汾河二庫高強抗沖磨混凝土原材料特性和配合比設計

【關鍵詞】汾河二庫 高強混凝土 材抖特性 混凝土

汾 河水 中泥沙含量較大，汾河二庫水利樞紐工程所在汾河流域懸泉寺處的多年平均含沙量為38.6 kg/m3，其中1953年6月16日蘭村站實測最大含沙量為525 kg/m3·樞紐工程碾壓混凝土大壩泄洪底孔最大流速25 m/s，設計泄洪底孔標號為RsoC50S8Diso抗沖磨混凝土，溢流面設計為RsoC35S6Dlso抗沖磨混凝土.1 混凝土原材料特性

1.1 膠凝材料

采 用 太 原水泥廠生產的硅酸鹽#525水泥，粉煤灰為神頭二電廠粉煤灰，質量符合國際GB 1596-91的I級灰標準.硅粉采用忻州鐵合金廠生產的產品.

1.2 骨料

用于 抗 沖 磨的骨料有5種，其中細骨料有忻州豆羅砂和二庫料場的白云巖軋制的人工砂，粗骨料中小石(5-20 mm)有蕪湖鐵礦石，山西尖山鐵礦石，中石(20^-40 mm)有二庫白云巖碎石.

1.3 外加劑

為 了方 便 施工，采用了與常態(tài)混凝土相同的河北水工局外加劑廠生產的DH3E和DHs. DH3。摻量為0.7%時，減水率為14.100， 其K,O和Naz0含量分別為0.596%和13.500.

2 配合比設計

2.1 水膠比確定

根據 設 計 和施工要求的和易性、強度、耐久性，用上述試驗資料進行配合比設計，力求經濟合理.經試驗得水膠比和混凝土抗壓強度關系曲線如附圖所示，根據 圖 示 曲線關系，經抗凍抗?jié)B修正后確定溢流面Rs,C35混凝土水膠比為0.40，摻20%粉煤灰.泄洪底孔R90C50混凝土水膠比為0.37,摻15%粉煤灰，可滿足混凝土抗凍抗沖磨要求.

2.2 單位用水量的確定

初選 用 水 量后，通過試拌確定混凝土在坍落度2-4c m下單位用水量為128^138 kg/m3.

2.3 最佳砂率、硅粉、外加劑摻量的選擇

選擇 試 驗 用砂率進行試拌以確定最佳砂率.通過試拌混凝

土確定砂率在230o - 28%范圍內，因天然砂的抗沖磨性優(yōu)于人工砂，故細骨料選用豆羅砂.

國內 工 程 應用中硅粉摻量為水泥量的60o~10%，二庫選用8％通過 試 驗 確定減水劑DH3E摻時為。.70％，引氣劑DHo摻量為0.15％

2.4 石子級配的選擇

經有 關 專 家分析、確定，抗沖磨混凝土分二級配混凝土.溢流面粗骨料采用二庫石料廠的白云巖人工碎石，泄洪底孔小石(5^20 mm)采用山西尖山鐵礦石、中石(20^-40 mm)采用二庫白云巖軋制的人工碎石.粗骨 料 級 配由最大密度決定，經試驗確定三組比例(重量比):(1)二庫人工石(5一20 mm):二庫人工石(20^40 mm)=40 a 60; (2)尖山鐵礦石(5-20 mm):二庫人工石(20-40mm)=45:55;(3)蕪湖鐵礦石(5^20 mm):二庫人工石(20-40m m)=50a 5 0;以上組合的體積比均為4: 6 .

2.5 配合比的確定和性能

根據 對 碾 壓混凝土的設計要求和材料特性，用絕對體積法進行試驗，確定各配合比如附表所列.施工 中 共 取得39塊混凝土試塊，經檢測得知泄洪底孔混凝土試塊90 d齡期抗壓強度均已超過50 MPa

經初 期 論 證、施工和強度檢測可知，此配合比經實踐檢驗是可行的.活性硅粉，鐵礦石的共同作用，能提高混凝土抗氣蝕;抗沖刷磨損性.抗沖磨混凝土在施工中的特點，還應實踐中不斷總結研究。