桐子林水电站大坝常态混凝土配合比设计

1、.中国水电七局有限公司桐子林水电站厂房和泄洪闸工程 混凝土配合比报告 （PHB12）05字第001号检 测 报 告检测项目：中国水利水电第七工程局有限公司桐子林水电站厂房和泄洪闸工程混凝土配合比设计成果报告（金龙沟砂石骨料）试件编号：水泥：S111216-1/PS-111206、粉煤灰：MH111205-1、减水剂：JS-1、引气剂：KF-1 环境条件：拌和间：室温1520.0；胶材间：室温20±3 力学间：室温18.020.0；标养间：室温20±3,湿度95%检测依据：GB 175-2007通用硅酸盐水泥 DL/T 5151-2001水工混凝土砂石骨料试验规程DL/T 5

2、144-2001水工混凝土施工规范 DL/T 5150-2001水工混凝土试验规程GB 8076-2008混凝土外加剂DL/T 5055-2007水工混凝土掺用粉煤灰技术规范DL/T5330-2005水工混凝土配合比设计规程等主要仪器设备：名 称 规格型号 出厂编号电子台称 TCS-100 15546分析电子天平 FA2004 059412电子静水力学天平 DSJ-5 001777全自动比表面积测定仪 FBT-5 91020水泥净浆搅拌机 NJ-160A 11102水泥胶砂搅拌机 JJ-50 11114水泥胶砂振实台 ZT-96 1104水泥抗压抗折试验机 YZH-300·10 09

3、011自落式混凝土搅拌机 HJZ60A 11混凝土振动台 1m2 5数显式万能材料试验机 WE-1000B 09213电液式压力试验机 TSY-2000 09357A混凝土渗透仪 HS-4 09139混凝土含气量测定仪 GQC-1 20651桐子林水电站厂房和泄洪闸工程常态混凝土配合比设计试验报告1 概述桐子林水电站位于四川省攀枝花市盐边县境内的雅砻江干流上，是雅砻江干流下游最末一级梯级电站，由河床式发电厂房、泄洪闸及挡水坝等建筑组成，电站总装机为600MW。桐子林水电站以发电任务为主，水库正常蓄水位为1015.00m，坝顶总长440.43m，最大坝高69.5m，总库容0.912亿m3，水库具

4、有日调节性能。工程属二等大（2）型工程，永久性主要建筑物按2级建筑物设计，次要建筑物按3级设计。本工程主要合同工程量：土石方开挖269.03万m3（包括抗滑桩井挖）；混凝土浇筑130.9万m3（不含防渗墙）；钢筋制安4.75万t；混凝土防渗墙2.14万m2；框格式地下连续墙4.5万m2；钢结构、闸门及启闭机1.66万t；屋面网架0.7万m2 。本工程合同开工工期为2011年8月1日，完工日期为2016年2月29日。2 常态混凝土设计要求根据招标文件、技术条款，混凝土设计要求如表2-1所示。 混凝土设计要求 表2-1 水泥品种及强度等级混凝土设计等级混凝土种类级配骨料最大粒径（mm）设计龄期（d

5、）设计坍落度（mm）强度保证率（%）使用部位P·MH42.5或P·O42.5C9025W8F100常态三8090507090护坦C9020W8F100常态四120（150）90305085挡水坝，厂坝C9020W8F100常态三8090507085C9015W6F50常态四120（150）90305085泄洪闸坝体内部C15W6F50常态四120（150）28305095厂坝下游纵向导墙基坑回填C25W8F100常态三8028507095拦沙坎、引水渠底板、尾水渠底板、闸墩、储门槽坝段、主机间底板、进口闸墩(含胸墙)、机墩蜗壳、尾水闸墩(含胸墙)混凝土C25W8F100常态

6、二4028507095C35W8F100常态三8028507095闸墩C10常态三8028507095基础回填C10常态四120（150）28305095C15常态四120（150）28305095抗滑桩锁口及护壁，边坡压条C15常态三8028507095C15常态二4028507095C20常态二4028507095顶座、盖帽、盖板、排水沟混凝C25常态二4028507095预制混凝土、安装间吊车墙混凝土、左岸灌浆平洞衬砌砼C30常态二4028507095抗滑桩，预制板梁，预制上部结构等续表2-1 混凝土设计要求水泥品种及强度等级混凝土设计等级混凝土种类级配骨料最大粒径（mm）设计龄期（d）

7、设计坍落度（mm）强度保证率（%）使用部位P·MH42.5或P·O42.5C35常态二4028507095门槽二期回填C40常态二4028507095预应力门机轨道梁C45常态二4028507095预应力锚块C30常态一2028507095桥面铺装层，二期混凝土C40常态一2028507095预应力门机轨道梁3、原材料检测原材料检测包括：水泥、粉煤灰、砂石骨料及外加剂。3.1水泥水泥采用业主提供的云南省丽江水泥有限责任公司生产的“石林”P.O42.5及P.MH42.5水泥。检测结果见下表。 水泥物理指标检测结果（中热） 表3-1-1检测项目比表面积（m2/kg）密度（g/c

8、m3）标准稠度用水量（%）安定（沸煮法）凝结时间（min）抗折强度（MPa）抗压强度（MPa）初凝终凝3d7d28d3d7d28dGB175-2007指标250/合格456003.04.56.512.022.042.5实测值2793.1225.4合格2163124.55.67.222.729.645.7水泥化学指标检测结果（中热） 表3-1-2检测项目烧失量（%）氧化镁（%）三氧化硫（%）碱含量（%）GB175-2007 指标3.05.03.5/实测值1.793.632.040.51 水化热检测结果 续表3-1-2水化热qxJ/g1d2d3d4d5d6d7d861782422532682732

9、90检测依据：中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥（GB2002003）。从检测结果看，水泥各项被测指标均满足规范要求。 水泥物理指标检测结果（普硅） 表3-1-3检测项目比表面积（m2/kg）密度（g/cm3）标准稠度用水量（%）安定（沸煮法）凝结时间（min）抗折强度（MPa）抗压强度（MPa）初凝终凝3d28d3d28dGB175-2007指标300/合格456003.56.517.042.5实测值3972.9427.3合格1922984.46.723.250.0水泥化学指标检测结果（普硅） 表3-1-4检测项目烧失量（%）氧化镁（%）三氧化硫（%）碱含量（%）GB175-

10、2007 指标5.05.03.5/实测值3.683.582.030.45检测依据：通用硅酸盐水泥GB175-2007。从检测结果看，水泥各项被测指标均满足规范要求。3.2粉煤灰粉煤灰为业主提供的攀枝花市利源粉煤灰制品厂的级（原状灰）粉煤灰。粉煤灰性能指标检测结果见下表。粉煤灰性能指标检测结果 表3-2检测项目细度(45m方孔筛筛余)（）烧失量（%）需水量比（%）含水量（%）游离氧化钙（%）三氧化硫（%）碱含量（%）性能指标级12.05.0951.01.03.0/级25.08.0105级45.015.0115实测值/17.53.541000.030.320.120.51检测依据：水工混凝土掺用粉

11、煤灰技术规范DL/T5055-2007。从检测结果看，煤灰各项被测指标均符合规范对级粉煤灰的技术要求。3.3外加剂3.3.1减水剂减水剂采用北京冶建特种材料有限公司生产的JG-3缓凝型高效减水剂（萘系），厂家推荐掺量为0.6%1.5%，试验掺量采用0.7%。减水剂检测结果见下表。萘系缓凝高效减水剂(JG-3)检测结果 表3-3-1检测项目减水率（%）泌水率比（%）含气量（%）凝结时间之差（min）1h经时变化量抗压强度比（%）初凝坍落度（mm）7d28dGB8076-2008指标141004.5 + 90/125120实测值21.05412.2+155/137122检测依据：混凝土外加剂GB8

12、076-2008。从检测结果看，减水剂各项被测指标均符合规范要求。3.3.2引气剂引气剂采用北京冶建特种材料有限公司生产的KF型引气剂，引气剂试验掺量为0.008%。引气剂检测结果见下表。KF型引气剂检测结果 表3-3-2检测项目减水率（%）泌水率比（%）含气量（%）凝结时间之差（min）抗压强度比（%）初凝终凝3d7d28dGB8076-2008指标6703.0-90+120959590实测值7.3454.8+52+3210810196检测依据：混凝土外加剂GB8076-2008。从检测结果看，引气剂各项被测指标均符合规范要求。3.4细骨料 细骨料采用金龙沟人工砂,检测结果见下表。金龙沟人工

13、砂检测结果 表3-4-1检测项目石粉含量(%)泥块含量云母含量(%)表观密度(kg/m3)干砂为基准的饱和面干吸水率(%)有机质含量(%)坚固性(%)硫化物及硫酸盐含量(%)轻物质含量(%)细度模数碱活性DL/T5144-2001指标618不允许22500/不允许81/宜2.42.8非碱活性骨料实测值15.40027101.6浅于标准色/2.64非碱活性骨料检测依据：水工混凝土施工规范DL/T5144-2001。从检测结果看，被测砂各项被测指标均符合规范要求。3.5粗骨料粗骨料采用金龙沟人工碎石，根据配合比试验大纲讨论会议指示，采用冲洗、筛分过的（满足规范品质检测要求的）骨料进行配合比试验，骨

14、料筛分前后检测结果见下表。 金龙沟人工碎石检测结果（冲洗、筛分前） 表3-5-1检测项目含泥量（%）泥块含量(%)表观密度（kg/m3）吸水率（%）坚固性（%）针片状颗粒含量（%）有机质含量超径(%)逊径(%)硫化物及硫酸盐含量(%)压碎指标值(%)DL/T5144-2001指标D20、D401D80、D1200.5不允许25502.5515浅于标准色5100.512实测值5mm20mm0.4027301.0703/112/10.820mm40mm0.2027400.8302/23/40mm80mm0.1027400.74/2/21/80mm120mm0/0/00/检测依据：水工混凝土施工规范

15、DL/T5144-2001。从检测结果看，被测人工碎石除小石逊径超标外，其它所检指标均符合规范要求。金龙沟人工碎石检测结果（冲洗、筛分后） 表3-5-2检测项目含泥量（%）泥块含量(%)表观密度（kg/m3）吸水率（%）坚固性（%）针片状颗粒含量（%）有机质含量超径(%)逊径(%)硫化物及硫酸盐含量(%)压碎指标值(%)DL/T5144-2001指标D20、D401D80、D1200.5不允许25502.5515浅于标准色5100.512实测值5mm20mm0027301.07/2/000.110.820mm40mm0027400.83/1/00/40mm80mm0027400.74/2/00

16、/80mm120mm00/00/检测依据：水工混凝土施工规范DL/T5144-2001。从检测结果看，被测人工碎石所检指标均符合规范要求(骨料经过冲洗和筛分)。3.6混凝土拌和用水混凝土拌和用水为拌和系统供应的饮用水。4、混凝土配合比设计4.1石子最佳比例试验合理的骨料级配，会使空隙率和总表面积减小，这样拌制的混凝土水泥用量少，可以减少发热量及混凝土的收缩，并且密实度也较好。采用不同比例时的振实密度试验结果见下表。 金龙沟石子最佳比例检测结果 表4-1-1骨 料级 配骨料检测比例（%）振实容重（kg/m3）选定的石子最佳比例（%）小石5mm20mm中石20mm40mm大石40mm80mm特大石

17、80mm120mm小石5mm20mm中石20mm40mm大石40mm80mm特大石80mm120mm二级配（5mm40mm）406000175045550045550017705050001760三级配（5mm80mm）3030400179025304502530450181020305001780四级配（5mm120mm）203030201850202525302020303018302025253018604.2外加剂掺量选择采用北京冶建特种材料有限公司的JG-3缓凝高效减水剂及KF型引气剂，粉煤灰掺量40%、20%，骨料为金龙沟的二级配混凝土进行试验。试验结果如见下表4-2。 常态混凝土

18、外加剂掺量选择试验结果 表4-2级配减水剂掺量（%）引气剂掺量（%）煤灰掺量（%）水胶比砂率（%）用水量（kg/m3）坍落度（mm）含气量（%）湿密度（kg/m3）和易性棍度黏聚性离析二0.50.02200.536128302.02422下不好无0.70.02200.536128543.12418上好无0.90.02200.536128554.22410上好少量1.20.02200.536128555.22402上好少量0.70.03400.536128563.22402上好无根据试验结果，常态混凝土减水剂掺量选定为0.7%；引气剂掺量根据煤灰的掺量不同而不同。4.3最优砂率选择试验混凝土含砂

19、率的大小，直接影响到混凝土拌和物和易性、硬化混凝土质量及单方水泥用量，因此在进行配合比设计时必须合理的选择砂率。最优砂率选择试验固定水胶比0.50，混凝土中粉煤灰掺量按20%、40%进行试验。选择了多个砂率分别对常态混凝土混凝土进行试验,试验结果见下表。 常态最优砂率选择试验结果（金龙沟人工骨料） 表4-3水泥品种强度等级级配JG-3掺量（%）KF掺量（%）煤灰掺量（%）水胶比砂率（%）用水量（kg/m3）坍落度（mm）湿密度（kg/m3）和易性棍度抹平离析石林P.O42.5二0.70.02200.5037130502415较好较好轻0.5036130522416好好轻0.5035130512

20、409较差较好较轻0.5034130492417差较差较轻三0.5031110532450较好较好较轻0.5030110542448好好轻0.529110502442差较差较轻四0.52795522476较好较好较轻0.52595602479好好轻0.52395542480较好好较轻石林P.MH42.5二0.70.03400.5036128522413好好较轻0.5035128542418好好轻0.5034128432408较好较好较轻三0.5030108542446好好较轻0.5029108562447好好轻0.5028108492456较好较好较轻四0.52793532476较好较好较轻0

21、.52593582479好好轻0.52393512480较好好较轻从以上试验结果来看：当水胶比为0.50时，普硅水泥二级配常态混凝土最优砂率确定为36%；三级配常态混凝土最优砂率确定为30%；四级配常态混凝土最优砂率确定为25%。中热水泥二级配常态混凝土最优砂率确定为35%；三级配常态混凝土最优砂率确定为29%；四级配常态混凝土最优砂率确定为25%。4.4混凝土拌和物性能试验本次试验采用的水泥为业主提供的云南省丽江水泥有限责任公司生产的普通硅酸盐42.5级水泥及P.MH42.5级水泥；煤灰采用攀枝花市利源粉煤灰制品厂生产的级粉煤灰（原状）；外加剂采用北京冶建特种材料有限公司的JG-3缓凝高效减

22、水剂和KF型引气剂。常态混凝土试验以二级配为主，然后确定三、四级配混凝土用水量和砂率与二级配混凝土的关系。混凝土拌和物性能试验结果表4-4-1及表4-4-2。 混凝土拌和物性能试验结果（金龙沟人工骨料） 表4-4-1水泥品种及等级砼类型煤灰（%）（JG-3）减水剂（%）KF引气剂（%）级配试件编号水胶比用水量（kg/m3）砂率（%）实测湿容重（kg/m3）坍落度（mm）含气量（%）要求实测P.MH42.5常态200.70.02二280.451283523975070683.6二300.35145342403643.0二310.30150332421602.7二T-260.50128362419

23、513.2二T-270.45128352416543.5二T-280.40130342412513.1二T-290.35145342417533.2三490.50108302440623.7三T-380.50108302450643.6三T-390.45108292442513.1三T-400.40110292440564.0三T-410.35125282449563.2P.MH42.5常态300.70.025二T-300.501283624175070523.1二T-310.45128352415512.8二T-320.40130352410523.1二T-330.3514534241053

24、2.9三T-420.45108292446613.0四T-460.5093252485613.3P.MH42.5常态350.70.025二320.601283723965070703.0二330.50128362391663.2二340.45128362394632.9二350.40130352400503.2二360.35145342391523.0三480.50108292440683.4四520.5593252470594.3P.MH42.5常态400.70.03二380.50128352392.05070593.0二390.45128352389553.1二400.4013034239

25、7403.0二410.40132342401512.8二420.40132342402503.0二T-220.60128362410503.0二T-230.45130352397563.5二T-240.40130342394553.2二T-250.50130352400503.1三T-430.60108302439643.4三T-440.50108292445623.7三T-450.40110282442513.2三470.50108282440603.1四510.5593252470603.2四T-470.5093252472503.1P.MH42.5常态450.70.035二430.601

26、283523955070643.2二440.50128342390683.6二450.40130322401513.0三460.50108272440703.7四500.5593242470703.0P.O42.5常态200.70.02二560.50130362386.05070543.6二570.40132342409.0513.1二580.35155332403.0502.9二T-10.45130352420573.0二T-20.40132342410523.2二T-30.35155332403573.1二T-40.30160322407503.0二T-50.50130362420543.

27、5二T-60.60130372417603.2三T-150.55110302442513.1三650.60110312442.0503.2三660.50110302442.0523四T-190.5595262472523.1一T-180.40148402360624.1P.O42.5常态300.70.025二T-100.401323524205070502.8二T-70.60130372410513.0二T-80.50130362403663.3二T-90.45130362392643.4三T-160.50110302419622.9四T-200.5095252481552.8P.O42.5常

28、态350.70.03二590.45130352405.05070583.10.7二600.40132352412.0653.40.8二610.50130352400.0714.50.7二620.50130352417.0683.00.7二630.40132342418.0553.10.8二640.40132342403.0503.20.7四670.5095252468.0523.0P.O42.5常态400.70.03二T-110.601303624105070503.0二T-120.50130352405513.1二T-130.45130352406503.2二T-140.4013234239

29、8513.2三T-170.60110302440582.8四T-210.6095262487563.1备注/ 混凝土拌和物凝结时间试验结果（金龙沟人工骨料） 表4-4-2试件编号坍落度（mm）含气量（%）泌水率（%）凝结时间（min）初始0.5h1h初凝终凝T-125140323.12.03576812T-96450423.42.34582846425041323.02.10513786476054463.12.275868234.5混凝土硬化性能检测室内成型试件时对常态混凝土采用振动台振实。混凝土硬化性能试验结果见下表。 混凝土硬化性能检测结果（金龙沟人工骨料） 表4-5-1水泥品种及等级砼

30、类型煤灰（%）减水剂（%）KF引气剂（%）级配试件编号水胶比抗压强度(MPa)28d劈拉28d抗渗28d抗冻7d28d90d180dP.MH42.5常态200.70.02二280.4519.833.5/二300.3529.744/二310.3043.955.2未到期/二T-260.5015.428.5/2.768100二T-270.4519.532.9/二T-280.4024.538.4/二T-290.3530.543.6/三490.5015.727.4未到期/三T-380.5016.428.032.0/三T-390.4520.033.137.5/三T-400.4026.637.743.0/三

31、T-410.3529.543.751.0/P.MH42.5常态300.70.025二T-300.5014.325.8/二T-310.4517.329.8/2.818100二T-320.4022.734.340.0/二T-330.3528.242.0/三T-420.4517.229.234.2未到期/四T-460.5015.026.229.3未到期/P.MH42.5常态350.70.025二320.6011.819.7未到期/二330.5016.424.1未到期/二340.4518.827.9未到期/二350.4025.732.4未到期/二360.3528.341.4未到期/三480.5017.

32、923.6未到期/四520.5513.221.1/P.MH42.5常态400.70.03二370.608.215.7未到期/二380.5014.622.9未到期未到期/二390.4516.125.8未到期未到期/二400.4020.732未到期未到期/二410.4020.431.7未到期未到期/二420.4019.632.1未到期未到期/二T-220.608.016.6/二T-230.4515.026.6/二T-240.4019.631.1/二T-250.5013.022.2/三T-430.608.616.520.9未到期/三T-440.5013.523.428.3未到期2.58650三T-4

33、50.4020.930.538.2未到期2.648100三470.5013.321.9未到期未到期/四510.5511.218.4未到期未到期/四T-470.5013.422.428.2未到期/P.MH42.5常态450.70.035二430.60713.6未到期未到期/二440.5011.419.2未到期未到期/二450.4018.727.2未到期未到期/三460.5011.418.6未到期未到期/四500.5510.215.1未到期未到期/P.O42.5常态200.70.02二560.5018.628.2未到期/二570.4028.338.8未到期/二580.3533.345.8未到期/二

34、T-10.4523.733.939.8/二T-20.4029.639.042.7/二T-30.3533.645.153.7/二T-40.3040.358.2/二T-50.5018.327.832.2/二T-60.6011.519.627.1/三T-150.5517.024.6/三650.6012.318.4未到期/三660.5019.228.5未到期/四T-190.5516.725.5/一T-180.4029.139.1/P.O42.5常态300.70.025二T-100.4026.437.3/二T-70.6011.718.1/二T-80.5016.826.6/二T-90.4521.932.8

35、/三T-160.5017.126.7/四T-200.5018.026.8/P.O42.5常态350.70.03二590.452130.6/0.7二600.4025.135.9/0.8二610.5015.624.5未到期/0.7二620.5015.425.5未到期/0.7二630.4025.835.3未到期/0.8二640.4027.436.1未到期/0.7四670.5014.525未到期/P.O42.5常态400.70.03二T-110.69.915.322.4/250二T-120.5013.423.228.3/二T-130.4515.727.532.7/二T-140.4019.433.841

36、.6/三T-170.608.015.8/四T-210.609.016.5/备注T-40弹模32.7、T-41弹模32.74.6混凝土强度与水胶比的变化关系根据混凝土硬化性能检测结果，分别建立28d、90天抗压强度与胶水比的关系曲线，如下图所示。混凝土胶水比与抗压强度关系回归式 表4-6-1砼类型级配煤灰掺量(%) JG-3外加剂掺量(%)KF引气剂掺量(%)龄期(d ) 回归方程式相关系数组数常态（中热）一、二、三、四200.70.0228f28 = 19.183（(c+p)/w10.1130.995590f90 = 21.904（(c+p)/w11.5810.9994300.70.02528f28 = 18.473（(c+p)/w11.2750.996490f90 = 21.379（(c+p)/w13.4040.9993350.70.0328f28 = 18.266（(c+p)/w12.1370.9906400.70.0328f28 = 18.271（(c+p)/w14.1390.995590f90 = 20.569（(c+p)/w13.2780.9983450.70.03528f28 = 16.759（(c+p)/w14.7270.9964常态（普