碾壓混凝土重力壩建設(shè)中水泥的選用

【摘要】文章根據(jù)曬北灘水電站攔河大壩為全段面碾壓混凝土重力壩, 從工程監(jiān)理的角度, 對(duì)混凝土質(zhì)量要求高的要求, 參考水泥單價(jià)、運(yùn)距、運(yùn)費(fèi), 來決定選用水泥廠家, 合理選用水泥, 既提高了工程質(zhì)量, 又為業(yè)主節(jié)約了大量資金。

【關(guān)鍵詞】曬北灘水電站碾壓混凝土水泥選用

1 工程概況

　　祁陽(yáng)縣曬北灘水電站攔河大壩為全段面碾壓混凝土重力壩, 壩高97 m, 壩頂高程302.0 m, 壩頂寬為10 m, 壩頂全長(zhǎng)248 m, 分9 個(gè)壩段, 溢流壩堰頂高程292 m, 設(shè)置3 孔12 m×8m 鋼質(zhì)弧型閘門, 采用挑流形式進(jìn)行消能?；鶐r面為2.0 m 厚C20 常態(tài)混凝土墊層, 上游為RccC20 防滲面板, 中間為RccC15 /Ⅲ碾壓混凝土, 溢流壩段溢流面為C30 高標(biāo)號(hào)抗沖耐磨混凝土。大壩混凝土總方量為33.5 萬(wàn)m3, 其中碾壓混凝土方量約28.5 萬(wàn)m3, 常態(tài)混凝土約5 萬(wàn)m3。

2 水泥的選用

　　大壩碾壓混凝土材料的選擇, 從2005 年10 月開始到2006 年5 月, 對(duì)祁陽(yáng)縣及附近的水泥廠所生產(chǎn)的水泥進(jìn)行取樣檢驗(yàn), 經(jīng)幾十次抽樣檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 存在幾個(gè)問題: 一是水泥與外加劑適應(yīng)差, 出現(xiàn)假凝、急凝現(xiàn)象, 特別在摻加木質(zhì)素磺酸鈣時(shí)十分明顯, 主要原因是水泥廠的調(diào)凝劑是使用硬石膏或氟石膏, 對(duì)于碾壓混凝土的大體積和大倉(cāng)面不適應(yīng); 二是祁陽(yáng)縣內(nèi)水泥廠產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定, 水泥強(qiáng)度時(shí)高時(shí)低, 對(duì)某水泥廠抽檢7 次, 有4 次強(qiáng)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求( 低于32.5 MPa) , 另一水泥廠抽檢時(shí)發(fā)現(xiàn)安定性不良, 這對(duì)大壩碾壓混凝土施工十分不利, 將會(huì)造成質(zhì)量事故; 三是水泥凝結(jié)時(shí)間短, 水泥初凝時(shí)間一般在( 1.5～2) h, 對(duì)大體積大倉(cāng)面混凝土根本無(wú)法施工。2006年5 月底至6 月初, 監(jiān)理部派監(jiān)理人員與業(yè)主領(lǐng)導(dǎo)一起對(duì)曬北灘水電站附近100 km 范圍內(nèi)的水泥廠的水泥質(zhì)量和礦物成分進(jìn)行調(diào)查, 依據(jù)水工碾壓混凝土施工規(guī)范招投標(biāo)文件, 設(shè)計(jì)要求對(duì)數(shù)家上規(guī)模的廠家進(jìn)行調(diào)查取樣, 最后選定5 家, 對(duì)這5家廠生產(chǎn)的水泥采取看、查、抽樣檢查的形式, 首先查該廠近三年來生產(chǎn)的水泥強(qiáng)度、安定性、凝結(jié)時(shí)間, 生料、熟料的礦物成分等試驗(yàn)成果, 經(jīng)過計(jì)算比較, 哪家的水泥質(zhì)量比較穩(wěn)定,水化熱低( 或接近中熱水泥) 和礦物成分與我們施工所要求的水泥最接近, 就重點(diǎn)抽樣檢查哪家的水泥。

3 合理選用水泥的經(jīng)濟(jì)效益

　　參考水泥單價(jià)、運(yùn)距、運(yùn)費(fèi), 來決定選用的水泥廠家。因曬北灘水電站是民營(yíng)企業(yè), 必須注重經(jīng)濟(jì)效益, 通過分析比較,最后選定冷水灘衛(wèi)宏水泥有限責(zé)任公司生產(chǎn)的湘衛(wèi)牌普通硅酸鹽水泥, 它的各項(xiàng)指標(biāo)與業(yè)主、設(shè)計(jì)的要求相接近, 特別是該水泥抗折強(qiáng)度較高, 達(dá)到52.5 MPa 的水泥的抗折要求, 水化熱低( 3d 234kJ /kg) 這對(duì)大壩抗裂十分有利。該廠為了滿足大壩施工摻加外加劑的要求, 將調(diào)凝劑硬石膏改為二水石膏,這樣與外加劑適應(yīng)性良好。按當(dāng)時(shí)市場(chǎng)價(jià)格, 如購(gòu)買某某牌PO32.5 水泥單價(jià)230 元/t, 運(yùn)費(fèi)38 元/t, 而湘衛(wèi)牌水泥190元/t, 運(yùn)費(fèi)36 元/t, 每噸節(jié)約資金42 元, 大壩水泥用量按4.5萬(wàn)t 計(jì)算, 則為業(yè)主節(jié)省資金189 萬(wàn)元。廠房原用某廠水泥,市建筑質(zhì)監(jiān)站配合比設(shè)計(jì)每立方米混凝土水泥用量356 kg,改用湘衛(wèi)水泥后, 摻高效減水劑, 每立方米混凝土水泥用量為202 kg, 每立方米混凝土節(jié)省水泥154 kg, 廠房混凝土按12 800 m3 計(jì)算, 可節(jié)省水泥近2 000 t, 節(jié)省資金58 萬(wàn)元( 廠房水泥單價(jià)296 元) , 監(jiān)理部在選擇材料過程中, 積極為業(yè)主著想, 在保證材料質(zhì)量的前提下, 努力為業(yè)主節(jié)約投資。

　　總之, 合理選用水泥, 既提高了工程質(zhì)量, 又為業(yè)主節(jié)約了大量資金, 如在混凝土中摻加高效緩凝減水劑, 減水率達(dá)到15%～25%, 與木鈣比較, 仍可節(jié)約水泥20%, 曬北灘水電站水泥總用量按5 萬(wàn)t 計(jì)算, 可節(jié)約水泥1 萬(wàn)t, 可為業(yè)主節(jié)約水泥資金268 萬(wàn)元, 還可以減少混凝土中水化熱, 預(yù)防大壩開裂, 減少溫控費(fèi)用, 提高了大壩混凝土的質(zhì)量。