瓦屋山水电站导流洞封堵微膨胀混凝土施工配合比设计.pdf

48 Sichuan Water Power瓦屋山水电站导流洞封堵微膨胀混凝土施工配合比设计杨 俊 峰(葛洲坝集团 第二工程有限公司,四川 成都 610091)摘 要:介绍了四川瓦屋山水电站导流洞封堵 C20微膨胀混凝土施工配合比的设计成果。关键词:瓦屋山水电站;导流洞封堵;微膨胀混凝土;施工配合比设计中图分类号:TV43;TV52;TV51文献标识码:B文章编号:1001-2184(2010)02-0048-041 概 述瓦屋山水电站位于四川省眉山市洪雅县瓦屋山镇的周公河干流上,距洪雅县城约 76 km,距成都市约 200 km。瓦屋山水电站导流隧洞全长685.486 m,纵坡 I=6.2%,隧洞进口底板高程958.17 m,隧洞断面尺寸 7.5 m 9.5 m(宽 高),城门洞型。2003年 7月,为加快导流隧洞开挖施工进度,实施了多工作面同时施工。为此,在进口 0+80和出口 0+550处各新增施工支洞一条,支洞断面 5m 6m(宽 高)。因支洞所处边坡地层为粉砂质泥岩且地形较陡,在导流隧洞过水后,大坝边坡开挖前,必须将该新增施工支洞封堵,以确保边坡开挖不诱发山体地质灾害。为确保封堵密实,设计采用 C20微膨胀混凝土。2004年 1月,根据设计图纸及现场施工进度要求,项目部试验室对瓦屋山水电站堵头 C20微膨胀混凝土进行了配合比设计。2 原材料检验2.1 水 泥采用峨嵋金鼎集团生产的/峨嵋山 0牌 32.5级普通硅酸盐水泥。根据 5硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥6(GB175-1999)对其进行品质检验,检验结果见表 1。检验结果表明:/峨眉山032.5普通硅酸盐水表 1/峨眉山0牌 32.5普通硅酸盐水泥品质检验结果表试 验项 目细度/%标准稠度/%安定性凝结时间(hBmin)抗折强度/MPa抗压强度/M Pa初凝终凝3 d28 d3 d28 dMgOSO3烧失量试验结果2.624.8合格2B303B403.86.016.534.21.361.192.68GB175-1999 10/合格45 m in 10 h2.55.511.0 32.55.0 3.5 5.0泥各项指标均满足 GB175-1999的要求。2.2 砂石骨料 该工程采用的天然砂卵石由现场提供。试验室对砂石骨料进行了品质检测,砂的品质试验结果见表 2。砂的筛分试验结果见表 3,筛分曲线见表 2 砂子品质检验结果表检验项目试验结果执行标准 DL/T5144-2001结 论细度模数/F#M3.293.1 3.7属于粗砂含泥量/%0.90 2 500合 格饱和面干吸水率/%1.78/砂中有机质含量(比色法)浅于标准色浅于标准色合 格收稿日期:2010-03-10图 1,卵石品质检验结果见表 4。图 1 砂子筛分曲线图2.3 外加剂(1)减水剂:采用山西黄河化工有限公司生产的 UNF-2A高效减水剂,推荐掺量为 0.8%第 29卷第 2期2 0 1 0年 4月四 川 水 力 发 电Sichuan W ater Po werVo.l 29,No.2Apr.,2 0 1 0Sichuan Water Power 49 表 3 砂子筛分试验成果表项目数 值筛孔尺寸/mm55 2.52.5 1.251.25 0.630.63 0.3150.315 0.16 0.16分计筛余/%5.3722.2517.2728.3320.085.381.26累计筛余/%5.3727.6244.8973.2293.3098.6899.94表 4 卵石品质检验结果表检测项目粒径范围5 20mm20 40 mm40 80mm执行标准DL/T5144-2001结论表观密度/kg#m-32 7212 738/2 550合 格含泥量/%0.600.47/合 格吸水率/%0.840.73/2.5合 格有机质含量(比色法)浅于标准色浅于标准色/浅于标准色合 格针片状颗粒含量7.25.0/W12 F100134WP-50.3513041.021.527.3/图 2 混凝土抗压强度与水灰比关系图式中 fcu,O为混凝土的配制强度,MPa;fcu,k为混凝土设计龄期的强度标准值,MPa;t为概率度系数,依据强度保证率 P 选定;R为混凝土强度标准差,MPa。根据 5水工混凝土施工规范 6DL/T5144-2001规定,概率度系数与强度保证率 P 之间的关系见表 9。在工地无试验资料时,标准差 R可参照表 10选用。表 9 概率度系数 t与强度保证率 P 之间的关系表项目数 值保证率/%80859095概率度系数/t0.841.041.281.645表 10 混凝土标准差 R 值表项目数 值混凝土强度标准值/M Pa C9015C9020C9025C9030C9035C9040C9045C9050标准差 R值/M Pa3.54.04.55.05.5 在混凝土配合比设计中,强度保证率 P 采用85%。根据上述公式计算出满足混凝土设计强度要求的混凝土配制强度(表 11)。3.4 混凝土水灰比的确定 根据水灰比与 28 d抗压强度回归关系方程式,确定出满足 C20W12F100MgO微膨胀混凝土表 11 配制强度与设计强度关系表28 d设计强度/MPa概率系数t标准差R保证率 P/%28 d配制强度/MPaC20W12F1001.044.08524.16配制强度要求的水灰比(表 12)。4 推荐混凝土施工配合比参数根据上述试验结果并充分考虑现场质量控制与室内试验的差异,确定混凝土配合比参数及每m3混凝土材料用量表(表 13、14)。5 混凝土配合比的使用条件5.1 水 泥配合比采用/峨嵋山 0牌 32.5级普通硅酸盐水泥。施工过程中,不得随意改变水泥。品种及强度等级;若需改变,须重新进行混凝土配合比试验。5.2 砂 子试验所用砂的细度模数 F#M=3.29,属于粗砂。现场使用时,砂的细度模数每增减 0.2,砂率相应增减 1.0%,并应根据表 12中的相关参数,重新计算每 m3混凝土的各种材料用量。5.3 出机口坍落度混凝土每 m3材料用量计算表给定的出机口第 29卷总第 135期四川水力发电2010年 4月Sichuan Water Power 51 表 12 满足混凝土配制强度要求的水灰比表混凝土类型28 d设计强度28 d保证强度/M Pa水灰比与 28 d抗压强度回归关系方程式计算水灰比 水灰比取值微膨胀混凝土C20W12F10024.16Y28=12.219x-7.588 80.3850.37表 13 MgO 微膨胀混凝土施工配合比参数表设计强度等级级 配UNF-2A/%AE引气剂/%水灰比用水量/kg#m-3砂率/%混凝土湿容重/kg#m-3C20W12F100二0.80.0020.37130412 430表 14 混凝土每 m3材料用量表设计强度等级每 m3混凝土材料用量/kg#m-3水水泥MgO砂子小石中石UNF-2AAE引气剂C20W12F100130337147995755752.8080.007坍落度为 13 15 c m。现场使用时,坍落度每增(减)一级,用水量相应增(减)5 kg/m3,并应根据表 12中的相关参数重新计算每 m3混凝土的各种材料用量。5.4 粗骨料比例泵送混凝土粗骨料比例:二级配混凝土,小石 B 中石=50 B50。5.5 外加剂(1)减水剂:采用山西黄河化工有限公司生产的 UNF-2A高效减水剂,试验采用掺量为 0.80%。在现场使用时,须配制成溶液,溶液浓度为 10%(重量百分比)。(2)引气剂:采用山西黄河化工有限公司生产的 AE混凝土引气剂,实际掺量以将混凝土含气量控制在 4%5%范围内为准,经试验引气剂掺量以 0.002%为宜。在现场使用时须配制成溶液,溶液浓度为 1.0%(重量百分比)。(3)掺外加剂(减水剂及引气剂)时引入的水量应从混凝土实际用水量中扣除。5.6 MgO膨胀剂采用江苏海特曼新材料有限公司生产的特性 MgO。5.7 衡量误差原材料衡量误差必须控制在规范规定的范围内,即水、水泥、煤灰、外加剂衡量误差范围为?1%,砂石骨料衡量误差范围为?2%。5.8 配合比调整施工过程中,不得随意改变原材料的品种和产地,若有改变,必须重新进行配合比试验。现场原材料品质发生波动时,质量控制人员应根据原材料的实际情况及时对混凝土配合比进行适当调整,以确保混凝土质量。作者简介:杨俊峰(1978-),男,湖北宜昌人,助理工程师,从事水电工程施工技术与管理工作.(责任编辑:李燕辉)(上接第 34页)图 2 标牌安装位置示意图6 结 语经过一年多时间的系统生产运行证明,车辆调度识别系统有效的保证了系统优质、快速、准确的进行混凝土拌制,大大提高了混凝土拌和系统的混凝土生产和管理效率,降低了人员劳动强度,混凝土生产配料调换方便、快捷,机动灵活,适用性强。作者简介:吴国庆(1962-),男,河南固始人,机械队队长,助理工程师,从事水电工程施工机械管理.(责任编辑:李燕辉)杨俊峰:瓦屋山水电站导流洞封堵微膨胀混凝土施工配合比设计2010年第 2期