綠塘水庫工程建設(shè)材料性能試驗分析

杜科銀

（貴州省遵義市水利水電工程建設(shè)總公司，貴州 遵義 563000）

水庫工程建設(shè)中，通過明確各項生產(chǎn)性原材料的使用要求，采取合理的試驗控制方法，不僅能夠提升各項生產(chǎn)性原材料的利用率，而且可以有效保證水庫工程的施工質(zhì)量。試驗中，要認(rèn)真按照各項生產(chǎn)性原材料試驗檢測流程進(jìn)行檢驗，如全面檢驗工程施工場地各項施工機(jī)械設(shè)備、重點檢測自密實混凝土澆筑過程所產(chǎn)生的側(cè)壓力等，以保證材料試驗檢測結(jié)果更為準(zhǔn)確?；诖耍疚尼槍G塘水庫的生產(chǎn)性原材料進(jìn)行分析。

1 工程概況

遵義市綠塘水庫工程位于貴州省遵義市新蒲新區(qū)東面，地處湘江二級支流、湄江一級支流茅官河中下游河段，壩址距茅官河河口14.0 km。水庫壩址距永樂集鎮(zhèn)19 km，距新舟集鎮(zhèn)26 km，距新蒲新區(qū)56 km，距遵義市中心城區(qū)68 km。綠塘水庫壩址以上流域面積225 km2，多年平均徑流量1.124億m3，多年平均流量3.56 m3/s。綠塘水庫正常蓄水位826 m，相應(yīng)庫容為1660萬m3，校核洪水位828.47 m，相應(yīng)庫容為2040萬m3。水庫規(guī)模為中型，工程等別為Ⅲ等。

2 綠塘水庫建設(shè)原材料

綠塘水庫工程建設(shè)所使用的原材料主要包括水泥、堆石料、粉煤灰、粗細(xì)骨料、水、外加劑等。原材料質(zhì)量是否滿足生產(chǎn)要求，對水庫工程的建設(shè)具有至關(guān)重要作用。為了試驗效果全面、可靠，應(yīng)明確水庫生產(chǎn)性原材料的使用要求。結(jié)合工程現(xiàn)場要求及相關(guān)規(guī)范設(shè)計，確定綠源水庫原材料使用要求。

（1）水泥

在進(jìn)行生產(chǎn)性原材料試驗時，所選擇的水泥品質(zhì)要達(dá)到國家有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，水泥種類，包括其生產(chǎn)廠家、混凝土配合比與送樣內(nèi)容保持一致。

（2）堆石料

堆石料要保持完整狀態(tài)，質(zhì)地較為堅硬，粒徑不小于300.0 mm，小粒徑的石料不能夠過于集中。堆石料的最大粒徑不超過結(jié)構(gòu)斷面最小邊長的四分之一，而且不超過混凝土澆筑層高[1]。通常來講，堆石料的飽和抗壓強(qiáng)度不小于40.0 MPa，內(nèi)部不含有泥塊。

（3）粉煤灰

粉煤灰要滿足《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T 1596—2017）中的標(biāo)準(zhǔn)。

（4）細(xì)骨料

細(xì)骨料的品質(zhì)需要和混凝土配合比試驗送樣的骨料一致，骨料的表觀密度不小于2500.0 kg/m3。細(xì)度模數(shù)控制在2.4～2.8之間，石粉含量在8.0%～15.0%間，細(xì)骨料表面的含水率不超過6.0%，剩余的各項指標(biāo)需要滿足《水工混凝土施工規(guī)范》（SL 677-2014）的各項規(guī)定[2]。

（5）粗骨料

與細(xì)骨料不同，粗骨料品種應(yīng)該和混凝土配合比試驗送樣粗骨料保持一致，表觀密度不小于2550.0 kg/m3，其吸水率不超過1.5%，軟弱顆粒含量不超過5.0%，針片狀顆粒含量不超過8.0%。其他各項性能指標(biāo)要滿足《水工混凝土施工規(guī)范》（SL 677-2014）的有關(guān)規(guī)定。

（6）水

凡是可以飲用的水源，均能夠作為拌合水，沒有經(jīng)過科學(xué)處理的工業(yè)污水，包括沒有處理過的沼澤水，均不能夠作為拌合養(yǎng)護(hù)水來使用?；炷涟韬纤褂玫乃荒軌?qū)炷临|(zhì)量產(chǎn)生較大影響，水的pH值不宜小于4.5。

（7）外加劑

混凝土外加劑的性能指標(biāo)要滿足《水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程》（DL/T 5100-2014）中的有關(guān)規(guī)定[3]。

3 原材料試驗控制分析

3.1 試驗原則

（1）全面檢驗工程施工場地的各項施工機(jī)械設(shè)備運行狀態(tài)。結(jié)合生產(chǎn)性材料試驗要求，自堆石料的沖洗、運輸與入倉等分別進(jìn)行檢驗?；炷恋纳a(chǎn)運輸與澆灌環(huán)節(jié)，對各項施工機(jī)械設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行檢測，包括施工現(xiàn)場作業(yè)人員的技能水平[4]。

（2）重點檢測自密實混凝土澆筑過程中所產(chǎn)生的側(cè)壓力。結(jié)合自密實混凝土擴(kuò)展半徑，并根據(jù)綠塘水庫工程的倉面施工情況，提前對混凝土的澆筑流程進(jìn)行模擬?？梢月裨O(shè)壓力計，準(zhǔn)確測量自密實混凝土的側(cè)壓力，并結(jié)合各項監(jiān)測數(shù)據(jù)，進(jìn)行反算，確定混凝土澆筑層高[5]。

3.2 試驗方法

3.2.1 場地布置和準(zhǔn)備工作

試驗場地布置，要結(jié)合具體的情況來選擇，所選擇的試驗場地需平坦、地基堅實穩(wěn)定，基礎(chǔ)的承載力不能夠小于2.0 MPa，試驗場地的面積通常為6.0 m×24.0 m，周圍需要有充足的空間，以供試驗機(jī)械設(shè)備行駛。

如果試驗場地中沒有供水管路，需要建立一個臨時的水池，該水池容積為20 m3左右，并配備相應(yīng)的抽水設(shè)備，灑水管路和灑水軟管要準(zhǔn)備充足。保持試驗場地的平整，將場地表層的覆蓋層徹底清除，使用破碎機(jī)將試驗場地開挖成型，待場地基礎(chǔ)承載力滿足相關(guān)要求后，使用高壓力水槍進(jìn)行沖洗。生產(chǎn)性試驗機(jī)械設(shè)備配置表，見表1。

表1 生產(chǎn)性試驗機(jī)械設(shè)備配置表

3.2.2 混凝土砼預(yù)制塊模板砌筑

試驗場地內(nèi)部的有效面積為6.0 m×24.0 m，外圍使用M15水泥砂漿一順一丁砌筑C15混凝土預(yù)制塊模板。

第一倉混凝土施工強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa之后，需要澆筑第二倉堆石混凝土，第二倉堆石混凝土預(yù)制塊模板砌筑與第一倉相同。

3.2.3 混凝土倉內(nèi)壓力計埋設(shè)

在試驗場地的長度方向，與混凝土預(yù)制塊模板相鄰位置，設(shè)置3個自密實混凝土側(cè)壓力監(jiān)測斷面，斷面之間的距離為6.0 m，各個監(jiān)測斷面均需要在其倉面底部埋設(shè)壓力計。在混凝土預(yù)制塊模板表層設(shè)置標(biāo)尺，由于自密實混凝土澆筑高度的不斷提升，需要每隔0.3 m距離進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。

為保證讀取的各項數(shù)據(jù)更為精確，可以在壓力計設(shè)置部位，挖出一個深度為0.5 m的坑，并將儀器埋設(shè)在其中，形成良好的水平面，鑿毛處理之后，進(jìn)行有效沖洗，在平面上部鋪設(shè)一層厚度為10.0 mm的M15水泥砂漿。水泥砂漿初凝之后，需要在其表層鋪設(shè)一層稠水泥砂漿，并利用壓力計進(jìn)行檢測，將水泥砂漿中的氣泡擠出[6]。確定好具體的試驗位置之后，使用相應(yīng)的裝置進(jìn)行固定，并加大約10.0 kg壓重，儀器方向要正確，大約持續(xù)12 h之后，可將固定裝置去除。在安裝壓力計的過程之中，需要提前進(jìn)行檢查，保證各項數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確

3.2.4 混凝土堆石入倉、平倉

水泥砂漿達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計強(qiáng)度之后，通過讀取壓力計數(shù)值，獲取初始數(shù)值之后，使用自卸汽車卸送各項材料，將清洗干凈的石料運送到試驗場地，并運用挖掘機(jī)，輔以人工方式，開展堆石入倉與平倉工作。在堆石入倉與平倉環(huán)節(jié)，堆石料不直接和壓力計接觸，如果有需要，則可采用可行性方案進(jìn)行有效保護(hù)。

3.2.5 混凝土澆筑

堆石入倉與平倉施工完畢后，使用混凝土攪拌車將自密實混凝土運送到指定試驗地點，采用混凝土輸送泵將自密實混凝土泵送到澆筑位置進(jìn)行澆筑，澆筑到倉面滿為止。在澆筑自密實混凝土環(huán)節(jié)，由于混凝土澆筑高度的不斷提升，需要進(jìn)行實時監(jiān)測，并準(zhǔn)確記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。

4 結(jié)果分析

結(jié)合相關(guān)試驗數(shù)據(jù)得知，自密實混凝土澆筑過程中，隨著澆筑高度的上升，應(yīng)實時監(jiān)測澆筑高度與壓力計的相關(guān)數(shù)據(jù)。堆石混凝土應(yīng)在澆筑完畢6 h～18 h內(nèi)開始灑水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，養(yǎng)護(hù)期間混凝土表面及所有側(cè)面始終保持濕潤[7]。

綠塘水庫工程生產(chǎn)性原材料物理力學(xué)性能試驗結(jié)果，見表2。

表2 綠塘水庫工程生產(chǎn)性原材料物理力學(xué)性能試驗結(jié)果

5 結(jié)語

通過對綠塘水庫工程生產(chǎn)性原材料的使用要求與試驗控制要點進(jìn)行合理分析，能夠保證水庫工程生產(chǎn)原材料得到高效利用，有效減輕試驗人員的工作壓力。結(jié)合綠塘水庫工程施工原材料的使用特點，嚴(yán)格按照生產(chǎn)性原材料試驗要求進(jìn)行，并結(jié)合試驗控制中常見的問題，制定好有效的解決對策，保證各項試驗結(jié)果更為準(zhǔn)確，提高各項生產(chǎn)性原材料的使用率。