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1、三峡坝后电站工程混凝土试验与质量控制(中国电建 水电八局科研设计院 龚建辉)1. 概述三峡水利枢纽水电站为两组坝后式厂房,包括26台机组和6个安装间,混凝土工程总量达345万立方米。厂房混凝土包括常规混凝土和特种混凝土,常规混凝土包括大体积混凝土、结构混凝土、预制混凝土,特种混凝土包括泵送混凝土、钢纤维混凝土、自密实混凝土。混凝土采用的花岗岩人工骨料,具有强度高、碱活性低、弹模小的优点,但用水量比较高。通过使用级粉煤灰为掺和料、高效减水剂与引气剂联掺、采取缩小水胶比增加粉煤灰掺量的技术路线,降低了混凝土单位用水量,提高了混凝土中水泥的功能因素,配制出了高性能混凝土。在混凝土生产过程中,通过制定
2、切实可行的质量控制与检验制度,从原材料进场质量抓起,严格各工序质量检测与控制,使混凝土生产过程自始至终都处在受控状态,混凝土生产质量达到了前所未有的高水平。1.1电站厂房混凝土特点水工建筑物体积庞大,相应的混凝土块体尺寸也较大,根据日本建筑学会标准的定义“结构断面尺寸在80cm以上,同时水化热引起的混凝土内部最高温度与外界气温之差预计超过25的混凝土称之为大体积混凝土”,厂房混凝土绝大部分属于大体积混凝土。大体积水工混凝土在满足设计强度要求的同时还需考虑低热性、耐久性、施工性能及综合成本等。低热性就是尽可能减少水泥用量,降低水化热温升,从而减小混凝土块体内外温差,减少由温度变形引起的裂缝;水工
3、混凝土长期暴露,与环境水、空气接触形成各式各样的侵蚀与冲刷,耐久性也是水工混凝土设计考虑的重点,包括抗渗性、抗冻性、抗冲耐磨性、抗气蚀性、抗侵蚀性、碱集料反应和碳化;施工性能指混凝土拌和物须满足施工要求的和易性和易密实性。三峡工程电站厂房混凝土种类繁多。包括低塑性混凝土、塑性混凝土、高流态混凝土、高流态自密实混凝土、钢纤维混凝土、常温混凝土和低温混凝土等。强度等级覆盖广。包括C9020、C20、C25、C30、C35等。耐久性要求高。耐久性是混凝土经久耐用性能的统称,主要考查混凝土的抵抗压力水的渗透性能、水饱和状态下抗冻融循环破坏能力、抵抗高速水流冲刷能力、抗化学侵蚀能力,目前通用的评价指标为
4、抗冻抗渗等级。三峡电站厂房除机组段及尾水渠填塘混凝土、尾水渠护底护坡、厂坝平台、厂前区护坡为F150W8外其余混凝土均为F250W10。抗裂要求高。C20混凝土28天龄期极限拉伸值不得低于0.810-4,C25、C30混凝土28天龄期极限拉伸值不得低于0.8510-4。裂缝的产生主要是由于混凝土的收缩变形受到约束,其拉应力超过混凝土的抗拉强度或拉应变超过混凝土的极限拉伸值所引起的,从材料的角度引起混凝土变形而导致裂缝的因素大体有:化学减缩、不均匀膨胀、碱集料反应、外加剂、掺和料、混凝土的不均匀性及混凝土不密实等。配合比设计时必须充分考虑各种不利因素,科学地选择原材料,合理确定配合比,提高混凝土
5、抗裂性能。电站厂房建筑物还具有复杂的结构,密集的钢筋,这些特点要求混凝土具有良好的工作性、易密实性。三峡工程具有巨大的防洪、发电、航运、供水、养殖效益的同时,其作为空前的人文景观也具有巨大的旅游观光价值。电站厂房外墙面是不装修的清水混凝土墙,外观有较高的质量要求,混凝土表面必须光滑平整气泡小而且少,模板接缝线平直,混凝土浇筑坯层间没有明显痕迹。1.2主要设计指标电站厂房混凝土主要设计指标如表1-1、表1-2。表1-1 三峡二期工程电站厂房混凝土主要设计指标序号强度等级级配抗冻标号抗渗标号抗冲磨极限拉伸值(10-4)限制最大水胶比使用部位28d90d1C9020三、四F150W80.80.850
6、.5514#机组段及尾水渠回填2C9020三F250W100.80.55尾水渠护坡护底、厂坝平台、厂前区护坡3C25二、三F250W80.850.55厂房水下内部大体积结构砼、二期砼4C25二、三F250W100.850.5厂房水下或水位变化区外部砼5C25二F250W80.850.5厂房水上结构、板梁柱砼6C30二、三F250W100.850.5尾水管出口护底、结构砼7C35二F250W100.55预制砼8C35二F250W100.42尾水管过流面9C40二F250W100.38排砂孔出口抗冲磨部位10C40一F250W100.4门机、桥机轨道表1-2 三峡三期工程电站厂房混凝土主要设计指标
7、序号强度等级级配抗冻标号抗渗标号抗冲磨极限拉伸值(10-4)限制最大水胶比使用部位28d90d 1C25三、四F250W100.55尾水渠护坡护底、厂坝平台、厂前区护坡2C25二、三F250W80.850.55水下内部大体积混凝土、二期混凝土3C25二、三F250W100.850.45水下或水位变化区混凝土、门槽二期混凝土4C25二F250W80.850.50水上结构混凝土5C30二、三F250W100.850.40尾水管出口护底、结构砼6C35二F250W100.50预制混凝土7C35二F250W100.40尾水管抗冲磨混凝土8C40二F250W100.35排砂孔出口抗冲磨混凝土9C20三F
8、150W84#排砂孔段填塘混凝土10C20三F250W8支护工程 1.3试验与质量管理主要内容宜昌三峡工程建设三七八联营总公司试验室承担了三峡工程电站厂房三七八联营总公司承建工程项目所涉及的原材料品质检测及质量评价,负责混凝土、浆材、修补材料的配合比设计与优化、调整,负责混凝土生产质量控制,编制原材料检测、混凝土生产质量控制月报、年报。2. 水泥2.1 概况水泥是混凝土的最主要组成材料,混凝土的性能很大程度上取决于水泥的性能,水泥与水拌和形成水泥浆,包裹混凝土骨料并填充其空隙,在新拌混凝土拌和物中,水泥浆起润滑粘结作用,赋予混凝土一定的流动性,水泥浆硬化后,则将粗骨料粘结成具有一定强度和耐久性
9、的整体。(1)三峡工程混凝土用水泥特点低热性混凝土中水泥水化会放出热量,使得混凝土内部温度升高,由于混凝土是热的不良导体,加上水工建筑物混凝土块体一般体积庞大,内部热量不容易散发,致使混凝土块体内外温差较大,尤其环境温度较低或骤降时,内外温差更显著。当温差引起的拉应力超过混凝土的抗拉强度或拉应变超过混凝土的极限拉伸值,混凝土就会产生裂缝,影响其整体性与耐久性,严重的会导致混凝土建筑物破坏。限制水泥水化的发热量,降低混凝土绝热温升,是减少温度裂缝的最直接办法。三峡工程使用的水泥有比国家标准更严格的水化热要求,中热水泥3d水化热不得超过251kJ/kg;7d水化热不得超过293kJ/kg。 微膨胀
10、性 随着混凝土的硬化、干燥与内部温度的降低,混凝土会出现体积收缩。由于受到基础或周边老混凝土的约束,会使混凝土出现拉应力。具有微膨胀性质的水泥也会使混凝土具有微膨胀性,混凝土的体积微膨胀在周边条件的约束下会在内部产生一定的预压应力,从而补偿或减少体积收缩产生的拉应力和体积变形量,有利于减少或避免混凝土开裂。水泥中的膨胀源是水泥熟料中适量的氧化镁或外掺轻烧氧化镁中的游离方镁石晶体。三峡工程使用的水泥中MgO含量控制在国家标准要求的上限值,为了充分利用MgO的微胀性三峡工程用水泥对MgO含量的下限值也作了要求,MgO含量要求在3.5%5.0%。 耐久性 影响混凝土耐久性的不利因素主要有物理破坏、化
11、学侵蚀和碱集料反应,物理破坏有冻融破坏、含砂水冲磨等,化学侵蚀主要有溶出性侵蚀、碳酸盐侵蚀、硫酸盐侵蚀等。针对混凝土建筑物所处的不同环境及骨料特性,选择合适的水泥品种是提高混凝土耐久性的有效途径。抗冻抗冲磨要求较高的混凝土通常选用中热水泥、硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,骨料活性较高时一般选用低碱水泥。三峡工程利用二期工程基坑开挖的闪云斜长花岗岩及下岸溪料场的斑状花岗岩制成的骨料经检验均属非活性骨料,但鉴于目前对碱骨料反应认识的局限性,及从工程安全和耐久性方面的考虑,三峡工程所用的水泥仍严格控制了碱含量,低热、中热水泥碱含量均不大于0.6%。 其他性能要求 a) 凝结时间 为满足施工要求,水泥必须
12、有合适的凝结时间,中热水泥初凝时间不得早于45分钟,终凝时间不得迟于12小时。b) 细度GB2001989规定0.08mm方孔筛筛余量不超过12%,GB2002003改用比表面积表示细度后规定比表面积不低于250m2/kg。水泥越细水化速度越快,早期强度越高,早期发热也越多,不利于大体积混凝土的温控。因此三峡工程标准TGPS(一)-1998推荐0.08mm方孔筛筛余量宜在3%6%,TGPST(一)-2004推荐比表面积宜控制在250m2/kg300m2/kg。c) SO3含量水泥中SO3主要是由起调节凝结时间作用而加入的石膏引入的,当石膏掺量超过一定量后则会破坏水泥石结构,影响水泥强度、安定性
13、等。水泥中SO3含量不超过3.5%。三峡工程在施工过程中发现当SO3含量2.26%时,混凝土凝结时间都明显延长,因此在TGPST(一)-2004中规定SO3含量应控制在1.4%2.2%,以防止发生凝结异常现象。d) 安定性安定性是指水泥在硬化过程中体积变化是否均匀。体积安定性不良会导致早期硬化的水泥石破坏从而影响混凝土建筑物的安全。水泥安定性经检验必须合格后才能使用。e) 强度一定龄期的水泥强度反应其水泥石的力学性能及与骨料的胶结能力,水泥强度是影响混凝土强度的关键因素之一。不满足强度要求的水泥即为不合格水泥,三峡工程标准TGPST(一)-2004提出了水泥比表面积宜控制在250m2/kg30
14、0m2/kg,水泥比较粗,可能导致3d强度达不到要求,因此在TGPST(一)-2004中不把水泥3d强度作为判定水泥是否合格的依据。f) 水泥温度为了保证三峡工程低温混凝土的生产质量,TGPST(一)-2004对散装水泥运至工地的入罐温度作了不超过65的规定。2003年5月22日中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布了“中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥”国家标准GB2002003代替GB2001989,新标准从2004年1月1日起实施。试验方法与控制标准同期按新标准要求执行。水泥品质检验依据水泥品质检验包括物理检验和化学检验,物理试验项目主要有:细度(比表面积)、标准稠度
15、、凝结时间、安定性及强度等,试验分别按水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法(GB/T1346-1989、GB/T1346-2001)、水泥压蒸安定性试验方法(GB/T750-1992)、水泥细度检验方法(GB/T1345-1991)、水泥比表面积测定方法(GB/T8074-1991)、水泥胶砂强度检验方法(GB/T177-1985、GB/T17671-1999)等试验;水泥化学试验项目主要有:烧失量、碱含量、SO3、K2O、Na2O、MgO等,试验按水泥化学分析方法(GB/T176-1996)规定方法试验。主要水泥供应厂家三峡工程电站厂房建设工期长工程量巨大,先后使用了多家水泥厂的多种
16、类水泥。主要有葛洲坝股份有限公司水泥厂(简称葛洲坝水泥厂)生产的“三峡”牌525中热硅酸盐水泥(简称三峡525中热水泥),华新水泥股份有限公司(简称华新水泥厂)生产的“华新”牌525中热硅酸盐水泥(简称华新525中热水泥)和湖南石门特种水泥股份有限公司(简称石门水泥厂)生产“坝道”牌525中热硅酸盐水泥(简称石门525中热水泥)。2004年1月1日后随着国家标准GB2002003的实施,525中热水泥改称为42.5中热水泥。葛洲坝水泥厂位于湖北省荆门市,葛洲坝水泥厂生产的中热水泥和低热矿渣水泥长期以来供应各大水利水电工程使用,先后供应给葛洲坝水利枢纽工程、安康水电站、五强溪水电站、隔河岩水电站
17、等工程使用。葛洲坝水泥厂至三峡工地公路运距160km。华新水泥厂位于湖北黄石市,是我国老资格大规模水泥生产企业之一,先后为丹江口水电站、葛洲坝水利枢纽等大型水利水电工程供应过中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。其生产的水泥质量稳定,获国家免检产品。距三峡工地虽然较远,但主要依靠水运,具有一定的价格优势,且有利于水泥的降温。石门水泥厂位于湖南省石门县,虽然投产较晚但产品质量较好且稳定,成为五强溪水电站工程水泥的主要供应厂家。至三峡工地公路运距250km。不同时期使用的水泥情况见表2-1 表2-1 三峡工程电站厂房使用水泥品种情况使用时段生产厂家水泥品种1998年5月1998年8月华新水泥股分有限公司5
18、25中热水泥1998年8月1998年9月湖南石门特种水泥股份有限公司525中热(双膨)水水泥1998年9月1998年10月葛洲坝股份有限公司水泥厂525中热水泥1998年11月湖南石门特种水泥股份有限公司、葛洲坝股份有限公司水泥厂525中热水泥1998年11月2001年9月华新水泥股分有限公司525中热水泥2001年9月2001年12月湖南石门特种水泥股份有限公司525中热水泥2001年12月2002年2月葛洲坝股份有限公司水泥厂525中热水泥2002年2月2003年6月华新水泥股分有限公司525中热水泥2003年7月2004年6月湖南石门特种水泥股份有限公司525中热水泥2002年2月200
19、2年12月湖南石门特种水泥股份有限公司525中热水泥2002年12月2003年2月华新水泥股分有限公司525中热水泥2003年2月2003年6月湖南石门特种水泥股份有限公司525中热水泥2003年7月2004年9月华新水泥股分有限公司525(42.5)中热水泥2004年9月湖南石门特种水泥股份有限公司42.5中热水泥2004年10月2005年1月华新水泥股分有限公司42.5中热水泥2005年2月 湖南石门特种水泥股份有限公司42.5中热水泥2.2水泥熟料化学成分及矿物组成各水泥厂提供的1995年前水泥熟料的化学成分及矿物组成见表3.8.2-2,为了利用水泥中MgO的微膨胀性使混凝土也具有微膨胀
20、性,补偿部分收缩,提高混凝土的抗裂能力,三峡工程质量标准要求在满足国家标准前提下把水泥熟料中的MgO含量控制在3.5%5.0%范围内。另外,为预防碱骨料反应危害,保证混凝土的耐久性,把中热水泥熟料中的碱含量限制在小于0.5%,中热水泥中的碱含量不得大于0.6%。各水泥供应厂家均按此要求调整了生产工艺,生产了满足三峡工程质量要求的水泥产品,1998年各厂提供的525中热水泥熟料的化学成分及矿物组成见表2-3。表2-2 水泥熟料的化学成分和矿物组成(1995年)厂家化学成分(%)矿物组成(%)SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOFCaOSO3R2OC3SC2SC3AC4AF葛洲坝水泥厂21.2
21、15.075.3963.532.320.920.660.5151.5922.023.9317.24石门水泥厂21.155.296.3663.511.310.500.3849.8223.053.2719.38GB200-89中热水泥513.50.6556表2-3 水泥熟料的化学成分和矿物组成(1998年5月)厂家化学成分(%)矿物组成(%)LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOFCaOSO3R2OC3SC2SC3AC4AF葛洲坝水泥厂0.3321.44.35.5861.74.080.370.7354.3819.751.9116.96石门水泥厂0.3322.35.46.0661.884.
22、390.50.300.2050.420.333.1620.06华新水泥厂21.964.245.3563.134.320.360.2552.4723.982.1916.26GB200-89中热水泥5(3.55.0)*13.50.6(0.5)*556注:*三峡工程水泥质量标准要求2.3水泥取样与品质检验取样与留样水泥运至三峡工地现场,试验室会同水泥生产厂家按不超过600T为一取样编号,取样应具有代表性。对水泥散装集装箱或罐车抽取试样,不少于三个箱(罐)。每个箱(罐)在不同点、不同深度共抽取67点的等量试样,13个箱(罐)取样总量不少于14kg。对每一编号取得的水泥样品充分混匀,分为二等分,一份用作
23、试验检验,另一份密封保存三个月,以备有疑问时提交国家指定的检验机关进行复验或仲裁。供应和使用单位对刚进场的水泥,以标准取样方法和标准密封容器封存的样,与水泥厂的封存样具有同等效力。品质检验进场水泥物理力学性能检验结果见表2-4表2-4 水泥物理力学性能检验结果水泥品种统计参数凝结时间(h:min)细度(%)安定性抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)初凝终凝3d7d28d3d7d28d三峡525中热次数343434348343483434最大值0.83:155:39合格6.07.29.437.148.065.9最小值0.21:583:28合格5.05.98.026.135.855.6平均值0.7
24、2:374:06合格5.46.68.829.040.862.7合格率(%)100100100100100100100100100100华新525中热统计次数503503503503263621621263621621最大值6.23:405:34合格6.77.710.039.150.872.3最小值0.41:352:20合格3.75.57.216.831.555.6平均值1.52:233:48合格5.06.58.624.239.962.8合格率(%)10010010010093.510010092.8100100石门525中热统计次数14814814814861501506150150最大值33
25、:505:05合格6.27.29.330.748.470.7最小值0.41:542:47合格4.95.47.126.632.052.8平均值1.22:353:40合格5.66.48.428.039.261.2合格率(%)100100100100100100100100100100TGPS(一)-1998中热126012合格4.15.37.120.631.452.5华新42.5中热统计次数91157157157260260260260260260最大值3173:204:29合格4.67.08.922.136.759.6最小值2262:112:52合格3.04.76.712.422.542.1平均
26、值2822:353:26合格3.85.57.716.928.551.0合格率(%)98.9100100100100100100100100100石门42.5中热统计次数55838383124124124124124124最大值3303:033:50合格4.35.88.920.331.760.5最小值2642:042:46合格3.03.97.012.815.744.9平均值2902:343:21合格3.55.17.815.926.350.8合格率(%)100100100100100100100100100100TGPST(一)-2004中热2506012合格3.04.56.5122242.5水泥
27、物理力学性能检验结果表明,各厂家供应的水泥均满足国家及三峡工程质量标准要求。28d抗压强度富余较多,一般富余5MPa以上,有的甚至多达20MPa。水泥的高强度有效保证了混凝土强度,但过于超强势必会增加水化热,对混凝土温控不利,而且造成不必要的浪费。我们认为保证水泥质量的均匀性与稳定性更为重要,与混凝土配合比设计时的水泥强度保持一致,不但能正确引导设计出科学合理的混凝土施工配合比,还能保持混凝土各项力学性能的均匀性,使混凝土强度在一个合理的范围内波动,提高混凝土的生产质量水平。三峡工程作为我国的“千年大计”,其安全耐久性是工程考虑的首要条件,对影响或潜在影响工程质量的因素必须作经常性的监测。水泥
28、中的碱含量、MgO含量、SO3含量及水化热检验结果统计分析见表2-5表2-5 水泥碱含量、MgO含量、SO3含量及水化热检验结果水泥品种统计值碱含量(%)MgO (%)SO3 (%)水化热 (KJ/Kg)3d7d华新525中热统计次数66611最大值0.454.641.59236266最小值0.334.151.46平均值0.404.421.52石门525中热统计次数66611最大值0.404.422.22250283最小值0.284.021.98平均值0.354.232.09TGPS(一)-1998中热0.63.553.5251293华新42.5中热统计次数99944最大值0.464.731.
29、84237265最小值0.324.171.55219257平均值0.404.521.66229262石门42.5中热统计次数666/最大值0.554.431.98最小值0.44.191.65平均值0.464.331.87TGPST(一)-2004中热0.63.551.42.2251293检验结果表明水泥中的碱含量、MgO含量、SO3含量及水化热均控制在三峡工程质量标准范围内,质量稳定。3. 粉煤灰3.1概况粉煤灰作为工业副产品用作混凝土的一种掺和料,已经在混凝土工程中广泛使用。最初在混凝土中掺加粉煤灰只是为减少水泥用量降低水化热及减少环境污染。随着工程实践及试验成果的积累及科学分析手段的提高,
30、对粉煤灰的性能,在混凝土中的作用机理有了更深认识。粉煤灰也由单纯的节能环保替代部分水泥变为了改善新拌混凝土性能和硬化混凝土性能的“功能性材料”。粉煤灰化学成分及作用机理粉煤灰的化学成分取决于燃煤中黏土的矿物成分,主要化学成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、及少量MgO、K2O、Na2O、SO3等。粉煤灰的化学成分及其形态决定其具有“活性”、“形态效应”、“微集料效应”。粉煤灰中的大部分氧化物都是以不稳定的玻璃态存在。存在于玻璃态中的SiO2、Al2O3是粉煤灰活性的主要成分,与混凝土中水泥水化后的Ca(OH)2、水发生水化作用,能生成具有一定强度的稳定的水化硅酸钙和水化铝酸钙,这一
31、反应称为“火山灰反应”。粉煤灰的这一水化反应滞后于水泥的水化反应,因此混凝土中粉煤灰的水化反应也称为“二次水化反应”。在扫描电镜下可以看到粉煤灰中含有大量球形或类似球形的颗粒,其外表较为光滑。正是这些球形或类似球形的颗粒包裹在新拌混凝土集料的表面,起到了固体润滑剂作用,减少了混凝土内部物料之间的摩擦力,从而改善混凝土拌和物的和易性。粉煤灰的这一作用被称为粉煤灰的“形态效应”。粉煤灰尤其是级粉煤灰中的颗粒较细,可以填充于水泥浆体的孔隙之间,改善胶凝材料的颗粒级配,达到减少填充水的作用。这也是级粉煤灰具有减水作用的原因之一。粉煤灰的这一特性称为“微集料效应”。三峡工程使用的级粉煤灰能改善新拌混凝土
32、的工作性能,减少混凝土用水量,拥有“固体减水剂”称号;提高硬化混凝土的后期强度及其抗化学侵蚀能力;抑制碱骨料反应;降低混凝土水化热温升。粉煤灰的品质指标根据国家标准GB1596-91用于水泥混凝土中的粉煤灰,粉煤灰按其品质分为三个等级,各等级的粉煤灰品质指标见表3-1。表3-1 粉煤灰品质指标序号指标粉煤灰级别级级级1细度(45m方孔筛筛余)(%)1220452需水量比(%)951051153烧失量(%)58154含水量(%)115三氧化硫(%)333基于三峡工程质量的重要性,为确保级粉煤灰的质量稳定,三峡工程质量标准TGPS(一)-1998对粉煤灰需水量比作了更细的等级分类,增加了需水量比不
33、超过91%的为级优质品。另外为防止可能出现的碱骨料反应,危害工程安全,三峡工程标准对粉煤灰中碱含量作了要求,在TGPS(一)-1998中规定其含量不得超过1.5%,后因粉煤灰碱含量受电厂燃煤质量的影响,有的电厂粉煤灰中碱含量已接近1.5%,在TGPST(一)-2004中规定合格品碱含量不超过1.7%,优质品碱含量不超过1.5%。三峡工程质量标准混凝土用粉煤灰技术要求见表3-2。 表3-2 三峡工程混凝土用粉煤灰技术要求序号指标优质品合格品优质品合格品1细度(45m方孔筛筛余)(%)121212122需水量比(%)919591953烧失量(%)55554含水量(%)11115三氧化硫(%)333
34、36碱含量(以Na2O当量计,%)1.51.51.51.7标准号TGPS(一)-1998TGPST(一)-2004粉煤灰使用情况电站厂房混凝土中使用的粉煤灰均为级灰。三峡工程高峰年混凝土浇筑量大,级粉煤灰的供应较紧,供应厂家更换较频繁,但质量稳定,不同厂家生产的级粉煤灰对混凝土性能影响差别不大。3.2粉煤灰取样与品质检验取样与留样粉煤灰的批量以连续供应200t为一批,不足200t的按一批计,试验室对进场粉煤灰按批取样检验。散装粉煤灰取样从至少三个散装集装箱(罐)内抽取,每个装集装箱(罐)内3个深度抽取6个点,各点抽取0.5kg1kg,混合均匀后按四分法取出试验用量大2倍的量作为试样,1份灰样封
35、存并保留3个月,当有争议时进行复验或仲裁检验。品质检验 检验方法a. 粉煤灰细度和需水量比按GB1596-91标准附录-A粉煤灰细度测定方法(气流筛法)和附录B粉煤灰需水量比测定方法测定。b. 粉煤灰的三氧化硫含量、烧失量和碱含量按GB/T176-1996水泥化学分析方法测定。c. 粉煤灰含水量按三峡工程质量标准汇编(一)附录A规定方法测定。 品质检验结果电站厂房使用各品种的级粉煤灰品质检验结果见表3-3表3-3 粉煤灰检测结果煤灰品种统计值细度(%)密度(g/cm3)需水量比(%)烧失量(%)含水量(%)SO3 (%)碱含量(%)备注南京华能灰统计次数666优质品率100%最大值6.290.
36、60.2最小值5.489.90.1平均值5.990.30.18合格率(%)100100100鸭河口灰统计次数847585598555优质品率47.3%最大值10.52.3394.63.000.450.561.37最小值3.42.1888.92.770.100.321.10平均值5.92.2291.31.990.210.441.23合格率(%)100/100100100100100襄樊灰统计次数433543333222优质品率44.2%最大值10.02.2093.52.920.201.031.06最小值1.42.0989.10.800.050.340.57平均值4.52.1791.11.750.
37、110.690.82合格率(%)100/100100100100100阳逻灰统计次数151515151511优质品率73.3%最大值5.42.2292.33.000.25最小值1.82.1888.52.100.10平均值3.82.2090.32.520.160.851.39合格率(%)100/100100100邹县灰统计次数5555511优质品率0%最大值10.02.2094.61.880.20最小值6.52.1892.31.180.10平均值8.52.1993.21.600.160.761.09合格率(%)100/100100100TGPS(一) -1998优质品12/915131.5合格品
38、12/955131.5襄樊灰统计次数231742711521651113优质品率68%最大值7.62.294.24.950.251.21.56最小值1.22.1886.41.00.050.421.24平均值4.32.290.52.50.20.61.4合格率(%)100/100100100100100TGPST(一)-2004优质品12/915131.5合格品12/955131.7多年检验资料表明电站厂房使用的各厂家生产的级粉煤灰质量稳定,尤其是华能南京电厂、阳逻电厂、鸭河口电厂及襄樊电厂的粉煤灰优质品率较高。3.2级粉煤灰对混凝土性能及水泥水化热的影响级粉煤灰对混凝土用水量的影响级粉煤灰具有减
39、水作用,这是由粉煤灰的形态效应和微集料效应决定的。级粉煤灰掺量与混凝土用水量关系见表3-4,试验混凝土W/C为0.5,掺ZB-1A高效减水剂,DH9引气剂,平圩级粉煤灰,坍落度保持在3cm5cm,湿筛混凝土含气量4.5%5.5%。表3-4 级粉煤灰掺量与混凝土用水量关系粉煤灰掺量(%)二级配用水量三级配用水量kg/m3减水率(%)kg/m3减水率(%)01231031011759942010911949301051591124010118881550100198418级粉煤灰减水效果明显,掺20%粉煤灰时减水率在10%左右,掺30%粉煤灰时二级配减水率可达15%,三级配可达12%,随着级粉煤灰掺量的增加减水率还有增大的趋势。级粉煤灰起到了“固体减水剂”的作用。级粉煤灰对混凝土强度的影响级粉煤灰中含有较多的具有活性的玻璃微珠,能参与胶凝材水化反应(即火山灰效应)。另外,级粉煤灰的细颗粒在水泥浆中的微集料效应,起到增强水泥浆体的作用,提高混凝土强度。级粉煤灰掺量与混凝土强度的关系见表3-5。试验混凝土W/C为0.4、0.5和0.6,掺ZB-1A高效减水剂,DH9引气剂,平圩级粉煤灰,坍落度保持在3cm5cm,湿筛混凝土含气量4.5%5.5%。表3-5