波堆水电站沥青混凝土配合比试验研究

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发布时间：2021-09-06

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波堆水电站沥青混凝土配合比试验研究
马智法1，史光宇1，隋伟1，郭洪娟2
(1．中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林长春130061；2吉林精诚工程检测有限公司，吉林长春130062)
[摘要】根据西藏林芝地区波堆水电站工程设计指标和现行规程规范要求，结合以往工程配
合比设计经验进行了试验研究，进行了原材料评定检测和沥青混凝土孔隙率、稳定度、流值、
弯曲、水稳定性等项试验，选择密实度性、耐久性、力学性能等最优的沥青混凝土配合比供工
程施工参考选用。
[关键词]沥青混凝土；配合比；试验研究；波堆水电站
[中图分类号]TV431+．5 [文献标识码]B
波堆水电站属波得藏布流域规划四级梯级水电站中
的第三级水电站。工程位于西藏林芝地区波密县倾多镇境
内，波堆水电站工程为坝后引水式电站。大坝为碾压式沥
青混凝土心墙土石坝，坝顶长147．70 m，坝顶宽7．00 m，最
大坝高44．65 m。此次试验研究是依据沥青混凝土心墙的
设计参数，选择符合工程要求的原材料和各项性能指标均
能满足设计要求的沥青混凝土施工配合比，为现场沥青混
凝土检测及结构设计提供依据。
1原材料选择与性能检测
1．1沥青检测选择与质量
沥青作为沥青混凝土的胶结材料，是其重要组成部
分。碾压式沥青混凝土沥青品种与标号应根据工程的类
型、当地气候条件、工作条件和材料价格等因素进行选择。
就性能而言，沥青品种要保证沥青混凝土有良好的防渗、
耐久、抗裂、适应变形能力，以满足工程的实际需要。此次
室内试验研究所用沥青为克拉玛依水工2号石油沥青，其
检测结果均符合设计要求，如表1所示。
1．2矿料选择与质量检测
矿料是沥青混凝土的重要组成部分，对沥青混凝土的
性能有着重要的影响。矿料按粒级可分为粗骨料、细骨料
和填料，粗骨料的粒径范围为大于2．36 mm部分，细骨料
为0．075—2．36 mm部分，填料为小于o．075 mm部分，其功
能可描述如下：粗、细骨料在沥青混凝土中组成骨架结构，
使沥青混凝土获得必要的强度以承受外力作用，而填料和
沥青组成沥青一填料相，使沥青混凝土具有一定的弹性、
粘性、塑性和施工和易性。
此次室内试验研究所用矿料化学成分检测结果：CaO
质量含量34．71％，MgO质量含量21．61％，，Feo质量含量
为0．12％，SiO2质量含量为0．18％。碱度模数 =(CaO+
MgO+FeO)／SiO：=314，M>I为碱性骨料，M=0．6~1为中性
· 52 ·
表1 沥青检测成果表
骨料，M<I为酸性骨料，所以判定试验骨料为碱性骨料，可
用沥青混凝土矿料。各矿料具体检测结果见表2-5。
表2 粗骨料(19～2．36 mm)性能检测成果表
结合各项矿料性能检测结果与室内配合比试验测试
结果可知，粗骨料、细骨料、矿粉各项性能检测结果均满足
设计要求。
2013年第12期
表3 细骨料(O．075—2．36 m／n)性能检测成果表
东北水利水电水利科研
表4细骨料(O．075～2．36 Im )筛分成果表
粒径／mm 各筛孔筛余百分数／％
表5填料(<O．075 11'1111)性能检测成果表
2 沥青混凝土配合比设计
此次试验研究选取5种沥青用量、3种填料用量、2种
级配指数组成不同配合比，即沥青用量为6．0％，6．3％，
6．6％，6．9％，7．2％，填料用量为11．5％(编号：TL1)、12．O％
(编号：TL2)、12．5％(编号：TL3)，骨料最大粒径取为19
ln rn ，级配指数为0．41(编号：lP1)和0．44(编号： 2)。
3 沥青混凝土性能试验
3．1密实性能试验
根据试验数据绘制试验分析曲线图，图1为不同沥青
用量对应沥青混凝土的孔隙率，图2为不同填料对应用量
沥青混凝土的孔隙率，图3为不同级配指数对应沥青混凝
土的孔隙率，由图中数据规律可得出如下结论：1)当填料用
量与级配指数一定时，随着沥青用量的增加，沥青混凝土的
孔隙率呈减小趋势。当沥青用量达到6．6％后，沥青混凝土孔
隙率变化趋近于直线。表明当沥青用量达到6．6％后，沥青用
量的增加对沥青混凝土的孔隙率的降低影响变小。2)级配
指数一定时，沥青用量不大于6．6％时，随着填料用量的增
加，沥青混凝土孔隙率大致呈现先减小后增大趋势，而当沥