水布垭高性能面板混凝土的研究与应用(陈勇伦 胡纲祯 熊泽斌 李婧)
摘要: 水布垭大坝为世界最高的面板堆石坝,面板混凝土对混凝土性能要求高。通过对国内外同类工程面板混凝土的分析及“九五”科技攻关取得的成果,设计单位大胆采用新材料,设计出具有高强度、高抗裂、低弹模、低收缩、耐久性强、工作性好的多功能的高性能混凝土。施工结果表明:各项指标能达到设计要求,浇筑的面板混凝土均未发现早期裂缝。
关 键 词: 面板堆石坝;高性能混凝土;配合比;水布垭水利枢纽
中图分类号: tv641.4+ 3 文献标识码: a
1 混凝土面板结构特点
水布垭面板堆石坝顶部高程405.0m,底部高程176.0m,最大坝高233.0m,是世界上最高的混凝土面板堆石坝。
大坝混凝土面板厚度由底部1.1m渐变至顶部0.3m,面板竖向共分58个条块。其中,两岸坝肩受拉区设15条张性缝,缝间距8m;其余受压区设压性缝,缝间距16m。面板混凝土分三期浇筑,在高程278.0m及340.0m处设有两条水平施工缝,钢筋穿过缝面。面板面积共13.84万m2 ,混凝土工程量8.66万m3 。
水布垭大坝混凝土面板具有如下特点:①面板长,最大斜长392.0m,最大浇筑块斜长162.0m;②要求高,面板混凝土须具有良好的工作性、抗裂性和耐久性;③应力复杂,三维有限元计算结果表明,面板大部份区域为受压区,受拉区分布在周边缝处和面板顶部较小区域,最大值压应力为11.82~22.74mpa,拉应力一般为2mpa(局部最大值为5~6mpa)。除采用合理的施工工艺和措施外,优质的混凝土配合比是满足混凝土面板上述特点的根本保证。
2 面板混凝土实例及“九五”攻关成果
为了研制出适合水布垭工程需要的面板混凝土,设计及科研人员进行了长期的探索,并在国内外已建工程及“九五”国家科技攻关的基础上,进行了针对性的室内及现场试验。
2.1 国内已建工程面板混凝土特点
国内已建典型的混凝土面板堆石坝的面板混凝土配合比见表1。由表1及其它工程可知,面板混凝土配合比设计有以下特点:
(1)不再采用矿渣硅酸盐水泥,而多采用42.5或32.5级普通硅酸盐水泥,有条件时,采用中热硅酸盐水泥。尤其是抚顺和贵州中热硅酸盐水泥具有微膨胀性。
(2)采用适宜的掺和料。现在已越来越重视活性材料的掺用,一般掺用粉煤灰。黑泉等工程曾研究过掺用硅粉,后因干缩性大而弃用;白溪、公伯峡及洪家渡等工程研究过掺聚丙烯纤维,并在白溪、洪家渡面板混凝土中得到应用。
(3)采用较小的水胶比,一般为0.35~0.55。珊溪面板混凝土水胶比小到0.338。
(4)坍落度较小。坍落度值一般为40~70mm。珊溪等近期实施工程的面板混凝土坍落度有尽量采用较小值的趋势,最小为30mm。
(5)掺用减水剂和引气剂。早期使用的减水剂为木钙,后来使用的为萘系高效减水剂;引气剂早期使用的为松香热聚物,后来为dh9 等,使含气量达到4%~6%。另外,珊溪采用了vf-Ⅱ防裂剂,洪家渡还外掺mgo。
(6)面板混凝土骨料一般采用二
水布垭高性能面板混凝土的研究与应用(陈勇伦 胡纲祯 熊泽斌 李婧)
本文2010-03-12 15:10:59发表“农林鱼水论文”栏目。
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