高自密实堆石混凝土在重力坝的应用

    邹书鹏

    

    

    【摘? 要】随着社会经济的迅猛发展与科技水平的不断提高，国家对建筑行业的质量要求越来越高。在重力坝建设项目中，混凝土的浇筑关系着整个工程的质量。因此，论文以高自密实堆石混凝土作为研究对象，结合具体的案例和数据，分析其在重力坝中应用的优势、在实际施工过程中存在的问题，并提出解决措施，以期为重力坝的建设提供一些具有参考价值的理论依据。

    【Abstract】With the rapid development of social economy and the continuous improvement of the level of science and technology， China's quality requirements for the construction industry are higher and higher. In the construction project of gravity dam， the pouring of concrete is related to the quality of the whole engineering. Therefore， this paper takes the high self-compacting rock-filled concrete as the research object， combined with the specific case and data， analyzes its advantages in the application of gravity dam， the problems existing in the actual construction process， and puts forward the solutions， so as to provide some theoretical basis with reference value for the construction of gravity dam.

    【关键词】高自密实堆石混凝土;重力坝;配合比

    【Keywords】 high self-compacting rock-filled concrete; gravity dam; mix proportion

    【中图分类号】TV642.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章编号】1673-1069（2020）03-0150-02

    1 引言

    在建筑项目的实际施工过程中，混凝土的浇筑会受到很多外部因素的影响，如振捣不足会导致建筑空间出现蜂窝或露钢筋问题等，最终使建筑项目无法满足相应的验收标准。高自密实堆石混凝土具有一些普通混凝土所不具备的优点，无论是从技术层面还是经济层面来看，研究高自密实堆石混凝土在重力坝建设中的应用都具有十分重要的意义。

    2 高自密实堆石混凝土的简介

    2.1 高自密实混凝土的概念

    高自密实混凝土，通常也被称为高流态混凝土，因其在各个方面均有着良好的力学性能，土质非常密实，不容易离析，流动性非常好，已被人们默认为是高性能的混凝土，应用范围非常广泛[1]。

    2.2 高自密实堆石混凝土与重力坝

    通常情况下，重力坝的建造材料为纯混凝土，而堆石及埋石混凝土重力坝，顾名思义就是其内部由一定数量的石块构成，石块的具体数量一般都是有着严格的规定，正常情况下以不超过25%为准则，但是实际还是要根据建筑物整体的性能要求来定，也就是说这种重力坝不再由单纯的混凝土构成，且绝大多数情况下是将石块放入事前就已经搅拌好的混凝土中。但是，本文研究的高自密实堆石混凝土施工操作的步骤却与其截然相反，需要先把石块按照施工要求摆放好，之后再用混凝土进行填充，对于具体需要放入的石块数量也有一定的要求[2]。

    3 高自密实堆石混凝土在重力坝工程中应用的优势

    3.1 技术层面的优势

    混凝土在浇筑后会受到水泥的影响产生放热反应，即水化热。除此之外，外部温度的变化使得水泥用量与混凝土水化热呈正相关，即所用水泥越多，其放热量越大，产生的温度应力也就越大[3]。在使用纯混凝土的重力坝建设工程项目中，由于温度控制的原因，从而导致坝体内部及表面产生温度应力裂缝的案例很多[4]。高自密实堆石混凝土具有优良的体积稳定性，并且由于块石在入仓堆放过程中块与块之间的搭接堆砌关系，能够形成较强的抗裂能力和较大的空隙率，正是这些空隙可以让一定量的热能得以储存起来，防止其集中向外释放，减少了温度应力裂缝的产生。

    3.2 經济层面的优势

    水泥用量少。这种现象背后的成因其实很简单，首先，从建筑材料的使用量来分析。相关数据显示，以纯混凝土作为建筑材料的重力坝，每lm3坝体成品需要307kg水泥，而使用高自密实堆石混凝土建造需要的水泥用量仅为130kg。在实际的建筑施工过程中，也有采用砌石混凝土、碾压混凝土等方式筑坝的例子，但是此类筑坝方法都对建筑工人的数量、技术水平、综合素质以及职业道德素养要求较高，实施起来相对困难，施工质量得不到保证，同时，建筑市场的人工费用也在逐年上涨，对这些筑坝技术的实际应用带来了不少阻碍。综合比较，由高自密实堆石混凝土作为建筑材料的重力坝建设项目可以在一定程度上将水泥的用量降低，在减少水化热产生的同时也降低了人力成本，从而节省工程投资。

    4 高自密实堆石混凝土在重力坝中的应用

    高自密实堆石混凝土在重力坝工程中应用的最大问题是要根据实际情况调整搅拌比例，采取相应措施，以搅拌的温度、水量、时间三个方面作为切入点，对其质量进行严格把控，确保高自密实堆石混凝土的土质符合要求。

    首先，在重力坝的建设过程中，高自密实堆石混凝土对于外界的温度比较敏感，其状态与工作性能不可避免地会受到温度变化的影响。为了防止工程质量受到影响，就必须根据现场的温度变化对混凝土的状态进行相应调整[5]。其次，若要确保砂石中含有均衡的水量，就要尽可能使砂石的搅拌保持在一个相对均匀的状态，除此以外，要基于砂石中的含水量對水的储量进行调整。最后，不能忽视搅拌时间对于混凝土质量的影响，原因在于外界温度和原料温度是变化的，会对高自密实堆石混凝土的性能造成影响，所以在搅拌时就要把控好时间，确保高自密实堆石混凝土的质量达到施工要求。针对实际施工过程（以下以龙海市九九坑水库工程为例）中出现的问题，认为需要对高自密实堆石混凝土现有的配合比进行调整，以提升其整体质量。表1为C15W4F50试拌结果对比原配合比，图1为调整后的Scc配合比。

    原配合比导致施工中出现了以下现象：

    ①表面浮浆严重，浇筑完成后，软弱层较厚;②在浇筑过程中，混凝土刚到仓面就出现了严重的离析现象;③拆模后，外观面出现了较严重的砂痕、麻面、气泡，且面积较大。

    调整配合比后的浇筑情况：

    ①浇筑完成后没有出现软弱夹层，但表面有砂浆;②混凝土入泵后出现轻微离析（未检测，目测无明显离析现象），浇筑至仓面后，整体流至远处出现浮浆;③拆模后，表面有少量气泡，外观面相较于调整前有较大改善。

    5 结语

    本文从高自密实堆石混凝土的概念出发，列举了该混凝土的优势所在，如具有较强的抗裂能力、优良的体积稳定性等;随后从实际出发，分析龙海市九九坑水库工程中高自密实堆石混凝土应用存在的问题，并提出了解决措施，即对于搅拌的温度、水量、时间进行系统把控;最终通过试验设计配合比，获得各项性能满足规范要求的高自密实堆石混凝土。实践证明，采用高自密实堆石混凝土筑坝具有技术先进性和经济可行性，是一项可广泛推广应用的新技术、新工艺。

    【参考文献】

    【1】郭永建.水库大坝自密实堆石混凝土施工技术应用研究[J].地下水，2019，41（06）：219-220.

    【2】张文毅，翟张宏，王志强，等.堆石混凝土筑坝设计及应用浅析[J].水利规划与设计，2019（10）：97-100+104.

    【3】秦政.高自密实性堆石混凝土的试验分析[J].云南水力发电，2019，35（04）：62-65.

    【4】黄世国.软岩应用于中低堆石混凝土重力坝的质量控制和技术要求[J].四川水利，2019，40（03）：38-40.

    【5】王章胜.自密实堆石混凝土重力坝施工工法[J].城市建设理论研究（电子版），2019（07）：134-136.