三峡茅坪溪沥青心墙土石坝沥青混凝土耐水性试验 .pdfVIP

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三峡茅坪溪沥青心墙土石坝沥青混凝土耐

水性试验

摘要：主要通过试验结合工程实践分析影响沥青混凝土耐水

性的主要因素，提出今后沥青混凝土试验可供参考的结论及

天然砂的合理掺量。关键词：沥青混凝土耐水性水稳定

系数一、工程概况茅坪溪土石坝是三峡水利枢纽的重要组

成部分，与三峡大坝同属一等Ⅰ级永久建筑物。与三峡大坝

共同拦蓄库水，最大坝高104m，坝顶长1840m，总填筑方

量为1213.38m3，其中该坝的防渗体—碾压式沥青混凝土防

渗心墙总方量约5万m3，防渗面积4.63万m2，心墙最大

长度887.75m，最大高度94m，心墙设计宽度0.5~1.2m。茅

坪溪土石坝是一个无放空检修条件的工程，沥青混凝土心墙

作为大坝的防渗体又是一个隐蔽性结构，其质量的好坏直接

影响大坝蓄水后的运行安全，由于碾压式沥青混凝土心墙技

术目前正处于发展阶段，特别是国内碾压式沥青混凝土心墙

工程较少，经验不多，规程、规范不很成熟，茅坪溪沥青混

凝土心墙土石坝又是国内第一高坝，采用的是现代化施工机

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械和管理方法，不同于国内以前建设的同类型中低坝，因此

还存在许多需要我们在实践中不断探索、研究解决的课题，

其中沥青混凝土的耐水性问题就是急需研究的主要问题。

二、试验研究本项试验研究采用科学试验与茅坪溪防护坝沥

青混凝土心墙施工实践相结合的方法，初步分析出影响沥青

混凝土耐水性的主要因素，然后根据初步分析结果，针对主

要问题，模拟工程实际，并通过对比试验进行研究。我们收

集国内外沥青混凝土耐水性快速试验方法，发现有的工程天

然骨料制成的沥青混凝土其耐水性是合格的，但竣工后经过

数年长期浸泡，沥青混凝土出现松散而失败，原因是其测试

的温度低，时间短，水分并没有浸透试件。经试验研究，浸

水试件温度提高到80Ⅰ，浸泡360小时，干试件置于80Ⅰ蒸

汽浴中，同样气浴360小时，并防水保护。然后干试件移入

20Ⅰ空气中，湿试件移入20Ⅰ水浴中各养生5天，进行抗压试

验。这样消除了温度对干、湿试件的影响，求出的水稳定系

数是真实可靠的，研究并提出了沥青混凝土长期耐水性和快

速试验方法的关系。试验结果表明，茅坪溪防护坝沥青混凝

土心墙掺50%以下的酸性天然砂，对沥青混凝土的耐水性有

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一定的影响，掺加30%的天然砂比全人工砂方案耐水性相差

不及5%。如沥青混凝土细骨料中控制天然砂掺量为30%，沥

青混凝土的耐水性是有保证的，可以大大降低沥青混凝土的

造价。我们采用美国公路部门以经验为根据逐步规范化的试

验方法。其步骤为按规程要求成型两组高10厘米直径10.1

厘米的圆柱形试件6块。第一组试件放在20±1Ⅰ的空气浴中

不少于4小时，按规程要求测试抗压强度。第二组试件浸于

60±1Ⅰ水中24小时，然后移至20±1Ⅰ水中，至少保持2小时，

按规程要求测试抗压强度。水稳定系数=（R2/R1）×100%上

式中：R1=第一组试件的抗压强度；

R2=第二组试件的抗压强度；上述试验方法对沥青含量

稍大的沥青混凝土是不适用的，因为沥青混凝土的孔隙率

小，水分子进入试件内部需要较长时间。如黑龙江省三道镇

水库沥青混凝土护坡，其沥青混凝土护坡配合比为：大庆55#

多蜡沥青4%，大庆减压渣油3%，当地天然砂36%，当地砾

石50%，方解石7%。按现行规程（60Ⅰ水浸泡24小时）测

试其耐水性是合格的，为了评价其长期耐水性，东北勘测设

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计研究院进行了长期浸水试验，浸水14个月的水稳定系数

为0.92，浸水23个月的水稳定系数为0.62，浸