老挝南立1-2水电站大坝面板混凝土配合比试验研究

2011-09-10李月华

四川水力发电 2011年4期

李月华

(中国水利水电第十工程局有限公司，四川成都 610072)

1 概述

老挝南立1-2水电站混凝土面板堆石坝最大坝高103 m，面板混凝土是该大坝的主要防渗体，要求其具有一定的强度、良好的抗渗、抗裂性能。根据面板混凝土的特性和设计技术指标，采用“两低三掺”技术，即低水胶比、较低用水量，掺粉煤灰、聚丙烯纤维、缓凝高效减水剂;通过试验选择性能优良的原材料，合理的开展了面板混凝土配合比基础参数选择试验工作，并对所选定的面板混凝土施工配合比进行了混凝土性能试验，以满足设计要求和施工和易性需要。

2 面板混凝土设计技术指标

面板混凝土设计技术指标见表1。

3 原材料情况

表1 混凝土配合比设计主要技术指标表

水泥采用由老挝水泥公司生产的ASTM C150波特兰水泥，粉煤灰采用泰国廊开Ⅱ级粉煤灰。砂石骨料为灰质白云岩，质地坚硬致密、清洁、级配良好。外加剂采用FS-G-Ⅲ缓凝高效减水剂，纤维采用长度为19 mm的聚丙烯微纤维，混凝土拌合用水采用工程区域的饮用水。

4 面板混凝土配合比基础参数试验

混凝土配合比参数选择试验的主要内容为:混凝土的单位用水量、砂率、对混凝土性能的影响以及外加剂掺量效应、水胶比与抗压强度关系等。采用“两低三掺”技术，即采用低水胶比、较低用水量，掺粉煤灰、缓凝高效减水剂及聚丙烯微纤维，目的在于选择出适宜的水胶比、砂率、单位用水量，确定面板混凝土配合比的最优参数，同时也是配合比设计的关键控制指标。为确保大坝的安全性和整体性以及施工和易性要求，根据基础参数选择试验结果，结合工地实际情况，综合分析后推荐的面板混凝土施工配合比设计参数见表2。

5 面板混凝土性能

混凝土性能试验是配合比试验的重要内容，根据混凝土性能试验结果确定设计的配合比设计参数是否满足设计和施工要求。混凝土性能试验主要包括拌合物性能、力学性能、变形性能及耐久性能试验。

表2 推荐的面板混凝土施工配合比设计参数表

5.1 力学性能

混凝土抗压强度、劈拉强度、轴拉强度试验结果列于表3。从试验结果看，混凝土抗压强度明显超强，主要原因是老挝水泥厂生产的水泥28 d实测抗压强度已高达54.1 MPa、水泥强度等级较高、超强所致。

5.2 变形性能

表3 混凝土抗压、劈拉、轴拉强度试验结果表

5.2.1 混凝土极限拉伸、弹性模量

在其它条件相同时，混凝土极限拉伸值越大、弹性模量越低，其抗裂能力就越好。混凝土极限拉伸值、轴拉弹模和静压弹模试验结果列于表4。

表4 混凝土极限拉伸、弹性模量试验结果表

5.2.2 干缩性能

本次试验在混凝中掺入了粉煤灰、缓凝高效减水剂、纤维，粉煤灰和缓凝高效减水剂具有减少用水量的作用，粉煤灰的水化反应可填充微细空隙，再掺加微纤维，因而混凝土的干缩变形不大。混凝土干缩率与龄期的关系见图1。从试验结果可以看出，干缩变形主要发生在早期，28 d后干缩率的增长幅度有所减缓，到180 d龄期时干缩仍在继续，28 d、180 d龄期时干缩率分别为189.35 ×10－6、308.29 ×10－6。

图1 干缩与龄期关系曲线图

5.2.3 自生体积变形

本次试验的自生体积变形与龄期的关系见图2。15 d龄期之前自生体积变形较大，54 d龄期后基本趋于稳定。30 d和180 d龄期自生体积变形分别为21.285 ×10－6、9.872 ×10－6。从试验结果可以看出，其自生体积变形为膨胀型，也可说明本工程使用的波特兰水泥中含有一定量的膨胀成分，纤维对抑制混凝土的体积收缩是有利的。