堆石混凝土简介.docx

堆石混凝土简介

一、概念

堆石混凝土(RockFilledConcrete，简称RFC)，是利用自密实混凝土(SCC)的高流动、高穿透性、抗分离性能好以及自流动的特点，在直接堆放入仓的大粒径块石(实际工程中可采用块石粒径在300mm以上)内随机充填自密实混凝土而形成的混凝土堆石体。它具有水泥用量少、水化温升小、体积稳定性良好、层间抗剪能力强、施工工艺简单、施工效率高、易于现场质量控制、工期短、综合成本低等优点，在迄今进行的筑坝试验中已取得了初步的成果。

堆石混凝土是在2003年由清华大学的金峰教授和安雪晖教授首先提出，并申请了国家专利。

二、特点与优势

堆石混凝土施工技术作为一种全新的大体积混凝土施工技术，利用了大量的块石作为建筑材料，除强度、弹性模量等基本力学性能与普通大体积混凝土相近外，还具有以下特点和优势。

(1)低水泥用量与低水化热

常规的C15~C25混凝土一般需要200~350kg左右的水泥，而C15~C25堆石混凝土只需要70~100kg左右的水泥；其单方水泥用量与碾压混凝土相当，与常规混凝土相比减少了70%左右。其原因在于堆石混凝土使用了大量的块石(约55%)作为主要建筑材料，只需要使用45%的专用自密实混凝土进行空隙充填，而专用的低水泥自密实混凝土配合比设计方法保证了低水泥用量的实现。工程实测的大体积混凝土实际水化温升在10℃左右，在大体积混凝土施工过程中可以减少，甚至取消温控措施。

(2)高密实度与高强度保证率

通过独有的外加剂和配合比设计方法，能够使用国内各地区不同的原材料配制出低成本、超强穿透填充能力、高粘结力的专用自密实混凝土，保证堆石混凝土的充填密实，提高混凝土和块石表面的粘结力，最终形成完整密实、有高强度保证率的堆石混凝土。实际工程应用的检测数据表明，堆石混凝土的实际密度大于普通混凝土，具有很好的强度性能和抗渗性能。

(3)显著提高工效，缩短工期

堆石混凝土施工所使用的机械设备均为常规设备，减少了混凝土的生产和浇筑量，免除了混凝土浇注的振捣工序，减少和消除了温控措施和层面处理措施，施工工艺简单。实际工程应用表明，堆石混凝土技术可以采用机械化施工，最大限度地降低了工人技术水平和质量管理水平对工程质量的影响，在提高了施工质量的基础上，明显缩短了工期。

(4)显著降低施工成本

实际工程应用实例表明，堆石混凝土技术通过大量块石的使用、低水泥用量、工艺的简化、工效的提高，使其施工成本与其他大体积混凝土施工技术相比有显著降低。

(5)良好的体积稳定性

堆石混凝土具有大块石稳定堆积构成的骨架，因而具有优良的体积稳定性，体积收缩小，具有较强的抗裂能力。

(6)层间抗剪能力强，简化凿毛工序

堆石混凝土施工工艺保证施工层面会有大量的块石棱角裸露，增加了层间混凝土的结合面，通过混凝土与块石棱角的咬合可提高堆石混凝土层间的抗剪能力，可以免除或者简化层间结合面的凿毛工序。

(7)技术先进，适应面广

堆石混凝土技术已经在北京、河南、四川、贵州、新疆、江西、山西等省区的实际工程中开始应用，所用的堆石既有块石，也有卵石；自密实混凝土的粗、细骨料既有人工碎石和人工砂，也有天然卵石和天然砂；所有工程都使用当地的水泥和粉煤灰。这些应用成果表明，堆石混凝土技术以及低水化热低成本自密实混凝土配合比设计方法和专用外加剂，能够适应国内各地不同的原材料，具有广泛的适应性。

三、应用实例

目前堆石混凝土技术已开始得到工程界的认同，已在众多工程应用。现列举6个工程应用实例。

(1)河南宝泉抽水蓄能电站工程

宝泉抽水蓄能电站是装机120万千瓦的大型抽水蓄能电站，通过现场试验和工程应用，在上库副坝及上库基坑回填等多个部位先后推广采用堆石混凝土技术，成功使用近5万立方米。

(2)四川金沙江向家坝水电站沉井填芯工程

向家坝工程是长江干流的特大水电站工程，向家坝工程的10个沉井为国内最大的沉井群，最大回填高度达57.4米，是向家坝工程的关键项目。经现场试验和工程应用，最终全部采用堆石混凝土回填，共约7万立方米。单个沉井回填工期由原素混凝土回填方案的20~30天缩短到5~7天。

(3)北京军区某部蓄水池工程

为堆石混凝土重力坝工程，坝高14米，全部采用堆石混凝土建设，约2000立方米。已完建投入运行，成本远低于普通混凝土。

(4)山西临汾清峪水库重力坝

最大坝高38.3米，2009年春开始堆石混凝土浇筑，总方量约4~6万立方米。

(5)贵州龙里石龙沟水库双曲拱坝

最大坝高44.9米，2008年底开始堆石混凝土浇筑，总方量约2~3万立方米。

(6)大同恒山水库双曲拱坝加固工程

最大坝高69米。采用堆石混凝土加固，2009年4月开始堆石混凝土浇筑。