龍華口水電站碾壓混凝土原材料及配合比分析

李彩虹

（山西省水利建筑工程局 山西太原 030006）

0 引言

龍華口水電站工程位于盂縣北部，水庫壩址位于盂縣下社鄉(xiāng)會(huì)里村龍華河段，水電站站址位于滹沱河與龍華河交匯處下游約1.5 km處滹沱河右岸。水庫大壩為碾壓式混凝土重力壩，最大壩高63 m，總庫容為3019萬m3。

對(duì)龍華口水電站工程所用原材料進(jìn)行檢驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行碾壓混凝土配合比設(shè)計(jì)及相關(guān)的性能試驗(yàn)，提出符合設(shè)計(jì)及施工要求的碾壓混凝土配合比供施工使用。

1 原材料試驗(yàn)

1.1 水泥

水泥采用河北鹿泉東方鼎鑫水泥有限公司生產(chǎn)的鼎鑫牌42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥；符合《通用硅酸鹽水泥》GB175-2007普通硅酸鹽水泥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，見表1。

表2 粉煤灰技術(shù)指標(biāo)

1.2 粉煤灰

粉煤灰采用陽泉二電廠，符合《用于水泥和砼中的粉煤灰》GB/T1596-2005中Ⅱ級(jí)粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)結(jié)見表2。

1.3 骨料

細(xì)骨料為盂縣人工砂；粗骨料為盂縣5～20 mm、20～40 mm、40～80 mm粒級(jí)碎石，均符合《水工砼施工規(guī)范》DL/T5144-2001砂石質(zhì)量指標(biāo)見表3、表4。

表3 細(xì)骨料物理性能

表4 粗骨料物理性能

通過對(duì)三種粗骨料級(jí)配分析，首先要找到三級(jí)配最佳比例，把通過 5～20 mm、20～40 mm 、40～80 mm 骨料分別以 30:40:30、30:30:40、35:35:30比例配合，并得到振實(shí)密度分別為1750 kg/m3、1760 kg/m3、1740 kg/m3。經(jīng)試驗(yàn)論證 30:40:30，這時(shí)堆積密度略小，但抗分離能力較強(qiáng)。

1.4 外加劑

外加劑采用山西凱迪建材有限公司生產(chǎn)的KDNOF-2（粉狀）緩凝高效減水劑、KDSF（粉狀）引氣劑；均符合《混凝土外加劑》GB8076-1997一等品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定質(zhì)量要求。

2 配合比設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)及施工要求

碾壓混凝土使用部位：壩體內(nèi)部，設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度等級(jí)C9010、抗凍等級(jí)F50、抗?jié)B等級(jí)W4，施工要求VC值5～10 s、使用三級(jí)配。

表5 C9010F50W4碾壓混凝土推薦施工配合比

2.2 碾壓混凝土配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》SL352-2006中混凝土設(shè)計(jì)及施工要求，考慮施工水平等因素，進(jìn)行碾壓混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，碾壓混凝土強(qiáng)度保證率取80%，碾壓混凝土C9010強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差取3.5 MPa，配制強(qiáng)度為12.9 MPa。清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院龍華口水電站工程設(shè)計(jì)代表部關(guān)于龍華口水電站碾壓混凝土配合比的技術(shù)要求：C9010F50W4碾壓混凝土限制膠凝材料用量，P.O42.5普通硅酸鹽水泥小于60 kg/m3，二級(jí)粉煤灰摻量F/（C+F）大于60% ，壩體碾壓混凝土每方材料參考用量為1∶0.56∶4.51∶9.15=（水泥 60+粉煤灰 101）：水 90：砂 726：碎石 1473，針對(duì)原材料特性選用粗骨料（最大80 mm）級(jí)配是小石:中石:大石比例為30:40:30。

根據(jù)各項(xiàng)技術(shù)施工要求，試拌并成型試件，進(jìn)行拌和物性能、抗壓、抗凍及抗?jié)B指標(biāo)試驗(yàn)。得到碾壓混凝土推薦配合比見表5。

4 結(jié)語

在整個(gè)試驗(yàn)試拌過程中，碾壓混凝土采用三級(jí)配骨料，各級(jí)粒徑碎石混合比例至關(guān)重要，首先要級(jí)配盡量連續(xù)，振實(shí)密度要相對(duì)最大，在試驗(yàn)前期通過電腦計(jì)算各種混合比例級(jí)配的連續(xù)性，再擇優(yōu)試拌，這樣節(jié)省許多原材料和時(shí)間；碾壓混凝土推薦配合比中粉煤灰摻量為65%，比清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院建議摻量多5%，有效控制混凝土中的水化熱，使混凝土干縮減少，后期強(qiáng)度高。在滿足耐久性前提下，既改善混凝土和易性又節(jié)約成本。針對(duì)碾壓混凝土耐久性要求，外加劑要全部以溶液的形式加入混凝土拌和物中，拌和物漿少含氣量損失快，所以檢驗(yàn)?zāi)雺夯炷梁瑲饬繒r(shí)，要適當(dāng)延長攪拌時(shí)間，出機(jī)后要進(jìn)行人工二次攪拌。碾壓混凝土屬于干硬性混凝土，機(jī)械化程度高，改善了勞動(dòng)條件和環(huán)境，施工速度快、效率高，簡(jiǎn)化了溫控措施，降低了成本，為提高工程進(jìn)度做了有力的保障。

通過對(duì)原材料水泥、粉煤灰、砂石骨料各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，得出了既滿足設(shè)計(jì)、施工又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的配合比。