浅谈碾压四级配混凝土芯样试验
摘要贵州乌江沙沱水电站大坝四级配混凝土芯样试验检测
关键词四级配碾压混凝土芯样
1、概况
沙沱水电站设计大坝高101m，坝长631m。大坝从左到右为左岸挡水坝段、
引水坝段、河床溢流坝段、通航坝段（垂直升船机，年通过能力334.3×104t）和
右岸挡水坝段，共分为16个坝段。左岸挡水坝段长161.78m（包括1#坝段～4#
坝段），右岸挡水坝段长133.50m（包括14#坝段～16#坝段），拟在1#、2#、3#、14#、15#、16#坝段坝体内部采用C9015四级配碾压混凝土，上游面采用C9020
三级配碾压混凝土及C9020三级配变态混凝土防渗。岸坡及坝体下游50cm范围
内采用C9015四级配变态混凝土。六个坝段的C9015四级配碾压混凝土约15.7万m³。
2、钻芯取样试验
2.1、钻芯取样及试验时间
沙沱水电站四级配现场于2012年3月10日至2012年4月27日进行施工，
钻头直径尺寸为φ219mm，取出芯样直径为φ198mm。其中在3月24日，贵州
乌江沙沱水电站大坝3#坝段四级碾压混凝土区（高程：EL368.13～349.59）成功
取出一根直径φ198mm、长18.54米的四级配碾压混凝土芯样，一举改写国内国
内碾压混凝土大坝取芯最长记录。整个芯样表面较为光滑、骨料分布均匀、结构
密实、层间结合良好。
2.2、芯样外观描述及质量评定
2.2.1、芯样外观描述
表1 芯样外观描述
2.2.2、芯样质量评定
2.2.2.1、芯样质量评定
根据设计要求钻孔取样评定按《贵州乌江沙沱水电站大坝混凝土施工技术要求》，中相关规定执行。根据对各孔芯样的外观描述及折断情况判断，对芯样的
外观评价。
表2 芯样外观评价表
2.3、芯样测试性能成果
2.3.1、混凝土芯样容重
将取出的混凝土芯样切割加工成为Φ200*400mm的圆柱体试件，然后按《水
工碾压混凝土试验规程》中的试验方法进行容重试验，并同时测出混凝土芯样的
含水率。其检测成果列于表3。
表3 混凝土芯样容重成果表
从表3试验成果中可看出，碾压混凝土芯样四级配湿容重平均值为2498
kg/m3略低于2506kg/m3的理论容重，实测湿容重的最小值达到理论容重的
99.6%，大于设计要求98.5%的压实度.
2.3.2、芯样性能试验
芯样按《水工碾压混凝土试验规程》中相关试验方法的规定，加工成为标准
试件，分别进行耐久、力学及力学变形性能试验，试验结果列于表4、表5。
表4 混凝土芯样性能试验成果表
由表4试验成果可知，芯样耐久性能试验结果均达到设计指标要求；芯样加工成为高径比为2：1的圆柱体试件，进行轴心抗压强度试验，按《水工碾压混凝土施工规范》中的换算公式，将试验结果换算为立方体试件抗压结果，其抗压强度均超过设计要求。
表5 沙沱电站芯样抗剪试验结果
表5试验结果表明：14#坝段、3#坝段四级配碾压混凝土芯样试件tgφ、
C(MPa)指标均较为理想，满足设计要求。
3、结语
3.1、根据现场取芯外观描述可以看出，芯样外观光滑、混凝土致密、骨料分布均匀，充分说明混凝土碾压密实。
3.2、从钻出的芯样看，各个层面胶结较好，未见明显层面。
3.3、从芯样容重试验成果看，容重完全满足设计要求，与现场核子密度仪检测成果吻合，说明混凝土压密质量合格。
3.4、碾压混凝土芯样极限拉伸值比三级配设计的极限拉伸值低，主要是四级配混凝土粗骨料粒径较大，在拉伸的过程中，很容易从大骨料的地方拉断。其它的各项试验成果均达到设计要求。
3.5、芯样层间结合部分根据室内抗剪试验数据反映的情况看，tgφ、C(MPa)值较好，抗剪切强度满足设计和大坝施工要求。
