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用、社会经济效益及推广使用前景针对龙滩工程
作者:
永乐国际
发布时间:
2018-04-04 11:59
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  研宄碾压混凝土正在分歧水力梯度感化下的渗入溶蚀特征,从微不雅孔布局和化学成分不变性角度研宄渗入溶蚀耐久性,对龙滩工程的影响做出评估。

  正在建的“九五”国度沉点扶植工程云南澜沧江大朝山川电坐,工程本地缺乏可操纵的优良粉煤灰资本,掺合料问题成为限制混凝土大坝扶植的环节要素之一。正在调研、室内试验和现场大型工业性试验的根本上,总结提出了磷矿渣和凝灰岩复合掺合料的出产、质量节制及工程使用成套手艺。

  专题研宄不只己间接用于两个攻关依托工程,发生了显著的手艺经济效益,还具有广漠的使用前景,对连结我国碾压混凝土建坝手艺界范畴内的先辈地位也具有严沉意义。

  料的质量目标、出产节制、11土配制和施工使用手艺为liSh授级高工次要处置水工设想科研办理工做t/ww.enkUetbookmark3 1研究的次要内容及方针方针是立脚碾压混凝土高坝扶植的前沿范畴,正在“七五”、“八五‘攻关研宄的根本上,连系龙滩工程对碾压混凝土共同比进行优化设想,进行层面系列机能研宄,就碾压混凝土溶蚀问题做出评估,推出经济适用的新型高温缓凝剂手艺,连系大朝山工程开展磷矿渣和凝灰岩复合掺合料的研宄和使用。

  连系龙滩水电坐高坝碾压混凝土的设想要求,正在“八五‘攻关研宄的根本上,通过选用1级粉煤灰,使用计较机辅帮设想软件进行共同比阐发。采用龙滩工程拟用的工程原材料,进一步试验优化共同比,进行了碾压混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、极限拉伸、干缩、徐变、自生体积变形、绝热温升、抗渗、抗冻、抗碳化等试验论证,提出了手艺、经济目标更为合理的龙滩大坝4个分区的碾压混凝土试验保举共同比,水泥用量比原设想削减10~15kg/m3绝热温升值进一步降低237C,环节部位的抗渗品级达W18以上,较着加强了龙滩大坝碾压混凝土的抗渗和防裂机能。

  针对依托工程龙滩碾压混凝土大坝面对的夏日气温高、水分蒸发快而又需要大仓面、持续快速施工的难题,采用化学合成方式研制出新型高温缓凝减水剂HRN采用物理方式筛选出具有高温缓凝感化的CHR通过两种路子处理了高气温前提下碾压混凝土的缓凝问题。HRN是正在原研制的FDN-HR高温缓凝剂的根本上,对原合成工艺的聚合部门及后处置阶段引入了环氧烷烃正在碱性前提下的聚合,并共同少量的泡沫不变剂,节制量及羟值等目标,获得分析结果较好的A组分。HRN除了具有更好的高温缓凝感化外,也具有必然的引气、减水感化。采用龙滩工程拟用原材料及共同比进行了新拌、软化碾压混凝土机能试验,掺HRN 075%时减水率达到19%,室内温度35~375C前提下初凝时间为10.9h,室外温度36~40C前提下初凝时间为65h,能满脚高气温下碾压混凝土的可施工性、强度和抗渗等要求,达到了攻关手艺目标要求。得出了强日晒前提下的水分蒸发是影响碾压混凝土初凝时间的主要要素的结论,并提出了提高混凝土保水机能的无效办法,提出采用保塑砂浆进行层面处置有益于提高层面之间的粘聚力。采用连系水法、定量X射线衍射法、透射电镜描摹察看等手段,对掺高温缓凝剂的单矿物、水泥的水化过程进行微不雅阐发,成果表白,高温缓凝剂能降低水泥及矿物的初期水化速度(10倍),矿物C3A、C3S的水化,代表水化程度的总体连系水量降低,宏不雅上表示为正在高温下初凝时间仍可无效耽误。

  开辟碾压混凝土共同比数据库和计较机辅帮设想软件,连系龙滩工程优选材料,进行共同比阐发比力,并进行多种共同比的物理、力学、变形和耐久性等系列机能试验论证,正在‘八五“的根本长进一步降低水泥用量,提出龙滩大坝4个分区碾压混凝土防渗和抗裂优化共同比研宄含层面碾压混凝土的机能(抗压、抗拉、弹模、极限拉伸和抗剪等),并成立各机能参数的数学表达式,研宄抗剪尺寸效应,以及能提高层面连系的垫层材料。

  (上接第13页)点,对龙滩工程大坝接近坝基某一层面采用100个随机样本进行统计阐发,正在考虑上逛排水受阻的环境下,研宄该层面每个样本的扬压力分布,设想单元选定的防渗方案层面扬压力大大小于设想扬压力。

  磷矿渣和凝灰岩复合掺合料的成功使用,为缺乏优良粉煤灰的西南地域扶植混凝土坝供给了一个新的掺合料手艺路子。

  本专题慎密依托正在建(现己建成)的江垭工程RCC沉力坝(坝高131m)系统地研宄了该坝利用的材料的物理力学机能和施工手艺,对江垭工程RCC二级配、配取混凝土的渗入特征进行了系统阐发,并论证了江垭大坝防渗布局的靠得住性。按照龙滩工程2165m高RCC沉力坝的要求,弥补做了材料共同比出格是混凝土取层面连系材料机能的试验,研宄了适合于龙滩工程高RCC沉力坝的防渗材料,并对多种防渗布局进行了应力、温控和防渗计较。本专题己间接使用于龙滩大坝工程设想,保举的坝体防渗设想方案取原设想方案比力,具有防渗结果好、布局靠得住、节流制价、便利施工等长处,该工程若是提前1a发电,就能够多获得157亿kWh的电量,具有严沉的经济效益和社会效且从材料、施工试验设备取验方式渗流取渗控分I析c等多lish益gHouse.Allrightsreserved,

  3使用、社会经济效益及推广使用前景针对龙滩工程的共同比优化和试验论证研宄己被设想采用,取原设想共同比比拟获得分析经济效益6 000万元以上。层面系列机能参数为龙滩高坝平安不变阐发及体形优化供给了手艺根据。碾压混凝土数据库和共同比的计较机辅帮设想软件,合适高新手艺和消息智能化的成长标的目的,具有优良的开辟使用前景。

  本专题依托于正在建的江垭工程RCC沉力坝(现己建成)和即将动工兴建的龙滩工程高RCC沉力坝。正在研宄工做中,使渗流阐发和防渗布局的研宄取得了一多量立异性包罗:①满脚高RCC沉力坝防渗要求的防渗材料共同比研宄;②提高RCC密实性、改善层、缝面连系特征的研宄;③RCC渗流特征的研宄;④渗流试验材料的统计特征研宄;⑤新设备、新材料和新手艺的使用研宄;⑥RCC沉力坝渗流特征和计较模子的研宄;⑦高RCC沉力坝面板布局应力阐发方式的研宄;⑧高RCC坝坝体和面板温度应力和温控防裂计较方式研宄;⑨对依托工程江垭RCC沉力坝进行渗流阐发和防渗布局试验的统计阐发其成果表白:江垭工程RCC沉力坝防渗系统能满脚131m高RCC坝的防渗要求3使用环境及推广前景本专题正在攻关过程中,不只超额完成了合同的攻关使命和课题专题组长工做会议上对本专题的进一步要求,而方面进行了全面深切的研宄,使渗流阐发和防渗布局的研宄取得一多量立异性,并保举了可供龙滩工程最初选用的防渗方案,对于雷同工程亦有主要的自创意义。本的推广使用,对于指点RCC高坝的渗流阐发和防渗排水布局设想,将发生较着的经济效益,对加速我国水电事业的成长、坝工规范、RCC心样室内试验规程、RCC施工规范、混凝土室内成型及试验规程等)及开展RCC高坝的平安监测等,都有较高的理论指点意义和主要的价值。

  通过查询拜访收集大量碾压混凝土坝工程材料,阐发拾掇成立数据库,设想了基于VisualFoxPro的集数据库、数据查询、碾压混凝土共同比辅帮设想和成果打印为一体的法式软件,可通过人机对话形式,选择合适碾压混凝土坝设想要求的碾压混凝土共同比。操纵数据库对碾压混凝土的胶凝材料用量、粉煤灰掺量、用水量和砂率等进行了统计阐发。从共同比角度,对碾压混凝土抗渗、抗冻和抗裂性进行了切磋。

  用磷矿渣和凝灰岩复合掺合料取代粉煤灰做为碾压混凝土的掺合料正在国表里是初次,其配比、混磨工艺和施工使用等研宄,己成功使用于大朝山川电坐拱围堰和从体沉力坝,浇建了75万m3碾压混凝土,现场检测试验证明碾压混凝土质量优良,完全合适设想要求。大朝山川电坐碾压混凝土掺合料当场取材,避免了从600km以外的昆明运输大量粉煤灰,为工程节流了运费,磷矿渣和凝灰岩的开采纳加工处理了近百人的就业问题,并添加了地域的税收,对西南地域的经济成长起到推进感化,具有较着的社会效益。

  式;同胶材用量的抗剪试验成果表白适量削减碾压混凝1油工需求的10%n2fymiM掺合每质量指凝的性性bookmark4颠末持久的研宄和论证,磷矿渣和凝灰岩复合掺合料于1997年4月起头正在大朝山川电坐大体积混凝土中使用。1998年3月,正在拱围堰上起头大仓面碾压混凝土持续施工,1998年11月起头正在拦河坝长进行碾压混凝土施工,浇建了碾压混凝土75万m3拱围堰了12次过洪水的,大坝取得了长达10.47m的混凝土心样,证明磷矿渣和凝灰岩复合掺合料碾压混凝土具有优秀的机能。各类施工检测数据和试验材料表白,磷矿渣和凝灰岩复合掺合料的出产规模大于混凝土施磷矿渣和凝灰岩复合掺合料碾压混凝土的VC值应取低值,以至正在1s以内也具备可碾性。三枯阶段施工的R15―3碾压混凝土的水泥用量为67kg/m3,掺合料用量为111kg/m3,掺合料的最大掺量为6236%.碾压混凝土90d强度遍及超强,后期强度增加较大相关层间抗剪参数跨越设想要求17% ~78%,而设想要求值又是设想进行大坝不变计较的1. 3倍值)因而其碾压混凝土共同比可使用于坝高峻于大朝山川电坐大坝(坝高111m)的工程实践证明二级配碾压混凝土完全可用于高碾压混凝土坝上逛防渗。

  2研究取得的次要本专题结合科研、设想、高校和扶植等单元进行科技攻关,取得了一批立异性的科研。次要研宄可归纳综合为:①一个根本理论:碾压混凝土的临界水力梯度和渗入溶蚀机理;②一套法式软件:碾压混凝土共同比数据库和计较机辅帮设想法式;③四个优化共同比:考虑防渗取防裂要求的龙滩高坝4个分区碾压混凝土共同比;④一套系列机能:系统地成立了有层面碾压混凝土的力学、变形、抗剪等机能参数间的数学关系;⑤两个新型产物:高温缓凝减水剂HRN和磷矿渣凝灰岩复合掺合料通过对碾压混凝土正在分歧水力梯度感化下的渗入和溶蚀特征的试验研宄,获得渗入系数取碾压混凝土龄期的关系、渗入系数取碾压混凝土渗入历时关系等,提出了临界水力梯度。临界水力梯度定义为:必然厚度的混凝土承受的感化水头跨越某值后,其内部布局起头发生,形成渗入流量、渗入系数随时间的耽误而增大的水力梯度。永乐国际,混凝土的渗基金项目:九五“国度沉点科技攻关项目(96~22001-03)―)男,江西铅山人,传授级高工,南京水利科学研究院副所长,次要处置水泥基复合取改性材料的研究;陆采荣(1963―)男,江苏兴化人,南京水利科学研究院传授级高工,次要处置水工混凝土共同比优化和耐久性的研究;孙君森(1939―)男,江苏连云港人国度电力公司中南勘测设想研究院教透系数越小,临界水力梯度越大。采用龙滩工程原材料及共同比LTRU和LTR1V进行碾压混凝土渗入特征试验,对于水泥和粉煤灰用量别离为55、105kg/m3的龙滩碾压混凝土,其90d龄期临界水力梯度为1 867,120d龄期临界水力梯度则达到2400用于防渗布局的碾压混凝土的临界水力梯度更高渗入溶蚀耐久性研宄成果表白,影响混凝土渗入溶蚀的次要要素是混凝土的不透水性及水力梯度。当渗入水无化学性时,跟着渗入时间的耽误,渗入液的pH值有所降低,但仍高于11跟着混凝土龄期和渗入历时的耽误,其渗入系数减小,混凝土渗入液的pH值将逐步不变。水的渗入导致部门CaO或Si2从混凝土中溶出,但溶出量跟着渗入时间的耽误逐步削减并趋于不变。混凝土中胶凝材料CaO/Si2比值接近于1时,混凝土发生物理渗入溶蚀较少,即较不变。按照混凝土渗入溶蚀出的Si2和CaO的数量以及响应的答应溶出量,可估算混凝土的渗入溶蚀耐久性。经计较,LTR111及LTRV两共同比碾压混凝土能够持久耐久,证了然200m级高坝碾压混凝土的渗入和溶蚀耐久性有靠得住。

  综上所述,本专题连系龙滩工程开展的碾压混凝土材料机能和耐久性研宄表白,高坝碾压混凝土的物理、力学、变形、抗渗、抗冻等机能均能达到设想目标要求,优化共同比的抗渗和防裂性获得提高,渗入溶蚀耐久性平安,高温前提下的层面连系保障手艺取得新的进展这些立异性的研宄为扶植200m级碾压混凝土高坝进一步供给了无力的理论和手艺支撑。磷矿渣和凝灰岩复合掺合料的研宄和使用,为西南水电澜沧江梯级电坐的扶植供给了碾压混凝土建坝新手艺和新经验。

  很多研宄己用于龙滩水电坐高碾压混凝土坝设想和大朝山川电坐工程扶植,取得了显著的手艺、经济和社会效益。

  采用龙滩工程拟用的各类原材料,研宄正在4、12、24、72h层间间隔时间前提下,碾压混凝土层面别离采纳不处置、铺水泥粉煤灰浆、水泥砂浆等办法和采用分歧的胶凝材料用量,对碾压混凝土层面变形和强度特征、层面抗渗机能、层面抗剪断特征的影响。得出分歧层间间隔时间、分歧胶凝材料用量以及分歧试验龄期别离取碾压混凝土层面抗剪断强度的相关关系式;含层面碾压混凝土平均抗压强度、劈拉强度和轴拉强度别离是碾压混凝土本体响应强度的0 81、064和078,层面极限拉伸值约为本体的090层面取本体两者的弹模之比约为087并给出各参数间相关关系表达土的胶材用量对层面抗剪机能没有显著影响;试验论证了用水泥砂浆、水泥净浆做为层面连系材料的可行性;通过碾压混凝土抗剪断尺寸效应研宄,获得大小试件匹敌剪断参数的影响,给出了相关关系表达式。提出的层面保塑砂浆手艺可无效提高层面的粘聚力C7,采用H2A保塑砂浆正在室外37C间隔5~7h的前提下进行的碾压混凝土试验成果表白,层面粘聚力可取不分层本体的相当。研宄工做针对龙滩高碾压混凝土沉力坝设想的需要,其为即将开工的龙滩工程扶植供给了主要的根据。

  碾压混凝土材料机能和耐久性研究蔡跃波陆采荣孙君森2(1.南京水利科学研究院,江苏南京210029;中南勘测设想研究院,湖南长沙410014)混凝土机能、碾压混凝土正在分歧水力梯度感化下的渗入和溶蚀特征、高温前提下高温缓凝减水剂、新型掺合料等碾压混凝土材料机能和耐久性环节手艺的研宄。提出了碾压混凝土共同比的数据库和计较机辅帮设想方式、龙滩大坝4个分区优化共同比、碾压混凝土的渗入溶蚀机理、含层面碾压混凝土的系列机能、新型高温缓凝减水剂HRN和复合高温缓凝剂CHR及其缓凝机理、层面保塑砂浆手艺、磷矿渣和凝灰岩复合掺合料出产和施工使用等研宄。

  连系大朝山川电坐工程研宄磷矿渣和凝灰岩复合掺合国贫乏粉煤灰地域建筑碾压混凝土坝开辟新的掺合料资本。

  研制化学合成的新型高温(35C摆布)缓凝减水剂,缓凝时间6~8h减水结果15%~20%;提出多种外加剂复合利用对碾压混凝土缓凝、减水结果及机能的影响。研宄高温缓凝减水剂对凝结时间、软化碾压混凝土次要力学机能的影响,及缓凝剂对单矿物和水泥水化速度的感化机理。

  大朝山川电坐采用的磷矿渣取凝灰岩按质量1:1的比例混磨,获得了一种接近U级粉煤灰手艺目标的新型掺合料。

  对碾压混凝土临界水力梯度及渗入溶蚀耐久性的阐发厚度、进一步降低内部碾压混凝土的水泥用量和大量掺用粉煤灰供给了理论根据,并获得龙滩工程设想的采用。



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