钢渣混凝土在杂木寺水电站工程中的应用

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发布时间：2021-09-14

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钢渣混凝土在杂木寺水电站工程中的应用
王家辉
(甘肃省水利水电勘测设计研究院。甘肃兰州 730000)
摘要：最大限度地减轻水工建筑物的8"g,l磨损和气蚀破坏是工程建设中亟待解决的问题，结合钢渣混凝土在杂木寺
水电站工程中的应用，与普通混凝土进行比较分析，认为钢渣混凝土具有施工简便、抗冲磨和抗气蚀破坏性能优良
等特点。
关键词：钢渣混凝土；冲刷磨损；气蚀破坏；杂木寺水电站
中图分类号：TU502 文献标志码：B 文章编号：2095—0144(2015)09-0044—03
1 工程概况
杂木灌区位于武威市凉州区东南．地处河西走
廊东端，南靠天祝藏族自治县，东邻黄羊河灌区，西
与金塔河灌区接壤，北和清源、金羊两个灌区毗邻，
距武威城东南约20 km，国道G312线、兰新铁路横
穿其间，乡镇公路网络已形成，交通十分便利。
杂木寺水电站为杂木灌区总干渠梯级电站中的
第一级水电站，采取径流式无调节干渠引水发电方
式，为自流灌区总干渠的径流式小型水电站。主要
由节制闸、引水明渠、压力管道、前池、发电厂房、尾
水渠等组成．设计引水流量14．6 m3／s，采用3台卧式
混流式水轮发电机组，装机容量1 750 kW。本工程
为Ⅳ等小(2)型工程，主要永久性水工建筑物为5
级，次要水工建筑物及临时性水工建筑物为5级。
工程区位于杂木河出峡谷后山前洪积扇上游及
细土平原边缘。地面高程2 000—1 800 m。0+363．98～
0+500．82段为干沟泥石流堆积块碎石土(s~fQ )，厚
5～10m．结构不均。干沟内无常流水，在沟口泥石流
堆积物呈扇状展布穿过总干渠；0+675．06～0+880．62
段表层为冲洪积粉土(al—plQ )，结构疏松，厚o．3～
0．8 m，具中压缩性，湿陷性强烈。其下为冲洪积含漂
石砂卯砾石(al～plQ )，厚度大于lO m，局部夹有
0．5～1．5 mm粉细砂透镜体。冲洪积含漂石砂卵砾石
颗粒组成：>200 mm 的质量分数为12．6％，200～60
mm 的质量分数为39．0％，60～2 mm 的质量分数为
39．7％．<2 mm的质量分数为8．7％。天然密度1．8-2．1
g／cm ，紧密密度2．2 g／cm ，中密。干沟泥石流段地下
水位埋深约10 131，其他段地下水位埋深2．5～5．0 m，
水化学类型为HCO 一SO 一Ca型。对普通水泥无腐
蚀性。
杂木河系山区性河流，河道坡降大，且多夹杂砂
石，渠道水工建筑物受夹砂石高速水流破坏非常严
重。如渠首节制闸闸墩被磨损后，大面积水泥砂浆
剥蚀，钢筋成排裸露，受力筋被磨扁磨细，大骨料裸
露，严重影响了闸室的安全正常运行，也大大增加了
闸室的修补费用，消除冲刷磨损和气蚀破坏刻不容
缓。
观察受损混凝土表面发现．受夹砂石高速水流
冲磨破坏的混凝土，是将其组成材料耐冲磨性能较
差的部分冲磨掉，若骨料中含有软弱颗粒或骨料的
耐磨性能较砂浆低时，则骨料首先被冲磨成凹坑。若
骨料比砂浆耐冲磨性能强，则先将砂浆冲磨掉。而粗
骨料逐渐突出(突出的骨料便受夹砂石水流的冲磨
作用，对水泥石起到一定的保护作用)，可见．混凝土
抗冲耐磨性的好坏，主要取决于各种组成材料的耐
冲磨性，及其在混凝土中的含量。从骨料人手，选用
抗冲磨性及强度都较高的钢渣作为混凝土骨料，所
配成的钢渣混凝土以水泥为胶结材料，以钢渣为细
骨料，采用普通混凝土拌和工艺拌制的特种混凝土，
对冲刷磨损和气蚀部位进行了修补。
2 钢渣混凝土原材料及其性能
2．1 水泥
混凝土的抗冲耐磨性能与水泥的品种及标号有
较大的关系，一般应选用标号较高，耐磨性较强的水
泥(如硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，普通硅酸盐大
坝水泥等)。从国内外试验资料分析，虽然掺混合材
料的水泥制备的混凝土，在所有龄期内，其抗冲磨强
度均较纯硅酸盐水泥制备的混凝土为低，但为了提