降低吊洞水库白云岩砂石骨料石粉含量对策研究

吉鸿宇

摘 要：吊洞水库砂石骨料质量不稳定问题主要是由砂石粉含量超标造成的。基于此，本文提出运用生产系统改造、配合比改良、混凝土投料顺序调整等综合治理手段，有效解决了白云岩为骨料的碾压混凝土质量不稳定问题，为工程安全可靠、节能优质施工建设提供了重要保障。

关键词：砂石骨料；白云岩；石粉含量；吊洞水库

中图分类号：TV41 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）07-0071-02

Study on Reducing the Content of Stone Powder

in Dolomite Gravel Aggregate

JI Hongyu

（Guizhou Province Water Conservancy and Hydropower Engineering Consulting Co.， Ltd.，Guiyang Guizhou 550002）

Abstract： The problem of the quality instability of sand and gravel aggregate in hanging cave reservoir is mainly caused by the excess of sand and stone content. this paper proposed the use of production system transformation， mix improvement， concrete feeding sequence adjustment comprehensive means， effectively solved the dolomite as aggregate RCC quality instability problem for engineering safety， energy saving and high quality construction provides an important guarantee.

Keywords： sand and gravel aggregate；dolomite；stone powder content；hanging cave reservoir

1 工程概况

吊洞水库位于丹寨县兴仁镇点烈村，所在的河流为摆泥河，属长江流域沅江水系清水江一级支流，距丹寨县城约19km，距贵阳市195km。坝址以上集水面积119km2，多年平均流量2.84m?/s，多年平均径流量为7 880×104m?。工程任务是工业供水、城镇供水和农田灌溉。水库总库容2 210×104m?，正常蓄水位742m，相应库容2 060×104m?，兴利库容2 012×104m?。工程建成后，P=95%毛供水量为3 285×104m?/a；可灌溉约13km2农田，P=80%灌溉用水量为580×104m?/a；并下放环境水量788×104m?/a。工程规模为中型，工程等别为Ⅲ等。

2 吊洞水库白云岩砂石骨料主要质量问题

大坝设计混凝土总量为19.6×104m?，需开采砂石骨料总量约30.69×104m?，其中砂10.9×104m?（占比30.8%），小石6.8×104m?（占比例22.1%），中石8.5×104m?（占比例27.8%），大石4.4×104m?（占比例14.3%）。若砂石骨料出现问题，将导致大坝混凝土浇筑不能正常进行；而采用非白云岩外购料，最近料源在55km外的都匀市，运距增加将大幅提高工程造价。

吊洞水库于2014年1月底完成大坝基坑开挖验收，砂石骨料生产系统也于1月初开始试生产，共生产1.5×104m3。按照原有施工进度安排，应立即实施大坝碾压混凝土浇筑，才能确保在合同工期内顺利完成。但经施工单位现场抽样自检及第三方检测机构抽检，均得出砂石骨料质量不稳定，即大石产量不足、砂细度模数偏大且石粉含量不稳定、粗骨料裹粉且逊径超标。此外，受天气影响较大，雨水天气生产骨料，不稳定情况更严重[1]。为保证大坝整体质量及后续工程顺利实施，必须采取有效措施合理解决砂石骨料质量不稳定的问题。

3 降低白云岩砂石骨料石粉含量对策

3.1 白云岩技术性能分析

鉴于吊洞水库已开挖岩性所表现出寒武系中上统娄山关群第一段肉红色中厚～厚层块状细晶石白云岩，属碳酸盐类岩石。经检测，其岩体硬度较高、无碱活性，将其作为碾压混凝土原料是满足设计要求的。通过碾压试验对其生产工艺、配合比、施工措施进行调整论证，并解决石粉含量超标问题。

3.2 碾压试验论证

3.2.1 第一次碾压试验

3.2.1.1 试验时间。第一次碾压试验于2014年9月13日12：30开始进行，2014年9月14日1：45结束，总计完成碾压混凝土工程612m?。2014年10月11日碾压混凝土养护龄期达到28d（工期较紧，碾压混凝土现场试验龄期达不到设计龄期90d要求，只能按进行相应试验数据的分析与整理作为90d龄期的参考），进行碾压试验钻孔取芯、坑探等现场试验检验评价工作。

3.2.1.2 試验过程。碾压混凝土原材料，各原材料特性指标检测结果除砂的石粉含量23.51%略超标外，其余全部合格；投料顺序确定为：细骨料→粗骨料→水/外加剂→水泥/粉煤灰；碾压混凝土出机口VC值控制在3～5s，依据环境条件动态控制；碾压方向与摊铺方向一致，采用静振2遍+有振6、8遍+静振2遍的碾压方式，按1.0～1.5km/h行进速度进行混凝土的碾压。

3.2.1.3 试验结论。水工强制拌和机（徐州天地重型机械制造KZS180-1S4000L）满足浇筑需求；通过现场目测，振动碾压8遍后混凝土略呈弹性（塑性回弹），碾压混凝土的表面泛浆较好（85%以上表面有明显灰浆泛出），混凝土表面湿润，有亮感，碾压效果良好；铺料厚度控制在（34±2）㎝为宜，碾压条带间的搭接（重迭）宽度为20cm，压实密度检测采用核子密度水分仪检测，总计31个点。其中，二级配（散射法、透射法）测定17个点，三级配（散射法、透射法）测定14个点，平均压实度值98%，压实度均满足设计及规范要求。但通过分析碾压试验相关数据及从试验现场实际来看，混凝土搅拌时间为70s制拌出的碾压混凝土经现场取芯，部分无完整芯样，芯样获得率不高，局部骨料裹浆情况较差，但拌合时间为80s的碾压混凝土，并无以上情况。这主要是因为拌合时间过短。

3.2.2 第二次碾压试验。第二次碾压试验于2014年11月4日11：30开始，2014年11月4日15：20结束。在分析第一次碾压试验成果和综合专家意见的基础上，在原有第一次碾压试验场地的基础上增设两条带，第一条带为ⅡC9020W8F100，第二条带为ⅢC9020W6F50，试验中进行了投料顺序、拌合时间、碾压参数、压实度、层间结合和增加胶凝材料等多项试验进行复核，结果表明：各项指标均满足设计要求。

3.3 更换生产系统设备

在原砂石生产系统中增加山东巨霸JB-新型高效锤式打砂机对网内2.5～5mm粒径进行二次破碎处理，作为补充细骨料生产系统，并对筛孔进行改造（主要对机制砂筛孔进行了加密），增加机制砂2.5mm筛网，减少2.5～5mm颗粒物的比重，改善级配不均匀的情况，并采用多点法对碎石进行冲洗处理，进一步减少粗骨料裹粉，保证细骨料石粉含量在超规范标准22%的情况下，总体石粉含量趋于稳定。

4 应用效果分析

经调整后，砂石骨料的质量明显有所改善，基本能满足规范要求，调整后的部分砂石骨料检测结果如表1所示。

从表1可以看出：砂细度模数应控制在3.0以下，石粉含量均保持在21.99%～27.81%。经混凝土抗冻、抗渗、抗拉强度和极限拉伸试验检测，结果表明混凝土产品质量满足规范与设计要求，无论是强度还是耐久性均达到预期设定目标。通过采用生产系统改造、配合比改良、混凝土投料顺序调整等综合治理手段后，以白云岩为骨料的碾压混凝土质量不稳定问题得以解决。

参考文献：

[1]陈静，邓国才，文霞.人工砂石粉含量对混凝土性能的影响[J].商品混凝土，2011（4）：29-33，38.