积石峡水电站混合骨料比例调整后混凝土性能控制研究

王思德

（黄河上游水电开发有限责任公司工程建设分公司，青海 西宁 810000）

积石峡水电站甘河滩砂石料场实际生产过程中天然骨料各级粒径分布极不平衡，导致混凝土生产过程中人工骨料所占比例较原设计配合比发生了较大变化。为获取混凝土生产所需合理级配的骨料，砂石骨料生产加工系统加大了人工骨料的比例。本文对混凝土配合比进行了研究，以达到不改变或少量改变混凝土各项性能指标的目的，尽可能减少对工程设计的影响，保持工程总进度不变。

1 基本参数

1.1 混合骨料比例

原混凝土配合比设计方案中，人工骨料在混凝土成品骨料中所占比例分别为大石15%、中石50%、小石50%，调整后的比例为大石、中石、小石均各占80%，人工砂所占比例不变，仍为40%。

1.2 主要原材料

原材料中水泥为甘肃祁连山水泥股份有限公司生产的祁连山牌42.5中热硅酸盐水泥；粉煤灰为连成Ⅰ级粉煤灰；减水剂为江苏建科院JM—Ⅱ；引气剂为河北石家庄外加剂厂DH9引气剂。

水泥化学成份以及性能指标见表1和表2，与原配合比试验所用水泥相比变化很小。粉煤灰的化学成份见表3，与原配合比试验所用粉煤灰基本相近。水泥胶砂强度较原样品略有降低，对胶材用量有一定影响。因人工骨料系天然骨料加工，其性能指标无明显变化。

2 混凝土主要性能指标

为获得与原配合比接近的指标，在调整配合比设计时，粉煤灰掺量比例不变，在此基础上，通过调整用水量和水胶比以达到设计强度要求。而胶材用量的控制主要通过选择外加剂品种和调整其掺量的手段达到。

表1 水泥的化学成份%

表2 水泥的力学性能指标MPa

表3 粉煤灰的化学成份%

2.1 混凝土配合比主要参数及拌和物性能指标

调整前后混凝土配合比主要参数及拌和物性能见表4。调整骨料比例后，混凝土拌和物的水胶比增加了0.01～0.03，砂率增加了1%～2%，单位用水量增加了6～8 kg/m3，单位胶材用量增加了10 kg/m3左右。

表4 混凝土拌和物性能

2.2 混凝土力学性能指标

混凝土力学性能见表5。调整配合比后，混凝土28 d龄期抗压强度与原配合比基本相同，t-检验：双样本均值分析表明，调整前后抗压强度没有显著差异。对混凝土的其他力学性能指标进行分析，也具有相同的结论。

表5 混凝土力学性能指标

2.3 混凝土热学性能指标

混凝土的热学性能指标见表6，调整配合比后，混凝土的比热、导温导热系数、线膨胀系数均无明显变化。由于4号和8号配合比调整后胶材用量分别增加了4 kg/m3和11 kg/m3，混凝土的绝热温升值相应增加了0.5℃和1.2℃。

表6 混凝土热学性能指标（28 d）

3 结语

调整混合骨料比例的试验研究表明，粗骨料中人工骨料在一定范围内变化时，不会对混凝土的各项性能指标产生显著的影响，这一结论使骨料生产具有较大的灵活性。