黃河龍口水利樞紐工程抗沖磨混凝土試驗研究

王 瑛 金 瓊 楊海寧 周 潔

自1995年開始,對龍口水利樞紐工程混凝土配合比試驗做了大量的試驗研究,對龍口抗沖磨混凝土也進行了初步研究,成果表明:利用灰巖人工砂石骨料配制的混凝土28 d抗沖磨強度僅為3 h/(g?cm-2)左右,利用天然砂配制的混凝土28 d抗沖磨強度可達到6～8 h/(g?cm-2)。但當時設計并未提出抗沖磨強度指標,到了2005年龍口水利樞紐工程招標設計階段,設計提出混凝土90 d抗沖磨強度要達到12.0 h/(g?cm-2),顯而易見,之前的成果根本不能滿足這一要求。為解決這一問題,試驗采用鐵礦石(小石)來部分替代人工碎石(小石),用以提高混凝土的抗沖磨性能。研究結果表明:利用天然砂、人工碎石與鐵礦石的混合石配制的混凝土28 d抗沖磨強度可達到11～13 h/(g?cm-2),可以滿足設計要求;2009年4月龍口水利樞紐蓄水安全鑒定專家意見,要求設計對龍口右岸消能建筑物過流面尤其是高流速區過流面存在較嚴重抗沖磨問題的區域面層混凝土進行進一步研究。根據龍口現場混凝土骨料、膠凝材料以及外加劑等實際情況,在原試驗的基礎上補充有關抗沖磨混凝土試驗。

1 用鐵礦石替代部分人工碎石的抗沖磨混凝土配合比試驗

本次試驗選用的材料有(1)3種水泥:撫順中熱42.5水泥、撫順抗磨42.5水泥、大同普硅42.5水泥。(2)粉煤灰:神頭二電廠生產的Ⅰ級粉煤灰。(3)細骨料:大東梁天然砂。(4)粗骨料:20～40mm的中石采用三道溝東側石料廠的人工碎石、5～20mm的小石采用安徽省無為縣蛟磯磨料磨具廠的鐵礦石。(5)外加劑:江西武冠新材料股份有限公司生產的WG-HEA抗裂型防水劑和北京翰苑技術開發公司生產的MPAE引氣劑;江西省萍鄉市聯友建材有限公司生產的HC-HJ高效減水劑和HC-F引氣劑。……