普硅水泥在周公宅水库工程大体积混凝土中的应用.pdf

2 0 1 0年第 6期 ( 第 3 8 卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 6 2 01 0 ( T o d a l N o 3 8 ) 文章编号 ： 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 0 ) 0 6 0 0 3 6 0 3 普硅水泥在周公宅水库工程大体积混凝土中的应用 王志军 ( 中国水电四局勘测设计研究院， 西 宁 8 1 0 0 0 7 ) 摘 要 ： 通过 “ 尖峰” 普通4 2 5 硅酸盐水泥在周公宅水库工程双曲拱坝工程中的应用情况， 探讨了普硅水泥在水工大体积混凝土中 应用的注意事项 。 关键词 ： 普硅水泥； 材料检验； 性能检验； 双曲拱坝； 大体积混凝土； 应用 中图分类号 ： T V 4 3 1 文献标识码 ： B 周公宅水库工程 位于宁 波市鄞州 区大 皎溪皎 口水库 上 游1 5 k m处 ， 坝址位于鄞州 区樟水 镇周公 宅村 北大 皎溪干 流 上， 距宁波市 区约 5 1 k m， 是 一座供 水 、 防洪结 合发 电的综 合 水利工程。该工程为 等工程， 主体工程由拦河坝、 坝后水 垫塘 、 二道坝、 引水 建筑 物 、 发 电厂 房和 变 电站等 建 筑物 组 成。拦河坝为混凝土双曲拱坝 ， 坝址位于周公 宅村 口下 游约 2 5 0 m 处 ， 坝顶 中心线弧 长4 4 6 7 7 m， 坝顶高程2 4 0 m， 最 大坝 高1 2 5 m， 中部为跌流式溢流堰。坝体混凝土总浇筑方量为 6 1万 m ， 主要为四级配混凝土 。 1 原材 料检 测成 果 工程所用骨料为周公宅工地 熔结凝灰岩破 碎而成 ， 除粗 骨料的逊径、 人工砂细度模数略微偏大外， 其余各项指标满 足 水工混凝土施工规范 ( D I M T 5 1 4 42 0 0 1 ) 的相关要求。 粉煤灰为北仑 电厂 生产 ， 检测结果 符合 水工 混凝土掺用 粉 煤灰技术规范( D L T 5 0 5 51 9 9 6 )级煤灰的技术指标要 求。减水剂 为浙江龙游 外加剂 厂生产 的 Z BI A， 掺量 为胶 材总量的0 6 5 ； 引气剂为上海枫杨实业有限公司生产的 s J 一 2 ， 掺量为胶材总量的0 0 1 4 ， 检测结果均符合 水工混凝 土外加剂技术规程 ( D L T 5 1 0 01 9 9 9 ) 的技术要求。本工 程所应用的水泥为尖峰水泥厂生产的普通硅酸盐 4 2 5水 泥 ， 水泥物理力学性能检测成果统计 表见表 1 ， 水泥化 学分析 收稿 日期 2 0 1 0 0 8 2 9 作者简介 王志军( 1 9 7 6一) ， 男， 湖南邵东人， 工程师。 一 3 6 一 及水化热试验结果见表 2 。 从 现 场检 测 成 果 来 看 ： 水 泥 的各 项 技 术指 标 均 符 合 G B 1 7 5 2 0 0 7的相关要求 ， 水泥物理性能及强度均 比较稳定。 但水泥细度较小， 混凝土前期热量释放速度较快， 不利于混 凝 土的温控 ； Mg O含量较低 ， 不利于提高混凝土的抗 裂性能 。 表 1 水泥物理力学性 能检测成果统计表 表 2 水泥化学分析及水化热试 验结果 2 混凝 土配 合 比设计 周公宅水库地区冬季寒冷， 夏季气候炎热， 高温多雨， 水 库工程为混凝土双曲拱坝， 混凝土温控要求严格， 极限拉伸 值和抗冻等级( F 1 5 0 ) 要求较高。为此， 混凝土配合比设计的 关键是在满足混凝土设计指标及施工和易性要求的前提下， 尽可能的降低温控、 提高混凝土的抗裂性能。配合比设计采 用 的技术路线是 ： 选用较低的水胶 比， 高掺粉煤 灰 ， 掺缓凝 高 王志军 ： 普硅水泥在周公宅水库工程大体积混凝土 中的应用 第 6期 效减水 剂和引气剂 。根 据设计 要求 水 电 四局周公 宅试 验 室 在现场进行了配合比设计， 并提 出推荐配合 比参数( 详见表 3 ) 。后经现场监理 、 业 主 、 设 计 审定后 认为 煤灰掺 量 突破 了 双曲拱 坝混凝 土粉煤 灰 的最 大掺 量 ， 为保 险起 见 ， 指定 了 掺 2 5 煤灰的施工配合比( 详见表4 ) 。大坝施工所采用的配合 比为表 4中监理指定的配比参数。 3 混凝土拌合物性能检测成果 混凝土搅拌采 用43 m 的 自落 式搅 拌 机 ， 搅 拌时 间为 3 m i n ； 混凝土运输采用机关车水平运输 ， 缆机吊罐垂直入仓， 每罐混凝土为6 m ， 浇筑强度为 5 0 7 0 m 。 h 。混凝土设计 坍落度为 3 5 c m， 出机 口混凝土的坍落度和含气量等性能 检测成果统计见表 5 。 表 5 混凝土拌合物检测成果 4 混凝土强度及耐久性指标统计 混凝土2 8 d 龄期抗压试件每5 0 0 m 成型一组， 9 0 d 龄期 抗压 试件每 1 0 0 0 m 成型 一组 ， 均 为1 5 c m1 5 e m标准 立方 体试件 ， 成型拆模后在标准条件下养 护至规 定龄期后 进行破 型试验 。混凝土强度试验 成果 见表 6 ； 混凝 土抗 冻 、 抗 渗、 极 限拉伸性能检测成果见表 7 。 表 6 C 2 5 W8 F 1 5 0混凝土强度统计 从表 6 、 表 7统计结果 可见 ， 混凝土平均 强度 高出设计要 求， 总体评定为优、 抗冻、 抗渗等耐久性指标均满足设计要 求。 表 7 C 9 o 2 5 W8 F 1 5 0混凝土全面成型检测成 果 成 型 日期 工程 部位 5 混凝土内部温升及坝体横缝开合度 为了掌握大坝施工期内部混凝土温度及大坝接缝开合 情况， 在坝体内埋设了温度计 、 测缝计等观测仪器 ， 对混凝土 大坝进行 施 工期的内部 观测 。其 中 已灌浆 坝段 温度 计观 测成果 特征值 见表 8 ， 测缝计观测成果特征值见表 9 。 表 8 温度计 观测成 果特征值 表 8的温度特征值统计资料可看出各测点水化热最高 温升值在 2 7 3 C 3 9 7 ， 大部分测点达到最高温升的历时 在3 4 d 左右， 最短为2 d ， 最长为7 d ， 温升值一般为 1 1 2 0 ， 平均约 1 6 ( 2 。各坝段温度测点所测最高温度基本出现 一 3 7 一 限 坤 0 极 拉 m 雠 冻 级 抗 等 渗 级 抗 等 期 d 龄 灰 水 配 级 2 0 1 0年第 6期 ( 第 3 8卷) 黑龙江水利科技 He i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 6 2 01 0 ( T o d a l N o 3 8 ) 在混凝土中水泥水化热最高温升阶段， 没有出现二次温度峰 值 ， 且峰值 出现历时较 短 ， 这充分说 明混凝 土 的前期 热量 释 放速度较快。 由表9测缝计观测成果特征值可见 ： 二期冷却期间， 测 缝计开合度平均增量2 5 1 m m， 最大增量为3 3 9 mm， 最小增 量为1 3 2 m m。各仪器实测开合度平均为2 8 1 m m， 最大张开 达3 7 6 m m， 最 小 为 1 5 5 m m。接 缝 灌 浆 采 用 “ 尖 峰 ” 普 硅 4 2 5水泥， 灌浆后部分横缝开合度进一步增大， 但 目前均表 现为收缩， 其主要原因可能是由于水泥中氧化镁含量偏低， 微膨胀性 能较 弱所致 。 6小结 峰值历时较短， 不利于大体积混凝土的温度控制 ， 应当适当 加大前期冷却消峰力度， 防止温度裂缝产生。 3 ) 坝体接缝灌浆宜采用微 膨胀水泥 ， 以弥补普 硅水泥收 缩性较大的不足 。 参考文献 ： 1 中国水 电顾 问集团勘测设计研究 院 浙江 省宁波市周公宅水 库工程初步设计报告 R 杭 州 ： 中 国水 电顾 问集团勘测设计 研究院， 2 0 0 2 2 中国长江三峡工程开发总公 司 D L T 5 1 4 42 0 0 1水工混凝土 施工规 范 北京 ： 中国电力 出版社 ， 2 0 0 2 3 南京水利科学研究院 D L T 5 1 5 02 0 0 1水工混凝土试验规程 S 北京 ： 中国电力 出版社 ， 2 0 0 2 1 ) 通过合理的选择配合比， 普硅水泥基本能够满足大体 4 南京水利科学研究院 DL T 5 1 5 1 2 0 0 7水工混凝土砂石骨料 积混凝土的强度和耐久性要求。 试验规程 s 北京 ： 中国电力出版社 ， 2 0 0 2 2 ) 普硅水泥水化热前期释放速度较快， 混凝土内部温升 表 3 主坝混凝土推荐施工配合 比参数表