性能硅粉混凝土在水电工程中的应用

　1、工程概况
　　某水利工程泄洪项目主要由进水口引渠、进水塔、孔板(导流)洞、明流洞、排沙洞、溢洪道、出口消力塘和泄水渠、尾水明渠等建筑物组成。水库建成后泄洪建筑物工作水头为100～143 m，所在河道汛期水流平均含沙量49 kg／m。，瞬间最大含沙量达941 kg／m。。水库高水位时，泄洪建筑物下泄洪水流速高达3o m／s以上。《水工混凝土抗冲磨防空触技术规范》中提出：对于过流介质以悬移质为主的工程．当过水最大流速为25～ 35 m／s，且过流中同时含有的推移质含量大于2 kg／ma时，应选用强度等级不小于c6o、掺用硅粉的抗磨蚀混凝土。因此，为提高高水头、高含沙、高流速条件下泄洪建筑物的抗冲磨和抗空蚀能力，设计采用龄期28 d、强度等级为c70的高性能混凝土浇筑衬砌，实际浇筑量近5o万m。　　2、 c70高性能混凝土的技术要求
　　配制高性能混凝土必须从原材料品质、配合比优化、施工工艺与质量控制等方面进行综合考虑，与普通混凝土相比，硅粉混凝土虽具有较高的强度和耐久性，但由于其水胶比小、水泥用量大且不易泌水，因而比普通混凝土更容易发生塑性收缩，其早期干缩率和自身体积变形也比普通混凝土更大，这些因素交织在一起，导致硅粉混凝土在施工中往往出现早期开裂的技术难题。为此，在进行配和比设计时，考虑通过以粉煤灰等活性矿物料取代部分水泥及掺加高效减水剂等手段，在满足各项技术要求的前提下，尽可能减少水泥用量，降低混凝土绝热温升，从而减轻温控负担，降低混凝土出现裂缝的风险。通过掺加高效减水剂和粉煤灰，还可使硅粉混凝土具有良好的和易性及流动性，以满足该工程现场泵送施工的要求。表1给出了该工程合同技术规范中c70高性能混凝土的主要技术指标。
　　3、 混凝土配制
3．1 原材料
 选用优质的原材料是配制高性能混凝土的前提。根据该工程合同技术规范的要求，结合材料产地和 经济 性选用满足国标标准、部颁标准及美国astm标准的原材料。
(1)水泥采用洛阳水泥厂生产的525r早强型普通硅酸盐水泥和525mh 中热水泥。
(2)粉煤灰。采用焦作热电厂生产的ⅱ级粉煤灰。
(3)硅粉。采用青海民和镁厂生产的加密硅粉。
(4)外加剂。采用瑞士sika香港公司生产的增塑剂(nn)、减水剂(vz)和缓凝剂(ret)，其中nn减水率为15％ ，vz减水率为9％ 。
(5)细骨料。采自黄河连地滩料厂，由天然细砂掺2o ～3o 人工粗砂混合而成，混合后细度模数为2．6～2．8，属中砂，其中人工粗砂由天然粗骨料破碎加工而得。
(6)粗骨料。采自黄河连地滩料厂，由天然河卵石破碎并分组筛分而得,其主要成分是为硅质石英砂岩和玄武岩属坚硬岩石类，岩石抗压强度高达170~250 mpa，因而有利于配制抗冲磨、抗空蚀能力较高的高性能混凝土。
(7)拌和用水。采用地方饮用水，水质满足要求。
3．2 配合比设计
 配合比按照美国混凝土协会aci 211．1—92设计。其要点是：① 选择满足合同技术要求的水胶比；② 混凝土各组分级配按aci及astm 相关标准最佳级配线 计算 选配；③ 依据混凝土强度等级和泵送施工要求确定用水量；④ 通过计算和试配确定硅粉、粉煤灰和外加剂的最佳掺量。表2列举了该工程施工过程中采用的部分c70高性能混凝土配合比。

编辑：小薇