碾压混凝土配合比设计与试验成果报告

碾压混凝土配合比设计与试验成果报告目 录1、概述12、试验依据12.1 设计要求12.1.1 设计文件和设计图纸12.1.2 混凝土技术指标要求12.1.3 其他试验要求22.2 试验规程规范23、混凝土配合比设计试验技术要求33.1 碾压混凝土及变态混凝土配合比设计试验技术指标33.2 碾压混凝土配合比设计要求34、混凝土原材料选择与试验44.1 水泥44.2 粉煤灰44.3 骨料54.3.1 细骨料54.3.2 粗骨料54.4 外加剂64.5 水75、混凝土配合比参数选择试验75.1 粗骨料组合容重75.2 粉煤灰掺量选择85.3 最优砂率试验85.4 外加剂掺量选择105.5 单位用水量选择106、混凝土配合比室内设计与试验116.1 试验基本条件116.2 混凝土配制强度116.3 检测项目126.4 混凝土配合比设计试验方案126.4.1 碾压混凝土126.4.2 变态混凝土136.5 混凝土配合比设计试验成果136.5.1 碾压混凝土146.5.2 变态混凝土156.6 推荐混凝土配合比176.6.1 推荐水胶比176.6.2 推荐混凝土配合比177、层面结合砂浆配合比设计与试验197.1 试验基本条件197.2 检测项目197.3 配制强度197.4 砂浆配合比试验方案207.5 砂浆配合比试验成果207.6 推荐砂浆配合比217.6.1 推荐砂浆水胶比217.6.2 推荐砂浆配合比228、配合比使用条件及现场调整228.1 水泥228.2 粉煤灰228.3 细骨料228.4 粗骨料238.5 砂石含水量的调整238.6 外加剂238.7 拌和用水238.8 碾压混凝土出机口VC值238.9 出机口含气量248.10 变态混凝土浆液的掺入248.11 碾压混凝土层面结合砂浆的摊铺248.12 衡量误差248.13 配合比调整249、结语和说明25IV碾压混凝土配合比设计与试验成果报告1、概述依据相关设计文件、施工图纸及有关规程规范并根据委托方提供的技术要求进行了大坝碾压混凝土配合比设计与试验，现将已获室内设计与试验成果报告如下。2、试验依据2.1 设计要求2.1.1 设计文件和设计图纸2.1.2 混凝土技术指标要求根据设计提供的大坝混凝土配合比试验内容及要求，大坝碾压混凝土及变态混凝土设计技术指标要求见下表2-1。表2-1 混凝土设计技术指标表序号部位混凝土设计等级设计龄期（天）级配90天轴拉强度（Mpa）90天极限拉伸值（10-6）cm/cm28d绝热温升值（）线胀系数（10-6/）容重（KN/m3）1大坝防渗层C9020W8F10090碾压二级配2.580188.0242大坝主体C9020W6F5090碾压三级配2.580188.0243上游坝面C9020W8F10090变态二级配2.580188.0244下游坝面C9020W6F5090变态三级配2.580188.0242.1.3 其他试验要求（1） 采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。碾压混凝土及变态混凝土水泥用量70kg/m3；（2） 采用级或级粉煤灰。碾压混凝土及变态混凝土，粉煤灰掺量F/(F+C)分别按55%、60%进行试验，要求胶凝材料150kg/m3混凝土；（3） 采用本工程主料场开采的原材料进行试验；（4） 外加剂种类根据试验需要选用； （5） 碾压混凝土采用中砂，石粉含量18%2%； （6） 碾压混凝土工作度为710s。2.2 试验规程规范本次试验主要依据以下规程、规范、标准：（1） 水工碾压混凝土施工规范DL/T 5112-2009（2） 水工混凝土施工规范DL/T5144-2001（3） 水工混凝土配合比设计规程DL/T5330-2005（4） 普通混凝土配合比设计规程JGJ 55-2011（5） 通用硅酸盐水泥GB175-2007（6） 水工混凝土掺用粉煤灰技术规程DL/T5055-2007（7） 用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T 1596-2005（8） 水工混凝土外加剂技术规程DL/T5100-2014（9） 混凝土外加剂应用技术规范GB 50119-2013（10） 混凝土外加剂均质性试验方法GB/T 8077-2012（11） 混凝土用水标准JGJ63-2006（12） 水工混凝土砂石骨料试验规程DL/T5151-2014（13） 水工碾压混凝土试验规程DL/T 5433-2009（14） 水泥化学分析GB/T 176-2008（15） 水工混凝土水质分析试验规程DL/T5152-2001（16） 水泥密度测定方法GB/T 208-1994（17） 水泥比表面积测定方法（勃氏法）GB/T 8074-2008（18） 水工建筑物抗冰冻设计规范DL/T 5082-1998（19） 水工混凝土耐久性技术规范DL/T5241-20103、混凝土配合比设计试验技术要求3.1 碾压混凝土及变态混凝土配合比设计试验技术指标根据设计提供的大坝混凝土配合比试验内容及要求并根据以往类似工程的经验，碾压混凝土及变态混凝土配合比设计试验技术指标见表3-1，碾压混凝土现场工作度710s，在室内配合比设计试验时按照机口15s控制。表3-1 碾压混凝土配合比设计试验技术指标要求使用部位碾压混凝土变态混凝土大坝主体大坝防渗层大坝上游坝面大坝下游坝面混凝土设计强度等级C9020C9020C9020C9020设计龄期（d）90909090抗渗等级W6W8W8W6抗冻等级F50F100F100F50设计龄期轴拉强度（MPa）2.52.52.52.5设计龄期极限拉伸值（10-6）8080808028d绝热温升值（）18181818线膨胀系数（10-6/）8.08.08.08.0机口VC值（s）1515-坍落度（mm）-10301030粉煤灰掺量（%）60555560限制水胶比0.580.550.550.58级 配三二二三强度保证率（%）85858585水泥品种、标号P.O42.5P.O42.5P.O42.5P.O42.53.2 碾压混凝土配合比设计要求碾压混凝土施工配合比设计除满足设计提出的技术指标外，着重对碾压混凝土施工性能进行研究。（1） 碾压混凝土必须有足够的胶凝材料和较富余的砂浆，以使在大坝上升浇筑时，层面有较好的胶结质量和防渗性能。（2） 碾压混凝土施工配合比具有适当稠度和可碾性。（3） 能适应不同气温条件下混凝土连续浇筑。（4） 碾压混凝土施工配合比设计原则为“富胶凝材料、高掺粉煤灰、低水泥用量、低VC值”，根据以往工程的经验，为了确保富裕的胶凝材料，混凝土配合比室内设计试验时浆砂质量比大于0.42，人工砂石粉中小于0.08mm石粉颗粒含量参与浆砂比值计算。4、混凝土原材料选择与试验4.1 水泥试验采用委托方提供的水泥厂生产的P.O42.5普通硅酸盐水泥，试验用的水泥品质检测结果如下表4-1。表4-1 PO42.5级水泥检验成果表检测项目结果密度（kg/m3）比表 面积(/kg)标准稠度用水量（%）安定性(mm)雷氏夹法凝结时间(min)抗折强度（MPa）抗压强度（MPa）烧失量(%)氯离子(%)氧化镁(%)SO3含量(%)碱含量(%)初凝终凝3d28d3d28d检验结果301032025.81.51652555.68.934.552.53.720.0303.272.840.42国标标准-300-5456003.56.517.042.55.00.0605.03.5-检测依据GB175-2007、GB/T176-2008从试验成果看，水泥厂生产的牌P.O42.5普通硅酸盐水泥所检指标均满足通用硅酸盐水泥GB 175-2007标准中P.O42.5级水泥的技术要求。4.2 粉煤灰粉煤灰采用委托方提供的生产的F类级粉煤灰，试验用粉煤灰品质检测成果如下表4-2。表4-2 粉煤灰品质检测成果表检测项目密度（kg/m3）细度（45m筛余）(%)需水量比(%)含水量(%)烧失量(%)SO3含量(%)游离氧化钙(%)氧化钙含量（%）碱含量(%)检测结果211010.0960.36.211.090.8965.671.27规范要求级-12.0951.053.01.0-级-25.01051.083.01.0-级-45.01151.0153.01.0-检测依据DL/T5055-2007从试验成果看，粉煤灰所检指标满足水工混凝土掺用粉煤灰技术规程DL/T5055-2007标准中对F类级粉煤灰的技术要求。4.3 骨料4.3.1 细骨料细骨料采用项目部砂石料加工厂破碎制成的人工砂，混凝土配合比室内设计试验用砂颗粒级配检测及品质检测结果如下表4-3、表4-4。 表4-3 人工砂颗粒级配检测成果表筛孔尺寸(mm)5.0002.5001.2500.6300.3150.1600.080检验结果累计筛余(%)标准范围区1001502504016855510090-细度模数x=2.81砂级配属区区10025050107041927010090-区10035565358571958010090-实测值0.420.638.455.680.486.793.5表4-4 人工砂品质检测成果表检测项目表观密度(kg/m3）堆积密度(kg/m3）空隙率（%）石粉含量（干筛法）(%）0.08mm颗粒含量（%）泥块含量(%)坚固性(%)云母含量(%)硫化物及硫酸盐含量（%）有机质含量吸水率(%)检测结果270016004113.36.50.030.40.38浅于标准色1.0规范要求2500-不允许821.0浅于标准色-检测依据DL/T5151-2014、DL/T5112-2009、DL/T5144-2001从试验成果看，试验用砂属于中砂，所检各项指标均满足水工碾压混凝土施工规范DL/T 5112-2009和水工混凝土施工规范DL/T5144-2001标准中对人工砂的要求。4.3.2 粗骨料粗骨料采用砂石料加工厂破碎制成的人工碎石。碎石分级为：520mm、2040mm、4080mm，混凝土配合比室内设计试验用各级粗骨料超径、中径、逊径检测和品质检测成果如下表4-5、表4-6。表4-5 粗骨料超径、中径、逊径检测成果表粒径（mm）超径颗粒含量（%）中径颗粒含量（%）逊径颗粒含量（%）52004492040047640801485规范要求5407010检测依据DL/T5151-2014、DL/T5112-2009、DL/T5144-2001表4-6 粗骨料品质检测成果表检测项目表观密度(kg/m3）堆积密度(kg/m3）孔隙率（%）含泥量(%)泥块含量(%)针片状颗粒含量(%)压碎指标值(%)坚固性(%)吸水率(%)检测结果520mm27401510450.20.0126.630.902040mm27201500440.40.09-10.804080mm27101500450.20.014-10.50规范要求2550-D20、D401、D800.5不允许151652.5检测依据DL/T5151-2014、DL/T5112-2009、DL/T5144-2001从试验成果看，试验用粗骨料所检各项指标均满足水工碾压混凝土施工规范DL/T 5112-2009和水工混凝土施工规范DL/T5144-2001标准中对粗骨料的要求。4.4 外加剂根据混凝土性能指标要求，本工程采用的外加剂有缓凝高效减水剂、混凝土引气剂。按照委托方要求，碾压混凝土室内配合比外加剂采用缓凝高效减水剂和混凝土引气剂，试验用外加剂检测成果如下表4-7、表4-8、表4-9。表4-7 外加剂匀质性品质检测成果表检测项目检测结果含固量（%）总碱量（%）硫酸钠含量（%）PH值氯离子含量（%）水泥净浆流动度()减水剂FDN-393.1015.0121.819.430.09260引气剂FDN-DH980.90.77-7.400.04-规范要求厂控厂控厂控厂控厂控厂控检测依据DL/T5100-2014、GB/T 8077-2012表4-8 掺缓凝高效减水剂性能检测成果表检测项目掺量（%）减水率（%）含气量（%）泌水率（%）凝结时间差（min）抗压强度比（）收缩率比（%）初凝终凝3d7d28d检测结果FDN-30.7522.01.345+290+225135164138105规范要求-153.0100+120+120125125120125检测依据DL/T5100-2014从试验成果看，试验用缓凝高效减水剂所检指标均满足水工混凝土外加剂技术规程（DL/T5100-2014）标准中相应技术要求。表4-9 掺混凝土引气剂性能检测成果表检测项目掺量（%）减水率（%）含气量（%）泌水率比（%）凝结时间差（min）抗压强度比（%）收缩率比（%）相对耐久性（%）1h含气量经时变化（%）初凝终凝3d7d28d检测结果FDN-DH90.018.04.839+35+40971029610887.11.0规范要求-64.55.570-90+12090908512580-1.5+1.5检测依据DL/T5100-2014从试验成果看，试验用混凝土引气剂所检指标均满足水工混凝土外加剂技术规程（DL/T5100-2014）标准中相应技术要求。4.5 水混凝土配合比设计与试验拌和用水为工地施工用水，试验拌和用水水质检测结果如下表4-10。 表4-10 试验拌和用水检测成果表 检测项目PH值不溶物（mg/L）可溶物（mg/L）氯化物 （Cl计）（mg/L）硫酸盐 （SO42计）（mg/L）碱含量（mg/L）凝结时间差（min）抗折强度比 （%）抗压强度比 （%）初凝终凝3d28d3d28d检测结果6.7382.0090.5023.1043.2238.451922961019896规范要求钢筋混凝土4.520005000100020001500303090909090素混凝土4.5500010000350027001500检测依据DL/T5152-2001、JGJ63-2006从试验成果看，配合比设计试验试拌用水所检指标满足混凝土用水标准JGJ 63-2006中对混凝土拌和用水和养护用水的标准要求。5、混凝土配合比参数选择试验5.1 粗骨料组合容重用粗骨料分级为：520mm、2040mm、4080mm三级，其中二级配混凝土用粗骨料拟采用520mm:2040mm分别为40:60、45:55、50:50、55:45四种不同组合比例进行紧密堆积密度试验，三级配混凝土用粗骨料拟采用520mm:2040mm:4080mm分别为25：40：35、30:40:30、30:35:35、35:35:30四种不同组合比例进行紧密堆积密度试验。选择紧密堆积密度最大，空隙率最小的骨料组合作为最优组合，其试验成果如下表5-1和表5-2。表5-1 二级配混凝土碎石组合容重试验成果表骨料比例(520 mm: 2040 mm)40:6045:5550: 5055: 45振实容重(kg/m3)1748180317811748空隙率（）36343536表5-2 三级配混凝土碎石组合容重试验成果表骨料比例(520 mm: 2040 mm:4080 mm)25:40:3530:40:3030:35:3535:35:30振实容重(kg/m3)1806172918101738空隙率（）34373436从试验成果看，二级配混凝土粗骨料组合比例采用小石（520 mm）：中石（2040mm）=45:55时组合容重最大且空隙率最小，为最优组合；三级配混凝土粗骨料组合采用比例小石（520 mm）：中石（2040mm）：大石（4080 mm）=30:35:35时组合容重最大且空隙率最小，为最优组合。5.2 粉煤灰掺量选择粉煤灰掺量选择按照水工混凝土掺用粉煤灰技术规程DL/T 5055-2007 中粉煤灰取代水泥的最大限量要求，并依据混凝土设计指标、龄期、粉煤灰品质等要求选用。碾压混凝土的配合比设计已有较多的工程经验，根据以往工程经验，碾压混凝土粉煤灰掺量一般在50%60%。参考已建或在建工程混凝土配合比粉煤灰掺量成功经验，本工程碾压混凝土粉煤灰掺量见表5-3。表5-3 粉煤灰掺量选用表序号混凝土种类强度等级设计龄期（d）级配使用水泥粉煤灰掺量（%）1碾压混凝土C902090三P.O42.5602C902090二P.O42.5555.3 最优砂率试验采用合适的砂率可增加混凝土的密实度，改善混凝土的和易性及外观质量，保证施工质量。最优砂率试验采用贵州黔桂金州建材有限公司水泥厂生产的拓达牌P.O42.5普通硅酸盐水泥，贵州粤黔电力有限责任公司生产的F类级粉煤灰，外加剂采用的荆州鑫诚特种材料有限公司生产的FDN-3缓凝高效减水剂和FDN-DH9混凝土引气剂，骨料采用项目部砂石料加工厂破碎制成的人工砂石，试验时，碾压混凝土人工砂中石粉含量控制在1315%（干筛法）左右。在进行最优砂率优选的同时，从而初步确定混凝土单位用水量、引气剂和减水剂掺量等混凝土基本参数。在进行碾压混凝土配合比室内设计与试验前，为了使混凝土达到较好的填充效果，以获得密实度较高的混凝土，进行最佳砂率选择试验。试验采用最大容重法，本次碾压混凝土最优砂率试验拟采用0.45水胶比，并固定用水量，粗骨料为最佳组合级配，高效减水剂掺量0.8%，引气剂掺量按照0.10%。三级配按粉煤灰掺量60%，砂率分别为30%、32%、34%；二级配按粉煤灰掺量55%，砂率分别为34%、36%、38%进行试拌，VC值按15s控制，通过混凝土拌和物VC值、和易性、容重试验综合确定，其中拌和物容重根据水工碾压混凝土试验规程 DL/T 5433-2009标准采用容积升进行试验。最优砂率试验拌和物检测结果如下表5-4和图5-1、图5-2。 表5-4 混凝土最优砂率选择试验成果表 序号级配设计 VC值（s）石粉含量（%）主要配合比参数拌和物试验结果水胶比用水量（kg/m3）粉煤灰掺量（%）砂率（%）VC值（s）含气量（%）粘聚性实测容重 （kg/m3）1三1513150.458660301.73.8较差24703322.04.4好24985341.44.1较好24966二1513150.459755341.54.9较好24747361.74.7好248110382.14.2好2473备注二级配小石：中石=45:55，三级配小石：中石：大石=30:35:35从试验成果看，设计VC值15s，人工砂石粉含量1315%左右，C9020三级配碾压混凝土水胶比0.45、粉煤灰掺量为60%时采用33%砂率的混凝土VC值最小、粘聚性最好，拌和物容重最大；C9020二级配碾压混凝土水胶比0.45、粉煤灰掺量为55%时采用36%砂率的混凝土VC值最小、粘聚性最好，拌和物容重最大，故确定0.45水胶比时三级配碾压混凝土最佳砂率为33%，二级配碾压混凝土最佳砂率为36%。5.4 外加剂掺量选择外加剂掺量的选择是根据外加剂的性能、使用材料情况以及外加剂与水泥、粉煤灰适应性通过试验确定。本次配合比设计试验根据以往工程的应用经验及外加剂的性能检测情况，通过试拌初步确定。经试拌，碾压混凝土及变态混凝土缓凝高效减水剂掺量为0.8%，引气剂掺量根据混凝土含气量确定，掺量为0.10%。在使用过程中，可根据施工条件的变化通过试拌进行适当调整。5.5 单位用水量选择试验条件：水胶比采用0.45，粉煤灰掺量根据以往工程经验C9020三级配为60%、C9020二级配为55%，外加剂采用的荆州鑫诚特种材料有限公司生产的FDN-3缓凝高效减水剂和FDN-DH9混凝土引气剂，减水剂掺量0.8%，引气剂掺量为0.10%，砂率采用最优砂率，粗骨料为最佳组合级配，混凝土VC值控制在15s，含气量大坝内部C9020三级配混凝土控制在3.0%5.0%、外部C9020二级配混凝土控制在3.5%5.5%，石粉含量控制在1315%左右。通过试拌初步确定三、二级配混凝土的单位用水量如下表5-5。 表5-5 碾压混凝土单位用水量试拌成果表 强度级配砂率（%）用水量（/m3）VC（s）含气量（%）外观C9020三33862.74.5柔润、包裹充分C9020二36972.05.0柔润、包裹充分混凝土配合比设计试验时，单位用水量可根据施工条件的变化通过试拌进行适当调整。6、混凝土配合比室内设计与试验6.1 试验基本条件（1） 碾压混凝土试验按照水工碾压混凝土试验规程DL/T5433-2009进行；碾压混凝土施工配合比设计根据招标文件技术条款和水工碾压混凝土施工规范DL/T5112-2009第6章配合比设计的要求进行。（2） 骨料采用项目部砂石料加工厂破碎制成的人工砂石，骨料均以饱和面干状态为基准设计，人工砂中石粉含量按照干筛试验法控制在1315%左右。（3） 外加剂：采用缓凝高效减水剂和FDN-DH9混凝土引气剂。碾压混凝土由于施工环境和混凝土耐久性设计要求，采用缓凝高效减水剂与混凝土引气剂联掺方式进行试验，根据水工混凝土施工规范DL/T5144-2001及水工混凝土耐久性技术规范DL/T5241-2010的规定，考虑到碾压混凝土中引气相对比较困难，引气剂掺量一般为普通混凝土的数十倍，而引入的气泡的平均半径较小，含气量相对降低0.51.0%。结合本工程混凝土的抗冻要求，碾压混凝土大坝内部三级配含气量宜控制在3.0%5.0%，外部二级配含气量宜控制在3.5%5.5%。（4） 水泥采用水泥厂生产的P.O42.5普通硅酸盐水泥，粉煤灰采用生产的F类级粉煤灰。（5） 配合比设计计算采用绝对体积法。（6） 混凝土拌和采用60L强制式混凝土搅拌机，拌和时间为120s。（7） 混凝土原材料拌和投料顺序：大石-中石-小石-砂-胶凝材料-外加剂和水，外加剂均溶于水后投料，高效减水剂和引气剂同时加入。6.2 混凝土配制强度混凝土配合比室内设计时，混凝土配制强度根据水工混凝土配合比设计规程DL/T5330-2005的相关要求按以下公式计算:fcu，0=fcu,k+tfcu，0混凝土配制强度（MPa）fcu，k混凝土设计强度等级标准值（MPa）t概率度系数，由给定的保证率P选定，其值按水工混凝土配合比设计规程DL/T 5330-2005中表5.0.2选用混凝土强度标准差（MPa）根据相关规范和设计要求，碾压混凝土设计龄期为90d，强度保证率P为85，t取1.040。依据水工混凝土配合比设计规程DL/T5330-2005选用相应的混凝土强度标准差并计算混凝土配制强度,计算结果如下表6-1。表6-1 混凝土强度标准差及相应配制强度表级配强度等级设计龄期（d）强度保证率（%）概率度系数t强度标准差（MPa）混凝土配制强度fcu，0（MPa)三C902090851.0404.024.2二C902090851.0404.024.26.3 检测项目碾压混凝土配合比设计试验时检测的内容包括：（1） 新拌混凝土：VC值、含气量、容重；（2） 硬化混凝土：7d、28d、90d抗压强度, 28d、90d劈裂抗拉强度, 90d轴拉和极限拉伸值, 90d弹性模量,90d抗冻,90d抗渗。6.4 混凝土配合比设计试验方案6.4.1 碾压混凝土砂率为最优砂率，骨料采用最佳组合级配，用水量及外加剂掺量通过试拌调整确定。经试拌，碾压混凝土配合比室内设计基本参数如下表6-2，试拌时可根据试拌情况进行适当调整单位用水量和外加剂掺量。表6-2 碾压混凝土配合比设计基本参数表 混凝土设计指标水泥品种、标号骨料种类级配石粉含量（%）粉煤灰掺量（）VC值(s)水灰比砂率(%)单位用水量（kg/m3）高效减水剂混凝土引气剂品种掺量（）品种掺量（）C9020（W6F50）P.O42.5人工砂碎石三131560150.503486FDN-30.8FDN-DH90.100.4533860.403286C9020（W8F100）P.O42.5人工砂碎石二131555150.503797FDN-30.8FDN-DH90.100.4536970.4035976.4.2 变态混凝土变态混凝土是在碾压混凝土母体中注入一定量的水泥粉煤灰净浆进行变态，加浆量与碾压混凝土VC值有关，以满足变态混凝土坍落度1030mm为准进行试拌。为便于施工，三级配变态混凝土和二级配变态混凝土均掺加相同水胶比的水泥粉煤灰净浆，净浆的粉煤灰掺量均按照二级配母体混凝土粉煤灰的掺量，即55%，变态后混凝土坍落度按1030mm控制，通过试拌，确定变态混凝土水泥粉煤灰净浆掺加量，变态混凝土含气量按4.06.0控制。6.5 混凝土配合比设计试验成果碾压混凝土和变态混凝土配合比混凝土配合比设计试验时，采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，生产的F类级粉煤灰，砂石料加工厂破碎制成的人工砂石，缓凝高效减水剂和混凝土引气剂。细骨料采用人工砂，最优砂率；粗骨料采用520、2040、4080 mm的人工碎石，级配比例采用最佳组合比例，即二级配混凝土粗骨料组合比例采用小石（520mm）：中石（2040mm）45：55；三级配混凝土粗骨料组合比例采用小石（520mm）：中石（2040mm）：大石（4080mm）30：35：35；缓凝高效减水剂掺量均为0.8%，引气剂掺量根据混凝土含气量确定，掺量为0.10%；粉煤灰掺量坝体内部C9020W6F50三级配碾压混凝土为60%，坝体上游面防渗层C9020W8F100碾压混凝土为55%。6.5.1 碾压混凝土碾压混凝土配合比室内设计试验时，每种强度等级均按照三个不同的水胶比进行试验，建立抗压强度与胶水比回归关系式。室内配合比设计试验时，含气量大坝内部三级配按3.0%5.0%控制、外部二级配按3.5%5.5%控制，VC值按15s控制，中间水胶比进行轴拉强度和极限拉伸、弹性模量试验，对最大水胶比进行抗冻、抗渗试验，碾压混凝土配合比设计试验成果如表6-3及图6-1、图6-2。通过回归分析，碾压混凝土抗压强度与胶水比关系式如下：(1) C9020W6F50三级配碾压混凝土（粉煤灰掺量为60%）：R28 =12.231(C+F)/W-5.840 r28 = 0.9992 R90 =21.379(C+F)/W-17.504 r90 = 0.9916(2) C9020W8F100二级配碾压混凝土（粉煤灰掺量为55%）：R28 =18.384(C+F)/W-15.926 r28 = 0.9836 R90 =22.146(C+F)/W-17.957 r90 = 0.99486.5.2 变态混凝土变态混凝土是在碾压混凝土母体中加入一定量的浆液后形成的一种混凝土。为便于施工，此次试验时，C9020三级配变态混凝土和C9020二级配变态混凝土均掺加水胶比为0.45的水泥粉煤灰净浆，净浆粉煤灰2掺量均按照55%，缓凝高效减水剂掺量为0.5%,水泥粉煤灰浆液试验成果如下表6-4。 表6-4 变态混凝土浆液试验成果表 水泥品种粉煤灰 缓凝高效减水剂水胶比单位用水量（kg/m3）浆液容重（kg/m3）抗压强度（MPa）等级掺量（）种类掺量（）7d28d90d拓达牌 P.O42.5II级55FDN-30.50.45527171014.020.228.9变态后混凝土坍落度按1030mm控制，含气量按4.06.0控制。通过试拌，变态水泥粉煤灰净浆掺加量，三级配为4%，即40L/m3，二级配为6%，即60L/m3，坍落度可满足要求，从试验成果看，加浆后的变态混凝土抗压强度均有提高，尤其是比浆液水胶比0.45大的水胶比抗压强度增长幅度较大，劈拉强度、轴拉强度、极限拉伸值均有所提高。变态混凝土配合比设计试验成果如下表6-5。 第 15 页 共 25页表6-3 碾压混凝土配合比设计试验成果表 混凝土设计指标级配水泥品种骨料种类减水剂引气剂石粉含量（%）粉煤灰掺 量（%）设 计VC值（s）水胶比砂率（%）单 位用水量（kg）容重（kg/m3）实测VC值（s）实测含气量（%）试件编号抗压强度劈拉强度（MPa）轴 心抗拉强度（MPa）极限拉伸值（10-6m/cm）轴压（MPa）弹模（GPa）抗冻抗渗细骨料粗骨料品种掺量（%）品种掺量（%）7d28d90d28d90d90d90d90d90d90d90dC9020（W6F50）三P.O42.5人工砂碎石FDN-30.8FDN-DH90.10131560150.503486-3.53.8PHB00312.918.725.71.802.40-F50W80.45338624972.14.8PHB00114.021.229.21.922.802.948522.526.9-0.403286-3.24.8PHB00216.124.836.32.483.15-C9020（W8F100）二P.O42.5人工砂碎石FDN-30.8FDN-DH90.10131555150.503797-2.84.4PHB00612.920.326.71.562.43-F100W100.45369724822.74.3PHB00417.225.930.62.072.743.418220.125.4-0.403597-3.14.2PHB00519.229.637.72.633.00- 表6-5 变态混凝土配合比设计试验成果表 混凝土设计指标级配设 计塌落度（mm）浆 液粉煤灰掺 量（%）浆 液减水剂掺 量（%）浆液水胶比浆液掺加量（L/m3）外加剂种类母体混凝土配合比参数实测塌落度（mm）实测含气量（%）试件编号抗压强度（MPa）劈拉强度（MPa）轴 心抗拉强度（MPa）极限拉伸值（10-6m/cm）轴压（MPa）弹模（GPa）抗冻抗渗减水剂引气剂水胶比砂率（%）单位用水量（kg）7d28d90d28d90d90d90d90d90d90d90dC9020（W6F50）三1030550.50.4540FDN-3FDN-DH90.503486154.8PHB01213.621.828.31.902.48-F50W80.453386184.9PHB01014.323.531.02.012.913.178821.525.1-0.403286214.5PHB01116.625.136.72.473.08-C9020（W8F100）二1030550.50.4560FDN-3FDN-DH90.503797295.8PHB00913.222.128.21.712.69-F100W100.453697256.0PHB00718.026.931.82.162.893.379020.623.7-0.403597376.1PHB00819.329.838.12.613.03-第 16 页 共 25 页6.6 推荐混凝土配合比混凝土施工配合比确定在室内试验成果的基础上，依据设计指标和施工参数确定，考虑到水泥强度波动和原材料性质变化，实际混凝土配制强度略高于设计混凝土配制强度值。根据胶水比与抗压强度（或抗弯拉强度）线性回归关系式，计算出与配制强度相应的水胶比，并选用推荐水胶比，考虑到本次配合比设计试验时水泥实测强度偏高，在推荐水胶比时宜相应提高配制强度，因此，选用的推荐水胶比要低于计算水胶比。单位用水量、砂率、减水剂掺量等参数均通过试验结果确定。水工混凝土根据水工建筑物抗冰冻设计规范（DL/T5082-1998）要求，混凝土抗冻最大水灰比的限制如下表6-6，为保证混凝土质量，推荐抗冻混凝土配合比时也考虑了最大水灰比的限制。表6-6 抗冻混凝土水灰比要求表抗冻等级F300F200F150F100F50水胶比0.450.500.520.550.586.6.1 推荐水胶比（1） 碾压混凝土根据设计要求及室内试验成果，碾压混凝土配制强度、计算水胶比及推荐计算水胶比见表6-7。表6-7 碾压混凝土配制强度、计算水胶比及推荐水胶比表混凝土强度等级水泥品种等级骨料种类保证率(%)t(MPa)骨料级配VC值（s）90d配制强度(MPa)计算水胶比设计限制水胶比抗冻限制水胶比推 荐水胶比C9020W6F50拓达P.O42.5人工砂 碎石851.0404.0三1524.20.513-0.580.46C9020W8F100拓达P.O42.5人工砂 碎石851.0404.0二1524.20.525-0.550.47 （2） 变态混凝土变态混凝土是在碾压混凝土中注入水泥粉煤灰净浆进行变态而成，根据设计要求和室内试验成果，C9020三级配变态混凝土和C9020二级配变态混凝土均掺加水胶比为0.45的水泥粉煤灰净浆，粉煤灰掺量均按照55%，缓凝高效减水剂掺量为0.5%。6.6.2 推荐混凝土配合比根据推荐水胶比计算混凝土配合比，推荐碾压混凝土配合比如下表6-8，推荐变态混凝土变态用水泥粉煤灰净浆配合比见表6-9。第 17 页 共 25页表6-8 大坝碾压混凝土推荐配合比表使用部位设计要求水泥品种、标号骨料种类级配配合比基本参数粉煤灰掺 量(%)减水剂FDN-3掺量(%)引气剂FDN-DH9掺量(%)设计VC值s混凝土材料用量 (kg/m3)浆砂比（质量比）配合比编号水胶比砂率(%)单 位用水量(kg/m3)水水泥粉煤灰砂碎石mm减水剂FDN-3引气剂FDN-DH952020404080坝体主体C9020W6F50P.O42.5人工砂碎石三0.463386600.80.101586751