自密实混凝土在水库泄洪洞原洞衬砌中的应用

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1、水利建设与管理·2011年第1期35马辉文李瑞(中国水电基础局有限公司天津301700)【摘要】自密实混凝土作为一种具有高流动性、不离析、不泌水、均匀性和稳定性，浇筑时依靠其自重流平并充满模板和包裹钢筋，无需振捣便能均匀密实成型的新型高性能混凝土，在越来越多的工程领域被运用。本文采用全计算法和固定砂石体积法相结合的方法，经过大量试验后得到强度等级为C40和C15的专用自密实混凝土配合比，并通过实际工程中的运用阐述了其高性能特点，对自密实混凝土在类似水利工程建设中的应用有一定的参考作用。【关键词】自密实混凝土配合比设计全计算法固定砂石体积法泄洪洞厚洞衬砌1引言个方面：日本的岗村甫教授于199

2、3年提出的高性能混混凝土是现代工程结构的主要材料，也是应用最广凝土设计方法和高效减水剂的出现。自密实混凝土的泛的人造建筑材料，高性能混凝土(High—Performance设计理念与常规混凝土最大的差别在于：自密实混凝土Concrete)的研究应用已成为当今混凝土结构发展的主在配合比设计上用粉体取代了相当数量的石子，通过要方向。自密实(SeIf—CompactingConcrete)是高性能混高效减水剂的分散和塑化作用，使浆体具有优良的流凝土的一种，即主要依靠自重，勿需振捣即可自行填充动性和粘聚性，能够有效地包裹输运石子，从而达到自模型且包裹配筋，其拌和物具有良好的流动性、粘聚密实的效果。

3、性、保水性及填充性能，不离析、泌水，且硬化后具有良2．2白密实混凝土配合比的设计方法及计算原理好的力学性能和耐久性能。混凝土配合比设计是混凝配制自密实混凝土的原理是通过外加剂、胶结材料土材料科学中最基本的问题，随着混凝土材料科学的和粗细骨料的选择与搭配和精心的配合比设计，将混凝不断发展，适用于普通混凝土的配合比设计规程已经土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服，不能满足其他类型混凝土在材料和性能上的高要求，使混凝土流动性增大，同时又具有足够的塑性粘度，令骨传统的混凝土配合比设计方法(即假定容重法和绝对料悬浮于水泥浆中，不出现离析和泌水问题，能自由流淌体积法)是以强度为基础的，即根据

4、“水灰比定则”设计并充分填充模板内的空间，形成密实且均匀的胶凝结构。配合比，该方法是以经验为基础的半定量设计方法；而目前国内在自密实混凝土配制技术上已取得很大进步，高性能混凝土的配合比设计必须综合考虑工作性、强但迄今为止还没有形成一种大家普遍认可、遵守的自密度、耐久性及原材料的性能。目前，自密实混凝土主要实混凝土配合比设计规范或规程。本文根据已有的文献应用于民用高层轻型墙体结构和工业工程中附属装配成果，进行自密实混凝土配合比设计，采用陈建奎教授提式构件、预制构件、钢筋密集的框架梁柱及浇筑成型形出的全计算法与吴中伟院士提出的固定砂石体积法相结状复杂、薄壁和配筋密集的结构。合的方法，并通过大量

5、试配得出强度等级为C40和C152自密实混凝土配合比设计方法概述的专用自密实混凝土配合比。2．1自密实混凝土的设计思路固定砂石体积法是根据高流动自密实混凝土的流动自密实混凝土实现的关键技术环节可以归结为两性、抗离析性和配合比各因素之间的平衡关系，在试验研36马辉文等／自密实混凝土在水库泄洪洞原洞衬砌中的应用究的基础上得到的一种能较好适应高流动自密实混凝土特点和要求的配合比设计方法。首先假定每立方米混凝土中粗骨料的松堆体积分数为50％～55％，计算出粗骨料用量和砂浆含量；其次设定砂浆中砂的体积分数为42％～44％，可得到砂的含量和浆体的含量；最后根据传统的水胶比定则和胶凝材料中的掺合料比例计

6、算用水量、胶凝材料用量和水泥及掺和料各自的用量。全计算法的基本假设是混凝土的各组成材料(同、液、气)三相具有体积加和性；石子的孔隙由干砂浆填充；干砂浆的孔隙由水填充；干砂浆由水泥、细掺料、砂和空气间隙组成。根据以上假设建立普遍适用的混凝土体积模型，推导出用水量和砂率的计算公式，并结合传统的水胶比定则即可全面定量的确定混凝土各组成材原水平洞衬砌加固示意图料的用量。3工程概况理力学性能检验结果见表1。窄口水库是黄河支流弘农涧河中游的一座大(2)表1水泥-陛能检测数据型水库。坝址位于河南省灵宝市南23kin处。控制流域标准安定凝结时间(min)抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)密度面积903k

7、m，总库容1．85亿m，，最大坝高77m，水库稠度性初凝时间凝时间3df28d3dl28d(g／cm)以防洪为主，兼顾灌溉、发电、养鱼、旅游、供水等综合l28．5合格2583l83．9{8．223-2{44．53．15利用。水库主要建筑物有大坝、主溢洪道、非常溢洪道、泄洪洞、灌溉(发电)洞、水库电站等六大主体。泄洪洞布置于左岸，位于坝左端与左岸山体间。洞轴线方向大b．粉煤灰。根据《自密实混凝土应用技术规程》体与坝轴线垂直