安谷水電站大體積混凝土配合比設計

曹 輝，李曉琴

(中國水利水電第七工程局有限公司，成都，610081)

安谷水電站大體積混凝土配合比設計

曹 輝，李曉琴

(中國水利水電第七工程局有限公司，成都，610081)

介紹安谷水電站大體積混凝土施工的原材料選擇及配合比設計，經(jīng)過多次試驗，滿足了設計要求，取得了較好的技術經(jīng)濟效益。

大體積混凝土 粉煤灰摻量 安谷水電站 配合比設計

安谷電站大體積混凝土主要用于儲門槽壩段、尾水渠漸變段擋墻、尾水反坡段右擋墻及底板、進水口前池、泄洪沖沙閘工程消力墩、消力池左擋墻、消力池及海漫底板等部位，其原材料選擇及配合比設計取得一定的經(jīng)驗，現(xiàn)介紹如下。

1 原材料

1.1 水泥

試驗采用四川峨勝水泥集團股份有限公司生產(chǎn)的“峨勝”牌P·O42.5水泥，及嘉華企業(yè)(集團)股份有限公司嘉華水泥總廠生產(chǎn)的“山”牌P·LH42.5低熱硅酸鹽水泥。檢測結(jié)果見表1、表2。

表1 水泥的物理力學性能檢測結(jié)果

表2 水泥化學成分檢測結(jié)果

檢測結(jié)果表明，“峨勝”牌P·O42.5水泥的化學性能各項被測指標符合《通用硅酸鹽水泥》GB175-2007有關技術要求，“山”牌P·LH42.5水泥的化學性能各項被測指標符合《中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥》GB200-2003的要求。

1.2 粉煤灰

采用樂山市寧輝建材有限公司生產(chǎn)的Ⅱ級粉煤灰,其品質(zhì)檢測結(jié)果見表3。

表3 粉煤灰品質(zhì)檢測結(jié)果

檢測結(jié)果表明，粉煤灰的被測指標都能滿足《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005對于Ⅱ級粉煤灰(F類)的要求。

1.3 外加劑

采用山西黃河新型化工有限公司生產(chǎn)的HJUNF-2H型緩凝高效減水劑(棕色粉狀)，江蘇博特新材料有限公司生產(chǎn)的GYQ①型引氣劑(棕色液體)。其品質(zhì)檢測結(jié)果見表4。

表4 外加劑混凝土性能檢測結(jié)果

檢測結(jié)果表明，表4各項被測指標均符合《水工混凝土外加劑技術規(guī)程》DL/T5100-1999的有關性能要求。

1.4 骨料

采用安谷電站砂石工區(qū)生產(chǎn)的骨料，粗骨料均為天然骨料與人工骨料的混合料(天然與人工骨料比例幾乎均為50∶50)。細骨料品質(zhì)檢測見表5、表6；粗骨料品質(zhì)檢測見表7。

表5 細骨料品質(zhì)檢測結(jié)果

表6 砂篩分檢測結(jié)果

表7 粗骨料檢測結(jié)果

由表5～表7檢測結(jié)果表明，試驗所用骨料除人工砂石粉含量超標外，其余各項被測指標滿足《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144-200的有關規(guī)定。

1.5 水

采用安谷電站營地生活飲用水，拌和樓生產(chǎn)時采用大渡河水，其水質(zhì)檢測結(jié)果見表8。

表8 水質(zhì)分析檢測結(jié)果

2 配合比設計

2.1 確定最優(yōu)砂率及最佳石子比例

骨料級配合理，使其空隙率和總表面積減小，有助于提高混凝土的密實度，并且拌制的混凝土水泥用量少，減少混凝土發(fā)熱量及收縮。不同級配的石子最佳比例，應通過試驗并根據(jù)混凝土種類及實際要求而定。對不同粒徑的石子，采用不同比例時的振實密度試驗結(jié)果見表9。

表9 石子不同比例下的振實密度

根據(jù)石子不同比例下的振實密度結(jié)果，并考慮施工和易性最終確定的最佳石子比例如下：

二級配 小石∶中石=45∶55

三級配 小石∶中石∶大石=30∶30∶40

四級配 小石∶中石∶大石∶特大石=20∶20∶30∶30

2.2 最優(yōu)砂率的選擇

混凝土含砂率的大小，直接影響混凝土的用水量、膠材用量、拌和物和易性及硬化混凝土質(zhì)量，因此在配合比設計時必須合理的選擇砂率。本次試驗采用二級配常態(tài)混凝土，坍落度控制在50mm～70mm，按石子最佳比例，固定一個水灰比和用水量，采用“山”牌低熱42.5水泥，摻35%的樂山寧輝粉煤灰，山西黃河HJUNF-2H型緩凝高效減水劑，江蘇博特GYQ①，對3個砂率進行試拌試驗，最終以混凝土拌和物和易性好(坍落度較大)、棍度適中時的砂率為最優(yōu)砂率。

表10 最優(yōu)砂率的選擇

3 配合比試驗成果

采用上述原材料，不同配比的混凝土拌和物的性能檢測成果見表11，滿足混凝土設計要求的水膠比成果見表12，1m3混凝土原材料用料成果見表13。

表11 混凝土拌和物及硬化混凝土性能檢測結(jié)果

注：粉煤灰摻量根據(jù)《水工混凝土摻用粉煤灰技術規(guī)范》DL/T5055-2007綜合確定。

表12 滿足混凝土設計要求的水膠比(P=90%)

表13 每立方米混凝土各種材料用量計算

注：現(xiàn)場控制時引氣劑摻量是以能夠滿足混凝土抗凍性能要求為準。

現(xiàn)場澆筑大體積混凝土時，根據(jù)人工砂的石粉含量大小適時進行復配比例調(diào)整(天然砂∶人工砂采用70∶30或80∶20)；從后期強度統(tǒng)計來看，大體積混凝土強度普遍偏高，不存在開裂情況，混凝土的施工和易性也較好，證明配合比是可行的。為在保證質(zhì)量的前提下盡量降低生產(chǎn)成本，建議粉煤灰的摻量上可通過試驗酌情提高，齡期可適當延長。

4 結(jié)語

前期大體積混凝土設計齡期均為28d，施工單位從現(xiàn)有規(guī)范要求、結(jié)構(gòu)物的承受荷載時間、有效降低混凝土開裂風險、技術經(jīng)濟效益等因素考慮，建議大體積混凝土設計齡期更改為90d，經(jīng)過專門論證，設計同意大體積混凝土設計齡期更改為90d。根據(jù)設計要求，經(jīng)過多次試驗、拌制并最終完成了90d齡期的配合比設計，施工中反映大體積混凝土不但和易性較好，易于振搗，質(zhì)量較好，同時因為大比例地摻入粉煤灰，節(jié)約了水泥，也取得了較好的技術經(jīng)濟效益。

李曉琴(1982.6-)，女，四川仁壽人，本科，工程師。

TU528.1：TU528.062

B

2095-1809(2016)03-0060-04