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1、溪洛渡水電站抗沖耐磨混凝土配合比試驗研究Theexperimentalresearchonmixproportionofabrasion-resistanceconcreteinXiLuoduhydropowerstation逄世璽何強（中國水利水電第四工程局勘測設計研究院青海西寧810007)摘要：金沙江溪洛渡水電站工程水墊塘底板采用C9060F150W8的抗沖磨混凝土，摻硅粉和改性PVA纖維以提高混凝土的抗沖耐磨強度和抗裂性能。通過對原材料的優(yōu)選和混凝土施工配合比的優(yōu)化，在保證其抗壓強度、抗沖耐磨強度等各項性能指標的前
2、提下，通過降低混凝土單位水泥用量來降低混凝土溫升，有效地減小了高標號混凝土特別是硅粉混凝土出現(xiàn)裂縫的可能性。在溪洛渡水電站工程水墊塘和二道壩已澆筑的混凝土倉段中，外觀檢查平整無缺陷，表面均未出現(xiàn)裂縫，應用效果顯著。關鍵詞：溪洛渡水電站抗沖耐磨改性PVA纖維混凝土溫升1概述在大壩溢流面、水墊塘、泄洪洞、泄水閘、底孔或隧洞等工程中，水流會對混凝土產生沖刷磨蝕破壞，主要方式有：（1）推移質、類推移質對水工建筑物的沖擊磨損破壞；（2）懸移質泥沙對水工建筑物的磨損破壞；（3）高速水流對水工建筑物的氣蝕、沖磨破壞。目前，國內外采用的提
3、高混凝土抗沖耐磨性能的主要措施有：（1）選用高強度等級的水泥、優(yōu)質的摻合料（如硅粉、超細礦渣等）；（2）選用優(yōu)質高效的外加劑，以改善混凝土拌和物的性能，降低水膠比，提高混凝土的強度；（3）摻用纖維材料或密實增強劑，提高混凝土抵抗各種磨蝕破壞作用的能力[1]；（4）合理的混凝土施工配合比。本文結合溪洛渡水電站水墊塘底板抗沖磨混凝土施工配合比試驗，通過對原材料的優(yōu)選和混凝土施工配合比的優(yōu)化，在保證其抗壓強度、抗沖耐磨強度等各項性能指標的前提下，通過降低混凝土單位水泥用量來降低混凝土溫升，有效地減小了高標號混凝土特別是硅粉混凝土
4、出現(xiàn)裂縫的可能性。在溪洛渡水電站工程水墊塘和二道壩已澆筑的混凝土倉段中，外觀檢查平整無缺陷，表面均未出現(xiàn)裂縫或龜裂，應用效果顯著。2原材料選擇2.1水泥水泥的物理力學性能（包括抗沖磨性能），主要決定于水泥的礦物成分及其在水泥中所占的比例。試驗結果得出：C3S抗沖磨強度最高，C2S最低，C3A與C4AF的耐磨性能較接近。水泥標號對混凝土抗沖磨性能影響也較大，在水泥品種、用量、水灰比及骨料相同的條件下，混凝土的抗沖磨強度隨水泥標號的增加而增加。因此，抗沖耐磨混凝土宜選用高標號的硅酸鹽水泥[2]。本配合比試驗用水泥采用用華新水泥
5、（昭通）有限公司生產的堡壘牌42.5中熱硅酸鹽水泥，檢測28d抗壓強度為50.3MPa。2.2粉煤灰對于摻加粉煤灰的混凝土，應當充分利用其后期強度增長較快的特點，在不影響工程運行期限的前提下，可適當延長混凝土設計齡期，這樣既滿足了設計要求又可減少水泥水化熱升溫，提高混凝土的抗裂能力。本配合比粉煤灰采用四川宜賓電廠生產的元亨I級粉煤灰。2.3外加劑高性能混凝土以低用水量和低水膠比為前提，因此摻加適量的高效減水劑是配制高性能混凝土的通用途徑之一。通過大量試拌試驗，溪洛渡水電站水墊塘和二道壩工程抗沖磨混凝土配合比采用浙江龍游混凝
6、土外加劑有限責任公司生產的ZB-1A緩凝高效減水劑，摻量為0.7%。引氣劑采用浙江龍游混凝土外加劑有限責任公司生產的ZB-1G引氣劑，摻量按40mm濕篩混凝土含氣量達到3.5%~4.5%控制。2.4骨料一般情況下，挾砂石的水流首先將混凝土表面水泥石的分子與母體分離，使水泥石逐漸成凹坑，而骨料逐漸凸出來。在挾砂石水流的繼續(xù)沖擊下，凸出的骨料所承受的沖磨作用力大于凹陷下去的水泥石，因而骨料的品種以及骨料的自身耐磨性能對混凝土的抗沖耐磨性能的影響是不容忽視的。粗骨料最大粒徑對混凝土抗沖磨強度的影響，主要是由于粗骨料最大粒徑對混凝
7、土水泥用量的影響而引起的。最大粒徑越大，則水泥用量越少，即在混凝土中抗沖磨性能較好的成分增加而使混凝土的抗沖磨強度增加。因此，在條件允許的情況下，粗骨料的最大粒徑宜選大值。溪洛渡水電站水墊塘和二道壩抗沖磨混凝土采用全玄人工骨料。2.5硅粉硅粉的主要成分為無定形、粉末狀的二氧化硅。微硅粉平均粒徑在0.15~0.20μm，比表面積為1500~2500m2／kg，具有極強的表面活性。硅粉可顯著地改善混凝土的性能，主要表現(xiàn)在：硅粉可以增加混凝土密度和凝聚力，使其抗壓抗折強度大大增強；可以顯著改善新拌混凝土的和易性；增加混凝土與鋼筋
8、間的粘結性。加入硅粉可以大大減少新拌混凝土內部的泌水，從而減少界面水分的積聚，改善界面粘結性能，提高抗堿集料反應能力，使得混凝土抗?jié)B性、抗凍性等耐久性能均有很大提高。另外還可使混凝土的早強性、耐久性及抗化學侵蝕性、抗空蝕性、抗沖擊性等性能明顯提高。本配合比采用重慶富祥金屬纖維有限公司生產的微硅粉，其密度
