金沙江向家坝水电站
二期工程混凝土试验任务书
中国水电顾问集团中南勘测设计研究院
2008年09月
设计总工程师： 潘江洋 张永涛（副）
专业总工程师：盛乐民 苏军安（副）
校 核：王福初
编 写： 仇成旺
盛乐民（副） 目 录
1 前言 .................................................. 4 2 混凝土设计技术指标 .................................... 4 3 试验项目及内容要求 .................................... 6 3.1 混凝土原材料的性能鉴定与选择 ...................... 6 3.2 混凝土配合比设计试验 .............................. 7 3.3 混凝土的物理力学性能试验 .......................... 7 3.4 混凝土的耐久性试验 ................................ 8 3.5 混凝土的热学性能试验 .............................. 8 4 提交成果内容及日期 .................................... 9 4.1 提交成果内容 ..................................... 9 4.2 提交成果时间 ..................................... 9
1 前言
向家坝水电站是金沙江下游河段规划的最末1个梯级，坝址位于四川省宜宾县和云南省水富县交界处。电站距下游宜宾市33km，离水富县城1.5km。枢纽主要建筑物包括河中混凝土重力坝、左岸升船机、左岸坝后厂房及右岸地下厂房等，总装机容量00MW。
本工程采用第一期先围左岸、第二期围右岸的分期导流方式，其中二期主体工程主要包括右岸非溢流坝段(右非①～右非⑧)、泄水坝段(泄①～泄13)、厂○房坝段(厂①～厂⑧)、升船机坝段、消力池等，混凝土总量约945.24万m3。
根据施工总进度安排，2008年12月将进行主河床截流，开始二期工程施工。为验证有关设计参数，选定二期工程混凝土的胶凝材料品种及了解混凝土有关性能，指导二期工程混凝土施工，需根据设计要求进行二期工程混凝土的各项试验工作。根据工作计划的安排，须尽早开展相关试验工作，按拟定的混凝土原材料，选择性能较优的水泥品种、粉煤灰及外加剂，按指定的人工骨料，进行原材料及混凝土性能等相关试验，按时提供混凝土试验的中间资料和最终试验报告。
2 混凝土设计技术指标
混凝土设计技术指标详见表2-1～2。
表2-1 二期工程常态混凝土强度等级及主要技术指标
序 号 强度 等级 保证率 (%) 级配 抗渗 等级 抗冻 等级 最 大 水灰比 极限拉伸值(×10-4) 28d 90d ≥0.90 ≥0.85 ≥0.90 ≥0.90 ≥0.92 使 用 部 位 1 2 3 4 5 C18025 C18015 C18020 C9025 C9030 80 80 80 80 95 三、四 四 三、四 三、四 二、三 W10 W8 W10 W10 W10 F150 F100 F150 F200 F200 0.55 0.60 0.50 0.45 0.45 ≥0.85 ≥0.80 ≥0.85 ≥0.85 ≥0.88 基础底层混凝土厚3.0m、基础混凝土 坝体内部混凝土 水上、水下外部混凝土 水位变化区、坝体顶部下游折坡外表混凝土、升船机渡槽段中下部 过流孔周边、中表孔隔墙、升船机渡槽 6 7 8 C2845 C9040 C2835 C2830 95 95 95 二 二 二、三 W10 W10 W10 F200 F200 F200 0.40 0.40 0.45 ≥0.90 溢流表中孔反弧段 中表孔溢流面及侧墙、导墙和消力池底板抗冲磨混凝土 闸墩结构混凝土 主厂房上下游墙及左端墙，主机间、下游副厂房高程262.95以上及安装间楼板混凝土 导流底孔回填外部迎水面、⑥导流底孔改建 导流底孔回填内部 消力池导墙及底板内部混凝土 主机间高程269.190m以下二期混凝土 主机间高253.410m以14 C9025 9 95 二 W2 F50 0.45 10 11 12 13 C2825 C2815 C9030 C9030 95 80 80 二、三 二、四 二、三 二 W10 W8 W10 W8 F150 F100 F150 F50 0.45 0.50 0.45 ≥0.88 ≥0.80 ≥0.88 ≥0.92 95 95 二、三 W8 F200 下、下游副厂房高程262.950m以下一期混凝土 尾水管四周2m范围内混凝土 主机间高269.190m以上⑤机防洪墙混凝土，15 C2830 95 二 W8 F200 16 C2825 95 二 W8 F200 下游副厂房262.950m以上防洪墙及闸墩混凝土 17 18 19 20 C2840 C2835 C2825 C2830 95 95 95 95 二 二 二、三 二 W8 W2 W10 W10 F200 F50 F200 F200 0.88 0.88 ⑤机防洪墙外表面混凝土 上游副厂房及开关站、电梯工程混凝土 进水口塔体及拦污栅段混凝土 进水口压力钢管外包混凝土
表2-2 二期工程大坝碾压混凝土分区主要性能指标表
序 号 碾 压 混 凝 土 1 2 3 强度 等级 C18025 C18025 C9025 保证率 (%) 80 80 80 级配 三 二 三 抗渗 等级 W8 W10 W8 抗冻 等级 F100 F150 F100 极限拉伸值(×10-4) 28d 90d ≥0.80 ≥0.80 ≥0.80 坝基齿槽内部碾压混凝土 坝基齿槽碾压混凝土上游面 缺口坝段内部高程280～310m之间 使用部位 4 5 6 C9020 C2810 C2820 80 80 80 三 三 二 W6 W10 W10 F100 F150 F150 ≥0.70 ≥0.80 ≥0.75 缺口坝段内部高程310～340m之间 缺口坝段内部高程340m以上 缺口坝段上游面 坝基齿槽碾压混凝土上游表面，由坝基齿槽碾压混凝土上游面二级配混凝土直接掺浆形成。 缺口坝段上游表面，由缺口坝段上游面二级配混凝土直接掺浆形成。 7 变态 混凝土 8 C18025 80 二 W10 F150 ≥0.85 C2820 80 二 W10 F150 ≥0.88 注：混凝土中最大碱含量不超过2.5kg/m3。
3 试验项目及内容要求
3.1 混凝土原材料的性能鉴定与选择 3.1.1 胶凝材料及外加剂 a) 水泥和粉煤灰
应尽量考虑采用目前一期工程正在使用或一期工程已试验的品种，粉煤灰考虑选择1～2种优质Ⅱ级灰进行试验后作为工程备用。
对于新选择的水泥品种宜选具微膨胀性能的水泥为宜，要求进行化学成分、物理力学性能、碱含量等试验，提出不同粉煤灰掺量（常态混凝土占胶凝材料用量的0、20%、30%、40%，碾压混凝土占胶凝材料用量的40%、55%、65%）的水化热与龄期（1d、3d、7d）的关系值及水化热过程表达式。
新的粉煤灰品种应进行物理性能、化学成份和碱含量等测试。 对于已有的水泥品种可简化有关试验。
b) 外加剂
应尽量考虑采用目前工程已有或已试验品种。
对于碾压混凝土，应通过试验研究，选择适用于本工程碾压混凝土的外加剂类型、品种及掺量。要求在高气温（35℃）条件下，碾压混凝土初凝时间≥6h。
3.1.2 砂石骨料
采用马延坡人工砂石加工系统生产的太平灰岩骨料。
3.2 混凝土配合比设计试验 3.2.1 混凝土配合比试验
常态混凝土进行包括水灰比、坍落度、用水量、最优砂率、粗骨料级配、外加剂等组合比例和单位材料用量等试验。
碾压混凝土进行包括水灰比、粉煤灰掺量、Vc值、坍落度（变态混凝土）、用水量、最优砂率、外加剂等组合比例和单位材料用量；变态混凝土的灰浆配合比及单位材料用量等试验。
3.2.2 双掺（粉煤灰、外加剂）试验
提高混凝土质量，节约水泥的双掺（粉煤灰、外加剂）试验，包括改善混凝土的和易性、减水和减少水泥用量、降低水化热、缓凝、对力学性能的影响等。
对于碾压混凝土中水泥及粉煤灰品种的组合，如表3.2-1所示。
表3.2-1 碾压混凝土配合比试验组合表
序号 混凝土强度等级 水泥 选定的水泥 粉煤灰 Ⅰ级灰 外加剂 选定厂家 C18025、C2820及变态混凝土 1 2 C18025、C9025、C9020、C2810
选定的水泥 Ⅰ级灰、Ⅱ级灰 选定厂家 3.3 混凝土的物理力学性能试验 3.3.1 物理性能
主要进行容重、Vc值、坍落度、凝结时间和含气量等试验。
3.3.2 力学性能与变形性能
a）常态混凝土抗压及抗拉试验，提出抗压及抗拉强度与龄期的关系曲线（龄期分别考虑7d、28d、90d为标准）。
碾压混凝土抗压、劈拉强度及抗剪断强度试验，提出抗压、抗劈拉强度与龄期的关系曲线(龄期分别为7d、28d、90d、180d)以及抗剪断参数指标（龄期28d、
90d、180d）。
b）常态混凝土极限拉伸与干缩性能试验，提出各龄期（同上）与极限拉伸值、干缩性能指标的关系。
碾压混凝土极限拉伸、轴拉强度试验，提出28d、90d、180d龄期与之相应的关系曲线。
对C18025、C2820、C9025碾压混凝土及变态混凝土进行干缩试验，提出混凝土干缩与各龄期的关系曲线(龄期分别为7d、28d、90d、180d)。
c）混凝土弹性模量及弹模与龄期（常态混凝土7d、28d、90d，碾压混凝土28d、90d、180d）关系。
d) 对常态混凝土强度等级C18015（四级配）、C18025（三级配）、C9025（三级配）及C2815（四级配）做推荐配合比的混凝土自身体积变形、徐变与龄期的关系曲线（龄期分别考虑7d、28d、90d、180d、360d）及表达式。
对C18025、C9025、C9020碾压混凝土推荐配合比进行自生体积变形试验，提出混凝土自生体积变形、徐变与各龄期的关系曲线(龄期分别为7d、28d、90d、180d、360d) ，并提出表达式；对C18025、C9025碾压混凝土进行线膨胀系数试验。
3.4 混凝土的耐久性试验
按设计强度等级要求，做抗渗、抗冻试验(龄期分别为28d、90d、180d)。
3.5 混凝土的热学性能试验
常态混凝土强度等级为C18015（四级配）、C18025（三级配）、C9025（三级配）、C9030（三级配）及C2815（四级配）绝热温升过程曲线和表达式，对C18015（四级配）、C18025（三级配）做推荐配合比的混凝土线膨胀系数、导温、导热等其它相应的热学指标测定试验。
对C18025、C9025、C9020、C2810碾压混凝土进行绝热温升试验以及导温、导热等其它相应的热学指标测定试验。对绝热温升需提出过程曲线和表达式。
4 提交成果内容及日期
4.1 提交成果内容
4.1.1原材料性能鉴定成果（包括水泥水化热试验成果）。 4.1.2 不同强度等级混凝土的推荐配合比指标表，内容包括：
a) 混凝土的Vc值、坍落度、容重和含气量； b) 混凝土凝结时间等参数。
4.1.3 混凝土的物理力学和变形性能指标表，包括如下：
a） b） c） d） e） f）
强度与龄期的关系曲线；
极限拉伸及干缩性能指标与龄期的关系曲线； 弹性模量与龄期的关系曲线。
自生体积变形与龄期的关系曲线、线膨胀系数； 混凝土徐变度与龄期的关系曲线、表达式和松驰系数； 抗剪断参数指标(c/、f/)。
4.1.4混凝土的绝热温升过程曲线和表达式以及导温、导热等其它相应的热学指标。
4.1.5 混凝土的耐久性指标。
4.2 提交成果时间
为满足设计使用要求,请在2009年2月提供90d龄期前的中间资料，2009年6月混凝土龄期180d后提出最终主要成果报告；2009年12月360d后提最终徐变等成果报告。