岩滩水电站掺微珠型粉煤灰抗冲磨混凝土的研究与应用

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1、岩滩水电站掺微珠型粉煤灰抗冲磨混凝土的研究与应用26水力发电72000年?第4期文章编号:0559.9342(213-)04-0026-05岩滩水电站掺微珠型粉煤灰抗冲磨混凝土的研究与应用3},?蔡继勋，黄锦添，何玉珍’(广茜习百秆鬲而南宁530021)关键词:抗冲磨混凝土;配合比;微珠型粉煤灰;配伍材料;岩滩水电站摘要磊叢蒋伍配制抗冲磨疽面西丽作用机理,配合比正交设计方法和应用效果的分析研究，提出抗冲磨混凝土配合比设计应立足于水泥石为第一抗磨体的新观点：中图分类号:1〜431.9-39(267)文赫标识码:B0前言大坝抗冲磨混凝土,以往通常采用高标号水泥，高水泥用量

2、,选用坚硬骨料，掺用硅粉,钢纤维，高教减水剂，真空脱水模板,环氧树脂浸渍和环氧砂浆等措施，以提高其抗冲耐磨性能•由于存在或难以防止温度，干缩裂缝，工艺复杂，不经济,耐久性差等问题,许多泄流工程运行不久即需耗用巨资维修•高坝混凝土抗冲磨问题至今仍是一项国内外需要研究解决的课题.岩滩水电站位于广西境内红水河中段,装机容量4X302.5MW,枢纽工程由重力式混凝土坝，坝后式厂房，通航建筑与开关站等组成•坝长525m,最大坝高110m,共分28个坝段•其中12—19号坝段为溢流坝段，分设7个溢流表孔,表孔最大流速36ni/s,采用宽尾墩加昇式消能池消能•河水多年平均含沙量0.

3、772kITi3,最大含沙量12.9km3•溢流面混凝土设计强度为】80d,C40级，反弧段为90d,C40级•混凝土需具有良好的抗冲磨性，抗裂性，高密实性,以及良好的施工工作性与经济性.水工混凝土的冲磨破坏是高速挟沙石水流对其表面不断冲击，切削，磨损，剥蚀综合作用造成的，由于水泥自身凝硬体（下称"水泥石J的分子结合力远不如砂石骨料体的分子结合力，故当冲磨力大于水泥百的分子结合力时，水泥石体便会首先由表及里被冲失而凹陷,于是骨料渐露，凸起并承受主要冲磨力•在高速水流作用下，凹陷区产生负压而导致气蚀,气蚀继续剥脫水泥石，当骨料丧失水泥胶结力时即被冲失（破坏突增），依此循

4、环破坏，长期磨蚀（磨蚀程度与时间成正比），则混凝土体的钢筋外露，形成冲蚀坑，直至冲蚀力与混凝土体的抗冲蚀力相平衡，破坏才会趋于稳定•可见，配制抗冲磨混凝土的技术关键，应是力求提高水泥石体的抗冲磨性并与选用骨料抗冲磨性相匹配，而且具有高耐磨性才是最佳的•本项研究正是据此在水泥石体中配伍高强耐磨粉煤灰微珠为微集料，选定最优参数,立足水泥石为第一抗磨体（而非骨料为笫一抗磨体）进行试验设计的.1抗冲磨混凝土配合比设计试验1.1试验材料（1）水泥•采用挪州水泥厂生产的525号普通硅酸盐水泥，品质台格，掺I级粉煤灰的水泥水化热试验结果见表1.（2）粉煤灰采用田东电厂产”电利牌”气

5、力分选的国标I级灰,灰质分析见表2,该灰具有活性高，小于10胛颗粒含量76%,球形颗粒含量>80%等特点该产品矿物主要有玻璃体,a.石英,奠来石和铁化合物.(3)外加剂•采用广西武呜傅胶厂产的粉状收稿日期:20004)2〜1作者简舟:荣继勋(1936—)男•安徽肥为，凡・r四电力肯限公司广西水电科学研究所教授圾高工•从事电力及••建材料研究]二作蔡继勋，等:岩滩水电站掺微珠型粉煤灰抗冲磨混凝土的研究与应用27表1水泥水化热试验注:水化热栏中•分于为实际水化热值，舒母为相对于同龄期不掺粉煤灰水泥水化热百分数.“SF—L剂及广东湛江产的”FON”外加剂并作对比.V)

6、砂石料•采用岩滩工地机制石灰岩人工砂，石料，由于溢流面混凝土层厚2.0m,钢筋最小净距200n]III,故取混凝土最大骨料粒径为80n】III,石料的级配组合为80~40him:40—20noo：20—8him:2()%:50%:3o%,即以小三级配取代施工单位原用的二级配，既利施工，又省水泥•砂石品质合格.1_2混凝土配合比的正交试验设计进行混凝土配合比的正交试验设计，旨在简便，科学，可靠地取定混凝土设计配合比的材料组成与性能的最优关系.1.2.1设计要求岩滩大坝溢流面混凝土设计强度为:99d,180d,G40级，强度保证率N9o%，均方差d<40MPa,抗渗标号s

7、&水胶比S0.5,坍落度5~7一,需具良好的低热抗裂性，抗冲磨性，施工工作性与经济性.122试验因素及结果根据研究内容与设计要求，采用正交试验法进行配合比优化选择，试验因素及试验结果见表3,经优化选择的配合比见表4.1.3分析1.3.1抗冲磨混凝土配合比优选混凝土抵抗夹砂水流冲磨的能力，在原材料一定时,主要取决于混凝土的水胶比与强度•通常水胶比越小，混凝土强度越高，抗冲磨能力越好;但水泥用量越高，温度，干缩抗裂性越不好•通过配伍高性能粉煤灰，运用正交试验优选混凝土配合比，充分发挥粉煤灰富含微珠的高耐磨性,减水性，优良的火山灰质活性及微集料效应(<