二期工程混凝土试验任务书.doc

金沙江向家坝水电站二期工程混凝土试验任务书中国水电顾问集团中南勘测设计研究院2008年09月设计总工程师： 潘江洋 张永涛（副） 盛乐民（副）专业总工程师：盛乐民 苏军安（副） 校 核：王福初编 写： 仇成旺目 录1 前言42 混凝土设计技术指标43 试验项目及内容要求63.1 混凝土原材料的性能鉴定与选择63.2 混凝土配合比设计试验73.3 混凝土的物理力学性能试验73.4 混凝土的耐久性试验83.5 混凝土的热学性能试验84 提交成果内容及日期94.1 提交成果内容94.2 提交成果时间91 前言向家坝水电站是金沙江下游河段规划的最末1个梯级，坝址位于四川省宜宾县和云南省水富县交界处。电站距下游宜宾市33km，离水富县城1.5km。枢纽主要建筑物包括河中混凝土重力坝、左岸升船机、左岸坝后厂房及右岸地下厂房等，总装机容量6400MW。本工程采用第一期先围左岸、第二期围右岸的分期导流方式，其中二期主体工程主要包括右岸非溢流坝段(右非右非)、泄水坝段(泄泄)、厂房坝段(厂厂)、升船机坝段、消力池等，混凝土总量约945.24万m3。根据施工总进度安排，2008年12月将进行主河床截流，开始二期工程施工。为验证有关设计参数，选定二期工程混凝土的胶凝材料品种及了解混凝土有关性能，指导二期工程混凝土施工，需根据设计要求进行二期工程混凝土的各项试验工作。根据工作计划的安排，须尽早开展相关试验工作，按拟定的混凝土原材料，选择性能较优的水泥品种、粉煤灰及外加剂，按指定的人工骨料，进行原材料及混凝土性能等相关试验，按时提供混凝土试验的中间资料和最终试验报告。2 混凝土设计技术指标混凝土设计技术指标详见表2-12。表2-1 二期工程常态混凝土强度等级及主要技术指标序号强度等级保证率(%)级配抗渗等级抗冻等级最 大水灰比极限拉伸值极限拉伸值(10-4)使 用 部 位28d90d1C1802580三、四W10F1500.550.850.90基础底层混凝土厚3.0m、基础混凝土2C1801580四W8F1000.600.800.85坝体内部混凝土3C1802080三、四W10F1500.500.850.90水上、水下外部混凝土4C902580三、四W10F2000.450.850.90水位变化区、坝体顶部下游折坡外表混凝土、升船机渡槽段中下部5C903095二、三W10F2000.450.880.92过流孔周边、中表孔隔墙、升船机渡槽6C284595二W10F2000.40溢流表中孔反弧段7C904095二W10F2000.40中表孔溢流面及侧墙、导墙和消力池底板抗冲磨混凝土8C283595二、三W10F2000.450.90闸墩结构混凝土9C283095二W2F500.45主厂房上下游墙及左端墙，主机间、下游副厂房高程262.95以上及安装间楼板混凝土10C282595二、三W10F1500.450.88导流底孔回填外部迎水面、导流底孔改建11C281580二、四W8F1000.500.80导流底孔回填内部12C903080二、三W10F1500.450.880.92消力池导墙及底板内部混凝土13C903095二W8F50主机间高程269.190m以下二期混凝土14C902595二、三W8F200主机间高253.410m以下、下游副厂房高程262.950m以下一期混凝土15C283095二W8F200尾水管四周2m范围内混凝土16C282595二W8F200主机间高269.190m以上机防洪墙混凝土，下游副厂房262.950m以上防洪墙及闸墩混凝土17C284095二W8F200机防洪墙外表面混凝土18C283595二W2F50上游副厂房及开关站、电梯工程混凝土19C282595二、三W10F2000.88进水口塔体及拦污栅段混凝土20C283095二W10F2000.88进水口压力钢管外包混凝土表2-2 二期工程大坝碾压混凝土分区主要性能指标表序 号强度等级保证率(%)级配抗渗等级抗冻等级极限拉伸值(10-4)使用部位28d90d碾压混凝土1C1802580三W8F1000.80坝基齿槽内部碾压混凝土2C1802580二W10F1500.80坝基齿槽碾压混凝土上游面3C902580三W8F1000.80缺口坝段内部高程280310m之间4C902080三W6F1000.75缺口坝段内部高程310340m之间5C281080三W10F1500.70缺口坝段内部高程340m以上6C282080二W10F1500.80缺口坝段上游面变态混凝土7C1802580二W10F1500.85坝基齿槽碾压混凝土上游表面，由坝基齿槽碾压混凝土上游面二级配混凝土直接掺浆形成。8C282080二W10F1500.88缺口坝段上游表面，由缺口坝段上游面二级配混凝土直接掺浆形成。注：混凝土中最大碱含量不超过2.5kg/m3。3 试验项目及内容要求3.1 混凝土原材料的性能鉴定与选择3.1.1 胶凝材料及外加剂 a) 水泥和粉煤灰应尽量考虑采用目前一期工程正在使用或一期工程已试验的品种，粉煤灰考虑选择12种优质级灰进行试验后作为工程备用。对于新选择的水泥品种宜选具微膨胀性能的水泥为宜，要求进行化学成分、物理力学性能、碱含量等试验，提出不同粉煤灰掺量（常态混凝土占胶凝材料用量的0、20%、30%、40%，碾压混凝土占胶凝材料用量的40%、55%、65%）的水化热与龄期（1d、3d、7d）的关系值及水化热过程表达式。新的粉煤灰品种应进行物理性能、化学成份和碱含量等测试。对于已有的水泥品种可简化有关试验。 b) 外加剂应尽量考虑采用目前工程已有或已试验品种。对于碾压混凝土，应通过试验研究，选择适用于本工程碾压混凝土的外加剂类型、品种及掺量。要求在高气温（35）条件下，碾压混凝土初凝时间6h。3.1.2 砂石骨料采用马延坡人工砂石加工系统生产的太平灰岩骨料。3.2 混凝土配合比设计试验3.2.1 混凝土配合比试验常态混凝土进行包括水灰比、坍落度、用水量、最优砂率、粗骨料级配、外加剂等组合比例和单位材料用量等试验。碾压混凝土进行包括水灰比、粉煤灰掺量、Vc值、坍落度（变态混凝土）、用水量、最优砂率、外加剂等组合比例和单位材料用量；变态混凝土的灰浆配合比及单位材料用量等试验。3.2.2 双掺（粉煤灰、外加剂）试验提高混凝土质量，节约水泥的双掺（粉煤灰、外加剂）试验，包括改善混凝土的和易性、减水和减少水泥用量、降低水化热、缓凝、对力学性能的影响等。对于碾压混凝土中水泥及粉煤灰品种的组合，如表3.2-1所示。表3.2-1 碾压混凝土配合比试验组合表序号混凝土强度等级水泥粉煤灰外加剂1C18025、C2820及变态混凝土 选定的水泥级灰选定厂家2C18025、C9025、C9020、C2810选定的水泥级灰、级灰选定厂家3.3 混凝土的物理力学性能试验3.3.1 物理性能主要进行容重、Vc值、坍落度、凝结时间和含气量等试验。3.3.2 力学性能与变形性能a）常态混凝土抗压及抗拉试验，提出抗压及抗拉强度与龄期的关系曲线（龄期分别考虑7d、28d、90d为标准）。碾压混凝土抗压、劈拉强度及抗剪断强度试验，提出抗压、抗劈拉强度与龄期的关系曲线(龄期分别为7d、28d、90d、180d)以及抗剪断参数指标（龄期28d、90d、180d）。b）常态混凝土极限拉伸与干缩性能试验，提出各龄期（同上）与极限拉伸值、干缩性能指标的关系。碾压混凝土极限拉伸、轴拉强度试验，提出28d、90d、180d龄期与之相应的关系曲线。对C18025、C2820、C9025碾压混凝土及变态混凝土进行干缩试验，提出混凝土干缩与各龄期的关系曲线(龄期分别为7d、28d、90d、180d)。c）混凝土弹性模量及弹模与龄期（常态混凝土7d、28d、90d，碾压混凝土28d、90d、180d）关系。d) 对常态混凝土强度等级C18015（四级配）、C18025（三级配）、C9025（三级配）及C2815（四级配）做推荐配合比的混凝土自身体积变形、徐变与龄期的关系曲线（龄期分别考虑7d、28d、90d、180d、360d）及表达式。对C18025、C9025、C9020碾压混凝土推荐配合比进行自生体积变形试验，提出混凝土自生体积变形、徐变与各龄期的关系曲线(龄期分别为7d、28d、90d、180d、360d) ，并提出表达式；对C18025、C9025碾压混凝土进行线膨胀系数试验。3.4 混凝土的耐久性试验按设计强度等级要求，做抗渗、抗冻试验(龄期分别为28d、90d、180d)。3.5 混凝土的热学性能试验常态混凝土强度等级为C18015（四级配）、C18025（三级配）、C9025（三级配）、C9030（三级配）及C2815（四级配）绝热温升过程曲线和表达式，对C18015（四级配）、C18025（三级配）做推荐配合比的混凝土线膨胀系数、导温、导热等其它相应的热学指标测定试验。对C18025、C9025、C9020、C2810碾压混凝土进行绝热温升试验以及导温、导热等其它相应的热学指标测定试验。对绝热温升需提出过程曲线和表达式。4 提交成果内容及日期4.1 提交成果内容4.1.1原材料性能鉴定成果（包括水泥水化热试验成果）。4.1.2 不同强度等级混凝土的推荐配合比指标表，内容包括：a) 混凝土的Vc值、坍落度、容重和含气量；b) 混凝土凝结时间等参数。4.1.3 混凝土的物理力学和变形性能指标表，包括如下：a） 强度与龄期的关系曲线；b） 极限拉伸及干缩性能指标与龄期的关系曲线；c） 弹性模量与龄期的关系曲线。d） 自生体积变形与龄