Application Research of High Performance Concrete in
Thermal Power Construction Project
王承军 WANG Cheng-jun
（中国电建集团江西省水电工程局有限公司，南昌 330096）
（PowerChina Jiangxi Hydropower Engineering Bureau Co.，Ltd.，Nanchang 330096，China）
摘要：针对高性能混凝土在火电建设工程中的应用研究，设计配制出C30～C60高性能混凝土，对混凝土力学性能、抗渗性能、抗冻性能、抗碳化性能、抗氯离子渗透等性能指标进行试验测试，优化的施工配合比同时满足了混凝土强度、工作性和耐久性各项技术指标要求，经过与普通混凝土的经济对比，采用高性能混凝土降低了工程造价，课题成果具有较高的推广应用价值。
Abstract: In view of the application research of high performance concrete in thermal power construction engineering, C30～C60 high performance concrete was designed and formulated to evaluate the mechanical properties, impermeability, frost resistance, carbonation resistance and chloride ion penetration resistance of concrete. The optimized construction mix ratio meets the technical requirements of concrete strength, workability and durability. After comparison with ordinary concrete, the use of high-performance concrete reduces the construction cost, and the project results have a high promotion and application value.
关键词：高性能混凝土；耐久性；火电工程；应用
Key words: high performance concrete；durability；thermal power engineering；application
中图分类号：TU528.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）24-0183-02
0 引言
混凝土是支撑基础设施建设的关键性材料之一，已发展成为当今最大宗的建筑材料。为优化混凝土产品结构，住建部、工信部于2014年发文《关于推广应用高性能混凝土的若干意见》，要求到“十三五”末，高性能混凝土在市场得到普遍应用。目前，传统火电建设工程由于对高性能混凝土认识不足、基础研究及标准规范滞后，高性能混凝土在火电建设工程还没有得到推广应用。
为了开展高性能混凝土的应用研究，我们在国家电投江西分宜发电厂2×660MW机组扩建工程成立了课题组，开展项目应用研究，并对高性能混凝土的耐久性、工作性等性能进行测试。
1 配合比设计思路
1.1 按照高性能混凝土的要求进行选材，依据CECS207-2006《高性能混凝土应用技术规程》，并参照JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》的设计步骤设计出理论配合比及试配。
1.2 尽可能的降低单方混凝土的胶材用量，降低混凝土的水化热和绝热温升值，减小混凝土产生裂缝的可能性，试验研究出和易性、抗分离性、均匀性好、高耐久性的高性能混凝土配合比。
1.3 各系列各种试验组合同时进行，对比分析，择优选择，确定出性能优良、混凝土胶材用量少的混凝土配合比。
2 混凝土配合比确定及优化
混凝土配合比计算采用重量法，单位用水量按骨料干状态为准计算。对2个以上强度等级指标混凝土配合比采用6个水胶比，进行强度与胶水比回归分析，得出不同的强度对应的水胶比，再根据得出不同的水胶比进行强度校准，最后确定需要施工配合比。
经过6个月混凝土配合比试验调整，共制作混凝土抗压试块168组，耐久性试验试块16组。寻找混凝土拌和物各种性能好的配合比，确定了C30-C60高性能混凝土配合比掺合料掺量：粉煤灰掺量为13%-22%，矿粉掺量为26%-32%。外加剂掺量0.8%，得出最佳混凝土配合比试验数据如表1。
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根据试拌结果建立抗压强度与水胶比回归关系式， 通过计算回归分析，混凝土28d抗压强度与胶水比关系式如下：
R28配=33.560（C+F+K）/W-28.527 r28=0.994
3 混凝土配合比的确定
混凝土施工配合比确定要保证混凝土拌合物满足施工要求，力学性能满足结构安全性要求。在此次室内试验成果的基础上，依据设计强度指标，考虑到水泥强度波动和原材料性质变化，实际混凝土配制强度略高于设计混凝土配制强度值。根据胶水比与抗压强度线性回归关系式，计算出与配制强度相应的水胶比，并选用略低于计算的水胶比的混凝土配合比。根据设计要求及室内试验成果，回归后得出计算水胶比。泵送及常态混凝土配制强度及计算水胶比。
根据推荐的水胶比计算出混凝土施工配合比见表2。
4 混凝土耐久性试验
我们通过选择合适的水泥品种、合适的集料、砂率、水胶比、外加剂来保证混凝土的耐久性。根据《普通混凝土长期和耐久性能试验方法标准》（GB/T50082-2009）相关规定，对优化后的施工配合比选择了C25、C30、C35、C50几个不同水胶比的混凝土养护28天后送江西省建筑材料建材检测中心进行混凝土碳化及氯离子渗透试验，送江西省南昌科盛建筑质量检测所进行抗渗及抗冻试验，混凝土耐久性试验结果见表3。
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从试验结果可知，优化后的高性能混凝土施工配合比抗渗性能、抗冻性能、抗碳化性能、抗氯离子渗透等性能指标满足高性能混凝土耐久性要求。高性能混凝土由于具有较高的密实性和抗渗性，因此，其抗化学腐蚀性能显著优于普通混凝土。高性能混凝土耐久性能最大限度地延长了混凝土结构的使用年限，降低了工程全寿命周期造价。
5 工程现场应用施工效果
在试验室试验基础上，我们对选用的原材料按优化施工配合比进行了现场应用，观察混凝土的工作性及其保持，混凝土浇筑试验块的表面状态，混凝土早期强度等。现场应用效果表明，混凝土和易性良好，工作性能优于普通混凝土，能够很好满足现场施工要求。混凝土脱模后表面光滑平整，颜色均匀，混凝土整体浇筑后无开裂现象，施工配合比同时满足了混凝土工作性、强度和耐久性设计要求。
我们对选用的原材料按市场价格和优化的高性能混凝土施工配合比计算原材料成本，对比分宜电厂扩建工程按单掺粉煤灰配制的普通混凝土配合比成本，高性能混凝土施工配合比成本降低了3%～10%，且强度等级越高，配合比成本降低越多。
6 结论
①本课题通过系统的高性能混凝土试验研究，采用双掺技术确定了优化的施工配合比，经过对混凝土的各项性能试验，施工配合比同时满足了混凝土强度、工作性和耐久性各项技术指标要求，经过与普通混凝土的经济对比，采用高性能混凝土降低了工程造价，课题成果具有较高的推广应用价值。
②火电建设工程结构混凝土与铁路、桥梁等其它行业用混凝土结构形式、所处环境有一定区别，混凝土除满足常规性能外，还要考虑混凝土清水外观、早期强度等其它性能要求，混凝土配合比可从施工环境、结构形式、受力特点、施工措施方面，结合相关结构和耐久性设计规范进行综合考虑。
③合理选用优质常规原材料是应用高性能混凝土的重要工作。工程实际应用过程中应对混凝土原材料筛选、配合比设计以及混凝土耐久性设计各项工作制订一套完整、系统的标准体系，为火电建设工程推广应用高性能混凝土提供有力的技术保障。
参考文献：
[1]高性能混凝土应用技术指南[M].中国建筑工业出版社，2014.
[2]孙俊，王子明.海洋环境下城市综合管廊用高性能混凝土研究，第四届“井冈山论坛”会刊.
[3]李锋.道路桥梁工程施工中高性能混凝土的应用探究[J].价值工程，2016，35（36）：102-104. |
