高摩赞大坝枢纽工程碾压混凝土试验研究

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1、·20·水利水电工程设计DWRHE·2010午第29卷第3期高摩赞大坝枢纽工程碾压混凝土试验研究许颜军吴远达金琼王瑛摘要通过不同矿物掺和料的对比试验，对低弹性模量碾压混凝土进行了研究，分析了在混凝土中分别掺入粉煤灰、矿渣和膨润土对混凝土变形性能的影响，立足于工程实际，提供了经济合理的碾压混凝土配合比。关键词碾压混凝土矿物掺和料弹性模量高摩赞大坝枢纽中图分类号TV43文献标识码A文章编号1007—6980(2010)03—0020-03高摩赞大坝枢纽位于巴基斯坦西北边境省内，坝址区为施工，上下游及坝内廊道附近采用变态混凝土，大坝基础和V形峡谷，挡水坝为碾压混凝土曲线型

2、重力坝，坝高133rfl，溢洪道采用常态混凝土，其中碾压混凝土总方量约4o万。厂坝混凝土总方量50万。大坝主体工程采用碾压混凝土大坝各个部位碾压混凝土设计性能指标列于表1。表1大坝碾压混凝土设计性能指标高摩赞大坝坝址岩体多为Ⅳ类围岩，岩体变形模量较抑制碱骨料反应。小；为适应坝基和坝肩在应力下产生的较大变形，要求大1．1．4外加剂坝内部碾压混凝土在满足强度的前提下，其180d抗压弹性一组为采用南京道鹭建设材料厂产品，JM一Ⅱ(C)缓模量还应控制在34GPa以下，与一般混凝土相比，该数值凝高效减水剂和JM一2000引气剂；另一组为巴基斯坦SIKA偏低10％一20％。由于

3、混凝土骨料本身弹性模量较高，而GULFB．S．C．(c)公司产品，Sikament一520型混凝土缓凝高且没有选择的余地，为满足碾压混凝土较低弹性模量的要效减水剂和Sika—Aer混凝土引气剂。求，在本次配合比试验研究中采取了掺用粉煤灰、矿渣和1．2配合比主要参数的确定膨润土来降低混凝土中水泥石的弹性模量的方式，研究了配合比中减水剂和引气剂复合掺用：根据减水剂不同不同矿物掺和料对混凝土变形性能的影响，同时对比分析掺量与强度的发展关系，JM一Ⅱ(c)缓凝高效减水剂选择了含气量对碾压混凝土抗压弹性模量的影响，并最终提出最优掺量0．8％，Sikament一520型混凝土缓

4、凝高效减水剂了满足工程要求的碾压混凝土配合比。选择最优掺量2．0％；混凝土没有抗冻要求，但为了降低混凝土的弹性模量，在混凝土配合比掺人了引气剂，其掺量1碾压混凝土配合比设计按混凝土含气量4％左右控制，同时与未掺引气剂的混凝1．1试验用原材料土进行对比试验。1。1。1水泥矿物掺和料可改善拌和物的和易性，抑制骨料的碱活采用巴基斯坦生产的普通硅酸盐水泥，其各项性能满性反应，同时有利于降低混凝土的绝热温升和弹性模量。足ASI'MC150中I类水泥的技术要求。从以上因素考虑，其掺量宜采用较大的数值，当粉煤灰或1．1．2掺和料矿渣单掺时，二者掺量均为50％；当矿渣和膨润土双掺粉

5、煤灰、矿渣和膨润土均为巴基斯坦本地产品，矿渣时二者掺量分别为40％和15％。的各项性能满足ASTMC989的要求，粉煤灰和膨润土的各最佳砂率通过试验确定：在水灰比为0．55、粉煤灰掺项性能满足ASTMC618的要求。量为50％的情况下，二级配混凝土砂率选择36％，三级配1．1．3骨料混凝土砂率选择33％；其它水灰比混凝土，其砂率随水灰细骨料为天然砂，细度模数为2．43，粗骨料为人工碎比的增减，进行相应的增减。石。二者均为碱硅酸反应活性骨料，为保证其在工程的安1．3碾压混凝土配合比全运用，进行了抑制骨料碱活性效能试验。试验结果表明：根据碾压混凝土配合比参数确定的原则，

6、初步选择了当粉煤灰掺量不小于30％或矿渣掺量不小于40％，可有效21种配合比进行试拌调整，混凝土配合比见表2。许颜军等·高摩赞大坝枢纽工程碾压混凝土试验研究。21·(1)矿物掺和料的种类对混凝土单位用水量的大小影下游面水位以下碾压混凝土的要求。响显著，其中复合掺入矿渣和膨润土的混凝土用水量最大，(2)三级配掺矿渣碾压混凝土，180d的抗压强度为单掺粉煤灰混凝土次之，单掺矿渣混凝土最小；而矿物掺26．2～32．8MPa，静力抗压弹性模量为34．8～36．5GPa；与和料的种类对容重的影响正好相反，单掺矿渣的混凝土容未掺矿物掺和料的混凝土相比，抗压强度降低约4％，静重最

7、大，单掺粉煤灰次之，复合掺人矿渣和膨润土的混凝力抗压弹性模量降低约6％。与掺粉煤灰混凝土相比，180土容重最小。d抗压强度增长约20％，这是其对工程有利的一面；但不(2)掺入50％的粉煤灰，三级配混凝土用水量为107～利的是，静力弹性模量随之增长了20％左右，抗拉强度也109kg，m3，容重为23．92～2，4．14kN／m3；与未掺矿物掺和料降低了16％，使得碾压混凝土的静力弹性模量不能满足坝的混凝土相比，用水量提高约为17％，容重降低约4％。体内部混凝土弹性模量的限值要求，混凝土的抗拉强度达(3)掺人50％的矿渣，三级配混凝土用水量为88～90不到坝体下游面