HF混凝土介绍

水利水电施工2008󰀀第2期总第107期

HF高强耐磨混凝土在湖南筱溪水电站

中的应用研究

黪陈春晓谢凯军赵建明／(中国水利水电第三工程局)

1筱溪水电站工程简介

筱溪水电站位于资水干流中游邵阳市新邵县境内，为资水干流柘溪上游段的第二个梯级，下游接浪石滩电站库尾，上游与晒谷滩电站尾水衔接。坝址位于龙口溪峡谷出口的筱溪乡，距新邵县城45kin，邵阳市57kin，是一个以发电为主，兼顾航运等综合利用的水电枢纽工程。枢纽建筑物主要包括大坝、厂房和升船机三部分，水库正常蓄水位198．0m，相应库容9900万rn3。大坝包括左岸挡水坝段、河床溢流坝段及右岸挡水坝段，坝顶高程204．5m，最大坝高44．5m。溢流坝位于河床中部，溢流堰堰顶高程187．0m，共设9孔14m×1lm弧形闸门。

2洪水资料

坝址河段以上控制流域面积15843km2，多年平均年径流量129亿m3。坝址处全年不同频率洪水流量见表1，全年及分月不同频率平均流量见表2。

󰀀64󰀀表1坝址全年不同频率洪水流量表

频率(％)O．1O．2O．5l2流量(m0／s)1720015800140001260011200频率(％)3．335lO2050流量(m0／s)102009310787064004380

表2坝址全年及分月不同频率平均流量表月份P一5％P一1C％P一20％P一80％1月45436126772．42月5254483651553月8467025511974月120010408624005月1610137011204756月1560133010804617月134010507671958月10308075821449月66652238196．810月63249636191．911月59347435398．912月36029422774．3全年590544492321维普资讯 ３原材料　

３．１　水泥　采用湖南湘乡水泥厂生产的韶峰牌普硅４２．５水泥，　试验研究　

页眉内容

1页脚内容 众智软件

2.2 符号

第 材料性能

Ec--混凝土弹性模量；

Efc--混凝土疲劳变形模量；

Es--钢筋弹性模量；

C20--表示立方体强度标准值为20N/mm2的混凝土强度等级；

f'cu--边长为150mm的施工阶段混凝土立方体抗压强度；

fcu,k--边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值；

fck、fc--混凝土轴心抗压强度标准值，设计值；

ftk、ft--混凝土轴心抗拉强度标准值，设计值；

f'ck、f'tk--施工阶段的混凝土轴心抗压，轴心抗拉强度标准值；

fyk、fptk--普通钢筋，预应力钢筋强度标准值；

fy、f'y--普通钢筋的抗拉，抗压强度设计值；

fpy、f'py--预应力钢筋的抗拉，抗压强度设计值。

第 作用，作用效应及承载力

N--轴向力设计值；

Nk、Nq--按荷载效应的标准组合，准永久组合计算的轴向力值；

Np--后张法构件预应力钢筋及非预应力钢筋的合力；

Np0--混凝土法向预应力等于零时预应力钢筋及非预应力钢筋的合力；

Nu0--构件的截面轴心受压或轴心受拉承载力设计值；

Nux、Nuy--轴向力作用于X轴，Y轴的偏心受压或偏心受拉承载力设计值；

M--弯矩设计值；

Mk、Mq--按荷载效应的标准组合，准永久组合计算的弯矩值；

Mu--构件的正截面受弯承载力设计值；

Mcr--受弯构件的正截面开裂弯矩值；

T--扭矩设计值；

V--剪力设计值；

Vcs--构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值；

Fl--局部荷载设计值或集中反力设计值；

σck、σcq--荷载效应的标准组合，准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力；

σpc--由预加力产生的混凝土法向应力；

σtp、σcp--混凝土中的主拉应力，主压应力；

σfc,max、σfc,min--疲劳验算时受拉区或受压区边缘纤维混凝土的最大应力，最小应力；

σs、σp--正载面承载力计算中纵向普通钢筋，预应力钢筋的应力； 页眉内容

第３９卷第９期　２０　０　８年５月　人　民　长　江　Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｒｉｖｅｒ　Ｖ０１．３９．Ｎｏ．９　Ｍａｙ，２００８　

文章编号：１００１—４１７９（２００８）０９—００９０—０２　

硅粉混凝土与ＨＦ高强耐磨粉煤灰混凝土的应用　

李晓红　

（武警水电第一总队，广西南宁５３０３２８）　

摘要：在水利水电工程施工中，溢洪道、泄洪洞等承受高速水流冲磨部位，多采用抗冲磨混凝土，其中硅粉和ＨＦ　

抗冲磨剂应用广泛。对硅粉混凝土与ＨＦ高强耐磨粉煤灰混凝土的抗压、抗冲磨、干缩性、耐久性等性能进行　了分析。从工程实例看，ＨＦ高强耐磨粉煤灰混凝土不仅具有较高的抗冲磨性，同时具有良好的施工性和经济　

性，易于振捣密实，易于出浆和收光抹面，并可作为性能优良、泵送阻力小的泵送混凝土，在较小的用水量条件　

下，很容易配制成自流混凝土，施工单位一般均乐于使用这种混凝土。　

关键词：硅粉；ＨＦ抗冲磨剂；混凝土；性能比较　

中图分类号：ＴＶ４３１　文献标识码：Ａ　

１概述　

具有较高的抗挟沙水流冲磨能力的混凝土称为抗冲耐磨混　

凝土。混凝土的抗冲耐磨能力与抗压强度、抗折强度没有明显　

的对应关系，两种混凝土的抗压强度相同，但使用的原材料不　

同，两者的抗冲磨强度可能相差几倍。因此目前把抗冲耐磨混　凝土作为一种特殊混凝土加以研究。水电工程溢洪道、泄洪洞　

等承受高速水流冲磨，提高混凝土抗冲耐磨性能尤为重要，在工　易产生裂缝　

２．２　ＨＦ抗冲耐磨剂　

ＨＦ抗冲耐磨剂是一种与粉煤灰共掺，以提高混凝土抗冲磨　性能的专用耐磨剂。ＨＦ抗冲耐磨剂掺人混凝土中后，可有效激　

发粉煤灰的活性。ＨＦ混凝土在和易性方面，由于粉煤灰的微集　

料效应，使粉煤灰混凝土的抗剪力显著减小，在外力作用下，易　

产生流动，因此，在施工方面混凝土易于振捣密实出浆和收光抹　

面　程中采用优质的抗冲耐磨材料是高速水流防蚀的重要措施。　２抗冲耐磨材料的分析　３惹　冲耐磨性能与使用　

目前国内应用较多的抗冲耐磨材料有硅粉、铁钢砂、铁矿石　

混凝土

一，混凝土的成分与结构。

在混凝土组成材料中，水泥和水组成水泥浆，它包裹在所有骨料的表面并填充在骨料空隙中。在混凝土硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予混凝土拌合物流动性，便于施工;在混凝土硬化后起胶结作用，把砂，石骨料胶结成为整体，使混凝土产生强度，成为坚硬的人造石材料，石是骨料，对混凝土起骨架作用，其中小颗粒的骨料填充大颗粒的空隙。粗细骨料的整体积要占总体积的70%-80%，因此骨料质量的优劣，对混凝土各项性质的影响很大。

素混凝土是针对钢筋混凝土、预应力混凝土等而言的。素混凝土是钢筋混凝土结构的重要组成部分，由水泥、砂（细骨料）、石子（粗骨料）、矿物参合料、外加剂等，按一定比例混合后加一定比例的水拌制而成。普通混凝土干表观密度为1900～2500kg/m3，是由天然砂、石作骨料制成的。当构件的配筋率小于钢筋混凝土中纵向受力钢筋最小配筋百分率时，应视为素混凝土结构。这种材料具有较高的抗压强度，而抗拉强度却很低，故一般在以受压为主的结构构件中采用，如柱墩、基础墙等。

当在混凝土中配以适量的钢筋，则为钢筋混凝土。钢筋和混凝土这种物理、力学性能很不相同的材料之所以能有效地结合在一起共同工作，钢筋至混凝土边缘之间的混凝土，作为钢筋的保护层，使钢筋不受锈蚀并提高构件的防火性能。由于钢筋混凝土结构合理地利用了钢筋和混凝土两者性能特点，可形成强度较高，刚度较大的结构，其耐久性和防火性能好，可模性好，结构造型灵活，以及整体性、延性好，减少自身重量，适用于抗震结构等特点，因而在建筑结构及其他土木工程中得到广泛应用。

预应力混凝土是在混凝土结构构件承受荷载之前，利用张拉配在混凝土中的高强度预应力钢筋而使混凝土受到挤压，所产生的预压应力可以抵消外荷载所引起的大部分或全部拉应力，也就提高了结构构件的抗裂度。这样的预应力混凝土一方面由于不出现裂缝或裂缝宽度较小，所以它比相应的普通钢筋混凝土的截面刚度要大，变形要小；另一方面预应力使构件或结构产生的变形与外荷载产生的变形方向相反（习惯称为“反拱”），因而可抵销后者一部分变形，使之容易满足结构对变形的要求，故预应力混凝土适宜于建造大跨度结构。混凝土和预应力钢筋强度越高，可建立的预应力值越大，则构件的抗裂性越好。同时，由于合理有效地利用高强度钢材，从而节约钢材，减轻结构自重。由于抗裂性高，可建造水工、储水和其它不渗漏结构。