准三级配碾压混凝土的研究与应用_刘鲁强

加剂品质指标均符合 GB 8076—1997《混凝土外加剂》技术 抗压强度、劈拉强度和轴拉强度均比三级配碾压混凝土有
要求，与采用的水泥、粉煤灰适应性较好。
所降低，其中，各龄期的抗压强度降低 5%~9%，劈拉强度
2 试验结果及讨论
2.1 准三级配对碾压混凝土用水量及砂率的影响
降低 3%~7%，轴拉强度降低 3%~5%，强度的降低幅度随 着龄期的增长而减小，早期强度降幅较大，后期强度降幅 较小，180 d 龄期的抗压强度、劈拉强度和轴拉强度分别降
百色水利枢纽是一座以防洪为主，兼有发电、灌溉、航 运、供水等综合利用效益的大型水利工程，主要由大坝、地下 厂房、副坝和通航建筑物组成，大坝为全断面碾压混凝土重 力坝，最大坝高 130 m，坝顶长 720 m，混凝土总量 258万 m3，
收稿日期：2013-07-25 基金项目：广西壮族自治区水利科技专项项目（200609）
准三级配碾压混凝土的用水量及砂率均比三级配碾压混 水化热考虑，准三级配碾压混凝土水泥用量和胶凝材料用
凝土有所增加，但增加的幅度都较小，用水量增加 3 kg/m3， 量没必要增加，可以保持与三级配碾压混凝土一致。
表 1 准三级配与三级配碾压混凝土配合比对比
设计 试验
粉煤灰掺量 砂率
碾压混凝土材料用量 （/ kg/m3）
级配碾压混凝土骨料分离明显减少，均匀性和密实性明显提高，可碾性和工作性明显改善，弹性模量降低 13%，极限拉伸值提高
10%，各项性能均满足设计要求。百色水利枢纽大坝采用准三级配碾压混凝土，有效地改善了大坝碾压混凝土工作性能和变形性
能，提高了抗裂性能和层间结合性能，保证了工程质量。
关键词： 骨料最大粒径；准三级配碾压混凝土；三级配碾压混凝土
（广西壮族自治区水利科学研究院，广西 南宁 530023）
摘 要： 针对百色水利枢纽大坝辉绿岩骨料碾压混凝土存在骨料分离多、均匀性较差、可碾性较差、弹性模量高、极限拉伸值低
等问题，首次提出适当减小大坝碾压混凝土粗骨料的最大粒径，由 80 mm 减为 60 mm，大坝采用准三级配碾压混凝土的设想，对
准三级配碾压混凝土与三级配碾压混凝土进行对比试验研究。研究结果表明：在不增加水泥用量和胶凝材料用量的情况下，准三
Ａｂｓｔ ｒａｃｔ ： According to the dam with diabase aggregate roller compacted concrete of baise project，there was aggregate separation，lack of homogeneity，rolling resistance difference，modulus of elasticity was high，the ultimate tensile value was low，proposes for the first time reduced the biggest size of coarse aggregate from 80 mm to 60 mm，roller compacted concrete witn quasi-tri-graded was used in dam， comparison test research between roller compacted concrete witn quasi-tri-graded and tri-graded，The results of the study showed that， without any increase in cement dosage and cementing material，concrete aggregate separation significantly reduced，uniformity and compact sex obviously improved，grinding and workability obviously improved，elastic modulus was reduced by 13% and ultimate tensile value increased by 10% ，various performance could meet the design requirements.Roller compacted concrete with quasi-tri-graded was used in baise dam，effectively improved the working performance and deformation performance，crack resistance and interlayer bonding properties，obviously improved，ensured the engineering quality. Ｋｅｙ ｗ ｏｒｄｓ： biggest size of coarse aggregate；roller compacted concrete witn quasi-tri-graded；roller compacted concrete witn tri-graded
其中碾压混凝土 212 万 m3。大坝碾压混凝土骨料为辉绿岩 人工骨料。招标设计阶段的试验研究结果表明，由于辉绿岩 是一种强度很高、质地很硬、密度很大的岩石[1]，辉绿岩骨 料属于重骨料[2]，受骨料性质的影响，大坝三级配碾压混凝 土性能存在骨料分离多、均匀性较差、可碾性较差、弹性模 量高、极限拉伸值低等问题[3]。这些特性使大坝碾压混凝土 施工工作性较差、变形能力较差、抗裂能力较低。为了解决 这些问题，本试验首次提出适当减小大坝碾压混凝土粗骨 料的最大粒径，由 80 mm 减为 60 mm，大坝采用准三级配 碾压混凝土的设想，结合百色水利枢纽设计要求，对准三 级配碾压混凝土进行试验研究，并将研究成果应用于百色 水利枢纽大坝施工，取得了良好的技术经济效果。
（2）粉煤灰：采用广西田东电厂生产的 II 级粉煤灰，密 度 2.16 g/cm3，细度 16.8%，需水量比 99%，含水率 0.5%，粉
准三级配与三级配碾压混凝土拌合物工作性能对比 试验结果见表 2。从表 2 可以看出，由于辉绿岩骨料密度较
煤灰品质指标均符合 GBJ 146—1990《粉煤灰混凝土应用技 术规范》要求。
（4）外加剂：经过优选试验，采用浙江龙游外加剂厂生 强度性能对比试验，试验结果见表 3。
产的 ZB-1-RCC15 缓凝高效减少剂，减水率 18%，泌水率
从表 3 可以看出，在保持水泥用量和胶凝材料用量不
比 76%，90 d 抗压强度比 116%，初凝延缓时间 226 min，外 变的条件下，由于准三级配碾压混凝土水胶比有所增大，其
2.98、石粉含量 11.0%、表观密度 2 950 kg/m3、吸水率 0.8%。 提高，可碾性和工作性明显改善。
粗骨料表观密度 2 970 kg/m3、吸水率 0.70%。除人工砂石粉 2.3 准三级配对碾压混凝土强度性能的影响
含量偏低外，粗细骨料的其他品质均符合规范要求。
按表 1 的配合比进行准三级配与三级配碾压混凝土
（3）骨料：采用辉绿岩人工骨料。辉绿岩密度 2 990 kg/m3、
大的特性，三级配碾压混凝土拌合物骨料分离较多，均匀 性和密实性较差，拌合物液化泛浆时间较长，可碾性和工 作 性 较 差 。准 三 级 配 碾 压 混 凝 土 拌 合 物 骨 料 分 离 明 显 减
抗压强度 275.9 MPa、弹性模量 43.1 GPa。细骨料细度模数 少，VC 值减少 2.5 s，密度增加 1.2%，均匀性和密实性明显
27.8
0.59 0.90 1.64
2.89
0.82 1.58
2.99
7.9 12.9 21.5
26.4
0.55 0.85 1.57
2.81
0.78 1.51
2.90
2.4 准三级配对碾压混凝土变形性能的影响
准三级配与三级配碾压混凝土变形性能对比试验结 果见表 4。从表 4 可以看出，在保持水泥用量和胶凝材料用 量不变的条件下，采用准三级配虽然对碾压混凝土强度性 能影响很小，但对碾压混凝土的变形性能有显著影响。准三 级配碾压混凝土各龄期弹性模量降低 8%~13%，极限拉伸 值提高 7%~11%。可以看出，适当减小三级配粗骨料最大粒 径及增加砂率，可以有效地降低碾压混凝土弹性模量，提高 极限拉伸值，改善碾压混凝土变形性能，提高抗裂性能。
２０１４ 年 第 １ 期（ 总 第 ２９１ 期 ） Number 1 in 2014（Total No.291）
doi：10.3969/j.issn.1002-3550.2014.01.041
混
凝
土
Concrete
实用技术 PRACTICAL TECHNOLOGY
准三级配碾压混凝土的研究与应用
刘鲁强
0 引言
骨料的最大粒径和级配是影响碾压混凝土性能、施工 工作性和经济性的重要因素之一。从减少水泥用量、降低 水 泥 水 化 热 、提 高 抗 渗 性 能 、改 善 变 形 性 能 、减 少 骨 料 分 离、提高拌合物均匀性等方面综合考虑，目前碾压混凝土 坝（坝体上游防渗层除外）均采用骨料最大粒径为 80 mm， 粗骨料由 40~80 mm（大石）、20~40 mm（中石）、5~20 mm （小石）组成的三级配碾压混凝土。准三级配碾压混凝土是 指骨料最大粒径为 60 mm，粗骨料由 40~60 mm（称之为准大 石）、20~40 mm（中石）、5~20 mm（小石）组成的碾压混凝土。
中图分类号： TU528.01
文献标志码： A
文章编号： 1002-3550（2014）01-0147-03
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔ ｉｏｎ ｏｆ ｒｏｌｌｅｒ ｃｏｍ ｐａｃｔ ｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔ ｅ ｗ ｉｔ ｎ ｑｕａｓｉ－ｔ ｒｉ－ｇｒａｄｅｄ ａｇｇｒｅｇａｔ ｅ