安徽省安庆市下浒山水库碾压混凝土配合比设计及应用

尹宜松

摘  要：水库大坝建设过程中，混凝土配合比设计是混凝土工程中很重要的一项工作，它直接影响到混凝土工程的质量和混凝土工程的成本。以安徽省下浒山水库为例，通过对细骨料、粗骨料、粉煤灰、水泥、外加剂等原材料的检测，选择符合设计要求的掺配比例;通过现场设计、试验及综合分析，重点注重研究混凝土拌和和易性、抗分离性、均匀性好等物理性能，分析推荐碾压混凝土、变态混凝土、净浆、层间结合砂浆推荐配合比，通过运用配合比推荐值，使混凝土中间产品及成品混凝土均达到或超过设计指标，同时选定合适的VC值，确保混凝土大坝的施工质量。

关键词：碾压混凝土  配合比  强度  VC值  下浒山水库  安徽

中图分类号：U215.14                       文献标识码：A文章编号：1674-098X（2021）05（b）-0033-03

Mix proportion design and application of roller compacted concrete in Xiahushan Reservoir of Anqing City，

Anhui Province

YIN  yisong

（Xiahushan Reservoir Management Office， Anqing， Anhui Province， 246003  China）

Abstract： In the process of reservoir dam construction， concrete mix design is a very important work in concrete engineering， which directly affects the quality and cost of concrete engineering. Taking Xiahushan Reservoir in Anhui Province as an example， through the detection of fine aggregate， coarse aggregate， fly ash， cement， admixture and other raw materials， the mixing ratio that meets the design requirements is selected; Through field design， test and comprehensive analysis， the physical properties of concrete， such as mixing workability， separation resistance and good uniformity， are emphatically studied， and the recommended mix proportion of roller compacted concrete， abnormal concrete， clean mortar and interlayer bonding mortar is analyzed and recommended， Make concrete intermediate products and finished concrete reach or exceed the design index，At the same time， select the appropriate VC value， ensure the construction quality of concrete dam.

Key words： Roller compacted concrete; Mix ratio; Intensity; VC value; Xiahushan Reservoir; Anhui

1  工程概況

安庆市下浒山水库工程是国务院部署的172项节水供水重点项目之一，地处安庆市潜山市源潭镇，是大沙河干流上的骨干控制性工程，以防洪、灌溉、供水为主，兼顾发电。水库正常蓄水位115m，死水位90m，水库总库容1.96亿m3，调节库容1.28亿m3。拦河坝为碾压混凝土重力坝，最大坝高74.0m，河岸坝后地面式厂房，装机容量15MW。工程设计混凝土方量44.89万m3，其中碾压混凝土方量为33.56万m3，碾压混凝土占总混凝土的74.8%。因此，碾压混凝土的质量决定着大坝工程的整体质量，而混凝土配合比设计直接影响到混凝土工程的质量[1]。

2  配合比设计试验目的

（1）通过对各类原材料进行性能检测，了解原材料的特性指标，确定出优良的材料组合，为配合比设计参数提供依据。

（2）通过混凝土配合比优化设计和混凝土性能试验研究，确定出满足设计技术要求的、具有良好施工性能的各类型、各强度等级混凝土配合比[2]。

3  混凝土配合比设计依据

（1）《安徽省安庆市下浒山水库主体工程混凝土施工配合比技术要求》。

（2）规程、规范：《水工碾压混凝土施工规范》（SL 53—1994）;《水工混凝土试验规程》（SL 352—2006）;《混凝土外加剂》（GB 8076—2008）;《水泥比表面积测定方法 勃氏法》（GB/T 8074—2008）;《水泥水化热测定方法》（GB/T 12959—2008）;《水泥化学分析方法》（GB/T 176—2008）;《水泥胶砂强度检验方法（ISO）》（GB/T 17671—1999）;《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》（DL/T 5055—2007）;《水工混凝土砂石骨料试验规程》（DL/T 5151—2014）;《水工混凝土配合比设计规程》（DL/T 5330—2015）。

4  原材料设计试验思路

4.1 材料的选用

水泥选用海螺P·O42.5普通硅酸盐水泥;粉煤灰选用Ⅱ级粉煤灰;细骨料选用水库大坝下游大沙河天然砂;粗骨料选用桃树包料场生产的石料;外加剂选用GK-3000聚羧酸缓凝型高性能减水剂、GK-9A型引气剂。

4.2 原材料的检测

（1）细骨料。大沙河天然砂的细度模数在3.4～3.6，平均值为3.45，平均粒径0.58mm。因细度模数偏大，采用天然砂加石粉方案。室内试验确定，试验采用河砂和人工砂掺配比例为70∶30。

（2）粗骨料。对表面强度、含泥量、压碎指标、针片状含量等网络指标，试验结果确定二级配最佳级配比例为D20∶D40=50∶50，三级配最佳级配比例为D20∶D40∶D80=30∶40∶30。

（3）粉煤灰。在满足混凝土设计技术指标要求，碾压混凝土力争选择较大的粉煤灰掺量，以降低混凝土的绝热温升，降低混凝土内部温度，减轻温控压力。按照施工规范，二级配混凝土初步选择45%、50%、55%三个粉煤灰掺量进行试验，三级配混凝土选择45%、50%、55%、60%、65%五个粉煤灰掺量进行试验。

（4）水泥。对水泥的物理、力学、化学指标进行试验，应满足要求。

（5）外加剂。对减水率、泌水率、含气量、抗压强度及凝结时间进行检测。

4.3 VC值

根据已建工程经验，试验时碾压混凝土的VC值控制在2S～4S。

4.4 相关性能设计

（1）试验中注重研究混凝土拌和物性能，确定出和易性、抗分离性、均匀性好的混凝土配合比，防止混凝土产生不均匀的收缩，减少混凝土裂缝的产生，尽可能使混凝土有良好的施工性能，使混凝土的施工易于保证混凝土浇筑质量，防止或减少混凝土裂缝和其它缺陷的产生[3]。

（2）碾压混凝土配合比设计全部采用缓凝型高性能减水剂进行试验[4]。

（3）碾压混凝土层间结合砂浆选择比碾压混凝土高一个强度等级。

5  混凝土配合比设计试验

5.1 混凝土配制强度计算

根据《安徽省安庆市下浒山水库主体工程混凝土施工配合比技术要求》，按照《水工混凝土施工规范》，不同强度等级的混凝土配制强度见表1。

5.2 推荐配合比及效果

（1）推荐配合比。通过碾压混凝土配合比优化设计，按照180天龄期强度推荐配合比如表2至表4[5]。

（2）推荐配合比的效果。通过运用配合比推荐值，碾压混凝土中间产品及成品混凝土均达到或超过设计指标，达到了试验预期效果，为施工质量提供了保障[6]。

6  结语

下浒山水库大坝已完工，大坝两个单位工程质量等级均为优良等级，工程通过了蓄水安全鉴定和安徽省水利厅的蓄水验收，工程经过了 2019年和2020年汛期洪水的考验。科学的混凝土配合比试验及运用，对工程质量起到了关键性作用。

参考文献

[1] 张海雷.碾压混凝土路面施工技术关键问题分析[J].黑龙江交通科技，2016，269（7）：46-47.

[2] 雒少江.碾压混凝土双曲拱坝施工技术的研究与应用[D].西安：长安大学，2017.

[3] 刘六宴，温丽萍.中国碾压混凝土坝统计分析[J].水利建设与管理，2017，37（1）：6-11.

[4] 王少伟，包腾飞.特高混凝土坝变形时变效应特征分析[J].常州大学學报：自然科学版，2018，30（6）：79-86.

[5] 周波.高速公路碾压混凝土基层施工与检测评价[J].山西建筑，2020，46（10）：138-139.

[6] 高宇.提高碾压混凝土工作性能的技术研究[J].云南水力发电，2020，36（2）：64-68.