李月華

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610072)

1 概述

老撾南立1-2水電站混凝土面板堆石壩最大壩高103 m，面板混凝土是該大壩的主要防滲體，要求其具有一定的強度、良好的抗?jié)B、抗裂性能。根據面板混凝土的特性和設計技術指標，采用“兩低三摻”技術，即低水膠比、較低用水量，摻粉煤灰、聚丙烯纖維、緩凝高效減水劑;通過試驗選擇性能優(yōu)良的原材料，合理的開展了面板混凝土配合比基礎參數選擇試驗工作，并對所選定的面板混凝土施工配合比進行了混凝土性能試驗，以滿足設計要求和施工和易性需要。

2 面板混凝土設計技術指標

面板混凝土設計技術指標見表1。

3 原材料情況

表1 混凝土配合比設計主要技術指標表

水泥采用由老撾水泥公司生產的ASTM C150波特蘭水泥，粉煤灰采用泰國廊開Ⅱ級粉煤灰。砂石骨料為灰質白云巖，質地堅硬致密、清潔、級配良好。外加劑采用FS-G-Ⅲ緩凝高效減水劑，纖維采用長度為19 mm的聚丙烯微纖維，混凝土拌合用水采用工程區(qū)域的飲用水。

4 面板混凝土配合比基礎參數試驗

混凝土配合比參數選擇試驗的主要內容為:混凝土的單位用水量、砂率、對混凝土性能的影響以及外加劑摻量效應、水膠比與抗壓強度關系等。采用“兩低三摻”技術，即采用低水膠比、較低用水量，摻粉煤灰、緩凝高效減水劑及聚丙烯微纖維，目的在于選擇出適宜的水膠比、砂率、單位用水量，確定面板混凝土配合比的最優(yōu)參數，同時也是配合比設計的關鍵控制指標。為確保大壩的安全性和整體性以及施工和易性要求，根據基礎參數選擇試驗結果，結合工地實際情況，綜合分析后推薦的面板混凝土施工配合比設計參數見表2。

5 面板混凝土性能

混凝土性能試驗是配合比試驗的重要內容，根據混凝土性能試驗結果確定設計的配合比設計參數是否滿足設計和施工要求?；炷列阅茉囼炛饕ò韬衔镄阅?、力學性能、變形性能及耐久性能試驗。

表2 推薦的面板混凝土施工配合比設計參數表

5.1 力學性能

混凝土抗壓強度、劈拉強度、軸拉強度試驗結果列于表3。從試驗結果看，混凝土抗壓強度明顯超強，主要原因是老撾水泥廠生產的水泥28 d實測抗壓強度已高達54.1 MPa、水泥強度等級較高、超強所致。

5.2 變形性能

表3 混凝土抗壓、劈拉、軸拉強度試驗結果表

5.2.1 混凝土極限拉伸、彈性模量

在其它條件相同時，混凝土極限拉伸值越大、彈性模量越低，其抗裂能力就越好。混凝土極限拉伸值、軸拉彈模和靜壓彈模試驗結果列于表4。

表4 混凝土極限拉伸、彈性模量試驗結果表

5.2.2 干縮性能

本次試驗在混凝中摻入了粉煤灰、緩凝高效減水劑、纖維，粉煤灰和緩凝高效減水劑具有減少用水量的作用，粉煤灰的水化反應可填充微細空隙，再摻加微纖維，因而混凝土的干縮變形不大?；炷粮煽s率與齡期的關系見圖1。從試驗結果可以看出，干縮變形主要發(fā)生在早期，28 d后干縮率的增長幅度有所減緩，到180 d齡期時干縮仍在繼續(xù)，28 d、180 d齡 期 時 干 縮 率 分 別 為189.35 ×10－6、308.29 ×10－6。

圖1 干縮與齡期關系曲線圖

5.2.3 自生體積變形

本次試驗的自生體積變形與齡期的關系見圖2。15 d齡期之前自生體積變形較大，54 d齡期后基本趨于穩(wěn)定。30 d和180 d齡期自生體積變形分別為21.285 ×10－6、9.872 ×10－6。從試驗結果可以看出，其自生體積變形為膨脹型，也可說明本工程使用的波特蘭水泥中含有一定量的膨脹成分，纖維對抑制混凝土的體積收縮是有利的。

圖2 自生體積變形關系曲線圖

5.2.4 混凝土線膨脹系數 混凝土的線膨脹系數與其所有骨料有關，本工程骨料采用灰質白云巖與白云巖，線膨脹系數為 8.958 ×10－6/℃。

5.3 耐久性能

5.3.1 混凝土抗?jié)B性混凝土抗?jié)B試驗結果列于表5。試驗結果表明:90 d齡期抗?jié)B性能良好，抗?jié)B等級能滿足設計要求。

5.3.2 混凝土抗凍性

表5 混凝土抗?jié)B試驗結果表

抗凍性能是混凝土耐久性能的重要指標，系指混凝土在水飽和狀態(tài)下能經受多次凍融作用而不破壞，同時也不嚴重降低強度的性能?；炷箖鲈囼灲Y果列于表6。試驗結果表明:抗凍性能良好，抗凍等級能滿足設計要求。

6 推薦的面板混凝土施工配合比

表6 混凝土抗凍試驗結果表

根據基礎參數和混凝土性能試驗結果，所推薦的面板混凝土施工配合比見表7。

表7 推薦面板混凝土施工配合比表

7 結語

(1)面板混凝土選用的原材料滿足規(guī)范和設計要求，配合比設計過程中采用“兩低三摻”技術，保證了混凝土設計的強度、耐久性，還有效減少了混凝土凝結硬化過程中體積變形引起的收縮裂縫。

(2)面板混凝土與常規(guī)混凝土相比較，小石比例、砂率、膠材用量都要高一些，二級配組合采用倒級配，比例為小石∶中石=55∶45(%)，主要原因在于保證其良好的和易性，減少骨料的分離，便于滑模施工。水膠比是控制面板混凝土強度、耐久性、變形等性能的主要因素。從試驗結果可以看出，水膠比取值0.45是合適的。

(3)摻加聚丙烯微纖維后混凝土拌合物性能較好，具有較高的劈拉強度、軸拉強度，對混凝土早期抗拉有利，對防止面板混凝土早期塑性收縮裂縫是有利的。

［1］ 水工混凝土試驗規(guī)程，DL/T5150－2001［S］.