安徽省安慶市下滸山水庫(kù)碾壓混凝土配合比設(shè)計(jì)及應(yīng)用

尹宜松

摘? 要：水庫(kù)大壩建設(shè)過程中，混凝土配合比設(shè)計(jì)是混凝土工程中很重要的一項(xiàng)工作，它直接影響到混凝土工程的質(zhì)量和混凝土工程的成本。以安徽省下滸山水庫(kù)為例，通過對(duì)細(xì)骨料、粗骨料、粉煤灰、水泥、外加劑等原材料的檢測(cè)，選擇符合設(shè)計(jì)要求的摻配比例;通過現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)及綜合分析，重點(diǎn)注重研究混凝土拌和和易性、抗分離性、均勻性好等物理性能，分析推薦碾壓混凝土、變態(tài)混凝土、凈漿、層間結(jié)合砂漿推薦配合比，通過運(yùn)用配合比推薦值，使混凝土中間產(chǎn)品及成品混凝土均達(dá)到或超過設(shè)計(jì)指標(biāo)，同時(shí)選定合適的VC值，確保混凝土大壩的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：碾壓混凝土? 配合比? 強(qiáng)度? VC值? 下滸山水庫(kù)? 安徽

中圖分類號(hào)：U215.14? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2021）05（b）-0033-03

Mix proportion design and application of roller compacted concrete in Xiahushan Reservoir of Anqing City，

Anhui Province

YIN? yisong

（Xiahushan Reservoir Management Office， Anqing， Anhui Province， 246003? China）

Abstract： In the process of reservoir dam construction， concrete mix design is a very important work in concrete engineering， which directly affects the quality and cost of concrete engineering. Taking Xiahushan Reservoir in Anhui Province as an example， through the detection of fine aggregate， coarse aggregate， fly ash， cement， admixture and other raw materials， the mixing ratio that meets the design requirements is selected; Through field design， test and comprehensive analysis， the physical properties of concrete， such as mixing workability， separation resistance and good uniformity， are emphatically studied， and the recommended mix proportion of roller compacted concrete， abnormal concrete， clean mortar and interlayer bonding mortar is analyzed and recommended， Make concrete intermediate products and finished concrete reach or exceed the design index，At the same time， select the appropriate VC value， ensure the construction quality of concrete dam.

Key words： Roller compacted concrete; Mix ratio; Intensity; VC value; Xiahushan Reservoir; Anhui

1? 工程概況

安慶市下滸山水庫(kù)工程是國(guó)務(wù)院部署的172項(xiàng)節(jié)水供水重點(diǎn)項(xiàng)目之一，地處安慶市潛山市源潭鎮(zhèn)，是大沙河干流上的骨干控制性工程，以防洪、灌溉、供水為主，兼顧發(fā)電。水庫(kù)正常蓄水位115m，死水位90m，水庫(kù)總庫(kù)容1.96億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容1.28億m3。攔河壩為碾壓混凝土重力壩，最大壩高74.0m，河岸壩后地面式廠房，裝機(jī)容量15MW。工程設(shè)計(jì)混凝土方量44.89萬(wàn)m3，其中碾壓混凝土方量為33.56萬(wàn)m3，碾壓混凝土占總混凝土的74.8%。因此，碾壓混凝土的質(zhì)量決定著大壩工程的整體質(zhì)量，而混凝土配合比設(shè)計(jì)直接影響到混凝土工程的質(zhì)量[1]。

2? 配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）通過對(duì)各類原材料進(jìn)行性能檢測(cè)，了解原材料的特性指標(biāo)，確定出優(yōu)良的材料組合，為配合比設(shè)計(jì)參數(shù)提供依據(jù)。

（2）通過混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)和混凝土性能試驗(yàn)研究，確定出滿足設(shè)計(jì)技術(shù)要求的、具有良好施工性能的各類型、各強(qiáng)度等級(jí)混凝土配合比[2]。

3? 混凝土配合比設(shè)計(jì)依據(jù)

（1）《安徽省安慶市下滸山水庫(kù)主體工程混凝土施工配合比技術(shù)要求》。

（2）規(guī)程、規(guī)范：《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》（SL 53—1994）;《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（SL 352—2006）;《混凝土外加劑》（GB 8076—2008）;《水泥比表面積測(cè)定方法 勃氏法》（GB/T 8074—2008）;《水泥水化熱測(cè)定方法》（GB/T 12959—2008）;《水泥化學(xué)分析方法》（GB/T 176—2008）;《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO）》（GB/T 17671—1999）;《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》（DL/T 5055—2007）;《水工混凝土砂石骨料試驗(yàn)規(guī)程》（DL/T 5151—2014）;《水工混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（DL/T 5330—2015）。

4? 原材料設(shè)計(jì)試驗(yàn)思路

4.1 材料的選用

水泥選用海螺P·O42.5普通硅酸鹽水泥;粉煤灰選用Ⅱ級(jí)粉煤灰;細(xì)骨料選用水庫(kù)大壩下游大沙河天然砂;粗骨料選用桃樹包料場(chǎng)生產(chǎn)的石料;外加劑選用GK-3000聚羧酸緩凝型高性能減水劑、GK-9A型引氣劑。

4.2 原材料的檢測(cè)

（1）細(xì)骨料。大沙河天然砂的細(xì)度模數(shù)在3.4～3.6，平均值為3.45，平均粒徑0.58mm。因細(xì)度模數(shù)偏大，采用天然砂加石粉方案。室內(nèi)試驗(yàn)確定，試驗(yàn)采用河砂和人工砂摻配比例為70∶30。

（2）粗骨料。對(duì)表面強(qiáng)度、含泥量、壓碎指標(biāo)、針片狀含量等網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果確定二級(jí)配最佳級(jí)配比例為D20∶D40=50∶50，三級(jí)配最佳級(jí)配比例為D20∶D40∶D80=30∶40∶30。

（3）粉煤灰。在滿足混凝土設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)要求，碾壓混凝土力爭(zhēng)選擇較大的粉煤灰摻量，以降低混凝土的絕熱溫升，降低混凝土內(nèi)部溫度，減輕溫控壓力。按照施工規(guī)范，二級(jí)配混凝土初步選擇45%、50%、55%三個(gè)粉煤灰摻量進(jìn)行試驗(yàn)，三級(jí)配混凝土選擇45%、50%、55%、60%、65%五個(gè)粉煤灰摻量進(jìn)行試驗(yàn)。

（4）水泥。對(duì)水泥的物理、力學(xué)、化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)，應(yīng)滿足要求。

（5）外加劑。對(duì)減水率、泌水率、含氣量、抗壓強(qiáng)度及凝結(jié)時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)。

4.3 VC值

根據(jù)已建工程經(jīng)驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)碾壓混凝土的VC值控制在2S～4S。

4.4 相關(guān)性能設(shè)計(jì)

（1）試驗(yàn)中注重研究混凝土拌和物性能，確定出和易性、抗分離性、均勻性好的混凝土配合比，防止混凝土產(chǎn)生不均勻的收縮，減少混凝土裂縫的產(chǎn)生，盡可能使混凝土有良好的施工性能，使混凝土的施工易于保證混凝土澆筑質(zhì)量，防止或減少混凝土裂縫和其它缺陷的產(chǎn)生[3]。

（2）碾壓混凝土配合比設(shè)計(jì)全部采用緩凝型高性能減水劑進(jìn)行試驗(yàn)[4]。

（3）碾壓混凝土層間結(jié)合砂漿選擇比碾壓混凝土高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。

5? 混凝土配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)

5.1 混凝土配制強(qiáng)度計(jì)算

根據(jù)《安徽省安慶市下滸山水庫(kù)主體工程混凝土施工配合比技術(shù)要求》，按照《水工混凝土施工規(guī)范》，不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土配制強(qiáng)度見表1。

5.2 推薦配合比及效果

（1）推薦配合比。通過碾壓混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)，按照180天齡期強(qiáng)度推薦配合比如表2至表4[5]。

（2）推薦配合比的效果。通過運(yùn)用配合比推薦值，碾壓混凝土中間產(chǎn)品及成品混凝土均達(dá)到或超過設(shè)計(jì)指標(biāo)，達(dá)到了試驗(yàn)預(yù)期效果，為施工質(zhì)量提供了保障[6]。

6? 結(jié)語(yǔ)

下滸山水庫(kù)大壩已完工，大壩兩個(gè)單位工程質(zhì)量等級(jí)均為優(yōu)良等級(jí)，工程通過了蓄水安全鑒定和安徽省水利廳的蓄水驗(yàn)收，工程經(jīng)過了 2019年和2020年汛期洪水的考驗(yàn)。科學(xué)的混凝土配合比試驗(yàn)及運(yùn)用，對(duì)工程質(zhì)量起到了關(guān)鍵性作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張海雷.碾壓混凝土路面施工技術(shù)關(guān)鍵問題分析[J].黑龍江交通科技，2016，269（7）：46-47.

[2] 雒少江.碾壓混凝土雙曲拱壩施工技術(shù)的研究與應(yīng)用[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2017.

[3] 劉六宴，溫麗萍.中國(guó)碾壓混凝土壩統(tǒng)計(jì)分析[J].水利建設(shè)與管理，2017，37（1）：6-11.

[4] 王少偉，包騰飛.特高混凝土壩變形時(shí)變效應(yīng)特征分析[J].常州大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2018，30（6）：79-86.

[5] 周波.高速公路碾壓混凝土基層施工與檢測(cè)評(píng)價(jià)[J].山西建筑，2020，46（10）：138-139.

[6] 高宇.提高碾壓混凝土工作性能的技術(shù)研究[J].云南水力發(fā)電，2020，36（2）：64-68.