王彥鵬

(甘肅科瑞水電工程試驗檢測有限公司,甘肅 蘭州730000)

SETH水利樞紐工程(后述簡稱:本工程)是以碾壓混凝土為主的樞紐工程,主要建筑物有重力壩、發(fā)電廠房等。工程使用的混凝土多為具有抗凍抗?jié)B要求的碾壓混凝土和常態(tài)混凝土,碾壓混凝土主要用于大壩主體,常態(tài)混凝土主要用于基礎墊層、消力池以及發(fā)電廠房等。本案主要是針對用于工程前期的常態(tài)混凝土進行設計試驗。

1 原材料試驗

1.1 水泥

本工程所用水泥為新疆富蘊天山水泥有限公司生產(chǎn)的普通硅酸鹽PO.42.5(專供),其各項指標均符合規(guī)范《通用硅酸鹽水泥》GB175-2007的要求。(表1)

表1 水泥試驗結(jié)果

1.2 粉煤灰

本工程所用粉煤灰為新疆東方希望有限公司生產(chǎn)的Ⅰ級F類粉煤灰,其各項物理檢測結(jié)果符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596-2005中對F類Ⅰ級粉煤灰的標準要求。(表2)

表2 粉煤灰試驗結(jié)果

1.3 骨料

1.3.1 細骨料

本工程采用自己加工生產(chǎn)的人工砂,對于人工砂根據(jù)《水工混凝土試驗規(guī)程》SL352-2006進行了各項試驗,經(jīng)檢測,人工砂各項指標均符合《水工混凝土施工規(guī)范》SL677-2014的要求。(表3)

表3 人工砂試驗結(jié)果

1.3.2 粗骨料

本工程所用粗骨料為自己加工生產(chǎn)的碎石,經(jīng)檢測,碎石各項指標均符合《水工混凝土施工規(guī)范》SL677-2014的要求。(表4)

表4 人工碎石試驗結(jié)果

1.4 外加劑

減水劑:

減水劑為江蘇蘇博特新材料股份有限公司生產(chǎn)的SBTJM-Ⅱ型緩凝高效減水劑,經(jīng)檢測,此減水劑各項檢測指標均符合《混凝土外加劑》GB8076-2008的要求。(表5)

表5 減水劑試驗結(jié)果

2 混凝土配合比設計

2.1 混凝土配制強度

根據(jù)《水工混凝土施工規(guī)范》SL677-2014的要求,新疆薩爾托海水利樞紐大壩工程常態(tài)混凝土的配制強度按下式計算。

fcu,0=fcu,k+tσ

式中:fcu,0——混凝土配制強度,MPa；

fcu,k——混凝土設計強度等級,MPa；

t——概率度系數(shù),依據(jù)保證率P選定；

σ——混凝土強度標準差,MPa。

根據(jù)設計文件和規(guī)范要求,最終計算出各強度等級混凝土的配置強度如表6。

表6 混凝土配制強度計算表

2.2 關鍵參數(shù)的選取

首先確定粗骨料的最優(yōu)配比,本案通過測定不同級配組合的緊密密度的方法來確定骨料的最優(yōu)級配組合,最終確定粗骨料的級配組合為小石:中石=45:55。

砂率、單位用水量的確定方法:在粗骨料為最優(yōu)級配的條件下,將砂率(或單位用水量)作為變量,水膠比以、粉煤灰摻量及單位用水量(或砂率)取定值,拌合多組試樣觀察測定混凝土棍度、粘聚性、含砂、析水等情況以及坍落度測值來確定。

粉煤灰摻量的確定需要綜合考慮經(jīng)濟性和質(zhì)量可靠性的原則,在水泥膠砂中摻10%、20%、30%不等的粉煤灰測定7d、28d水泥膠砂強度來確定。

水膠比的確定是混凝土配合比中至關重要的環(huán)節(jié),在設計密度一定的情況下,取0.35 、0.40 、0.45 、0.50 不等的水膠比分別測定拌合物的坍落度和抗壓強度(7d、28d),在經(jīng)濟合理可靠的情況下確定最適合本工程的水膠比。(表7)

表7 混凝土配合比試驗設計參數(shù)

3 推薦施工配合比

根據(jù)原材料試驗、拌合物性能試驗結(jié)果表明,設計配合比各項參數(shù)可以滿足設計要求和現(xiàn)場施工的需要,具體見表8。

表8 常態(tài)混凝土施工配合比