高性能混凝土在火電建設(shè)工程中的應(yīng)用研究

王承軍

摘要：針對高性能混凝土在火電建設(shè)工程中的應(yīng)用研究，設(shè)計配制出C30～C60高性能混凝土，對混凝土力學(xué)性能、抗?jié)B性能、抗凍性能、抗碳化性能、抗氯離子滲透等性能指標(biāo)進(jìn)行試驗測試，優(yōu)化的施工配合比同時滿足了混凝土強(qiáng)度、工作性和耐久性各項技術(shù)指標(biāo)要求，經(jīng)過與普通混凝土的經(jīng)濟(jì)對比，采用高性能混凝土降低了工程造價，課題成果具有較高的推廣應(yīng)用價值。

Abstract： In view of the application research of high performance concrete in thermal power construction engineering， C30～C60 high performance concrete was designed and formulated to evaluate the mechanical properties， impermeability， frost resistance， carbonation resistance and chloride ion penetration resistance of concrete. The optimized construction mix ratio meets the technical requirements of concrete strength， workability and durability. After comparison with ordinary concrete， the use of high-performance concrete reduces the construction cost， and the project results have a high promotion and application value.

關(guān)鍵詞：高性能混凝土;耐久性;火電工程;應(yīng)用

Key words： high performance concrete;durability;thermal power engineering;application

中圖分類號：TU528.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）24-0183-02

0? 引言

混凝土是支撐基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵性材料之一，已發(fā)展成為當(dāng)今最大宗的建筑材料。為優(yōu)化混凝土產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，住建部、工信部于2014年發(fā)文《關(guān)于推廣應(yīng)用高性能混凝土的若干意見》，要求到“十三五”末，高性能混凝土在市場得到普遍應(yīng)用。目前，傳統(tǒng)火電建設(shè)工程由于對高性能混凝土認(rèn)識不足、基礎(chǔ)研究及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范滯后，高性能混凝土在火電建設(shè)工程還沒有得到推廣應(yīng)用。

為了開展高性能混凝土的應(yīng)用研究，我們在國家電投江西分宜發(fā)電廠2×660MW機(jī)組擴(kuò)建工程成立了課題組，開展項目應(yīng)用研究，并對高性能混凝土的耐久性、工作性等性能進(jìn)行測試。

1? 配合比設(shè)計思路

1.1 按照高性能混凝土的要求進(jìn)行選材，依據(jù)CECS207-2006《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，并參照J(rèn)GJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》的設(shè)計步驟設(shè)計出理論配合比及試配。

1.2 盡可能的降低單方混凝土的膠材用量，降低混凝土的水化熱和絕熱溫升值，減小混凝土產(chǎn)生裂縫的可能性，試驗研究出和易性、抗分離性、均勻性好、高耐久性的高性能混凝土配合比。

1.3 各系列各種試驗組合同時進(jìn)行，對比分析，擇優(yōu)選擇，確定出性能優(yōu)良、混凝土膠材用量少的混凝土配合比。

2? 混凝土配合比確定及優(yōu)化

混凝土配合比計算采用重量法，單位用水量按骨料干狀態(tài)為準(zhǔn)計算。對2個以上強(qiáng)度等級指標(biāo)混凝土配合比采用6個水膠比，進(jìn)行強(qiáng)度與膠水比回歸分析，得出不同的強(qiáng)度對應(yīng)的水膠比，再根據(jù)得出不同的水膠比進(jìn)行強(qiáng)度校準(zhǔn)，最后確定需要施工配合比。

經(jīng)過6個月混凝土配合比試驗調(diào)整，共制作混凝土抗壓試塊168組，耐久性試驗試塊16組。尋找混凝土拌和物各種性能好的配合比，確定了C30-C60高性能混凝土配合比摻合料摻量：粉煤灰摻量為13%-22%，礦粉摻量為26%-32%。外加劑摻量0.8%，得出最佳混凝土配合比試驗數(shù)據(jù)如表1。

根據(jù)試拌結(jié)果建立抗壓強(qiáng)度與水膠比回歸關(guān)系式， 通過計算回歸分析，混凝土28d抗壓強(qiáng)度與膠水比關(guān)系式如下：

R28配=33.560（C+F+K）/W-28.527? ? ?r28=0.994

3? 混凝土配合比的確定

混凝土施工配合比確定要保證混凝土拌合物滿足施工要求，力學(xué)性能滿足結(jié)構(gòu)安全性要求。在此次室內(nèi)試驗成果的基礎(chǔ)上，依據(jù)設(shè)計強(qiáng)度指標(biāo)，考慮到水泥強(qiáng)度波動和原材料性質(zhì)變化，實際混凝土配制強(qiáng)度略高于設(shè)計混凝土配制強(qiáng)度值。根據(jù)膠水比與抗壓強(qiáng)度線性回歸關(guān)系式，計算出與配制強(qiáng)度相應(yīng)的水膠比，并選用略低于計算的水膠比的混凝土配合比。根據(jù)設(shè)計要求及室內(nèi)試驗成果，回歸后得出計算水膠比。泵送及常態(tài)混凝土配制強(qiáng)度及計算水膠比。

根據(jù)推薦的水膠比計算出混凝土施工配合比見表2。

4? 混凝土耐久性試驗

我們通過選擇合適的水泥品種、合適的集料、砂率、水膠比、外加劑來保證混凝土的耐久性。根據(jù)《普通混凝土長期和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50082-2009）相關(guān)規(guī)定，對優(yōu)化后的施工配合比選擇了C25、C30、C35、C50幾個不同水膠比的混凝土養(yǎng)護(hù)28天后送江西省建筑材料建材檢測中心進(jìn)行混凝土碳化及氯離子滲透試驗，送江西省南昌科盛建筑質(zhì)量檢測所進(jìn)行抗?jié)B及抗凍試驗，混凝土耐久性試驗結(jié)果見表3。

從試驗結(jié)果可知，優(yōu)化后的高性能混凝土施工配合比抗?jié)B性能、抗凍性能、抗碳化性能、抗氯離子滲透等性能指標(biāo)滿足高性能混凝土耐久性要求。高性能混凝土由于具有較高的密實性和抗?jié)B性，因此，其抗化學(xué)腐蝕性能顯著優(yōu)于普通混凝土。高性能混凝土耐久性能最大限度地延長了混凝土結(jié)構(gòu)的使用年限，降低了工程全壽命周期造價。

5? 工程現(xiàn)場應(yīng)用施工效果

在試驗室試驗基礎(chǔ)上，我們對選用的原材料按優(yōu)化施工配合比進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用，觀察混凝土的工作性及其保持，混凝土澆筑試驗塊的表面狀態(tài)，混凝土早期強(qiáng)度等。現(xiàn)場應(yīng)用效果表明，混凝土和易性良好，工作性能優(yōu)于普通混凝土，能夠很好滿足現(xiàn)場施工要求?；炷撩撃：蟊砻婀饣秸?，顏色均勻，混凝土整體澆筑后無開裂現(xiàn)象，施工配合比同時滿足了混凝土工作性、強(qiáng)度和耐久性設(shè)計要求。

我們對選用的原材料按市場價格和優(yōu)化的高性能混凝土施工配合比計算原材料成本，對比分宜電廠擴(kuò)建工程按單摻粉煤灰配制的普通混凝土配合比成本，高性能混凝土施工配合比成本降低了3%～10%，且強(qiáng)度等級越高，配合比成本降低越多。

6? 結(jié)論

①本課題通過系統(tǒng)的高性能混凝土試驗研究，采用雙摻技術(shù)確定了優(yōu)化的施工配合比，經(jīng)過對混凝土的各項性能試驗，施工配合比同時滿足了混凝土強(qiáng)度、工作性和耐久性各項技術(shù)指標(biāo)要求，經(jīng)過與普通混凝土的經(jīng)濟(jì)對比，采用高性能混凝土降低了工程造價，課題成果具有較高的推廣應(yīng)用價值。

②火電建設(shè)工程結(jié)構(gòu)混凝土與鐵路、橋梁等其它行業(yè)用混凝土結(jié)構(gòu)形式、所處環(huán)境有一定區(qū)別，混凝土除滿足常規(guī)性能外，還要考慮混凝土清水外觀、早期強(qiáng)度等其它性能要求，混凝土配合比可從施工環(huán)境、結(jié)構(gòu)形式、受力特點、施工措施方面，結(jié)合相關(guān)結(jié)構(gòu)和耐久性設(shè)計規(guī)范進(jìn)行綜合考慮。

③合理選用優(yōu)質(zhì)常規(guī)原材料是應(yīng)用高性能混凝土的重要工作。工程實際應(yīng)用過程中應(yīng)對混凝土原材料篩選、配合比設(shè)計以及混凝土耐久性設(shè)計各項工作制訂一套完整、系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系，為火電建設(shè)工程推廣應(yīng)用高性能混凝土提供有力的技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)：

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