水布垭高性能面板混凝土的研究与应用

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摘要: 水布垭大坝为世界最高的面板堆石坝，面板混凝土对混凝土性能要求高。通过对国内外同类工程面板混凝土的分析及“九五”科技攻关取得的成果，设计单位大胆采用新材料，设计出具有高强度、高抗裂、低弹模、低收缩、耐久性强、工作性好的多功能的高性能混凝土。施工结果表明:各项指标能达到设计要求，浇筑的面板混凝土均未发现早期裂缝。

关 键 词: 面板堆石坝;高性能混凝土;配合比;水布垭水利枢纽

中图分类号: TV641.4+ 3 文献标识码: A

1 混凝土面板结构特点

水布垭面板堆石坝顶部高程405.0m，底部高程176.0m，最大坝高233.0m，是世界上最高的混凝土面板堆石坝。

大坝混凝土面板厚度由底部1.1m渐变至顶部0.3m，面板竖向共分58个条块。其中，两岸坝肩受拉区设15条张性缝，缝间距8m;其余受压区设压性缝，缝间距16m。面板混凝土分三期浇筑，在高程278.0m及340.0m处设有两条水平施工缝，钢筋穿过缝面。面板面积共13.84万m2 ，混凝土工程量8.66万m3 。

水布垭大坝混凝土面板具有如下特点:①面板长，最大斜长392.0m，最大浇筑块斜长162.0m;②要求高，面板混凝土须具有良好的工作性、抗裂性和耐久性;③应力复杂，三维有限元计算结果表明，面板大部份区域为受压区，受拉区分布在周边缝处和面板顶部较小区域，最大值压应力为11.82～22.74MPa，拉应力一般为2MPa。除采用合理的施工工艺和措施外，优质的混凝土配合比是满足混凝土面板上述特点的根本保证。

2 面板混凝土实例及“九五”攻关成果

为了研制出适合水布垭工程需要的面板混凝土，设计及科研人员进行了长期的探索，并在国内外已建工程及“九五”国家科技攻关的基础上，进行了针对性的室内及现场试验。

2.1 国内已建工程面板混凝土特点

国内已建典型的混凝土面板堆石坝的面板混凝土配合比见表1。由表1及其它工程可知，面板混凝土配合比设计有以下特点:

不再采用矿渣硅酸盐水泥，而多采用42.5或32.5级普通硅酸盐水泥，有条件时，采用中热硅酸盐水泥。尤其是抚顺和贵州中热硅酸盐水泥具有微膨胀性。

采用适宜的掺和料。现在已越来越重视活性材料的掺用，一般掺用粉煤灰。黑泉等工程曾研究过掺用硅粉，后因干缩性大而弃用;白溪、公伯峡及洪家渡等工程研究过掺聚丙烯纤维，并在白溪、洪家渡面板混凝土中得到应用。

采用较小的水胶比，一般为0.35～0.55。珊溪面板混凝土水胶比小到0.338。

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