倫潭大壩碾壓混凝土配合比研究

1、<p>　　倫潭大壩碾壓混凝土配合比研究</p><p>　　摘要：本文通過對倫潭大壩碾壓混凝土配合比優(yōu)選及性能試驗研究工作，確定倫潭大壩碾壓混凝土的用水量、砂率、骨料級配、水膠比、粉煤灰摻量等配合比參數(shù)，提出滿足設計要求的混凝土推薦配合比，為壩體的設計和施工提供依據(jù)。 </p><p>　　關鍵詞：碾壓混凝土 配合比 優(yōu)選 </p><p>　　中圖分類

2、號：TU528文獻標識碼： A </p><p>　　一 、大壩碾壓混凝土的設計指標 </p><p>　　倫潭水利樞紐工程地處鉛山縣天柱山鄉(xiāng)境內，距縣城約50km，壩址位于鉛山河支流楊村水中游，在倫潭工具廠上游約400m處，是一座具有防洪、灌溉、發(fā)電、供水等綜合效益的的大（2）型控制性水利樞紐工程，大壩采用碾壓混凝土雙曲拱壩，最大壩高90.4m。倫潭水利樞紐工程大壩碾壓混凝土標號及主要設

3、計指標見表1。 </p><p>　　表1 大壩碾壓混凝土標號及主要設計指標 </p><p>　　二、大壩碾壓混凝土配合比設計 </p><p>　　配合比優(yōu)選試驗的目的是在滿足壩體結構要求的強度、耐久性和施工和易性等條件下，通過試驗優(yōu)化選擇配合比設計參數(shù)，經(jīng)濟合理地確定混凝土單位體積中各組成材料的用量?；炷僚浜媳葏?shù)包括用水量、水膠比、砂率、骨料級配、粉煤灰摻

4、量、外加劑品種與最優(yōu)摻量，以及砂石骨料用量等。 </p><p>　　本工程碾壓混凝土配合比優(yōu)選試驗由中國水利水電科學研究院進行，碾壓混凝土配合比優(yōu)選試驗采用玉鷹牌P.O42.5水泥和黃金埠電廠粉煤灰，外加劑為山西桑穆斯建材化工有限公司生產的RC改性高效減水劑和AE引氣劑。 </p><p>　　根據(jù)大壩碾壓混凝土標號及主要設計指標，碾壓混凝土的配制強度見表2。 </p>&

5、lt;p>　　表2 大壩分區(qū)碾壓混凝土配制強度 </p><p>　　三、 三級配碾壓混凝土配合比優(yōu)選 </p><p><b>　　3.1 用水量 </b></p><p>　　混凝土的用水量主要受施工所需的工作性（稠度，VC值）、骨料最大粒徑和級配、粉煤灰品質與摻量、外加劑的品質和摻量，以及含氣量等因素的影響。 </p>

6、<p>　　三級配碾壓混凝土的用水量采用試拌法確定，固定外加劑摻量、粉煤灰摻量，調整用水量使混凝土的VC值滿足設計要求后，再進行最優(yōu)砂率試驗。試驗選擇的水膠比為0.50，粉煤灰摻量55%，砂率32%，粗骨料級配采用小石∶中石：大石=30∶40：30。通過試拌，壩體三級配碾壓混凝土的用水量為86 kg/m3，VC值可滿足4s～8s的要求，試驗結果見表3。 </p><p>　　表3 三級配碾壓混凝土用水

7、量試驗結果 </p><p><b>　　3.2 最優(yōu)砂率 </b></p><p>　　砂率是指1m3混凝土中砂占骨料總量的比例。混凝土振動密實的理想條件是：石子的空隙恰好被砂填充包裹，而砂的空隙恰好被水泥灰漿填充包裹，并有一定的富裕量，即各級顆粒充分填充而不發(fā)生顆粒干擾。選擇最優(yōu)砂率可得到最易壓實的碾壓混凝土，在選擇砂率時還要考慮碾壓混凝土施工中對骨料分離的影響。

8、 </p><p>　　最優(yōu)砂率采用試驗法確定，即在一定的原材料條件下，通過試驗選擇稠度（VC值）小，和易性良好時的砂率?；炷猎嚢钑r固定用水量、水膠比、外加劑摻量和粗骨料級配等參數(shù)，通過測試不同砂率下混凝土的VC值，觀察其和易性及振動泛漿密實等情況，選擇VC值最小，和易性好的一組作為最優(yōu)砂率。 </p><p>　　通過試驗，選定大壩三級配碾壓混凝土的砂率為32％。最優(yōu)砂率試驗結果見表4

9、。 </p><p>　　表4三級配碾壓混凝土最優(yōu)砂率試驗結果 </p><p>　　3.3 外加劑摻量 </p><p>　　外加劑摻量試驗結果見表5。試驗結果表明，RC改性高效減水劑在推薦摻量0.6％下可滿足碾壓混凝土施工和易性的要求，AE引氣劑摻量以達到滿足抗凍要求的含氣量范圍(3％～4％)為控制標準，摻量在0.025%~0.03%時可滿足含氣量的要求。 &l

10、t;/p><p>　　表5三級配碾壓混凝土引氣劑摻量試驗結果 </p><p>　　3.4 水膠比和粉煤灰摻量 </p><p>　　碾壓混凝土的最大水膠比和粉煤灰的最大摻量首先要滿足耐久性要求，其次滿足強度設計要求，取其中較小值作為配合比的設計參數(shù)。試驗選擇3個水膠比、3個粉煤灰摻量，根據(jù)碾壓混凝土不同齡期的抗壓強度與膠水比的關系，以及抗凍和抗?jié)B耐久性試驗結果，確定混

11、凝土的最大水膠比和粉煤灰最大摻量，試驗配合比見表6，試驗結果見表7。 </p><p>　　表6 三級配碾壓混凝土水膠比、粉煤灰摻量選擇試驗配合比 </p><p>　　從試驗結果看，三級配碾壓混凝土的抗壓強度隨水膠比的降低而增加，相同水膠比條件下隨水泥用量的增加而提高。在試驗的配合比中，除水膠比0.54和0.51，水泥用量65kg/m3配合比混凝土的90d抗壓強度不滿足設計要求外，其余配

12、合比的抗壓強度全部滿足設計要求。綜合考慮混凝土的耐久性要求，并參考其他水電工程大壩混凝土配合比，推薦進行性能試驗的三級配碾壓混凝土的配合比參數(shù)選取為水膠比0.50，水泥用量70kg/m3，相應的粉煤灰用量為102 kg/m3。 </p><p>　　表7 三級配碾壓混凝土抗壓強度與水膠比和粉煤灰摻量的關系試驗結果 </p><p>　　4.1 用水量及骨料級配 </p>&l

13、t;p>　　二級配碾壓混凝土用水量和骨料級配試驗結果見表8，試驗方法與三級配碾壓混凝土相同，高效減水劑摻量為0.6%，引氣劑摻量為2.6/萬。根據(jù)新拌混凝土性能與和易性觀察，結合最優(yōu)砂率試驗結果，初步選定二級配碾壓混凝土的用水量為100kg/m3，中石與小石的比例為55:45。 </p><p>　　表8 二級配碾壓混凝土用水量試驗結果 </p><p><b>　　試驗

14、</b></p><p><b>　　4.2最優(yōu)砂率 </b></p><p>　　二級配碾壓混凝土的最優(yōu)砂率試驗方法與三級配相同，試驗結果見表9。通過試拌，優(yōu)選的大壩二級配碾壓混凝土的最優(yōu)砂率為40%，VC值4.3s，和易性良好，混凝土振實泛漿容易。 </p><p>　　表9 二級配碾壓混凝土最優(yōu)砂率試驗結果 </p>

15、;<p>　　4.3 水膠比和粉煤灰摻量 </p><p>　　二級配碾壓混凝土主要用于大壩上下游面，需具有較好的抗?jié)B能力，配合比優(yōu)選設計時一般選擇比三級配碾壓混凝土低的粉煤灰摻量，同時考慮與三級配碾壓混凝土的性能相匹配，本次試驗選用50%粉煤灰摻量，進行不同水膠比與抗壓強度的關系試驗，配合比見表10，試驗結果見表11。 </p><p>　　表10 不同水膠比二級配碾壓混凝

16、土的試驗配合比 </p><p>　　表11 不同水膠比二級配碾壓混凝土試驗結果 </p><p>　　從試驗結果看，在50%粉煤灰摻量下，二級配碾壓混凝土的抗壓強度全部滿足設計要求，且富裕度較高。推薦進行性能試驗的二級配碾壓混凝土配合比參數(shù)為水膠比0.50，粉煤灰摻量50%。 </p><p><b>　　五、 結論 </b></p&g

17、t;<p>　　通過配合比優(yōu)選試驗，確定不同級配碾壓混凝土的用水量、最優(yōu)砂率、骨料級配、外加劑摻量、粉煤灰摻量及水膠比等配合比參數(shù)，從新拌混凝土性能看，VC值可滿足4～8s的要求，振動泛漿容易，和易性良好。從混凝土力學性能試驗結果看，各推薦配合比參數(shù)下碾壓混凝土90d抗壓強度可滿足設計要求，可為為大壩碾壓混凝土的施工提供依據(jù)。 </p><p>　　作者簡介：謝衛(wèi)生（1971-），江西新余人，高級工