拉西瓦水电站坝体混凝土配合比优化设计.pdf

水利水电施工2 0 1 1 第 5期总第 1 2 8期 表 1 优化的拉 西 瓦拱坝 混凝土设计指标 极限拉伸 ( X1 0 一 ) 坍落度 ( mm) 编号 混凝土设计指标 级配 水胶比 龄期 ( d ) 强度保证率 粉煤灰掺量 ( ) 2 8 d 9 0 d 1 C 3 2 F 3 0 0 W1 O 0 ． 4 0 ／ 0 ． 4 5 1 8 O 8 5 3 0 、3 5 0 ． 8 5 ≥1 ． 0 4 O ～6 0 2 C 3 2 F 3 0 0 W1 0 四 0 ． 4 0 ／ 0 ． 4 5 1 8 0 8 5 3 0 、3 5 0 ． 8 5 ≥1 ． 0 4 0 ～6 0 3 C 2 5 F 3 0 0 W 1 0 0 ． 4 0 ／ 0 ． 4 5 1 8 0 8 5 3 0 、3 5 0 ． 8 5 ≥1 ． 0 4 0 ~6 0 4 C 2 5 F 3 0 0 W 1 O 四 0 ． 4 0 ／ 0 ． 4 5 1 8 0 8 5 3 0 、3 5 0 ． 8 5 ≥1 ． 0 4 0 ～6 O 3 原 材料优化 3 ． 1 水泥、粉煤灰优化指标 根据优化的拉西瓦拱坝混凝土设计指标要求特点， 经专家会议论证，同样也对水泥、粉煤灰提出相应的优 化指标 ，即在满足现行标准的前提下，制定了 “ 拉西瓦 工程对水泥和粉煤灰的质量要求”的优化控制指标： ( 1 )水泥：比表面积宜在 2 5 0 3 0 0 r n 2 ／ k g ，2 8 d抗折 强度宜不小于 8 MP a ， 7 d 水化热不大于2 8 0 k J ／ k g ， 氧化镁 含量控制在 3 ． 5 V o ～5 ． 0 ，碱含量 ( R z 0)必须不大于 0 ． 6 ，矿物成分 C 4 AF宜不小于 1 6 。 ( 2 )粉煤灰：烧失量宜不大于 3 ％，碱含量 ( R 2 0) 宜不大于 2 O ，C a O不小于 5 含量时应做安定性试验。 3 ． 1 ． 1 水泥试验 水泥试验采用永登、大通两种水泥，主要分析两种 水泥 矿 物成 分 C 。 A，其 C 3 A 含 量 分 别 为 3 ． 1 8 及 1 ． 7 7 ，上述试验结果均符合国家标准 GB 2 0 0 --2 0 0 3中 热硅酸盐水泥技术指标要求 ，同时选用的两种水泥也满 足 “ 拉西瓦工程对水泥和粉煤灰的质量要求”的内控优选 指标，见表 2 。 表 2 水泥试验结果 比表面积 碱含量 氧化镁 7 d水化热 2 8 d 抗折强 试验项 目 ( mZ ／ k g ) ( ) 含量 ( ) ( 1 d ／ k g ) 度 ( MP a ) 永登中热 4 2 ． 5 2 9 6 O ． 4 8 4 ． 7 4 2 6 2 8 ． 7 大通中热 4 2 ． 5 3 0 2 0 ． 5 8 4 ． 1 3 2 5 4 8 ． 1 拉西瓦工程水 泥质量要求 ≤3 0 0 ≤O ． 6 3 ． 5 ～5 ． 0 ≤2 8 0 ≥8 ． 0 3 ． 1 ． 2 粉 煤灰试验 粉煤灰选用三种，分别为甘肃平凉Ⅱ 级粉煤灰，连城 和靖远I 级粉煤灰，试验结果见表 3 、表 4 ，结果表明： 表 3 粉煤灰品质 试验 结果 密度 4 5 ~ tm筛 需水量 比 三氧化硫 烧失量 含水量 安定性试验 试验项 目 等级评定 ( g ／ c m3 ) 余量 ( ％) ( ) 含量 ( ) ( ) ( ) 粉煤灰掺量 3 O 粉煤灰掺量 3 5 乎凉粉煤灰 2 ． 4 7 1 8 ． 8 9 8 8 0 ． 6 3 0 ． 3 1 O ． O 3 合格 合格 Ⅱ级 连城粉煤灰 2 ． 3 9 8 ． 9 3 8 8 1 ． 2 4 1 ． 8 6 O ． 0 5 合格 合格 I 级 靖远粉煤灰 2 ． 3 2 5 ． 7 9 8 5 1 ． 2 8 1 ． O 3 0 ． 1 0 合格 合格 I级 I级( D I ／ T 5 0 5 5 ) ≤1 2 ≤9 5 ≤3 ≤5 ≤ 1 J 0 Ⅱ级 ( D L ／ T 5 0 5 5 ) ≤2 O ≤ 1 0 5 ≤ 3 ≤ 8 ≤1 ． 0 拉西瓦工程粉煤灰质量要求 宜≤3 ． 0 C a O >~5 ． o H时做安定性试验 表 4 粉煤灰化学成分分析 化学成分( ) 粉煤灰品种 烧失量 S i O 2 Al 2 0 3 F e 2 0 3 C a ( ) Mg O S O 3 R 2 O 平凉 Ⅱ级粉煤灰 O ． 3 1 5 0 ． 3 4 2 6 ． O 7 7 ． 7 9 6 ． 8 2 3 ． 1 6 0 ． 6 3 2 ． 3 9 连城 I 级粉煤灰 1 ． 8 6 5 O ． 3 O Z 5 ． 3 1 6 ． Z 5 7 ． 3 9 3 ． 3 1 1 ． 2 4 1 ． 3 3 靖远 I 级粉煤灰 1 ． O 3 5 O ． O 1 2 4 ． 3 8 8 ． 6 5 7 ． 3 8 2 ． 8 O 1 ． 2 8 1 ． 6 6 I级 ( D I ／ T 5 0 5 5 ) ≤5 ≤3 Ⅱ级 ( D I ／ T 5 0 5 5 ) ≤8 ≤3 ≥5 ． 0时做安 拉西瓦工程粉煤灰质量要求 宜≤3 ．0 宜≤2 ． 0 定性试验 ( 1 )烧失量：三种粉煤灰的化学成分比较接近，烧失 量均很低，尤其平凉灰的烧失量只有 0 ． 3 1 ，这样小的 烧失量在 I级灰中也是不多见的。 6 8 ( 2 ) 含碱量 ：连城及靖远粉煤灰含碱量较小，平凉粉 煤灰含碱量为 2 ． 3 9 ，超出2 ． o H要求 ， 但在粉煤灰掺量 为 3 O 左右的条件下会对混凝内的碱骨料反应起到一定 的抑制作用 。 ( 3 )氧化钙 ：三种粉煤灰的氧化钙含量普遍偏高，均 在 7 左右，但安定性试验结果 表明，粉煤 灰掺量 为 3 O 、3 5 时，试件均无裂缝产生，安定性试验合格。 上述试验结果表明，选用的三种粉煤灰除平凉粉煤 灰的细度大于 I级粉煤 1 2 ％的指标外，其他各项指标均 符合 I级粉煤指标，而且三种粉煤灰均具有良好的减水 效果，堪称固体减水剂。 3 ． 2 骨料试验 拉西瓦拱坝混凝土采用坝址下游红柳滩料场砂砾石 骨料。细骨料为天然砂属于中砂，砂品质指标及物理性 能试验结果表明：质量较好，但颗粒偏粗，细度模数 一 2 ． 9 0 ～3 ． 1 0 ，各项指标均满足规范要求。粗骨料属于天 然卵石，将开采 的天然混合砂砾石筛分为：5 ～2 0 mm、 2 0 ~4 0 mm、4 O ～8 0 mm、8 O ～ 1 5 0 ram 四级 。成 品粗 骨料 控制指标为：超径在 5 ％以内，逊径在 1 O 以内。粗细 骨料品质指标及物理性能检验结果表明各项指标均满足 规范要求。 红柳滩料场砂砾石骨料经整体评价可能存在化学反 应性能。前期勘察单位进行的岩相分析、化学法和砂浆 棒快速法初步鉴定结果表明，拉西瓦工程混凝土采用 的 红柳滩砂砾料场骨料具有潜在碱～硅酸反应活性。碱骨 料反应虽然被喻为 “ 混凝土的癌症” ，但通过技术措施可 以使活性骨料在混凝土中不产生危害。通常，活性骨料 安全使用的技术条件取决于骨料性能、胶凝材料和外加 剂性能、混凝土配合比和环境条件，需根据具体工程情 况对活性骨料安全使用条件进行研究。为此需要对潜在 活性骨料的碱活性进一步进行试验论证，并进行抑制碱 骨料反应措施的研究。 红柳滩砂砾石料场的砂和砾石组成复杂，砂和砾石 中均含有碱活性组分——微晶质～隐晶质石英、微晶石 英、波状消光石英或玉髓 ，因此砂和砾石均具有潜在 的 碱～硅酸反应活性特征。碱骨料反应抑制措施试验，按 《 水工混凝土砂石骨料试验规程》( D L ／ T 5 1 5 1 --2 0 0 1 )中 的 “ 抑制骨料碱活性效能试验”进行，粉煤灰在试验选 定的 1 5 、2 O 、3 0 和 3 5 掺量下进行抑制碱骨料反 应的效能。结果表明随着粉煤灰掺量的增加，试件的膨 胀率越来越小 ，表明粉煤灰对高活性石英玻璃 的碱骨料 反应膨胀具有明显的抑制作用 ，粉煤灰掺量 2 5 以上时 可以明显降低碱活性岩石的膨胀率。 3 ． 3 外加剂试验 减水剂选用 Z B一 1 A 、J M— I I 型缓凝高效减水剂，试 验结果表明：减水剂掺量 0 ． 5 时， Z B— I A、J M一 Ⅱ减水 率分别为 2 0 ． 5 和 2 1 ． 1 ，含气量在 1 ． 5 ～2 ． 0 ％范 围，初 凝 时 间 在9 h 4 O mi n～ l O h 9 mi n ，终 凝 时 间 在 1 3 h 2 O mi n ~1 5 h 5 1 mi n范围，3 d 、7 d 、2 8 d龄期混凝土抗 压强度比值均大于 1 2 5 ％，满足 《 水工混凝土外加剂技术 规程》( DL ／ T 5 1 0 0 --1 9 9 9 )标准要求。 试验研究 引气剂选 用 D H 引气 剂，试 验结 果表 明：掺量 0 ． 0 0 7 ％，减水率为 1 0 ． 3 ％，含气量为4 ． 5 ，性能优 良， 满足规范要求 。 4 优化混凝土配合 比试验 4 ． 1 优化配合比试验参数 4 1 ． 1 配合比设计技术路线 配合比设计的目的是为满足混凝土设计强度、耐久 性、抗渗性、抗裂性等要求和施工要求的和易性的需要。 配合比设计的总 目标是在可以供应的材料 中选择合适 的 材料和这些材料 的适 当的比例 ，进行综合分析比较，合 理地降低水泥用量。针对混凝土设计指标要求很高以及 红柳滩料场天然骨料存在潜在的碱骨料活性反应等特点， 拱坝混凝土配合 比设计采用 “ 两低三掺”的技术路线， 即采用低水胶比和低用水量，掺优质 I级粉煤灰、缓凝 高效减水剂和引气剂。 4 ． 1 ． 2 配 制强 度 根据优化的混凝土设计指标要求 ，强度保证率 P= 8 5 ，经计算大坝混凝土中部 、底部 C 8 。 3 2 W3 0 0 W1 0配 制强度为 3 6 ． 7 MP a ，大坝上部 C s 。 2 5 F 3 0 0 W1 0配制强度 为 2 9 ． 2 MP a 。 4 ． 1 ． 3 优化配合比试验参数 ( 1 )大坝中部、底部：混凝土设计指标 Gs 。 3 2 W3 0 0 W1 0 ， 水胶比0 ． 4 0 、粉煤灰掺量 3 O ％、3 5 ，三级配、四级配 砂率分别为 2 9 、2 5 ，单位用水量三级配、四级配分 别为 8 6 k g ／ m。 及 7 7 k g ／ ma 。 ( 2 )大坝上部：混凝土设计指标 C 1 8 。 2 5 F 3 0 0 W1 0 ，水 胶比0 ． 4 5 ，粉煤灰掺量 3 O 、3 5 ％，三级配、四级配砂 率分别为 2 9 、2 5 ，单位用水量分别为 8 6 ／ m3及 7 7 k g ／ ma 。 ( 3 )级配 ：三级配 小石 ：中石 ： 大 石 一3 0：3 0： 4 0 ； 四级配小石 ： 中石 ： 大石 ： 特大石一2 0： 2 0： 3 0： 3 0 。 ( 4 ) 坍落度 ：新拌混凝土 出机 1 5 mi n 控制坍 落度 4 0～ 6 0 ram 。 ( 5 )含气量：新拌 混凝土 出机 1 5 mi n控制含气量 4 ． 5 ～5 ． 5 ，通过调整引气剂掺量控制含气量。 ( 6 )视密度 ：三级配 、四级配密度分别按 2 4 3 0 k g ／ ms 及 2 4 5 0 ／ r n 3 计算。 ( 7 )凝结时间：初凝控制 1 2 ~1 8 h范围，在终凝控制 在 1 8 ~2 8 h范围 。 4 ． 2 新拌混凝土拌和物性能试验 新拌混凝土拌和物性能试验按照 D L ／ T 5 1 5 0《 水工 混凝土试验规程》进行，混凝土配合 比计算采用视密度 法，采用 1 5 0 L自落式搅拌机，投料顺序 为粗骨料、水 泥、粉煤灰、砂 、水 +外加剂溶液，拌和容量不 少于 1 2 0 L ，搅拌时间为 1 8 0 s ，投料顺序、搅拌时间和现场拌 和楼相一致。混凝土出机后采用湿筛法将粒径大于 4 0 ram 6 9 水利水 电施工2 0 1 1 第 5期总第 1 2 8期 的骨料剔除，然后人工翻拌 3次，进行新拌混凝土的和 易性、坍落度、温度、含气量、凝结时间、视密度等试 验。新拌混凝土符合要求后 ，再成型所需试验项 目的相 应试件。新拌混凝土拌和物性能： 4 ． 2 ． 1 坍落度 《 水工混凝土施工规范 》( D L ／ T 5 1 4 4 --2 0 0 1 )中规 定：混凝土坍落度是指浇筑地点的坍落度测值。由于新 拌混凝土水泥的水化反应硬化过程 、外加剂机理、气候 条件、施工运输、浇筑振捣等多方面的因素 ，新拌混凝 土的坍落度损失是不可避免的。大量的施工经验证明， 坍落度以出机 1 5 mi n测值为准，可以满足混凝土入仓浇 筑，可使室内标准条件下新拌混凝土坍落度测值和现场 仓面要求 的混凝土坍落度测值相吻合 。机 口坍 落度在 1 5 mi n损失较快，所以出机坍落度按 6 O ～8 0 ram进行控 制，出机 1 5 mi n 后的坍落度测值在 4 O ～6 0 ram设计范围 之内。试验表明：新拌混凝土拌和物容易插捣，黏聚性 较好，无石子离析情况，混凝土表面也无明显析水现象， 满足施工要求 。 4 ． 2 ． 2 含气量 1 5 rai n 时测试的混凝土含气量控制在 4 ． 5 ～5 ． 5 范 围之 内。 4 ． 2 ． 3 凝 结时间 新拌混凝土初凝时间 1 3 ～1 7 h ，终凝时间 1 8 ～2 2 h 。 大通水泥混凝土凝结时间比永登水泥混凝土凝结时间稍 长；掺连城粉煤灰混凝土凝结时间比掺靖远粉煤灰凝结 时间长，掺平凉灰拌制混凝土凝结时间最短；两种外加 剂凝结时间相近。 4 ． 2 4 视 密度 与设计视密度基本吻合。新拌混凝土混凝土三级配 视密度 2 4 1 0～ 2 4 3 0 k g ／ m。 ，四级 配视 密 度在 2 4 3 0～ 2 4 5 O k g ／ m。 。 4 ． 3 力学性能试验结果 混凝土抗压强度是混凝 土极为重要的性能指标 ，结 构物主要利用其抗压强度承受荷载，并常以抗压强度为 混凝土主要设计参数，且抗压强度与混凝土的其他性能 有良好的相关关系，抗压强度的试验方法对 比其他方法 易于实施，所以混凝土的主要指标常用抗压强度来控制 和评定 。 混凝土抗压强度 的试验方法，根据 《 水工混凝土试 验规程》( D L ／ T 5 1 5 0 --2 0 0 1 )进行。优化试验结果表明： 设计 等 级 C 2 5 F 3 0 0 W1 0的 7 d抗 压 强 度 平 均 值 1 2 ． 2 MP a ，2 8 d 抗压强度平均值 2 3 ． 8 MP a ，9 0 d抗压强度 平均值 3 4 ． 7 MP a ，1 8 0 d抗压强度平均值 4 1 ． 2 MP a ；7 d劈 拉强度平均值 1 ． 2 MP a ，2 8 d劈拉强度平均值 2 ． 1 MP a ， 9 0 d劈 拉 强 度 平均 值 2 ． 8 MP a ，1 8 0 d劈 拉 强 度 平 均 值 3 ． 2 MP a 。 设计 等 级 C 3 2 F 3 0 0 W1 0的 7 d抗 压 强 度 平 均 值 1 6 ． 5 MP a ，2 8 d 抗压强度平均值 3 1 ． 0 MP a ，9 0 d抗压强度 平均值 4 0 ． 9 MP a ，1 8 0 d 抗压强度平均值 4 7 ． 1 MP a ；7 d劈 拉强度平均值 1 ． 5 MP a ，2 8 d劈拉强度平 均值 2 ． 4 MP a ， 9 0 d劈 拉 强度 平 均 值 3 ． 4 MP a ，1 8 0 d劈 拉 强度 平 均 值 3 ． 8 MP a 。 混凝土平均强度增长率以 1 8 0 d为 1 0 0 ，设计等级 为 C 2 5 F 3 0 0 W1 0的混凝土 7 d增长率为 3 0 ，2 8 d增长率 为 5 8 ，9 0 d增 长率为 8 4 ；设计等级为 F 3 0 0 W1 0 的混凝土 7 d增长率为 3 5 ％，2 8 d增长率为 6 6 ，9 0 d增 长率为 8 7 。 强度结果反映了混凝土的强度波动受原材料中水泥、 粉煤灰 、外加剂品质的影响。其中粉煤灰和外加剂相同 时 ，用永登 4 2 ． 5中热水 泥混凝 土 比大 通 4 2 ． 5中热水 泥 混凝土强度高 3 ～5 MP a ；水泥和外加剂相同时，连城 I 级粉煤灰混凝土比靖远 I级粉煤灰混凝土高 3 ～5 MP a ， 靖远 I级粉煤灰混凝土强度比平凉 Ⅱ级粉煤灰混凝土强 度高约 1 MP a ；水泥和粉煤灰相同时，用 Z B一1 A外加剂 混凝土比J M— I I 外加剂混凝土强度高 1 ~3 MP a 。 1 8 0 d的抗压强度掺粉煤灰 3 O 的强度 比掺粉煤灰 3 5 的强度高；永登水泥和连城粉煤灰组合的抗压强度 比永登水泥和平凉粉煤灰、永登水泥和靖远粉煤灰组合 的抗压强度高，大通水泥和连城粉煤灰组合的抗压强度 比大通水泥和平凉粉煤灰、大通水泥和靖远粉煤灰组合 的抗压强度高，但是永登水泥和连城粉煤灰组合的抗压 强度要比大通和连城粉煤灰组合的抗压强度高。 混凝土力学性能试验结果表明：混凝土 9 o d和 1 8 0 d 龄期的抗压强度均超过配制强度。 表 5 C 1 8 o 2 5 F 3 0 O W1 0三级配硬 化混凝 土性 能试验 结果 抗压强度 ( MP a ) 极限拉伸值 ( 1 0 — ) 静力抗压弹性模量 ( GP a ) 动弹性 质量损 干缩 ( 1 0 一 ) 序号 7 d 2 8 d 9 0 d 1 8 0 d 2 8 d 9 O d 1 8 0 d 2 8 d 9 0 d 1 8 0 d 模量( ) 失( ) 2 8 d 9 0 d 1 1 O ． 4 2 2 ． 0 3 3 ． 1 4 5 ． 8 0 ． 8 3 1 ． 1 3 1 ． 1 6 21 ． 8 3 1 ． 8 3 2 ． 1 9 5 ． 1 2 ． 8 5 — —1 9 2 — — 2 9 7 2 1 0 ． 8 2 0 ． 2 3 2 ． 8 4 4 ． 8 0 ． 8 4 1 ． 0 4 1 ． 1 1 2 0 ． 4 2 9 ． 7 3 1 ． 6 9 5 ． 6 3 ． 3 7 — — 2 5 3 — — 3 5 7 3 1 4 ． 8 2 3 ． 1 3 6 ． 0 4 8 ． 9 O ． 8 2 1 ． 0 1 1 ． 1 4 2 5 ． 8 2 9 ． 7 3 1 ． 9 8 7 ． 8 2 ． 4 1 — 1 7 7 — — 3 2 2 4 1 3 ． 0 2 3 ． 0 3 5 ． 3 4 7 ． O 0 ． 8 2 1 ． O 0 1 ． 1 4 2 3 ． 2 3 0 ． 5 31 ． 3 8 4 ． 8 2 ． 8 5 — 1 6 7 — — 2 7 8 5 1 O ． 6 2 1 ． 9 3 3 ． 7 3 8 ． 4 0 ． 8 7 1 ． 2 O 1 ． 2 1 2 6 ． 8 3 1 ． 8 3 3 ． 6 9 3 ． 3 4 ． O O 一 1 9 5 — —3 2 7 6 9 ． 7 2 O ． 7 3 1 ． 3 3 2 ． 2 O ． 8 5 1 ． O 2 1 ． O 8 2 5 ． O 2 8 ． 4 3 3 ． 5 8 6 ． 2 4 ． 6 6 — — 1 6 7 — —3 1 9 7 1 1 ． 2 2 2 ． 4 3 5 ． 0 3 8 ． 9 0 ． 8 6 1 ． 0 2 1 ． 1 O 2 4 ． 9 2 9 ． 1 3 5 ． 2 — 1 8 9 — —2 9 8 8 1 1 ． 0 2 1 ． 8 3 4 ． 0 3 7 ． 7 0 ． 8 8 1 ． O 5 1 ． O 9 2 6 ． 1 2 7 ． 2 3 5 ． 7 — 1 5 9 — — 2 7 8 7 O 表 6 C l s o 2 5 F 3 0 0 W1 0四级配硬 化混凝土性能试验结果 试验研究 抗压强度 ( MP a ) 极限拉伸值 ( 1 0 — 4 ) 静力抗压弹性模量 ( G P a ) 动弹性模量 质量损失 干缩 ( 1 0 ) 序号 7 d 2 8 d 9 O d 1 8 o d 2 8 d 9 o d 1 8 0 d 2 8 d 9 0 d 1 8 0 d ( ) ( ) 2 8 d 9 0 d l 1 2 ． 3 2 5 ． 3 3 2 ． 3 4 0 ． 3 0 ． 9 O 1 ． 1 6 1 ． 1 8 2 8 ． 1 3 3 ． 9 3 5 ． 5 9 1 ． 9 2 ． 8 6 一 l 9 7 ～2 9 8 2 1 1 ． 5 2 4 ． 7 3 1 ． 1 3 9 ． 5 O ． 8 8 1 ． O 9 l _ 1 6 2 7 ． 9 2 8 ． 1 3 O ． 7 8 9 ． 7 3 ． 4 6 — 1 8 5 — —3 4 8 3 1 1 ． 5 2 2 ． 1 3 7 ． 1 4 3 ． 5 0 ． 8 4 】 ． 0 S 1 ．1 2 2 4 ． 5 3 O ． 5 3 4 ． 1 9 3 ． 1 2 ． 6 9 — — 1 8 7 — —2 8 0 4 8 ． 6 1 9 ． 0 3 2 ． 4 3 8 ． 8 O ． 8 3 1 ． 0 4 1 ． O 9 2 2 ． 3 2 9 ． 1 3 3 ． 4 8 5 ． 4 4 ． 7 7 — — 1 8 7 — —2 6 9 5 1 2 ． 5 2 4 ． 0 3 3 ． 1 3 9 ． 1 O ． 9 3 1 ． 1 8 1 ． 2 6 2 7 ． 2 3 3 ． 4 3 4 ． 3 9 1 ． 5 1 ． 4 7 — — 2 2 5 — —3 5 9 6 1 2 ． 2 2 3 ． 5 3 4 ． 2 3 8 ． 6 O ． 9 5 】 ． O 6 1 ． 0 7 2 6 ． 9 3 O ． 8 3 4 ． 0 9 1 ． 7 1 ． 9 5 1 9 7 — — 2 6 1 7 1 3 ． 2 2 5 ． 6 3 3 ． 8 3 8 ． 0 0 ． 9 6 1 ． 1 8 1 ． 1 9 2 8 ． 3 3 1 ． 2 3 4 ． 2 9 3 ． 3 3 ． 6 9 — — 1 7 6 — —2 6 5 8 1 1 ． 4 2 7 ． 2 3 4 ． 9 3 6 ． 9 0 ． 8 1 1 ． O 1 1 ． O 6 2 7 ． 4 2 8 ． 1 3 2 ． 7 8 7 ． 4 4 ． 7 O — — 2 1 5 — —3 3 8 9 1 5 ． 1 2 5 ． 4 4 1 ． 0 4 6 ． O 0 ． 8 8 1 ． O l 1 ． O 2 3 1 ． 6 3 1 ． 8 3 2 ． 7 9 S ． O 3 ． 7 3 — — 2 1 8 — —2 8 9 1 O 1 6 ． 1 2 6 ． 6 4 2 ． 6 4 3 ． 4 O ． 8 6 1 ． O 0 1 ． 0 O 2 7 ． 9 3 1 ． 0 3 3 ． 1 8 9 ． 2 4 ． 5 6 — 1 9 6 — — 3 0 8 1 5 ． 3 2 6 ． 9 3 6 ． 6 4 3 ． 6 0 ． 8 6 1 ． 0 4 2 8 ． 2 3 1 ． 0 3 2 ． 9 9 3 ． 5 2 ． O 9 — 1 7 8 — — 2 8 0 1 2 1 5 ． 2 2 6 ． 2 3 4 ． 4 4 0 ． 5 0 ． 8 6 1 ． O 2 1 _ 0 2 2 7 ． 5 3 1 ． 9 3 3 ． 3 8 8 ． 9 3 ． 3 3 — 1 9 6 — —3 0 0 表 7 C 1 8 o 3 2 F 3 0 0 W1 0 三级 配硬化混凝 土试验 结果 抗压强度 ( MP a ) 极限拉伸值 ( 1 0 — ) 静力抗压弹性模量 ( GP a ) 动弹性模量 质量损失 干缩 ( 1 0 ～ ) 序号 7 d 2 8 d 9 o d 1 8 0 d 2 8 d 9 0 d 1 8 o d 2 8 d 9 o d 1 8 0 d ( ) ( ) 2 8 d 9 0 d 1 1 5 ． 2 3 O ． 8 3 9 ． 5 4 7 ． 4 0 ． 8 8 1 ． 0 7 2 8 ． 1 3 2 ． 7 3 4 ． 6 9 2 ． 3 2 ． O 2 — —1 9 2 — 3 5 1 2 1 6 ． 8 3 1 ． 5 3 9 ． 6 4 6 ． 2 0 ． 7 8 O ． 9 O 1 ． 0 4 2 6 ． 4 3 1 ． 3 3 2 ． 9 9 5 ． 2 2 ． 6 8 — —1 8 0 — — 2 3 8 3 1 6 ． 6 2 9 ． 6 4 0 ． 5 4 9 ． 0 2 7 ． 2 3 2 ． 2 3 4 ． 3 ～ 1 7 5 — — 3 0 8 4 1 5 ． 1 2 8 ． 3 4 2 ． 7 4 6 ． 1 0 ． 6 8 0 ． 8 8 1 ． 1 8 2 8 ． 5 3 3 ． 0 3 5 ． 8 — —1 8 6 — — 2 8 9 5 1 4 ． 2 2 9 ． 3 3 9 ． 3 4 3 ． 8 O ． 9 2 1 ． 0 4 2 8 ． 4 3 3 ． 4 3 5 ． 7 — 1 6 9 — — 3 0 1 6 l 5 ． 7 3 O ． 1 4 1 ． 6 4 Z ． 3 0 ． 7 2 0 ． 9 3 1 ． O 4 2 8 ． 7 3 1 ． 6 3 5 ． O — —1 8 6 — — 3 0 8 7 1 5 ． 3 2 9 ． O 3 9 ． 8 4 2 ． 8 0 ． 7 8 O ． 8 4 1 ． O 8 2 7 ． 1 2 8 ． 1 3 2 ． 4 — 1 7 6 — — 2 9 6 8 1 4 ． 2 2 9 ． 9 4 0 ． 2 4 1 ． 6 O ．7 8 O ． 8 6 l _ 0 1 2 7 ． 8 3 8 ． 3 3 6 ． 3 — 1 9 8 — — 2 9 7 ● 9 1 9 ． 0 3 1 ． 6 4 0 ． 7 5 6 ． 8 0 ． 6 6 O ． 8 5 1 ． 0 8 2 6 ． 9 3 1 ． 9 3 1 ． 9 — —1 8 0 — — 2 6 5 1 0 2 3 ． O 3 6 ． 5 4 5 ． 3 5 5 ． 9 0 ． 7 7 0 ． 9 3 1 ． 0 5 2 8 ． 0 3 2 ． 8 3 3 ． 8 — 1 3 6 — 3 01 表 8 C I 8 0 3 2 F 3 0 O Wl O四级 配硬化 混凝 土试验 结果 抗压强度 ( MP a ) 极限拉伸值 ( 1 0 一 ) 静力抗压弹性模量 ( GP a ) 动弹性模量 质量损失 干缩 ( 1 0 一 ) 序号 7 d 2 8 d 9 0 d 1 8 0 d 2 8 d 9 o d 1 8 0 d 2 8 d 9 O d 1 8 0 d ( ) ( ) 2 8 d 9 o d 1 1 6 ． 5 3 0 ． 1 3 9 ． 2 4 2 ． 5 O ． 9 O 1 ． 1 3 1 ． O 8 2 7 ． 2 2 9 ， 5 3 1 ． 6 9 1 ． O 2 ． 5 3 — 2 1 5 — — 3 1 7 2 1 7 ． 4 3 2 ． 6 4 O ， 5 4 1 ． 2 0 ． 9 6 1 ． O 5 1 ． O 2 2 9 ． 6 3 2 ． 9 2 9 ． 9 9 1 ． 9 4 ． O 3 — — 2 0 6 — 3 1 7 3 1 4 ． 7 3 1 ． 4 4 2 ． 9 5 0 ． 4 O ． 9 9 1 ． 2 l 1 ． 2 2 2 6 ． 9 3 2 ． 1 3 5 ． 1 — —1 9 7 — — 3 01 4 1 2 ． 8 2 9 ． 8 4 1 ． 1 4 8 ． 2 0 ． 9 4 1 ． 0 9 1 ． 1 2 2 5 ． 4 3 O ． 6 3 4 ． 2 — —1 8 7 — — 3 4 1 5 1 5 ． 2 2 9 ． 8 3 9 ． 4 4 6 ． 1 0 ． 8 5 1 ． 1 6 1 ． 1 4 2 8 ． 8 3 O ． 5 3 5 ． 5 — —1 8 8 — — 2 9 2 6 1 5 ． 9 3 1 ． 3 4 0． 5 4 5 ． 4 O ． 9 5 1 ． O 9 1 ． 1 4 3 1 ． 1 3 5 ． 3 3 8 ． 7 — —1 9 7 — — 3 1 8 7 】 4 ． 8 2 9 。 6 3 8 ． O 4 3 ， 6 O ． 8 8 0 ． 9 9 1 ． O 5 3 】 ． 7 3 2 ． O 3 6 ． 6 一 】 9 7 — — 3 0 9 8 1 5 ． 4 3 O ． 3 3 9 ． 7 4 2 ． 6 O ． 8 7 0 ．9 8 1 ． O O 3 0 ． 1 3 2 ． 8 3 5 ． 6 一 l 9 6 — 3 1 O 9 1 7 ． 1 3 3 ． 2 4 0 ． 5 5 2 ． 6 0 ． 9 4 1 ． O 8 1 _ 1 1 3 O ． 2 3 1 ． 0 3 4 ． 8 — — 2 1 3 — — 2 9 8 1 0 1 8 ． 4 3 4 ． 7 4 6 ． 1 5 1 ． 8 1 ． O O 1 ． 1 5 1 ． O 9 3 O ． 6 3 2 ． 5 3 8 ． O — — 2 1 5 — — 3 0 0 1 1 1 8 ． 9 3 O ． 1 3 8 ． 7 4 7 ． 2 0 ． 8 8 1 ． O 5 2 8 ． 2 3 1 _ 1 3 2 ． 6 — 1 7 8 — — 2 5 1 1 2 1 8 ． 4 3 1 ． 2 4 O ． 3 4 3 ． 7 O ． 8 5 1 | O 3 1 ． O 6 2 8 ． 3 3 2 ． 1 3 4 ． 6 — 1 8 6 — — 2 9 0 7 1 水利水电施工2 0 1 1 第5期总第 1 2 8期 混凝土平 均强度增 长率，以 1 8 0 d为 1 0 0 ，则： C 2 5 F 3 0 0 W1 0混凝 土 7 d为 3 O ，2 8 d为 5 8 ，9 0 d为 8 4 ；C 3 2 F S O O Wl O混凝 土 7 d为 3 5 ，2 8 d为 6 6 ， 9 0 d为 8 7 。 4 ． 4 耐久性能试验 4 ． 4 ． 1 抗 冻性 能试 验 抗冻试验结果与 2 0 0 4 年 9月西北勘测设计研究院和 水电四局试验中心提交的配合比报告中的抗冻试验结果 进行了分析比对 ，本次抗冻试验结果相对动弹性模量在 8 5 ． 4 以上，质量损失率小于 4 ． 9 6 ，满足设计要求。 但是掺过高的粉煤灰对抗冻性能不利 ，从试验结果可以 看出，掺 3 O 粉煤灰的抗冻性能指标 比掺 3 5 ％粉煤灰的 要好，掺靖远粉煤灰的抗冻指标要比掺连城和平凉粉煤 灰的好，掺连城粉煤灰的要比掺平凉灰的好。 4 ． 4 ． 2 抗渗性 结果表 明 ： 混凝 土在 经历 1 ． 1 MP a逐 级水 压后 的最 大渗水高度为 2 ． I c m，说明在进行的试验混凝土抗渗性 能具有较高储备，满足混凝土 Wl O抗渗的设计要求，也 能充分保障大坝混凝土的抗渗能力。 4 ． 5 混凝土干缩 、湿胀试验 4 ． 5 ． 1 混凝土干缩试 验 混凝土干缩变形的大小用干缩率表示。干缩试验方 法 ：采用 l O 0 mmX 1 0 0 mm5 1 5 ram的试件，两端埋设 金属 测 头 ，在 温 度 为 2 O ℃ 2 " C、相 对 湿 度 为 5 5 ～ 6 5 的干燥室中进行 ，混凝土干燥至规定龄期，测量试 件干缩前后的长度变化 ，以试件单位长度变化来表示干 缩率。 结果表明：大坝混凝土的 2 8 d龄期干缩率平均值在 1 8 7 1 0 一，9 0 d龄期干缩率平均值在 3 0 1 i 0 一。混凝 土的干缩率在 1 4 d时发展较快，随着龄期的延长，干缩 率逐步增大。总体来看大坝混凝土的干缩性能趋势是较 小的。 4 ． 5 ． 2 干缩湿胀综合对 比分析 连城粉煤灰配制的混凝土干缩略低于平凉和靖远粉 煤灰配制的混凝土干缩，连城粉煤灰配制的混凝土湿胀 略高于平凉和靖远粉煤灰配制的混凝土湿胀；平凉粉煤 灰配制的混凝土干缩略高于靖远粉煤灰配制的混凝土干 缩，平凉粉煤灰配制的混凝土湿胀略低于靖远粉煤灰配 制的混凝土湿胀。 Z B一1外加剂配制的混凝土干缩 比J M 一 Ⅱ外加剂配 制的混凝土干缩略小，但混凝土湿胀相差甚微。 大通水泥配制的混凝土干缩比永登水泥配制的混凝 土干缩略高，大通配制的混凝土湿胀比永登配制的混凝 土湿胀略小。 4 ． 6 混凝土自生体积变形试验 从水泥和粉煤灰的六大组合混凝土 自生体积变形试 验结果情况来看 ，在 1 2 0 d龄期时，永登水泥和平凉粉煤 灰组合拌制的混凝土收缩最大，永登水泥和连成粉煤灰 组合拌制的混凝土 收缩最小。两种减水剂 的 比较，掺 Z B一1 A的收缩略小于掺 J M 一 1 I 的混凝 土。从 三级 配两种 掺量粉煤灰来对比，掺 3 O 粉煤灰收缩略小于掺 3 5 粉 煤灰的混凝土。 4 ． 7 混凝土绝热温升 水工大体积混凝土因为水泥水化反应时产生明显的 温升，并在随后的降温过程中体积收缩受约束而出现开 裂。因此热学性能对大体积混凝土的性能影响很大，同 时热学性能也是坝体温度应力和裂缝控制计算的重要参 数。混凝土绝热温升与配合比有着密切关系，是混凝土 配合比设计的重要根据之一，其他热学性能与混凝土所 用原材料性能有关，特别是与混凝土所用的粗骨料关系 很大。绝热温升随时间变化关系在 1 ～1 ． 5 d以前呈现出 开口朝上的二次函数单调增加的变化关系，1 ～1 ． 5 d以后 呈现出以最终绝热温升为极限值的双曲函数单调增加的 变化关系。 从五组混凝土绝热温升对比情况来看，三级配L Q L Z 一6 的绝热温升值较高，2 8 d 绝热温升为 2 5 ． 6 ℃，最终绝热温升 为 2 7 ． 2 ℃；四级配 L QP J 一4绝热温升值较低，2 8 d绝热 温升为 2 1 ． O ℃，最终绝热温升为 2 2 ． 2 ℃。在配合比相同 的情况下，两种水泥的绝热温升接近；粉煤灰掺量 3 o 比掺 3 5 混凝土绝热温升稍高。 表 9 黄河拉 西 瓦水电站工程大坝混凝 土优化 配合 比 ( Z B 一1 A) 工程 水胶 砂率 粉煤 Z B 一 1 A D H 9 坍落 材料用量 ( k g ／ m。 ) 序号 设计指标 级配 灰 度 用水 粉煤 粗骨料粒径 ( ra m) 外加剂 密度 部位 比 ( ) ( ) ( ％) 水泥 砂 ( k g ／ m 0 ) ( ％) ( c m) 量