武汉市青山区七星颗粒新技术研究所

针对龙口水利枢纽泄水建筑物在高速挟沙水流条件下的磨蚀问题。采用硅粉代替部分水泥，并掺入UFS00纤维素纤维的方法配制出满足设计要求的抗冲磨混凝土。现场施工取样的结果进一步验证了推荐的混凝土配合比满足抗冲磨要求，性能良好。

黄河龙口水利枢纽位于黄河北干流托克托至龙口河段的尾部，陕西省河曲县与内蒙古自治区准格尔旗交界处，是一个大(2)型的综合利用的水利水电工程。枢纽主要任务是对万家寨水电站调峰流量进行反调节，使黄河龙口一天桥区间不断流，并参与晋蒙电网调峰发电。枢纽大坝为混凝土重力坝，设计最大坝高51 m，坝顶全长408 m，坝顶高程900 m，正常蓄水位898．00 m，总库容1．96亿m3，总装机容量420 Mw。枢纽水工建筑物包括拦河坝、泄流底孔、表孔、河床式电站厂房、副厂房及GIS开关站等。

龙口水利枢纽地处多泥沙黄河干流中游河段，泥沙问题突出，多年平均含沙量6．36 kg／m3，汛期最大含沙量289 kg／ms，年均入库沙量1．51亿c，由于水库库容小，库沙比仅有1．6，水库淤积平衡年限较短，为保持o．71亿m3的调节库容，要求枢纽必须具有较强的排沙能力。结合枢纽泄洪建筑物要求，采用以底孔为主的泄洪排沙布置方式，在主河床布置了10个4．5 m×6．5 m的底孔，进口高程为863．0 rn，略高于原河床底高程。同时，为保证电站进水口“门前清”，在电站坝段采取了分散排沙布置方式共设置9个排沙洞，4个大机组坝段每个布置2个，副安装问坝段布置1个，排沙洞位置和高程的选定以保证排沙漏斗足以控制电站进水口为原则。有关试验及计算结果表明，表孔、底孔过流面的流速在18—25 m／s，属于高流速区，高流速的含沙水流对泄水建筑物过流面的；中刷磨损、空蚀作用会导致表层混凝土大面积剥蚀，严重的则会引发灾难性事故，因此泄水建筑物的抗冲磨问题成为工程一个迫切需要解决的问题。工程设计要求28 d抗冲磨强度9．0h／(kg·m2)，90d抗冲磨强度12．0h／(kg·m2)。

工程建设初期，曾利用天然砂、人工碎石与铁矿石的混合石配制出28 d抗冲磨强度可达11～13h／(k·m2)的抗冲磨混凝土，可满足设计要求，但由于铁矿石产量有限且施工期间价格飞涨，不满足经济要求。为优化设计，寻求更为经济合理的混凝土配比，科研人员根据龙口现场混凝土骨料、胶凝材料以及外加剂等实际情况，并借鉴国内有关工程的成功经验，用硅粉替代部分水泥，并掺入一部分纤维素纤维的方法，配置出了满足设计要求的抗冲磨混凝土，并在工程中得到了成功应用。

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