山口电站大坝工程碾压混凝土施工配合比优化及应用

1、山口电站大坝工程碾压混凝土施工配合比优化及应用摘要：山口电站大坝工程碾压混凝土施工配合比采用中热水泥及高掺粉煤灰技术，夏季经优化配合比，降低混凝土的绝热温升，满足了高温季节不连续施工的要求。另外，坝体从154.0以上全断面采用三级配碾压混凝土，用三级配变态混凝土上游形成防渗体，到达了坝体防渗目的。关键词：施工配合比优化夏季施工1工程概况山口梯级三级电站位于广东省始兴县境内都安水下游，地处中亚热带，具有山区气候特征，极端最高温度38.4，极端最低温度-5。电站以发电为主要目的，坝址位于马市镇山口村上游约1K，距始兴县城约24K。碾压混凝土重力坝工程包括左右岸重力坝段和溢流坝段。坝顶长179.44

2、.，最大坝高57.4，坝底最大坝宽50.0，坝顶宽5.0，正常蓄水位为180.0。碾压混凝土10.4万3，常态混凝土2.9万3。碾压混凝土设计容重2350Kg/3，原材料1砂石料砂石料为天然料，源自离坝址13k的顿岗料常砂细度模数为2.42.8之间，容重s=2.61t/3，因毛料场为多年冲积层，毛料中级配极不稳定，含泥量偏大且不稳定，加工时比较难于洗干净，含泥量在0.2%5.8%之间，但是，假设过于强调砂的含泥量，那么会把砂中的细颗粒带走，这对混凝土的和易性等质量有一定的影响。粗骨料容重g=2.69t/3，三级配当比例为40：35：25时，严密密度最大1853kg/3，当30：40：30时，严

3、密密度为1833kg/3，二级配当比例为60：40时，严密密度最大1860kg/3。2胶凝材料水泥：本工程采用韶关三江水泥消费的利达多牌42.5pa水泥，容重为3.01t/3，具有高铁、低铝、高硅、低脆性及低水化热特点，其脆性系数为5.87，水化热7d为239.2j/g，比中热水泥低18%，同时在煤灰掺量为65%时仅为102j/g，比中热水泥降低65%，水泥的矿物成分见表1，水泥水化热试验结果见表2。表1水泥检测成果表工程细度(%)抗折强度(pa)抗压强度(pa)矿物成份%g含量(%)脆性系数(K)3d28d3d28d3S2S3A4AF最大值7.65.28.330.553.244.226.09

4、.314.93.226.8最小值3.24.27.723.546.641.823.98.714.12.275.8平均值4.24.58.025.649.642.825.09.014.52.806.3表2水泥水化热试验成果表粉煤灰掺量(%)55606565外加剂掺量(%)0.20.30.77天水化热(j/g)239.3132.3103.2102推算为45掺合料：本工程掺合料采用韶关乌石电厂消费的级粉煤灰，容重为2.18t/3。3外加剂本工程先后采用了黄埔粤和厂的HPG-3和浙江龙游厂ZB-1R-15两种高效减水缓凝外加剂，经比较两种外加剂减水效果都在20%左右，但进入高温季节以后，凝结时间ZB-1R

5、-15明显优于HPG-3，在气温40以下，掺加0.6%ZB-1R-15的砼初凝时间可达5h，其凝结时间随掺量的增加而延长，能满足坝体施工的需要。其掺量根据混凝土入仓温度不同而适当调整：在温度小于20时为0.5%，2025为0.55%，2630为0.6%，3135为0.7%，假设高于35掺量为0.75%0.8%，保证现场混凝土的初凝时间大于10h。转贴于论文联盟.ll.3混凝土的灰水比与强度关系从图1及图2分析可知，R9010三级配混凝土，粉煤灰掺量65%(图1)时，水胶比每增加0.1，其强度下降1.0pa；粉煤灰掺量50%(图2)时，水胶比每增加0.1，其强度下降2.0pa。根据室内试验碾压砼

6、的用水量与V值的关系为：三级配砼用水量每增加5kg/3其V值约减少3.2s，二级配用水量每增加5kg/3其V值约减少3.55s。4施工选用配合比按绝对体积法计算配合比，含气量取1.5%，在现场试验调整后，为保证混凝土的90天的强度，尽可能地减少坝体内部温度最高值的梯度，满足不同气温下的施工需要，施工配合比按大气温度及混凝土入仓温度不同按表-4选用。所有变态混凝土浆液水胶比为0.47，掺灰率为50%，注浆量为4%6%。表-4混凝土施工配合比编号设计标号水胶比总胶材kg掺灰率%需水量kg砂率%每立方砼骨料用量kg/3砂0.522448H4R902060.5190459530631611916H5R

7、902060.5190509530635615917H6R901060.6142.55685.528614407570651H7R901040.6142.55685,528608483645483H8R901040.6142.56085.528612486647486H9R901040.5142.5657127600502669502H10R901540.551705093.5296104936574935应用配合比混凝土性能一般上混凝土在高掺粉煤灰5065%的情况下，其绝热温升一般为1218，而坝体的温升只有10.815，表-5是本工程混凝土绝热温升表。因此，在夏季施工虽然混凝土的入仓温度很

8、高，但由于坝体内外温度梯度小仍不会出现温度应力裂缝。本工程碾压混凝土的弹性模量：10掺灰60%时为0.77104pa，10掺灰65%时为0.675104pa，20掺灰50%时为1.419104pa。图-3是10混凝土粉煤灰掺量不同与强度关系图。从图中可知，10混凝土粉煤灰掺量每增加5%，90天强度约降低2pa，同时7天强度开展关系均与28天相比约为0.450.55，60天强度开展关系约为1.41.55，90天强度开展关系约为1.601.75。混凝土在粉煤灰掺量达50%以后，其1年强度增长率可达173%264%。可见碾压混凝土的抗裂性能比常态混凝土要成倍地进步。说明，利用高掺粉煤灰既可降低混凝土

9、的绝热温升，又可进步混凝土的后期强度增长率，这对混凝土的抗裂是有利的。表5混凝土绝热温升室内试验成果表混凝土等级总胶材kg/3ZB-1掺量%7d10d14d21d28dF105092.50.79.310.811.813.515.72090900.715.918.320.1522.124.6山口电站大坝工程碾压混凝土施工已于2001年1月2日完成。10砼共进展1813组的密实度测试，其平均干容重为2434Kg3，密实度97%以上；混凝土机口取样抗压强度统计R=15.8pa，v=0.17，=2.70pa，P=98.6%。20混凝土共进展399组的密实度测试，其平均干容重为2430Kg3，密实度98%以上；混凝土机口取样抗压强度统计R=22.3pa，v=0.09，=2.06pa，P=94%。15混凝土机口取样抗压强度统计R=18.4pa，v=0.115，=2.12pa，P=92%。6小结(1)山口电站大坝工程碾压混凝土施工配合比采用低热水泥、高掺粉煤灰技术及掺用高温型外加剂，使混凝土在本质上得到改善，降低混凝土的绝热温升，夏季混凝土入仓温度高达36时正常不连续施工。(2)坝体从154.0以上全断面采用三级配15混凝土，变态混凝土从机口取样抗渗等级部到达要求。目前库水位已蓄至180.0，三级配变态混凝土已承受了26水头的压力，从外观看，154.0以上除了极个别部位因层间结合不良