高自密實堆石混凝土在重力壩的應(yīng)用

鄒書鵬

【摘? 要】隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展與科技水平的不斷提高，國家對建筑行業(yè)的質(zhì)量要求越來越高。在重力壩建設(shè)項目中，混凝土的澆筑關(guān)系著整個工程的質(zhì)量。因此，論文以高自密實堆石混凝土作為研究對象，結(jié)合具體的案例和數(shù)據(jù)，分析其在重力壩中應(yīng)用的優(yōu)勢、在實際施工過程中存在的問題，并提出解決措施，以期為重力壩的建設(shè)提供一些具有參考價值的理論依據(jù)。

【Abstract】With the rapid development of social economy and the continuous improvement of the level of science and technology， China's quality requirements for the construction industry are higher and higher. In the construction project of gravity dam， the pouring of concrete is related to the quality of the whole engineering. Therefore， this paper takes the high self-compacting rock-filled concrete as the research object， combined with the specific case and data， analyzes its advantages in the application of gravity dam， the problems existing in the actual construction process， and puts forward the solutions， so as to provide some theoretical basis with reference value for the construction of gravity dam.

【關(guān)鍵詞】高自密實堆石混凝土;重力壩;配合比

【Keywords】 high self-compacting rock-filled concrete; gravity dam; mix proportion

【中圖分類號】TV642.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）03-0150-02

1 引言

在建筑項目的實際施工過程中，混凝土的澆筑會受到很多外部因素的影響，如振搗不足會導(dǎo)致建筑空間出現(xiàn)蜂窩或露鋼筋問題等，最終使建筑項目無法滿足相應(yīng)的驗收標(biāo)準(zhǔn)。高自密實堆石混凝土具有一些普通混凝土所不具備的優(yōu)點，無論是從技術(shù)層面還是經(jīng)濟層面來看，研究高自密實堆石混凝土在重力壩建設(shè)中的應(yīng)用都具有十分重要的意義。

2 高自密實堆石混凝土的簡介

2.1 高自密實混凝土的概念

高自密實混凝土，通常也被稱為高流態(tài)混凝土，因其在各個方面均有著良好的力學(xué)性能，土質(zhì)非常密實，不容易離析，流動性非常好，已被人們默認為是高性能的混凝土，應(yīng)用范圍非常廣泛[1]。

2.2 高自密實堆石混凝土與重力壩

通常情況下，重力壩的建造材料為純混凝土，而堆石及埋石混凝土重力壩，顧名思義就是其內(nèi)部由一定數(shù)量的石塊構(gòu)成，石塊的具體數(shù)量一般都是有著嚴(yán)格的規(guī)定，正常情況下以不超過25%為準(zhǔn)則，但是實際還是要根據(jù)建筑物整體的性能要求來定，也就是說這種重力壩不再由單純的混凝土構(gòu)成，且絕大多數(shù)情況下是將石塊放入事前就已經(jīng)攪拌好的混凝土中。但是，本文研究的高自密實堆石混凝土施工操作的步驟卻與其截然相反，需要先把石塊按照施工要求擺放好，之后再用混凝土進行填充，對于具體需要放入的石塊數(shù)量也有一定的要求[2]。

3 高自密實堆石混凝土在重力壩工程中應(yīng)用的優(yōu)勢

3.1 技術(shù)層面的優(yōu)勢

混凝土在澆筑后會受到水泥的影響產(chǎn)生放熱反應(yīng)，即水化熱。除此之外，外部溫度的變化使得水泥用量與混凝土水化熱呈正相關(guān)，即所用水泥越多，其放熱量越大，產(chǎn)生的溫度應(yīng)力也就越大[3]。在使用純混凝土的重力壩建設(shè)工程項目中，由于溫度控制的原因，從而導(dǎo)致壩體內(nèi)部及表面產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫的案例很多[4]。高自密實堆石混凝土具有優(yōu)良的體積穩(wěn)定性，并且由于塊石在入倉堆放過程中塊與塊之間的搭接堆砌關(guān)系，能夠形成較強的抗裂能力和較大的空隙率，正是這些空隙可以讓一定量的熱能得以儲存起來，防止其集中向外釋放，減少了溫度應(yīng)力裂縫的產(chǎn)生。

3.2 經(jīng)濟層面的優(yōu)勢

水泥用量少。這種現(xiàn)象背后的成因其實很簡單，首先，從建筑材料的使用量來分析。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，以純混凝土作為建筑材料的重力壩，每lm3壩體成品需要307kg水泥，而使用高自密實堆石混凝土建造需要的水泥用量僅為130kg。在實際的建筑施工過程中，也有采用砌石混凝土、碾壓混凝土等方式筑壩的例子，但是此類筑壩方法都對建筑工人的數(shù)量、技術(shù)水平、綜合素質(zhì)以及職業(yè)道德素養(yǎng)要求較高，實施起來相對困難，施工質(zhì)量得不到保證，同時，建筑市場的人工費用也在逐年上漲，對這些筑壩技術(shù)的實際應(yīng)用帶來了不少阻礙。綜合比較，由高自密實堆石混凝土作為建筑材料的重力壩建設(shè)項目可以在一定程度上將水泥的用量降低，在減少水化熱產(chǎn)生的同時也降低了人力成本，從而節(jié)省工程投資。

4 高自密實堆石混凝土在重力壩中的應(yīng)用

高自密實堆石混凝土在重力壩工程中應(yīng)用的最大問題是要根據(jù)實際情況調(diào)整攪拌比例，采取相應(yīng)措施，以攪拌的溫度、水量、時間三個方面作為切入點，對其質(zhì)量進行嚴(yán)格把控，確保高自密實堆石混凝土的土質(zhì)符合要求。

首先，在重力壩的建設(shè)過程中，高自密實堆石混凝土對于外界的溫度比較敏感，其狀態(tài)與工作性能不可避免地會受到溫度變化的影響。為了防止工程質(zhì)量受到影響，就必須根據(jù)現(xiàn)場的溫度變化對混凝土的狀態(tài)進行相應(yīng)調(diào)整[5]。其次，若要確保砂石中含有均衡的水量，就要盡可能使砂石的攪拌保持在一個相對均勻的狀態(tài)，除此以外，要基于砂石中的含水量對水的儲量進行調(diào)整。最后，不能忽視攪拌時間對于混凝土質(zhì)量的影響，原因在于外界溫度和原料溫度是變化的，會對高自密實堆石混凝土的性能造成影響，所以在攪拌時就要把控好時間，確保高自密實堆石混凝土的質(zhì)量達到施工要求。針對實際施工過程（以下以龍海市九九坑水庫工程為例）中出現(xiàn)的問題，認為需要對高自密實堆石混凝土現(xiàn)有的配合比進行調(diào)整，以提升其整體質(zhì)量。表1為C15W4F50試拌結(jié)果對比原配合比，圖1為調(diào)整后的Scc配合比。

原配合比導(dǎo)致施工中出現(xiàn)了以下現(xiàn)象：

①表面浮漿嚴(yán)重，澆筑完成后，軟弱層較厚;②在澆筑過程中，混凝土剛到倉面就出現(xiàn)了嚴(yán)重的離析現(xiàn)象;③拆模后，外觀面出現(xiàn)了較嚴(yán)重的砂痕、麻面、氣泡，且面積較大。

調(diào)整配合比后的澆筑情況：

①澆筑完成后沒有出現(xiàn)軟弱夾層，但表面有砂漿;②混凝土入泵后出現(xiàn)輕微離析（未檢測，目測無明顯離析現(xiàn)象），澆筑至倉面后，整體流至遠處出現(xiàn)浮漿;③拆模后，表面有少量氣泡，外觀面相較于調(diào)整前有較大改善。

5 結(jié)語

本文從高自密實堆石混凝土的概念出發(fā)，列舉了該混凝土的優(yōu)勢所在，如具有較強的抗裂能力、優(yōu)良的體積穩(wěn)定性等;隨后從實際出發(fā)，分析龍海市九九坑水庫工程中高自密實堆石混凝土應(yīng)用存在的問題，并提出了解決措施，即對于攪拌的溫度、水量、時間進行系統(tǒng)把控;最終通過試驗設(shè)計配合比，獲得各項性能滿足規(guī)范要求的高自密實堆石混凝土。實踐證明，采用高自密實堆石混凝土筑壩具有技術(shù)先進性和經(jīng)濟可行性，是一項可廣泛推廣應(yīng)用的新技術(shù)、新工藝。

【參考文獻】

【1】郭永建.水庫大壩自密實堆石混凝土施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].地下水，2019，41（06）：219-220.

【2】張文毅，翟張宏，王志強，等.堆石混凝土筑壩設(shè)計及應(yīng)用淺析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計，2019（10）：97-100+104.

【3】秦政.高自密實性堆石混凝土的試驗分析[J].云南水力發(fā)電，2019，35（04）：62-65.

【4】黃世國.軟巖應(yīng)用于中低堆石混凝土重力壩的質(zhì)量控制和技術(shù)要求[J].四川水利，2019，40（03）：38-40.

【5】王章勝.自密實堆石混凝土重力壩施工工法[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2019（07）：134-136.