| 标准编号 | DL/T 5786-2019 (DL/T5786-2019) | | 中文名称 | 水工塑性混凝土配合比设计规程 | | 英文名称 | (Hydraulic plastic concrete mix design procedure) | | 行业 | 电力行业标准 (推荐) | | 中标分类 | P59 | | 国际标准分类 | | | 字数估计 | 40,451 | | 发布日期 | 2019-06-04 | | 实施日期 | 2019-10-01 | | 标准依据 | 国家能源局公告2019年第4号 | | 发布机构 | 国家能源局 | DL/T 5786-2019: 水工塑性混凝土配合比设计规程
DL/T 5786-2019 英文名称: (Hydraulic plastic concrete mix design procedure)
备案号：63143-2018
中华人民共和国电力行业标准
P DL/T 5786 -2019
水工塑性混凝土配合比设计规程
国家能源局 发 布
1 总 则
1.0.1 为规范水电水利工程塑性混凝土配合比设计，制定本规程。
1.0.2 本规程适用于水电水利工程。
1.0.3 塑性混凝土的配合比设计，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
3.0.1 塑性混凝土配合比设计前，应收集胶凝材料、外加剂、砂石骨料及拌和用水等原材料的产地、
品种、品质等资料，必要时进行试验。
3.0.2 塑性混凝土配合比设计时，应收集相关工程设计资料，明确以下设计要求；
1 混凝土强度等级及强度保证率；
2 混凝土的弹性模量、渗透比降、渗透系数及其他性能指标；
3 混凝土的工作性；
4 骨料最大粒径；
5 其他要求。
3.0.3 塑性混凝土配合比设计时，应根据原材料的性能及混凝土的技术要求进行配合比参数选择及
计算，并通过试验室试配、调整后确定。室内试验确定的配合比尚应根据现场条件、经济性进行必
要的调整。
3.0.4 有特殊设计要求的塑性混凝土应进行专项论证。
4 原材料
4.0.1 塑性混凝土用水泥、粉煤灰等矿物掺和料、骨料、外加剂和拌合用水应符合现行行业标准《水
工混凝土施工规范》DL/T 5144 的规定。
4.0.2 塑性混凝土用膨润土和黏土的品质应符合现行行业标准《水电水利工程混凝土防渗墙施工规
范》 DL/T 5199 的规定。
4.0.3 塑性混凝土宜采用中粗砂，粗骨料最大粒径不宜大于 20mm。当粗骨料最大粒径大于 20mm 时，
大于 20mm 的骨料用量不宜超过粗骨料用量的 50%，且最大粒径不得大于 40mm。
5.0.2 塑性混凝土配合比设计，宜采用正交试验设计法，试验因素应至少考虑水胶比和膨润土掺量。
水胶比、膨润土掺量可根据混凝土设计龄期强度标准值按表 5.0.2 选定。
5.0.3 塑性混凝土砂率不宜小于 45%，水泥用量不宜少于 80kg/m3，膨润土用量不宜少于 40kg/m3，
胶凝材料的总量不宜少于 240kg/m3。掺用粉煤灰时，其掺量宜为 10%～30%。掺用其它掺和料时，其
掺量应通过试验确定。
5.0.4 塑性混凝土宜掺用减水剂和引气剂。减水剂掺量应根据厂家推荐掺量并通过试验确定，引气
剂的掺量应根据拌和物的含气量确定。塑性混凝土的含气量不宜超过 7%。
5.0.5 塑性混凝土用水量在粗骨料最大粒径为 20mm 时宜为（260～320）kg/m3，在粗骨料最大粒径
为 40mm 时宜为（240～300）kg/m3。
6.1 计算
6.1.1 塑性混凝土配合比的计算应以饱和面干状态骨料为基准。
6.1.2 塑性混凝土设计龄期的强度标准值系指按照标准方法制作养护的边长为 150mm 的立方体试
件，在设计龄期用标准试验方法测得的具有设计保证率的抗压强度，以 N/mm2或 MPa 计。
6.1.3 塑性混凝土的各材料用量计算方法应按现行行业标准《水工混凝土配合比设计规程》 DL/T
5330 执行。
6.2 试配、调整和确定
6.2.1 塑性混凝土配合比试配应使用工程实际的原材料。塑性混凝土的拌和宜采用强制式搅拌机，
其他要求按现行行业标准《水工塑性混凝土试验规程》DL/T 5303 进行。
6.2.2 塑性混凝土试配的最小拌和量应符合表 6.2.2 的规定。当采用机械拌和时，其拌和量不宜小
于拌和机额定拌和量的 1/4。
6.2.3 计算配合比并进行试拌，根据塑性混凝土拌和物的工作性，对初步确定的用水量、砂率、外
加剂掺量等进行适当调整，提出试验用的配合比。
6.2.4 按照 DL/T 5303 进行相关性能试验，提出满足各项性能要求的塑性混凝土配合比。
6.2.5 塑性混凝土配合比的调整和确定应按 DL/T 5330 执行。
4 原材料
4.0.1 一般情况下，所用水泥的品种宜根据设计要求并结合当地原材料确定，宜选用强度等级
32．5MPa 及以上的普通硅酸盐水泥、矿渣水泥或粉煤灰硅酸盐水泥，有条件的可以选用强度等级高
的水泥。目前，多采用普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥，复合硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥也
有少量使用，如采用火山灰质硅酸盐水泥则需首先确定其适用性。
塑性混凝土的强度主要来自胶凝材料自身水化产生的胶凝作用，因此，提高水泥用量能够提高
塑性混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗剪强度，且有试验证明，在相同水泥和膨润土用量下，
选用强度等级高的水泥有利于提高塑性混凝土的强度。
当地下水硫酸盐含量达到弱腐蚀等级及以上时，因硫酸盐与水泥发生反应时对水泥具有结晶性
侵蚀，会出现开裂、崩解而丧失强度，为此应优先选用抗硫酸盐水泥或适当添加粉煤灰，以提高混
凝土的抗侵蚀性能，其可行性需经试验确定。
目前塑性混凝土中常掺用Ⅱ级及以上的优质粉煤灰。粉煤灰具有形态效应、填充效应和微集料
效应，增加拌和物的和易性，水泥水化产生的 Ca(OH)2 在浆体与集料的过渡界面区定向增长，并使
过渡界面区的厚度增加，而掺入的粉煤灰具有火山灰效应，与 Ca(OH)反应生成水化硅酸钙，一方面
改善浆体与集料过渡界面区的性能，降低过渡界面区的厚度，提高浆体与集料黏结强度，另一方面
粉煤灰二次水化产生的水化硅酸钙填充于混凝土的间隙，可改善混凝土内部的孔缝结构，使混凝土
更加密实，有利于提高混凝土的后期强度和性能。当地下水中含有大量硫酸盐时，适当添加粉煤灰，
可以提高混凝土的抗侵蚀性能，其可行性需经试验确定。
塑性混凝土中也可以掺用矿渣、火山灰等其它矿物掺合料，其品质应符合相应标准的规定。
塑性混凝土中宜选用引气型减水剂，或复掺减水剂和引气剂，同时发挥减水剂和引气剂的作用，
这样既能有效的减少用水量，降低水胶比，减少成型后塑性混凝土中微气孔的产生，提高混凝土的
密实度，又引入微小封闭的气泡，增加拌和物的和易性，阻断混凝土内部连通通道，改善混凝土的
孔结构，提高混凝土的抗冻、抗渗等耐久性能。另外，引气型减水剂或复掺减水剂和引气剂对降低
弹性模量有显著作用，普通减水剂对减水有一定作用，但对抗压强度，弹模和抗渗性能作用不够明
显。
4.0.2 目前电力行业还没有专门的膨润土规范，《水电水利工程混凝土防渗墙施工规范》DL/T
5199-2004 中规定商品膨润土的质量可按《钻井液用膨润土》SY/T 5060 规定执行，该标准为石油行
业标准，现行标准号为 SY/T 5060-1993。现行国家标准《膨润土》GB/T 20973-2007 中将膨润土分
为铸造用膨润土、冶金球团用膨润土和钻井泥浆用膨润土三类，其中钻井泥浆用膨润土分三个品种：
钻井膨润土、未处理膨润土和 OCMA 膨润土，与 SY/T 5060 在具体规定上略有区别。《水利水电工
程混凝土防渗墙施工规范》SL 174-2014 中规定商品膨润土的质量可按《钻井液材料规范》GB/T 5005
规定执行，该标准现行标准号为 GB/T 5005-2010，其规定与 GB/T 20973-2007 钻井泥浆用膨润土规
定相同。但考虑到与现行规范的一致性以及规范会持续更新，本标准仍规定膨润土质量按 DL/T 5199
执行。目前水电水利工程为保证工程质量，所用膨润土均为正规厂家生产的成品，可按要求进行生
产和控制。
与膨润土相比，黏土成本较低，对塑性混凝土强度的影响较小，但优质黏土对塑性混凝土抗渗
效果影响较大。黏土一般需要经过处理才能使用，掺用时一定要先经过晒干，碾碎并过 4.75mm 方孔
筛，否则成团的黏土搅拌时不易分散，影响混凝土质量的均匀性，对塑性混凝土强度和抗渗效果带
来不利影响。
4.0.3 塑性混凝土掺加膨润土后强度较低，发生破坏时骨料一般未破坏，因此骨料的强度对其影响
不大，但要满足低弹模指标要求，一定要严格控制石子颗粒粒径，建议选用 5～20mm 单一连续级配
的石子，骨料颗粒粒径越小，其比表面积越大，在浆体和骨料用量相同时，浆体与骨料接触面积就
大，这样就提高了浆体与骨料的界面黏结中强度，其界面区的受力也比较均匀，提高了塑性混凝土
的整体性能，如果用较大粒径的粗骨料，塑性混凝土的弹性模量指标将会明显增大。
5 配制强度及基本参数
5.0.1 混凝土施工配制强度的计算，有均方差(σ)法和离差系数(Cv)法两种方法，而近年来，国内
多数规范采用了均方差法，本规范之所以推荐采用离差系数法，是基于以下几个原因: 一是塑性混
凝土抗压强度均很低，一般为 1MPa～5MPa，现有的相关规范不适用；其次，混凝土内所掺加的黏土
和膨润土为天然矿物的制成品，造成混凝土强度的离散性较大，用 Cv 值可以较直观地判断离散性
的大小。表 5.0.1-2 数据引自《水电水利工程混凝土防渗墙施工规范》DL/T 5199-2004。
5.0.2 与普通混凝土配合比设计不同，对于塑性混凝土性能的三个指标来说，弹性模量是混凝土的
主要设计指标和特征，而弹性模量与抗压强度又是一对不易调和的矛盾，所以塑性混凝土配合比设
计一般有两条设计主线， 即同时以抗压强度和弹性模量为控制指标，并兼顾渗透系数指标要求。渗
透系数容易达到设计要求，水泥和膨润土用量及其间的比例对强度和弹性模量的影响较大，水泥用
量增加，强度和弹性模量增加；膨润土用量增加，降低强度和弹性模量，因此，应通过试验找出两
者适宜的用量及比例关系。
塑性混凝土的抗压强度与抗渗性能指标也是不矛盾的， 即随抗压强度增加渗透系数在减小，两
者目标易于共同实现，但因强度与弹性模量的矛盾，必然又造成弹性模量与渗透系数的矛盾，并因
此使渗透系数也上升成为控制指标，即存在弹性模量和抗压强度满足设计要求而渗透系数不能满足
的情况。解决上述矛盾的焦点首先集中在原材料选用上，关键是......
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