北疆严寒地区某双曲拱坝混凝土配合比实验研究

朱国建 李 新

(新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局 乌鲁木齐 830000)

1 概述

北疆某水库总库容2.22亿m3，属大(2)型Ⅱ等工程，大坝为常态混凝土双曲拱坝，最大坝高94m，混凝土总方量为31.16万m3。坝址区多年平均气温5℃，极端最高气温39.4℃，极端最低气温－41.2℃;最大积雪深46cm，最大冻土深127cm，属大陆性北温及寒温带气候。呈现出空气干燥、年气温差较悬殊、寒潮次数多、日温差大等气候特点，对筑坝混凝土材料提出了很高要求。因此，提高大坝混凝土抗冻耐久性、高抗渗性和抗裂性是保证工程质量的关键。

2 设计指标

该大坝混凝土材料分区见图1，混凝土双曲拱坝每隔15m设置一条横缝，共分为21个坝段，不设纵缝通仓浇筑。坝体各部位混凝土设计指标见表1。

图1 拱坝材料分区示意图

表1 大坝各部位混凝土配制强度及设计要求

3 实验研究方案

大坝混凝土的主要控制指标为“强度、抗渗、抗冻、抗裂”，抗冲磨混凝土还提出“抗冲磨、抗空蚀”要求。严寒地区水工大体积混凝土强度要求水胶比不宜过大，掺合材比例和胶材用量应适宜;混凝土耐久性与含气量、强度等级有较好的相关性，特别是目前工程界提倡的混凝土高性能化要求对抗冻和含气量指标提出了更严格要求，因此混凝土含气量不能低;混凝土抗裂性能要求尽量降低水泥用量和用水量，适当增加掺合材用量以减少混凝土发热量和收缩变形，同时还应保证混凝土的极限拉伸方面的变形能力。而抗冲磨、抗空蚀方面主要要求混凝土高强度、较低掺合材用量比例以及相应施工工艺。……