三峡永久船闸地下输水系统混凝土配合比设计龄期调整试验小结文档格式.doc

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61.0

6.0

7.1

9.7

236

268

2.2砂：

下岸溪斑状花岗岩质人工砂，品质检验结果满足TGPS02-1998技术要求（见表3）。

砂子物理性能检测结果表表2

松散容重kg/m3

振实容重kg/m3

吸水率%

细度模数

石粉含量%

云母含量%

轻物质%

SO3%

坚固性%

有机质

2.65

1461

1670

1.11

2.76

4.03

<

1

0.1

3.0

2.3粗骨料：

下岸溪斑状花岗岩质人工碎石，品质检验结果满足TGPS01-1998技术要求（见表3）。

石子物理性能检测结果表表3

粒径mm

含泥量%

压碎指标%

竖固性%

有机物

SO3%

超径%

逊径%

针片状%

5~20

2.67

1510

1691

0.45

0.49

8.9

1.0

6.5

1.6

7.38

20~40

2.71

1620

1745

0.2

0.30

/

1.8

12

1.2

3.7

2.4粉煤灰：

珞璜I级粉煤灰，品质检验结果满足TGPS04-1998技术要求（见表4）。

煤灰性能检测结果表表4

项目

细度%

需水比%

烧失量%

备注

珞璜

1.98

4.4

92

4.3

2.5泵送剂：

江苏省建科研生产的JM-II泵送剂，检验结果满足TGPS05-1998技术要求（见表5）。

泵送剂物理性能检测结果表5

泵送剂品种

掺量

%

减水率%

泌水率比%

60分坍落度损失%

含气量增加%

凝结时间差h:

抗压强度比%

抗冻比%

90d

>

100

JM-II

0.6

19.4

84.4

2.5

+7：

25

+6：

133

142

128

120

2.6引气剂：

河北省混凝土外加剂厂生产的DH9型引气剂，检验结果满足TGPS05-1998技术要求（见表6）。

DH9引气剂物理性能检测结果表6

掺量%00

减水率%

泌水率%

含气量增加%

凝结时间差min

抗压强度比%

0.5

8.3

74

50

40

55

90.4

88

83

81

300

3原混凝土配合比设计

混凝土试验采用L9（34）正交表，试验因素、水平如下表：

二级配混凝土试验因素水平表表7

因素

水平

A

W/C

B

F%

C

0.35

0.40

10

3

20

混凝土配合比计算采用容重法。

外加剂使用前均配置成水溶液。

粗、细骨料以饱和面干控制，中、小石比例为50：

50，室内试验混凝土坍落度控制16-18cm，含气量控制5±

0.5%。

现将混凝土试验成果分述如下。

3.1胶材用量与砂率关系

通过大量混凝土试拌和试验，找出的胶材用量与砂率关系如下表：

二级配泵送混凝土胶材用量与砂率关系表表8

C+F（kg/m3）F%SP%

275

325

350

375

400

425

450

0，10

45

44

43

42

41

40

39

38

3.2混凝土试验成型主要参数及试验成果

“坝道”牌中热硅酸盐525水泥，试验成果如表9；

对上述试验成果进行回归分析，结果如表10。

混凝土成型参数及试验成果表表9

F%

Sp%

M-II%

DH90/万

坍落度cm

含气量%

Wkg/m3

Ckg/m3

Fkg/m3

C+Fkg/m3

抗压强度（MPa）

抗拉强度（MPa）

极限拉伸（28d）（×

10-4）

60d

0.3

18

5.5

153

437

42.0

60.8

62.2

63.4

2.62

3.44

3.87

1.32

0.4

0.25

17.5

5.3

148

370

32.4

49.4

50.9

53.3

2.34

3.05

3.40

1.12

16

146

324

30.1

43.0

51.4

1.96

3.17

0.94

18.6

381

423

32.2

47.9

46.6

47.5

2.16

2.88

2.93

17.2

5.1

145

287

36

363

28.1

41.1

42.5

2.20

2.74

3.00

4.6

286

32

318

25.4

36.7

41.0

43.1

1.45

2.86

2.97

5.0

331

414

26.7

39.7

44.2

45.3

1.55

3.14

19.7

4.9

72

358

24.8

36.0

39.5

42.1

1.25

2.24

0.88

17

4.8

140

249

62

311

24.1

33.0

36.2

38.1

1.28

2.14

2.80

0.82

试验成果回归分析结果表10

相关关系式

相关系数

剩余方差（MPa）

R28=7.985+16.645X1—0.742X2

0.943

3.216

注：

以上方程中，X1—灰水比，X2—粉煤灰掺量（%）

3.3混凝土含气量、坍落度损失试验

混凝土含气量、坍落度损失试验选择系列试验中的配合比，水泥使用石门“坝道”牌中热525，粉煤灰使用珞璜灰，泵送剂用JM-II，引气剂DH9。

试验结果（见表11）。

含气量、坍落度损失结果表11

粉煤灰品种

F%

含气量测值（%）

坍落度测值（cm）

0分

30分

60分

90分

珞璜灰

18.7

17.0

16.5

14.1

3.6

19.0

18.5

15.8

13.4

17.8

16.0

12.5

（注：

试验环境温度25度）

3.4混凝土凝结时间、泌水率试验

混凝土凝结时间、泌水率试验选择系列试验中的配合比，水泥使用石门“坝道”牌中热525，粉煤灰使用珞璜灰，外加剂同6.4。

试验结果（见表12）。

混凝土凝结时间、泌水率试验结果表12

F%

泌水率%

凝结时间（h：

min）

14:

16:

18:

15:

35

19:

05

（注：

3.5砼抗冻、抗渗试验

砼抗冻、抗渗试验选择性的进行。

水泥使用石门“坝道”牌中热525，粉煤灰使用珞璜，砼含气量在4—5.5%范围内，在系列试验时选用较大水灰比的配合比成型抗冻、抗渗试件。

抗冻、抗渗试验结果（见表13）。

抗冻试验结果表表13

F%

相对冻弹摸%

重量损失%

结论

97.4

0.07

D150合格

96.4

91.3

0.36

3.6混凝土施工配合比的确定

据施工技术要求和《水工混凝土施工规范》，混凝土强度保证率（P）、离差系数（Cv），以及施工控制水平，确定试配强度Rp，具体参数（见表14）。

混凝土配制强度表表14

标号

R28250

R28300

P（%）

90

Cv

0.18

0.15

K

1.3

1.24

Rp

32.5

37.2

综合分析上述试验资料，结合现场施工工艺和质量控制水平，混凝土施工配合比（见表15）。

调整前施工配合比表15

混凝土级配

混凝土标号

F

Sp%

kg/m3

C+F

二

290

73

R28250为竖井施工配合比，R28300输水隧洞施工配合比

4混凝土设计龄期调整后的配合比设计

在混凝土施工初期部分结构混凝土表面出现了温度裂缝，后根据永久船闸结构混凝土承受设计荷载时间均在一年以后，可以利用混凝土的后期强度这一特点，将混凝土的设计龄期从28天调整为90天，同时掺加粉煤灰。

混凝土配合比调整是在原配合比试验资料的基础上进行调整，混凝土强度保证率及配制强度等相关参数保持不变，调整后的混凝土施工配合比（见表16）

调整后施工配合比表16

R90300

0.48

234

58

292

W/C=0.48为竖井施工配合比，W/C=0.45输水隧洞施工配合比

5混凝土配合比调整前后绝热温升比较

水泥水化热检验试验时，粉煤灰采用珞璜灰，水泥用华新中热525硅酸盐水泥。

水泥水化热检验结果见表17

水泥水化热检验结果表表17

珞璜灰（%）

外加剂品种及掺量（%）

水化热（kJ/kg）

1d

2d

4d

5d

6d

—

157

204

256

270

281

JM-II0.8

121

160

181

193

201

207

由计算结果表18可以看出，竖井混凝土的绝热温升在调整前后变化不大，但是节约胶凝材料19kg/m3；

输水隧洞混凝土的绝热温升在调整前后变化明显，3天和7天的混凝土绝热温升分别降低3.6℃和4.6℃，节约胶凝材料48kg/m3。

混凝土配合比调整后，经济效果明显。

混凝土绝热温升计算结果表表18

工程部位

胶凝材料总量（kg/m3）

胶材水化热（kJ/kg）

混凝土绝热温升（℃）

竖井

21.6

27.9

20.2

26.2

平洞

25.2

混凝土绝热温升采用T=WQ/cp式计算，式中各符号含义及取值如下；

W—每m3混凝土中胶凝材料用量，按表胶凝材料总量确定；

Q—每kg胶凝材料水化热（kJ/kg），20%粉煤灰掺量时，水化热取表17中试验结果，计算结果为初始温度20℃条件下的推定值；

C—混凝土的比热，在计算时取0.97（kJ/kg.℃）；

P—混凝土容重，取2380kg/m3。

6结语

混凝土设计龄期调整后，技术、经济效果明显。

施工实践也证明，调整后浇筑的南、北坡标准段混凝土几乎没有产生温度裂缝，同时从混凝土取样成型后的出的各项力学指标均满足设计要求。

根据水工混凝土承受设计荷载在一年以后，利用混凝土的后期强度这一特点，调整混凝土的设计龄期，这为其它水利施工混凝土配合比设计和施工提供借鉴作用。

参考文献:

（1）《水工混凝土试验规程》（SD105-82）（水利电力出版社）,1995年第4版

（2）《水工混凝土外加剂技术标准》（SD108-83）（水利电力出版社）,1995年4月第4版

（3）中国长江三峡工程标准《质量汇编

（一）》（中国长江三峡工程开发总公司）