汾河二库高强抗冲磨混凝土原材料特性和配合比设计

【关键词】汾河二库 高强混凝土 材抖特性 混凝土

汾 河水 中泥沙含量较大，汾河二库水利枢纽工程所在汾河流域悬泉寺处的多年平均含沙量为38.6 kg/m3，其中1953年6月16日兰村站实测最大含沙量为525 kg/m3·枢纽工程碾压混凝土大坝泄洪底孔最大流速25 m/s，设计泄洪底孔标号为RsoC50S8Diso抗冲磨混凝土，溢流面设计为RsoC35S6Dlso抗冲磨混凝土.1 混凝土原材料特性

1.1 胶凝材料

采 用 太 原水泥厂生产的硅酸盐#525水泥，粉煤灰为神头二电厂粉煤灰，质量符合国际GB 1596-91的I级灰标准.硅粉采用忻州铁合金厂生产的产品.

1.2 骨料

用于 抗 冲 磨的骨料有5种，其中细骨料有忻州豆罗砂和二库料场的白云岩轧制的人工砂，粗骨料中小石(5-20 mm)有芜湖铁矿石，山西尖山铁矿石，中石(20^-40 mm)有二库白云岩碎石.

1.3 外加剂

为 了方 便 施工，采用了与常态混凝土相同的河北水工局外加剂厂生产的DH3E和DHs. DH3。掺量为0.7%时，减水率为14.100， 其K,O和Naz0含量分别为0.596%和13.500.

2 配合比设计

2.1 水胶比确定

根据 设 计 和施工要求的和易性、强度、耐久性，用上述试验资料进行配合比设计，力求经济合理.经试验得水胶比和混凝土抗压强度关系曲线如附图所示，根据 图 示 曲线关系，经抗冻抗渗修正后确定溢流面Rs,C35混凝土水胶比为0.40，掺20%粉煤灰.泄洪底孔R90C50混凝土水胶比为0.37,掺15%粉煤灰，可满足混凝土抗冻抗冲磨要求.

2.2 单位用水量的确定

初选 用 水 量后，通过试拌确定混凝土在坍落度2-4c m下单位用水量为128^138 kg/m3.

2.3 最佳砂率、硅粉、外加剂掺量的选择

选择 试 验 用砂率进行试拌以确定最佳砂率.通过试拌混凝

土确定砂率在230o - 28%范围内，因天然砂的抗冲磨性优于人工砂，故细骨料选用豆罗砂.

国内 工 程 应用中硅粉掺量为水泥量的60o~10%，二库选用8％通过 试 验 确定减水剂DH3E掺时为。.70％，引气剂DHo掺量为0.15％

2.4 石子级配的选择

经有 关 专 家分析、确定，抗冲磨混凝土分二级配混凝土.溢流面粗骨料采用二库石料厂的白云岩人工碎石，泄洪底孔小石(5^20 mm)采用山西尖山铁矿石、中石(20^-40 mm)采用二库白云岩轧制的人工碎石.粗骨 料 级 配由最大密度决定，经试验确定三组比例(重量比):(1)二库人工石(5一20 mm):二库人工石(20^40 mm)=40 a 60; (2)尖山铁矿石(5-20 mm):二库人工石(20-40mm)=45:55;(3)芜湖铁矿石(5^20 mm):二库人工石(20-40m m)=50a 5 0;以上组合的体积比均为4: 6 .

2.5 配合比的确定和性能

根据 对 碾 压混凝土的设计要求和材料特性，用绝对体积法进行试验，确定各配合比如附表所列.施工 中 共 取得39块混凝土试块，经检测得知泄洪底孔混凝土试块90 d龄期抗压强度均已超过50 MPa

经初 期 论 证、施工和强度检测可知，此配合比经实践检验是可行的.活性硅粉，铁矿石的共同作用，能提高混凝土抗气蚀;抗冲刷磨损性.抗冲磨混凝土在施工中的特点，还应实践中不断总结研究。