降低吊洞水庫白云巖砂石骨料石粉含量對策研究

吉鴻宇

摘 要：吊洞水庫砂石骨料質量不穩(wěn)定問題主要是由砂石粉含量超標造成的?；诖?，本文提出運用生產(chǎn)系統(tǒng)改造、配合比改良、混凝土投料順序調整等綜合治理手段，有效解決了白云巖為骨料的碾壓混凝土質量不穩(wěn)定問題，為工程安全可靠、節(jié)能優(yōu)質施工建設提供了重要保障。

關鍵詞：砂石骨料；白云巖；石粉含量；吊洞水庫

中圖分類號：TV41 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）07-0071-02

Study on Reducing the Content of Stone Powder

in Dolomite Gravel Aggregate

JI Hongyu

（Guizhou Province Water Conservancy and Hydropower Engineering Consulting Co.， Ltd.，Guiyang Guizhou 550002）

Abstract： The problem of the quality instability of sand and gravel aggregate in hanging cave reservoir is mainly caused by the excess of sand and stone content. this paper proposed the use of production system transformation， mix improvement， concrete feeding sequence adjustment comprehensive means， effectively solved the dolomite as aggregate RCC quality instability problem for engineering safety， energy saving and high quality construction provides an important guarantee.

Keywords： sand and gravel aggregate；dolomite；stone powder content；hanging cave reservoir

1 工程概況

吊洞水庫位于丹寨縣興仁鎮(zhèn)點烈村，所在的河流為擺泥河，屬長江流域沅江水系清水江一級支流，距丹寨縣城約19km，距貴陽市195km。壩址以上集水面積119km2，多年平均流量2.84m?/s，多年平均徑流量為7 880×104m?。工程任務是工業(yè)供水、城鎮(zhèn)供水和農田灌溉。水庫總庫容2 210×104m?，正常蓄水位742m，相應庫容2 060×104m?，興利庫容2 012×104m?。工程建成后，P=95%毛供水量為3 285×104m?/a；可灌溉約13km2農田，P=80%灌溉用水量為580×104m?/a；并下放環(huán)境水量788×104m?/a。工程規(guī)模為中型，工程等別為Ⅲ等。

2 吊洞水庫白云巖砂石骨料主要質量問題

大壩設計混凝土總量為19.6×104m?，需開采砂石骨料總量約30.69×104m?，其中砂10.9×104m?（占比30.8%），小石6.8×104m?（占比例22.1%），中石8.5×104m?（占比例27.8%），大石4.4×104m?（占比例14.3%）。若砂石骨料出現(xiàn)問題，將導致大壩混凝土澆筑不能正常進行；而采用非白云巖外購料，最近料源在55km外的都勻市，運距增加將大幅提高工程造價。

吊洞水庫于2014年1月底完成大壩基坑開挖驗收，砂石骨料生產(chǎn)系統(tǒng)也于1月初開始試生產(chǎn)，共生產(chǎn)1.5×104m3。按照原有施工進度安排，應立即實施大壩碾壓混凝土澆筑，才能確保在合同工期內順利完成。但經(jīng)施工單位現(xiàn)場抽樣自檢及第三方檢測機構抽檢，均得出砂石骨料質量不穩(wěn)定，即大石產(chǎn)量不足、砂細度模數(shù)偏大且石粉含量不穩(wěn)定、粗骨料裹粉且遜徑超標。此外，受天氣影響較大，雨水天氣生產(chǎn)骨料，不穩(wěn)定情況更嚴重[1]。為保證大壩整體質量及后續(xù)工程順利實施，必須采取有效措施合理解決砂石骨料質量不穩(wěn)定的問題。

3 降低白云巖砂石骨料石粉含量對策

3.1 白云巖技術性能分析

鑒于吊洞水庫已開挖巖性所表現(xiàn)出寒武系中上統(tǒng)婁山關群第一段肉紅色中厚～厚層塊狀細晶石白云巖，屬碳酸鹽類巖石。經(jīng)檢測，其巖體硬度較高、無堿活性，將其作為碾壓混凝土原料是滿足設計要求的。通過碾壓試驗對其生產(chǎn)工藝、配合比、施工措施進行調整論證，并解決石粉含量超標問題。

3.2 碾壓試驗論證

3.2.1 第一次碾壓試驗

3.2.1.1 試驗時間。第一次碾壓試驗于2014年9月13日12：30開始進行，2014年9月14日1：45結束，總計完成碾壓混凝土工程612m?。2014年10月11日碾壓混凝土養(yǎng)護齡期達到28d（工期較緊，碾壓混凝土現(xiàn)場試驗齡期達不到設計齡期90d要求，只能按進行相應試驗數(shù)據(jù)的分析與整理作為90d齡期的參考），進行碾壓試驗鉆孔取芯、坑探等現(xiàn)場試驗檢驗評價工作。

3.2.1.2 試驗過程。碾壓混凝土原材料，各原材料特性指標檢測結果除砂的石粉含量23.51%略超標外，其余全部合格；投料順序確定為：細骨料→粗骨料→水/外加劑→水泥/粉煤灰；碾壓混凝土出機口VC值控制在3～5s，依據(jù)環(huán)境條件動態(tài)控制；碾壓方向與攤鋪方向一致，采用靜振2遍+有振6、8遍+靜振2遍的碾壓方式，按1.0～1.5km/h行進速度進行混凝土的碾壓。

3.2.1.3 試驗結論。水工強制拌和機（徐州天地重型機械制造KZS180-1S4000L）滿足澆筑需求；通過現(xiàn)場目測，振動碾壓8遍后混凝土略呈彈性（塑性回彈），碾壓混凝土的表面泛漿較好（85%以上表面有明顯灰漿泛出），混凝土表面濕潤，有亮感，碾壓效果良好；鋪料厚度控制在（34±2）㎝為宜，碾壓條帶間的搭接（重迭）寬度為20cm，壓實密度檢測采用核子密度水分儀檢測，總計31個點。其中，二級配（散射法、透射法）測定17個點，三級配（散射法、透射法）測定14個點，平均壓實度值98%，壓實度均滿足設計及規(guī)范要求。但通過分析碾壓試驗相關數(shù)據(jù)及從試驗現(xiàn)場實際來看，混凝土攪拌時間為70s制拌出的碾壓混凝土經(jīng)現(xiàn)場取芯，部分無完整芯樣，芯樣獲得率不高，局部骨料裹漿情況較差，但拌合時間為80s的碾壓混凝土，并無以上情況。這主要是因為拌合時間過短。

3.2.2 第二次碾壓試驗。第二次碾壓試驗于2014年11月4日11：30開始，2014年11月4日15：20結束。在分析第一次碾壓試驗成果和綜合專家意見的基礎上，在原有第一次碾壓試驗場地的基礎上增設兩條帶，第一條帶為ⅡC9020W8F100，第二條帶為ⅢC9020W6F50，試驗中進行了投料順序、拌合時間、碾壓參數(shù)、壓實度、層間結合和增加膠凝材料等多項試驗進行復核，結果表明：各項指標均滿足設計要求。

3.3 更換生產(chǎn)系統(tǒng)設備

在原砂石生產(chǎn)系統(tǒng)中增加山東巨霸JB-新型高效錘式打砂機對網(wǎng)內2.5～5mm粒徑進行二次破碎處理，作為補充細骨料生產(chǎn)系統(tǒng)，并對篩孔進行改造（主要對機制砂篩孔進行了加密），增加機制砂2.5mm篩網(wǎng)，減少2.5～5mm顆粒物的比重，改善級配不均勻的情況，并采用多點法對碎石進行沖洗處理，進一步減少粗骨料裹粉，保證細骨料石粉含量在超規(guī)范標準22%的情況下，總體石粉含量趨于穩(wěn)定。

4 應用效果分析

經(jīng)調整后，砂石骨料的質量明顯有所改善，基本能滿足規(guī)范要求，調整后的部分砂石骨料檢測結果如表1所示。

從表1可以看出：砂細度模數(shù)應控制在3.0以下，石粉含量均保持在21.99%～27.81%。經(jīng)混凝土抗凍、抗?jié)B、抗拉強度和極限拉伸試驗檢測，結果表明混凝土產(chǎn)品質量滿足規(guī)范與設計要求，無論是強度還是耐久性均達到預期設定目標。通過采用生產(chǎn)系統(tǒng)改造、配合比改良、混凝土投料順序調整等綜合治理手段后，以白云巖為骨料的碾壓混凝土質量不穩(wěn)定問題得以解決。

參考文獻：

[1]陳靜，鄧國才，文霞.人工砂石粉含量對混凝土性能的影響[J].商品混凝土，2011（4）：29-33，38.