上游面防渗变态混凝土试验

沈“钞九定五严”挽国家重点损科技攻关家项目幼合同编号育：痰96-2塔20-0弯1-02塑-02狠⑴茧分子题上游面防渗变态混凝土试验研究xx设计研究院xx年8月目录1前言………………12试验用材料及基本试验资料………23变态混凝土试验研究………………33.1变态混凝土用变态材料…………43.2变态混凝土变态方式……………43.3变态混凝土成型工艺（室内试验）……………5变态混凝土性能…………………74结论与建议………141前言设计研究中的xx碾压混凝土重力坝，工程规模巨大，电站装机5400MW，最大坝高216.5m，上游迎水面面积7.71万m2，水库库容为272.7亿m3，是一个多年调节水库。由于库大水深，放空机会少，检修条件差，要求防渗结构可靠、耐久、简单、并且对施工进度影响最小。xx高RCC重力坝上游面拟采用的防渗结构方案有：⑴继续改善RCC性能的防渗方案，如对大坝迎水面高程300.00m以下的变态混凝土与二级配RCC作防渗体部分，建议掺BSⅡ等外加剂；⑵钢筋混凝土面板与三级配RCC组合防渗方案；⑶坝前迎水面变态混凝土内配筋作为防渗方案；⑷钢板护面防渗方案；⑸浇注式沥青混凝土防渗方案。xx大坝典型剖面及RCC材料分区图分别见图1及图2，RCC性能要求见表1。图1xx大坝典型剖面图图2坝体RCC材料分区图表1xx碾压混凝土材料分区及其主要性能要求表艇分区编号药R零Ⅰ抵R远Ⅱ已R恶Ⅲ婚R勿Ⅳ煮使用部分作高程纳250.战00m雅以下的坝烟体（下部顽）剪高程摊250.洗00m则至渴300.潮00m寻坝体茶(祖中质部恩)男高程国300.本00m半以上坝体废(国上部阅)架坝体上游低面防渗丑混凝土忽主要控制僚因素显层面结合疑、抗剪断让强度、低疼热劝层面结合捉、抗剪断淘强度、低介热讲层面结合盖、抗剪断省强度、低算热作层面结合艳、抗剪断至强度、抗屡渗、抗冻残V娘C陆值（日s摄）萍5侍－割7俩5调－咏7寿5穿－证7能5羽－宿7障建议胶材霞总量殖≥复200伴kg/m奇3筋≥量180黎kg/m泄3每≥弄160债kg/m负3注≤螺240辈kg/m膊3帝骨料级配谎三别三舞三遗二庸密实度货≥奴98辰%迹≥库98串%浓≥做98偶%李≥墓98饼%慈容重园(kg明/m耀3投)剥＞犁2400阶＞扎2400先＞卡2400顽＞波2400喊渗透系数怒(cm侵/s)缺7礼.8允×刷10按－杠8冻7掩.8乒×怖10爸－五8梅1净.萄0×且10标－乐7津1摊.8冻×勾10臂－捎9告强度等级揉C25浓C20价C15嘱C25联抗拉强度捷(MP艘a)篇2.0嗽1.8骨1.4代2.0白极限拉伸劈85×1牺0共－践6切80×1粗0曾－蹄6躁75×1兽0魄－饲6馒85×1鉴0广－歪6艳抗冻标号混D100瞒D100唇D100签D150范抗剪断强锁度概f左′星主体挪1.刷17群层面环1.05各主体鸭1赢.懂07鸭层面捕0.93黎主体乡1.0业层面指0.90台主体疏1蒸.须17最层面自1.05属剩飘(贷MPa)废2.16冰1.70浇2.10俭1.50驰1.97覆0.95掌2.16恢1.70附2酒凭试验用材童料及基本衣试验资料耻2.1晌胖原材料米水芹耽跳泥另：激xx候525(面R)辽普通硅酸展盐水泥碧粉煤灰盖：梨x列x币Ⅱ轻级粉煤灰包骨弱完淡料：大法例坪灰岩料差场人工砂院及人工碎苹石橡外加剂纠：谨ZB爆-IRC队C15即、铸DH城9初、娇B眨S每Ⅱ言（水剂）高2.2购妨混凝土配碑合比六本试验研扛究共考虑粪了二级配残碾压混凝口土和常态言混凝土两酿个品种，陶由于试验仪研究的重土点不是混姓凝土配合竟比设计，伍所以，对足于变态混面凝土用基踪本配合比射资料参考智原此x壁x杀工径程惑“闲八拍五积”鸽攻关成果码，由于外凯加剂品种持与过去有舍所不同，曾故采用上芳述各外加鞠剂对配合惯比进行了拖调整。基耍本配合比丘资料分别残见表糕2.2-易1限及表恶2.2-沟2拣。寒表凭2.2-体1戏皇二级配碾冈压混凝土武和常态混寇凝土参考晋配合比闻(索“验八差五自”道攻关成果玩)讨序陡号受W旦C芒＋彻F搁S谋P蒸(山%)忌F治课C冠＋劈F哑(脉%)模每以m读3便混凝土材算料用袭量冻贴(撕kg径)京备拜玻躁注铁W期C录F聚S劝G送小欣G瑞中棋外加剂仔1夫0.50乒38高20恼140胜224歇56搏730脉600天600低木钙劲0.56分,80然10.木084舰常态混凝河土鼠2晃0.41扑39仿58弹98柜100亮140轻843黑528迷791挥FDNM贞500(脏R)0诵.72士碾压混凝射土袍表茫2.2-摆2贿挪承萝二级配碾顷压混凝土欣和常态混炊凝土使用牲配合装比须摇(胆本试验研残究成果烫)仿序变号告试件穿编号完W州C传＋踏F钢S书P砍(怪%)栽F件C皆＋给F溜(盆%)糕每康m兆3疲混凝土材培料用林量倒纸(吹kg名)哲备牧志幸注炒C+F脾W矮C摘F巾S茅G榆中拴G鲜小锡外加剂饥1岔9902六0.41裳0煌38吴20孔280肥115执224连56条730供600萌600慎ZB-1栽RCC1队5语1.12墓DH色9抖0.0托28慨常态动混凝土割2劝9903绣0.37混5姨38年20旅280顽105里224锄56艰730度600击600选BS肚Ⅱ核8.斑4嗽3漫9904芝0.41包0局38巨20有280枕115塌224挂56靠730坏600略600帆ZB-1佣RCC1夫5谷1.12电4鞭9905泰0.41朱0律38更20思280弱115友224珠56作730厅600蹲600猎ZB-1肆RCC1拢5赔1.12覆DH着9弊0.0针11恢5巨9901枕0.34敌6盛39移58掀240味83济100恢140泊843秀791暮528管ZB-1矛RCC1顾5掉0.96南DH倍9常0.0诚24免碾压耍混凝土鄙6幕9919纺’竞0.30恋4呼39膨58之240主73施100休140穿843黎791宫528疫BS黑Ⅱ劫7.2灿3赞则变态混凝塌土试验研坡究猫摩皇环等截往享恳搂刷销洗饶兼初养篮慨惭雄粮指智似呢闯碌旋专径逃严特域悦肾姐引除伙群闸疗帝赶渔舞嘉薯酸极忠明委泼般鼓兽龄面宪尾丙文撕依库项绑余拴抚防写任劲本案叠材兼泳毛甩织茧峰微寺扮倡睛含惊肚正跃到灯虹衡捆者个尸袖程箭伸浊裙哑称划坝筐制葱单再摆秀么罩言柳路勺世详割聚死帝供槐壳沫歇滑真栏曲有外数若虫绪丧钟诱身拆三到帮冠怪微皇饱隶泄扇蜜季缩填变态混凝朽土用变态绩材料炉变态混凝贪土用变态清材料比选仅试验，是极在相对固粮定变态混搏凝土的变慎态用浆量申以及水灰银比的情况怕下进行。孕成果见表很3.1-温1铜。矿表虏3.1-钱1田居变态混凝北土用变态全材料比选夕试验成果心表最序拢号秋试件厅编号摄变态材料揭90d且抗压扣强度康(盘MPa)帽90d幼劈抓滋拉厅强率珠度余(MP浑a)窜拉甲压化比勇(瓣%)养成型工艺逝胶材类型饿及用量划(随kg/m痕3劲)辅用浆量死(然kg/m羊3积)葛用水量朝(突kg/m丰3封)怨水胶比酸1舱9910炎水泥锯(庆浆争)夜40言.俯0帽67.0奸27.0项0.67僵5拆42.4窑9歉3.41鬼8.03仗二次装模燃变态，振者动贝10扁秒延2闪9911日37.7志8究3.29刻8.70盏二次装模以变态，振哪动袋3共0钩秒托3和9912妻37.5斧1屈3.25苦8.66烛二次装模泉变态，振援动励5槐0列秒淹4左9913窝高性能掺答合洒料柱(食浆昨)40.熄0普67.0耍27.0瞒0.67右5出31.5缎3抗2.99厦9.48睡二次装模滩变态，振笨动兄10含秒狸5醋9914迁32.6姨8吉3.23悬9.88鸭二次装模股变态，振魂动幼30米秒是试验成果姥表明，掺遥水泥浆比穿掺高性能足掺合料浆喜，对于变悬态混凝土掀的抗压强绞度和劈拉题强度均有拴所提高，泥但拉压比凑值要低些防。使用这膝两种变态疗材料均可行使变态混演凝土的强崖度指标满郑足屿C25搜要求。由啊于高性能书掺合料掺脆入不会引圾起水化热霜值升高，倍并且其价友格比水泥向便宜，故虾可进一步鸡研究其用魂作变态混诵凝土变态肠材料的可缸行性。炉变态混凝院土变态方渡式蚊变态混凝差土变态方楼式的比选挠试验，是傲在相对固丙定变态混养凝土变态刊用材料的汗情况下，课分别考虑供机口变态井、一次装管模变态和庙二次装模泪变态三种颤变态方式迎的情况下踪进行的。脸试验成果辉见表另3.2-丧1味。层试验成果风表明，从杂三种变态叫方式来看路，二次装坝模变态的蔑方式较好态。尝表危3.2-访1蛮桐变态混凝努土变态方嫂式比选试玩验成果表捐序完号坟试件桃编号兼变态材料时90字d邀抗压强度贝(晕MPa)究90d备劈拉强度纱(MP谨a)逝拉压比模(抢%)轧成型工艺潮变态探方式惑水泥用量楚(城kg/m鉴3淡)沃用水量卵(喝kg/m果3棒)性水胶比膨1旧9910盼二次装模舍变态柔40.0腹27.0毕0.67高5裕42.4且9旋3.41局8.03仓振动枕10滋秒旷2绵9911钟37.7袄8妥3.29仍8.70诞振蛮动筛3盛0锦秒葱3得9912沿37.5鸣1催3.25壮8.66滋振蛮动玩5臭0坡秒夕4卫9920招一次装模冷变态端40.0遥27.0仓0.67属5中36.3指0市2.92筒8.04智振动刃10化秒玩5上9921印33.6委2迫3.09悄8.83辽振动轨30娃秒摔6落9922题34.3剥4络3.37嘴9.81惨振泡动坑5木0址秒总7件9908穗机口变态礼40.0蹦32.0搬0.80命34.6堪1念－验－昏振动担10叠秒归8者9909楚’吧29.0革0.72扮5查37.6亦0蛾－抄－均振动迁30制秒误变态混凝某土成型工夺艺（室内揉试验）叉育匹变态混凝装土的成型畅工艺选择耽试验主要净从不同的掀变态方式弹，即一次全装丰模变态和奋二次装模象变态；不译同的成型堡振动时间杠，即振动逗10贯秒赞、学1妙5化秒、鸭3些0输秒固、只5打0旨秒；不同秧的变态用句材料等方明面进行考禽虑的。试守验还同时甲考虑了掺狱不同的外跪加剂的情粗况。试验族成果见表曾3.3-觉1奶。直独当初步试验本成果表明字，由于变航态混凝土趟的变态方械式不同，镇成型振动初时间不同荡，使用的付变态材料惯等不同，堪都将直接盗影响变态启混凝土的滤质量。层从选择的毒变态方式担来看，成阵型插捣装松模时变态界方式以分要二层为好植，也就是梦说要控制瓶变态混凝则土的变态际层厚度，摆初步试验场认为以锅8cm衡左右为好遗，水泥浆绣易渗入混踏合，试体嚷均匀性较复好。哪从选择的售成型振动挑时间来看凯，以成型逼振动殖10典秒左右为顷好，即控唐制在计2宜倍肝VC苗值左右。春从碾压混佩凝土使用浅的两种外圣加剂配成咬的变态混经凝土来看害，在变态胞用浆量相工近的情况匆下，它们蹲使用效果付不同，其猎中使用辨BS扶Ⅱ锻外加剂的啄变态混凝漫土的强度扔值略高。板对使用两挪种外加剂脏配成的常伏态混凝土臭、碾压混恨凝土、变脱态混凝土仿的强度指瓦标进行比石较，发现猾变态混凝暖土的强度填值接近常因态混凝土贱而高于碾摧压混凝土近，并且变递态混凝土局强胶比惑(慈抗压强度离与胶凝材貌料总量的规比包值雨)服与常态混猛凝土相近幅。土表效3.3-草1益俱看变态混凝瘦土成型工资艺选择试鄙验成果表遥序骨号削试件御编号逢变态混凝烈土成型工卡艺希90d这抗压先强度位(女MPa)汁90d音劈拉触强度谋(杂MPa)驼拉压比咸(万%)序强跳胶聋比锅碾压混凝篇土用外加消剂苏混凝土类搜型良成型递方式撕水泥疗用量膛(搂kg/m飘3倦)撇用水量培(武kg/m蚊3耕)老水景胶蛇比阿振动繁时间汪(魄秒发)汪1扩9907呢二次装模棒变态械40.0漫32.0门0.80逼10勤36.5焦0邻3.42番9.37胳0.1餐3券0进二合一纷变态混凝府土苦2架9909积40.0伶28.5曾0.71安3萝15伍39.5揉8帅3.43臂8.66蹄0.14轮1萄3裤9910慧40.0山27.0伙0.67类5伸10滑42.4兵9橡3.41适8.03野0.15他2直4适9911判40.0吗27.0俘0.67会5嫁30棉37.7桑8使3.29弱8.70腐0.13扎5蕉5剥9912磁40.0朝27.0晶0.67端5临50热37.5锯1磨3.25栋8.66汇0.13熟4介6灰9918方40.0复28.5寺0.71唉3兆10促42.5炭2阴3.53矩8.30撇0.15亿2挠BS矩Ⅱ嫌变态混凝诊土省7犹9919懒40.0套28.5配0.71扯3杰30子44.5斗9梳3.39躬7.60逮0.15释9急8就9906示一次装模闯变态标40.0搜25.0息0.80忧30除31.0趋2摇3.27草10.5甚4驾0.11是1揪二合一妖变态混凝扎土历9校9920谈40.0胞27.0壁0.67米5独10祝36.3尊0笨2.92城8.04弦0.13哥0袄10宾9921清40.0教27.0馋0.67宰5疏30谅33.6冈2陷3.09值8.83偷0.12堂0芒11光9922维40.0母27.0间0.67缠5鞭50顾34.3兔4丽3.37叨9.81部0.12与3妇12险9901把一次装模舰成型缝－缓－衣－朽10厦34.7驳6略2.93逼8.43慧0.14搭5庆二合一固碾压混凝肠土截13勾9902链－面－搞－垂30驾36.9去8锁3.35乒9.06止0.13毙2樱二合一浸常态混凝承土捧14证991途9马’泳－挑－堪－超10破34.4闻3傅－昆－若0.14火3策B述S尖Ⅱ束碾压混凝扛土垃15少9903奸－刘－码－灯10喷44.1架8立3.49萄7.90令0.15株8帖BS固Ⅱ让常态混凝勾土液16担9904辞－蓄－蔽－团30闲47.3判8睬4.29长9.05之0.16夕9处ZB-1傍常态混凝请土植17摔9905笼－包－射－品15忘48.3窝6议3.85鼓7.96请0.17烧3东ZB-1顺常态混凝漫土逮备注敲：斗⑴欲殊二合一为絮ZB-1善RCC1阿50.4品%+DH接9察0.01偷%缎；屈⑵呆8象#侄水泥浆不泰易渗入，禽故停留惹30鹊分钟后振巴动成型；梅⑶逝16那＃椅和易性不赤好。挪变态混凝存土性能犬责迁为了探讨岛变态混凝连土的性能脖，我们根或据前述变婚态混凝土亩变态方式失、执成型振动脾时间、变躁态用材料搜等初步试答验研究成潮果，选择姓了不同的掩工况进行异变态混凝宏土的抗渗康等级与相丑对渗透系加数比较试柏验萌(研14浑组滨)铅；变态混执凝土力学也性能试验浑(盆2健组桐)储；变态混历凝土绝热破温升试验初(按1叙组刻)梢；变态混铁凝土抗剪福断试验选(伍2俊组孟)蛋。由于时摧间和经费旧关系，试电验组数有晶限，但还银是能在一东定程度上真说明一些纠问题，为待我们今后拖进一步研捧究变态混帝凝土成型高工艺与性圆能奠定了国基础。豆变态混凝墙土的耐久梁性白根据前述选变态混凝绸土变态方丘式等初步截试验研究木成果，选材择了不同已的复工况进行挖变态混凝喝土的抗渗检等级与相熟对渗透系闻数比较试屿验。试验确成果见表以3.4.语1-1沉。大表队3.4.伙1-1称吼变态混凝址土耐久性读试验成果座表相序号翻试件士编号扭抗渗等级府（龄期）膀相对渗透马系数亦(拍cm/s伸)悼容重旨(陈kg/m妨3榴)桶混凝土类宫型产备喘暖挂注部1住9901福＞途W20(参90d)哈4.16彻×上10斯－水10进2461凭碾压混凝奔土框掺二合一刃2广9902跌＞希W20(暗90d)睬3.95颗×享10涂－摄10耕2272雕常态混凝染土旗掺二合一驴3橡9903规＞达W20(戏100d报)牲2.21桌×捏10猫－筛10避2472针常态混凝舌土埋掺室B梅S订Ⅱ馒4偏9904肌＞舒W20(炼100d竹)卧2.32吵×迷10鞋－轧10盈2442秆常态混凝书土小掺每2奉B菠－割1RCC引15麦5丑9905况＞城W20(沟110d超)枕4.15闸×副10筋－期10劫2472鞭常态混凝苹土为掺过2椒B朝－私1CC1唉5共6汤9909弓＞昏W20(班110d雄)绕4.83武×稳10托－洽9兽2461洽变态混凝挂土贩掺二合一鄙7震9915伸＞夜W20(客14失3碎d)报3.46边×静10共－吼10术2461喝变态混凝款土羊同璃9911孔工况欢8罪9916煌＞羽W20(谷143d马)采4.84愈×海10添－孤10寒2461硬变态混凝桌土馆同拿9912喇工况陆9摔9917精＞碑W12悔(核160d检)砍1.35裂×饭10涨－请9畅2461利变态混凝扫土更同垒9913递工况流10奋9918窄＞潮W18(惨147罢d)沙2.09雷×季10兽－蜓9纹2491始变态混凝幸土虫掺顺B少S拾Ⅱ址11虑9919射＞袄W唉18只(亡147冠d)字2亚.替53×诉10库－席9毛2491贞变态混凝险土慧掺孩B共S辛Ⅱ止12棚9920迫＞扒W12(便160d榴)拥1.74乡×咏10聪－奇9爹2461帮变态混凝司土稿掺二合一萝13站9921驰W12(三164d伶)欧－支2461指变态混凝帝土圆掺二合一断14句9922仰＞沃W12(搂164d条)筐4.03产×好10撕－嫌9爱2461子变态混凝亭土芹掺二合一玻试验成果阻表明，变毁态混凝土例的抗渗等拒级较高，岔同时相对怜渗透系数推基本上与舰常态混凝税土相近。到变态混凝秆土的力学葡性能迟链牢为了了解街变态混凝效土的弹性倍模量、极浙限拉伸值土、泊松比部等性能参蚕数，本选择了吓9909业#天、何9918宴#准进行对比联试验，成换果见表暂3.4.再2-1圆。试验成轻果表明，捧由于混凝婚土轴心抗尤拉强度较渗高而变形沸量相对较糖小，所以喂导致变态盐混凝土抗条拉弹模较帐高，拉压能弹模比值天也高。口表圈3.4.来2-1阁镰变态混凝鸭土力学性技能试验成开果表何项迎陷好目餐试件编号死试件尺寸也9909密9918欧抗压弹模耳(乡×俭10献4业MPa)党3.87巾3.62可φ序150拌×腰300m尝m位3碧抗拉弹模掩(宗×摊10布4争MPa)乱4.36吸4.62惊100屑×万100搁×园515m地m刊3皆抗拉弹模尝／抗压弹住模盒1.13卖1.28异－摧泊松比尘0.22厦6眠0.18辜7蚊－伟轴心抗压退(负MPa)萌34.0途7权36.7趣0礼φ标150怠×卷300m妈m保3践轴心抗拉貌(保MPa)侧3.56期3.43居100露×于100利×箩515m卧m贤3汪轴心抗拉身／轴心抗暗压漫(晕%)衰10.4犁5号9.35鸡－跳极限拉伸装值姥(促×嫌10眠-6叮)各94屋80加100坐×谣100债×丸515m摔m蒙3姑抗压强度知(怖MPa)娘39.5体8诵42.5遭2暮150求×钉150千×付150m红m传3侄劈拉强度蜻(探MPa)蛙3.43宜3.53寄150砍×类150坊×跨150m腹m抬3擦劈拉强度泥／抗压强另度迈(野%)丛8.66钻8.30回－逢轴心抗压脾／抗压强麦度轰(鄙%)匀86.0伙8补86.3惕1耐－储外加剂健二合一旨B桨S演Ⅱ翼－望变态混凝宵土的绝热拘温升疤选取剂9909壮#毁作代表进唇行试验。画试验初始车温度值为支20.1势℃兄,喘28滴d子最高既温升值达买到礼30.2紧0三℃仇,当温度升高润10.1斤0刊℃粪。乏绝热温升裂表达式为声：衬T径＝翅。眉绝热温升嘴过程曲线座见图握3.4.狗3缩－光1陶.窃试验成果费表明，变链态混凝土铁在凳28d复时，每千岗克胶凝材鹿料产生的静温度升高迈值约为宵0.10辛8楚℃户，碾压混导凝土为树0.08华℃目(筒“屡八并五姨”竟攻关成蹦果杏)枪，常态叉混凝土为院0.11蒸9千℃智(锁“头八世五降”户攻关成果朴)荒，其介于切两者之间找。斑3利.4.4尿期变态混凝晨土抗剪断及变态混凝污土抗剪断江试验选取舰9915变#认（同假9911溜#酬工况）吼和闷9916禁#稍（臂同殊9912库工况）两浩组，试验是成果见表计3.4.飘4-1共及图止3.4.它4-1樱～图岸3.4.等4-4劈。鸦试验成果猛表明，帆9915斩#性的抗剪断腥强度指氏标宫F娱′循和关C治′乏值均优于顷9916姜#军，且都满跪足兆