浙江宁海抽水蓄能有限公司 浙江宁波 315600
摘要：混凝土是水电工程施工中最为常用的材料，其性能对建筑物的质量、安全和耐久性有着直接的影响。在混凝土中有针对性地掺加外加剂可以改善混凝土的某些性能，从而提高工程建设质量，但是，混凝土外加剂的种类和掺量必须经过试验确定，以免带来负面影响。本文通过浙江宁海抽水蓄能电站新型混凝土外加剂应用试验，在分析混凝土各项指标的基础上，提出了混凝土外加剂应用试验指标选择的原则，并提出了本次应用试验的具体指标。
关键词：外加剂；试验指标；应用
一、工程概况
浙江宁海抽水蓄能电站（以下简称“宁海电站”）位于浙江省宁海县境内，总装机容量1400MW，建成后主要承担浙江电网的调峰、填谷、调频、调相及事故备用等任务。电站主要建筑物包括上水库、下水库、地下输水系统、地下厂房、地面开关站、场内交通道路等，地下洞室及隧道的工程量较大。在隧道施工过程中，个别部位渗水量较大，需结合抽水蓄能电站施工特点，有针对性地采取防渗抗裂措施。
在混凝土中掺加引气剂是通常采用的措施。加入引气剂后，混凝土内部产生不连通的气泡，截断了毛细管通道，提高了混凝土的密实度，改善孔隙结构，从而减少渗透通道，提高抗渗性和抗裂性。但是，引气剂掺量过高，混凝土会产生过多泡沫，内部会有过多气泡，振捣不实，影响强度。
针对渗水量较大的部位，除引气剂外，在混凝土中掺加其他外加剂从而提高防渗抗裂性能是一种可行的方法。但是，外加剂的类型和掺量需要通过试验确定。
二、应用试验指标选取的原则
混凝土中掺加一种外加剂需要经过严格试验后加以确定，确定能否掺加和掺加量需要依据准确可靠的试验数据，因此，试验指标的确定对于混凝土中外加剂的应用至关重要。在确定试验指标时，需要考虑以下原则：
1.试验指标能够直接反映应用的目的；
2.掺加外加剂后的混凝土必须满足设计要求；
3.掺加外加剂后的混凝土耐久性不降低；
4.满足工程应用的其他要求。
三、指标分析
宁海电站开展混凝土外加剂应用试验的目的是在不改变原配合比的情况下，通过掺加外加剂提高混凝土的防渗抗裂效果，试验用设计混凝土配合比为C25W6F100和C30湿喷混凝土，相应的设计指标有坍落度、抗压强度、抗渗性和抗冻性。按照确定的试验指标选取原则，分别对混凝土拌合物的和易性、混凝土强度、混凝土变形和混凝土耐久性这四大类指标进行逐项分析后，最终确定试验指标。
1.混凝土拌合物的和易性
和易性是指混凝土拌合物在一定的施工条件下，便于各种施工工序的操作，以保证获得均匀密实的混凝土的性能，是混凝土重要的指标。包括流动性、粘聚性和保水性三个主要方面，流动性可以通过坍落度和维勃稠度测定，粘聚性和保水性则需要依靠直观经验进行评定。
和易性指标中无直接反映应用试验目的的指标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据设计要求，坍落度是设计指标，应该作为试验指标。维勃稠度一般适用于坍落度小于10cm的干硬混凝土，不适于选择本次试验指标。粘聚性和保水性无法定量测定，且个人主观因素对其有较大影响，故不选作试验指标，但是，混凝土拌合过程中如发生集料与水泥浆分离或者泌水现象时，应适当调整配合比重新拌和，若连续三次拌和仍出现集料与水泥浆分离或者泌水现象，则相应的外加剂掺量不能应用于施工。
2.混凝土强度
混凝土强度是混凝土硬化后的主要力学性能，反映混凝土抵抗荷载的量化能力，包括抗压强度、抗拉强度、黏结强度、抗剪强度、抗弯强度等强度指标。
混凝土强度指标中无直接反映应用试验目的的指标。其中的抗压强度是重要的设计指标，应作为试验指标。此外，根据宁海电站混凝土结构特点，工程中有大量的钢筋混凝土、喷射混凝土和路面混凝土施工，因此，抗拉强度、黏结强度和抗弯强度应选作试验指标。而抗剪强度不符合试验指标选取原则，工程中承受剪力的混凝土又很少，可以忽略不计，所以抗剪强度不作为试验指标。
3.混凝土变形
混凝土变形包括非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形，试验指标包括压缩徐变、拉伸徐变、干缩湿胀、自生体积变形、导温系数、导热系数、比热容、线膨胀系数、绝热温升、弹性模量、徐变等。
混凝土变形的指标中无直接反映应用试验目的的指标，也无设计指标。非荷载作用下的变形主要与混凝土内部温度有关，荷载作用下的变形主要与混凝土强度、骨料的含量和养护条件有关。本次应用试验以不改变原有的配合比为前提，所以混凝土中水、水泥和骨料的含量不变，试验选用的外加剂应不影响混凝土内水化热反应或影响很小，也不影响混凝土强度和养护条件，因此混凝土变形的各项指标不作为试验指标。
4.混凝土耐久性
混凝土耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用，长期保持强度和外观完整性的能力，主要包括抗冲磨性、抗冻性、抗渗性、抗碳化性、抗侵蚀性、碱骨料反应、早期抗裂性等指标。
混凝土耐久性指标中的早期抗裂性和抗渗性是直接反映应用试验目的的指标，应选作试验指标。宁海电站地下洞室和隧道工程中，有很多部位的混凝土有抗冻性的设计要求，故抗冻性应选作试验指标。宁海电站工程易冲刷部位的混凝土都是有特殊要求的混凝土，不在本次外加剂应用的范围内，故抗冲磨性不作为试验指标。混凝土抗碳化性主要与水泥品种及用量、水灰比、混凝土骨料、养护方法和外界因素有关，在不改变混凝土配合比的前提下，掺加外加剂并不影响上述抗碳化性的影响因素，故抗碳化性不作为试验指标。混凝土抗侵蚀性主要与保护层混凝土碳化、混凝土不密实或保护层厚度不足有关，而这些因素不随试验掺加外加剂而改变，故抗侵蚀性不作为试验指标。碱骨料反应的主要影响因素是水泥、粉煤灰、外加剂的碱含量和骨料的碱活性，本次应用试验要求不选用没有碱含量的外加剂，因此，试验用的外加剂对碱骨料反应没有影响，故碱骨料反应不作为试验指标。
四、结论
综合上述分析，按照本次应用试验指标选择的原则，最终确定的试验指标为混凝土拌合物坍落度、混凝土抗压强度、抗弯强度、抗拉强度、黏结强度、早期抗裂性、抗渗性和抗冻性共八项指标。
参考文献
[1]DL/T5150-2017.水工混凝土试验规程.
[2]DL/T5100-2014.水工混凝土外加剂技术规程.
论文作者:严良平,潘月梁,张兵
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/30