糯扎渡水电站溢洪道抗冲耐磨混凝土拌和工艺及质量控制.pdf

第 3 8卷第 9期 2 0 1 2年9月 糯扎渡水电站 水 力 发 电 皿 、 道抗冲耐磨混凝土 拌和工艺及质量控制 石 磊 ，彭 蝶 ( 中国水利水 电第七工程局有限公 司五分局 ，四川 I 彭 山 6 2 0 8 6 0 ) 摘要 ：通过对抗冲耐磨混凝土原材料 、拌 和工 艺等方 面的质量控制管理 ，糯扎渡水 电站溢洪道工程抗 冲耐磨混凝 土拌和物工作性能 、混凝土强度 、耐久性 、抗冲耐磨 强度 均满 足设计规 范要求 ，为保证糯扎渡工程高流速溢 洪道 工 程质量奠定 了基础。 关键词 ：溢洪道 ；抗 冲耐磨混凝土 ；拌 和工艺 ；质量控制 ；糯扎渡水电站 Mi x i n g P r o c e s s a n d Qu a l i t y C o n t r o l o f A b r a s i o n - r e s i s t a n t C o n c r e t e f o r t h e c o n s t r u c t i o n o f S p i l l wa y i n Nu o z h a d u Hy d r o p o we r S ta ti o n S hi Le i ，P e ng Di e ( T h e 5 t h B r a n c h o f S i n o h y d r o E n g i n e e ri n g B u n e a u 1 4 C o ， L t d ， P e n g s h a n 6 2 0 8 6 0 ， S i c h u a n ， C h i n a ) Abs t r a c t ：By c on t r o l l i n g co n c r e t e q ua l i t y f r o m t h e a s pe c t s o f r a w ma t e r i a l s a nd c o n s t ruc t i o n p r o c e s s ， t h e p e rfo r ma n c e ，s t r e ng t h， du r a b i l i t y a n d a b r a s i o n r e s i s t a n c e o f a b r a s i o n r e s i s t a nt c o n c r e t e mi x t ur e f o r c o ns t r uc t i ng t h e s pi l l wa y o f Nu o z h a d u Hy d r o p o we r S t a t i o n me e t t h e r e q u i r e me n t s o f d e s i g n s p e c i f i c a t i o n s T h e n l i x i n g p r o c e s s a n d q u a l i t y c o n t r o l o f c o n c r e t e mi x t u r e l a y s t h e f o u n d a t i o n for g u a r a n t e e i n g t h e c o n s t ru c t i o n q u a l i t y o f s p i l l w a y w i t h h i g h fl o w v e l o c i t y Ke y W o r d s ： s p i l l wa y ； a b r a s i o n - r e s i s t a n t c o n c r e t e ； mi x i n g p r o c e s s ； q u a l i t y c o n t r o l ； Nu o z h a d u Hy d r o p o w e r S t a t i o n 中图分 类号 ： T V 4 3 1 3 ( 2 7 4 ) 文献标识码 ： B 文章编号： 0 5 5 9 9 3 4 2 ( 2 0 1 2 ) 0 9 0 0 6 2 0 3 中 罔 水 利 水 电 第 七 工 程 局 承 建 的 糯 扎 渡 水 电 站 溢 洪 道 、 电 站 进 水 口 土 建 及 金 属 结 构 安 装 T 程 ( NZ D C 4标 )混凝 土量 约 1 5 5 5万 I n 。其 中 ，溢 洪 道 泄 槽 段 抗 冲 耐磨 混凝 土 总量 约 1 5万 IT I 。根 据 糯 扎 渡 水 电 站 T 程 总 施 T 进 度 计 划 C 4标 混 凝 土 拌 和 系统设 计 混 凝 土月 浇 筑 高 峰强 度 约 为 5 _ 5 8万 n l ， ， 其 中温 控混 凝土 高 峰月强 度按 3 1万 i n 。 进 行设 计 。 糯 扎 渡 水 电 站 溢 洪 道 工 程 落 差 大 、流 速 大 ，尤 其 对 泄 槽 底 板 高 流 速 混 凝 土 浇 筑 有 很 高 的 抗 冲 刷 和 耐 磨 损 性 能 要 求 。 因 此 ，对 抗 冲 耐 磨 混 凝 土 质 量 要 求 非 常 高 。鉴 于 此 ，抗 冲耐 磨 混 凝 土 最 终 采 用 C1 8 0 5 5 W8 F1 0 0混 凝土 ，2 8 d极 限拉 伸值 l O O x l O ： 9 0 d极 限 拉 伸 值 1 l O x1 0 。 1 拌和工艺 1 1拌 和楼 选择 根 据 本 标 段 混 凝 土 工 程 施 工 特 点 选 用 2座 HL 1 2 0 2 S1 5 0 0 L强 制 式 拌 和 楼 。 又 根 据 招 标 文 件 要 ， f J ，I f J 38 9 求 ， 混 凝 土 拌 和 系 统 设 计 规 模 为 混 凝 土 高 峰 浇 筑 强 度 5 5 8万 n l 月 ， 计 算 其 拌 和 楼 的 拌 和 能 力 为 5 5 8 0 0 x1 5 ( 2 0 x 2 5) = 1 6 7 4 m h 。 此 ，混 凝 土 拌 和 系 统 单 位 时 问 生 产 能 力 选 型 大 于 1 6 7 4 1T I h 。据 厂 家 提 供 ，HL1 2 0 2 S 1 5 0 0 L强 制 式 拌 和 楼 铭 牌 产 量 ： 常 态 混 凝 土 1 2 0 m ；预 冷 混 凝 土 1 0 0 mT h 根 据 投 标 文 件 提 供 的 混 凝 土 浇 筑 计 划 ，本 1 程 高 峰 月 牛 产 均 为 常 态 混 凝 土 。 拌 和 楼 配 置 生 产 量 为 2 4 0 m3 h 1 6 7 4 m3 h，设 备 保 证 系 数 为 1 4 3，满 足 混 凝 土 浇 筑 强 度 要 求 。 选 择 强 制 式 拌 和 楼 ， 不 但 节 约 混 凝 土 搅 拌 时 间 ，同 等条 件下 还 可有 效 降 低 出机 口混凝 土 温 度 、提 高 混 凝 土 生 产 的 可 靠 性 和 保 证率 。 1 2 制冷 系统 勘 界 河 混 凝 土 原 设 计 预 冷 一 r艺 采 取“ 以 风 冷 粗 收稿 日期 ：2 0 1 2 0 7 0 5 作者简 介 ：石磊 ( 1 9 7 9 一 ) ，男，四川南 充人 ，助理 程师 ，从 事水利水 电工 程施 工试验 T 作 第 3 8卷第 9期 石磊， 等： 糯扎渡水电站溢洪道抗冲耐磨混凝土拌和工艺及质量控制 骨 料 为 主 、 加 冰 及 低 温 水 拌 和 ” 的 预 冷 设 计 方 案 。 采 取 的 预 冷 措 施 为 ： 搅 拌 楼 料 仓 风 冷 粗 骨 料 +片 冰 及 低 温 水 拌 和 。 按 照 混 凝 土 温 控 要 求 ， 混 凝 土 生 产 系 统 配 备 相 应 的 预 冷 设 施 。 预 冷 混 凝 土 设 计 生 产 能 力 ： 预 冷 混 凝 土 1 0 0 1T I h， 预 冷 混 凝 土 出 机 口 温 度 1 6 勘 界 河 拌 和 系 统 混 凝 土 高 峰 浇 筑 强 度 为 5 5 8 万 m3 月 设 计 生 产 能 力 为 1 6 8 n l h，温 控 混 凝 土 设 计 生 产 能 力 为 3 1万 I l l 月 ，低 温 混 凝 土 产 能 为 1 0 0 m3 h。制 冷 系 统 总 的 装 机 容量 为 1 7 7 9 3 9 1 0 4 k J h 1 5 3 0标 准 工 况 ) 、 2 0 0 9年 1 0月 ，糯 扎 渡 工 程 为 进 一 步 提 高 施 T 质 量 要 求 勘 界 河 拌 和 系 统 温 控 混 凝 土 出 机 口 由 原 设计1 6 下 降 至 1 0 以下 。 存 进 行 降 低 混 凝 土 机 口温 度 可 行 性 研 究 时 ，需 考 虑 小 利 情 况 ，制 冷 系 统 需 留 有 一 定 的 备 用 制 冷 量 ， 由 于 系 统 已 经 建 成 完 毕 采 取 对 原 有 的 工 艺 ， 骨 料 温 度 很 难 进 一 步 冷 却 ，而 砂 、水 泥 等无 法 进 行 冷 去 。为 此 ，系统 改造 设 计 按“ 进 一 步 降 低 骨 料 温 度 ，增 加 片 冰 掺 量 ，从 而 降 低 混 凝 土 温 度 ”进 行 校 核 叶算 ， 由 原 设 计 一 次 风 冷 变 成 二 次 风 冷 系 统 校 核 参 数 均 按 极 端 不 利 工 况 计 算( 气 温 、水 泥 及 双 掺 料 温 度 均 超 出 招 标 文 件 参 考 资料 要 求 ) 。计 算 选 用 C 4标 抗 冲 耐磨 混 凝 土( C1 8 0 5 5 W8 F1 0 0_二级 配 混 凝 土 )实 际 配 合 比 进 行 ， 改 造 后 系 统 完 全 满 足 f J ； 机 口 1 0 要 求 。 2 质量控制 2 1 原材料 控 制 ( 1 ) 水 泥 。 溢 洪 道 混 凝 土 使 用 质 量 稳 定 的 中热 硅 酸 盐水 泥 ，其 品质 除应 满 足 GB 2 0 0 - 2 0 0 3 中热 硅 酸 盐 水 泥 、低 热 硅 酸 盐 水 泥 、低 热 矿 渣 硅 酸 盐 水 泥 的 有关 要求 外 ，还 应满 足 ： 水泥 | 1 1 氧 化镁 的 含 量 3 8 ，且 5 0 ； 水泥 熟料 中 的游 离 氧化 钙 含 量 40 8 ； 比表 面积 3 4 0 m 2 k g ； 各 龄 期 的 抗 压 强 度 及 抗 折 强 度 不 低 于 表 1要 求 。 表 1 4 2 5级 中 热硅 酸 盐 水 泥 各 龄 期 强 度 MP a ( 2)掺 和 料 。 溢 洪 道 抗 冲 耐 磨 混 凝 土采 用 F类 I级 粉 煤 灰 ；粉 煤 灰 的 主 要 技 术 指 标 要 求 满 足 表 2 所示 各值 。 ( 3 ) 骨 料 。 混 凝 土 粗 、细 骨 料 采 用 勘 界 河 砂 石 加 工 系 统 生 产 的 合 格 花 岗 岩 ， 目 料( 见 表 3 ) 。 ( 4) 外 加 剂 。 抗 冲 耐 磨 沪 宁 图 应 参 加 适 量 聚 羧 酸 类 高 性 能 减 水 剂 和 引 气 剂 ， 外 加 剂 品 质 指 标( 见 表 2粉煤灰品质指标要求 含 泥 量 泥 块 含 量 骨料含水率 坚固性 云母 含 量 石粉含量 细度模数 表观密度 有 机 质 含 量 硫酸盐及硫化物的含 量( 换算成 S O 含 量) 轻物质含量 压碎指标 吸水率 不允许 6 8 2 6 1 8 24 - 2 8 2 5 o 0 kg m 不允许 1 1 1 2 25 粒径 5 4 0 mm 1 粒径 4 0 i ll I n O 5 不允许 5 2 5 5 0 k g m 浅于标准色 O 5 超逊径 ( 原孔筛 ) 超径 5 ， 逊径 l O 针 片状颗粒含量 1 5 表 4)应 符 合 GB 8 0 7 6 混 凝 土 外 加 剂 及 DI ZF 5 1 0 0 水工 混凝 土外 加剂 技术 规程 的有关规 定 。 ( 5 )微 纤 维技 术 指标 ： 抗 冲 耐磨 混 凝 土 应掺 用 聚丙 烯 纤维 或 高 强 高模 聚 乙烯醇 纤 维 ； 聚 丙烯 纤 维 断 裂 强 度 5 0 0 MP a初 始 模 量 3 9 0 0 MP a 断裂 伸 长 率 4 0 ， 耐 碱性 能( 极 限拉 力保 持 率 ) 9 5 ； 高 强 高 模 聚 乙 烯 醇 纤 维 断 裂 强 度 1 5 0 0 MP a，初始 模量 3 5 GP a 断 裂伸 长率 7 8 。 耐碱 性 能( 极 限拉力 保持 率 ) 9 5 。 2 2投料顺 序及 拌和 时 间 ( 1 ) 不 掺 纤 维 混 凝 土 拌 和 试 验 。 抗 冲 耐 磨 防 空 蚀 混 凝 土 拌 和 时 间 及 投 料 顺 序 试 验 采 用 的 混 凝 土 等 级 为 工 艺试 验使 用 的 C 8 0 5 5 W8 F 1 0 0抗 冲磨 防空蚀 混 凝 土 。 堪 界 河 拌 和 系 统 采 用 2座 HL1 2 0 2 S 1 5 0 0 L强 制 式 拌 和 楼 生 产 混 凝 土 。拟 定 两 种 投 料 方 式 ： 砂 一 水 + 外 加 剂一 水 泥 +粉煤 灰一 小 石+中石+大石 ： 砂 +小 石 一 水 +外 加 剂 一 水 泥 + 粉 煤 灰 一 中石 + 大 石 。拌 和 时 间分 温 控 、非 温控 混 凝 土 两种 情 况 ，拌 和 试 验 采 用 的 混 凝 土 拌 和 时 间 有 温 控 要 求 的 为 6 0、 9 0、1 2 0 S ，没 有 温 控 要 求 的 为 4 5、7 5、1 0 5 s 。混 凝 土 投 料 顺 序 和 拌 和 时 间 按 照 DL T 5 1 5 0 2 0 0 1 水 工 混凝 土试 验规程 进 行 ，采用 不 同投 料顺 序与 不 同拌 和 时 间进 行组 合 ，从拌 和楼 分别 对 罐前 和 罐 后 机 口 混 凝 土 取 样 ，进 行 砂 浆 密 度 测 试 。 通 过 对 相 关 数 据 按 温 控 混 凝 土 和 非 温 控 混 凝 土 、按 投 料 方 式 Wft i e r P o w e r V o 1 3 8 N o 9圈 爪 J 吸电 U1 Z 上 # 月 表 4 外加剂品质指标要 求 和 投料 方 式 分 别进 行 数 据处 理 分 析 ，建 立砂 浆 密 度偏 差 与混 凝土 拌 和时 间关 系 曲线( 见 图 1 、2 ) 。 因此 ，综 合 非 温控 混 凝 土 和温 控混 凝 土 来分 析 ，溢 洪道 抗 冲耐 磨 防 空蚀 混 凝 土拌 和 的投 料 顺 序选 择 投 料 方 式 。 即 ，砂十 小石 一 水 + 外 加 剂一 水 泥 + 粉 煤 灰一 中石+大 石 。 混凝 土拌 和 时 间( 不 掺 聚 丙 烯 纤 维 )选 定 为 ：非 温 控混 凝 土 的 为 7 0 s ；温控 混 凝 土 的 为 9 0 s 糌 褒 蜘 拌和 时间 s 图 1 非温 控 混 凝 土 砂 浆 密 度 偏 差拌 和 时 间关 系 曲线 糌 堡 韵 图 2温 控 混 凝 土 砂 浆 密 度偏 差 拌 和 时 间关 系 曲线 ( 2 ) 掺 纤 维 混 凝 土 拌 和 试 验 。 由 于 溢 洪 道 抗 冲 耐 磨 防 空 蚀 混 凝 土 所 用 聚 丙 烯 纤 维 为 水 融 性 纤 维 ， 混凝 土 投料 顺 序 按 照不 掺 聚丙 烯 纤 维确 定 的投 料 顺 序 进 行 ， 聚 丙 烯 纤 维 放 在 小 石 后 投 放 。 即 ，投 料 方 式 ：砂 + 小石 + 纤 维一 水+ g b 加 剂一 水 泥+ 粉 煤灰 一 中石 + 大 石 。 掺 入 聚 丙 烯 纤 维 需 要 延 长 混 凝 土 拌 和 时 间 ， 由 于 抗 冲 耐 磨 混 凝 土 为 制 冷 混 凝 土 ， 因 此 在 已 经 确 定 的 温 控 混 凝 土 拌 和 时 间 上 增 加 1 0 s进 行 试 验 ，选 择 1 0 0、1 2 0、 1 4 0 s 3种 拌 和 时 间 。 拌 和 时 间 对 砂 浆 密 度 偏差 率 影 响 结 果见 图 3 。从 掺 聚 丙烯 纤 维 匀致 性 试 验结 果 图 3可 以看 出 按 照 确定 的投料 方 式 拌 制 掺纤 维 混 凝 土 ，拌 和 时 间在 1 2 0 s时砂 浆 偏差 率 最 小 。试 验 时 通过 观 察 也发 现 聚丙 烯 纤 维 四F a ,c r r V o 1 3 8 N o 9 在 混 凝 土 内 分 散 均 匀 ，混 凝 土 的 和 易 性 非 常 好 。根 据 现场试 验 ，最终 确定抗 冲耐磨 混凝 土投 料顺 序 为 ： 砂 + 小 石 + 纤 维 一 水 + 外 加 剂 一 水 泥 + 粉 煤 灰 一 中 石 + 大石 ，拌和 时 间为 1 2 0 s 。 槲 堡 蜘 8 0 - 一 采用方式投料顺序 J 一 JI _ 1 1 O 0 l 2 O 1 4 0 1 6 0 拌和时问 s 图 3 掺 纤维混凝土砂浆密度偏 差拌和时 间关系 曲线 3 结语 通 过 x , j - 原 材 料 、施 工 工 艺 等 方 面 的 质 量 控 制 管 理 ， 糯 扎 渡 水 电 站 溢 洪 道 工 程 抗 冲 耐 磨 混 凝 土 拌 和 物 工 作 性 能 、混 凝 土 强 度 、耐 久 性 、抗 冲 耐 磨 强 度 均 满 足 设 计 规 范 要 求 ，保 证 了 糯 扎 渡 水 电站 工 程 高 流 速 溢 洪 道 工 程 的 质 量 ，为 今 后 高 流 速 溢 流 面 抗 冲耐磨 混 凝 土生 产 工艺 的运用 奠 定 了坚 实 的 基 础 。 ( 责任 编辑 陈 萍 ) 址 S 止 址 L S 止 S 止 S s 小湾 水电站实现年 内首次满负荷运行 2 0 1 2年 7月 2 3 日华 fi e J , 湾 水 电站 2 0 1 2年 内 首次 实 现 6台机组满发 ，总有功负荷达 4 2 0万 k W。 小湾水 电站在汛 前做足了大量细致的准 备工作 ，包括 防 汛 预案的修编完善 、防汛大检查 、防汛演 练 、设备隐患排杏 整治 、水工建筑物及闸 门系统维修等 ，为实现平稳度汛 、充 分 利用来水发电增效奠定 了基础 。随着汛期 的到来 ，电站入 库流量不断增多 坝前水位不 断攀 升。小湾水 电站深入贯彻 落实“ 保安全 ，多发 电 ，增效益 ，促 发展”的指导思想 ，严 格按照调度指令进行 电网负荷 凋节 ，充分做好设备 消缺 、巡 检 、检修 、制度完善 、安全 技能培训等 T作 ，采取 多项安全 保障措施 ，保证机组在汛期长周期高效稳定运行 。 ( 小湾水电站)