碾壓混凝土重力壩建設中水泥的選用

【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, 對混凝土質量要求高的要求, 參考水泥單價、運距、運費, 來決定選用水泥廠家, 合理選用水泥, 既提高了工程質量, 又為業(yè)主節(jié)約了大量資金。

【關鍵詞】曬北灘水電站碾壓混凝土水泥選用

1 工程概況

　　祁陽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248 m, 分9 個壩段, 溢流壩堰頂高程292 m, 設置3 孔12 m×8m 鋼質弧型閘門, 采用挑流形式進行消能?；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 高標號抗沖耐磨混凝土。大壩混凝土總方量為33.5 萬m3, 其中碾壓混凝土方量約28.5 萬m3, 常態(tài)混凝土約5 萬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, 對祁陽縣及附近的水泥廠所生產(chǎn)的水泥進行取樣檢驗, 經(jīng)幾十次抽樣檢驗發(fā)現(xiàn), 存在幾個問題: 一是水泥與外加劑適應差, 出現(xiàn)假凝、急凝現(xiàn)象, 特別在摻加木質素磺酸鈣時十分明顯, 主要原因是水泥廠的調凝劑是使用硬石膏或氟石膏, 對于碾壓混凝土的大體積和大倉面不適應; 二是祁陽縣內(nèi)水泥廠產(chǎn)品質量不穩(wěn)定, 水泥強度時高時低, 對某水泥廠抽檢7 次, 有4 次強度達不到標準要求( 低于32.5 MPa) , 另一水泥廠抽檢時發(fā)現(xiàn)安定性不良, 這對大壩碾壓混凝土施工十分不利, 將會造成質量事故; 三是水泥凝結時間短, 水泥初凝時間一般在( 1.5～2) h, 對大體積大倉面混凝土根本無法施工。2006年5 月底至6 月初, 監(jiān)理部派監(jiān)理人員與業(yè)主領導一起對曬北灘水電站附近100 km 范圍內(nèi)的水泥廠的水泥質量和礦物成分進行調查, 依據(jù)水工碾壓混凝土施工規(guī)范招投標文件, 設計要求對數(shù)家上規(guī)模的廠家進行調查取樣, 最后選定5 家, 對這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)的水泥強度、安定性、凝結時間, 生料、熟料的礦物成分等試驗成果, 經(jīng)過計算比較, 哪家的水泥質量比較穩(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, 就重點抽樣檢查哪家的水泥。

3 合理選用水泥的經(jīng)濟效益

　　參考水泥單價、運距、運費, 來決定選用的水泥廠家。因曬北灘水電站是民營企業(yè), 必須注重經(jīng)濟效益, 通過分析比較,最后選定冷水灘衛(wèi)宏水泥有限責任公司生產(chǎn)的湘衛(wèi)牌普通硅酸鹽水泥, 它的各項指標與業(yè)主、設計的要求相接近, 特別是該水泥抗折強度較高, 達到52.5 MPa 的水泥的抗折要求, 水化熱低( 3d 234kJ /kg) 這對大壩抗裂十分有利。該廠為了滿足大壩施工摻加外加劑的要求, 將調凝劑硬石膏改為二水石膏,這樣與外加劑適應性良好。按當時市場價格, 如購買某某牌PO32.5 水泥單價230 元/t, 運費38 元/t, 而湘衛(wèi)牌水泥190元/t, 運費36 元/t, 每噸節(jié)約資金42 元, 大壩水泥用量按4.5萬t 計算, 則為業(yè)主節(jié)省資金189 萬元。廠房原用某廠水泥,市建筑質監(jiān)站配合比設計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 計算, 可節(jié)省水泥近2 000 t, 節(jié)省資金58 萬元( 廠房水泥單價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t 計算, 可節(jié)約水泥1 萬t, 可為業(yè)主節(jié)約水泥資金268 萬元, 還可以減少混凝土中水化熱, 預防大壩開裂, 減少溫控費用, 提高了大壩混凝土的質量。