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【摘要】本文就防渗墙塑性混凝土力学性能进行了较为深入的研究,s首先列举了大流动性混凝土工作性能及工作环境,分析了各影响因素是如何作用的。随后对砼性能及外界因素对其的影响进行了概括,最后对于混凝土的现场施工做了简要的分析。
【关键词】防渗墙塑性;混凝土;力学性能;抗渗性能;
中图分类号:TU37文献标识码: A
一 前言
塑性混凝土凭借其自身的优势例如具有弹性模量低、变形性能好的特点等等,对于影响塑性混凝土抗渗性的主要因素分为内在的和外在的。要分别研究对于混凝土力学性能的影响。建议对塑性混凝土耐久性的评价方法作进一步研究,并加强其渗透试验工作。
二 大流动性混凝土工作性能及工作环境
混凝土被作为一种广泛应用的建筑材料,其性能一直是备受关注的焦点。混凝土耐久性是混凝土结构质量的重要因素,混凝土的抗碳化性能是混凝土耐久性的重要组成部分。从混凝土材料本质来看,混凝土碳化则是导致钢筋锈蚀的主要原因之一,因此,提高混凝土的抗碳化性能,已成为不可忽视的问题。大量实验证明,采用优质粉煤灰和高效减水剂双掺技术的双掺大流动性混凝土,具有和易性与耐久性好、强度大等优点。此外,双掺大流动性混凝土中的粉煤灰的再次利用,将获得巨大的经济和社会效益,具有广阔的发展前景。
1.双掺大流动性混凝土的抗压强度
经研究发现,双掺混凝土的早期强度低于普通混凝土,其原因由于早期粉煤灰的活性未充分发挥出来,随着粉煤灰掺量的增加,火山灰反应的发生,粉煤灰颗粒与水化产物紧密联系,强度逐渐增大,后期强度明显高于普通混凝土。在混凝土配制过程中加入减水剂后,可以早期强度有所提高,大约在10%~15%左右。与早期强度相比,随着粉煤灰掺量的增加,后期强度明显提高,当掺量达到35%左右时,后期强度达到最高。
2.双掺大流动性混凝土的碳化深度
粉煤灰的掺入能很好的改善混凝土的抗碳化性能。当粉煤灰掺量在35%左右时,混凝土的碳化深度相对于普通混凝土有所提高。28天龄期,粉煤灰混凝土较为成熟,粉煤灰掺量一定时,随着时间的增加,双掺混凝土碳化深度明显提高,在一定范围内,粉煤灰掺量越大,改善效果越好。
三 外界因素对砼性能的影响
1.粉煤灰特性及其对砼性能的影响
(一)和易性
新拌砼的和易性受浆体的体积、水灰比和配合比设计,以及骨料形状、级配和孔隙率等因素的影响。在新拌砼中掺加粉煤灰可增加浆体体积,也可以用粉煤灰代替等质量的水泥,与水泥的体积相比,粉煤灰的体积要大至少30%,在根据强度要求按质量比大于1:1(又称超量取代),若采用粉煤灰代替水泥,细屑含量因掺入了粉煤灰而有所增加,所以增大了浆体集料比。集料间的孔隙被足够的浆体填充,集料的颗粒被包裹以后显得润滑了,大大提高了新拌砼的粘聚性、可塑性。
(二)泌水性
掺入适量的粉煤灰,可使细集料中细屑的不足、中断砂浆基体中泌水渠道的连续性得以改善,而且用粉煤灰取代水泥,在同样稠度下会使混凝土的用水量有不同程度的降低,因而掺用粉煤灰对防止新拌砼的泌水是不利的。
(三)凝结时间
一般情况下,掺加低钙粉煤灰能延長所拌砼的凝结时间,如掺加高钙粉煤灰可能使凝结时间延长,但也可能减少或对凝结时间没有明显影响。粉煤灰的掺量越大,气温低,缓凝时间越长,这对热天施工以及一些要求缓凝的混凝土工程来说较为有利。
(四)引气
新拌混凝土的空气含量一般在3%以内,与水泥的细度、骨料形状,级配以及振捣密实的程度有关。当混凝土中掺入粉煤灰时,由于细屑组分的影响会使混凝土中空气含量减少1%左右。
2.高碱水泥对砼性能的影响
碱在水泥中含有很多种不同的存在形态,碱的含量对减水剂减水率具有很大的影响。通过大量试验显示,水泥里碱的含量越高,减水剂减水率就会越低,这就说明水泥里的碱含量对减水剂有“毒化”效果。大量实践也表明,水泥里碱的含量越多,砼单位的用水量就越大,与此同时,高碱水泥里面的砼表面很容易产生白色的沫状,砼很容易发生泌水的现象,外加剂适应高碱水泥是很难的。
3.磨细矿渣掺量对砼性能的影响
(一)不同磨细矿渣掺量对砼坍落度的影响
为了分析磨细矿渣掺量对高性能水泥砼工作性的影响,对它们进行坍落度及振动粘度系数试验。入磨细矿渣后,砼水胶比大幅降低,坍落度降低,随着掺量的增加坍落度增大,振动粘度系数呈下降趋势,其流动性增大。这主要是由于加入磨细矿渣粉后,砼的粘聚性能增强,砼在保持流动性的基础上有着较大的粘度,所以在静止状态下,按照普通砼坍落度检测方法进行测试的结果偏低,可适当延长观测时间。随着磨细矿渣掺量的增加,砼的振动粘度系数呈下降趋势,30%掺量与不掺时的振动粘度系数基本持平。虽然坍落度试验表明不掺时的坍落度比掺量为40%的坍落度大,但掺量为40%的振动粘度系数优于不掺。也就是说,掺量为40%的砼在滑模摊铺中的工作性能要好于不掺,其既有较高的粘聚性,也有较好的流动性。(二)不同磨细矿渣掺量对砼力学强度的影响
为考查不同磨细矿渣掺量砼的强度变化,从而更准确地确定磨细矿渣的最佳掺量,进行室内力学强度试验。掺磨细矿渣砼相对于不掺磨细矿渣砼,其抗压强度的增幅不大,其中7 d强度的增幅变化较缓,这是由于掺加磨细矿渣后其早期反应较缓慢。在28 d时,矿渣砼基本上达到C40水平,表明其仍具有较好的密实性。掺加磨细矿渣的高性能砼的强度在掺量为30%与40%时最大,其中掺量为40%时的抗弯拉强度最高接近10 M Pa,远远高于规范要求(重载路面应达到5MPa),说明高性能砼可以很好地适应重载交通。掺磨细矿渣砼的7d与28d抗弯拉强度较不掺磨细矿渣砼试件有着明显的增长。可见只要保证砼的养生条件,磨细矿渣对于水泥砼试件的力学强度,尤其是抗弯拉强度有着显著提高作用。
四 预制商品混合现场施工
选择供应商,密切供求双方的联系沟通。要想保障良好的商品混凝土质量,第一步在于选择合格的商品混凝土供应商。施工单位在进行商品混凝土供应商的选择时,应全面考察供应商的业界信誉、资质、品牌、发展前景等各个方面,搅拌站的地理位置、交通便利程度、运输时间是否符合工程施工的要求也需要予以关注和重视。在对混凝土进行配合比设计时,技术人员一定不能照抄照搬经验,而是要深入调查、根据工程实际,在施工单位和搅拌站密切沟通交流后,计算好混凝土现场浇筑的速度,控制好混凝土的坍塌度。在混凝土运输环节一定要安排好专门的运输线路和交通工具,确保交通无阻碍,保证商品混凝土及时输送到施工现场。
严格把好商品浸凝土质量关,不合格产品不能进场。商品混凝土在输送到施工现场后首先进行初步的、大体的检查、验收,然后挨个车辆对混凝土的坍塌度进行检测,检测的内容为在运输过程中混凝土是否出现了分层、离析现象。检验达标才可实施下一步的浇筑,否则不予批准进场。在混凝土浇筑过程中还可能出现一些难以预料的问题,因此在浇筑环节,混凝土供应商和生产厂家的技术人员应该到场,及时处理可能出现的问题,保证混凝土浇筑正常进行。质量合格的混凝土进场后,施工方人员要检查商品混凝土所使用的水泥、集料、填料、外加剂、掺和料等材料是否配备验收报告,没有验收报告的原材料制造出的混凝土不得使用。要对混凝士所用各项材料的验收报告、混凝土坍塌度记录表、混凝土强韧度记录表等材料做好整理归档,以便临时检查和使用。
五 结束语
防渗墙塑性混凝土是一种常见的工程材料,其力学性能的好坏直接影响建筑的使用性能和安全性,所以做好其力学性能的研究工作是非常有必要的,此外,由于其较好的防渗性能,如何利用好这一特性也需要大量基础研究和试验进行确定并完善其用法。
参考文献:
[1] 胡良明.塑性混凝土渗透性能试验研究[J].人民黄河.2008(2):41-43
[2] 宿辉.塑性混凝土抗渗测试方法及性能评价研究[J].中国农村水利水电.2013(7):102-103
[3] 张成军.防渗墙粘土混凝土力学性能研究[J].水力发电学报.2013(3):124-126
[4] 高福平.防渗墙粘土混凝土配合比试验研究[J].特种结构.2007(12):42-44
【关键词】防渗墙塑性;混凝土;力学性能;抗渗性能;
中图分类号:TU37文献标识码: A
一 前言
塑性混凝土凭借其自身的优势例如具有弹性模量低、变形性能好的特点等等,对于影响塑性混凝土抗渗性的主要因素分为内在的和外在的。要分别研究对于混凝土力学性能的影响。建议对塑性混凝土耐久性的评价方法作进一步研究,并加强其渗透试验工作。
二 大流动性混凝土工作性能及工作环境
混凝土被作为一种广泛应用的建筑材料,其性能一直是备受关注的焦点。混凝土耐久性是混凝土结构质量的重要因素,混凝土的抗碳化性能是混凝土耐久性的重要组成部分。从混凝土材料本质来看,混凝土碳化则是导致钢筋锈蚀的主要原因之一,因此,提高混凝土的抗碳化性能,已成为不可忽视的问题。大量实验证明,采用优质粉煤灰和高效减水剂双掺技术的双掺大流动性混凝土,具有和易性与耐久性好、强度大等优点。此外,双掺大流动性混凝土中的粉煤灰的再次利用,将获得巨大的经济和社会效益,具有广阔的发展前景。
1.双掺大流动性混凝土的抗压强度
经研究发现,双掺混凝土的早期强度低于普通混凝土,其原因由于早期粉煤灰的活性未充分发挥出来,随着粉煤灰掺量的增加,火山灰反应的发生,粉煤灰颗粒与水化产物紧密联系,强度逐渐增大,后期强度明显高于普通混凝土。在混凝土配制过程中加入减水剂后,可以早期强度有所提高,大约在10%~15%左右。与早期强度相比,随着粉煤灰掺量的增加,后期强度明显提高,当掺量达到35%左右时,后期强度达到最高。
2.双掺大流动性混凝土的碳化深度
粉煤灰的掺入能很好的改善混凝土的抗碳化性能。当粉煤灰掺量在35%左右时,混凝土的碳化深度相对于普通混凝土有所提高。28天龄期,粉煤灰混凝土较为成熟,粉煤灰掺量一定时,随着时间的增加,双掺混凝土碳化深度明显提高,在一定范围内,粉煤灰掺量越大,改善效果越好。
三 外界因素对砼性能的影响
1.粉煤灰特性及其对砼性能的影响
(一)和易性
新拌砼的和易性受浆体的体积、水灰比和配合比设计,以及骨料形状、级配和孔隙率等因素的影响。在新拌砼中掺加粉煤灰可增加浆体体积,也可以用粉煤灰代替等质量的水泥,与水泥的体积相比,粉煤灰的体积要大至少30%,在根据强度要求按质量比大于1:1(又称超量取代),若采用粉煤灰代替水泥,细屑含量因掺入了粉煤灰而有所增加,所以增大了浆体集料比。集料间的孔隙被足够的浆体填充,集料的颗粒被包裹以后显得润滑了,大大提高了新拌砼的粘聚性、可塑性。
(二)泌水性
掺入适量的粉煤灰,可使细集料中细屑的不足、中断砂浆基体中泌水渠道的连续性得以改善,而且用粉煤灰取代水泥,在同样稠度下会使混凝土的用水量有不同程度的降低,因而掺用粉煤灰对防止新拌砼的泌水是不利的。
(三)凝结时间
一般情况下,掺加低钙粉煤灰能延長所拌砼的凝结时间,如掺加高钙粉煤灰可能使凝结时间延长,但也可能减少或对凝结时间没有明显影响。粉煤灰的掺量越大,气温低,缓凝时间越长,这对热天施工以及一些要求缓凝的混凝土工程来说较为有利。
(四)引气
新拌混凝土的空气含量一般在3%以内,与水泥的细度、骨料形状,级配以及振捣密实的程度有关。当混凝土中掺入粉煤灰时,由于细屑组分的影响会使混凝土中空气含量减少1%左右。
2.高碱水泥对砼性能的影响
碱在水泥中含有很多种不同的存在形态,碱的含量对减水剂减水率具有很大的影响。通过大量试验显示,水泥里碱的含量越高,减水剂减水率就会越低,这就说明水泥里的碱含量对减水剂有“毒化”效果。大量实践也表明,水泥里碱的含量越多,砼单位的用水量就越大,与此同时,高碱水泥里面的砼表面很容易产生白色的沫状,砼很容易发生泌水的现象,外加剂适应高碱水泥是很难的。
3.磨细矿渣掺量对砼性能的影响
(一)不同磨细矿渣掺量对砼坍落度的影响
为了分析磨细矿渣掺量对高性能水泥砼工作性的影响,对它们进行坍落度及振动粘度系数试验。入磨细矿渣后,砼水胶比大幅降低,坍落度降低,随着掺量的增加坍落度增大,振动粘度系数呈下降趋势,其流动性增大。这主要是由于加入磨细矿渣粉后,砼的粘聚性能增强,砼在保持流动性的基础上有着较大的粘度,所以在静止状态下,按照普通砼坍落度检测方法进行测试的结果偏低,可适当延长观测时间。随着磨细矿渣掺量的增加,砼的振动粘度系数呈下降趋势,30%掺量与不掺时的振动粘度系数基本持平。虽然坍落度试验表明不掺时的坍落度比掺量为40%的坍落度大,但掺量为40%的振动粘度系数优于不掺。也就是说,掺量为40%的砼在滑模摊铺中的工作性能要好于不掺,其既有较高的粘聚性,也有较好的流动性。(二)不同磨细矿渣掺量对砼力学强度的影响
为考查不同磨细矿渣掺量砼的强度变化,从而更准确地确定磨细矿渣的最佳掺量,进行室内力学强度试验。掺磨细矿渣砼相对于不掺磨细矿渣砼,其抗压强度的增幅不大,其中7 d强度的增幅变化较缓,这是由于掺加磨细矿渣后其早期反应较缓慢。在28 d时,矿渣砼基本上达到C40水平,表明其仍具有较好的密实性。掺加磨细矿渣的高性能砼的强度在掺量为30%与40%时最大,其中掺量为40%时的抗弯拉强度最高接近10 M Pa,远远高于规范要求(重载路面应达到5MPa),说明高性能砼可以很好地适应重载交通。掺磨细矿渣砼的7d与28d抗弯拉强度较不掺磨细矿渣砼试件有着明显的增长。可见只要保证砼的养生条件,磨细矿渣对于水泥砼试件的力学强度,尤其是抗弯拉强度有着显著提高作用。
四 预制商品混合现场施工
选择供应商,密切供求双方的联系沟通。要想保障良好的商品混凝土质量,第一步在于选择合格的商品混凝土供应商。施工单位在进行商品混凝土供应商的选择时,应全面考察供应商的业界信誉、资质、品牌、发展前景等各个方面,搅拌站的地理位置、交通便利程度、运输时间是否符合工程施工的要求也需要予以关注和重视。在对混凝土进行配合比设计时,技术人员一定不能照抄照搬经验,而是要深入调查、根据工程实际,在施工单位和搅拌站密切沟通交流后,计算好混凝土现场浇筑的速度,控制好混凝土的坍塌度。在混凝土运输环节一定要安排好专门的运输线路和交通工具,确保交通无阻碍,保证商品混凝土及时输送到施工现场。
严格把好商品浸凝土质量关,不合格产品不能进场。商品混凝土在输送到施工现场后首先进行初步的、大体的检查、验收,然后挨个车辆对混凝土的坍塌度进行检测,检测的内容为在运输过程中混凝土是否出现了分层、离析现象。检验达标才可实施下一步的浇筑,否则不予批准进场。在混凝土浇筑过程中还可能出现一些难以预料的问题,因此在浇筑环节,混凝土供应商和生产厂家的技术人员应该到场,及时处理可能出现的问题,保证混凝土浇筑正常进行。质量合格的混凝土进场后,施工方人员要检查商品混凝土所使用的水泥、集料、填料、外加剂、掺和料等材料是否配备验收报告,没有验收报告的原材料制造出的混凝土不得使用。要对混凝士所用各项材料的验收报告、混凝土坍塌度记录表、混凝土强韧度记录表等材料做好整理归档,以便临时检查和使用。
五 结束语
防渗墙塑性混凝土是一种常见的工程材料,其力学性能的好坏直接影响建筑的使用性能和安全性,所以做好其力学性能的研究工作是非常有必要的,此外,由于其较好的防渗性能,如何利用好这一特性也需要大量基础研究和试验进行确定并完善其用法。
参考文献:
[1] 胡良明.塑性混凝土渗透性能试验研究[J].人民黄河.2008(2):41-43
[2] 宿辉.塑性混凝土抗渗测试方法及性能评价研究[J].中国农村水利水电.2013(7):102-103
[3] 张成军.防渗墙粘土混凝土力学性能研究[J].水力发电学报.2013(3):124-126
[4] 高福平.防渗墙粘土混凝土配合比试验研究[J].特种结构.2007(12):42-44