抗冲磨型高性能混凝土在高拱坝建设中的试验研究

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1、抗冲磨型高性能混凝土在高拱坝建设中的试验研究丁照祥(新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局乌鲁木齐830000)【摘要】在严寒、高蒸发、年温差较大的地区建一座高拱坝，需要解决拱坝深孔泄洪和溢洪道抗冲磨混凝土的耐久性、抗裂性问题。对高性能抗冲磨混凝土的耐久性、力学性能等指标展开的试验研究，取得了较好的进展，试验成果配合比满足了设计控制指标及工程建设需要。本文详细论述了该试验的过程及成果。【关键词】抗冲磨高性能混凝土耐久性试验研究1概述性。配合比设计试验的技术路线为：掺粉煤灰、低水胶1．1工程概况比、较低用水量、高含气、较低坍落度控制，以满足抗冲布尔津山

2、口水电站库容为2．22亿m，属大(2)型磨混凝土“强度、抗渗、抗冻、抗裂、抗冲磨”要求，达到Ⅱ等工程，为常态混凝土拱坝，最大坝高94m。坝址地适宜强度、较好施工性、高性能化和较好的抗裂目的。区极端最高气温39．4℃，极端最低气温一41．2℃，年最高性能混凝土主要设计指标：强度、抗冻、抗裂、抗大温差80．6℃；多年平均降水量为153．4mm；多年平渗。混凝土级配为三级配，设计标号C2840W6F300。均蒸发量为1619．5mm；极端最大风速32．1m／s；最大2原材料冻土深127cm。主要气候特征：夏季炎热，冬季严寒，2．1水泥高蒸发量，日温差大，

3、年温差较悬殊，寒潮出现频繁。按就近取材的原则，试验采用P．I42．5型硅酸盐1．2大坝混凝土需要解决的问题水泥，该批水泥物理力学和化学指标均满足《通用硅酸在严寒、高蒸发、年温差较大的环境恶劣地区建一盐水泥》GB175—2O0r7中P．I42．5水泥技术要求。座高拱坝，需要解决拱坝深孔泄洪口及溢流表孔混凝2．2粉煤灰土的抗冲磨、耐久性和抗裂性等问题。通过试验研究，试验采用的粉煤灰，检测结果满足《水工混凝土掺采取相应措施，提高了抗冲磨混凝土的工作性能，提出用粉煤灰技术规范》(DL／T5055-2007)中I级粉煤了适宜的施工配合比，解决了抗冲磨混凝土施

4、工及长灰要求。期安全运行的问题。为便于经济有效地利用粉煤灰，进行了粉煤灰掺1．3混凝土研究思路及指标量与水泥胶砂强度关系试验，粉煤灰掺量分别为0％、考虑当地的自然气候条件，该拱坝泄洪、溢流面表20％、30％、40％，其试验成果见表1，粉煤灰不同掺量层采用高性能混凝土，以提高混凝土抗冲磨能力、耐久的胶凝材料水化热试验成果见表2。·5·一水利建设与管理2012年·第10期表1粉煤灰掺量与水泥胶砂强度关系试验成果编号，水泥用薰i粉i攥滚。--。抗压强度(Pa)抗折强度(MPa)《一量j0j_¨¨。28天3天7天28天F09．3l45002O．731．O4

5、7．85．O6．57．7F09-3l—l36o209017．325．040．64．15．47．3FO9．31．23153013514．622．536．93．64．97．2FO9．31．32704018012．518．330．12．94．26．3表2粉煤灰不同掺量的胶凝材料水化热试验成果2．3砂石骨料材料用量<¨％)iij¨¨水(采用C1料场的砂石骨料，细骨按天然砂40％、人P．I42．5水泥粉煤灰3天7天工砂60％的比例配制混合砂，细度模数满足2．64-0．21000232264的试验控制范围，各关键粒径累计筛余量均在中砂区802021024470

6、30l82215域内；粗骨料小石、中石、大石的各项检测结果符合6040177215《水工混凝土施工规范》(DL／T5144_2O01)控制标准。由强度变化关系可知，水泥胶砂强度随粉煤灰掺粗骨料级配组合比例选择试验：根据最大密度和量增加而降低。粉煤灰掺量30％以内胶砂强度降低最小空隙率优选粗骨料的级配比例，对不同级配的粗幅度不大。骨料进行组合试验，选择了最大密度1970kg／m和最水化热随粉煤灰掺量增加而降低；粉煤灰掺量小空隙率27．9％的骨料比例组合，三级配骨料比例为20％～30％之间水化热降幅较大，对降低混凝土发热小石：中石：大石=20：30：5

7、0，各级配粗骨料的组合比量有利。例与振实密度试验成果见表3。综合上述成果，设计龄期28天的混凝土配合比中粉煤灰掺量可按20％左右考虑。表3各级配粗骨料的组合比例与振实密度试验成果编v粒i；g臂粒擀诧锄()密度(km≥)l孔隙率()号*{mm、小石l一：：一；_第_振实堆积振实GJ3-15～8O3035351744192436．229．6GJ3_25～803030401738192036．429．8GJ3—35～8O2525501784196434．728．1GJ3-45～803040301730192036．729．8GJ3-55～80203050

8、1790197034．527．92．4外加剂3混凝土配合比设计及试验试验采用NF一2型缓凝高效减水剂和PMs—3．1混凝土