新疆山口水电站碾压混凝土配合比优化.pdf

水利科研 东北水利水 电 2 0 1 0年第 3 期 文章编号 1 0 0 2 -0 6 2 4 ( 2 0 1 0 ) o 3 一o 0 5 0 一O 2 新疆山口 水电站碾压混凝土配合比优化 胡庆华 ， 李艳红 z ( 1 辽宁省水利水 电科学研究院， 辽宁 沈阳 1 1 0 0 0 3 ； 2 辽宁省水利水 电工程局 ， 辽宁 沈阳 1 1 0 1 7 9 ) 摘 要 文章根据山15 2 水电站工程所处的地理位置及所选料场骨料的特殊性 ， 经过反复试验， 通过掺加等量石粉代替天然砂改变砂的级配， 以提高混凝土的性能， 调整变态混凝土灰浆的浓 度 以改善混凝土 的外观质量。 关键词混凝土配合比； 石粉 ； 变态灰浆浓度； 混凝土性能； 新疆山口水电站 中图分类号 T V5 4 4 L 9 2 1 文献标识码B 1 工程概述 新疆伊犁特克斯河山口水 电站是特 克斯 河干 流梯级开发 的最末一级 ，枢纽工程位于建设 中的 恰甫其海水利枢 纽下游 1 4 0 k m。工程规模属大 ( 2 ) 型， 工程等别为 等。由拦河坝、 泄水建筑物和 发电引水系统及 电站厂房等 到主要建筑 物组成。 最大坝高 5 1 m， 水库总库容 1 2 1亿 ， 装机容量 1 4 0 Mw 。重力坝混凝土总量 5 7 1 9 2 0 1 1 1 ， ， 其 中常 态混凝土 1 1 4 6 7 1 m。 ：碾压混凝土 4 0 3 9 8 5 1 13 3 变 态混凝土 5 3 2 6 4 m3 。 该地 区气温相 对较高 ， 日照强 ， 蒸发量大 ， 昼 夜温差大， 多风 ， 相对湿度小 。 2 试验过程 现 场碾压 混凝 土试验 于 2 0 0 6年 7月 7日至 2 0 0 6年 7月 2 7日进 行 ， 试 验过程 中发现 ： 碾压 过 程中层面提浆困难、 层面泛浆不均匀， 可碾性差； 拆模后 混凝土表面气孔过多 ， 不光滑 ， 有大 的集中 的水馕形成J J x L 。 针对此种现象 ， 经业主 、 监理 、 中心试验 室及 施工单位联合召开现场会 ， 共同研究认为： ( 1 ) 碾压混凝土层面提浆困难、 层面泛浆不均 匀现象主要原因是原材料中天然砂料经水洗后级 配不好 ， 石粉 ( 0 1 6 mm) 含量偏低 ( 6 一 7 ) 。为 改善碾压混凝土性能， 更好地满足施工要求， 提高 混凝土质量 ， 可在碾压 混凝土配和 比中， 掺入一定 5 0 数量的人工石粉 。 等量替代部分砂料。 ( 2 ) 变态混凝土浆液浓度偏小 ， 加浆量过大是 造成拆模后混凝土表面气孔过 多的主要原 因。可 将浆 液水灰 比由 0 6改变为 O 4 9 ，加浆量 由 8 1 2 改为 4 - 6 。 根据参会人员意见，承包商现场试验室对碾 压混凝土基准配合 比进行 了调整， 增加部分石粉等 量替代 同质量的砂子 以加大碾压混凝土中微细 颗粒 的含量 。同时调整浆液浓度 ， 试验证实混凝土 的可碾性大大提高。浆液浓度适中， 拆模后混凝土 表面汽泡现象明显减少。 试 验所 用的 原材料 均为本 工程现 用的原材 料。试验过程及试验结果如下 ： ( 1 ) 水泥为南岗水泥厂生产的黄鸭牌普通硅酸 盐 4 2 5级水泥。经检验 ， 所有项 目均满足 G B 1 7 5 1 9 9 9技术指标要求。 ( 2 ) 粉煤灰 为石河子热 电厂生产 的 I级粉煤 灰。各项技术性 能均满足 水工混凝土掺用粉煤灰 技术规范) DL T 5 0 5 5 - 1 9 9 6 要求。 ( 3 ) C 2料 场天 然砂 细颗 粒含 量偏 低 ， ， J 、 于 0 1 6 m m颗粒含量占7 左右。用石粉取代等量砂 子来弥补砂中细颗粒含量的不足，控制砂料中细 颗粒含量在 1 7 左右， 改善混凝土性能。 ( 4 ) 试验用水为大坝下游河水， 水质满足饮用 水标准。 ( 5 ) 减水剂采用新疆天山建材集团精细化工有 2 0 1 0 年第 3期 东北水利水电 水利科研 Rl o 2 0 0 F 2 0 0 W6 ， 上 、 下 Al 游面9 0 5 I T I 以上外部 游面 以上外部 舵 z s 坝体内部碾压 c b I碾压混凝土变态灰浆 4 0 5 0 0 4 9 5 5 3 4 7 5 9 2 8 2 7 2 5 6 3 6 7 7 7 4 5 0 7 5 4 5 4 0 5 5 0 5 0 5 5 3 4 7 5 9 2 8 2 6 5 2 7 3 6 3 6 7 7 7 4 5 0 7 5 7 5 8 0 4 0 0 5 4 6 5 3 2 5 2 9 5 8 0 7 0 2 4 4 9 5 9 9 4 4 9 3 5 0 7 5 4 5 8 0 4 5 0 5 4 6 5 3 2 5 2 9 5 8 0 6 3 2 7 0 4 4 9 5 9 9 4 4 9 3 5 0 7 5 9 0 4 9 1 2 3 0 6 0 3 0 7 5 1 0 5 4 1 1 5 9 6 2 6 0 7 5 1 限责任公司生产的 F DN高效减水剂。引气剂采 用 上海麦斯特建材有限公司生产 的 AI R 2 0 2引气剂。 ( 6 ) 试验 用粗 、 细骨料均 由山口 C2骨料 筛分 厂生产 ， 各项技术指标均满足 水工混凝土施工规 范 s D 3 2 0 7 8 2技术指标 。 石粉作为非活性材料取代部分砂 子 ，使砂 中 石粉( d 0 1 6 mm 的颗粒 ) 含量控制在 1 7 。 试验均在标准条件下进行 ， 控制室温 2 0 + 2 ( 7 ， 室 内湿度 4 0 6 0 ， 砂 石骨料均为饱和 面干状态。 引 气 剂 的掺 量 以控 制混 凝 土最 佳 含气 量 为 宜 ， 施 工过程 中随时调整。 3 配合 比设 计参数 的确定 3 1 水 灰 比 满足水工混凝土施工规范 DL T5 1 4 4 - 2 0 0 1中 6 0 5款关于严寒地 区混凝土水胶比最大允许值的 规定 ， 并满足设计要求的各项 指标。 3 2 砂率 适宜 的砂 率 既要 满足现 场碾压 的可 碾性 、 密 实性 ， 又要满足设计要 求的稠度 ( c值 ) 。通过 试 拌及 现场碾压试验观测 并结合 已建 完工程取 得 的经验， 三级配混凝土砂率确定在 3 2 ， 二级配砂 率确 定 在 3 4 。 3 3 粉煤灰掺量 考虑骨料可能存在的碱 活性 。以及掺粉煤 灰 对大体积混凝 的一些有利 因素 。本着保证 质量经 济合理 的原则 依据水工混凝土掺 用粉煤灰技 术 规 范 ， 二级配碾压混凝土粉煤灰掺 量为 5 5 ， 三 级 配碾压混凝土粉煤灰掺量为 6 5 。 3 4 用水量 考虑严寒地 区混凝土的耐久性 。配 合 比设计 中尽量降低单位用水量， 以降低水胶 比。在满足设 计指标和施工要求的前提下 ， 通过试拌确定 。 推荐的混凝土配合比见表 1 。 4 试 验成果 碾压 混凝土配合 比力学性 能、 抗渗性能、 抗 冻 性能试验成果见表 2 ， 3 ， 4 。 表 2 推 荐的碾 压混凝土 配合 比力学性 能表 表 3 碾 压混凝土 配合 比抗 渗性能试验 成果表 ( 下转第 5 5页) 5 1 2 0 1 0 年第 3 期 东北水利水 电 水利信息化 站 已经 1 2 h没 有接 收该遥 测站 数据 ，为报 警功 能 值班人员需要关注该遥测站。自动报警软件设 置黄色还有一层意义就是由于数据在卫星线路上 同时传递 ， 会 出现碰 撞 ， 导致某个 数据丢失 ， 中心 站没有接到数据 ， 就会误认为遥测站故障 ， 待 中心 站接收下一个时段数据 ，如果下一 时段接收到数 据就为正常 ， 如果没有就为故障。绿色代表遥测站 运行正常。 自动报警软件还添加了尼尔基水情自动测报 系统控制流域图 ，将 5 8个遥测站按照坐标放置到 流域图的指定地点， 这样可以清楚地了解到故障设 备所属的流域及地理位置。程序流程图见图 1 。 3 结语 经过 2 0 0 8年整个汛期软件 的运行 ， 自动报警 软件能够及时反映 5 8个遥测站的运 行状态。此 自 动报警软件对尼 尔基水情 自动测报系统的维护提 供了可靠依据 ， 但其还存在一 些不足 。 目前 ， 由于 系统只是单 向通信 ，即遥测站只能 向中心站发送 数据 而 中心站 并不能控制遥测站 ， 对其一些参数 作修改。如果今后能实现双 向通信 ， 即当遥测站 出 现故障时 ， 中心 站通过发送控 制命令 ， 遥测站就可 以向中心站返 回各部分状态的清单或通信 中断报 图 1 程序 设 计 流 程 图 告 ， 这样就能更清楚地了解遥测站的运行状态。软 件报警功能不只限于设备本身 。还可 以向其他 方 面发 展 ， 比如水位越线报 警 ， 雨量越值报 警等 ， 这 些也是今后探索和 完善此 自动报警软件功能的方 向， 最终能使该软件更好地为枢 纽安全度汛服务。 【 收稿 日期】 2 0 0 9 0 9 1 1 作者简介 姚 国军( 1 9 7 2 -) ， 男， 高级工程 师 ， 主要从 事水库调 度 管理工作 。 和 扣 和 和 扣 和 和 扣 扣 扣 和 扣 和 和 扣 扣 和 和 扣 和 和 和 和 扣 和 和 ( 上接第 5 1页 ) 表 4 碾压 混凝土配 合比抗 冻性能试验 成果表 1 R 0 0 F 2 0 0 W6 A 2 Rm 1 5 0 F S O W4 1 + c b I R 0 0 F 2 0 0 w 6 M+ C b I R m l F 5 0 W4 不掺 石粉 掺石 粉 不掺 石粉 掺石 耪 不掺 石粉 掺 石粉 不掺 石粉 掺石 粉 9 3 1 4 3 9 6 1 上1 9 3 1 j 2 9 6 1 1 3 8 2 2 8 1 8 7 2 4 2 8 4 2 7 2 8 9 2 5 结语 试验结果证明， 掺加石粉后碾压混凝土表面泛 浆均匀， 混凝土的可碾压性大大提高 。根据现场取 样试验数据证 实， 此配合 比非常合理。同时对浆液 稠度的调整 。 使混凝土的外观质量大大提高。 参 考 文 献 1 陈改新， 蔡跃波( 主编) 水工混凝土试验规程 J 北京： 中国水利 水 电出版社 出版 ， 2 0 0 6 2 余化 混凝土常用标准汇编I s 北京： 中国标准出版社 出版 2 0 0 5 1 2 3 杨华全， 李文伟， 等 水工混凝土掺用粉煤灰技术规范口 中国水 利水 电出版社 出版 2 0 0 7 1 2 4 黄大能 混凝土外加剂应用指南 v i i 北京： 中国计划出 版社 ， 2 0 0 4 5 A M 内维尔 混凝土的性能 M 李国洋， 等译 北京： 中 国建筑 工业 出版社 ， 1 9 8 2 6 吴中伟 高性能混凝( H P C ) 的发展趋势与问题 J ， 建筑技术， 1 9 9 8 ， 1 ： 8 - 1 3 7 妖燕 新型高性能混凝土耐久性的研究与工程应用 M 北京： 中国建材工业出版社 ， 2 0 0 4 【 收稿 日期】 2 0 0 9 1 1 0 2 作者简介 胡( 1 9 6 5 - ) ， 女， 高级工程师， 主要从事水工建筑 材料与岩 土科研 工作。 5 5 岍 舛 跎 粥 跖 虬