我國自主研發(fā)的低熱水泥首次實(shí)現(xiàn)300米級雙曲拱壩全壩的成功應(yīng)用

  3月16日零時(shí)30分，隨著纜機(jī)將第一罐混凝土下料至8號壩段倉面，烏東德水電站大壩首倉低熱硅酸鹽水泥（簡稱低熱水泥）混凝土正式開始澆筑。這是中國建筑材料科學(xué)研究總院（簡稱中國建材總院）開發(fā)的低熱水泥在應(yīng)用史上邁出的重要一步，標(biāo)志著低熱水泥由部分壩段應(yīng)用成功實(shí)現(xiàn)300m級雙曲拱壩全壩應(yīng)用，烏東德水電站將成為國內(nèi)外首個全壩使用低熱水泥的水電工程。

照片由中國三峽出版?zhèn)髅接邢薰咎峁?

  低熱水泥，是中國建材總院依托“九五”、“十五”等科技攻關(guān)項(xiàng)目，開發(fā)的以硅酸二鈣（C2S≥40%）為主導(dǎo)礦物的水泥，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，并獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎。2003年頒布實(shí)施的國家標(biāo)準(zhǔn)GB 200-2003中正式納入了低熱水泥，為低熱水泥的推廣應(yīng)用提供了有效的技術(shù)基礎(chǔ)。工程實(shí)踐表明，低熱水泥具有水化熱低、放熱速率慢、熱強(qiáng)比低、后期強(qiáng)度增進(jìn)率高等特點(diǎn)，可有效發(fā)揮冷卻水管通水降溫的作用，降低混凝土最高溫度，從而提高大壩混凝土的抗裂安全系數(shù)。低熱水泥配制的混凝土具有絕熱溫升低、用水量較低、早期強(qiáng)度低、后期強(qiáng)度高、早期徐變大、干縮較小、自生體積變形呈微膨脹性、硬化后期更密實(shí)等特點(diǎn)。

  烏東德水電站壩址屬于干熱河谷地區(qū)，混凝土溫控技術(shù)要求嚴(yán)。烏東德大壩為混凝土雙曲拱壩，河床建基面最低高程718米，壩頂高程988米，最大壩高270米，大壩底厚51米，厚高比僅為0.19，是目前世界上最薄的300米級拱壩，結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，工程重要性等級高，混凝土澆筑質(zhì)量要求高；大壩混凝土高峰年澆筑強(qiáng)度可達(dá)95.1萬立方米，最高月澆筑強(qiáng)度約10萬立方米，混凝土澆筑強(qiáng)度高。

  為破解施工難題，保障澆筑質(zhì)量，中國建材總院聯(lián)合中國長江三峽集團(tuán)公司、中國水利水電科學(xué)研究院、長江水利委員會長江科學(xué)院等單位，歷時(shí)數(shù)十年進(jìn)行了低熱水泥及混凝土的系統(tǒng)研究，總結(jié)并不斷完善研究成果，歷經(jīng)四年多次專家論證，最終專家委員會決定在烏東德水電站全壩使用低熱水泥。低熱水泥在大壩等大體積混凝土工程的應(yīng)用將在溫控抗裂性、體積穩(wěn)定性和耐久性等方面發(fā)揮顯著作用。

  烏東德雙曲拱壩工程混凝土總量840萬立方米，低熱水泥使用量近200萬噸。中國建材總院將為烏東德水電工程用低熱水泥提供全方位的技術(shù)指導(dǎo)和品質(zhì)監(jiān)測服務(wù)，這必將為烏東德水電工程的順利建設(shè)及工程品質(zhì)提供有力的保障，也將為低熱水泥在水電工程領(lǐng)域更大規(guī)模的推廣應(yīng)用提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。