水布埡高性能面板混凝土的研究與應用

摘要: 水布埡大壩為世界最高的面板堆石壩，面板混凝土對混凝土性能要求高。通過對國內(nèi)外同類工程面板混凝土的分析及“九五”科技攻關取得的成果，設計單位大膽采用新材料，設計出具有高強度、高抗裂、低彈模、低收縮、耐久性強、工作性好的多功能的高性能混凝土。施工結果表明:各項指標能達到設計要求，澆筑的面板混凝土均未發(fā)現(xiàn)早期裂縫。

關鍵詞: 面板堆石壩;高性能混凝土;配合比;水布埡水利樞紐

中圖分類號: TV641.4+ 3 文獻標識碼: A

1 混凝土面板結構特點

水布埡面板堆石壩頂部高程405.0m，底部高程176.0m，最大壩高233.0m，是世界上最高的混凝土面板堆石壩。

大壩混凝土面板厚度由底部1.1m漸變至頂部0.3m，面板豎向共分58個條塊。其中，兩岸壩肩受拉區(qū)設15條張性縫，縫間距8m;其余受壓區(qū)設壓性縫，縫間距16m。面板混凝土分三期澆筑，在高程278.0m及340.0m處設有兩條水平施工縫，鋼筋穿過縫面。面板面積共13.84萬m2 ，混凝土工程量8.66萬m3 。

水布埡大壩混凝土面板具有如下特點:①面板長，最大斜長392.0m，最大澆筑塊斜長162.0m;②要求高，面板混凝土須具有良好的工作性、抗裂性和耐久性;③應力復雜，三維有限元計算結果表明，面板大部份區(qū)域為受壓區(qū)，受拉區(qū)分布在周邊縫處和面板頂部較小區(qū)域，最大值壓應力為11.82～22.74MPa，拉應力一般為2MPa。除采用合理的施工工藝和措施外，優(yōu)質的混凝土配合比是滿足混凝土面板上述特點的根本保證。

2 面板混凝土實例及“九五”攻關成果

為了研制出適合水布埡工程需要的面板混凝土，設計及科研人員進行了長期的探索，并在國內(nèi)外已建工程及“九五”國家科技攻關的基礎上，進行了針對性的室內(nèi)及現(xiàn)場試驗。

2.1 國內(nèi)已建工程面板混凝土特點

國內(nèi)已建典型的混凝土面板堆石壩的面板混凝土配合比見表1。由表1及其它工程可知，面板混凝土配合比設計有以下特點:

不再采用礦渣硅酸鹽水泥，而多采用42.5或32.5級普通硅酸鹽水泥，有條件時，采用中熱硅酸鹽水泥。尤其是撫順和貴州中熱硅酸鹽水泥具有微膨脹性。

采用適宜的摻和料?，F(xiàn)在已越來越重視活性材料的摻用，一般摻用粉煤灰。黑泉等工程曾研究過摻用硅粉，后因干縮性大而棄用;白溪、公伯峽及洪家渡等工程研究過摻聚丙烯纖維，并在白溪、洪家渡面板混凝土中得到應用。

采用較小的水膠比，一般為0.35～0.55。珊溪面板混凝土水膠比小到0.338。

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