Volgens de Code voor vorstbestendig ontwerp van hydraulische constructies moet F400-beton worden gebruikt voor de onderdelen van constructies die belangrijk zijn, ernstig bevroren zijn en moeilijk te repareren in gebieden met strenge kou (het beton moet bestand zijn tegen 400 vries-dooi-cycli). Volgens deze specificatie moet F400-beton worden gebruikt voor de voor- en achterplaat boven het dode waterpeil van de bovenste stuwdam van het reservoir van de Huanggou-pompcentrale, het gebied met schommelingen in het waterpeil bij de inlaat en uitlaat van het bovenste reservoir, het gebied met schommelingen in het waterpeil bij de inlaat en uitlaat van het onderste reservoir en andere onderdelen. Voorheen bestond er geen precedent voor de toepassing van F400-beton in de Chinese waterkrachtsector. Om F400-beton te ontwikkelen, heeft het bouwteam op diverse manieren onderzoek gedaan bij binnenlandse onderzoeksinstellingen en fabrikanten van betonadditieven. Vervolgens hebben ze gespecialiseerde bedrijven ingeschakeld voor specifiek onderzoek en F400-beton ontwikkeld door toevoeging van silicaroet, een luchtbelvormend middel, een zeer effectief waterreducerend middel en andere materialen. Dit beton is vervolgens toegepast bij de bouw van de Huanggou-pompwaterkrachtcentrale.
Bovendien kan in gebieden met strenge kou, als het beton dat in contact komt met water lichte scheurtjes vertoont, het water in de winter in die scheuren doordringen. Door de continue vries-dooicyclus zal het beton geleidelijk worden aangetast. De betonnen bekledingsplaat van de hoofddam van het bovenste reservoir van de pompwaterkrachtcentrale heeft als functie het vasthouden van water en het voorkomen van lekkage. Als er veel scheuren zijn, wordt de veiligheid van de dam ernstig aangetast. Het bouwteam van de pompwaterkrachtcentrale Huanggou heeft een soort scheurbestendig beton ontwikkeld – door tijdens het mengen van het beton een expansiemiddel en polypropyleenvezels toe te voegen om het ontstaan van scheuren te verminderen en de vorstbestendigheid van de betonnen bekledingsplaat verder te verbeteren.
Wat als er scheuren in de betonnen bekleding van de dam ontstaan? Het bouwteam heeft daarom een vorstbestendige laag aangebracht op het oppervlak van het paneel – met behulp van handmatig aangebrachte polyurea als beschermende coating. Deze handmatig aangebrachte polyurea sluit het contact tussen beton en water af, vertraagt de ontwikkeling van vorstschade aan de betonnen bekleding en voorkomt dat andere schadelijke stoffen in het water het beton aantasten. De coating is waterdicht, bestand tegen veroudering en vorstschade, enzovoort.
De bekledingsplaat van een betonnen steenstortdam wordt niet in één keer gestort, maar in secties opgebouwd. Dit resulteert in een voeg tussen elk paneelsegment. De gebruikelijke methode om lekkage te voorkomen, is het aanbrengen van een rubberen afdekplaat op de voeg en deze vast te zetten met expansiebouten. In de winter, in gebieden met strenge kou, kan het reservoirgebied te maken krijgen met een dikkere ijslaag, waardoor het blootgestelde deel van de expansiebout samen met de ijslaag bevriest en schade door ijsvorming kan veroorzaken. De Huanggou-pompwaterkrachtcentrale heeft innovatief gekozen voor een samendrukbare coatingconstructie, waarmee het probleem van schade aan de voegen door ijsvorming wordt opgelost. Op 20 december 2021 is de eerste eenheid van de Huanggou-pompwaterkrachtcentrale in gebruik genomen voor de elektriciteitsopwekking. Een wintertest heeft aangetoond dat dit type constructie schade aan de voegen tussen de panelen door ijsvorming of uitzetting door vorst kan voorkomen.
Om de bouw van het project zo snel mogelijk af te ronden, probeerde het bouwteam in de winter te werken. Hoewel buitenwerken in de winter vrijwel onmogelijk is, liggen de ondergrondse energiecentrale, de waterleidingtunnel en andere gebouwen van de pompwaterkrachtcentrale diep onder de grond en zijn er dus wel degelijk bouwomstandigheden. Maar hoe stort je beton in de winter? Het bouwteam plaatste isolerende deuren voor alle openingen tussen de ondergrondse ruimtes en de buitenlucht en installeerde 35 kW heteluchtventilatoren in de deuren. De betonmenginstallatie werd volledig afgesloten en er werden verwarmingsinstallaties in de ruimte geplaatst. Voor het mengen werd de betonmenginstallatie gereinigd met heet water. De hoeveelheid grof en fijn aggregaat werd berekend op basis van de benodigde hoeveelheid grondwerk voor het winterstorten en vóór de winter naar de tunnel getransporteerd voor opslag. Het bouwteam verwarmde het aggregaat ook vóór het mengen en plaatste katoenen hoezen op alle betonmixers om de temperatuur tijdens het transport te behouden. Na het uitharden van het beton werd het betonoppervlak afgedekt met een thermische isolatiedeken en, indien nodig, met een elektrische verwarmingsdeken. Op deze manier minimaliseerde het bouwteam de impact van het koude weer op de bouw van het project.
Geplaatst op: 4 januari 2023
