三湾水利枢纽工程混凝土配合比试验研究.pdf
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1、水利科研 东北水利水电 2 0 1 0 年第 3期 文章编号】 1 0 0 2 -0 6 2 4 ( 2 0 1 0) 0 3 一O 0 5 2 0 2 三湾水利枢纽工程混凝土配合比试验研究 董冰, 沈继承, 徐永江 ( 辽宁省水利水 电勘测设计研究院 , 辽宁 沈阳 1 1 0 0 0 6 ) 摘 要在大体积混凝土工程中, 为满足混凝土设计强度 、 耐久性、 抗渗性等要求以及和易性 的需要 , 应进行 混凝土 配合 比优 选试 验。 文 中对丹东市三湾水利枢 纽工程混凝土配合 比进行 了 试验研 究 经综合分析 比较 , 提 出了科 学合理的 混凝 土配合比 , 合理地 降低施 工阶段 水泥
2、 用量, 有 效地 节约工程投资 。 关键词 混凝土; 配合比; 试验; 三湾水利枢纽工程 中图分类号 T V4 3 1 文献标识码 A 三湾水利枢纽位于瑗河干流下游 ,是瑷河流 域规 划 中的重要枢纽工程 控 制流域 面积 5 8 6 9 k m2 , 主要承担丹东市城市供水 为主 , 兼顾发 电, 并 为丹东城市供水安全提供保障。水库总库容 1 2 9 亿 m , 兴利库容 0 3 5亿 r n 3 , 规模 为大( 2 ) 型 , 工程 等别为 等。 工程建成后 , 2 0 2 5年可为丹东市提 供工业和 生活用水量 5 6 3 0万 t d 。电站总装机容量 1 6万 w , 多年平均
3、发 电量 4 0 8 0万 k W h 。 1 试验 内容 在大体积混凝土工程 中, 为满足混凝土设计强 度 、 耐久性、 抗渗性等要求以及和易性的需要 , 应进 行混凝土配合比优选试验。 受丹东市三湾水利枢纽 及输水工程建设管理局的委托 , 辽宁省水利水 电勘 测设计研究院试验检测中心承担该工程 的混凝土 骨料质量检测及混凝土配合 比试验工作 。 1 1原材料试验 ( 1 ) 砂( 本地河砂 ) 。表观密度、 堆积密度、 孑 L 隙 率、 颗粒级配、 细度模数、 饱和面干吸水率、 有机质 含量、 含泥量、 泥块含量、 坚固性、 轻物质含量。 ( 2 ) 石( 本地卵石) 。( 5 - 2 0
4、 , 2 0 - 4 0 , 4 0 - 8 0 m m) 堆积密度 、 分 级密度 、 表 观 密度 、 孔 隙率 、 颗粒 级 配、 饱和面干吸水 率 、 含 泥量 、 泥块含 量 、 压 碎指 标、 有机质含量、 超逊径含量、 针片状含量、 软弱颗 5 2 粒含量、 坚固性 。 ( 3 ) 水泥试验 。抗 折强度 、 抗压强度 、 凝结时 间 、 安定性 、 稠度 、 细度。 ( 4 ) 外 加 剂 ( 辽水 禹泰 L S Y T 引气 高效 减水 剂) 。减水率 、 含气量、 泌水率比、 凝结时间差、 3 , 7 , 2 8 d抗压强度比、 对钢筋锈蚀作 用、 收缩比。 1 2 水泥品
5、种 采 用抚顺水泥厂生产 的浑河牌 中热硅酸盐水 泥 P I - L M4 2 5级 和 本 溪 水 泥 厂 生 产 的 工 源 牌 P O4 2 5级普通硅酸盐水泥。 1 3 混凝土配合 比试验 混凝土配合比试验采用工程所 用的各种原材 料 , 依据相 关规范要求 , 提出不 同分区部位优选的 混凝土配合比。并分别测定混凝土拌和物的性能 ( 坍落度、 含气量、 密度) 及混凝土的 2 8 , 9 0 d的力 学性能( 抗压强度、 抗拉强度、 抗折强度、 弹性模 量) 及耐久性能( 抗冻性 、 抗渗性) 。 配合 比设计要求 :丹东市 水利枢纽工程设计 按不 同分 区提 出 5种标号的混凝 土
6、配合比混凝 土配合比设计密度 2 4 0 0 k g m3 。其抗压强度指标 4 种 , 抗渗指标 1 种, 抗冻指标 3 种, 见表 1 。 2 试 验仪器设 备 ( 1 ) 抗压 设备 : T s Y 一2 0 0 0型恒加载压 力试验 机 、 wE 一 6 0 O B万 能试验 机 、 T s Y 一3 O 0型 恒加 载 2 0 1 0 年第 3期 东北水利水电 水利科研 表 1 丹东市 水利枢纽 工程混 凝土配 合比试验 要求表 鬻 荔 撇 位 置 编 号 标 号 等 级 等 级 料 粒 经 水 灰 比 水泥压 力试验 机 、 P H一4 0型 自动调压 混凝 土抗 渗仪 、 K T
7、 J 一5 0 0型 电动抗折试验机 ; ( 2 ) 其他设备 : 6 0 L混凝土搅拌机 、 8 0 0 x 8 0 0振 动台、 N卜一 1 6 0水泥净浆搅拌机 、 I 卜一 5水泥胶砂搅 拌 机 、 Z T P O 型 ( I S O) 水 泥胶 砂 振 实台 ;DT 一 1 2 动 弹模 量 测定 仪 、 T DR 型 混 凝 土快 速 冻融 机 、 P s 一 6 型钢筋锈蚀测量仪等仪 器。 3 试 验 内容和结果 ( 1 ) 砂率的选择 砂率对混凝土拌和物的流动性及 粘聚性 有较 大 的影响 , 所 以在配合比设计 时 , 按 有关标准 和通 过试验来确定最佳砂率。所谓最佳砂率
8、, 就是在水 泥 用量及用水量一定 的情况下 ,能使 混凝 土拌和 物获得最佳 的流动性 ,并且能保持 粘聚性和较 好 的保水性 时的砂率值。 试验是按二级配和三级配混凝 土通过拌和 物 试验选择砂率的。 单位 用水量和水泥用量不变 , 同 时外加剂掺量不变 , 共拌 制 5组混凝土拌和 物 。 通 过试验分别测定坍落度 观察 比较粘聚性与保水 性。试验结 果表 明, B1 3砂率选 用 2 7 、 B 2 1砂 率选用 2 6 、 B 4 1 砂 率选 用 2 5 、 B 5 2 砂 率选 用 3 3 , 水灰 比为 0 4 3 , 0 4 7 , 0 4 1 , 0 4 O时的坍落度值 最
9、 大, 而流动性 良好。 ( 2 ) 外加剂的选择 结合三湾水利枢纽工程具体情况 并征得委托 方的同意 , 选用辽水禹泰 L S Y T引气高效减水剂。 经过 对外加 剂试 验均 符合 GB 8 0 7 6 - 1 9 9 7标 准要 求 , 其掺量与胶凝材料质量比为 1 表 2 卵石级 配 三级配采 用 3 0 : 3 0 : 4 0 , 二级配采用 4 0 : 6 0 。 ( 1 ) 配制强度的确定 所谓配制强度就是根据设计混凝土标号 , 考 虑施工技术水平 。计算出配合比设计所要达到的 强度。计算公式为 : o k + 式中 d 一混凝土配制强度 , MP a ; 一 混凝 土设 计 强
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