２．２ 影响 ＶＣ 值波动的因素 影响 ＶＣ 值波动的因素有： （ １） 用 水 量 。 用 水 量 对 ＶＣ 值 有 很 大 影 响 ， 根 据 大 朝 山 、
江垭、棉花滩、蔺河口、百色等工程的试验结 果表明 ， ＶＣ 值每 增减 １ ｓ， 用水量相应增减约 １．５ ｋｇ／ｍ３。但如果单纯依靠增加 用水量来调整 ＶＣ 值 的 大 小 ， 会 对 碾 压 混 凝 土 水 胶 比 和 强 度 产生影响， 如果配合比不合理， 特别是在细骨料石粉含量偏
第 ３３ 卷第 ２ 期
田育功： 碾压混凝土 ＶＣ 值的讨论与分析
设计与施工
Байду номын сангаас
碾压混凝土筑坝技术的先河， 该坝体采用碾压混凝土自身 防 渗 ， 在 国 内 最 先 打 破 了 碾 压 混 凝 土 筑 坝 技 术 中 “金 包 银 ” 的传统防渗结构， 是我国在碾压混凝土筑坝技术方面的一 项 重 大 技 术 创 新 。 在 坝 体 迎 水 面 采 用 骨 料 最 大 粒 径 为 ４０ ｍｍ 的 二 级 配 碾 压 混 凝 土 作 为 坝 体 防 渗 层 ， 与 坝 体 三 级 配 碾 压混凝土同时填筑， 同层碾压。经多年挡水运行实践证明， 坝 体 防 渗 效 果 不 亚 于 常 态 混 凝 土 。 ２０ 世 纪 ９０ 年 代 后 期 至 今修建的碾压混凝土坝， 基本全部采用全断面碾压混凝土 施 工 技 术 ， ＶＣ 值 也 随 着 碾 压 混 凝 土 筑 坝 技 术 的 发 展 而 逐 渐 减小。
Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ＶＣ Ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｒｏｌｌｅｒ Ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｃｒ ｅｔｅ Ｔｉａｎ Ｙｕｇｏｎｇ
（ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｂｕｒｅａｕ Ｎｏ．４， Ｘｉｎｉｎｇ Ｑｉｎｇｈａｉ ８１０００７）
沙牌工程地处低温潮湿多雨的四川阿坝地区， 采用的碾 压 混 凝 土 仓 面 ＶＣ 值 为 ９～１２ ｓ 最 佳 ， 一 般 为 （ １０±５） ｓ， 遇 雨 天 和 夏 天 阳 光 照 射 时 ， ＶＣ 值 分 别 向 规 定 值 范 围 的 上 限 或 下 限靠近。ＶＣ 值的控制以碾 压混凝土碾压后表面形成一层薄 薄的浆体又略有弹性为原则， 同时要保证在初凝前摊铺上一 层 混 凝 土 ， 使 上 层 混 凝 土 碾 压 振 动 时 ， 浆 体 、骨 料 能 嵌 入 下 层， 上、下层碾压混凝土相互渗透交错、形成整体。
调整 ＶＣ 值方法有： ①在拌和楼直接加水； ②在仓面直接 洒水； ③调整外加剂掺量。前两种方法容易改变碾压混凝土 水胶比， 拌和物容易离析泌水， 层间结合也不理想。
由于混凝土施工配合比是在试验规程要求的温度和湿 度标准条件下进行的， 但施工现场情况千差万别， 为了保 证 碾 压 混 凝 土 在 高 温 、干 燥 、蒸 发 量 大 等 不 利 自 然 气 候 条 件下顺利施工， 必须对配合比进行动态控制和调整， 一般 采取的措施有两个： ①保持配合比参数不变， 适当调整缓 凝 高 效 减 水 剂 的 掺 量 ， 达 到 延 缓 初 凝 时 间 和 降 低 ＶＣ 值 的目的； ②通过喷雾和碾辊洒水等措施改善仓面小气候， 达 到 降 温 、保 持 碾 压 混 凝 土 表 面 湿 度 和 减 少 ＶＣ 值 损 失 的 作用。
设计与施工
文章编号： ０５５９－ ９３４２（ ２００７） ０２－ ００４６－ ０３
水力发电
第 ３３ 卷第 ２ 期 ２００７ 年 ２ 月
碾压混凝土 ＶＣ 值的讨论与分析
田育功
（ 中国水利水电第四工程局勘测设计研究院， 青海 西宁 ８１０００７）
关键词： 碾压混凝土； ＶＣ 值； 层间结合； 防渗； 芯样 摘 要： 大量工程实践证明， ＶＣ 值对碾压混凝土的性能有着重要影响。随着碾压混凝土筑坝 技术的发展， ＶＣ 值的 取值逐渐由大变小， 碾压混凝 土 拌 和 物 也 从 干 硬 性 混 凝 土 逐 渐 过 渡 到 半 塑 性 混 凝 土 ， 改 变 了 传 统 的 “金 包 银 ”施 工 方式和防渗结构。通过对碾压混凝土 ＶＣ 值的讨论与分析研究 ， 可为碾压混凝土筑坝技术的发展提供理论依据。
低的情况下， 就容易出现仓面泌水。 （ ２） 浆砂比。浆砂比是指碾压混凝土中的浆体（ 水＋水泥＋
掺合材＋０．０８ ｍｍ 石粉） 体积与砂浆体积之比。浆砂比是碾压 混凝土配合比设计中十分关键的参数， 对碾压混凝土的碾压 质量影响很大， 碾压混凝土的浆砂比一般应大于 ０．４。百色工 程由于采用辉绿岩骨料， 使得其人工砂石粉含量大 （ 为 ２０％～ ２４％） ， 其 中 ０．０８ ｍｍ 以 下 微 石 粉 含 量 高 达 ４０％～６０％， 这 对 提高碾压混凝土浆砂比作用明显， 经计算， 实际浆砂比为 ０．４５～０．４７。百色主坝碾压混凝土采用准 三级配， 骨料最大粒 径 为 ６０ ｍｍ， 浆 砂 比 大 ， 拌 和 物 ＶＣ 值 小 ， 粘 聚 性 好 ， 骨 料 分 布均匀， 液化泛浆快， 可碾性好且无泌水。
笔 者 对 国 内 ２０ 世 纪 ９０ 年 代 后 期 至 今 建 设 的 碾 压 混 凝 土 工 程 碾 压 混 凝 土 配 合 比 与 ＶＣ 值 进 行 的 统 计 表 明 ， 实 际 ＶＣ 值明显低于规范 中 ５～１２ ｓ 的 规 定 ， 但 各 工 程 控 制 范 围 不 尽相同。如， 汾河二库 工程， 在夏季气温超过 ２５ ℃时， ＶＣ 值 采用 ２～４ ｓ； 龙首工程针对河西走廊气候干燥、蒸发量大的特 点 ， ＶＣ 值 采 用 ０～５ ｓ； 江 垭 、棉 花 滩 、蔺 河 口 、百 色 等 工 程 ， 当 气温超过 ２５℃时， ＶＣ 值大都采用 ０～５ ｓ。分析研究认为， 我国 是一个区域性差异很大的国家， 工程所处地区的气候条件具 有多样性， 施工过程中的 气温、日照、风速等对碾压混凝土的 ＶＣ 值都有着极大的影响 ， 因此施工时必须根据工程所 处的 地 理 位 置 、气 候 因 素 、原 材 料 （ 如 掺 合 料 、骨 料 岩 性 、石 粉 含 量） 等实际情况， 对 ＶＣ 值实行动态控制。
中图分类号： ＴＶ５４４．９２１
文献标识码： Ａ
随着碾压混凝土筑坝技术的发展， 先进的设计理念、深 入的试验研究和大量的施工实践经验， 使得对碾压混凝土 ＶＣ 值的认识逐步 成 熟 。 碾 压 混 凝 土 的 工 作 度 即 ＶＣ 值 是 碾 压 混 凝 土 拌 和 物 性 能 的 一 项 重 要 参 数 ， ＶＣ 值 的 取 值 逐 渐 由 大 变 小 ， 改 变 了 传 统 的 “金 包 银 ”的 施 工 方 式 和 防 渗 结 构 ， 碾 压混凝土也从干硬性混凝土逐渐过渡到无坍落度的半塑性 混凝土。施工实践证明， 采用小的 ＶＣ 值， 极大地改善了碾压 混 凝 土 拌 和 物 的 粘 聚 性 、骨 料 分 离 情 况 、凝 结 时 间 、液 化 泛 浆 和 可 碾 性 ， 加 快 了 施 工 进 度 ， 解 决 了 原 材 料 以 及 高 温 、严 寒 、 干燥等气候条件对碾压混凝土产生的各种不利影响， 提高了 层 间 结 合 、抗 渗 性 能 和 整 体 性 能 。
４６ Ｗａｔｅｒ Ｐｏｗｅｒ Ｖｏｌ．３３． Ｎｏ．２
我 国 的 《水 工 碾 压 混 凝 土 施 工 规 范 》经 过 了 三 次 修 订 ， 这 也直接反映了 ＶＣ 值取值变化过程。ＳＤＪ—８６《水工碾压混 凝土 施 工 暂 行 规 定 》规 定 ＶＣ 值 为 ２０±５ ｓ； ＳＬ５３—９４《水 工 碾 压 混 凝 土 施 工 规 范 》规 定 ， 机 口 ＶＣ 值 宜 在 ５～１５ ｓ 范 围 内 选 用 ； ＤＬ／Ｔ５１１２—２０００《水 工 碾 压 混 凝 土 施 工 规 范 》， 碾 压 混 凝 土 拌 和 物 的 设 计 工 作 度 （ ＶＣ 值 ） 可 选 用 ５～１２ ｓ， 机 口 ＶＣ 值 应根据施工现场的气候条件变化， 动态选用和控制， 范围可 在 ５～１２ ｓ 内。
（ ３） 外加剂。通过调整外加剂掺量改变 ＶＣ 值的大小， 可 达到改善碾压混凝土拌和物性能的目的， 能满足不同气候、 温 度 时 段 条 件 下 的 碾 压 混 凝 土 施 工 。如 ， 广 东 山 口 、棉 花 滩 、 蔺 河 口 、百 色 等 工 程 ， 在 高 温 时 段 均 保 持 碾 压 混 凝 土 配 合 比 参 数不变， 通过调整外加剂 掺量 达 到 了 改 变 ＶＣ 值 大 小 的 目的。 ２．３ 调整 ＶＣ 值的措施
１ 早期的 ＶＣ 值与规范的修订
我 国 碾 压 混 凝 土 发 展 处 在 早 期 的 探 索 阶 段 时 ， ＶＣ 值 基 本 参 照 日 本 、美 国 等 国 家 的 规 定 ， 一 般 在 ２０±５ ｓ 范 围 内 ， 且 波 动 较 大 。 过 大 的 ＶＣ 值 导 致 碾 压 混 凝 土 拌 和 物 松 散 无 粘 性 ， 在 拌 和 、卸 料 、运 输 和 摊 铺 过 程 中 ， 十 分 容 易 发 生 骨 料 分 离和大粒径骨料集中现象， 而且可碾性和层间结合也较差， 易形成渗水通道。
ＤＬ／Ｔ５１１２—２０００ 不仅将 ＶＣ 值控制范围缩小， 更重要的 是对 ＶＣ 值的选用实行了动态控制， 更为机动灵活， 接近实际。
２ ＶＣ 值与碾压混凝土性能分析研究
２．１ ＶＣ 值的动态控制 １９９３ 年贵州普定碾压混凝土拱坝的建成， 开创了全断面
收稿日期： ２００６－ １１－ ３０ 作者简介： 田育功（ １９５４—） ， 男， 陕西咸 阳 人 ， 高 级 工 程 师 ， 中 国 水电四局勘测设计研究院副院长， 主要从事水利水电工程材料试验 研究工作．
百色工程碾压混凝土采用辉绿岩骨料， 人工砂的石粉含 量高， 导致碾压混凝土凝结时间严重缩短， 而该工程又地处 亚热带， 高温期长， 不可避免的要在高温条件下施工。为此， 对高温条件下的辉绿岩骨料碾压混凝土凝结时间进行了课 题研究， 优选了适应辉绿 岩骨料碾压混 凝 土 的 ＺＢ－ １ＲＣＣ１５ 缓 凝 高效减水剂。研究结果表明， 在气温相同的条件下， 减小碾压 混凝土的 ＶＣ 值 ， 可 以 延 长 凝 结 时 间 ， ＶＣ 值 每 减 小 １ ｓ， 碾 压 混凝土初凝时间相应延长约 ２０ ｍｉｎ； 当气温高于 ２５℃时， 适 当增加外加剂掺量， 就可以满足高温气候碾压混凝土的凝结 时 间 要 求 ， 即 外 加 剂 每 增 加 ０．１％， ＶＣ 值 减 小 ２ ｓ， 初 凝 时 间 延长约 ３０ ｍｉｎ。在高温时段， 保持碾压混凝土配合比参数不 变， 根据不同时段的气温选用不同的外加剂掺量， 保证了百 色工程碾压混凝土主坝高强度施工。