[發明專利]一種適用水電水利工程的四級配碾壓混凝土及制備方法

無效

• 申請號: 201410572987.4
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104402352A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 楊華全;李家正;林育強;石妍;董蕓;嚴建軍;彭尚仕;盧健;張雷;谷金鈺;周世華;肖開濤;陳霞;李響;張亮;王磊;高志揚;張建峰;阮波;黃立
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B18/08;C04B14/02
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

技術領域

本發明涉及水利工程施工技術領域，具體是一種適用水電水利工程的四級配碾壓混凝土及制備方法。

背景技術

碾壓混凝土壩是近20世紀80年代初發展起來的一項筑壩技術，與常態混凝土筑壩用振搗器插入振搗密實的方法不同，碾壓混凝土是利用振動碾強力振動和碾壓的共同作用，將膠材、干硬性混凝土進行壓實的一種混凝土施工新方法。其主要特點是使用水泥含量低，高摻粉煤灰的干硬性混凝土，采用與土石壩相同的運輸和鋪筑設備，薄層攤鋪振動碾壓、層層上升填筑。

碾壓混凝土壩是世界筑壩史的一次重大突破，由于碾壓混凝土綜合了混凝土壩運行安全和土石壩快速施工的特性，具有工期短、造價低等優點，因此碾壓混凝土施工技術在我國筑壩工程中得到越來越廣泛的應用，已走過了30多年的發展歷程，近10年來發生了質的飛躍，我國已成為采用碾壓混凝土筑壩發展最為迅速、筑壩數量最多的國家，碾壓混凝土技術研究水平已處于世界領先水平。

目前，碾壓混凝土已被廣泛應用于水利水電工程，但是碾壓混凝土筑壩材料的發展遇到以下瓶頸：

(1)傳統碾壓混凝土拌和物干硬、粘聚性較差，因此，為保證骨料的均勻分部及大壩的長期耐久性，一般采用二、三級配骨料，即骨料粒徑限制在80mm以內，碾壓混凝土膠凝材料少、成本低的優勢無法充分體現；

(2)國內大壩約定俗成地普遍采用30cm層厚作為二級配、三級配碾壓混凝土澆筑層厚，無法充分體現碾壓混凝土壩快速攤鋪、快速碾壓、快速上升的優勢。

本發明人在實現本發明的過程中發現：造成上述瓶頸的技術難題主要有以下幾點：

(1)碾壓混凝土配合比設計理論亟待取得新的突破和發展，尤其是對提高骨料級配(最大粒徑)、增加澆筑層厚、碾壓器械適應性等方面的理論和試驗研究幾乎處于空白；

(2)對于碾壓混凝土，由于骨料粒徑的增大，可能會引起混凝土骨料分離、骨料包裹性能差以及混凝土內部缺陷等一系列問題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種適用水電水利工程的四級配碾壓混凝土及制備方法，其制備的碾壓混凝土膠材用量低、水化溫升小、成本低，工作性能、力學性能和耐久性能良好。

本發明采用如下技術方案：

一種適用水電水利工程的四級配碾壓混凝土，包括水泥、粉煤灰、砂、碎石、水、高效減水劑、引氣劑，每立方米四級配碾壓混凝土中各組分配比為：水泥49kg～64kg、粉煤灰78kg～92kg、水70kg～71kg、砂630kg～700kg、碎石1520kg～1610kg，高效減水劑0.98kg～1.42kg、引氣劑0.07kg～0.14kg，碎石由大石、大石、中石、小石組成，碎石的粒徑范圍是5mm～120mm，其中特大石、大石、中石、小石的粒徑范圍分別為80mm～120mm、40mm～80mm、20mm～40mm、5mm～20mm，特大石：大石：中石：小石的質量比為20：30：30：20。

進一步的，所述水泥為滿足GB175-2007技術要求的42.5普通硅酸鹽水泥或GB200-2003技術要求的42.5中熱硅酸鹽水泥。

進一步的，所述粉煤灰為滿足DL/T5055-2007中I級、II級粉煤灰技術要求的粉煤灰。

進一步的，所述砂的細度模數為2.2～2.9，石粉含量為12％～22％。

進一步的，所述高效減水劑為滿足GB8076-2008高效減水劑相關技術要求的減水劑。

進一步的，所述引氣劑為滿足GB8076-2008引氣劑相關技術要求的減水劑。

一種如上述適用于水電水利工程的四級配碾壓混凝土的制備方法，包括如下步驟：

(1)按比例將水泥、粉煤灰、砂和碎石混合攪拌得到混合物；

(2)向步驟(1)所得混合物中加入水、高效減水劑、引氣劑，攪拌混合得到所述四級配碾壓混凝土。

和現有技術相比，本發明提供的四級配碾壓混凝土具有如下特點和有益效果：

(1)降低原材料成本