堆石混凝土技术在山西省的推广应用.pdf

水利水电技术第4 3卷2 0 1 2年第9期 堆石混凝土技术在山西省的 推广应用 曹 继 彦 ( 水利部 山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原0 3 0 0 2 4 ) 摘要 ：本文简要总结 了堆石混凝土技术在 山西省的应用与推广。相 关实践证明，堆石混凝土技术可 以提 高石料利用率 2 5 3 0 ，节省水泥用量 5 0 以上，综合成本节省高的可达 2 4 ，不但 可以获 得高效的施工速度 ，还能改善混凝土质量。总之 ，该技术是一项节能环保、节支增收技术。 关键词 ：堆石混凝土；技术推广；应用实践 ；山西省 中图分类号 ：T V 6 4 1 ( 2 2 5 ) 文献标识码 ：B 文章编号 ：1 0 0 0 0 8 6 0 ( 2 0 1 2 ) 0 9 0 0 5 0 0 3 Te c h ni c a l po p ul a r i z a t i o n a nd a ppl i c a t i o n o f r o c k- fil l e d c o nc r e t e i n Sh a nx i Pr o vi nc e C AO J i y a n ( S h a n x i H y d r o e l e c t r i c I n v e s t i g a t i o n a n d D e s i g n I n s t i t u t e o f M i n i s t r y o f Wa t e r R e s o u r c e s P R C ， T a i y u a n 0 3 0 o 2 4 ，S h a n x i ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h e t e c h n i c al p o p u l a ri z a t i o n a n d a p p l i c a t i o n o f r o c k fi l l e d c o n c r e t e i n S h a n x i P r o v i n c e a r e b r i e fl y s u mmari z e d h e r e i n T h e r e l e v a n t p r a c t i c e s h o ws t h a t t h e t e c h n i q u e o f r o c k fi l l e d c o n c r e t e c a n i n c r e a s e t h e u t i l i z a t i o n r a t e o f t h e r o c k ma t e ri a l b y 2 5 3 0 a n d s a v e c e me n t c o n t e n t b y a b o v e 5 0 a l o n g w i t h t h e s a v i n g o f t h e c o mp r e h e n s i v e c o s t u p t o 2 4 ；w i t h w h i c h n o t o n l y h j g h e f fic i e n t c o n s t r u c t i o n s p e e d c a n b e o b t a i n e d， b u t t h e q u a l i t y o f c o n c r e t e c a n a l s o b e i mp r o v e d G e n e r all y ，i t i s r e all y a t e c h n i q u e o f e n e r g y s a v i ng a nd e n v i r o n me n t al pr o t e c t i o n wi t h c o s t s a v i ng a nd be n e fit i nc r e a s e Ke y wo r d s ：r o c k fi l l e d c o n c r e t e ；t e c h n i c a l p o p u l ari z a t i o n；a p p l i c a t i o n p r a c t i c e ；S h a n x i P r o v i n c e 1 山西省堆石混凝土技术应用现状 堆石混凝土技术是近年来被 广泛关 注的一项施 工技术 ，因其 比传统混凝 土节约 5 0 以上 的水 泥 ， 在缩 短建设周期 、节约投资 、简化温控并 保障工程 质量等方面凸显 的经济环保优 势 ，成为促进水利水 电设计 与施工单 位节 本增效 的重要途径 。山西省从 2 0 0 8年开始在一些适用堆石混凝土技术的项 目上推 广与应用 了堆石 混凝 土技术 ，几年来 ，通过 6个项 目的具体实施 ，深深体会到堆石混凝土技术对水利 工程的快速施工、保障工程质量、解决施工中遇到 的难题 ，节省项 目成本及对 当地生态环境的保障所 起的友好作用 。在实 际工程应用 中，各级部 门统筹 协调 ，精心组织 、落实 ，全 省 已经实施 的项 目工作 都取得 了较好效果 。 2 0 0 7年 1 0月2 0日清峪水库开工奠基 ，2 0 0 8年 4 月 1 2日，堆石混凝土技术方案替换原设计 的常态混 凝土方案顺利通过山西省水利厅审查 ，标志着堆石混 凝土技术在山西 省首个项 目正式进入了实施。之后 ， 恒 山水库堆石混凝土技术加固项 目启动。再之后 ，山 西省相继有了千年水库 、三湾水库 、围滩水电站等堆 石混凝土项 目的相继实施 。 2 堆石混凝土技术的性能 堆石混凝土技术 ，涉及到密实 、强度 、抗渗 、水 化热温升这个体 系之间的相互联系 ，其理论依据主要 有 以下几个方面。 2 1 密实性能 堆石混凝土填充试验证 明 ，专 用 自密实混凝 土 收稿 日期 ：2 0 1 2 0 8 1 0 作者简介 ：曹继彦，女 ，高级丁程师。 Wa t e rRe s o u r c e s a n d Hy d r o p o we rEn g i n e e r i n g V o 1 4 3 No 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 具有优异的流动充填能力 ，可 以顺利地 将堆石体 内 部充填密实 ，充填过程 中不发生离析 泌水现象 ，专 用 自密实混凝土骨料分 布均匀 ，和堆石 粘结 良好 。 堆石混 凝 土 工 程 应 用 中的 钻 孔 取 芯 、试 坑 检 测 、 切块 检测 以及超 声波 无 损 伤等 检测 ，进 一步 验 证 了堆 石混凝 土在 工程 实 践 中 的高 密实 度 。由于 堆 石混凝土 中堆 石含 量超 过 了 5 5 ，所 以 ，其容 重 明显高于普 通混 凝 土和 混 凝 土砌 石体 ，一般 可 达 2 5 t m 。 2 2 强度 性 能 堆石混凝土大试件弯 曲试验 、大试件切割成小试 件 、实际工程钻孔取芯试件 以及专用 自密实混凝土试 件 的大量试验数据表明 ，堆石混凝土有较高强度 ，普 遍超过设计标号 ，比相应专用 自密实混凝土强度还略 为偏高。 2 3抗渗 性 能 全尺寸堆石混凝土渗透 系数试验和堆石 混凝土 切块 ( 本体 、施工热缝 、施工冷缝 ) 标 准抗渗试验均 证 明了堆石混凝土具有优 异的抗渗性能 。实际工程 中的钻孑 L 压水试验也证实堆石混凝土 的抗渗性能 良 好 。 2 4水 化热 温升 根据实际数据分析 ，不同岩性 的 C 2 0等级堆石混 凝土绝热温升一般在 1 31 8 c I = ，实际大体积堆石混凝 土工程实际测量的最高温升分别为 7 1、1 0 2和 1 0 ，说明堆石混凝土具有很低 的水化热温升 。实 际大体积堆石混凝土施工没有采用温控措施 ，也没有 发现 温度 裂缝 。 3 堆石混凝土技术的优势 、 堆石混凝土技术解决方案 ，有 8大优势 。表现在 建设成本节约 、提高工效缩短工期 、降低水泥用量与 低水化热温升 、简便的施工质量控制 、体积稳定及抗 裂性能突出 、高密实度保证与高容重 、强化抗剪能力 简化凿毛、节能低碳等。而针对不 同项 目的不 同特 点 ，其优势表现突出点有所不同。 4 堆石混凝土技术的推广与应用 堆石混凝土技术是现代先进技术与传统实践经验 相结合 ，具有 明显 的系列 化操作 、产业化服务 的特 点。堆石混凝土技术涉及 面 比较广 ，是一个 系统工 程。整个实施过程需要项 目业主、设计 、施工 、监理 部门的密切配合 ，而在技术使用前期 ，更要在各级技 术推广部 门大力支持下 ，从技术推广到组织应用上下 水利水电 ，技术第4 3卷2 0 1 2年第9期 曹继彦堆石混凝土技术在山西省的推广应用 工夫。在技术实施阶段 ，要和具体项 目的实施方案相 结合 ，堆石混凝土技术 中专用 自密实混凝土的配合 比 要在专利方指导下实施 。堆石混凝土技术整个施工过 程应该在专利技术提供方指导下进行 ，从而保障整个 工程的浇筑质量。 山西省采用堆石混凝土技术 ，主要有以下五个方 面的体会 。 第一 ，选择 代表 项 目，突出表现技术优势 ，为 推广提供示范。清峪水库项 目，就是利用 了当地丰 富的鹅卵石来做原料 ，节省 了开采石料 的成本 ，体 现 了节能环保 的技术优势 。恒山水库加 固项 目，利 用了专用 自密实混凝 土不需要振捣 的技术优势 ，免 除 了对旅游景区的干扰 。而围滩水 电站项 目，就是 为 了赶工期 ，充分利用 了堆石 混凝 土机械化施工提 高施工速度 的优势。三个项 目各具特点 ，堆石混凝 土的多项都有不同的体现 ，但 突出优势发挥着重要 作用。堆石混凝土技 术在这些项 目的成功应用 ，大 大地吸引着其他项 目方 的关注 ，其 示范作用不言 而 喻 。 、 第二 ，重视配合比试验 ，在材料的选择上 ，科学 化。堆石混凝土中专用 自密实混凝 土配合 比试验 ，要 与专利技术提供方做沟通 ，并在其指导下进行 。配合 比试验取用的材料 ，一定是项 目所在地容易购买或者 开采 的，并且要保证材料在整个施 工过程 中的稳定 性。配合比确定后 ，专用 自密实混凝土组成地材的变 化 ，会直接影响到专用 自密实混凝土的质量 ，尤其是 稳定性和不离析性能的改变。山西省 已完成的堆石混 凝土项 目中专用 自密实混凝土配合比都是 由专利提供 方清华大学水利水 电工程系实验室来承担。而在 当地材料的选择上 ，尤其是水泥厂选择上 ，也是选取 质量可靠的厂家来采购，保证了配合 比试验的有效性 与稳定性。 第三 ，重视专家意见 ，听取专家指导。堆石混凝 土技术系清华大学专利技术 ，其专用 自密实混凝土配 合 比由专利提供方提供 ，在具体实施浇筑过程中，选 定在清华大学专利提供方 的技术人员指导下来完成。 各具体项 目，技术人员都是按照具体项 目开方 ( 石块 方量 、水泥标号要求与数量 ，粉煤灰质量要求与数量 等 ) 以便施工方配合 ，“ 对症下药” 。 第 四，重视检测 ，把好质量关 。堆石混凝土作为 一 项新技术 ，在其整个生产过程中要求有严密的组织 和系列化的服务 。省里不仅对技术推广很重视，对质 量要求更重视。省里质量监督部门对技术 的各项指标 ( 下转 第 5 5页) 5 1 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 赵波， 等水工环氧防护材料不同温度应力松弛研究 解 ；( 3 ) 增韧剂的加入显著影 响环氧材料 的应力松 弛 性能 ，如常温下材料的松弛率从 2 0 增大 到 6 0 以 上 ，D MA测试结果从链段运动单元 的角度说 明了增 韧剂引起的次级转变是引起材料应力松弛性能不同的 原 因 。 本文得到的图 5中不同温度下应力松弛曲线是有 重要应用价值的，不仅可以从曲线上直观了解材料在 一 定范围内的松弛特性 ，而且结合变温粘弹性 的相关 理论 可以对材料在任一确定 的变温过程 中产生 的 内应力做出估算。 图6 两种材料的D M A温度扫描曲线 参考文献 ： 幅度 比较 大 。所 以在应 用 中研 究材 料 的应 力 影 响 时 ，同时全面研究其应用 温度范围 内的松弛性能是 非常必要 的。 4结论 上述研究得到结论如下：( 1 ) 水工环氧树脂材料 在应用温度范围内具有明显的应力松弛现象 ，在研究 材料应力相关影响时 ，同时研究其松弛性能是非常必 要的；( 2 ) 材料的应力松弛现象随温度的升高而越加 显著 ，研究其不同温度下的应力松弛情况 ，才能对材 料在应用温度范围内的松弛性能有更深人和全面的了 Ba r b u c c i A ， De l u c c h i M ， C e fi s o l a G Or a n c i c o a t i n g f o r c o n c r e t e p r o t e c t i o n ：l i q u i d w a t e r a n d w a t e r v a p o u r p e r m e a b i l i t i e s J P r o g r e s s i n O r g a n i c C o a t i n g s ，1 9 9 7 ( 3 0 ) ：2 9 3 - 2 9 7 黄 国兴 ，纪 国晋 混凝 土建 筑物修 补材料 及应用 M 北京 ： 中国电力 出版社 ，2 0 0 9 J u ma a t M Z，Ka b i r M H，Ob a y d u l l a h M A r e v i e w o f t h e r e p a i r o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e b e a ms J J o u rna l o f A p p l i e d S c i e n c e R e s e a r c h ， 2 0 0 6，2 ( 6 ) ：3 1 7 3 2 6 金 13光 ，华幼卿 高分子物理 ( 第二版 ) M 北 京 ： 化 学工 出版社 ，2 0 0 0 张义同 热粘弹性理论 M 天津 ：天津大学出版社 ，2 0 0 2 ( 责任编辑陈小敏 ) t p ( 上接 第 5 1页) 都严格把关 ，才保证 了各使用项 目的顺 利实施与 验 收 。 第五 ，重视推广 ，互相学 习，积极推荐新技术 。 经过近些年推广使用堆石混凝土的实践 ，一些地方已 经基本掌握 了堆石混凝土的一些具体实施办法。省水 利厅科技推广部门、设计 院、施工局等单位不仅积极 配合技术提供方组织大家互相学习，总结施工经验 ， 更是在 外省来 山西 省参 观学 习时 ，给予 积极 配合。 2 0 0 9年 以来 ，山西 省的堆石混凝 土实施项 目接待 了 来 自广东省中山市水利局 、河南 省水利勘测设计研究 院有 限公司、成都勘察设计院、辽宁省丹东水利勘测 设计 院、国际大坝委员会 、陕西省水利水 电勘测设计 研究 院、甘肃省水利水 电勘测设计研究院等来 自全 国 多地的业主及设计单位数十代表团参观考察 ，更是接 待了水利部第 二届 堆石混凝土技术研讨会百余 位代 表。而 2 0 0 9年 国庆过后 ，山西省年度单笔方量最大 的堆石混凝土技术应用落在 了晋城市围滩水电站。这 是该年度连续五个项 目应用堆石混凝土技术 ，从 而是 山西省成为当年堆石混凝土技术推广示范省。 第六 ，珍惜荣誉 ，虚心学习，总结经验 ，继续前 进。堆石混凝土从引进到推广使用 ，前后也就是两年 多的时间，取得的成绩有 目共 睹。因为技术是不断发 展 的，山西省肯定会跟着 技术发展 的步伐 ，虚 心学 习 ，在总结过去已经掌握的技术经验基础上 ，把新 的 发展的技术学 到手 ，更好 的在更 多的适用项 目上实 施 。 ( 责任编辑欧阳越) 请德势豢獭藏 墼赫蜘家画 水利水电技术第4 3卷2 0 1 2 年第9期 二 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m