1、目 錄一、工程概況1二、技術要求和試驗依據.1三、配合比設計思路.2四、原材料及其檢測.2 1、水泥.2 2、粉煤灰.3 3、砂石骨料.4 4、外加劑.7 5、水.10五、摻配試驗.10六、混凝土配合比設計試驗16 1、混凝土配制強度. 16 2、混凝土配合比設計試驗.17 2.1混凝土拌合物力學性能試驗.17 2.2混凝土變形性能試驗.31 2.3混凝土耐久性能試驗.38 2.4混凝土熱學性能試驗.40七、初選混凝土配合比42八、配合比優(yōu)選試驗45九、面板混凝土抗裂性能分析51十、結論.55十一、說明.56十二、附件.56黃河積石峽水電站工程面板混凝土配合比試驗研究成果報告 一、工程概況積石

2、峽水電站位于青海省循化縣境內的黃河干流積石峽出口處，是繼龍羊峽、拉西瓦、李家峽、公伯峽等大型水電站之后的第五座大型梯級水電站，該工程是以發(fā)電為主，兼顧灌溉、防洪等綜合利用的水利樞紐工程。積石峽水電站工程樞紐建筑物由混凝土面板堆石壩、左岸表孔溢洪道、左岸中孔泄洪洞、左岸泄洪排沙底孔、右岸引水發(fā)電系統、壩后廠房電站等組成。工程規(guī)模為二等大（2）型，大壩為級建筑物，泄水建筑物、引水發(fā)電及廠房均為級建筑物。積石峽水電站大壩壩頂高程為1861m，最大壩高101m，壩頂全長355.5m，壩頂寬10m，壩頂上游側設5.2m高“L”形混凝土防浪墻，上游壩坡1:1.5，下游壩坡1:1.4，混凝土面板一次性施工完

3、成。二、技術要求和設計依據1、黃河積石峽水電站工程面板混凝土配合比技術要求 面板混凝土配合比設計要求 表1序號砼強度等 級級配水泥粉煤灰摻量%外加劑水膠比極限拉伸植28（10-4）強度保證率%坍落度cm入倉方式1C25W12F200二永登中熱水泥P.MH42.520、25摻0.4519035溜槽入倉2、混凝土配合比設計依據2.1黃河積石峽水電站工程面板混凝土補充試驗任務書；2.2黃河積石峽水電站工程面板混凝土配合比試驗研究大綱；2.3有關的規(guī)程、規(guī)范水工混凝土試驗規(guī)程DL/T51502001；水工混凝土砂石骨料試驗規(guī)程DL/T51512001；水工混凝土施工規(guī)范DL/T51442001；水工混

4、凝土配合比設計規(guī)程DL/T53302005；水泥比表面積測定方法 勃氏法GB/T8074-2008；水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法GB/T13462001；水泥膠砂強度檢驗方法（ISO）GB/T176711999；中熱硅酸鹽水泥低熱硅酸鹽水泥低熱礦渣硅酸鹽水泥GB2002003；水泥水化熱測定方法GB/T29592008；混凝土用水標準JGJ632006；水工混凝土水質分析試驗規(guī)程DL/T51522001；水工混凝土外加劑技術規(guī)程DL/T51001999；水泥化學分析方法GB/T176-2008；水工混凝土摻用粉煤灰技術規(guī)范DL/T50552007等。三、配合比設計思路1、在滿足

5、混凝土設計技術指標要求的前提下，以面板混凝土抗裂性能研究為重點；2、目前國內面板混凝土防裂技術在配合比設計方面，主要有摻用聚丙烯纖維、鋼釬維、防裂劑、增密劑、膨脹劑等方法，根據積石峽有關會議的具體要求、摻防裂劑在公伯峽大壩面板防裂效果不理想的情況，選用在小溪口、魚跳、芭蕉河、清江水布埡、陜西澗峪等面板壩工程中使用效果較好的武漢化工學院生產的WHDF增密劑和補充設計任務書中要求的江蘇博特減縮劑，進行混凝土面板配合比的防裂技術研究，推薦抗裂性較好的混凝土配合比；3、盡可能的降低單方混凝土的膠材用量，降低混凝土的水化熱和絕熱溫升值，減小混凝土產生裂縫的可能性；4、試驗研究出和易性、抗分離性、均勻性好

6、的混凝土配合比，減少面板混凝土裂縫的產生；5、由于試驗工作時間緊，各系列各種試驗組合同時進行，對比分析，擇優(yōu)選擇，確定出抗裂性能好的混凝土配合比。四、原材料及其檢測1、水泥水泥采用甘肅永登水泥廠生產的“祁連山”牌42.5中熱硅酸鹽水泥，其物理力學、化學檢測結果見表2、表3。 水泥物理力學性能試驗結果 表2水泥品種強度等級物理力學性能指標標準稠度（%）凝結時間（min）安定性抗折強度（MPa）抗壓強度（MPa）初凝終凝3d7d28d3d7d28dP.MH42.5咸陽24.0197241合格4.55.07.921.924.943.923.5148227合格4.86.18.422.729.447.3

7、工地/5.05.88.623.628.848.6GB200-2003中熱硅酸鹽水泥/60 min12 h合格3.04.56.512.022.042.5 水泥物理化學指標試驗結果 表3水泥品種強度等級物理化學指標比表面積（m2/kg）密度（kg/m3）SO3含量（%）燒失量（%）堿含量（%）MgO含量（%）GaO含量（%）K2ONa20P.MH42.51次27032501.30.9/2.0661.982次29031601.90.60.662.1361.900.500.33GB200-2003中熱硅酸鹽水泥250/3.53.0/從表2、表3的檢測結果看，甘肅永登水泥廠生產的“祁連山”牌42.5中熱

8、硅酸鹽水泥所檢測的指標滿足中熱硅酸鹽水泥 低熱硅酸鹽水泥 低熱礦渣硅酸鹽水泥GB2002003中 中熱硅酸鹽水泥的相關技術要求。2、粉煤灰粉煤灰采用甘肅永登連電粉煤灰有限公司的級粉煤灰，其物理化學性能檢測結果見表4。 粉煤灰性能試驗結果 表4檢測項目含水率%密 度kg/m3細度%需水量比%燒失量%SO3含量%K2O含量%Na2O含量%堿含量%級灰1次0.222707.4943.01.0/2次0.122603.4940.71.51.200.981.77DL/T5055-20071.0/12955.03.0/從表4的檢測結果看，永登連電粉煤灰有限公司的級粉煤灰檢測指標滿足水工混凝土摻用粉煤灰技術規(guī)

9、范DL/T50552007中的級粉煤灰相關要求，可用于混凝土配合比設計試驗。3、砂石骨料砂石骨料采用積石峽水電站工程中干河灘料場生產的人工骨料。3.1砂子的物理性能和顆分檢測結果分別見表5至表8、圖1、圖2。依據水工混凝土砂石骨料試驗規(guī)程DL/T5151-2001對人工砂的相關指標進行了檢測，除細度模數外，其它的檢測指標滿足水工混凝土施工規(guī)范DL/T51442001中的相關要求。整個試驗中，在工地現場對人工砂的細度模數進行了12次的檢測試驗，從檢測結果看，砂子的細度模數在2.84至3.16之間，石粉含量在14.4%至18.1%之間，對石粉中小于0.08mm和0.045mm的含量也進行了多次檢測

10、，試驗的檢測結果見表7，顆分曲線見圖1。從檢測結果看，人工砂的細度模數偏大，砂子偏粗，2.5mm至5.0mm顆粒含量偏多，小于0.16 mm（石粉）、小于0.08mm、小于0.045mm的顆粒含量平均分別為15.6%、8.54%、2.76%。對骨料的堿活性采用砂漿棒快速法進行試驗，試驗結果見表8、圖2。砂漿試件14天的膨脹率小于0.1%，該骨料為非堿活性骨料。 砂子性能試驗結果 表5檢測項目細度模數表觀密度kg/m面干吸水率%吸水率%堆積密度kg/m空隙率%面干干密度砂2.843.16277028601.601.63154046.2DL/T5144-20012.42.8/2500/ 砂子性能試

11、驗結果 續(xù)表5檢測項目云母含量%石粉含量%泥塊含量%硫化物及硫酸鹽含量%有機質含量%堅固性%砂/18.114.4無0.02無3.0DL/T5144-20012618不允許1.0不允許8 砂子的顆分試驗結果 表6檢測次數123456789101112細度模數2.843.013.003.042.913.033.133.022.972.953.083.16累計篩余%0.16mm17.315.518.114.717.515.314.414.817016.214.814.60.08mm/8.09.988.48.28.29.28.87.98.20.045mm/3.03.02.9/2.5/2.4圖1 砂子顆

12、分曲線 砂子的顆分試驗結果 表7篩孔尺寸5.02.51.250.630.3150.160.080.0450.045累計篩余%13.7128.6244.7562.6273.9282.6299.8924.4832.7839.2766.3476.8484.5310034.3429.8444.6561.9272.8981.9610043.4532.4349.3266.2177.9585.0691.7499.7554.6831.3446.5762.7473.6382.1389.6899.6665.5535.4750.5866.4976.6484.4688.4996.8999.8976.5338.9753

13、.9969.0377.7585.3588.5496.7499.7486.5835.0650.8067.0177.3784.8988.6396.8399.7394.9034.6049.6265.0374.8582.7990.5999.79103.8931.4647.5264.7774.8883.5788.4497.2499.74115.5236.4051.7467.6277.7085.2092.1100126.4239.6354.8469.3278.3885.2889.2597.4599.85 砂漿棒快速法試驗結果 表8 齡期d樣品膨脹率%03714人工砂00.0100.0240.056圖2 砂

14、漿棒快速法膨脹率曲線 3.2粗骨料的性能試驗檢測和顆分試驗結果見表9、表10。粗骨料性能試驗結果 表9檢測項目表觀密度kg/m吸水率%石粉含量%泥塊含量%堆積密度kg/m針片狀%壓碎值%超遜徑含量%堅固性%堿活性超徑遜徑面干干料面干干料t %5-20mm282028500.650.660.3無152046.7811.00.03420-40mm283028600.480480.3無15402134DL/T5144-2001/2550/2.5/不允許/151251050.1粗骨料顆分試驗結果 表10篩孔尺寸5mm-20mm20mm-40mm20105540302020累計篩余%7.276.898.

15、210011.130.495.3100從表9、表10看，在（5-20）mm的骨料中，（5-10）mm顆粒含量僅占21.4%，（10-20）mm顆粒含量占69.6%；在（20-40）mm的骨料中，（20-30）mm顆粒含量僅占64.9%，（30-40）mm的顆粒含量占19.3%，骨料的級配不是很好，而且骨料的超徑含量超出水工混凝土施工規(guī)范DL/T51442001中的要求。通過砂漿棒快速法試驗，粗骨料為非堿活性骨料。本次試驗中，我們將試驗所用粗骨料的超遜徑全部篩除。粗骨料的其他檢測指標滿足水工混凝土施工規(guī)范DL/T51442001中的相關要求。4、外加劑混凝土產生裂縫的因素多種多樣，且往往是多種因

16、素綜合作用的結果，目前在外加劑選擇方面，主要從摻高效減水劑和引氣劑、防裂劑、增密劑等方面來考慮。根據2009年5月黃河積石峽水電站工程面板混凝土補充試驗任務書中的要求，本次面板配合比試驗研究中采用的高效減水劑和引氣劑為：外加劑一、任務書中規(guī)定的江蘇博特新材料有限公司生產的JM-PCA()聚羧酸鹽減水劑、GYQ引氣劑、減縮劑；二、十五局科研院自行選定一種外加劑。根據我們多年試驗中對不同廠家外加劑的使用效果、廠家的規(guī)模、質量穩(wěn)定情況等多方比較，初步選取山西黃河化工有限公司生產的HL-PLC聚羧酸鹽減水劑、AE引氣劑及河北育才外加劑廠生產的YH-21S聚羧酸鹽減水劑、引氣劑進行試驗篩選，確定出一種外

17、加劑進行配合比的試驗研究。本次試驗中選用的武漢化工學院生產的WHDF增密劑，是一種提高混凝土抗裂及耐久性的外加劑，其主要特點是：WHDF增密劑通過促進水泥水化程度、優(yōu)化水化產物、協同激發(fā)混凝土中活性混合料與Ca（OH）2進行二次水化等作用，提高混凝土中凝膠量、降低孔隙率、改善級配和水泥石及其與骨料界面結構，增強凝膠的粘結力，使混凝土具有良好的抗裂和耐久性。在進行外加劑初步篩選試驗檢測中，河北育才外加劑廠生產的YH-21S聚羧酸鹽減水劑，混凝土拌合物和易性比較差，而且與地面粘結力較大，不利于混凝土的運輸。故選用江蘇博特、山西黃河的外加劑及武漢化工學院的增密劑進行配合比的試驗研究。江蘇博特新材料有

18、限公司、山西黃河化工有限公司及武漢化工學院的外加劑的檢測結果見表11至表14。 外加劑均質性檢驗試驗結果 表11 檢測項目外加劑類型PH值密度（g/ml）固體含量（%）凈漿流動度（mm）堿含量（%）Na2OK2O聚羧酸巖減水劑HL-PLC5.71.0620.42651.21.200YH-21S6.21.0731.1243/JM-PCA()8.31.0317.01900.530.520.022引氣劑AE型9.5/79.5/3.423.380.063河北育才9.4/54.3/GYQ11.51.1555.3/4.274.260.01 外加劑檢驗結果 表12 檢測項目外加劑品種及試驗摻量減水率（%）含

19、氣量（%）泌水率比（%）抗壓強度比（%）凝結時間差（min）鋼筋銹蝕3d7d28d初凝終凝JM-PCA()0.8%13.62.40128124118-41-10無銹蝕1.0%17.82.20140136132/HL-PLC0.5%21.62.328.0170175150-4815無銹蝕0.6%27.22.237.8189199168/DL/T5100-1999高效減水劑153.095130125120-60+90無銹蝕GYQ引氣劑0.005%8.52.49210195/0.006%14.63.867.4111107110-6-90無銹蝕0.010%15.15.269.2979694/無銹蝕AE

20、引氣劑0.005%8.55.436.2100107104+10+32無銹蝕DL/T5100-1999引氣劑64.55.570909085-90+120無銹蝕 注：外加劑摻量以提供的液體濃度為準。從表中可以看出，兩個廠家的系列外加劑的物理力學指標均滿足DL/T5100-1999中高效減水劑、引氣劑的要求。 減縮劑、增密劑化學及均質性試驗結果 表13檢測項目外觀PH值密度（g/ml）固體含量（%）堿含量（%）K2ONa2O減縮劑棕色液體10.81.0385.70.200.230.054增密劑乳白色液體3.01.0813.21.340.00341.34 減縮劑及增密劑物理力學性能試驗結果 表14檢測

21、項目摻量%減水率%含氣量%泌水率比%極限拉伸值比%抗壓強度比%凝結時間差鋼筋銹蝕7d28d3d7d28d初凝終凝減縮劑0.89.42.349.312392114114105/1.011.72.245.8121113122121113+33+29無銹蝕增密劑0.86.10.758.211191138131126/1.08.40.751.2134110116113111+32+7無銹蝕江蘇博特新材料有限公司生產的減縮劑、武漢化工學院生產的增密劑在摻量1.0%時，混凝土的極限拉伸值、抗壓強度均大于基準混凝土的極限拉伸值、抗壓強度。5、水質分析本次試驗在現場采用施工用水，咸陽中心試驗室采用咸陽飲用水分

22、別進行，兩種水的水質分析結果見表15。 水質分析試驗結果 表15檢測項目PH值硫酸鹽含量（mg/L）氯化物含量（mg/L）不溶物含量（mg/L）可溶物含量（mg/L）施工現場用水8.6884846338咸陽地下水82801060980DL/T5144-200142700120020005000從試驗結果看，施工現場用水和咸陽地下水的檢測指標均滿足DL/T5144-2001中拌合用水要求，兩個地方水質均能用于混凝土配合比設計試驗。五、摻配試驗1、不同粉煤灰摻量的水泥膠砂強度試驗永登水泥廠的P.MH42.5中熱硅酸鹽水泥、在永登連電粉煤灰摻量為0%、20%、25%的水泥膠砂強度試驗結果見表16、圖

23、3。 永登P.MH42.5水泥、摻連電粉煤灰膠砂強度檢測結果 表16檢測項目粉煤灰摻量（%）抗折強度（MPa）/百分比抗壓強度（MPa）3d7d28d3d7d28d永登P.MH42.504.5/1005.0/1007.9/10021.9/10024.9/10043.9/100203.6/804.6/927.4/9416.5/7520.9/8438.7/88253.2/714.1/826.9/8713.9/6218.9/7635.2/80 圖3 不同粉煤灰摻量的水泥膠砂強度曲線 從上表16和圖3中可以看出，隨著粉煤灰摻量的增大，水泥的膠砂強度均在降低。但粉煤灰摻量從20%增加到25%時，強度降低

24、幅度不大。2、不同粉煤灰摻量的水化熱摻0%、20%、25%粉煤灰時的水泥水化熱試驗結果見表17、圖4。 膠凝材料水化熱結果 表17齡期d01357項 目水化熱（kJ/kg）/水化熱降低率（%）永登P.MH42.5中熱水泥連電粉煤灰摻量(%)001502152442692001391982232367.37.98.612.32509817419721034.719.119.321.9 圖4 不同粉煤灰摻量水泥水化熱的曲線 從表17和圖4的結果看，粉煤灰摻量從0%到20%增加20%，水泥水化熱平均降低9.0%；粉煤灰摻量從20%到25%增加5%，水泥水化熱平均降低14.8%。3、二級配骨料比例試驗

25、骨料的摻配比例試驗結果見表18。 粗骨料摻配比例試驗結果 表18試驗項目比例5mm20mm60555045403520mm40mm404550556065振實密度kg/m3186718781895189519001881孔隙率%34.634.233.633.633.534.2從表18的結果看，粗骨料在比例為（5-20）mm與（20-40）mm的比例為40：60時，密度最大、孔隙率最小。但從現場進行混凝土配合比設計試驗時的拌合物的和易性看，（5-20）mm與（20-40）mm的比例為50：50時，和易性較比例為40：60好，而且兩者的振實密度差別不大，所以選定粗骨料（5-20）mm與（20-40

26、）mm的比例為50：50。4、砂率選擇試驗選擇水膠比0.40、粉煤灰摻量20%、25%、江蘇博特新材料有限公司及黃河外加劑有限公司生產的系列外加劑分別進行砂率選擇試驗，結果見表19。 砂率選擇試驗結果（博特外加劑） 表19用水量kg/m3膠材用量kg/m3粉煤灰摻量%砂率%減水劑%引氣劑%坍落度mm含氣量%拌合物和易性7d抗壓強度MPa12330820321.20.012555.2差19.3341.20.012555.3一般21.2361.20.012605.5較好19.4381.20.012605.6較好23.912330825321.10.013555.3差21.1341.10.01365

27、5.4一般17.8361.10.013605.8較好19.2381.10.013655.7較好22.1 砂率選擇試驗結果（黃河外加劑） 續(xù)表19用水量kg/m3膠材用量kg/m3粉煤灰摻量%砂率%減水劑%引氣劑%坍落度mm含氣量%拌合物和易性備注11328320330.60.004405.0差350.60.004455.2一般370.60.004505.2好390.60.004505.5好11328325330.60.005405.2差350.60.005455.1一般370.60.005505.5好390.60.005555.5好由于人工砂的級配存在著差異，砂率選擇時，進行了多次試驗，最后的

28、試驗結果是：粉煤灰摻量為20%和25%、摻江蘇博特系列外加劑，砂率選擇為38%，摻山西黃河系列外加劑，砂率選擇為39%。5、外加劑摻量試驗對江蘇博特的系列外加劑和山西黃河系列外加劑，在水膠比為0.40、粉煤灰摻量為20%、25%時進行了外加劑的摻量選擇試驗，其結果見表20。由于人工砂級配、細度模數和石粉含量的變化，為了保證混凝土拌合物的和易性和施工性能，對最初選定的混凝土砂率進行了調整，在此基礎上進行了外加劑摻量試驗，試驗結果見下表20。根據表20的試驗結果，對于江蘇博特系列外加劑和山西黃河系列外加劑選擇相應的參數為混凝土拌合試驗的依據。 江蘇博特外加劑摻量試驗結果 表20試驗編號配合比水：膠

29、材粉煤灰摻量%砂率%減水劑%引氣劑%減縮劑%增密劑%坍落度mm含氣量%拌合物和易性W01124：31020361.10.011/405.0好W021.20.012/404.2好W031.20.013/606.0好W04381.20.013/556.5好W051.20.013/1.0557.8一般W061.20.011/2.0556.8一般W071.20.0132.0/455.2一般W081.20.0142.0/556.3一般W09122：30525381.10.013/655.5好W101.10.014/656.7好 山西黃河外加劑摻量試驗結果 續(xù)表20試驗編號配合比水：膠材粉煤灰摻量%砂率%

30、減水劑%引氣劑%減縮劑%增密劑%坍落度mm含氣量%拌合物和易性W11115：28820390.50.005/456.1好W120.60.005/507.0好W130.60.0062.0/453.2一般W140.60.0182.0/505.0一般W150.60.0252.0/506.0一般W160.60.004/2.0406.4好W170.70.004/2.0507.0好W18115：28825390.60.005/585.4好W190.60.006/606.8好6、混凝土拌合物坍落度和含氣量損失為了現場施工和保證混凝土的質量，本次試驗中增加了摻兩個廠家外加劑混凝土拌合物的坍落度和含氣量損失的試

31、驗項目。6.1室內混凝土拌合物坍落度和含氣量損失試驗是在現有的室內溫濕度條件下進行的，試驗時的室內溫度、相對濕度分別為25、58%。為了模擬施工現場的情況，在進行混凝土拌合物的坍落度和含氣量損失的試驗時，對所拌制的混凝土拌合物集中堆放，未加覆蓋。試驗的結果見表21。 從表21的試驗結果看，在室內溫度、相對濕度分別為25、58%時，混凝土拌合物在半小時和一小時時，坍落度、含氣量損失較大。 拌合物坍落度、含氣量延時損失 表21試驗編號H11H14H29H35備注外加劑廠家江蘇博特江蘇博特山西黃河山西黃河水膠比0.400.400.400.40單位用水量kg122124115115膠材用量(C+F)k

32、g229+76233+77216+72216+72減水劑%1.11.20.60.6引氣劑%0.0140.0150.60.4減縮劑%/2.0/增密劑%/2.0出機坍落度mm55555055含氣量%7.56.57.86.5密度kg/m3234223622344241530min坍落度mm/損失率%30/4515/7320/6015/73含氣量%/損失率%6.0/205.0/235.5/295.5/15密度kg/m3240824182468246060min坍落度mm/損失率%15/730/10010/8010/82含氣量%/損失率%4.5/674.2/354.2/464.3/34密度kg/m324

33、75247524822473六、混凝土配合比設計試驗1、混凝土配制強度根據混凝土設計強度C25和強度保證率90%，按照水工混凝土施工規(guī)范中的公式計算混凝土的配制強度。公式：fcu.0=fcu.k+t，其中：fcu.0混凝土配制強度，MPa；fcu.k混凝土設計齡期的強度標準值，MPa；t概率度系數，依據保證率P選定；P為90%時，t=1.28；混凝土強度標準差MPa，根據混凝土強度標準值，=4.0 MPa。經計算混凝土的配制強度為30.1MPa。2、混凝土配合比設計試驗根據參數選擇試驗時的混凝土拌合物坍落度和含氣量損失，并結合工地現場的實際施工情況，面板混凝土拌合物出機坍落度控制在（50-70

34、）mm，含氣量控制在6%-7%，以保證入倉成型時的含氣量在4.5%-5.5%之間。本次試驗采用系列配合比的設計方法，選擇水膠比為0.37、0.40、0.44三個水膠比進行試驗。根據試驗補充任務書要求，借鑒南科院、北科院的配合比試驗研究成果，粉煤灰摻量選擇20%和25%。2.1混凝土拌合物、力學性能試驗2.1.1混凝土拌合物及性能試驗結果江蘇博特系列外加劑混凝土配合比參數及拌合物性能試驗結果見表22-表23，混凝土力學性能試驗結果見表24-表25、抗壓強度與膠水比的關系曲線見圖5-圖10。山西黃河系列外加劑混凝土配合比參數及拌合物性能試驗見表26-表27，混凝土力學性能試驗結果見表28-表29、

35、抗壓強度與膠水比的關系曲線見圖11-圖16。基準混凝土試驗混凝土配合比參數及拌合物性能試驗見表30，混凝土力學性能試驗結果見表31、抗壓強度與膠水比的關系曲線見圖17-圖18。混凝土的配合比設計參數及拌合物性能試驗 （外加劑為江蘇博特 粉煤灰摻量20%） 表22試驗編號H01H02H03H04H05H06H07H08H09水泥強度等級PMH42.5PMH42.5PMH42.5水膠比0.370.400.440.370.400.440.370.400.44砂率%373838.5373838.5373838.5每方混凝土材料用量(kg/m3)水124124124124124124124124124水

36、泥268248226268248226268248226粉煤灰676256676256676256砂子739767788739767788739767788小石629626629629626629629626629中石629626629629626629629626629減水劑4.363.723.384.363.723.384.363.723.38引氣劑0.04360.04030.03670.04690.04340.03950.03690.03410.031減縮劑/6.706.205.64/增密劑/6.706.205.64坍落度mm506055506060555545含氣量%6.56.56.0

37、5.86.55.47.07.06.8密度(kg/m3)237223862400242324002418239223812397初凝時間h:min/7：28/8:25/7:17/拌合物和易性好好好一般一般一般好好好混凝土的配合比設計參數及拌合物性能試驗 （外加劑為江蘇博特 粉煤灰摻量25%） 表23試驗編號H10H11H12H13H14H15H16H17H18水泥強度等級PMH42.5PMH42.5PMH42.5水膠比0.370.400.440.370.400.440.370.400.44砂率%373838.5373838.5373838.5每方混凝土材料用量(kg/m3)水1221221221

38、24124124122122122水泥248229208251233212248229208粉煤灰827669847770827669砂子740769790736765786740769790小石630627631627624628630627631中石630627631627624628630627631減水劑3.963.363.054.363.723.383.963.363.05引氣劑0.04620.04270.03880.05030.04650.04230.03960.03660.0332減縮劑/6.706.205.64/增密劑/6.606.105.54坍落度mm556545556055

39、505550含氣量%6.57.06.55.26.56.55.56.86.5密度(kg/m3)239823422394243423852397244824012408初凝時間h:min/7:53/8:36/7:52/拌合物和易性好好好一般一般一般好好好混凝土力學性能試驗 （外加劑為江蘇博特、粉煤灰摻量20%） 表24試驗編號H01H02H03H04H05H06H07H08H09水泥強度等級PMHH42.5PMHH42.5PMHH42.5抗壓強度MPa7天29.225.820.124.220.316.919.618.717.628天38.334.331.836.530.426.733.229.92

40、7.5劈裂抗拉MPa7天2.221.911.681.681.641.522.071.701.6028天2.862.532.422.542.432.162.722.322.27抗彎強度MPa7天5.285.165.095.595.275.145.435.344.6928天6.415.905.516.215.935.656.285.805.62軸心抗拉強度MPa7天2.441.841.752.061.841.692.431.911.7128天2.962.532.372.562.362.162.752.292.27軸心抗拉彈模GPa7天32.325.822.629.325.220.228.923.4

41、21.228天35.029.326.233.430.226.232.227.225.1極限拉伸 值10-47天0.990.920.880.980.910.831.010.960.9228天1.061.020.971.030.950.921.191.151.09軸心抗壓強度MPa7天20.318.414.018.916.913.717.415.713.228天34.421.717.928.721.721.126.621.220.2抗壓彈模GPa7天30.125.822.029.327.019.426.322.719.728天31.729.227.731.829.227.728.525.722.6

42、備 注混凝土力學性能試驗 （外加劑為江蘇博特、粉煤灰摻量25%） 表25試驗編號H10H11H12H13H14H15H16H17H18水泥強度等級PMHH42.5PMHH42.5PMHH42.5抗壓強度MPa3天14.012.87天29.025.021.422.918.714.621.820.319.328天41.037.632.336.028.522.535.230.724.7劈裂抗拉MPa3天1.280.967天1.911.761.671.721.701.512.151.861.7928天2.882.742.662.562.501.952.702.202.13抗彎強度MPa3天1.451.

43、567天5.274.704.525.214.743.934.754.654.3628天6.255.815.655.925.675.586.316.295.78軸心抗拉強度MPa3天1.111.057天2.011.741.721.731.621.422.201.841.7828天2.862.792.662.592.391.982.822.401.95軸心抗拉彈模GPa3天18.622.47天31.926.020.228.423.617.928.327.324.028天33.430.527.931.528.425.230.429.426.4極限拉伸 值10-43天0.620.767天0.950.8

44、60.790.870.750.681.010.980.9228天1.041.030.981.020.980.951.211.171.11軸心抗壓強度MPa3天15.112.27天23.319.012.619.216.315.119.617.315.928天27.625.514.127.418.717.923.222.919.6抗壓彈模GPa3天25.524.47天29.728.919.426.522.617.627.425.724.128天33.131.027.728.727.427.230.428.825.9備 注 混凝土的配合比設計參數及拌合物性能試驗 （外加劑為山西黃河 粉煤灰摻量20%

45、） 表26試驗編號H19H20H21H22H23H24H25H26H27水泥強度等級PMH42.5PMH42.5PMH42.5水膠比0.370.400.440.370.400.440.370.400.44砂率%383939383939383939每方混凝土材料用量(kg/m3)水115113113115115115115113113水泥249227206249230209249227206粉煤灰625651625852625651砂子777807819777806836777807819小石633631640633630627633631640中石63363164063363062763363

46、1640減水劑1.871.701.541.871.731.572.181.981.54引氣劑0.01560.01420.01290.07780.07200.06530.01240.01130.0103減縮劑/6.225.765.22/增密劑/6.225.665.14坍落度mm605070505050555065含氣量%7.07.07.05.56.05.07.07.07.0密度(kg/m3)235323602338247224362494238723982386初凝時間h:min/7:23/7:14/7:57/拌合物和易性好好好一般一般一般好好好混凝土的配合比設計參數及拌合物性能試驗 （外加劑為

47、山西黃河 粉煤灰摻量25%） 表27試驗編號H28H29H30H31H32H33H34H35H36水泥強度等級PMH42.5PMH42.5PMH42.5水膠比0.370.400.440.370.400.440.370.400.44砂率%383939383939383939每方混凝土材料用量(kg/m3)水115115115115115115115115115水泥233216196233216196233216196粉煤灰787265787265787265砂子774803813774803813774803813小石632628636632628636632628636中石6326286366

48、32628636632628636減水劑1.871.731.571.561.441.311.871.731.57引氣劑0.01870.01730.01570.07780.07200.06530.01240.01150.0104減縮劑/6.225.765.22/增密劑/6.225.765.22坍落度mm506050505050506550含氣量%6.56.87.05.25.45.06.57.07.0密度(kg/m3)238823692321242024152454241824002378初凝時間h:min/7:56/8:32/7:54/拌合物和易性好好好一般一般一般好好好混凝土力學性能試驗 （外

49、加劑為山西黃河、粉煤灰摻量20%） 表28試驗編號H19H20H21H22H23H24H25H26H27水泥強度等級PMH42.5PMH42.5PMH42.5抗壓強度MPa7天25.922.116.925.924.322.824.722.720.128天36.931.122.739.936.134.732.430.729.5劈裂抗拉MPa7天2.261.891.632.291.971.852.001.871.7728天2.622.191.772.672.522.302.372.272.14抗彎強度MPa7天4.944.424.375.795.625.435.274.824.3328天5.955

50、.675.456.686.466.026.615.685.53軸心抗拉強度MPa7天2.091.781.612.311.981.932.011.821.5928天2.522.081.742.682.592.472.272.142.04軸心抗拉彈模GPa7天28.928.524.832.431.128.726.324.223.528天32.430.926.734.833.930.331.029.326.3極限拉伸 值10-47天0.940.850.771.051.000.751.121.110.7728天1.071.060.961.081.080.961.221.181.12軸心抗壓強度MPa7

51、天17.015.312.725.523.821.119.817.914.628天27.318.916.633.132.027.426.725.118.0抗壓彈模GPa7天24.022.520.430.529.628.424.922.221.228天29.728.927.034.632.931.431.130.727.6備 注混凝土力學性能試驗 （外加劑為山西黃河、粉煤灰摻量25%） 表29試驗編號H28H29H30H31H32H33H34H35H36水泥強度等級PMHH42.5PMHH42.5PMHH42.5抗壓強度MPa3天14.016.17天24.021.317.023.521.218.1

52、23.220.318.228天41.136.527.238.733.628.034.330.223.3劈裂抗拉MPa3天1.291.517天2.191.791.662.221.991.611.941.821.5228天2.832.602.102.622.212.122.422.362.02抗彎強度MPa3天2.012.107天5.375.244.895.454.634.534.784.634.1328天6.536.065.976.436.065.745.765.355.07軸心抗拉強度MPa3天1.321.587天2.031.771.652.302.131.682.001.981.7828天2

53、.542.432.272.642.602.322.342.362.07軸心抗拉彈模GPa3天20.318.87天25.723.320.928.926.422.126.824.523.728天30.729.626.935.233.431.230.827.825.4極限拉伸 值10-43天0.680.817天0.960.920.710.940.900.801.071.020.9228天1.061.030.981.021.000.991.201.161.08軸心抗壓強度MPa3天11.615.97天17.216.313.922.819.018.320.118.415.328天28.024.316.6

54、37.827.424.625.725.218.7抗壓彈模GPa3天22.025.27天25.223.620.630.731.329.227.925.623.828天31.029.024.935.433.030.030.428.126.1備 注 基準混凝土的配合比設計參數及拌合物性能試驗 （H37H39 粉煤灰摻量20% H40H42 粉煤灰摻量25%） 表30試驗編號H37H38H39H40H41H42水泥強度等級PMH42.5PMH42.5水膠比0.370.400.440.370.400.44砂率%373838363738每方混凝土材料用量(kg/m3)水155155155155155155

55、水泥335310282314291264粉煤灰8478701059788砂子717748762696726759小石610610621619618619中石610610621619618619坍落度mm304065303050含氣量%0.50.51.01.00.71.1密度(kg/m3)252025102500246724822472備 注基準混凝土力學性能試驗 （H37H39 粉煤灰摻量20% H40H42 粉煤灰摻量25%） 表31試驗編號H37H38H39H40H41H42水泥強度等級PMHH42.5PMHH42.5抗壓強度MPa7天36.132.529.831.028.622.028天

56、49.343.840.149.544.639.4劈裂抗拉MPa7天2.492.522.222.222.192.0828天2.942.862.823.183.002.46抗彎強度MPa7天5.905.455.095.545.094.9228天7.046.946.636.436.415.91軸心抗拉強度MPa7天2.432.241.962.172.151.8428天2.852.752.652.632.762.12軸心抗拉彈模GPa7天35.734.130.435.732.027.528天38.235.933.337.032.431.9 極限拉伸值10-47天1.071.061.031.010.98

57、0.8328天1.141.081.051.091.061.02軸心抗壓強度MPa7天27.522.721.025.423.421.928天32.233.231.536.333.034.4抗壓彈模GPa7天33.632.930.634.032.029.828天36.334.532.935.332.831.7備 注 2.1.2試驗結果分析從表22-表31、圖5-圖18可以得出：江蘇博特新材料公司的減水劑、引氣劑和黃河化工有限公司的減水劑、引氣劑所拌制的混凝土的和易性均比較好；在摻減縮劑時，混凝土拌合物較為離散，粘聚性略差；摻增密劑的混凝土拌合物的和易性與不摻增密劑的混凝土和易性一致，均比較好。江蘇

58、博特新材料公司和黃河化工有限公司兩個廠家的減水劑、引氣劑，在不同粉煤灰摻量和摻減縮劑、增密劑的抗壓強度和膠水比的相關性如下：粉煤灰摻量20%:江蘇博特減水劑、引氣劑(編號H01-H03)：y=15.034x-2.6627 r=0.9862；江蘇博特減水劑、引氣劑、減縮劑(編號H04-H06)：y=22.661x-25.267 r=0.9850；江蘇博特減水劑、引氣劑、增密劑(編號H07-H09)：y=13.202x-2.6977 r=0.9923；山西黃河減水劑、引氣劑(編號H19-H21)：y=33.104x-52.256 r=0.9974；山西黃河減水劑、引氣劑、減縮劑(編號H22-H24

59、)：y=11.974x+7.0622 r=0.9573；山西黃河減水劑、引氣劑、增密劑(編號H25-H27)：y=6.7151x+14.134 r=0.9913；基準混凝土 (編號H37-H39)：y=21.294x-8.6597 r=0.9894。粉煤灰摻量25%:江蘇博特減水劑、引氣劑(編號H10-H12)：y=20.296x-13.607 r=0.9857；江蘇博特減水劑、引氣劑、減縮劑(編號H13-H15)：y=31.297x-48.985 r=0.9953；江蘇博特減水劑、引氣劑、增密劑(編號H16-H18)：y=24.46x-30.749 r=0.9988；山西黃河減水劑、引氣劑(

60、編號H28-H30)：y=32.5x-46.051 r=0.9873；山西黃河減水劑、引氣劑、減縮劑(編號H31-H33)：y=24.88x-28.563 r=1.0；山西黃河減水劑、引氣劑、增密劑(編號H34-H36)：y=25.679x-34.72 r=0.9936；基準混凝土 (編號H40-H42)：y=23.477x-14.001 r=0.9998。式中：y為抗壓強度MPa，x為膠水比。試驗結果表明：在粉煤灰摻量、水膠比相同的情況下，用不同的外加劑廠家拌制的混凝土的力學性能指標沒有顯著差別。2.2混凝土變形性能試驗混凝土變形性能主要進行了混凝土的極限拉伸值、干縮、濕脹和自生體積變形試驗

61、。由于時間關系，本次報告中，混凝土的干縮和濕脹試驗試驗齡期為28天。混凝土的干縮、濕脹、自生體積變形試驗選擇了水膠比0.40，分別摻江蘇博特和山西黃河外加劑、不摻外加劑，粉煤灰摻量為20%、25%進行了試驗。混凝土的極限拉伸值試驗，對全部的水膠比、分別摻江蘇博特和山西黃河外加劑、不摻外加劑，粉煤灰摻量為20%、25%進行了試驗，試驗結果見表22至表31。2.2.1混凝土的干縮試驗結果見表32、圖19-圖23。 混凝土干縮試驗結果 表32齡期d-2035791114172022242628試驗編號干縮率（10-6）H020-31.6-50.9-92.1-127.8-149.2-181.3-221

62、.7-265.7-285.4-295.3-309.7-326.5H050-17.8-57.0-88.9-127.6-143.2-172.3-184.8-208.9-235.9-257.9-274.5-291.4H080-19.7-53.7-80.7-112.3-132.1-159.1-186.4-207.9-220.1-249.2-275.0-289.3H110-21.7-43.8-69.2-97.9-134.6-175.9-215.7-233.4-256.9-273.7-291.3-319.7H140-19.3-43.2-68.8-97.2-122.3-151.2-177.1-203.7-2

63、19.3-245.9-263.2-284.6H170-18.4-40.3-57.3-62.9-94.3-115.5-142.1-174.6-202.5-231.8-247.2-260.1H200-39.7-54.3-106.0-134.2-177.5-200.3-245.3-267.5-281.5-304.7-317.4-334.0H230-22.5-50.9-101.9-129.7-160.9-194.4-212.2-242.3-263.0-272.1-283.2-293.1H260-23.0-51.8-103.5-132.1-156.9-185.1-208.9-234.2-249.7-25

64、4.3-264.1-275.6H290-13.1-42.3-78.4-110.0-156.2-193.5-231.4-250.1-278.6-291.0-309.1-320.1H320-18.7-52.4-66.8-108.7-132.4-163.7-198.4-230.9-251.2-271.9-280.3-294.7H3504.9-30.5-58.9-91.9-121.3-149.9-175.2-198.7-219.1-233.1-242.1-263.8H380-23.6-47.1-84.4-167.1-214.9-257.0-294.4-328.5-382.7-414.4-441.5-4

65、77.5H410-17.8-41.0-95.7-132.0-191.2-256.9-286.2-324.8-364.0-408.0-431.4-458.62.2.2混凝土的濕脹試驗混凝土的濕脹試驗是利用干縮試驗后的試件進行的。濕脹試驗結果見表33、圖24-圖28。 混凝土濕脹試驗結果 表33齡期（d）035791114172022242628試驗編號濕脹率（10-6）H02014.439.269.895.1101.2125.1126.5142.8153.7176.9183.2198.8H05019.336.354.776.599.0118.7134.4156.9179.4192.4211.32

66、20.9H08016.939.360.381.3101.7123.4145.1166.1187.2194.7208.8217.3H11015.034.156.077.9100.4122.3143.4163.9171.7183.0194.2201.5H14012.931.350.471.589.2109.7130.8151.9164.3179.1192.8200.3H17013.131.451.072.091.0109.3129.6146.9160.1174.3189.9198.7H20021.142.865.286.5108.0128.4148.7169.8192.9200.7215.3223

67、.8H23011.330.848.265.691.2113.8136.4157.9180.4191.1203.0211.4H26011.026.139.959.879.798.3119.6140.9162.2182.2194.7202.8H29019.228.958.593.5121.1138.3152.1160.1179.2192.1203.7217.4H32020.131.267.282.5119.2130.1149.9161.3175.8184.6199.7210.3H35015.627.955.080.9111.9132.1145.4159.2171.4185.7197.0208.4H

68、38030.247.258.683.9124.1152.1179.3205.2231.2253.0278.9304.8H41028.334.861.491.4131.7156.9188.3212.9242.9270.2287.9311.8 2.2.3混凝土的自生體積變形試驗結果見表34、圖29-圖33。 混凝土自生體積變形試驗結果 表34 試驗編號 H02H05H08H11H14H17H20H23H26H29H32H35H38H41齡期d-1自生體積變形量（10-6）00000000000000013.691.360.703.81-2.213.69-0.522.670.911.402.92-1

69、.69-0.133.447-6.37-2.23-1.405.46-4.000.25-8.990.62-1.72-8.023.88-4.54-8.38-9.0914-12.42-3.50-4.47-3.01-5.59-1.05-13.551.56-6.17-16.19-2.46-8.37-23.26-17.4628-18.18-6.68-4.70-7.52-11.38-4.82-14.29-2.42-6.72-20.39-2.98-11.40-28.40-26.1142-23.51-9.89-9.13-11.89-12.14-5.31-17.74-3.30-10.58-20.24-4.52-13

70、.71-30.99-28.8649-25.05-9.90-7.72-8.71-11.60-6.28-18.60-4.05-8.61-17.93-3.74-12.17-32.62-30.4760-26.70-11.48-7.01-9.74-9.76-7.53-19.30-3.68-7.89-13.73-4.15-9.37-31.50-31.28圖29 江蘇博特外加劑、粉煤灰摻量20%自生體積變形曲線圖30 江蘇博特外加劑、粉煤灰摻量25%自生體積變形曲線圖31 山西黃河外加劑、粉煤灰摻量20%自生體積變形曲線 圖32 山西黃河外加劑、粉煤灰摻量25%自生體積變形曲線圖33 不摻外加劑 粉煤灰摻量

71、20%、25%自生體積變形曲線2.2.4變形性能分析從表22-表31看，兩個廠家的減水劑、引氣劑在摻增密劑的情況下，極限拉伸值大于僅摻減水劑、引氣劑和摻減水劑、引氣劑、減縮劑的混凝土；在粉煤灰摻量為20%，水膠比0.40時，摻江蘇博特和山西黃河減水劑、引氣劑及增密劑的混凝土的28天極限拉伸值比僅摻減水劑、引氣劑的混凝土的極限拉伸值分別提高12.7%、11.3%；在粉煤灰摻量為25%，水膠比0.40時，摻江蘇博特和山西黃河減水劑、引氣劑及增密劑的混凝土的28天極限拉伸值比僅摻減水劑、引氣劑的混凝土的極限拉伸值分別提高13.6%、12.6%。從表32、圖19-圖23的試驗結果看，摻外加劑的混凝土的

72、干縮值小于基準混凝土的干縮值，粉煤灰摻量25%的混凝土的干縮值小于粉煤灰摻量20%的混凝土。黃河系列外加劑的混凝土的干縮值與江蘇博特系列外加劑拌制的混凝土的干縮值沒有顯著地差別。從表33、圖24-圖28的試驗結果看，摻外加劑的混凝土的濕脹變化率小于基準混凝土的濕脹變化率，粉煤灰摻量25%的混凝土的濕脹變化率小于粉煤灰摻量20%的混凝土。黃河系列外加劑的混凝土的濕脹變化率與江蘇博特系列外加劑拌制的混凝土的濕脹變化率沒有顯著地差別。從表34、圖29-圖33的試驗結果看，摻外加劑的混凝土的體積收縮變形值小于基準混凝土的體積收縮變形值。兩個廠家的減水劑、引氣劑，在摻減縮劑或增密劑的情況下的體積收縮變形

73、量均小于僅摻減水劑、引氣劑的混凝土的體積變形量。2.3混凝土耐久性試驗混凝土耐久性試驗包括混凝土的抗?jié)B試驗和抗凍試驗。混凝土抗?jié)B、抗凍試驗結果見表35。 本次混凝土的抗?jié)B試驗和部分抗凍試驗由積石峽水電站工程中心試驗室完成。抗?jié)B試驗采用一次性加壓法（除H08、H26、H33、H36外），最大壓力為1.3MPa、穩(wěn)壓24小時，計算混凝土的滲透系數，根據相關資料提供的滲透系數和混凝土的抗?jié)B等級的關系，推斷出混凝土的抗?jié)B等級。混凝土的抗凍試驗采用快速凍融試驗法，根據混凝土的彈模和質量損失來評定試驗結果。 混凝土抗?jié)B、抗凍試驗結果 表35試驗編號抗?jié)B結果抗凍結果（彈摸損失%/質量損失%）平均滲水高度cm

74、滲透系數cm/s結果50次100次150次175次200次結果H023.081.24510-10W1296.13/0.2694.2/0.3293.23/0.4891.66/0.5989.86/0.75F200H033.261.38910-10W1297.6/0.3995.4/0.5393.7/0.6292.1/0.81F200H052.075.58410-11W1295.24/0.2794.53/0.4493.04/0.5891.14/0.7089.01/0.48F200H064.312.42810-10W1297.6/0.2694.9/0.5692.5/0.7490.4/0.94F200H0

75、8逐級加壓W1295.75/0.1294.09/0.3192.70/0.4591.37/0.5989.61/0.72F200H093.051.21910-10W1298.7/0.3797.3/0.5595.7/0.6494.2/0.97F200H112.176.17210-11W1295.41/0.1094.16/0.2193.27/0.4191.54/0.7688.75/0.92F200H124.402.54010-10W1298.4/0.2596.5/0.5594.2/0.8292.5/1.10F200H142.528.30210-11W1295.28/0.2093.84/0.4691.8

76、8/0.6290.17/0.7888.36/10.6F200H154.302.42610-10W1297.0/0.2593.6/0.5090.2/0.7886.5/1.05F200H174.052.14610-10W1295.25/0.2593.76/0.4591.92/0.6290.21/0.8188.89/1.07F200H182.749.84710-11W1296.1/0.2093.0/0.5890.5/1.0288.0/1.24F200H204.342.46710-10W1295.43/0.3093.71/0.5192.19/0.7590.24/0.9088.53/1.11F200H2

77、14.522.67510-10W1295.38/0.2393.27/0.5491.56/0.8389.24/1.0087.23/1.24F200H231.965.01010-11W1295.34/0.2693.70/0.6291.76/0.8589.79/0.9887.49/1.17F200H242.759.86910-11W1294.89/0.3792.96/0.6091.57/0.8889.42/1.0887.74/1.16F200H26逐級加壓W1296.13/0.2394.16/0.5392.60/0.7790.43/0.9788.60/1.13F200H271.874.59910-1

78、1W1296.39/0.2594.74/0.4892.62/0.7191.19/0.9089.26/1.13F200H292.821.04110-10W1296.28/0.2294.38/0.4992.48/0.6790.85/0.8489.18/1.03F200H302.851.06210-10W1294.1/0.1794.4/0.4692.1/0.9490.1/1.13F200H322.337.12810-11W1298.6/0.1296.2/0.3093.8/0.5991.5/0.78F200H33逐級加壓W1298.0/0.1295.7/0.3393.7/0.6192.0/0.82F2

79、00H353.081.24110-10W1296.61/0.1994.57/0.4893.14/0.6091.36/0.8290.01/0.91F200H36逐級加壓W1297.2/0.3294.7/0.4591.4/0.8987.9/1.24F200H382.508.17310-11W1297.86/1.1996.47/1.4384.21/2.3274.23/4.4760.11/5.62F200H392.156.05210-11W1298.77/1.2497.12/1.5682.12/2.5473.21/4.5362.32/6.02F200H413.161.30910-10W1295.42/

80、1.2991.23/1.6980.51/2.8071.23/4.9859.62/6.23F200H424.652.83510-10W1294.21/1.3188.32/2.0380.10/3.0272.13/5.0755.23/6.29F200從表34的試驗結果看，所有的抗?jié)B試驗均滿足設計要求。除基準混凝土外，其他混凝土抗凍試驗均滿足設計要求。2.4混凝土的熱學性能試驗2.4.1混凝土絕熱溫升試驗結果根據混凝土的力學和變形性能的分析，絕熱溫升試驗選取了試驗編號為H17（即江蘇博特新材料公司的減水劑、引氣劑和武漢化工學院生產的增密劑）、H35（山西黃河化有限公司的減水劑、引氣劑及武漢化工學院生產

81、的增密劑）進行了試驗，結果見表36、表37、圖34、圖35。 H17絕熱溫升試驗結果 表36齡期d0123456789101112131415161718192021最終絕熱溫升擬合公式絕熱溫升016.3323.0226.0527.5828.4928.9629.2729.5229.7229.9230.1330.3430.4930.6630.8531.0031.1531.2531.4531.5031.6432.79擬合溫升017.5522.8625.4326.9427.9428.6429.1729.5829.9030.1730.3930.5830.7430.8730.9931.1031.2031

82、.2831.3631.4231.49 H35絕熱溫升試驗結果 表37齡期d0123456789101112131415161718192021最終絕熱溫升擬合公式絕熱溫升014.6619.7623.1224.9125.9026.5626.9227.2727.5527.7327.9828.1128.2928.4028.5428.6928.8028.8529.0029.1029.2030.49擬合溫升015.4320.4923.0124.5125.5126.2326.7627.1827.5127.7828.0128.2028.3628.5028.6328.7428.8428.9229.0029.0

83、729.14圖34 H17絕熱溫升曲線 圖35 H35絕熱溫升曲線 從表35、表36和圖34、圖35結果可以看出，面板混凝土的早期絕熱溫升上升很快，一天分別達到最終絕熱溫升的49.80%、46.4%，6天以后的絕熱溫升值較小；隨膠凝材料中水泥用量的減少，混凝土的絕熱溫升值明顯降低。2.4.2線膨脹系數試驗根據試驗大綱的要求，對所有的0.40水膠比的混凝土進行了線膨脹系數試驗，試驗結果見表38。 混凝土線膨脹試驗結果 表38試驗編號H02H05H08H11H14H17H20H23H26H29H32H35H38H41系數10-6/9.879.869.339.409.239.008.748.728.

84、688.889.279.209.419.362.4.3比熱、導溫系數、導熱系數試驗比熱、導溫系數、導熱系數試驗選取了編號為H17（即江蘇博特新材料公司的減水劑、引氣劑和武漢化工學院生產的增密劑）、H35（山西黃河化有限公司的減水劑、引氣劑及武漢化工學院生產的增密劑）進行了試驗，試驗結果見表39。 比熱、導溫系數、導熱系數試驗結果 表39試驗編號比熱kJ/kg.導溫系數m2/h導熱系數kJ/m.h.H170.99100.0027416.74H351.00000.0028727.16七、初選混凝土配合比從混凝土的拌合物力學性能試驗結果看，江蘇博特系列外加劑、山西黃河系列外加劑在摻武漢化工學院的增密

85、劑即試驗編號為H17、H35時，混凝土的拌合物和易性較好、力學、耐久性指標滿足要求；混凝土極限拉伸值較大，28天分別為1.1710-4、1.1610-4，滿足設計要求；干縮分別為-260.110-6、-263.810-6，60天自生體積收縮量分別為-7.5310-6、-9.3710-6，均較小。通過以上混凝土的性能分析，初選混凝土配合比見表40，力學性能試驗結果見表41。初選混凝土配合比的粉煤灰摻量為25%，配合比分別是：試驗編號為H11，采用江蘇博特新材料有限公司生產的JM-PCA（）聚羧酸巖減水劑、 GYQ引氣劑；試驗編號為H17，采用江蘇博特新材料有限公司生產的JM-PCA（）聚羧酸巖減

86、水劑、GYQ引氣劑和武漢化工學院生產的WHDF型增密劑；試驗編號為H29，采用山西黃河外加劑廠生產的HL-PLC聚羧酸巖減水劑、AE引氣劑；試驗編號為H35，采用山西黃河外加劑廠生產的HL-PLC聚羧酸巖減水劑、AE引氣劑和武漢化工學院生產的WHDF型增密劑。所選配合比的抗拉彈性模量隨齡期的變化關系如下：試驗編號H11： , 試驗編號H17： 試驗編號H29： , 試驗編號H35： 初選混凝土配合比 表40試驗編號水泥強度等級水膠比砂率%每方混凝土用量(kg/m3)減水劑%引氣劑/萬增密劑%水水泥粉煤灰砂子小石中石博特黃河博特黃河H11PMH42.50.40381222297676962762

87、71.1/1.4/H170.4038122229767696276271.1/1.2/2.0H290.403911521672803628628/0.6/0.6/H350.403911521672803628628/0.6/0.42.0 混凝土性能試驗成果 表41試驗編號抗壓強度MPa劈裂抗拉MPa抗彎強度MPa軸心抗拉強度MPa 軸心抗拉彈模GPa極限拉伸值10-4軸心抗壓強度MPa彈性模量GPa28天抗?jié)B28天抗凍28天自生體積變10-628天干縮率10-67d28d7d28d7d28d7d28d7d28d強度彈模極拉強度彈模極拉強度彈模強度彈模H1125.037.61.762.744.7

88、05.811.7426.00.862.7930.51.0319.028.925.531.0W12F200-9.74-319.7H1720.330.71.862.204.656.291.8427.30.982.4029.41.1717.325.722.928.8W12F200-7.53-260.1H2921.336.51.792.605.246.061.7723.30.922.4329.61.0316.323.624.329.0W12F200-13.73-320.1H3520.330.21.822.364.635.351.9824.51.022.3627.81.1618.425.625.228.

89、1W12F200-9.37-263.8八、配合比優(yōu)選試驗根據2009年11月12日在西寧召開的配合比審查會議精神的要求，十五局科研院在11月底，對初選的配合比分別進行了室內和現場的試驗。室內試驗目的：增加3天抗壓強度、抗彎強度、劈裂抗拉強度、極限拉伸等試驗項目，通過對3天、7天檢測指標的分析，進一步了解初選四組配合比的早期力學、變形性能；通過相應的抗裂計算和性能分析，在初選的四組配合比當中，推薦早期抗裂性能較好的配合比，作為最終擬采用的施工配合比。現場拌合試驗目的：了解室內配合比現場施工可行性，驗證現場環(huán)境下拌制的混凝土和易性與室內試驗時混凝土和易性的一致性。1、室內試驗初選配合比試驗結果匯總

90、見表42。 試驗結果匯總 表42試驗編號H11H17H29H35水泥用量kg/m3229229216216抗壓強度MPa3天14.012.814.016.17天25.020.321.320.328天37.630.736.530.2劈裂抗拉強度MPa3天1.280.961.291.517天1.761.861.791.8228天2.742.202.602.36軸心抗拉強度MPa3天1.111.051.321.587天1.741.841.771.9828天2.792.402.432.36抗拉彈摸GPa3天18.622.420.318.87天26.027.323.324.528天30.529.429.

91、627.8極限拉伸值10-43天0.620.760.680.817天0.860.980.921.0228天1.031.171.031.16絕熱溫升3天26.0526.0523.1223.127天29.2729.2726.9226.9228天32.7932.7930.4930.49自生體積變形10-63天6.033.35-0.74-1.87天5.460.25-8.02-4.5428天-7.52-4.82-20.4-11.4干縮10-63天-21.7-18.4-13.14.97天-69.2-57.3-78.4-58.928天-319.7-260.1-320.1-263.8線脹系數10-6/9.40

92、9.008.889.202、面板混凝土配合比現場試驗在2009年11月28日29日，在積石峽水電站工程現場對推薦的面板混凝土配合比進行了現場驗證試驗，試驗內容包括混凝土的拌合物和易性、混凝土的坍落度和含氣量損失、水平運輸、溜槽入倉情況等項目。在這次現場試驗中，試驗安排兩天時間，11月28日進行江蘇博特外加劑H11、H17的現場驗證試驗，試驗時，氣溫為3、相對濕度為45%，各種原材料的溫度分別是水泥2、粉煤灰1、砂子0、小石1、中石2、水溫20，大風天氣，混凝土的出機溫度4和5，倉面溫度4和5，到達倉面得時間分別為17min和27min。11月29日進行山西黃河外加劑H29、H35的現場驗證試驗

93、，試驗時，氣溫為3、相對濕度為46%，各種原材料的溫度分別是水泥7、粉煤灰7、砂子2、小石2、中石3、水溫48，大風天氣，混凝土的出機溫度9，倉面溫度2和5，到達倉面時間分別為8min和14min。混凝土的含氣量和坍落度損失的試驗結果見表43、表44、圖36。 混凝土拌合物含氣量延時損失 表43試驗編號H11H17H29H35備注外加劑廠家江蘇博特江蘇博特山西黃河山西黃河水膠比0.400.400.400.40單位用水量kg122122115115膠材用量(C+F)kg229+76229+76216+72216+72減水劑%1.11.10.60.6引氣劑%0.0140.0120.60.4增密劑%

94、/2.0/2.0出機含氣量%5.35.05.15.520min含氣量%/損失率%3.4/363.7/264.6/104.1/2540min含氣量%/損失率%3.0/433.3/343.4/333.0/45 混凝土拌合物坍落度延時損失 表44試驗編號H11H17H29H35備注外加劑廠家江蘇博特江蘇博特山西黃河山西黃河水膠比0.400.400.400.40單位用水量kg122122115115膠材用量(C+F)kg229+76229+76216+72216+72減水劑%1.11.10.60.6引氣劑%0.0140.0120.60.4增密劑%/2.0/2.0出機坍落度mm5965736610min

95、坍落度mm/損失率%60/832/5633/5015min坍落度mm/損失率%45/2420min坍落度mm/損失率%50/2328/6217/7425min坍落度mm/損失率%35/416/9230min坍落度mm/損失率%22/6341/3710/8535min坍落度mm/損失率%40min坍落度mm/損失率%15/77圖36 坍落度與時間的關系曲線從表44和圖36可以看出，摻江蘇博特系列外加劑的混凝土拌合物的坍落度損失率較摻黃河系列外加劑的混凝土拌合物的損失率小。這次混凝土現場驗證試驗，四組配合比到達倉面的時間為8min27min，平均到達倉面的時間是16.5min，考慮到現場施工中的一

96、些不可預計因素的影響，按拌合站到達倉面的時間為20min，試驗編號為H11、H17、H29、H35的混凝土拌合物坍落度損失率分別為30%、23%、62%、73%。但四組混凝土拌合物到達倉面時的坍落度均能滿足設計指標（3050）mm要求。從現場試驗看，初選的四組配合比混凝土拌合物和易性好、現場溜槽入倉無骨料分離現象，四組配合比的施工性能均較好。下面是一組現場試驗中混凝土溜槽入倉的圖片。九、面板混凝土抗裂性能分析1、國內面板壩面板混凝土配合比匯總國內部分已建或在建工程的面板混凝土配合比見表45。面板混凝土配合比設計中，主要從提高混凝土自身的抗裂能力，采用纖維混凝土和高性能混凝土，鋪設限裂鋼筋、減小

97、環(huán)境因素對混凝土的破壞力、采用補償收縮混凝土減少收縮應力，減少墊層約束，避免滑模對混凝土的機械損傷等措施來防止混凝土的面板裂縫產生。 面板混凝土配合比匯總 表45工程名稱水泥品種水膠比砂率%單方混凝土材料用量kg/m3混凝土等級水水泥粉煤灰砂小石中石減水劑引氣劑纖維WHDFVF-防裂劑四川紫坪鋪二期面板0.4438151260847386026022.750.0210.7C25W12F100四川紫坪鋪一期面板0.4339148275697405925922.750.0170.7云南省那蘭面板0.4738.5140238607445925992.380.0240.9C25W12F100小溪口面板

98、普硅4250.42381443407446086086.8C20W8F100芭蕉河面板0.539138221567666595401.940.0282.8采用配合比浙江珊溪面板普硅5250.338351242875162554767129卵石公伯峽面板中熱42.50.43411022645+387635938891.350.014甘肅龍首西流水普通32.50.2863013535411854163263214.160.14鋼35C30W8F250積石峽面板（南科院）中熱42.50.3833124261656495388083.9160.023C25W8F300湖北水布埡中熱 5250.4942

99、1522476274711370.0142.470.43401332476276711672.160.0140.9貴州洪家渡普通42.50.435.5140262886786166162.630.0140.9MgO11.9C30W12F100山西西龍池0.4238130232777386186220.90.0016C25W8F300陜西渭南澗峪0.4527.5142252635446467894.7250.0633.15C30W8F200三板溪0.37135292737226405301.830.0180.9C30W12F100新疆烏魯瓦提普通4250.45381543427115825828

100、.550.014C25W12F250西北口普通4250.44411323008006455280.060.027黑麋峰42.50.393613527769683619619PC-26.92C30W12F1002、積石峽面板混凝土試驗研究根據積石峽水電站工程的實際現狀和鄰近工程的施工經驗，對混凝土面板的防裂問題從配合比設計、施工兩個階段予以考慮：2.1、面板混凝土配合比試驗研究階段2.1.1混凝土中各材料摻配比例的選擇本次試驗中的水泥為中熱水泥、粉煤灰級灰，檢測結果滿足規(guī)范要求，為減小混凝土的絕熱溫升值，對水泥中摻入20%、25%的粉煤灰水泥水化熱進行了對比試驗，粉煤灰摻量從0%到20%增加20

101、%，水泥水化熱平均降低9.0%；粉煤灰摻量從20%到25%增加5%，水泥水化熱平均降低14.8%。隨著粉煤灰摻量的增大，水泥的膠砂強度均在降低。但粉煤灰摻量從20%增加到25%時，膠砂強度降低幅度不大，分別為抗折強度降低8.7%，抗壓強度降低9.6%，混凝土配合比在選擇時，粉煤灰摻量選擇了25%；在外加劑選擇方面，兩個廠家的聚羧酸鹽減水劑、引氣劑與永登水泥的適應性良好，同時借鑒青海公伯峽水電站工程面板配合比現場使用經驗，選擇了在小溪口、魚跳、芭蕉河、清江水布埡、陜西澗峪等面板壩工程中使用效果較好的武漢化工學院生產的WHDF增密劑，增密劑摻入后，混凝土在變形性能方面有明顯的優(yōu)勢；粗骨料級配選擇，

102、根據試驗結果，（5-20）mm與（20-40）mm的摻配比例振實密度最大、孔隙率最小的比例為40：60，但根據混凝土的拌合物和易性來看，（5-20）mm與（20-40）mm的摻配比例為50：50時，混凝土的和易性較好。而且，大粒徑骨料減少，混凝土的均勻性好，均勻的混凝土的抗裂性能好；砂率選擇試驗，在滿足混凝土和易性的前提下，根據砂料的現狀，確定出最優(yōu)砂率。2.1.2混凝土抗裂能力分析混凝土的抗裂性能是混凝土的一項綜合指標，與抗拉強度、極限拉伸變形能力、抗拉彈性模量、自生體積變形和干縮、混凝土的絕熱溫升、徐變度、熱學性能等有關。根據混凝土力學、變形和熱學性能試驗結果，對粉煤灰摻量為25%、初選的

103、混凝土配合比進行抗裂性綜合分析，提出推薦混凝土配合比。在進行混凝土的抗裂分析時，沒有一個直接的物理參數能夠完全表征混凝土材料的抗裂性，現用以下3個指標，從不同的側面反映混凝土的抗裂性能。極限抗拉強度在大壩溫度控制設計中，最直觀的評價是以混凝土的抗拉強度作為抗裂能力的評價。fp=Ep, fp：混凝土抗拉強度MPa，E：混凝土的抗拉彈性模量MPa，p混凝土極限拉伸變形。極限抗拉強度與極限拉伸變形成正比，極限拉伸變形越大，抗裂性能越好。熱強比在某一齡期時每立方米混凝土的發(fā)熱量與抗拉強度之比，熱強比越低混凝土的抗裂性越好。CH=CQ/ fp, CH：為熱強比kJ/MPa；fp：混凝土抗拉強度MPa；Q

104、為水泥或膠凝材料的最終水化熱kJ/kg，C為水泥用量kg/m3。抗裂系數K= fpp / EshK：為混凝土抗裂系數；fp：混凝土抗拉強度MPa；E：混凝土的抗拉彈性模量MPa，p混凝土極限拉伸變形10-6；sh為混凝土干縮變形10-6。混凝土的抗裂系數越大，混凝土的抗裂性越好。2.1.3混凝土3天、7天齡期時抗裂性對比分析現對擬采用的混凝土配合比的3天、7天的不同的抗裂指標進行分析，確定出推薦配合比，計算結果見表46。 極限抗拉強度、熱強比及抗裂系數計算結果 表46試驗編號H11H17H29H35齡期（天）37373737極限抗拉強度MPa0.692.240.802.680.902.141.

105、282.50熱強比kJ/MPa3589727638379492613628473256272378722909抗裂系數（10-3）0.170.080.190.120.340.091.390.14從抗裂計算綜合分析得出，四組初選配合比中 H35的抗裂性能較好，H17次之。2.2、施工階段2.2.1“循化站1961年2001年氣象要素統計資料”顯示，積石峽水電站工程3月的多年平均氣溫在：4.8，最高氣溫為12.1，最低氣溫-1.3；4月的多年平均氣溫在：10.8，最高氣溫為18.2，最低氣溫4.0。2.2.2、根據混凝土絕熱溫升試驗結果看，混凝土面板在14天齡期以內 ，混凝土的水化溫升最快，達到最

106、終絕熱溫升的93%以上，但此時的混凝土強度尚在發(fā)展階段，應注意混凝土面板的保溫，減少早期由于混凝土內外溫差引起的混凝土裂縫。2.2.3、從混凝土的干縮濕脹試驗結果看，早期應注意混凝土的表面的保濕，消除混凝土干縮引起的裂縫。2.2.4相關規(guī)范中要求混凝土內外溫差不宜大于20；混凝土絕熱溫升的試驗結果顯示，混凝土的最終絕熱溫升在30以上，所以在進行混凝土養(yǎng)護時，應控制養(yǎng)護水溫，使面板表面溫度與混凝土內部溫度的溫差不超過20。十、結論1、試驗研究所用的各種原材料性能滿足規(guī)范要求。2、初選配合比混凝土各種性能滿足設計的各項技術要求。3、四組配合比的試驗結果分析表明 ：在滿足設計指標要求前提下，摻增密劑

107、配合比的變形性能優(yōu)于未摻增密劑的混凝土配合比。摻增密劑混凝土的極限拉伸值明顯提高，3天齡期時，H17比H11提高22.6%，H35比H29提高19.1%，7天齡期時，H17比H11提高14.0%，H35比H29提高10.9%，28天齡期時，H17比H11提高13.6%，H35比H29提高12.6%。摻增密劑混凝土的干縮和自生體積變形明顯減小，干縮：28天齡期時，H17比H11減小18.6%，H35比H29減小17.6%；自生體積變形：28天齡期時，H17比H11減小35.9%，H35比H29減小44.1%，60天齡期時，H17比H11減小22.7%， H35比H29減小31.8%。4、推薦的H

108、17、H35混凝土配合比的單方膠材用量與南科院、北科院相比較，分別降低21kg、15kg；38kg、32kg，7天時絕熱溫升分別降低1.5、2.7；3.9、5.0，可以有效降低面板混凝土施工中，防裂的溫控壓力，有效減少面板混凝土的溫差裂縫。5、通過現場試驗驗證，推薦配合比的混凝土拌合物和易性良好，混凝土均勻，抗離析性能好，運輸過程中不泌水，溜槽輸送順暢，入倉坍落度適中偏小，可確保混凝土施工質量。良好的混凝土施工質量，能有效的減少面板混凝土裂縫的產生。綜合以上分析，在考慮面板混凝土防裂和施工中的溫控要求，推薦試驗編號為H17、H35兩組配合比為施工配合比，見表47。推薦混凝土施工配合比 表47試

109、驗編號水膠比砂率%每方混凝土用量(kg/m3)減水劑%引氣劑/萬增密劑%水水泥粉煤灰砂子小石中石博特黃河博特黃河H170.4038122229767696276271.1/1.2/2.0H350.403911521672803628628/0.6/0.42.0十一、說明1、水泥檢測表2、表3及摻配試驗表16中，黑體字標注的檢測結果為2009年6月7日現場樣品試驗結果。2、粉煤灰檢測表4中，黑體字標注的檢測結果為2009年6月7日現場樣品試驗結果。3、配合比設計研究試驗中，對所用粗骨料篩除超遜徑后進行試驗，主要是受現場試驗拌和機容量過小的限制、為保證試驗數據的可靠性和穩(wěn)定性，故對超遜徑予以剔除；施工中，骨料的超遜徑應控制在施工規(guī)范要求的范圍內。通過現場試驗，在骨料的指標滿足相應規(guī)范要求條件下，室內配合比可用于現場施工。4、投料順序、拌和時間控制：根據室內試驗和拌合站的實際情況，建議投料順序為砂石骨料、外加劑、水泥、粉煤灰、水。建議拌和時間應不少于150s。5、配合比中骨料以飽和面干準，實際施工過程中，要根據骨料的實際含水率，對配合比用水量予以調整。十二、附件附件1：黃河積石峽水電站工程面板混凝土補充試驗任務書附件2：黃河積石峽水電站工程面板混凝土配合比試驗研究大綱附件3：積石峽水電站砼面板配合比試驗組織設計專題審查會會議紀要