不超過結構斷面最小邊長的四分之一，而且不超過混凝土澆筑層高[1]。通常來講，堆石料的飽和抗壓強度不小于40.0 MPa，內部不含有泥塊。

（3）粉煤灰

粉煤灰要滿足《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T 1596—2017）中的標準。

（4）細骨料

細骨料的品質需要和混凝土配合比試驗送樣的骨料一致，骨料的表觀密度不小于2500.0 kg/m3。細度模數控制在2.4～2.8之間，石粉含量在8.0%～15.0%間，細骨料表面的含水率不超過6.0%，剩余的各項指標需要滿足《水工混凝土施工規范》（SL 677-2014）的各項規定[2]。

（5）粗骨料

與細骨料不同，粗骨料品種應該和混凝土配合比試驗送樣粗骨料保持一致，表觀密度不小于2550.0 kg/m3，其吸水率不超過1.5%，軟弱顆粒含量不超過5.0%，針片狀顆粒含量不超過8.0%。其他各項性能指標要滿足《水工混凝土施工規范》（SL 677-2014）的有關規定。

（6）水

凡是可以飲用的水源，均能夠作為拌合水，沒有經過科學處理的工業污水，包括沒有處理過的沼澤水，均不能夠作為拌合養護水來使用。混凝土拌合所使用的水不能夠對混凝土質量產生較大影響，水的pH值不宜小于4.5。

（7）外加劑

混凝土外加劑的性能指標要滿足《水工混凝土外加劑技術規程》（DL/T 5100-2014）中的有關規定[3]。

3 原材料試驗控制分析

3.1 試驗原則

（1）全面檢驗工程施工場地的各項施工機械設備運行狀態。結合生產性材料試驗要求，自堆石料的沖洗、運輸與入倉等分別進行檢驗。混凝土的生產運輸與澆灌環節，對各項施工機械設備的運行狀態進行檢測，包括施工現場作業人員的技能水平[4]。

（2）重點檢測自密實混凝土澆筑過程中所產生的側壓力。結合自密實混凝土擴展半徑，并根據綠塘水庫工程的倉面施工情況，提前對混凝土的澆筑流程進行模擬。可以埋設壓力計，準確測量自密實混凝土的側壓力，并結合各項監測數據，進行反算，確定混凝土澆筑層高[5]。

3.2 試驗方法

3.2.1 場地布置和準備工作

試驗場地布置，要結合具體的情況來選擇，所選擇的試驗場地需平坦、地基堅實穩定，基礎的承載力不能夠小于2.0 MPa，試驗場地的面積通常為6.0 m×24.0 m，周圍需要有充足的空間，以供試驗機械設備行駛。

如果試驗場地中沒有供水管路，需要建立一個臨時的水池，該水池容積為20 m3左右，并配備相應的抽水設備，灑水管路和灑水軟管要準備充足。保持試驗場地的平整，將場地表層的覆蓋層徹底清除，使用破碎機將試驗場地開挖成型，待場地基礎承載力滿足相關要求后，使用高壓力水槍進行沖洗。生產性試驗機械設備配置表，見表1。

表1 生產性試驗機械設備配置表

3.2.2 混凝土砼預制塊模板砌筑

試驗場地內部的有效面積為6.0 m×24.0 m，外圍使用M15水泥砂漿一順一丁砌筑C15混凝土預制塊模板。

第一倉混凝土施工強度達到2.5 MPa之后，需要澆筑第二倉堆石混凝土，第二倉堆石混凝土預制塊模板砌筑與第一倉相同。

3.2.3 混凝土倉內壓力計埋設

在試驗場地的長度方向，與混凝土預制塊模板相鄰位置，設置3個自密實混凝土側壓力監測斷面，斷面之間的距離為6.0 m，各個監測斷面均需要在其倉面底部埋設壓力計。在混凝土預制塊模板表層設置標尺，由于自密實混凝土澆筑高度的不斷提升，需要每隔0.3 m距離進行數據讀取。

為保證讀取的各項數據更為精確，可以在壓力計設置部位，挖出一個深度為0.5 m的坑，并將儀器埋設在其中，形成良好的水平面，鑿毛處理之后，進行有效沖洗，在平面上部鋪設一層厚度為10.0 mm的M15水泥砂漿。水泥砂漿初凝之后，需要在其表層鋪設一層稠水泥砂漿，并利用壓力計進行檢測，將水泥砂漿中的氣泡擠出[6]。確定好具體的試驗位置之后，使用相應的裝置進行固定，并加大約10.0 kg壓重，儀器方向要正確，大約持續12 h之后，可將固定裝置去除。在安裝壓力計的過程之中，需要提前進行檢查，保證各項數據的準確

3.2.4 混凝土堆石入倉、平倉

水泥砂漿達到相應的設計強度之后，通過讀取壓力計數值，獲取初始數值之后，使用自卸汽車卸送各項材料，將清洗干凈的石料運送到試驗場地，并運用挖掘機，輔以人工方式，開展堆石入倉與平倉工作。在堆石入倉與平倉環節，堆石料不直接和壓力計接觸，如果有需要，則可采用可行性方案進行有效保護。

3.2.5 混凝土澆筑

堆石入倉與平倉施工完畢后，使用混凝土攪拌車將自密實混凝土運送到指定試驗地點，采用混凝土輸送泵將自密實混凝土泵送到澆筑位置進行澆筑，澆筑到倉面滿為止。在澆筑自密實混凝土環節，由于混凝土澆筑高度的不斷提升，需要進行實時監測，并準確記錄有關數據。

4 結果分析

結合相關試驗數據得知，自密實混凝土澆筑過程中，隨著澆筑高度的上升，應實時監測澆筑高度與壓力計的相關數據。堆石混凝土應在澆筑完畢6 h～18 h內開始灑水養護。養護應連續進行，養護期間混凝土表面及所有側面始終保持濕潤[7]。

綠塘水庫工程生產性原材料物理力學性能試驗結果，見表2。

表2 綠塘水庫工程生產性原材料物理力學性能試驗結果

5 結語

通過對綠塘水庫工程生產性原材料的使用要求與試驗控制要點進行合理分析，能夠保證水庫工程生產原材料得到高效利用，有效減輕試驗人員的工作壓力。結合綠塘水庫工程施工原材料的使用特點，嚴格按照生產性原材料試驗要求進行，并結合試驗控制中常見的問題，制定好有效的解決對策，保證各項試驗結果更為準確，提高各項生產性原材料的使用率。