簡(jiǎn)介： 山口電站大壩工程碾壓混凝土施工配合比采用中熱水泥及高摻粉煤灰技術(shù)，夏季經(jīng)優(yōu)化配合比，降低混凝土的絕熱溫升，滿足了高溫季節(jié)不間斷施工的要求。另外，壩體從▽154.0m以上全斷面采用三級(jí)配碾壓混凝土，用三級(jí)配變態(tài)混凝土上游形成防滲體，達(dá)到了壩體防滲目的。
關(guān)鍵字：施工配合比 優(yōu)化 夏季施工

1．工程概況

山口梯級(jí)三級(jí)電站位于廣東省始興縣境內(nèi)都安水下游，地處中亞熱帶，具有山區(qū)氣候特征，極端最高溫度38.4℃，極端最低溫度-5℃。電站以發(fā)電為主要目的，壩址位于馬市鎮(zhèn)山口村上游約1Km，距始興縣城約24Km。碾壓混凝土重力壩工程包括左右岸重力壩段和溢流壩段。壩頂長(zhǎng)179.44m.，最大壩高57.4m，壩底最大壩寬50.0m，壩頂寬5.0m，正常蓄水位為▽180.0m。碾壓混凝土10.4萬(wàn)m³，常態(tài)混凝土2.9萬(wàn)m³ 。碾壓混凝土設(shè)計(jì)容重≥2350Kg/m³，

２．原材料

２．1．砂石料

砂石料為天然料，源自離壩址13 km的頓崗料場(chǎng)。砂細(xì)度模數(shù)為2.4~2.8之間，容重ρ_s=2.61t/m³，因毛料場(chǎng)為多年沖積層，毛料中級(jí)配極不穩(wěn)定，含泥量偏大且不穩(wěn)定，加工時(shí)比較難于洗干凈，含泥量在0.2%~5.8%之間，但是，若過(guò)于強(qiáng)調(diào)砂的含泥量，則會(huì)把砂中的細(xì)顆粒帶走，這對(duì)混凝土的和易性等質(zhì)量有一定的影響。

粗骨料容重ρ_g=2.69 t/m³，三級(jí)配當(dāng)比例為40：35：25時(shí)，緊密密度最大1853 kg/m³，當(dāng)30：40：30時(shí)，緊密密度為1833 kg/m³，二級(jí)配當(dāng)比例為60：40時(shí)，緊密密度最大1860 kg/m³。

２．2．膠凝材料

水泥：本工程采用韶關(guān)三江水泥生產(chǎn)的利達(dá)多牌42.5 Mpa水泥，容重為3.01t/m³，具有高鐵、低鋁、高硅、低脆性及低水化熱特點(diǎn)，其脆性系數(shù)為5.8～7，水化熱7d為239.2j/g，比中熱水泥低18%，同時(shí)在煤灰摻量為65%時(shí)僅為102 j/g，比中熱水泥降低65%，水泥的礦物成分見(jiàn)表—1，水泥水化熱試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表—2。

     表—1水泥檢測(cè)成果表

               表—2水泥水化熱試驗(yàn)成果表

摻合料：本工程摻合料采用韶關(guān)烏石電廠生產(chǎn)的Ⅲ級(jí)粉煤灰，容重為2.18t/m³。

２．3．外加劑

本工程先后采用了黃埔粵和廠的HPG-3和浙江龍游廠ZB-1RCC-15兩種高效減水緩凝外加劑，經(jīng)比較兩種外加劑減水效果都在20%左右，但進(jìn)入高溫季節(jié)以后，凝結(jié)時(shí)間ZB-1RCC-15明顯優(yōu)于HPG-3，在氣溫40℃以下，摻加0.6%ZB-1RCC-15的砼初凝時(shí)間可達(dá)5h，其凝結(jié)時(shí)間隨摻量的增加而延長(zhǎng)，能滿足壩體施工的需要。其摻量根據(jù)混凝土入倉(cāng)溫度不同而適當(dāng)調(diào)整：在溫度小于20℃時(shí)為0.5%，20℃~25℃為0.55%，26℃~30℃為0.6%，31℃~35℃為0.7%，若高于35℃摻量為0.75%~0.8%，保證現(xiàn)場(chǎng)混凝土的初凝時(shí)間大于10h。

3．混凝土的灰水比與強(qiáng)度關(guān)系

從圖—1及圖—2分析可知，R₉₀C₁₀三級(jí)配混凝土，粉煤灰摻量65%(圖—1)時(shí)，水膠比每增加0.1，其強(qiáng)度下降1.0Mpa；粉煤灰摻量50%(圖—2)時(shí)，水膠比每增加0.1，其強(qiáng)度下降2.0Mpa。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)?zāi)雺喉诺挠盟�量與VC值的關(guān)系為：三級(jí)配砼用水量每增加5kg/ m³其VC值約減少3.2s，二級(jí)配用水量每增加5kg/ m³其VC值約減少3.55s。

4．施工選用配合比

按絕對(duì)體積法計(jì)算配合比，含氣量取1.5%，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)調(diào)整后，為保證混凝土的90天的強(qiáng)度，盡可能地減少壩體內(nèi)部溫度最高值的梯度，滿足不同氣溫下的施工需要，施工配合比按大氣溫度及混凝土入倉(cāng)溫度不同按表-4選用。所有變態(tài)混凝土漿液水膠比為0.47，摻灰率為50%，注漿量為4%~6%。

表-4混凝土施工配合比

5．應(yīng)用配合比混凝土性能

一般上混凝土在高摻粉煤灰（50~65%）的情況下，其絕熱溫升一般為12~18℃，而壩體的溫升只有10.8~15℃，表-5是本工程混凝土絕熱溫升表。因此，在夏季施工雖然混凝土的入倉(cāng)溫度很高，但由于壩體內(nèi)外溫度梯度小仍不會(huì)出現(xiàn)溫度應(yīng)力裂縫。本工程碾壓混凝土的彈性模量：C₁₀摻灰60%時(shí)為0.77×10⁴Mpa，C₁₀摻灰65%時(shí)為0.675×10⁴Mpa，C₂₀摻灰50%時(shí)為1.419×10⁴Mpa。圖-3是C₁₀混凝土粉煤灰摻量不同與強(qiáng)度關(guān)系圖。從圖中可知，C₁₀混凝土粉煤灰摻量每增加5%，90天強(qiáng)度約降低2Mpa，同時(shí)7天強(qiáng)度發(fā)展關(guān)系（均與28天相比）約為0.45~0.55，60天強(qiáng)度發(fā)展關(guān)系約為1.4~1.55，90天強(qiáng)度發(fā)展關(guān)系約為1.60~1.75。混凝土在粉煤灰摻量達(dá)50%以后，其1年強(qiáng)度增長(zhǎng)率可達(dá)173%~264%�？梢�(jiàn)碾壓混凝土的抗裂性能比常態(tài)混凝土要成倍地提高。說(shuō)明，利用高摻粉煤灰既可降低混凝土的絕熱溫升，又可提高混凝土的后期強(qiáng)度增長(zhǎng)率，這對(duì)混凝土的抗裂是有利的。

表—5混凝土絕熱溫升室內(nèi)試驗(yàn)成果表

山口電站大壩工程碾壓混凝土施工已于2001年1月2日完成。C₁₀砼共進(jìn)行1813組的密實(shí)度測(cè)試，其平均干容重為2434Kg∕m³，密實(shí)度97%以上；混凝土機(jī)口取樣抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)Rm=15.8Mpa，Cv=0.17，δ=2.70Mpa，P=98.6%。C₂₀混凝土共進(jìn)行399組的密實(shí)度測(cè)試，其平均干容重為2430Kg∕m³，密實(shí)度98%以上；混凝土機(jī)口取樣抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)Rm=22.3Mpa，Cv=0.09，δ=2.06Mpa，P=94%。C₁₅混凝土機(jī)口取樣抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)Rm=18.4Mpa，Cv=0.115，δ=2.12Mpa，P=92%。

6．小結(jié)

(1)．山口電站大壩工程碾壓混凝土施工配合比采用低熱水泥、高摻粉煤灰技術(shù)及摻用高溫型外加劑，使混凝土在本質(zhì)上得到改善，降低混凝土的絕熱溫升，夏季混凝土入倉(cāng)溫度高達(dá)36℃時(shí)正常不間斷施工。

(2)．壩體從▽154.0m以上全斷面采用三級(jí)配C₁₅混凝土，變態(tài)混凝土從機(jī)口取樣抗?jié)B等級(jí)部達(dá)到要求。目前庫(kù)水位已蓄至▽180.0m，三級(jí)配變態(tài)混凝土已承受了26 m水頭的壓力，從外觀看，▽154.0m以上除了極個(gè)別部位因?qū)娱g結(jié)合不良而出現(xiàn)少量滲水外，并未發(fā)現(xiàn)有混凝土本身的滲水，可見(jiàn)三級(jí)配碾壓混凝土達(dá)到了防滲目的。

(3)．因毛料場(chǎng)骨料級(jí)配極不平衡，常出現(xiàn)4~2cm無(wú)法滿足施工的現(xiàn)象，導(dǎo)致三級(jí)配骨料比例不能按理想的3：4：3的要求施工，再加上其它原因（如負(fù)壓溜槽真空度不夠，骨料形狀較差等）出現(xiàn)骨料分離嚴(yán)重，這混凝土的質(zhì)量有一定的影響。

作者簡(jiǎn)介：

溫祖國(guó)（1970年—）：水工工程師，從事水利工程施工11年。