安谷水电站大体积混凝土配合比设计

曹 辉，李晓琴

(中国水利水电第七工程局有限公司，成都，610081)

安谷水电站大体积混凝土配合比设计

曹 辉，李晓琴

(中国水利水电第七工程局有限公司，成都，610081)

介绍安谷水电站大体积混凝土施工的原材料选择及配合比设计，经过多次试验，满足了设计要求，取得了较好的技术经济效益。

大体积混凝土 粉煤灰掺量 安谷水电站 配合比设计

安谷电站大体积混凝土主要用于储门槽坝段、尾水渠渐变段挡墙、尾水反坡段右挡墙及底板、进水口前池、泄洪冲沙闸工程消力墩、消力池左挡墙、消力池及海漫底板等部位，其原材料选择及配合比设计取得一定的经验，现介绍如下。

1 原材料

1.1 水泥

试验采用四川峨胜水泥集团股份有限公司生产的“峨胜”牌P·O42.5水泥，及嘉华企业(集团)股份有限公司嘉华水泥总厂生产的“山”牌P·LH42.5低热硅酸盐水泥。检测结果见表1、表2。

表1 水泥的物理力学性能检测结果

表2 水泥化学成分检测结果

检测结果表明，“峨胜”牌P·O42.5水泥的化学性能各项被测指标符合《通用硅酸盐水泥》GB175-2007有关技术要求，“山”牌P·LH42.5水泥的化学性能各项被测指标符合《中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥》GB200-2003的要求。

1.2 粉煤灰

采用乐山市宁辉建材有限公司生产的Ⅱ级粉煤灰,其品质检测结果见表3。

表3 粉煤灰品质检测结果

检测结果表明，粉煤灰的被测指标都能满足《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005对于Ⅱ级粉煤灰(F类)的要求。

1.3 外加剂

采用山西黄河新型化工有限公司生产的HJUNF-2H型缓凝高效减水剂(棕色粉状)，江苏博特新材料有限公司生产的GYQ①型引气剂(棕色液体)。其品质检测结果见表4。

表4 外加剂混凝土性能检测结果

检测结果表明，表4各项被测指标均符合《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100-1999的有关性能要求。

1.4 骨料

采用安谷电站砂石工区生产的骨料，粗骨料均为天然骨料与人工骨料的混合料(天然与人工骨料比例几乎均为50∶50)。细骨料品质检测见表5、表6；粗骨料品质检测见表7。

表5 细骨料品质检测结果

表6 砂筛分检测结果

表7 粗骨料检测结果

由表5～表7检测结果表明，试验所用骨料除人工砂石粉含量超标外，其余各项被测指标满足《水工混凝土施工规范》DL/T5144-200的有关规定。

1.5 水

采用安谷电站营地生活饮用水，拌和楼生产时采用大渡河水，其水质检测结果见表8。

表8 水质分析检测结果

2 配合比设计

2.1 确定最优砂率及最佳石子比例

骨料级配合理，使其空隙率和总表面积减小，有助于提高混凝土的密实度，并且拌制的混凝土水泥用量少，减少混凝土发热量及收缩。不同级配的石子最佳比例，应通过试验并根据混凝土种类及实际要求而定。对不同粒径的石子，采用不同比例时的振实密度试验结果见表9。

表9 石子不同比例下的振实密度

根据石子不同比例下的振实密度结果，并考虑施工和易性最终确定的最佳石子比例如下：

二级配 小石∶中石=45∶55

三级配 小石∶中石∶大石=30∶30∶40

四级配 小石∶中石∶大石∶特大石=20∶20∶30∶30

2.2 最优砂率的选择

混凝土含砂率的大小，直接影响混凝土的用水量、胶材用量、拌和物和易性及硬化混凝土质量，因此在配合比设计时必须合理的选择砂率。本次试验采用二级配常态混凝土，坍落度控制在50mm～70mm，按石子最佳比例，固定一个水灰比和用水量，采用“山”牌低热42.5水泥，掺35%的乐山宁辉粉煤灰，山西黄河HJUNF-2H型缓凝高效减水剂，江苏博特GYQ①，对3个砂率进行试拌试验，最终以混凝土拌和物和易性好(坍落度较大)、棍度适中时的砂率为最优砂率。

表10 最优砂率的选择

3 配合比试验成果

采用上述原材料，不同配比的混凝土拌和物的性能检测成果见表11，满足混凝土设计要求的水胶比成果见表12，1m3混凝土原材料用料成果见表13。

表11 混凝土拌和物及硬化混凝土性能检测结果

注：粉煤灰掺量根据《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》DL/T5055-2007综合确定。

表12 满足混凝土设计要求的水胶比(P=90%)

表13 每立方米混凝土各种材料用量计算

注：现场控制时引气剂掺量是以能够满足混凝土抗冻性能要求为准。

现场浇筑大体积混凝土时，根据人工砂的石粉含量大小适时进行复配比例调整(天然砂∶人工砂采用70∶30或80∶20)；从后期强度统计来看，大体积混凝土强度普遍偏高，不存在开裂情况，混凝土的施工和易性也较好，证明配合比是可行的。为在保证质量的前提下尽量降低生产成本，建议粉煤灰的掺量上可通过试验酌情提高，龄期可适当延长。

4 结语

前期大体积混凝土设计龄期均为28d，施工单位从现有规范要求、结构物的承受荷载时间、有效降低混凝土开裂风险、技术经济效益等因素考虑，建议大体积混凝土设计龄期更改为90d，经过专门论证，设计同意大体积混凝土设计龄期更改为90d。根据设计要求，经过多次试验、拌制并最终完成了90d龄期的配合比设计，施工中反映大体积混凝土不但和易性较好，易于振捣，质量较好，同时因为大比例地掺入粉煤灰，节约了水泥，也取得了较好的技术经济效益。

李晓琴(1982.6-)，女，四川仁寿人，本科，工程师。

TU528.1：TU528.062

B

2095-1809(2016)03-0060-04