紀(jì)光磊 朱安龍 楊勇 鄭豪 琚建輝 陳 俊

（1.國網(wǎng)新源浙江衢江抽水蓄能有限公司，浙江 衢州 310052；2.中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 311122；3.金華市欣生沸石開發(fā)有限公司，浙江 金華 321000）

0 引言

我國抽水蓄能電站裝機(jī)容量世界第一[1]，未來抽水蓄能電站將繼續(xù)加快發(fā)展。抽水蓄能電站土建部分主要為混凝土工程，混凝土裂縫仍然是當(dāng)前工程中重點(diǎn)關(guān)注的問題。水工隧洞混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要原因之一是混凝土水化過程中溫度不均勻變化產(chǎn)生的溫度應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度[2]。當(dāng)前為抑制混凝土裂縫主要采用摻入纖維[3]、物理降溫[4]等方法和措施，大量實(shí)踐工程表明引入抑溫抗裂外加劑能夠較好抑制溫度裂縫的產(chǎn)生[5]，但新型抑溫抗裂防水劑應(yīng)用于抽水蓄能隧洞工程的案例鮮有報(bào)道。為此，本文以新型抑溫抗裂防水劑摻入試驗(yàn)為基礎(chǔ)，以浙江某抽水蓄能電站隧洞工程為案例，驗(yàn)證其使用效果，為后續(xù)抽水蓄能電站大體積混凝土防裂提供經(jīng)驗(yàn)參考。

1 工程概況

某抽水蓄能電站位于浙江省境內(nèi)，裝機(jī)容量1200MW，工程開發(fā)任務(wù)為承擔(dān)浙江電網(wǎng)的調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相及緊急事故備用等任務(wù)，電站建成后，可提高浙江電網(wǎng)的調(diào)峰能力。該電站主要建筑物由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房和進(jìn)場公路1#隧洞、進(jìn)場公路2#隧洞、進(jìn)廠交通洞部分等組成，按裝機(jī)容量確定為一等大型工程。該項(xiàng)目混凝土防滲抗裂性能對(duì)于工程安全運(yùn)行至關(guān)重要，降低混凝土裂縫產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)、減少裂縫處理費(fèi)用、提高混凝土永久運(yùn)行的安全可靠性是工程建設(shè)目標(biāo)。

2 基本試驗(yàn)

2.1 原材料

本次試驗(yàn)所用原材料取自施工現(xiàn)場，如表1所示?；炷量瞻讓?duì)照組由施工單位提供的基準(zhǔn)配合比，試驗(yàn)組摻入廠家推薦摻量為2.5%的新型抑溫抗裂防水劑，由于防水劑具有減水作用，在滿足坍落度條件下降低用水量，配合比如表2所示。

表1 試驗(yàn)所用原材料種類及型號(hào)

表2 混凝土試驗(yàn)配合比

2.2 試驗(yàn)內(nèi)容

JX-IIIWD新型抑溫抗裂防水劑摻量2.5%，配入混凝土與空白對(duì)照組進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)，測試混凝土凝結(jié)時(shí)間、抗壓強(qiáng)度、半絕熱溫升、抗?jié)B性能及早期抗裂性能，分析JXIIIWD新型抑溫抗裂防水劑對(duì)混凝土防滲抗裂性能的提升作用。

2.3 試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1 凝結(jié)時(shí)間及抗壓強(qiáng)度

對(duì) JX-IIIWD新型抑溫抗裂防水劑2.5%摻量和0摻量混凝土進(jìn)行室內(nèi)拌合，通過混凝土基礎(chǔ)力學(xué)試驗(yàn)和凝結(jié)時(shí)間試驗(yàn)，得到不同齡期抗壓強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。試驗(yàn)結(jié)果表明，摻2.5% JX-IIIWD新型抑溫抗裂防水劑的混凝土初凝及終凝時(shí)間比不摻抗裂防水劑的混凝土均延長2h左右，能夠滿足現(xiàn)場施工要求；3d抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%，28d 抗壓強(qiáng)度超出配置強(qiáng)度，強(qiáng)度增長良好。

表3 混凝土凝結(jié)時(shí)間及抗壓強(qiáng)度對(duì)比

2.3.2 半絕熱溫升

通過半絕熱溫升試驗(yàn)裝置進(jìn)行混凝土半絕熱仿真溫度測量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與0摻量空白對(duì)照組相比，摻2.5% JX-IIIWD新型抑溫抗裂防水劑混凝土半絕熱溫升顯著降低，抑溫效果顯著，且溫度峰值延后。

圖1 混凝土半絕熱仿真溫度測量試驗(yàn)結(jié)果

2.3.3 抗?jié)B及早期開裂

通過混凝土滲透儀進(jìn)行混凝土抗?jié)B性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，摻2.5% JX-IIIWD新型抑溫抗裂防水劑的混凝土抗?jié)B等級(jí)＞P20?；炷猎缙诳沽芽瞻捉M總開裂面積為1105mm2/m2、摻2.5%JX-IIIWD 新型抑溫抗裂防水劑混凝土總開裂面積為550mm2/m2，單位面積上的總開裂面積較基準(zhǔn)混凝土低49.8%。由此可知，混凝土中摻入JXIIIWD新型抑溫抗裂防水劑，對(duì)混凝土早期抗裂性能具有一定的改善作用。

綜上所述，混凝土中摻新型抑溫抗裂防水劑，其凝結(jié)時(shí)間和抗壓強(qiáng)度均能滿足現(xiàn)場要求，同時(shí)可明顯抑制混凝土溫升，大幅提高混凝土抗?jié)B性能和抗裂能力，有效降低混凝土開裂風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)耐久性能也有一定的改善作用。

3 現(xiàn)場應(yīng)用效果

為驗(yàn)證新型抑溫抗裂防水劑在抽水蓄能電站隧洞中的應(yīng)用效果，選擇進(jìn)場隧洞洞口段部分襯砌作為基準(zhǔn)對(duì)照組和添加JX-IIIWD新型抑溫抗裂防水劑試驗(yàn)組，添加量約為2.5%，合計(jì)每方混凝土添加10kg，添加方式為外摻。通過現(xiàn)場二次襯砌混凝土澆筑施工，對(duì)比分析基準(zhǔn)對(duì)照組和摻JX-IIIWD新型抑溫抗裂防水劑試驗(yàn)組表觀質(zhì)量和裂縫情況。經(jīng)過養(yǎng)護(hù)后，添加新型抑溫抗裂防水劑混凝土澆筑后表面質(zhì)量良好、無裂縫出現(xiàn)、無滲漏現(xiàn)象，能夠滿足工程需求，現(xiàn)場澆筑效果如圖2所示。

圖2 新型抑溫抗裂防水劑使用與否的效果對(duì)比

4 結(jié)束語

本文通過室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場應(yīng)用，得出如下結(jié)論：

摻入2.5% JX-IIIWD新型抑溫抗裂防水劑混凝土的抗壓強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間均滿足現(xiàn)場施工要求，同時(shí)可有效降低混凝土溫升、提高抗裂性能和抗?jié)B性能，明顯改善了混凝土防滲抗裂性能，提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

抽水蓄能電站隧洞襯砌現(xiàn)場澆筑效果表明，添加新型抑溫抗裂防水劑混凝土結(jié)構(gòu)的表面質(zhì)量良好、無裂縫出現(xiàn)、無滲漏現(xiàn)象，滿足工程需求，值得推廣。