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      旬陽(yáng)水電站工程混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用

      2021-06-21 05:52:28仝魯美
      陜西水利 2021年5期
      關(guān)鍵詞:旬陽(yáng)減水劑用水量

      仝魯美

      (大唐陜西發(fā)電有限公司旬陽(yáng)水力發(fā)電廠,陜西 旬陽(yáng)725700)

      1 工程概況

      旬陽(yáng)水電站位于陜西省安康市漢江干流上,是漢江上游干流梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃的第五個(gè)梯級(jí)電站,上距已建安康水電站65 km,下距已建蜀河水電站55 km及已建丹江口水電站約200 km。旬陽(yáng)水電站總裝機(jī)容量為320 MW,安裝4臺(tái)單機(jī)容量為80 MW的軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)組,年發(fā)電量8.59億kW·h。電站樞紐由攔河壩、河床式電站廠房、開(kāi)關(guān)樓和垂直升船機(jī)等建筑物組成,工程為Ⅱ等大(2)型工程,主要建筑物為2級(jí)建筑物。

      旬陽(yáng)水電站初期混凝土施工中,存在有外加劑超耗量大、混凝土坍損快、施工和易性較差、C40混凝土難以配制和混凝土配料成本高等問(wèn)題,需要對(duì)混凝土原材料進(jìn)行優(yōu)選,并對(duì)混凝土施工配合比進(jìn)行優(yōu)化,以滿足現(xiàn)場(chǎng)混凝土施工的要求。

      2 混凝土設(shè)計(jì)要求

      旬陽(yáng)水電站工程混凝土設(shè)計(jì)及施工技術(shù)指標(biāo)要求見(jiàn)表1。

      3 混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)

      混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的是在滿足建筑物強(qiáng)度及耐久性要求的前提下,配制出具有較好施工性能和經(jīng)濟(jì)性能的混凝土。

      3.1 水泥

      采用安康市堯柏水泥有限公司生產(chǎn)的堡壘牌42.5中熱硅酸鹽水泥(以下簡(jiǎn)稱堯柏水泥),檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2,水泥品質(zhì)指標(biāo)滿足《中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥》(GB/T 200-2017)的技術(shù)要求。

      3.2 粉煤灰

      通過(guò)優(yōu)選,采用陜西華電蒲城發(fā)電有限責(zé)任公司生產(chǎn)的F類Ⅱ級(jí)粉煤灰,檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3,其品質(zhì)指標(biāo)滿足《水工混凝土摻用粉煤灰應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5055-2007)II級(jí)粉煤灰技術(shù)要求,其中需水量比為94%,對(duì)降低混凝土單位用水量有利。

      3.3 外加劑

      通過(guò)招標(biāo)優(yōu)選出了江蘇蘇博特新材料股份有限公司的SBTJM-Ⅱ型緩凝高效減水劑和GYO-1引氣劑,做為混凝土外加劑;外加劑品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4~表5,檢驗(yàn)結(jié)果表明,緩凝高效減水劑和引氣劑的品質(zhì)指標(biāo)均滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,SBTJM-Ⅱ型緩凝高效減水劑的減水率>20%,對(duì)于控制混凝土單位用水量有利。

      表1 混凝土設(shè)計(jì)及施工技術(shù)指標(biāo)

      表2 水泥主要性能檢測(cè)結(jié)果

      表3 粉煤灰品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果

      表4 減水劑品質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果

      表5 引氣劑品質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果

      3.4 骨料

      試驗(yàn)用粗細(xì)骨料均采用由設(shè)計(jì)規(guī)劃的漢江仙灘料場(chǎng)生產(chǎn)的天然骨料篩分而成,骨料檢測(cè)結(jié)果各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均滿足《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T 5144-2015)標(biāo)準(zhǔn)要求。

      3.5 混凝土配合比優(yōu)化試驗(yàn)

      按照設(shè)計(jì)提出的混凝土配合比設(shè)計(jì)選擇的主要參數(shù),進(jìn)行常態(tài)混凝土、溜槽混凝土、泵送混凝土及碾壓混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)試驗(yàn),優(yōu)化配合比參數(shù)見(jiàn)表6。

      表6 推薦混凝土配合比

      4 工程應(yīng)用及效益分析

      優(yōu)化混凝土配合已在旬陽(yáng)水電站工程得到成功應(yīng)用,混凝土施工性能優(yōu)良,通過(guò)對(duì)各種類混凝土進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽檢,混凝土各項(xiàng)性能檢測(cè)結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,按現(xiàn)場(chǎng)原材料價(jià)格及工程剩余工程量綜合計(jì)算,以原配合比為參照,混凝土配合比優(yōu)化前后單價(jià)及價(jià)差分析見(jiàn)表7。

      表7 混凝土配合比優(yōu)化前后單價(jià)及價(jià)差分析表

      表7可以看出,采用優(yōu)化配合比后每方混凝土加權(quán)平均價(jià)差為18.96元;通過(guò)外加劑優(yōu)選與配合比優(yōu)化設(shè)計(jì),采用優(yōu)化配合比后主材節(jié)約分析見(jiàn)表8。

      表8 優(yōu)化配合比混凝土主材節(jié)約分析表

      表8可以看出,通過(guò)配合比優(yōu)化,推算可節(jié)約水泥用量約30 kg/m3左右,計(jì)2.65萬(wàn)t,節(jié)約水泥成本15%左右;節(jié)約粉煤灰1.29萬(wàn)t,節(jié)約減水劑756 t,節(jié)約引氣劑85 t,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。在節(jié)約主材的同時(shí),每方混凝土由于減少了膠凝材料用量,還可降低混凝土溫升約4℃~6℃,有效減少了溫度裂縫,降低溫控成本和維修成本,進(jìn)一步提高混凝土技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性能。

      5 結(jié)語(yǔ)

      通過(guò)原材料優(yōu)選及混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì),表明在相同試驗(yàn)條件下,優(yōu)化前三級(jí)配常態(tài)混凝土單位用水量為120 kg/m3,優(yōu)化后混凝土單位用水量為105 kg/m3,較優(yōu)化前減少用水量15 kg/m3;優(yōu)化前二級(jí)配混凝土單位用水量為132 kg/m3,優(yōu)化后用水量為120 kg/m3,較優(yōu)化前減少用水量12 kg/m3?;炷恋膯挝挥盟康慕档停粌H節(jié)約了混凝土主材,還對(duì)混凝土的溫升帶來(lái)益處,同時(shí)也對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能有利。

      截至2020年8月,旬陽(yáng)水電站工程共施工澆筑混凝土65.5萬(wàn)m3,混凝土剩余量46萬(wàn)m3左右,采用優(yōu)化的混凝土配合比后將取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

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