性能硅粉混凝土在水電工程中的應(yīng)用
佚名
摘要:結(jié)合使用高效減水劑和粉煤灰,不僅克服了單摻粉煤灰混凝土早期強(qiáng)度低和單摻硅粉混凝土早強(qiáng)但后期強(qiáng)度增長緩慢的缺點(diǎn),可賦予混凝土高強(qiáng)、抗沖磨、抗空蝕等一系列高性能,使混凝土具備良好的和易性和流動性,還能減少單位水泥用量,減輕溫控負(fù)擔(dān)。介紹了C70高性能硅粉混凝土在某水電工程中的配制技術(shù)及混凝土溫控措施。
關(guān)鍵詞:硅粉;高性能混凝土;配制技術(shù);溫控措施
1、工程概況
某水利工程泄洪項(xiàng)目主要由進(jìn)水口引渠、進(jìn)水塔、孔板(導(dǎo)流)洞、明流洞、排沙洞、溢洪道、出口消力塘和泄水渠、尾水明渠等建筑物組成。水庫建成后泄洪建筑物工作水頭為100~143 m,所在河道汛期水流平均含沙量49 kg/m。,瞬間最大含沙量達(dá)941 kg/m。。水庫高水位時,泄洪建筑物下泄洪水流速高達(dá)3O m/s以上?!端せ炷量箾_磨防空觸技術(shù)規(guī)范》中提出:對于過流介質(zhì)以懸移質(zhì)為主的工程.當(dāng)過水最大流速為25~ 35 m/s,且過流中同時含有的推移質(zhì)含量大于2 kg/ma時,應(yīng)選用強(qiáng)度等級不小于C6O、摻用硅粉的抗磨蝕混凝土。因此,為提高高水頭、高含沙、高流速條件下泄洪建筑物的抗沖磨和抗空蝕能力,設(shè)計(jì)采用齡期28 d、強(qiáng)度等級為C70的高性能混凝土澆筑襯砌,實(shí)際澆筑量近5O萬m。 2、 C70高性能混凝土的技術(shù)要求
配制高性能混凝土必須從原材料品質(zhì)、配合比優(yōu)化、施工工藝與質(zhì)量控制等方面進(jìn)行綜合考慮,與普通混凝土相比,硅粉混凝土雖具有較高的強(qiáng)度和耐久性,但由于其水膠比小、水泥用量大且不易泌水,因而比普通混凝土更容易發(fā)生塑性收縮,其早期干縮率和自身體積變形也比普通混凝土更大,這些因素交織在一起,導(dǎo)致硅粉混凝土在施工中往往出現(xiàn)早期開裂的技術(shù)難題。為此,在進(jìn)行配和比設(shè)計(jì)時,考慮通過以粉煤灰等活性礦物料取代部分水泥及摻加高效減水劑等手段,在滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下,盡可能減少水泥用量,降低混凝土絕熱溫升,從而減輕溫控負(fù)擔(dān),降低混凝土出現(xiàn)裂縫的風(fēng)險。通過摻加高效減水劑和粉煤灰,還可使硅粉混凝土具有良好的和易性及流動性,以滿足該工程現(xiàn)場泵送施工的要求。表1給出了該工程合同技術(shù)規(guī)范中C70高性能混凝土的主要技術(shù)指標(biāo)。
3、 混凝土配制
3.1 原材料
選用優(yōu)質(zhì)的原材料是配制高性能混凝土的前提。根據(jù)該工程合同技術(shù)規(guī)范的要求,結(jié)合材料產(chǎn)地和性選用滿足國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)及美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)的原材料。
(1)水泥采用洛陽水泥廠生產(chǎn)的525R早強(qiáng)型普通硅酸鹽水泥和525MH 中熱水泥。
(2)粉煤灰。采用焦作熱電廠生產(chǎn)的Ⅱ級粉煤灰。
(3)硅粉。采用青海民和鎂廠生產(chǎn)的加密硅粉。
(4)外加劑。采用瑞士Sika香港公司生產(chǎn)的增塑劑(NN)、減水劑(VZ)和緩凝劑(Ret),其中NN減水率為15% ,VZ減水率為9% 。
(5)細(xì)骨料。采自黃河連地灘料廠,由天然細(xì)砂摻2O ~3O 人工粗砂混合而成,混合后細(xì)度模數(shù)為2.6~2.8,屬中砂,其中人工粗砂由天然粗骨料破碎加工而得。
(6)粗骨料。采自黃河連地灘料廠,由天然河卵石破碎并分組篩分而得,其主要成分是為硅質(zhì)石英砂巖和玄武巖屬堅(jiān)硬巖石類,巖石抗壓強(qiáng)度高達(dá)170~250 MPa,因而有利于配制抗沖磨、抗空蝕能力較高的高性能混凝土。
(7)拌和用水。采用地方飲用水,水質(zhì)滿足要求。
3.2 配合比設(shè)計(jì)
配合比按照美國混凝土協(xié)會ACI 211.1—92設(shè)計(jì)。其要點(diǎn)是:① 選擇滿足合同技術(shù)要求的水膠比;② 混凝土各組分級配按ACI及ASTM 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)最佳級配線選配;③ 依據(jù)混凝土強(qiáng)度等級和泵送施工要求確定用水量;④ 通過計(jì)算和試配確定硅粉、粉煤灰和外加劑的最佳摻量。表2列舉了該工程施工過程中采用的部分C70高性能混凝土配合比。