阿海水电站大坝混凝土材料优选与应用 3页

第38卷第11期2012年11月水力发电阿海水电站大坝混凝土材料优选与应用梁志林，杨知普，龙鹏学(云南金沙江中游水电开发有限公司，云南昆明650228)摘要：介绍了阿海水电站大坝混凝土原材料的性能和施工配合比设计路线。优选的混凝土材料具有较高的技术经济性，满足了碾压混凝土快速施工工艺要求。混凝土抽样检测结果表明，各检测项目均满足设计技术要求。混凝土生产质量良好。关键词：碾压混凝土；原材料；配合比；阿海水电站SelectionandApplicationofRawMaterialsforDamConcreteofAhaiHydropowerStationLiangZhilin，YangZhipu，LongPengxue(YunnanJinshaRiverHydropowerCo．，Ltd．，Kunming650228，Yunnan，China)Abstract：TheperformancesofrawmaterialsfordamconcreteofAhaiHydropowerStationandthemixproportiondesignofdamconcreteareintroducedherein．TheselectedrawmaterialshavehighertechnicaleconomyandmeettherequirementsofrapidRCCconstruction．Thesamplingtestsshowthattheconcretemeetsdesignrequirementsandhasgoodquality．KeyWords：RCC；rawmaterial；mixproportion；AhaiHydropowerStation中图分类号：TV431(274)文献标识码：A文章编号：0559—9342(2012)11"0051—02行了大量抽检。检测结果显示。主要检验项目的实1混凝土原材料性能测值与施工配合比设计试验时采用的样品基本一致，1．1混凝土胶凝材料粉煤灰质量较为稳定。掺用粉煤灰后对水泥水化热大体积混凝土工程宜优先选用水化热低、质量的影响，可通过测定不同粉煤灰掺量下的水泥水化稳定、与混凝土外加剂适应性好的水泥品种和供应热变化来体现。大理三德P·042．5水泥掺用不同掺可靠的生产厂家。根据对阿海水电站工程周边地区量Ⅱ级粉煤灰后的水化热见图1。水泥生产厂家、市场情况、交通运输状况等的调查。综合考虑水泥采购成本、运输费用、供应保障情况，在前期混凝土原材料选择试验基础上，本工程选用＼辏了到工地运输距离较近的大理三德P·042．5水泥。*从抽检结果可看出，与中热水泥相比，P·042．5水泥的早期强度偏高、比表面积大、水化热较高。为龄期／d有利于大体积混凝土的温控和质量控制，经与水泥图1不同粉煤灰掺量的水泥水化热生产厂家协商，对大坝混凝土使用的出厂水泥的主由图1可以看出．水泥水化热降低的幅度随着要质量指标在国家标准基础上提出了更为严格的要粉煤灰掺量的加大而增加；在60％粉煤灰掺量时，求：按照比表面积不小于300m2／kg且不大于340水泥7d水化热较不掺时降低约35％。m2／kg、28d抗压强度48~3MPa、7d水化热(溶解1．2外加剂热法)不大于303kJ／k9进行控制。从进场水泥的抽借鉴其他大型水电工程实践经验，本工程采用检情况看。检验结果基本在控制指标范围内。根据可供应范围内的粉煤灰品质试验结果，选收稿日期：2012-09—07用了攀枝花电厂Ⅱ级粉煤灰。大坝混凝土施工过程作者简介：梁志林(1968一)，男，湖北大悟人，高级工程师中．按照施工规范和质量控制要求对进场粉煤灰进主要从事建筑材料试验及质量检测工作．WaterPowerVo1．38No．11团n水力发电2012年11月缓凝高效减水剂与引气剂联掺的方式，选用了2个质细微颗粒，对混凝土和易性、强度和耐久性均有厂家各项性能基本接近的萘系缓凝高效减水剂及其不利影响。配套引气剂。用于碾压混凝土的缓凝高效减水剂检左岸砂石加工系统生产的人工砂，除石粉含量验结果见表1。较高需要予以合理控制外，其他检测项目均满足规表1缓凝高效减水剂性能范要求。结合原岩特性、加工系统工艺流程并参考试验资料，确定了碾压混凝土用砂的石粉含量控制标准为16％～20％。砂石加工系统运行中，加强了对成品砂中石粉含量和粒径小于0．08mm细微颗粒的在拌和系统拌制混凝土时，缓凝高效减水剂和监控，并作为质量控制的重点，尽可能降低细骨料引气剂均配制成一定浓度的溶液后使用。对混凝土质量的影响。1．3骨料2施工配合比设计阿海水电站大坝混凝土骨料为工地左岸砂石加工系统生产的石灰岩人工骨料。就混凝土性能而言，快速施工是碾压混凝土筑坝技术的最大优势，石灰岩加工的骨料优于其他岩性。本工程粗骨料的合理的施工配合比则是快速施工的基础，也是保证超、逊径和裹粉容易超标，细骨料的石粉含量远远层问结合质量的关键所在。混凝土施工配合比应根高于规范要求，这是本工程骨料生产质量控制的重据工程材料试验、设计技术指标、施工工艺和经济点和难点。性的要求确定。借鉴国内碾压混凝土工程实践经验，1．3．1粗骨料结合本工程混凝土原材料特点、大坝混凝土设计技石灰岩骨料加工和运输过程中，因岩石强度、术指标和施工工艺要求，确定施工配合比设计采用加工系统生产工艺特点容易导致骨料粒径变化和骨“低水泥用量、高掺量掺合料，缓凝高效减水剂与引料含泥量超标。为降低碎石的含泥量、泥块含量和气剂联掺”的技术路线。超、逊径颗粒含量，保证碎石的洁净度和颗粒级配按照拟定的配合比设计技术路线，进行混凝土符合规范要求，在骨料进入拌和系统前对碎石进行原材料性能试验、配合比主要参数优选和混凝土性了二次筛分冲洗。能试验。在获得大量室内试验数据后，通过对原材1．3．2人工砂料品种和配合比主要参数之间的相互关系与影响程度的分析，提出了初步施工配合比。室内试验得出水工混凝土施工规范将人工砂中粒径小于0．16mm的部分称之为石粉。采用工地的灰岩和干法制的初步配合比经现场碾压工艺试验验证，能够满足砂工艺直接加工而成的人工砂中石粉含量偏高，未设计指标要求和施工工艺要求。现场碾压工艺试验表明，混凝土抗分离性较好，摊铺碾压后，表面易经处理时超过27％。由于人工砂是机械破碎而成，在破碎过程中不可避免地含有一定量的石粉。天然泛浆且略有弹性。现场原位抗剪试验结果显示，试砂中的泥大大增加了比表面积，增加用水量和高效验块的层间结合质量良好。在室内和现场试验基础上．经进一步优化调整，减水剂的掺量。含泥量过高时，即使混凝土性能满足要求，但其强度和耐久性也会相应降低。大量研用于大坝施工的三级配碾压混凝土配合比见表2。究证明．掺萘系减水剂的混凝土力学性能对混凝土表2大坝碾压混凝土施工配合比细骨料中的含泥量较为敏感。在人工砂中，由与母岩完全相同的材质破碎形成的石粉的适量存在对混凝土是有益的，可以起到填充和增加浆体量的作用，提高混凝土密实性和改善碾压混凝土的可碾性能。3质量控制但是，石粉含量过大．单位用水量增加，对混凝土千缩不利：并且．对于石粉中粒径小于0．08mm、大坝混凝土生产时，严格按照提出的混凝土施甚至更为细小的部分究竟属于母岩成分还是粘土质工配合比拌制混凝土，确保拌和物性能。对混凝土矿物，在工地试验室尚无快速、有效的检验方法予材料质量的检查和控制重点如下：以鉴别。干法加工成的人工砂未经水洗程序，由于(1)混凝土原材料质量控制。加强水泥、粉煤母岩或裂隙中包裹在岩石表面不宜剔除的粘土质矿灰和外加剂进场检验，以及骨料生产质量控制和二物．以及风化、变质后强度较低的岩石经多次破碎次筛分冲洗，确保原材料质量。更容易进入到成品砂中。粒径小于0．08mm的粘土(2)拌和质量。保证胶凝材料、(下转第67页)豳erPoerVo1．38No．11n第38卷第11期陈敬收，等：阿海水艺设计带机运至粗砂整形车间；筛下小于3n3m的物料进置电动弧门和胶带机，成品砂石骨料经电动弧门卸成品砂仓；多余的筛上部分20～40mm及筛网问5～料至胶带机，再由长胶带机输送至左岸上游混凝土20mm的物料经胶带机送往超细碎车间调节料仓。系统。第4筛分车间设置2台YKR1845冲洗筛，筛孔除尘车间布置5台LUMC一240一C脉冲布袋式除尺寸分别为20mm~20mm，5ram~5mm。成品骨料尘器。对粗碎车间、超细碎车间、第2、3、5筛分入仓之前分别进入冲洗筛进行冲洗．以确保骨料含车间采取部分或整体封闭措施后，采用LUMC一240一C泥量在允许的范围。专用除尘设备除尘。超细碎车间布置5台PL9500立轴式冲击破碎废水处理车间主要设备为水力旋流器和橡胶带机。进入超细碎车间调节料仓的物料，经料仓下部式真空过滤机，水力旋流器对污水进行选择性离心廊道内自制手动弧门给料至胶带机后，送至超细碎沉降，橡胶真空带式过滤机对污水进行机械脱水，车间进行破碎制砂。经冲击破碎机破碎后通过胶带达到固液分离的目的。来自第1筛分车间双螺旋洗机运至第5筛分车间。石机及第5筛分车间螺旋洗砂机的生产污水经废水第5筛分车间布置10台2YKR1867圆振筛，筛处理车间处理后被循环利用，达到“零排放”，节约孔尺寸为5mrnx5mm、3mmx3mm。物料经第5筛水资源的目的。分车间筛分分级后．筛上大于5mm的物料经胶带6结语机输送返回至超细碎调节料仓；筛网问3～5mm的物料全部进入粗砂整形车问：筛下小于3mm的成阿海水电站新源沟砂石加工系统工艺流程先进品砂经FG一1500螺旋洗砂机洗选后，经胶带机输送可靠，设备配置操作简便、工作可靠、能耗及其他至成品砂仓。消耗低，降低了产品生产运行成本。砂石加工系统粗砂整形车间布置2台PL8500立轴式冲击破于2007年12月18日开始供应混凝土所需的砂石骨碎机．来自第3、5筛分车间的3～5mm的粗砂经过料。在2010年下半年混凝土浇筑高峰时段，砂石加破碎、整形后，经胶带机输送进入成品砂堆场。工系统可根据混凝土不同的级配要求，调整各级碎成品堆场地表按一定的坡度控制，以便于场内石及人工砂的生产能力，在确保质量的前提下，满排水和骨料的自然脱水。系统共设大石、中石、小足了混凝土高峰浇筑强度的要求。石和砂堆场各1个。成品堆仓下设廊道，廊道内布、(责任编辑杨健)(上接第52页)外加剂的计量准确；根据外加剂溶后进行了钻孔取芯，并获得多根超长芯样。虽然芯液浓度及时调整掺量；混凝土各组分配料误差控制样长度并不能完全代表大坝的防渗性能，但从一个在规范要求范、围内。侧面反映了碾压混凝土材料性能和施工质量。碾压(3)VC值动态控制。VC值的大小是保证可碾混凝土芯样力学、变形等项目试验结果显示：圆柱性和层问结合的关键，对碾压混凝土的性能有显著体试件的轴心抗压强度平均值大于20．2MPa、极限的影响。施工中，根据浇筑仓面情况对拌和物VC拉伸值大于69~10、抗冻等级大于F100、抗渗等值实行高温时段、大风干燥天气下降低1～2S；阴雨级大于W6．各项指标均满足设计要求。天气则增加1～2s的动态控制。4结语大坝混凝土施工过程中，按照施工规范要求分别在拌和系统和浇筑仓面抽取了混凝土拌和物样品，进阿海水电站大坝混凝土施工实践表明，优选的行混凝土力学、变形和耐久．1生能检验。抽检结果表明，各大坝混凝土原材料和施工配合比较好地满足了碾压检测项目评定值均满足设计技术要求，混凝土生产质混凝土快速施工的工艺要求和设计技术要求。在优量良好碾压混凝土施工90d摘检结果平均值见表3。选的混凝土材料和严格的质量控制及工艺措施保证表3大坝碾压混凝土90d抽样检测结果平均值下．大坝混凝土取芯检查和芯样试验结果表明，混凝土层问结合质量良好，混凝土性能整体上到达设计要求：优选的混凝土材料具有较好的技术经济性；工程施工进度和质量均达到了预期，工程实现了提作为综合评价碾压混凝土施工质量和混凝土材前蓄水目标。料应用效果的方法之一，大坝碾压混凝土浇筑完毕(责任编辑杨健)WaterPowerVo1．38No．11囫