王东海（葛洲坝集团试验检测有限公司湖北宜昌443002
摘要:锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河弯上，是雅砻江干流上的重要梯级电站。其上游紧接锦屏一级水电站（在建），下游依次为官地（已开展前期准备工程）、二滩（已建成）和桐子林水电站（已开展前期准备工程）。锦屏二级水电站利用雅砻江下游河段150km长大河弯的天然落差，通过长约16.67km的引水隧洞，截弯取直，获得水头约310m。电站总装机容量4800MW，单机容量600MW。工程枢纽主要由首部拦河闸、引水系统、尾部地下厂房三大部分组成，为一低闸、长隧洞、大容量引水式电站。
关键词：氧化镁混凝土混凝土
1技术要求
锦屏二级水电站厂区枢纽工程掺氧化镁泵送混凝土配合比设计技术要求和原材料要求分别见表2.1和表2.2。
2试验依据
《通用硅酸盐水泥》GB175－2007
《水泥密度测定方法》GB/T208-94
《水泥比表面积测定方法（勃氏法）》GB/T8074-2008
《水泥标准稠度度用水量、凝结时间、安定性检验方法》GB/T1346-2001
《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T17671－1999
《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》DL/T5055-2007
《水泥胶砂流动度测定方法》GB/T2419-2005
《水工混凝土砂石骨料试验规程》DL/T5151－2001
《混凝土外加剂》GB8076-2008
《水工混凝土配合比设计规程》DL/T5330－2005
《水工混凝土试验规程》DL/T5150－2001
《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001
《混凝土膨胀剂》GB23439-2009
3原材料
本试验采用峨胜P?O42.5水泥、四川涛峰Ⅱ级粉煤灰、水电七局模萨沟料场生产的人工骨料、山东华伟生产的银凯NOF-AS聚羧酸盐缓凝高效减水剂和江苏博特生产的JM-2000C(S)引气剂、轻烧氧化镁。
3.1水泥
本次试验采用峨胜P?O42.5水泥，检测成果见表4.1。
表4.1峨胜P?O42.5水泥检测成果表
从检测成果看，所检项目检测成果均符合GB175－2007标准的要求。
3.2掺和料
掺和料采用四川涛峰Ⅱ级粉煤灰。其检测成果见表4.2。
表4.2粉煤灰检测成果表
从检测成果看，所检项目检测成果均符合DL/T5055-2007标准对Ⅱ级F类粉煤灰的要求。
3.3骨料
3.3.1细骨料
采用水电七局模萨沟料场生产的人工砂，砂的品质检测成果见表4.3.1-1，颗粒级配检测成果见表4.3.1-2。
表4.3.1-1细骨料品质检测成果表
从检测成果看，本次试验用细骨料所检项目检测成果均符合DL/T5144-2001标准对人工砂的要求。
表4.3.1-2细骨料颗粒级配检测成果表
此砂属Ⅱ区中砂，较适宜配制混凝土。
3.3.2粗骨料
采用水电七局模萨沟料场生产的5mm～20mm、20mm～40mm人工碎石。其品质检测成果见表4.3.2-1和颗粒级配检测成果见表4.3.2-2。
表4.3.2-1粗骨料品质检测成果表
说明：考虑到现场施工使用材料情况，在室内试验时，仅剔出其中超、逊径颗粒。
从检测成果看，除小石、中石含泥量略超标准外，其余所检项目检测结果均符合DL/T5144-2001标准的要求。
表4.3.2-2粗骨料颗粒级配检测成果表
4.1外加剂
4.1.1减水剂
减水剂采用山东华伟银凯建筑有限公司生产的NOF-AS聚羧酸盐缓凝高效减水剂，掺量为0.6％，试验成果见表4.4.1。
表4.4.1减水剂检测成果表
从检测成果看，所检项目检测成果中除凝结时间差外其余均符合GB8076-2008标准的要求。
4.1.2引气剂
引气剂采用江苏博特材料有限公司生产的JM-2000C(S)引气剂。引气剂检测成果见表4.4.2。
表4.4.2引气剂检测成果表
从检测成果看，所检项目检测成果均符合GB8076-2008标准的要求。
4.1.3轻烧氧化镁
氧化镁采用新津安西月花建材厂生产的轻烧氧化镁。其检测成果见表4.4.3。
表4.4.3轻烧氧化镁检测成果表
4.2拌和水
拌和用水采用低线拌和楼生产用水。其检测成果见表4.5。
表4.5混凝土拌和用水检测成果表
从检测成果看，所检项目检测成果均符合DL/T5144-2001标准的要求。
5混凝土室内配合比试验成果
综合前期配合比试验，确定NOF-AS减水剂的掺量为0.6%。
5.1粗骨料组合容重试验成果
试验用粗骨料首先进行人工筛分处理，以保证骨料粒径符合标准要求。对筛分处理后的粗骨料按不同比例组合进行组合容重试验，按其最大组合容重来选择各种级配的最佳骨料比例，以确定最佳粗骨料组合比例。粗骨料最优级配试验结果见表5.1及图1。
表5.1粗骨料最优级配试验结果
图1及表5.1试验数据表明，二级配骨料比例为小石：中石=60：40时，组合容重最大，故泵送混凝土最佳骨料级配采用：小石：中石=60：40。
5.2砂率优选试验成果
砂率的选择采用最小用水量法，根据坍落度和拌和物密度较大、且混凝土拌和物和易性等综合性能最好时，从中选择最优砂率。固定水胶比0.50和粉煤灰与氧化镁掺量分别为25％和4%，掺用山东华伟NOF-AS聚羧酸盐缓凝高效减水剂（掺量0.6%）和江苏博特JM-2000C(S)引气剂（掺量按混凝土含气量3%～5%控制，掺量为0.4/万）进行最佳砂率及基准用水量试验。泵送混凝土坍落度控制在170mm～190mm，含气量控制在3%～5%。试验成果见表5.2及图2和图3。
表5.2泵送混凝土砂率优选试验成果
根据表5.2试验成果表及图2和图3确定0.50水灰比泵送混凝土最优砂率：39%。
考虑到施工中的砂浆损失，实际选用砂率在最优砂率的基础上增加1%。
5.3混凝土配合比试验成果
配合比设计采用假定容重法，容重假定为2380kg/m3，选取0.40、0.45、0.50三个水胶比，成型7d、28d抗压强度试件,0.50水胶比成型28d龄期抗渗试件。室内试验成果见表5.3。
表5.3泵送混凝土室内试验成果表
从室内拌和情况来看，各盘混凝土拌和物和易性均较好，棍度上，砂率适中，泌水少量，粘聚性较好，拌和物实测容重与理论容重偏差小于2%。
根据掺氧化镁泵送混凝土28d抗压强度，进行28d抗压强度与胶水比回归分析，回归曲线见图4。
根据混凝土抗压强度与胶水比关系，结合水泥实测抗压强度48.2MPa，得一元回归方程及相关系数如下：
R28=0.5048RC[(C+F)/W-1.0392]r=0.9990
5.4水胶比选定
根据设计要求及《水工混凝土配合比设计规程》（DL/T5330－2005）计算泵送混凝土各强度等级的配制强度，28d设计龄期强度保证率为95%，并由28d抗压强度与胶水比回归方程计算满足各强度等级的最大水胶比。根据28d抗压强度与胶水比关系曲线，考虑施工过程中原材料质量波动，为保证混凝土浇筑质量，推荐配合比时适当降低了水胶比的取值。最终推荐水胶比见表5.4。
表5.4掺氧化镁泵送混凝土配合比推荐水胶比表
1推荐施工配合比
推荐掺氧化镁的泵送混凝土施工配合比见表6。
表6掺氧化镁泵送混凝土的施工配合比
备注：
1)表中减水剂用量为纯溶液用量，掺量均为0.6%；引气剂为纯溶液用量，掺量均为0.4/万。现场引气剂掺量按含气量3%～5%控制。实际施工过程中宜配制成溶液使用；
2)表中骨料用量按饱和面干状态计；实际施工过程中应根据骨料表面含水情况进行调整；
3)本配合比设计所用人工砂的细度模数为2.68，实际施工过程中应根据细度模数的增减变化0.20，砂率增减0.5%～1.0%进行相应调整。
参考文献
[1]田育功.保持混凝土含气量提高混凝土耐久性的方法[A].大坝技术及长效性能研究进展[C].2011
[2]肖延亮,杨忠义.外掺氧化镁混凝土性能试验研究[J].混凝土.2007(03)