關(guān)坎腳水庫(kù)大壩碾壓混凝土施工配合比設(shè)計(jì)及工程質(zhì)量檢測(cè)

劉念

（遵義黔通達(dá)檢測(cè)試驗(yàn)有限責(zé)任公司，貴州遵義 563000）

1 概述

關(guān)坎腳水庫(kù)位于湄潭縣北部的洗馬鄉(xiāng)雙河村境內(nèi)。該水庫(kù)為小（1）型，Ⅳ等級(jí)工程，水庫(kù)工程壩型為碾壓混凝土大壩。以灌溉為主，兼顧農(nóng)村人畜飲水，水庫(kù)正常蓄水位975.00m，相應(yīng)庫(kù)容590萬(wàn)m3，總庫(kù)容622萬(wàn)m3。

大壩最大壩高50.5m，壩面長(zhǎng)158.6m，壩頂寬7.5m。壩體內(nèi)變態(tài)混凝土與碾壓混凝土呈條帶狀分布；壩肩上游迎水空水面以下為厚度50cm二級(jí)配變態(tài)混凝土，其后為厚度1.5m二級(jí)配防滲碾壓混凝土，壩體內(nèi)部為三級(jí)配碾壓混凝土，壩肩下游壩面為1.0m三級(jí)配變態(tài)混凝土。

大壩于2016年2月開(kāi)始澆筑，2016年12月碾壓混凝土澆筑完成。2017年8月工程完工。

2 原材料

2.1 水泥

水泥采用中電投綏陽(yáng)化工有限公司生產(chǎn)的P.O 42.5等級(jí)[1]，其檢測(cè)結(jié)果如表1、表2所示。

表1 水泥物理性能檢測(cè)成果

表2 水泥化學(xué)成分檢測(cè)成果

從以上表格檢測(cè)結(jié)果看出，水泥物理化學(xué)檢測(cè)指標(biāo)符合水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》（GB 175—2007）標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 粉煤灰

粉煤灰采用遵義景程環(huán)保材料有限公司（鴨溪電廠）生產(chǎn)的粉煤灰，檢測(cè)指標(biāo)見(jiàn)表3。

表3 粉煤灰性能檢測(cè)成果

粉煤灰樣品檢測(cè)指標(biāo)符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T 1596—2005）中Ⅱ級(jí)粉煤灰標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求。

2.3 外加劑

檢測(cè)試驗(yàn)用減水劑為GTA聚羧酸系高性能緩凝減水劑，引氣劑為GTA引氣劑，生產(chǎn)廠家為貴州特普科技發(fā)展有限公司。檢測(cè)指標(biāo)如表4、表5所示。

表4 GTA聚羧酸高性能緩凝減水劑檢測(cè)結(jié)果

表5 GTA引氣劑檢測(cè)結(jié)果

從檢測(cè)結(jié)果評(píng)定，該GTA聚羧酸系高性能緩凝減水劑、GTA引氣劑檢測(cè)指標(biāo)符合《混凝土外加劑》（GB8076—2008）、《聚羧酸系高性能減水劑》（JG/T 223—2007）標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求。

2.4 細(xì)骨料

試驗(yàn)采用碳酸鹽系（白云巖）巖石加工的人工砂，檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6、表7。

表6 細(xì)骨料顆粒級(jí)配分析結(jié)果

表7 細(xì)骨料性能檢測(cè)結(jié)果

2.5 粗骨料

試驗(yàn)采用碳酸鹽系（白云巖）巖石加工的碎石，檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8、表9。

表8 粗骨料顆粒級(jí)配分析結(jié)果

3 混凝土配合比設(shè)計(jì)

3.1 配合比設(shè)計(jì)要求

根據(jù)設(shè)計(jì)文件，碾壓混凝土技術(shù)要求如表10所示。

表10 碾壓混凝土技術(shù)要求

3.2 碾壓混凝土室內(nèi)試驗(yàn)推薦配合比

2015年09月08日至2016年01月20日進(jìn)行了碾壓混凝土室內(nèi)試驗(yàn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，如表11所示。

表11 碾壓混凝土推薦配合比

4 碾壓混凝土施工工藝參數(shù)控制

（1）通過(guò)拌合樓試驗(yàn)確定碾壓拌合樓投料順序：C9015W4F50為砂、膠材、小石、中石、大石、（水+外加劑）依次投放；拌合時(shí)間為90s。

（2）碾壓混凝土攤鋪層厚35cm，壓實(shí)層厚30cm。

（3）碾壓混凝土碾壓遍數(shù)：無(wú)振2遍+有振8遍。

（4）選擇溫縫和冷縫的處理方式（含高壓水沖毛時(shí)間和壓力）和層面處理材料?？刂颇雺夯炷脸鰴C(jī)口VC值，行車(chē)速度1.2km/h進(jìn)行碾壓。

（5）變態(tài)混凝土采用插孔加漿法進(jìn)行加漿。

（6）碾壓混凝土芯樣的表面光滑程度較好，骨料分布基本均勻。這表明，碾壓混凝土的碾壓施工工藝能夠滿(mǎn)足施工要求。

5 工程質(zhì)量檢測(cè)

5.1 混凝土質(zhì)量檢測(cè)

5.1.1 抗壓強(qiáng)度

大壩內(nèi)部C9015W4F50碾壓三級(jí)配混凝土抗壓強(qiáng)度共檢測(cè)90組，最大值19.3MPa，最小值15.8MPa，平均值17.4MPa。大壩防滲C9015W6F50碾壓二級(jí)配混凝土抗壓強(qiáng)度共檢測(cè)48組，最大值19.1MPa，最小值15.9MPa，平均值17.2MPa。檢測(cè)結(jié)果滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

5.1.2 抗?jié)B抗凍試驗(yàn)

大壩內(nèi)部C9015W4F50及大壩防滲C9015W6F50碾壓混凝土抗凍抗?jié)B指標(biāo)均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

5.2 大壩鉆芯檢測(cè)

大壩建成后，對(duì)大壩進(jìn)行鉆芯檢測(cè)。共鉆取3個(gè)芯樣孔，開(kāi)孔直徑219mm，其中2孔為碾壓混凝土三級(jí)配重力區(qū)，1孔為碾壓二級(jí)配防滲區(qū)。

5.2.1 芯樣獲得率

鉆孔取芯碾壓混凝土進(jìn)尺120.5m，累計(jì)芯樣119.62m，其中柱狀芯樣長(zhǎng)119.12m，芯樣采取率99.27%，獲得率98.85%。

5.2.2 芯樣外觀描述

混凝土芯樣總體外觀表面基本光滑，局部稍有麻面，總體結(jié)構(gòu)較為密實(shí)，骨料分布基本均勻，膠結(jié)情況良好，碾壓混凝土外觀質(zhì)量合格[2]。

5.2.3 芯樣物理力學(xué)性能試驗(yàn)

根據(jù)規(guī)范要求，選擇部分芯樣進(jìn)行物理力學(xué)性能試驗(yàn)。C9015W4F50碾壓混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度18組，平均值18.3MPa，最大值20.8MPa，最小值16.7MPa；C9015W6F50碾壓混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度9組，平均值18.0MPa，最大值18.6MPa，最小值17.2MPa?；炷列緲涌辜舳卧囼?yàn)c′為2.62～2.91MPa，f′為1.68～1.83。

5.2.4 壓水試驗(yàn)

壓水試驗(yàn)共布3孔，開(kāi)孔直徑76mm。完成壓水試驗(yàn)段長(zhǎng)度107m，完成壓水22段/次。

三級(jí)配壓水孔14段/次壓水試驗(yàn)中，透水率為0.88Lu至1.57Lu；防滲區(qū)壓水孔8段/次壓水試驗(yàn)中，透水率為0.16Lu至0.50Lu。

5.2.5 芯樣斷口類(lèi)別與折斷形態(tài)

碾壓混凝土芯樣136個(gè)斷口中，按折斷形態(tài)共分5類(lèi)，具體如下。

C1型：機(jī)械人工折斷，斷口呈齒狀的44個(gè)，占碾壓混凝土芯樣斷口總數(shù)的32.35%。

C2型：層面折斷，斷口凹凸不平的42個(gè)，占碾壓混凝土芯樣斷口總數(shù)的30.88%。

C3型：縫面折斷，斷口粘砂漿的11個(gè)，占碾壓混凝土芯樣斷口總數(shù)的8.08%。

C4型：人工搬運(yùn)折斷，斷口不規(guī)則狀的13個(gè)，占碾壓混凝土芯樣斷口總數(shù)的9.55%。

C5型：漿液離析，骨料分離而折斷的26個(gè)，占碾壓混凝土芯樣斷口總數(shù)的19.11%。

以上數(shù)據(jù)表明，碾壓混凝土芯樣斷口多為機(jī)械人工及層面折斷。

6 結(jié)語(yǔ)

（1）施工質(zhì)量對(duì)混凝土耐久性能起著決定性的影響，在水泥品種、砂石骨料、摻和料及外加劑品質(zhì)應(yīng)嚴(yán)格控制。為了確?；炷临|(zhì)量，要嚴(yán)格控制水灰比，要嚴(yán)格控制施工工藝，混凝土澆搗不密實(shí)，漏振的現(xiàn)象均會(huì)降低混凝土質(zhì)量，應(yīng)做到攪拌均勻、澆搗密實(shí)。

（2）通過(guò)對(duì)大壩施工質(zhì)量檢測(cè)，大壩鉆芯檢測(cè)及壓水試驗(yàn)，各檢測(cè)數(shù)據(jù)符合設(shè)計(jì)要求，說(shuō)明大壩碾壓混凝土達(dá)到了較高水平。