石灰?guī)r粉作為摻合料全部代替粉煤灰在碾壓混凝土中的成功運用

劉 成 林,　李 漢 青

(四川二灘國際工程咨詢有限責任公司，四川 成都　610072)

石灰?guī)r粉作為摻合料全部代替粉煤灰在碾壓混凝土中的成功運用

劉 成 林,李 漢 青

(四川二灘國際工程咨詢有限責任公司，四川 成都610072)

摘要：摻合料作為混凝土的五大原材料之一，對節(jié)約水泥用量、改善混凝土的性能起著重要的作用。對于水工大體積混凝土而言，摻合料可謂必不可少。老撾南歐江流域五級電站所在地位于老撾境內(nèi)豐沙里省，該省粉煤灰資源缺乏，若是從中國、泰國或越南采購，其公路運輸距離均在700 km以上，僅運輸成本一項將大大增加混凝土的造價。近年來，一些工程在摻合料(粉煤灰、礦渣等)資源缺乏地區(qū)因地制宜開展了采用磨細石灰?guī)r粉作為混凝土摻合料的研究并進行了一定程度的應(yīng)用，如柬埔寨甘再水電站、蒙古泰西爾水電站等。目前國內(nèi)也對采用石灰?guī)r粉部分或全部代替粉煤灰等活性摻合料進行了大量的試驗研究，但國內(nèi)采用單摻石灰?guī)r粉作為混凝土摻合料應(yīng)用到實際工程中的并不多見。老撾南歐江流域五級電站從節(jié)約投資的角度考慮，采用距該電站壩址約70 km的昂鄧石料場的灰?guī)r石灰?guī)r粉作為混凝土摻合料，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：老撾南歐江五級水電站；石灰?guī)r粉；摻合料；混凝土配合比；鉆孔取芯；壓水試驗

1工程概述

老撾南歐江流域五級電站為碾壓混凝土重力壩：左岸非溢流壩段(1～4#壩段)，長82.5 m；進水口壩段(5～7#壩段)，長66 m；底孔壩段(8#壩段)，長22 m；1～4#溢流表孔壩段(9～11#壩段)，長75 m；右岸非溢流壩段(12～15#壩段)，長95 m。壩頂高程為445 m，建基面最低高程為371 m，最大壩高74 m，壩頂長度為340.5 m。下游壩坡為1∶0.75,上游壩面直立, 壩段除墊層0.5 m為C9020W8F50常態(tài)混凝土外，壩體上游面3～4.5 m防滲層為C18020W8F50碾壓混凝土,其余為C18015W6F50碾壓混凝土；常態(tài)及碾壓混凝土除強約束區(qū)混凝土摻合料為粉煤灰外，其余全部混凝土摻合料全部采用石粉代替粉煤灰。

2混凝土設(shè)計指標

混凝土設(shè)計指標見表1。

表1　混凝土設(shè)計指標及要求表

3配合比設(shè)計

南歐江流域五級水電站水泥采用越南PC40水泥和中國華新堡壘P.O42.5水泥。根據(jù)工程設(shè)計及圖紙技術(shù)要求，通過原材料品質(zhì)檢測、室內(nèi)試拌試驗、混凝土硬化性能成果整理分析提供了滿足設(shè)計要求的推薦混凝土配合比。由業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理及施工方共同見證了現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗，并通過現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗最終確定了使用的施工配合比(表2、3)。

4混凝土取芯及壓水試驗

(1)混凝土取芯。

南歐江五級水電站于2015年4～8月展開對壩體混凝土的取芯工作并依據(jù)相關(guān)規(guī)程、規(guī)范檢測芯樣質(zhì)量，為南歐江五級水電站工程提供大壩蓄水安全鑒定的重要參數(shù)依據(jù)。設(shè)計要求取φ150～φ220混凝土芯樣。為了盡快完成混凝土質(zhì)量檢查，先進行的是φ150混凝土取芯，并對混凝土芯樣的外觀質(zhì)量、縫面、層面的結(jié)合情況進行分析，試驗室對混凝土芯樣的容重進行試驗檢測。本次芯樣檢測依據(jù)《水工混凝土試驗規(guī)程》(DL/T 5150-2001)、《水工碾壓混凝土試驗規(guī)程》(DL/T 5433-2009)進行質(zhì)量評定，具體情況見表4。

表2　石粉混凝土施工主要配合比表(越南PC40水泥+石粉)

表3　石粉混凝土施工主要配合比匯總表(中國華新堡壘P.O42.5水泥+石粉)

表4　混凝土芯樣抗壓強度及飽和表觀密度統(tǒng)計表

(2)混凝土壓水試驗。

壩體壓水采用單點法試驗，自上而下分段壓水。在穩(wěn)定壓力下，每5 min測讀壓入流量，連續(xù)4次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終值的10%或者最大值與最小值之差小于1 L/min時該段壓水試驗即可結(jié)束，取最終值作為該段的計算值。壓水試驗成果見表5、6。

壓水試驗過程中，在大壩迎水面及其它位置未發(fā)現(xiàn)出水點和壓水試段串通情況。通過表5、6可以看出，混凝土透水率滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

5結(jié)語

采用石粉代替粉煤灰作為混凝土摻合料在我國水電工程中的應(yīng)用較少。國內(nèi)的官地、普定、巖灘、江埡等以及國外的馬來西亞沐若等水電工程中均采用石灰?guī)r粉取代部分細骨料并取得了良好的應(yīng)用效果。采用石灰?guī)r粉作為摻合料完全或部分替代粉煤灰并將其應(yīng)用在碾壓混凝土大壩上，國內(nèi)外亦有實例并取得了一定的成效，如國內(nèi)的龍灘、漫灣、大朝山、天花板、戈蘭灘等，國外的柬埔寨甘再、蒙古泰西爾等水電工程。將石灰?guī)r粉全部代替粉煤灰作為摻合料在老撾南歐江五級水電站碾壓混凝土重力壩的建設(shè)中取得了突出的成效并節(jié)約投資約860萬元人民幣，可為今后類似水電工程碾壓混凝土壩建設(shè)提供借鑒。

表5　透水率分布統(tǒng)計表

表6　混凝土壓水試驗透水率統(tǒng)計表

收稿日期:2015-12-12

中圖分類號:TV7;TV544;TV42;TV52

文獻標識碼:B

文章編號:1001-2184(2016)03-0083-03

作者簡介:

劉成林(1973-)，男，重慶長壽人，助理工程師，從事水電工程監(jiān)理工作；

李漢青(1982-)，男，河北滄州人，總監(jiān)理工程師助理，工程師，學士，從事水電工程監(jiān)理工作.

(責任編輯：李燕輝)