王娅鸿

（贵州黔水科研试验测试检测工程有限公司，贵州 贵阳 550000）

1 工程概况

某水库位于东经108°16＇，北纬26°07＇，坝址以上集水面积为225 km2。工程任务为供水、灌溉。挡、泄水建筑物、引水等主要建筑物级别为3 级，供水、灌溉输水主管建筑物及其他次要建筑物级别为4级，灌溉支管及临时性建筑物级别为5级。库区边坡治理级别为4级、大坝坝肩部位边坡级别为4级，输水管线建筑物开挖边坡级别为5 级。对该工程混凝土配合比及原材料进行试验，最终推荐室内混凝土配合比，为设计、施工提供参考依据。

2 水库混凝土配合比试验相关资料

2.1 试验检测主要参数及要求

①坝体三级配碾压混凝土设计龄期极限拉伸值不小于70×10-6；②混凝土线胀系数不小于8.0×10-6；③碾压混凝土总胶凝材料不宜低于130 kg/m3；④考虑混凝土骨料为潜在危害性的活性骨料，须作好抑制碱活性措施。为保证混凝土的耐久性，按规范要求，水泥中C3A含量宜低于5%，宜采用低碱水泥，水泥碱含量不应大于0.60%，粉煤灰游离氧化钙含量不大于10%；⑤混凝土中碱含量低于3.00 kg/m3；⑥喷射混凝土总胶凝材料不宜低于400 kg/m3；水泥用量不小于300 kg/m3，其余指标需符合《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》相关规定。

2.2 混凝土配合比试验掺合料基本特性

2.2.1 粉煤灰

根据委托方要求，混凝土配合比试验采用国电都匀发电有限公司福泉电厂生产的II 级粉煤灰，对粉煤灰进行性能检测，检测结果满足规范《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》Ⅱ级粉煤灰要求。

2.2.2 外加剂

①高性能减水剂。根据委托方要求，此次试验选择3个外加剂进行物理化学性能检测，选性能最优的进行混凝土配合比试验。3 个外加剂分别是贵州科之杰新材料有限公司生产的高性能减水剂（标准型），掺量为1.00%；贵州铁建恒发新材料科技股份有限公司生产的高性能减水剂（缓凝型），掺量为1.00%；武汉辰龙新材料技术有限公司的高性能减水剂（缓凝型），掺量为1.00%。对减水剂进行物理化学性能检测，检测结果均满足规范《混凝土外加剂》要求。根据性能检测结果，委托方最终选用贵州科之杰新材料有限公司的减水剂进行混凝土配合比试验，对高性能减水剂进行相容性试验检测。②引气剂。根据委托方要求，此次试验选择2个厂家生产的引气剂进行物理化学性能检测，选性能最优的进行混凝土配合比试验。分别是贵州科之杰新材料有限公司的引气剂，掺量0.50%；武汉辰龙新材料技术有限公司的引气剂，掺量1.00%。对引气剂进行物理化学性能检测，检测结果满足规范《混凝土外加剂》要求。根据性能检测结果，委托方最终选用贵州科之杰新材料有限公司的引气剂进行混凝土配合比试验。③复合型高性能减水剂。根据委托方要求，混凝土配合比试验采用贵州科之杰新材料有限公司的减水剂，由于委托单位考虑现场施工的方便性，把原来的高性能减水剂和引气剂改为复合型的高性能减水剂，掺量1.00%，对复合型高性能减水剂进行检测。④抗冲磨剂。此次抗冲磨混凝土配合比采用武汉三源特种建材有限责任公司生产的抗冲磨剂，掺量为胶材总量的2.50%，对其物理、化学性能指标进行检测。该抗冲磨剂检测参考规范《混凝土外加剂》。

2.2.3 骨料

工程混凝土配合比试验采用的骨料来自于榕江县溪口水库工地料场。①母岩岩相分析试验结果。对该料场的母岩进行岩相分析试验。②岩石试验。结果显示此工程骨料经试验检测为有潜在危害性的活性骨料。③细骨料颗粒级配、物理及化学性能指标检测。经检测砂料属粗砂，细度模数3.14。后经筛分、调整后砂料细度模数2.86，石粉含量15.00%。细骨料细度模数及石粉含量满足《水工碾压混凝土施工规范》技术指标要求，其余指标满足《水工混凝土施工规范》技术指标要求。④粗骨料物理化学性能指标检测。从检测结果得出大石、中石级配不佳，中石的中径筛余率为26.90%、大石为0%，未达到《水工混凝土施工规范》要求中径筛余率宜为40%～70%的技术要求，其余检测指标符合《水工混凝土施工规范》要求。⑤工地现场板岩轧制的混凝土骨料粒形不佳、针片状含量高，以现有设备生产出来的碎石级配不满足规范要求，且又无法更换骨料，试验中采取掺粉煤灰和外加剂的措施来改善混凝土的和易性和提高混凝土的力学、耐久性能。

3 碱骨料反应抑制措施有效性试验

为满足工程要求需进行碱骨料反应抑制措施有效性试验。针对此工程，采用掺掺和料、外加剂来进行碱骨料反应抑制措施有效性试验。

3.1 碱骨料反应抑制措施有效性试验方案

试验采用国电都匀发电有限公司福泉电厂生产的粉煤灰和贵州科之杰新材料有限公司生产的减水剂与引气剂进行抑制骨料碱活性效能试验。分别考虑单掺粉煤灰以及混掺粉煤灰与外加剂，见表1。

表1 碱骨料反应抑制有效性试验方案表

3.2 碱骨料反应抑制措施有效性试验数据

①鼓楼水泥和西南水泥分别单掺0%、15%、25%、35%、45%、55%和65%粉煤灰总计14种方案碱骨料反应抑制措施有效性试验统计数据（包括3d、7d、14d和28d四个龄期下每个方案3组试件总计4龄期12组试件试验）（表略）。②鼓楼水泥和西南水泥分别混掺0%、15%、25%、35%、45%、55%和65%粉煤灰加减水剂1.00%加引气剂0.50%总计14种方案碱骨料反应抑制措施有效性试验统计数据（包括3d、7d、14d和28d四个龄期下每个方案3组试件总计4龄期12组试件试验）（表略）。③碱骨料反应抑制措施有效性试验数据对比分析。鼓楼水泥和西南水泥单掺25%、35%、45%、55%和65%粉煤灰以及混掺25%、35%、45%、55%和65%粉煤灰加减水剂、引气剂28d龄期对比试件膨胀率均小于0.10%，此种状态下碱骨料反应抑制措施定为有效。

4 结语

混凝土配合比试验过程中，工地骨料的碱骨料反应抑制措施有效性试验设计了8大类试验方案，分别围绕着鼓楼水泥和西南水泥不掺粉煤灰，单掺15%、25%、35%、45%、55%和65%粉煤灰以及混掺同样比例的粉煤灰加减水剂、引气剂等情况展开具体试验，有10种试验结果可以定为有效，为保障水库工程混凝土耐久性提供科学支撑。