2.4 龙滩水电站大坝碾压混凝土施工配合比
2.4.1 试验基本条件
(1)骨料:以饱和面干状态为基准。
(2)外加剂:高效缓凝减水剂为ZB-1RCC15和JM-Ⅱ,引气剂采用ZB-1G,前期也曾使用过JM-2000。湿筛混凝土含气量控制在3.0%~4.0%,VC值为5±2s。
(3)粉煤灰以云南宣威Ⅰ级灰为主,并用来宾B、珞磺、襄樊粉、凯里煤灰进行对比试验。
(4)配合比计算采用绝对体积法,围堰碾压混凝土含气量按2%计(无抗冻要求,不掺引气剂),其他碾压混凝土含气量按3%计。
(5)混凝土试验用100L强制式混凝土搅拌机。
2.4.2 原材料
2.4.2.1 水泥
2004年1月前,使用的水泥为广西鱼峰水泥股份有限公司生产的“鱼峰”牌52.5R中热硅酸盐水泥和湖北葛洲坝荆门水泥厂生产的“三峡”牌52.5R中热硅酸盐水泥。
2004年1月起,中热硅酸盐水泥开始执行新的国家标准《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》(GB 200—2003),试验采用的水泥为广西鱼峰水泥股份有限公司生产的“鱼峰”牌42.5R中热硅酸盐水泥和湖北葛洲坝荆门水泥厂生产的“三峡”牌42.5R中热硅酸盐水泥。
水泥的物理力学性能试验检测项目包括标准稠度、细度、表观密度、安定性、凝结时间、抗压强度、抗折强度等。水泥的化学成分分析包括氧化钙、二氧化硅、三氧化二铁、三氧化硫、氧化镁、碱含量、游离氧化钙、硅酸三钙、铝酸三钙等。
试验结果表明,进行第一次混凝土配合比试验的两种52.5R中热硅酸盐水泥品质指标均符合《中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》(GB 200—1989)的要求;进行第二次混凝土配合比试验的两种42.5R中热硅酸盐水泥品质指标均符合《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》(GB 200—2003)的要求,品质检验合格。
2.4.2.2 掺合料(粉煤灰)
进行第一次混凝土配合比试验采用的粉煤灰有宣威、珞磺、襄樊、来宾B等4个厂家生产的Ⅰ级粉煤灰。进行第二次混凝土配合比试验采用的粉煤灰有宣威、珞磺、襄樊、来宾B、凯里五个厂家生产的Ⅰ级粉煤灰。
粉煤灰的试验检测项目包括表观密度、细度、需水量比、烧失量、三氧化硫、含水量、胶砂强度比等。
试验结果表明:粉煤灰均符合《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》(DL/T 5055—1996)中Ⅰ级粉煤灰品质指标要求。
2.4.2.3 外加剂
试验采用浙江龙游外加剂厂生产的缓凝高效减水剂ZB-1RCC15和引气剂ZB-1G,江苏建筑科学研究院博特新材料有限公司生产的缓凝高效减水剂JM-Ⅱ。第一次试验前期还使用了引气剂JM-2000。
试验结果表明:ZB-1RCC15和JM-Ⅱ两种缓凝高效减水剂,以及ZB-1G引气剂的品质检验结果满足《混凝土外加剂》(GB 8076—1997)的有关要求,品质检验合格。
2.4.2.4 砂石骨料
进行混凝土配合比试验时,第一次采用麻村人工砂,第二次采用大法坪人工砂。在试验时,由于两个砂石系统生产的人工砂的石粉含量均不能满足16%~20%的要求,用人工方法掺入一定比例的石粉,配制成碾压混凝土试验用砂。
第一次混凝土配合比试验使用的粗骨料取自于麻村人工砂石系统,第二次混凝土配合比试验使用的粗骨料取自于大法坪人工砂石系统。大法坪人工粗骨料的逊径含量偏大,表面裹粉较为严重,中径筛筛余量不能很好地满足有关规范的要求。在进行室内混凝土配合比试验前,把粗骨料进行冲洗,洗去表面裹粉并筛除超逊径,筛分成标准粒径骨料:大石为40~80mm,中石为20~40mm,小石为5~20mm。
2.4.3 性能试验基本结论
尽管原材料品种的变化较大,但通过施工配合比试验以及各项性能测试,表明基于新的试验材料基础上的碾压混凝土具有以下特点:
(1)碾压混凝土拌和物的颜色均匀,砂石骨料表面附浆均匀,没有水泥或粉煤灰结块,刚出机的混凝土拌和物用手轻握时能成团成块,松开后手心无过多灰浆黏附,粗骨料表面有灰浆光亮感,碾压混凝土拌和物的亲和性能良好。
(2)碾压混凝土抗压强度均满足设计要求,并且有较大的富余。
(3)各强度等级碾压混凝土极限拉伸值均能满足设计要求,抗压弹模与抗拉弹模基本接近。
(4)各强度等级的碾压混凝土抗渗、抗冻指标均能满足设计要求,并且抗压强度、抗渗指标有着较大的富余,应采用适当提高混凝土含气量的方法来提高碾压混凝土的抗冻性能。
(5)碾压混凝土施工建议配合比的热学性能与设计推荐配合比相近,由于胶凝材料用量有所减少,绝热温升相应有所降低。
(6)碾压混凝土施工建议配合比性能与设计推荐配合比性能相似,各项指标的总体规律符合碾压混凝土的一般规律,均能满足设计要求。
2.4.4 施工配合比
龙滩水电站大坝碾压混凝土施工配合比见表2.57和表2.58,表2.59列出了龙滩大坝碾压混凝土施工配合比和设计推荐配合比的比较。
从表2.59可以看出:龙滩水电站大坝碾压混凝土施工配合比和设计推荐配合比基本参数在原材料品种发生较大变化的情况下略有差别,但均非常接近,证明了多年来设计工作中开展的配合比研究工作及成果在施工实践中得到检验,设计工作中开展的配合比研究工作为200m级碾压混凝土重力坝的施工实践奠定了稳固的基础。
表2.57 龙滩大坝碾压混凝土施工配合比表
注 变态混凝土的浆液掺加量为每立方米混凝土掺加浆液60L。
表2.58 龙滩水电站大坝碾压混凝土用接缝砂浆及小骨料混凝土施工配合比
表2.59 龙滩水电站大坝碾压混凝土施工配合比和设计推荐配合比比较表