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水工混凝土配合比试验法 水工混凝土配合比试验工法 中国水利水电第四工程局 胡宏峡 王 焕 郑 凯 田育功 高居生 言 1 前 中国是世界上名副其实的水电大国、水电强国。在开发利用水资源和水能资源中，大坝工程是一项十分重要的建设措施，大坝建设关系着千百万人民的生命财产安全，千年大计，质量第一。据初步统计，近50年来，我国已建和在建12MW以上的水电站有400多座，其中混凝土坝约占70%，充分说明混凝土坝在我国水利水电建设中占有重要位置。目前，我国在建的大坝中，高坝大库的挡水建筑物主要以混凝土坝为主，水工混凝土质量的优劣直接关系到大坝的使用寿命和安全运行。由于水工混凝土工作条件的复杂性、长期性、重要性等特点，所以水工混凝土不论是设计指标或配合比试验方法均与普通混凝土有很大区别。水工混凝土设计指标采用长龄期(90天或180天)后期强度，抗渗、抗冻、抗裂、温度控制等耐久性性能指标要求很高;配合比设计采用大骨料级配、低胶材用量、高掺掺合料和外加剂;水工混凝土拌合物采用较小的坍落度(VC值)、满足耐久性要求的含气量、施工要求的凝结时间等性能要求。对于水工混凝土建筑物来说，使用性能优良的混凝土是保证大坝质量的前提和基础。为了保证水工混凝土质量，水工混凝土配合比试验就显得尤为重要;技术先进的混凝土配合比可以起到事半功倍的作用，有利于加快施工进度，降低混凝土温升，提高耐久性性能;同时可以获得明显的技术经济效益。 在水电开发建设中，中国水利水电第四工程局作为混凝土高坝建设的主力，紧紧围绕混凝土高坝核心技术，从五十年代的刘家峡水电站工程建设开始，截至目前，承担的已建和在建混凝土大坝30多座，比如:长江三峡大坝，广西百色RCC主坝，青海拉西瓦、李家峡、龙羊峡、甘肃刘家峡、盐锅峡、八盘峡、龙首，宁夏沙坡头，福建水口，山西万家寨，云南小湾、金安桥，贵州光照，重庆江口，陕西蔺河口，浙江周公宅，南水北调以及埃塞俄比亚泰克则等混凝土大坝工程。在以上大量工程实践中，中国水利水电第四工程局逐步形成了成熟的水工混凝土配合比试验工法。其中广西百色RCC主坝工程配合比试验,针对辉绿岩骨料特性导致RCC施工不利的难题，进行了辉绿岩人工砂石粉在RCC中的利用研究课题，保证了百色RCC主坝高质量快速施工，该课题荣获2005年度中国电力科学技术奖三等奖。 2 工法特点 2.1工法严格按照水工混凝土设计指标要求，紧密结合工程所处的地域环境、气候条件、施工条件和原材料特性，工法科学的规范了水工混凝土配合比试验程序。 2.2工法突出混凝土拌合物性能，重点研究新拌混凝土坍落度(VC值)、含气量、凝结时间、容重 第 1 页 共 14 页 等性能与时间、时段、温度变化的相互关系，为施工提供依据。 2.3建立混凝土配合比试验工艺流程，使混凝土配合比试验科学、规范、合理、有序的进行。 2.4试验数据采用先进科学的计算机程序进行处理，保证试验结果及时、科学、准确的整理分析，避免人为处理的误差和不足。 3 适用范围 适用不同地域、气候、施工条件下的水工大体积常态混凝土配合比试验和碾压混凝土配合比试验。 4 工艺原理 4.1工艺重点研究水工混凝土配合比的拌合物性能，关键技术是通过对新拌混凝土坍落度(VC值)、含气量、凝结时间、容重等性能与时间、时段、温度变化等施工条件相互关系的研究。 4.2通过制定配合比试验计划，科学合理的规划布置试验室，准备足量有代表性的原材料，配合比试验过程严格按照工法和规程规范要求进行，确保试验结果的准确可靠，提交满足施工工艺要求和技术经济效益显著的施工配合比。 5 施工工艺流程及操作要点 5.1施工工艺流程 制定技术路线编制试验计划现场试验室布置 原材料准备混凝土拌和 新拌混凝土 容重试验坍落度(VC值)试验 砂率评定 含气量试验 凝结时间混凝土成型 混凝土养护硬化混凝土试验试验结果计算机处理 施工配合比选定配合比使用调整。 5.2操作要点 5.2.1编制试验计划 根据混凝土设计指标和控制指标要求，按照不同工程地域、气候条件、施工条件、原材料特性情况，制定合理的技术路线，编制科学的 “水工混凝土配合比试验”计划。 5.2.2现场试验室 由于水工混凝土配合比试验是在施工现场进行，所以现场试验室(特别是混凝土拌合间)是保证混凝土配合比试验的首要条件，应根据试验任务和现有条件科学合理的布置现场试验室，一般布置10,16间试验工作间。拌和间是水工混凝土配合比试验的最主要工作间，应高度重视拌和间的布置。一般试验拌和间应有50m,80m的面积，布置搅拌机、钢板、振动台、水池、料仓、工作台等。 1、搅拌机:由于水工大体积混凝土大粒径的特点，新拌混凝土必须有足够的代表拌和量。所以，22 第 2 页 共 14 页 搅拌机容量采用自落式搅拌机