文档介绍：水工沥青指标与沥青混凝土力学性能关联分析探讨
张向前
吴立新
北京勘测设计研究院(北京 100024)
摘要选择国内 6 个品牌的沥青, 按水工沥青技术要求, 在不同温度下, 以相同配比、相
同应变速率进行沥青混凝土的小梁弯曲和直接拉伸的力学性能试验。通过对不同品牌沥青、不
同沥青指标与沥青混凝土力学性能关联性分析,
参考。
关键词土石坝沥青混凝土面板沥青
为水工沥青混凝土的沥青控制指标选择提供
应变强度劲度
180×104 kW 的电站停机, 若按一个月, 每度电
013 元计, 则仅发电损失就有 60×106 元, 还不包括沥青混凝土面板的修补费用。
沥青混凝土面板出现问题的原因是多方面的, 如施工技术和施工质量、沥青混凝土面板的结构设计和沥青混凝土配合比等。就外界环境条件而论, 封闭层流淌是由于沥青的热稳定性不能满足要求, 面板的开裂是由于温度和不均匀沉陷, 而沥青混凝土的低温性能和变形能力不能满足要求是基本原因。
以石油沥青为胶结料的水工沥青混凝土, 其基本使用性能决定于沥青, 而沥青的性能又源于原油及其产地。日本早期完工的沼原蓄能电站上水库及近期建成的高 90 m 的八汐坝, 其沥青混凝土面板均采用的是委内瑞拉原油专门炼制的沥青。
原油产地、沥青品牌及其基本指标与水工沥青混凝土力学性能的关联, 是工程界一直关心的问题。工程中使用哪种沥青, 其基本指标如何控制, 必须作出明确的规定。为此, 取样选用了国内质量较好的, 且有一定代表性的 6 种沥青, 进行相同配合比的力学性能试验。这 6 种沥青分别是辽河石化的欢喜岭水工沥青、用于三峡茅坪溪工程的克拉玛依水工沥青、镇海石化以沙中原油
1 概述
沥青混凝土由于具有良好的抗渗性能和优异的变形能力, 在水利水电工程中越来越多的用于
土石坝、渠道、运河、蓄能电站上下水库等的防
渗体, 有着良好的应用前景。但是, 在工程实际运用中, 也提出了诸多问题。例如: 国内某大型抽水蓄能电站上水库的沥青混凝土面板, 夏季在阳光照射下, 面板表面 2 mm 厚的沥青马蹄脂封闭层出现了流淌现象。为此, 专门在 2 km 多长的库周沿岸布设了有 2 000 多个喷水龙头的喷淋系统。该工程施工中, 为了提高沥青软化点, 将进口的沙特 B 80 沥青与国产的普通 10 号建筑沥青进行了掺配, 这可能是其面板封闭层出现流淌的原因, 因为 10 号沥青含蜡量是比较高的。再如
1988 年浙江省建成的总库容 300×106 m 3 的牛头山水库, 主坝为沥青混凝土面板砂砾石坝, 所用沥青是早年国产的茂名 60 号乙, 沥青混凝土面板出现裂缝达 70 多条。为了水库安全运行, 截止
2002 年 2 月, 已对沥青混凝土面板已进行了 6 次修补。再有湖北车坝一级水库的沥青混凝土面板, 由于开裂漏水已经到了无法运行的地步, 其所用沥青为胜华 60 号甲和少量 10 号沥青。
沥青混凝土面板的开裂漏水, 其危害性极大,
那怕是只有很少几条裂缝, 也得将水库全部或部
制备的水工沥青、国内某抽水蓄能电站用的沙特
测结果见附录 1。
B 80 沥青、北方公司的中海 3621 沥青、独山子石
化院提供的塔河原油制取的沥青。按水工沥青规定的项目请石油大学对上述沥青进行了检测, 检
对上述 6