三峡工程混凝土技术

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三峡工程混凝土技术

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-18 2139 0


1、三峡工程概述 长江三峡水利枢纽是开发和治理长江的关键性骨干项目,具有防洪、发电、航运等巨大的综合效益。 三峡大坝坝址位于湖北省宜昌市境内。大坝控制流域面积100万km2,总库容393亿m3。枢纽主要由拦河大坝、水电站、通航建筑物等三大部分组成。大坝为混凝土重力坝,最大坝高181m。水电站为坝后式,安装有26台700 MW的水轮发电机组,总装机容量18,200 MW,年平均发电量84.7 TW·h。通航建筑物包括永久船闸和垂直升船机,永久船闸为双线五级连续梯级船闸,可通过万吨级船队;升船机为单线一级垂直提升式,一次可通过一艘3,000吨级的客货轮。 三峡工程采用分期导流方式,分三期进行施工,总工期需17年。第一期工程5年(1993~1997),以实现大江截流为标志;第二期工程6年(1998~2003),以实现首批机组投入运行和永久船闸开始通航为标志;第三期工程6年(2003~2009),以全部土建工程完工和全部机组投入运行为标志。工程自1993年开始施工准备,工程完全按照预定计划顺利实施,目前已进入二期工程收尾阶段。 主要工程量如下:土石方开挖10,283万m3;土石方填筑3,198万m3;混凝土2,794万m3;钢筋46.30万t;金属结构25.65万t。 2、三峡大坝混凝土的特点 2.1混凝土量巨大,施工强度极高。三峡工程混凝土总量近2800万m3,二期工程施工强度更为突出,1999、2000和2001年三年分别浇筑混凝土458万m3,548万m3和402万m3,连续三年远远超过原苏联古比雪夫电站创造的364万m3的世界纪录。 2.2结构复杂。三峡大坝不是普通实体挡水大坝,由于长江洪峰量大,加上分期导流要求,泄洪坝段共设三层泄洪孔口,使得坝体结构异常复杂, 而且导流底孔和为深孔的高速水流流速均达30m/s以上,体形要求和表面平整度要求极高,给施工以及质量控制带来极大难度。 2.3混凝土温控难度大。大坝混凝土属大体积混凝土,必须采取严格的温控措施,保证大坝不出现危害性裂缝。要严格控制混凝土内部最高温升、上下层温差、基础温差、混凝土内外温差。而且三峡地区夏季炎热,温控难度尤其大。 2.4耐久性要求特别高。这是由于三峡大坝的特殊

土工膜是一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料。主要分为: 低密度聚乙烯LDPE土工膜、高密度聚乙烯HDPE土工膜和EVA土工膜。1.幅宽、厚度规格齐全。2.具有优良的耐环境应力开裂性能及优良的耐化学腐蚀性能。3.优良的耐化学腐蚀性能。4.具有较大的使用温度范围和较长的使用寿命。5.使用于垃圾填埋场、尾矿储存场、渠道防渗、堤坝防渗及地铁工程等。

重要性,大坝混凝土的抗冻性要求:内部混凝土D100、外部达到D250,抗渗要求内部要达到S8,外部要达到S10(10-9cm/s)。 2.5 有些特殊部位要求采用有特殊要求的混凝土。如蜗壳周围、钢管底部等不易浇筑的部位要采用高流态、自密实混凝土,围堰防渗墙采用能适应较大变形、弹模低的柔性混凝土。 3、混凝土配合比设计 三峡大坝混凝土是用大坝基坑和船闸开挖出来的新鲜岩石作骨料,岩性为闪云斜长花岗岩,这种岩石具有较高的抗压强度(100MPa以上),但是其拉压比小,骨料中含有较多的云母,破碎过程中容易产生隐性节理,而且易产生泌水。因此,给最大限度的减少水泥用量,优化配合比,尽可能减少水化热带来了极大的困难。另外,由于对混凝土质量要求中,又特别突出了耐久性问题,因此,在混凝土配合比设计中,各种技术指标相互制约,必须与温度控制要求矛盾进行全面平衡和优化,这是一个十分复杂的技术难题。为此做了大量的试验研究工作,所采取的主要措施有: 3.1 优选混凝土原材料,高掺优质粉煤灰 ①主要选用525#中热水泥,并尽可能多掺粉煤灰。如坝内混凝土最大可掺量可达40%~45%,结构混凝土可掺20%。水泥熟料中的MgO含量控制在3.5~5%,使混凝土具有微膨胀性, 补偿混凝土降温阶段体积收缩,减少混凝土裂缝。 ②采用I级粉煤灰,并坚持将Ⅰ级粉煤灰作为功能材料掺用。掺用Ⅰ级粉煤灰可取代部分水泥,而且由于Ⅰ级粉煤灰具有减水效果,可降低混凝土用水量,利用Ⅰ级粉煤灰的微珠效应,还可大大改善混凝土的和易性。Ⅰ级粉煤灰具体参数如下:细度(0.045mm方孔筛余量)≤12%,需水量比≤95%,烧失量≤5%,含水量≤1%.三氧化硫含量≤3%。 3.2 采用高效减水剂 为有效解决花岗岩人工骨料混凝土用水量高的难题,选用了与其他原材料有良好适应性,且减水率在18%以上、其他指标满足国标一等品的高效减水剂,这是降低混凝土用水量的一个非常重要的措施,为配制高性能大坝混凝土创造了条件。 3.3坚持在混凝土中全部掺引气剂。这是提高混凝土工作性、保证三峡大坝混凝土耐久性和使用寿命的重要措施。 另外为了防止发生碱骨料反应,严格限制原材料的碱含量和混凝土总碱量。限制中热水泥的碱含量小于0.6%;粉煤灰碱含量小于1.5%;混凝土总碱量小于2.5kg/m3。 在混凝土配合比的设计中,坚持采用缩小水胶比、并增加粉煤灰掺量的技术路线。水胶比是影响混凝土强度和耐久性的重要因素,水胶比越小,混凝土孔隙率越小,强度越高,耐久性越好。优化后的三峡坝体外部混凝土水胶比小于0.5,水位变化区<0.45,内部混凝土不大于0.55,高速水流区小于0.35。 由于采用了多项技术措施,优选出的混凝土配合比使混凝土具有优越的性能。例如混凝土内部抗冻性可达D250以上、水变区可达D300以上。四级配混凝土用水量由原来的110kg/m3降至85kg/m3,同时降低了大体积混凝土的绝热温升和干缩,提高了抗裂性、体积稳定性和耐久性等,并使混凝土具有良好的施工和易性和经济性。在查知骨料种类的配合比中,以花岗岩作骨料的大坝混凝土最低用水量为100kg/m3。 三峡大坝混凝土采用90天龄期强度设计,


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