Бетон, уплотненный валками ( RCC ), или рулонный бетон ( рулонный бетон ) представляет собой специальную смесь бетона , которая содержит по существу те же ингредиенты, что и обычный бетон, но в других соотношениях, и все чаще с частичной заменой портландцемента летучей золой . [2] Частичная замена портландцемента летучей золой является важным аспектом строительства плотины RCC, поскольку тепло, выделяемое при гидратации летучей золы, значительно меньше, чем тепло, выделяемое при гидратации портландцемента. Это, в свою очередь, снижает термические нагрузки на плотину и снижает вероятность возникновения термического растрескивания. RCC представляет собой смесь цемента/летучей золы, воды, песка, заполнителя и обычных добавок, но содержит гораздо меньше воды. Полученная смесь более сухая и практически не имеет осадки . RCC укладывается аналогично мощению ; Материал доставляется самосвалами или конвейерами , разбрасывается небольшими бульдозерами или специально модифицированными асфальтоукладчиками , а затем уплотняется виброкатками .
В строительстве плотин бетон, уплотненный роликами, начал свое первое развитие со строительства плотины Альпе-Гера недалеко от Сондрио в Северной Италии в период с 1961 по 1964 год. Бетон укладывался аналогичной формой и методом, но не укатывался. [3] RCC рекламировался в инженерных журналах в 1970-х годах как революционный материал, подходящий, среди прочего, для строительства плотин. [4] Первоначально и в целом RCC использовался для обратной засыпки, основания и строительства бетонных покрытий, но все чаще его использовали для строительства бетонных гравитационных плотин , поскольку низкое содержание цемента и использование летучей золы приводят к меньшему выделению тепла при отверждении. чем при обычном массовом бетонировании . Бетон, уплотненный роликами, имеет множество преимуществ по времени и затратам по сравнению с обычными бетонными плотинами из массива; к ним относятся более высокая скорость укладки бетона, более низкие материальные затраты и более низкие затраты, связанные с последующим охлаждением и опалубкой .
Для плотин секции RCC строятся поэтапно, последовательными горизонтальными слоями, в результате чего уклон вниз по течению напоминает бетонную лестницу. После укладки слоя землеройное оборудование может сразу же поддержать его для укладки следующего слоя. После того как железобетонный металл укладывается на поверхность подъемника, небольшие бульдозеры обычно укладывают его слоями толщиной в один фут (около 30 см). [5]
Первой плотиной RCC, построенной в США, была плотина Уиллоу-Крик на Уиллоу-Крик, притоке реки Колумбия в штате Орегон . Он был построен Инженерным корпусом армии в период с ноября 1981 года [6] по февраль 1983 года. [4] Строительство шло хорошо, в сжатые сроки и в рамках бюджета (оценка 50 миллионов долларов, фактическая 35 миллионов долларов). Однако при первоначальном заполнении было обнаружено, что утечка между уплотненными слоями внутри тела плотины была необычно высокой. Это состояние было устранено с помощью традиционной ремонтной цементации стоимостью 2 миллиона долларов, что первоначально уменьшило утечку почти на 75%; с течением времени просачивание уменьшилось до менее чем 10% от первоначального расхода. Однако опасения по поводу долгосрочной безопасности плотины сохраняются, хотя и лишь косвенно связаны со строительством ее RCC. В течение нескольких лет строительства были отмечены проблемы со стратификацией воды водохранилища, вызванные загрязнением вверх по течению и бескислородным разложением, в результате которого образовался сероводород . Были высказаны опасения, что это, в свою очередь, может привести к образованию серной кислоты и, таким образом, ускорить повреждение бетона. Сам спор, а также его разрешение продолжались несколько лет. В 2004 году была установлена аэрационная установка для устранения основной причины водохранилища, как было предложено 18 лет назад. [4]
За четверть века, прошедшие со времени Уиллоу-Крик, значительные исследования и эксперименты привели к бесчисленным улучшениям в конструкциях бетонных смесей, конструкциях плотин и методах строительства бетонных плотин, уплотненных роликами; к 2008 году во всем мире существовало около 350 плотин RCC. [7] В настоящее время самой высокой плотиной этого типа является плотина Гилгель Гибе III в Эфиопии, высотой 250 м, а также строящаяся пакистанская плотина Диамер-Бхаша высотой 272 м. [8]