罗赛纤维在面板混凝土防裂中的应用.pdf

No.l Mar.2023GEZHOUBA GROUP SCIENCE&TECHNOLOGYSerial No.145罗赛纤维在面板混凝土防裂中的应用张斌中国葛洲坝集团建设工程有限公司摘 要：面板堆石坝依靠适应性(任何地形地质气候条件均适宜)，经济性(当地材料应 用尽用、断面小)，施工方便，不受冬雨季影响等各方面优点从水利水电工程中脱颖而 出。面板是面板堆石坝防渗体系的关键环节，面板混凝土的缺陷对大坝安全至关重要。为 解决面变裂缝问题，在混凝土中掺加新材料一罗赛纤维，抑制早期裂缝机理，使混凝土 本身具有较好的抗裂性能，同时通过加强施工质量控制，后期长流水养护使整个大坝约 3.8万就的面板，仅有40条裂缝，且无一条通缝，取得了良好的效果。关键词：面板混風防裂罗赛纤维1工程概况金寨抽水蓄能电站位于安徽省金寨县张冲乡境 内，电站主要由上水库、输水系统、地下厂房系 统、地面开关站及下水库等建筑物组成。下水库大 坝为钢筋混凝土面板堆石坝，面板高度94.3m,坝 顶长364m。混凝土面板分为25块(1#25#),标准 宽度14m,面板厚度为渐变厚度，顶部(EL.257m)厚 0.3m、自上而下以0.0035H递增，最大厚度 0.63m(EL.162.7m),面板最长块长度为 162.62m为增强混凝土面板的防裂性能，在面板混凝土 中掺加新材料一罗赛纤维。2混凝土配合比2.1纤维的选择在混凝土中掺加钢纤维可以混凝土的抗拉强 度，有利于混凝土面板防裂，在金寨电站溢洪道混 凝土工程中，就取得了良好的效果。但是由于钢纤 维长度长，直径粗，对混凝土流动性影响较大，尤 其是混凝土的抹面较为困难，很难保证面板良好的 平整度和光洁度。罗赛纤维(Royc ele F iber)是专门用于纤维增强 混凝土(F iber Reinforc ed Conc rete)领域的纤维素 纤维，是基于生物、化学及混凝土材料工程学历经 多年研发，从基因改良的特殊树种中提取的、以特 殊工艺制造的高性能生物纤维。其可增强混凝土的 抗拉强度，同时又具有长度短、直径细等特性，对 混凝土的流动性、施工性几乎没有影响(和不掺纤 维的基准混凝土相比)。根据水泥混凝土用纤维 素纤维(Q/TPYQ01-2011)标准中相关要求，本工 程选用的罗赛纤维材料为上海罗洋新材料科技有限 公司生产的RS1000罗赛纤维。纤维品质委托东华大 学纺织检测中心检验，检测参数：当量直径、抗拉 强度、初始模量等，检测成果见表1。在混凝土中 掺加适量的罗赛纤维，可有效提高混凝土的抗裂、抗渗等耐久性性能。表1罗赛纤维品质检测成果表试验项目当量直径(m)抗拉强度(MPa)初始模量(GPa)检测结果20.28878.16技术指标15-257007.0检测依据Q/TPYQ01-20U,GB/T14337-2008,FZ/T01057.3-20072.2混凝土配合比面板混凝土设计指标为C25W10F 100,在面板施 工前，建设单位、监理单位、施工单位召开专题 会,对原配合比进行微调，并采用工地现场材料进 行复核试拌，微调配合比如表2。针对表2参数，采用工程现场材料进行复核试 拌，试拌成果见表3。根据微调配合比现场试拌情况最终确定施工配522023年3月第1期葛洲坝集团科技总第145期表2微调配合比参数表配合比 编号配合比基本参数每n?混凝土材料用量(kg/m3)水胶比坪%)(用水量（kg/m3）水水泥粉舷砂碎石减水剂引气剂纤维52020-40JZMB-1（调整）0.4334130130242606427205892.4110.01811.0JZMB-3（调整）0.4234127127242606427195882.4110.01811.0JZMB-4（调整）0.4234127127242606456556552.1140.01811.0表3微调配合比现场复核试拌成果表配合比编号拌合物性能抗压强度(Mpa)劈拉强度(Mpa)弹模（Gpa）极拉值（X cm/cm）抗冻抗渗坍落度(mm)含气量(%)棍度含砂 情况粘聚性析水 情况7d28d7d28d28d28d28d28dJZMB-1（调整）805.9上中好无19.527.51.572.9 326.10.9 9F100W10JZMB-3（调整）655.5中中好无21.732.01.533.1330.91.05F100W10JZMB-4（调整）655.7中中好无19.026.11.472.5825.31.01F100W10表4施工配合比配合比 编号配合比基本参数每混凝土材料用量(kg/m)坍落度(mm)水胶比砂率(%)用水量（kg/m3）水水泥粉核砂碎石减水剂引气剂纤维52020-40JZMB-330-700.4234127127242606427195882.4110.01811.0合比如表4。3混凝土施工质量控制为保证面板混凝土施工质量，严格按照施工图 纸、施工措施及相关文件进行作业，实行定人、定 点、定岗施工，各自负责其相应的责任。整个施工作 业过程，贯穿工前交底、工中检查、工后验收的 条龙”操作管理方法，切实保证标准化作业质量。3.1拌和站保证措施(1)储存足够的备品备件和准备保养维修人 员，确保拌合站正常运行，确保发生故障后在短时 间内能够恢复运行。(2)若发生故障不能及时恢复混凝土供应，计 划采用上库左坝肩的拌和站的作为应急备用拌合 站，经测算车辆运输时间在25分钟之内，采用四辆 搅拌车运输，可以满足面板混凝土浇筑需要。3.2混壯拌制混凝土拌和生产质量控制是保证面板混凝土质 量的重要环节，按照水工混凝土施工规范 DLT5144-2015规范要求，试验人员对混凝土生产过 程进行跟班控制检查和检验。混凝土拌和及拌和物 质量控制的具体内容及要求见表5。罗赛纤维掺拌为外加剂。根据每盘混凝土计算 好罗赛纤维掺拌量，采用电子秤称量成袋包装，并 做好标识。加料采用人工加料，将罗赛纤维一同 粗、细骨料投入搅拌机干拌30s60s,然后再加水 及其他胶状材料一起根据混凝土拌和时间搅拌。混凝土拌和生产过程中做好详细的值班记录，记录内容包括：部位、浇筑时间、原材料质量情 况、原材料称量检查记录、新拌混凝土性能(坍落53No.l Mar.2023GEZHOUBA GROUP SCIENCE&TECHNOLOGYSerial No.145表5混凝土拌和及拌和物质控内容和要求工序序号名称检验内容检测频率备注材料质量控 制1秒含水量每班1 2次拌和站料堆级配（细度模数）每班次含泥量每班1次2石含水量每班1 2次拌和站料堆超逊径每天1次含泥量3外加剂溶液浓度每班次拌和站1配料称量检查水泥、水、粉煤灰、各级骨料、外加 剂检查应配量、实配量每班2 3次自动计量记录2拌和时间净拌和时间每班1 2次记录净拌时间屁凝土样和 及拌和物3坍落度评价混凝土工作性每班2次机口检测4含气量有抗冻要求混凝土每班2次机口检测5测温气温、出机口温度每班2次机口检测度、温度、含气量）记录、试件成型记录等。3.3混凝土浇筑（1）混凝土入仓必须均匀布料，每层布料厚度 应为25c m30c m。止水片周围混凝土应辅以人工布 料，严禁分离。入仓的混凝土应随平随浇，不得堆 积。振捣时应规范操作，严禁漏振，防止过振、欠 振。滑模每次上滑距离为20c m左右，平均滑升速度 为1.52.5m/h,最大滑升速度不宜超过3.0m/h,仓面溜槽入口混凝土塌落度控制在5c m7c m（尽量 控制在6c m以内）。面板混凝土浇筑具体检查要求及项目如表6所Zjs=（2）混凝土浇筑应保持连续性，并应遵守下列 规定：1）混凝土浇筑允许间歇时间应通过试验确定，无试验资料时可按表7控制；2）因故中断且超过允许间歇时间，但混凝土尚 能重塑者，可继续浇筑，否则应按施工缝处理。（3）混凝土施工缝处理应遵守下列规定：1）混凝土收仓面浇筑平整，抗压强度未达到表6 面板混凝土浇筑检查项目和要求项目质量要求平仓分层厚度不大于30cm,铺设均匀，分层清楚，无骨料集中现象混凝土振捣振捣器应垂直下插至下层5cm,有次序，无漏振铺料间歇时间符合要求，无初凝现象积水和泌水无外部水流入仓内，不允许有泌水现象混凝土无不合格料进仓，虽有不合格料进仓，但能彻底处理混凝土养护在规定时间内，混凝土表面保持湿润，无干湿现象表7 混凝土浇筑允许间歇时间控制表混凝土浇筑时的气温（匸）允许间歇时间（min）普通硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、硅酸盐水泥低热矿渣硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐 水泥、火山灰质硅酸盐水泥20-309012010-20135180510195/542023年3月第1期葛洲坝集团科技总第145期2.5MPa前，不应进行下个仓面的准备工作；2）混凝土表面毛面处理时间试验确定。毛面处 理采用2550MPa的高压水冲毛机，或低压水、风 砂枪、刷毛机及人工凿毛等方法；3）混凝土施工缝面无乳皮，微露粗砂，有特殊 要求的部位微露小石。（4）当混凝土运至仓面停歇过久，出现下列情 况时应按不合格料处理：1）混凝土产生初凝；2）混凝土塑性降低较多，已无法振捣；3）混凝土被雨水淋湿严重或混凝土失水过多；4）混凝土中含有冰块或遭受冰冻，严重影响混 凝土质量。（5）质检人员全程监控每仓面板混凝土浇筑，杜绝工人偷懒漏割架立筋等质量风险事件。4混凝土养护常温季节或施工过程中（混凝土初凝前）在滑模 后拖带一块约10m长的塑料膜（加厚型），对新浇混 凝土进行12小时左右的早期保湿养护。随滑模浇筑 上升，当混凝土从滑模后拖的塑料膜下露出时，或 混凝土初凝后立即用一层土工布覆盖并用竹片压紧 土工布，利用射钉枪将竹片和土工布固定在面板混 凝土上，采用人工移动胶管洒水养护，洒水时间不 少于28天。28天后，并联花管（或喷头）定期喷水养 护，并采取人工方式对局部进行补喷，保持面板混 凝土湿润至水库蓄水。5结束语金寨抽水蓄电站大坝混凝土面板在施工中有针 对性的从原材料入手，掺入新材料一罗赛纤维，通过工地现场复核试拌，优化混凝土配合比，同时 加强混凝土的质量管控以及混凝土的养护措施，使 整个大坝约3.8万Itf的面板，仅有40条裂缝（裂缝最 大宽度0.57mm、最长10m）,且无一条通缝，取得了 好的效果，值得类似工程参考。作者简介张斌男中国葛洲坝集团建设工程有限公司助理工程师云南省昆明市650200（接第51页）值，黏结强度为破坏荷载和监测面 积的乘积。监测部位聚服图层破坏后观察破坏 面，当破坏发生在混凝土基层内，或出现两种及两 种以上的破坏形式（内聚破坏、粘附破坏和混合破 坏）时，可判定为正常破坏。当破坏发生在钢标准 块与涂层之间时，应判定为不正常破坏。11接头质量控制措滋表面止水施工时，因氯丁橡胶棒、防渗膜存在 接头，对质量影响很大，根据现场施工情况，可从 以下几点措施处理接头：（1）放置氯丁橡胶棒时，应在涂刷的底胶表面 干燥后立即进行，防止底胶粘性不够导致两段氯丁 橡胶棒分离，若底胶过分干燥（不粘手），应涂刷底 胶后再放置氯丁橡胶棒；（2）为防止两段氯丁橡胶棒分离，在放置氯丁 橡胶棒时，两端对接，将端头清理干净后采用电工 胶布缠绕牢靠或采用硫化胶合法连接。（3）特种纤维布施工接头处进行搭接，搭接长 度30c m。特种纤维布施工完成后立即进行抗剥离系 统施工，防止纤维布分离。12小结表面止水施工是减少大坝渗漏的重要施工项 目，止水带与面板形成一体，是整个面板堆石坝防 渗的最重要的一道防线，安徽金寨抽水蓄能电站通 过采用塑性填料和聚JR两种优秀止水材料，保证了 大坝的安全性，有效降低了大坝的渗流量，为类似 工程提高了有益的施工参考。作者简介李浩男中国葛洲坝集团建设工程有限公司助理工程师云南省昆明市65020055