東江水利樞紐工程C20混凝土配合比試驗(yàn)設(shè)計(jì)翟偉寶【摘要】系統(tǒng)介紹了東江水利樞紐工程混凝土配合比試驗(yàn)設(shè)計(jì)情況，從原材料選用檢測(cè)、混凝土抗壓強(qiáng)度與水膠比和粉煤灰摻量的關(guān)系、拌合物性能、力學(xué)性能等,主要說(shuō)明了不同料源組合骨料對(duì)混凝土拌合物的影響，提出了滿足設(shè)計(jì)和施工要求的混凝土施工配合比，保證了東江水利樞紐工程大壩混凝土的質(zhì)量，也取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益.【期刊名稱】《山西建筑》【年(卷)，期】2010(036)007【總頁(yè)數(shù)】2頁(yè)(P140-141)【關(guān)鍵詞】水利樞紐工程;混凝土;配合比;設(shè)計(jì);應(yīng)用;組合骨料【作者】翟偉寶【作者單位】惠州市水利水電工程質(zhì)量檢測(cè)站廣東，惠州,516000【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類(lèi)】TV4311工程概況廣東惠州東江水利樞紐工程位于東江下游惠城區(qū)河段的泗湄洲處,上距惠州市惠城區(qū)約9.4km,下距博羅水文站2.8km。壩址以上控制集雨面積25325km2,河寬約480m,是以改善水環(huán)境、發(fā)電，兼顧航運(yùn),并具改善城市供水和農(nóng)田灌溉條件，發(fā)展旅游等多項(xiàng)綜合利用效益而興建的水利樞紐工程，是惠州市整治和發(fā)展〃兩江四岸”的配套工程項(xiàng)目。建成后將產(chǎn)生7大效益:改善灌溉條件效益;改善供水條件效益;房地產(chǎn)增值效益;旅游效益;拉動(dòng)惠州市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效益;航運(yùn)效益;發(fā)電效益。工程屬I(mǎi)等,工程規(guī)模為大(1)型。本工程所在地的地震基本烈度為6度，采用設(shè)計(jì)烈度為6度。電站為低水頭河床式電站，設(shè)計(jì)水頭7.1m。最低工作水頭4.94m,最大工作水頭10.21m。發(fā)電流量1043m3/s(開(kāi)始)，平均水頭為7.58m。機(jī)組型號(hào)為GZ1250A-WP-590型貫流式燈泡機(jī)組，單機(jī)額定容量1.15萬(wàn)kW,總裝機(jī)容量為4x1.15萬(wàn)kW。多年平均發(fā)電量26709萬(wàn)kWh。樞紐建筑物主要由攔河水閘、河床式廠房、船閘、擋水壩段及庫(kù)區(qū)兩岸防護(hù)工程等組成。壩軸線總長(zhǎng)約820m,壩頂高程17.3m。設(shè)計(jì)總工期為3年,總投資為93228萬(wàn)元。該樞紐工程水庫(kù)正常蓄水位為v10.5m,相應(yīng)水庫(kù)庫(kù)容1.164億m3。攔河水閘設(shè)計(jì)下泄洪峰流量為10910m3/s,校核洪峰流量為13000m3/s,設(shè)計(jì)水位為正常高水位10.5m。2配合比材料試驗(yàn)2.1水泥選用了5種水泥進(jìn)行水泥的物理性能試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比我們選用了湖南金磊水泥有限責(zé)任公司生產(chǎn)的P.C32.5普通硅酸鹽水泥。水泥28d齡期抗壓強(qiáng)度平均強(qiáng)度值為37.2MPa,抗折強(qiáng)度平均強(qiáng)度值為7.5MPa,水化熱低滿足東江水利樞紐工程施工技術(shù)要求。2.2粉煤灰由于大壩混凝土使用的骨料是人工混合骨料，為了減少混凝土用水量,在進(jìn)行配合比試驗(yàn)時(shí)摻加了二級(jí)粉煤灰,粉煤灰選用沙角電廠生產(chǎn)的二級(jí)粉煤灰,粉煤灰需水量比為89.6%,細(xì)度為16.8%,三氧化硫?yàn)?.85%,含水率為0.19%。2.3骨料用于大壩混凝土的骨料采用長(zhǎng)樂(lè)石料場(chǎng)石料，試驗(yàn)采用三級(jí)配,分別為5mm~20mm,20mm~40mm,40mm~80mm三種級(jí)配的骨料組成。其中5mm~20mm級(jí)配骨料的表觀密度在2600kg/m3~2690kg/m3之間，吸水率在0.39%~1.43%之間，針片狀含量在1.2%~8.0%之間，壓碎指標(biāo)為3.9%~11.2%;20mm~40mm級(jí)配骨料的表觀密度為2620kg/m3~2660kg/m3,吸水率為0.4%~1.1%,針片狀含量為2.1%~8.4%;40mm~80mm級(jí)配骨料的表觀密度為2600kg/m3~2680kg/m3,吸水率為0.3%~0.7%,針片狀含量為0.8%~8.2%。1）細(xì)骨料。試驗(yàn)用東江砂為細(xì)骨料，細(xì)度模數(shù)為2.60,屬于中砂區(qū)，級(jí)配合理。其余相應(yīng)的指標(biāo)均符合施工技術(shù)要求。2）粗骨料。試驗(yàn)用混合后粗骨料,按粒徑分為小石5mm~20mm,中石20mm~40mm,大石40mm~80mm,其余相應(yīng)的指標(biāo)均符合施工技術(shù)要求。表1不同組合粗骨料級(jí)配混凝土拌合物性能試驗(yàn)比較結(jié)果水膠比粉煤灰/%砂率％用水量kg/m3級(jí)配坍落度cm骨料總重kg/m3G8:G4：G2拌合物和易性0.523030.5125三5~714152.9:1.1:1滿足要求0.523030.5125三5~714152.8:1.2:1滿足要求0.523030.5125三5~714152.7:1.3:1滿足要求0.523030.5125三5~714152.6:1.4:1滿足要求0.523030.5125三5~714152.5:1.5:1滿足要求3）不同組合粗骨料級(jí)配對(duì)混凝土拌合物和易性的影響。采用同一配合比，粗骨料總重量不變相同組合粗骨料級(jí)配,兩種骨料不同比例,進(jìn)行混凝土拌合物性能試驗(yàn)，來(lái)判定不同組合粗骨料對(duì)混凝土用水量的影響,配合比參數(shù):水膠比0.52,煤灰摻量30%,砂率30.5%,設(shè)計(jì)坍落度5cm~7cm。從不同組合粗骨料級(jí)配混凝土拌合物性能試驗(yàn)比較結(jié)果可以看出，在骨料總重不變的前提下，不同組合大石和中石混凝土拌合物影響不大,本次大壩混凝土配合比設(shè)計(jì)采用骨料混合比例2.5:1.5:1試驗(yàn)。不同組合粗骨料級(jí)配混凝土拌合物性能試驗(yàn)比較結(jié)果見(jiàn)表1。2.4外加劑外加劑的選擇本著在降低混凝土原材料成本的基礎(chǔ)上，保證混凝土符合設(shè)計(jì)要求，滿足混凝土施工和易性要求，易于振搗、不泌水、有利于溫控等綜合因素考慮，在大型水利工程中使用過(guò)且滿足大體積混凝土施工要求。根據(jù)業(yè)主推薦原材料情況，選定緩凝高效減水劑EP-7,按照GB8076-1997混凝土外加劑進(jìn)行摻外加劑混凝土性能試驗(yàn)。摻外加劑混凝土性能試驗(yàn)，試驗(yàn)項(xiàng)目主要包括減水率、含氣量、凝結(jié)時(shí)間差、抗壓強(qiáng)度比等性能指標(biāo)，緩凝高效減水劑EP-7摻量按1.4%,1.5%和1.6%試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果比較，緩凝高效減水劑EP-7摻量在1.5%時(shí)，減水率10.2%,28d抗壓強(qiáng)度比125%淇余各項(xiàng)摻外加劑混凝土性能指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。3混凝土配合比設(shè)計(jì)3.1混凝土抗壓強(qiáng)度與水膠比和粉煤灰摻量的關(guān)系根據(jù)東江水利樞紐工程常規(guī)混凝土設(shè)計(jì)指標(biāo)，水膠比為0.52,0.54,粉煤灰摻量選擇范圍為20%,25%,30%,提供7d,28d齡期的混凝土抗壓強(qiáng)度與水膠比和粉煤灰摻量的關(guān)系試驗(yàn)。選用湖南金磊水泥有限責(zé)任公司生產(chǎn)的P.C32.5普通硅酸鹽水泥，沙角電廠生產(chǎn)的二級(jí)粉煤灰、東江砂及緩凝高效減水劑EP-7進(jìn)行試驗(yàn)，采用最優(yōu)砂率和最佳級(jí)配,三級(jí)配設(shè)計(jì)坍落度5cm~7cm?；炷量箟簭?qiáng)度與水膠比(W/C+F)和粉煤灰摻量用二元回歸方程計(jì)算,結(jié)果可以看出，對(duì)于不同水膠比和粉煤灰摻量條件下,混凝土抗壓強(qiáng)度與水膠比和粉煤灰摻量都有較好的相關(guān)性。3.2混凝土配合比試驗(yàn)研究混凝土拌合物的各組成材料按一定比列配料應(yīng)達(dá)到質(zhì)量均勻、不泌水、不離析的要求，以便更好的保證施工質(zhì)量。采用100L自落式攪拌機(jī)拌和，每次拌合量按攪拌機(jī)容量的20%~80%,試驗(yàn)嚴(yán)格按照DL/T5150-2001水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程的相關(guān)規(guī)程進(jìn)行。施工配合比應(yīng)用過(guò)程中各項(xiàng)原材料的相融較好，能夠滿足混凝土拌合物各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，混凝土強(qiáng)度滿足技術(shù)要求，混凝土配合比滿足設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工工藝要求。施工配合比見(jiàn)表2。表2施工配合比的設(shè)計(jì)參數(shù)及抗壓結(jié)果級(jí)配水膠比W/C夕卜加劑（水劑）配合比材料用量/kg-m-3抗壓強(qiáng)度/MPa品種摻量/%砂率％粉煤灰摻＞/%WCFSG8G4G2劑3d7d28d坍落度cm三0.52EP-71.5030.5020125192486217084242833.6012.720.130.75~7三0.52EP-71.5030.5025125180606217084242833.6013.019.928.05~7三0.52EP-71.5030.5030125168726217084242833.6010.718.726.85~7三0.54EP-71.5033.0020125185466756844112743.4612.020.827.45~7三0.54EP-71.5033.5025125173586756844