劉永三

(蒙城縣水利局建筑工程隊(duì)，安徽 蒙城 233500)

水利工程是一項(xiàng)造福民生的基礎(chǔ)工程，近年來(lái)我國(guó)隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展大量水利工程開始投入建設(shè)，碾壓混凝土重力壩是近些年來(lái)發(fā)展較快的一種筑壩技術(shù)，既具有混凝土強(qiáng)度高、防滲性能好、壩身可溢流等特點(diǎn)，又具有土石壩施工程序簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)、可使用大型通用機(jī)械的優(yōu)點(diǎn)。碾壓混凝土采用全斷面筑壩技術(shù)，依靠壩體自身防滲，所以“層間結(jié)合、溫控防裂”是碾壓混凝土筑壩的核心技術(shù)[1-2]。為此，碾壓混凝土施工配合比設(shè)計(jì)要始終圍繞核心技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)工程所處環(huán)境惡劣嚴(yán)寒，必須考慮通過(guò)技術(shù)措施來(lái)調(diào)整混凝土配合比，遵循“三低兩高兩摻”的技術(shù)路線，即低水膠比、低用水量、低VC值，高摻粉煤灰和高石粉含量，摻緩凝高效減水劑和引氣劑技術(shù)路線，保證混凝土抗凍等級(jí)達(dá)到設(shè)計(jì)要求[3-5]。但混凝土工程低溫配合比研究仍舊缺乏經(jīng)驗(yàn)，因此很多工程會(huì)選擇冬季停工措施以保證工程質(zhì)量，相應(yīng)的也就會(huì)影響工期進(jìn)度，所以對(duì)于低溫冬季碾壓混凝土施工配合比的研究十分有意義。本文以某工程為例，提出適合冬季施工的配合比，以期對(duì)混凝土工程的建設(shè)提出建設(shè)性意見。

1 工程概況

某碾壓混凝土重力壩工程壩址地勢(shì)高峻，為高寒半干旱氣候，冬季漫長(zhǎng)、晝夜溫差大，多風(fēng)、蒸發(fā)量大，干燥寒冷，全年無(wú)霜期為40天～110天，對(duì)碾壓混凝土施工十分不利。但由于工期緊迫，不得不考慮冬季施工方案，因此開展低溫冬季碾壓混凝土施工配合比研究，對(duì)拌合物性能、抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B能力、抗凍能力等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，保證施工質(zhì)量和工程進(jìn)度。

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 配合比和技術(shù)要求

針對(duì)該工程所屬地氣候特點(diǎn)，碾壓混凝土配合比試驗(yàn)遵循“三低兩高兩摻”的技術(shù)路線，即低水膠比、低用水量、低VC值，高摻粉煤灰和高石粉含量，摻緩凝高效減水劑和引氣劑技術(shù)路線，VC值采用動(dòng)態(tài)控制，達(dá)到有效改善碾壓混凝土工作性的目的；同時(shí)，在配制碾壓混凝土?xí)r，控制砂石粉含量18%～22%，以提高漿砂比。所采用碾壓混凝土相應(yīng)基準(zhǔn)配比見表1。

表1 碾壓混凝土基準(zhǔn)配合比

為解決冬季施工進(jìn)度和質(zhì)量問(wèn)題，研究決定低溫冬季碾壓混凝土施工配合比初步控制初凝時(shí)間4 h～6 h，終凝時(shí)間控制在不超過(guò)18 h～20 h。具體視溫度情況通過(guò)外加劑調(diào)整凝結(jié)時(shí)間，即白天、夜晚不同。試驗(yàn)分別采用上述C9015F50W4三級(jí)配、C9020F300W6二級(jí)配為基準(zhǔn)配合比，防凍劑摻量選擇3%、4%、5%三個(gè)摻量進(jìn)行碾壓混凝土配合比試驗(yàn)。具體試驗(yàn)參數(shù)見表2，試驗(yàn)主要測(cè)試指標(biāo)包括拌合物性能、抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B能力、抗凍能力、低溫強(qiáng)度等。

表2 碾壓混凝土摻防凍劑配合比試驗(yàn)參數(shù)

2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.2.1 拌合物性能

試驗(yàn)結(jié)果見表3，表明：新拌碾壓混凝土拌和物易插搗，黏聚性較好，混凝土表面也無(wú)析水現(xiàn)象；含氣量是混凝土耐久性的重要指標(biāo)，混凝土的含氣量試驗(yàn)是在新拌混凝土出機(jī)后過(guò)濕篩，人工翻拌3遍進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明含氣量三級(jí)控制在3.7%～4.2%；二級(jí)配含氣量控制在5.0%～5.7%。摻防凍劑碾壓混凝土三級(jí)配初凝時(shí)間在10:05～11:45范圍，基準(zhǔn)初凝時(shí)間為13:55；摻防凍劑碾壓混凝土三級(jí)配終凝時(shí)間在18:55～21:05范圍，基準(zhǔn)終凝時(shí)間為22:35；摻防凍劑碾壓混凝土二級(jí)配初凝時(shí)間在9:15～11:25范圍，基準(zhǔn)初凝時(shí)間為12:15；摻防凍劑碾壓混凝土二級(jí)配終凝時(shí)間在18:05～19:45范圍，基準(zhǔn)終凝時(shí)間為21:25。

表3 摻防凍劑碾壓混凝土拌和物性能試驗(yàn)結(jié)果

2.2.2 抗壓強(qiáng)度

摻防凍劑碾壓混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果表明：混凝土配合比試驗(yàn)90 d齡期抗壓強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。

表4 摻防凍劑碾壓混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

2.2.3 抗?jié)B能力

抗?jié)B試驗(yàn)采用逐級(jí)加壓法進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果見表5，試驗(yàn)結(jié)果表明，碾壓混凝土配合比的抗?jié)B性能試驗(yàn)結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求。

表5 摻防凍劑碾壓混凝土抗?jié)B試驗(yàn)結(jié)果

2.2.4 抗凍能力

碾壓混凝土配合比采用60 d齡期進(jìn)行抗凍試驗(yàn)，抗凍試驗(yàn)采用快凍法進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果表明：摻早強(qiáng)防凍劑60 d齡期抗凍試件200次試驗(yàn)結(jié)果，相對(duì)彈性模量為85.02%～92.68%，重量損失0.52%～1.08%，還有很大的富余量，結(jié)果推斷60 d齡期抗凍試驗(yàn)結(jié)果即可滿足設(shè)計(jì)要求。摻早強(qiáng)防凍劑C9015F50W4三級(jí)配60 d齡期抗凍試件50次試驗(yàn)結(jié)果，相對(duì)彈性模量為86.67%～90.33%，重量損失0.16%～0.22%，還有很大的富余量，結(jié)果推斷60 d齡期抗凍試驗(yàn)結(jié)果即可滿足設(shè)計(jì)要求。試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 摻防凍劑碾壓混凝土抗凍試驗(yàn)結(jié)果

5 結(jié)論

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況來(lái)看，碾壓混凝土抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性能、抗凍性能等均符合設(shè)計(jì)要求，圓滿完成了今年的工期要求。得到以下結(jié)論：

(1)在碾壓混凝土冬季施工過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)工地實(shí)際使用的原材料，對(duì)施工配合比進(jìn)行復(fù)核、調(diào)整，保證所用水泥、粉煤灰、外加劑、砂石骨料等原材料品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果均符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，保證工程質(zhì)量。

(2)摻與不摻防凍劑，碾壓混凝土拌和物性能變化不大；摻防凍劑混凝土配合比抗壓強(qiáng)度稍有提高，均可達(dá)到設(shè)計(jì)要求。說(shuō)明合理的摻用防凍劑對(duì)混凝土后期性能沒(méi)有不利影響。

(3)需要設(shè)計(jì)系統(tǒng)的試驗(yàn)方案，按照當(dāng)?shù)氐臏囟茸兓?，?shí)時(shí)調(diào)整配合比，以保證施工現(xiàn)場(chǎng)的碾壓質(zhì)量。

(4)總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格把控施工環(huán)節(jié)，保證施工質(zhì)量，提出對(duì)其他工程的指導(dǎo)意義。