百色水利枢纽变态混凝土应用研究

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发布时间：2021-09-06

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百色水利枢纽变态混凝土应用研究
刘鲁强
(广西壮族自治区水利科学研究院，广西南宁530023)
【摘要】针对变态混凝土变态材料纯水泥浆液存在水泥含量高、变态用浆量大的问题，首次提出变态混凝土的变态材
料采用由水泥、粉煤灰、外加剂和水共同组成的水泥粉煤灰浆液，取代纯水泥浆液，并对这种新形式的变态混凝土进
行试验研究，结果表明：变态混凝土的抗压强度、劈拉强度、轴拉强度、弹性模量比碾压混凝土相应指标有所提高，极
限拉伸值和抗渗性能有显著提高，变态混凝土各项性能均满足设计要求，变态混凝土水泥用量节约66 kg／m ，技术经
济效果显著。
[关键词】变态混凝土；材料；性能；应用；百色水利枢纽
【中图分类号] TV431 【文献标识码】B 『文章编号1 1003—1510(2013)01—0001—03
1 概述
百色水利枢纽是一座以防洪为主，兼有发电、
灌溉、航运、供水等综合利用效益的大型水利工程，
枢纽主要由大坝(主坝)、地下厂房、副坝和通航建
筑物组成，大坝为全断面碾压混凝土重力坝，最大
坝高130 m，坝顶长720 rfl，混凝土总量258万II1。，其
中碾压混凝土212万In ，大坝周边、坝体廊道周边及
异种混凝土结合处均采用变态混凝土施工技术。
变态混凝土是指在已拌制好的碾压混凝土的
基础上，通过加入一定比例的变态材料，使其演变
成具有一定坍落度的混凝土。在百色水利枢纽工
程开工之前，已经应用于碾压混凝土大坝中的变态
混凝土，其变态材料均为水泥和水组成的纯水泥浆
液u 。笔者认为，这种变态材料水泥含量高、变态用
浆量大，造成了变态混凝土水泥用量大幅度增加，
不仅明显增加了变态混凝土的成本，而且还带来了
大量的水化热，对大坝的温控和防裂不利 1。基于
此，本文首次提出在变态材料纯水泥浆液中双掺粉
煤灰和~'lqJn剂】，变态混凝土的变态材料采用由水
泥、粉煤灰、外加剂和水组成的水泥粉煤灰浆液，针
对百色水利枢纽设计要求，对这种新形式的变态混
凝土进行试验研究，并将研究成果应用于百色水利
枢纽大坝施工，取得了良好的技术经济效果。
2 试验原材料及试验方法
2．1 原材料
2．1．1 水泥
采用百色田东水泥厂生产的525号普通硅酸盐
水泥(简称田东525)和柳州水泥厂生产的525号普
通硅酸盐水泥(简称柳州525)，其化学成分见表1，
水泥的化学和物理力学指标均符合GB175—92(硅
酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》要求。
表1 水泥的化学成分表％
型堡虽 !!! Q ：￡! Q 垒 ! gQ 垦
田东525 0．94 23．18 2．15 4．56 6．58 59．58 1．97 0．49
堑 !： Q !：：兰堡： ! ： ! ：塑： Q：鱼Q
2．1．2 粉煤灰
采用田东电厂生产的Ⅱ级粉煤灰，密度2．16
g／cm。，细度为16．0％，需水量比103％，含水率0．5％，
其化学成分见表2，粉煤灰品质指标均符合
GBJ 146—90《粉煤灰混凝土应用技术规范》技术要求。
表2 粉煤灰的化学成分表％
塑兰! !皇! g
!： !： Q：塑： ! !：： Q ：：
2．1．3 骨料
采用辉绿岩人工砂石料，细骨料细度模数
2．98、石粉含量11．0％、表观密度2 900 kg／m 、吸水率
0．80％，粗骨料表观密度2 910 kg／m 、吸水率0．70％，
【收稿日期】2012一l1—20 [修回日期】2012—12—14
【作者简介】刘鲁强(1965一)，男，广西北流人，广西水利科学研究院高级工程师，从事水工新材料研究及工程检测与管理工作。
刘鲁强：百色水利枢纽变态混凝土应用研究
骨料的化学成分见表3，除人工砂石粉含量偏低外，
粗、细骨料的其它品质均符合规范要求。
表3 辉绿岩骨料的化学成分表％
塑 j ! g
：鱼：：!Q 苎：苎： ! ：：墨：
2．1．4 外加剂
经过优选试验，采用浙江龙游外加剂厂生产的
ZB一1一RCC15缓凝高效减水剂，减水率20％，泌水率
比76％，28天的龄期抗压强度比115％，初凝延缓时
间3 h46 min，外加剂品质指标符合GB8076—1997~混
凝土外加剂》技术要求，与采用的水泥、粉煤灰适应性
较好。
2．2 试验方法
变态混凝土室内试验目前没有规范可循，本试
验研究按以下方法进行：
(1)变态混凝土的基材碾压混凝土试验遵循
SL48—94《水工碾压混凝土试验规程》进行；
(2)变态混凝土的变态方式为：将已拌制好的
碾压混凝土拌和物基材平铺在拌和板上，铺料厚度
6—10 cm，然后将同时拌制好的变态材料水泥粉煤
灰浆液均匀地洒铺在其表面上，人工翻拌一次后装
模，在振动台上振捣成型；
(3)变态混凝土的性能试验遵循SD105—82
《水工混凝土试验规程》