西藏某水电站石灰石粉掺合料混凝性能初步研究

白杨　简波

摘 要：西藏某水电站是西藏自治区在建的装机容量最大的水电站，工程需用的大量粉煤灰需借助铁路、公路从甘肃、青海等地区长距离运输，既增加了工程造价，又受气候、道路等运输条件的限制而得不到有效保障。针对该水电站工程特点，研究石灰石粉作为新型掺合料的常态混凝土性能试验研究，也许能够解决西藏地区水电工程混凝土掺合料短缺的问题，也可节约建设成本。

关键词：西藏；水电；石灰石粉；性能

1 研究背景和研究目的

西藏某水电站地处雅鲁藏布江中游，工程需用粉煤灰至少十五万吨，由于西藏地区目前无火电厂，因此水工混凝土常用的粉煤灰需借从甘肃、青海等地区长距离运输，大量的粉煤灰，工程造价高，且受运输条件的限制而得不到有效保障。

近年来，将石灰石粉作为混凝土（尤其是碾压混凝土）掺合料开始一些应用研究[1]，如龙滩、景洪等水电工程，用石灰石粉替代部分粉煤灰能够保证混凝土的性能，且经济效益明显。但在态混凝土中却没有得到推广应用。研究石灰石粉作为新型掺合料的常态混凝土性能试验研究，也许能够解决西藏地区水电工程混凝土掺合料短缺的问题，也可节约建设成本，因此本文采用现场材料，对石灰石粉掺合料混凝土的性能进行初步研究，通过试验，摸清掺石灰石粉混凝土的性能特点，为石灰石粉掺合料混凝土的后续研究提供更多的技术支持。

2 掺石灰石粉混凝土性能试验

根据《西藏某水电站石灰石粉掺合料大坝混凝土特性及应用研究》[1]中间成果，本次试验采用的石灰石粉是山南地区乃东县结巴乡料场生产的石灰石经粉磨机粉磨而成[2]。

石灰石粉品质检验结果见下表：

考虑到石粉对混凝土强度的影响，试验采用“三低一高双掺”的技术路线：较低的水胶比、较低的砂率、较低的用水量，高掺掺合料、双掺高效减水剂和引气剂，对比掺粉煤灰的混凝土，对石灰石粉掺合料混凝土的拌合物性能、力学性能、耐久性能、变形性能进行初步的试验研究（原材料检测结果合格，不再陈列试验数据）。

2.1 拌合物性能

掺石灰石粉混凝土拌合物性能试验结果见表2：

①掺粉煤灰及石灰石粉混凝土比素混凝土的单位用水量相应增加2kg/m3；②掺粉煤灰及石灰石粉混凝土比素混凝土的含气量有所降低，且随着粉煤灰和石灰石粉掺量的提高，混凝土含气量也相应降低；③掺粉煤灰及石灰石粉混凝土比素混凝土的凝结时间均有所延缓，且随着粉煤灰和石灰石粉掺量的提高，混凝土的凝结时间也相应延缓；在同一掺量的条件下，掺石灰石粉比掺粉煤灰混凝土的凝结时间相应有所缩短。

2.2 力学性能

掺石灰石粉混凝土力学性能试验结果见表3，试验结果表明：

从抗压强度发展趋势看，掺粉煤灰后期抗压强度增长速度较快；掺石灰石粉早期抗压强度增长速度较快，后期抗压强度增长速度趋于缓慢。掺石粉混凝土的后期强度明显小于掺粉煤灰混凝土的强度。

2.3 耐久性能

掺石灰石粉混凝土耐久性能试验结果见表4，试验结果表明：

在水胶比同为0.45的条件下，掺石粉和粉煤灰混凝土的抗渗指标均大于W12，抗冻指标均能达到F200。

2.4 变形性能

掺石灰石粉混凝土变形性能试验结果见表5，试验结果表明：

①掺石粉、粉煤灰混凝土与素混凝土抗压弹性模量值基本接近；②掺石粉混凝土比掺粉煤灰混凝土和素混凝土的极限拉伸值要低，表明极限拉伸值主要与混凝土的强度有关，混凝土强度越高，极限拉伸值也越大。

掺石灰石粉混凝土干缩性能试验结果见表6，试验结果表明：

掺石粉和粉煤灰混凝土均比素混凝土干缩率要低，掺石粉混凝土比掺粉煤灰混凝土干缩率略高。

3 小结

3.1 山南地区乃东县结巴乡料场生产的石灰石粉CaO含量在50%以上，28d活性指数为52.1%，品质较好。

3.2 掺石灰石粉混凝土比素混凝土单位用水量略高1～2kg/m3，混凝土含气量略低，凝结时间略有延长。

3.3 掺石灰石粉混凝土早期强度发展速度较快，后期强度增长速度放缓，后期强度明显小于同掺量的掺粉煤灰混凝土和素混凝土。

3.4 在混凝土水胶比一定的条件下，掺石灰石粉混凝土的变形和耐久性可以满足设计要求。

3.5 掺石粉混凝土比掺粉煤灰混凝土和素混凝土的极限拉伸值要低；干缩率比掺粉煤灰混凝土略高。

参考文献

[1]孔祥芝，计涛，刘晨霞.西藏某水电站石灰石粉掺合料大坝混凝土特性及应用研究[J].中国水利水电科学研究院，2011，5.

[2]任永义.西藏某水电站主体工程石灰石粉掺合料混凝土应用研究试验报告[J].珠江水利委员会珠江水利科学研究院，2011，12，28.