硅粉混凝土在寒冷地区水利水电工程中的应用.pdf

硅粉混凝土在寒冷地区水利水电工程中的应用 李中校 ( 迪庆州水利水 电勘察设计所香格里拉6 7 4 4 0 0 ) 【 摘要】 在对高海拔严寒地区的水利水电工程长期暴露在外部的混凝土的调查中发现， 混凝土-9水接触的表面 都遭受了不同程度的冰、 雪冻融循环剥蚀破坏。冻融循环剥蚀次数的增多， 将造成混凝土表面疏松、 脱落， 最终导 致结构面破坏， 丧失其功能及作用。硅粉混凝土通过试验并在云南省重点水利工程——桑那水库南干渠渠首输水 渡槽槽身中应用， 其抗冻、 抗渗效果 明显优于普通混凝土。本文详细介绍 了硅粉混凝土试验的结果， 供有关水利水 电工程参考。 【 关键词】 硅粉混凝土寒冷地 区 水利水电工程应用 桑那水库位于云南省迪庆藏族自治州香格里拉县 城东南面的桑那河上 ， 水库距县城仅 4 ． 5 k in， 水库于 1 9 9 8 年 3月动工至 2 0 0 2 年 1 1 月竣工 。水库控 制径流 面积 7 4 ． 5 k in ， 总库容 1 5 0 0 ． 4万 m ， 水库 由拦 河坝 ( 黏 土心墙碴坝， 坝顶高程 3 3 2 4 ． 7 0 m， 坝顶长度 2 5 3 m， 最 大坝高3 6 ． 2 m) 、 导流及输水隧洞 、 溢洪道、 南北输水干 渠及南干渠渠首输水渡槽等主要水工建筑物组成 ， 桑 那水库是一座兼顾城市防洪、 灌溉及供水等综合利用 的中型水库。由于水库处于高海拔寒冷地区， 昼夜温 差特别大 ， 最大温差达 3 0 ~ C， 冬季一昼夜就将产生一 次冻融循环剥蚀破坏， 冻融循环剥蚀破坏主要是水在 负温条件下在混凝土缝隙、 微孔及结构性孔隙等渗水 通道 中结 冰而产 生的冻胀 力和渗 透压力 产生 的破坏 ， 并通过反复循环使混凝土的冻害形成累加效应， 加速 混凝土结构面的破坏 ， 由于桑那水库南干渠渠首输水 渡槽属高架渡槽 ， 渡 槽总 长度 2 2 3 m， 设计 为轻 型薄 壳 矩形钢筋混凝土断面， 混凝土设计要求为( R ： 3 0 MP a 、 S O ． 6 M P a ， D ： 3 0 0次 ) ， 设计过 水流量为 2 ． 4 1 m ／ s ， 断面 尺寸为 1 ． 5 m 1 ． 5 m， 采用折线拱支承 ， 拱跨为 3 6 m， 钢 筋混凝土排架最大高度达 1 5 m， 槽身将长期暴露在外 ， 长时间遭受冰、 雪冻融循环剥蚀破坏， 严重危害渡槽的 正常使用， 因此确定适合寒冷地区特殊气候条件下的 混凝土配合比及抗冻标号是非常关键的工作。针对以 上 问题对混 凝土配合 比及抗冻 标号等进行试 验研究 ， 通过 现场试验 确定符合 工程 的设 计参数 ， 制 定详细 的 施工方案及措施 ， 认真组织施工。经过五年的使用及 观测 ， 试验成果既满足了本工程的要求， 又取得了可靠 的试验数据， 为硅粉混凝土在高海拔严寒地区水利水 电工程 中的推广应用奠定 了一定的基 础。 l混凝土配合 比设计 普通混凝土无 法满足 本工程 的特点 及设 计要求 ， 因此考虑优选复合外加剂来改善拌和物的和易性 以提 高其密实度， 并通过外加剂的特性改善混凝土体的微 孔结构以增强其抗渗性能， 从而整体提高混凝土的抗 冻、 抗渗性能。同时 ， 考虑输水水质要求 ， 外加剂的选 择必须保证对水体水质无影响。 混凝土原材料的选用 ： a ． 水泥选用 符合 现行 国家 标 准规定 的普通硅 酸 盐水泥。 b ．粗细骨料按优质、 经济、 就地取材的原则进行选择。 c ．外加剂选用通过检验的 J K复合高效防冻剂、 J K 缓凝高效减水剂( 防水型) 及硅粉， 分别组合进 行 试验。 2 混凝土试 配试验 考虑渡槽槽身结构尺寸及粗、 细骨料的情况， 混凝 土试配方案见表 1 。 3 7