水工混凝土抗?jié)B性能試驗(yàn)研究

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1、水工混凝土抗?jié)B性能試驗(yàn)研究摘要：混凝土是水工建筑常用的建筑材料，其抗?jié)B性能對水工建筑物的使用功能及質(zhì)量安全有著重要的影響。本文結(jié)合筆者多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從多個方面著重分析了影響水工混凝土抗?jié)B性能的主要因素，并提出一些切實(shí)有效的措施，旨在提高混凝土防滲性能，以供借鑒。關(guān)鍵詞：水工混凝土；抗?jié)B性能；施工質(zhì)量；解決措施1前言隨著我國社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城市水利工程建設(shè)數(shù)量日益增加，混凝土作為一種常見的建筑材料，在水利工程中的應(yīng)用愈加廣泛，這對水工混凝土的質(zhì)量安全也提出了更高的要求?？?jié)B性能是水工混凝土耐久性及安全性評價的主要指標(biāo)，在混凝土施工過程中，由于受到設(shè)計(jì)不合理、

2、施工質(zhì)量差、人員操作失誤等，加上施工單位對混凝土耐久性的認(rèn)識不夠深入，水工混凝土?xí)r常會出現(xiàn)開裂、滲漏和裂縫等質(zhì)量通病，很可能會影響到水工建筑物日常的運(yùn)作及質(zhì)量安全，嚴(yán)重情況下還會造成不可換回的損失。因此，施工人員必須提高對水工混凝土防滲性能各方面的認(rèn)識，通過分析影響到混凝土防滲性能的各種因素，采取必要的措施，最大限度提高混凝土的防滲性能，從而保證建筑物的安全。2水工混凝土抗?jié)B性能的影響因素水泥完全水化所需的水量折算成水灰比大致為0.23,而水工混凝土幾乎不可能采用如此小的水灰比。由于水灰比過小，混凝土的自收縮很大，混凝土容易開裂，且混凝土拌和物和易性較難滿足施工性能

3、要求，因此水工混凝土實(shí)際采用的水灰（膠）比遠(yuǎn)高于0.23?；炷劣盟砍^混凝土水化極限用水量的1?3倍，大量的水是水化反應(yīng)所不需要的，多余的水分在混凝土水化過程中會形成孔隙，成為庫水的滲透通道。本文將從混凝土本體與施工質(zhì)量兩方面論述影響水工混凝土抗?jié)B性能的因素。2.1混凝土本體抗?jié)B性能的影響因素2.1.1混凝土密實(shí)度提高混凝土密實(shí)度可以提高混凝土抗?jié)B性。在混凝土生產(chǎn)、施工的各個環(huán)節(jié)要采取正確、有效的措施來提高混凝土的密實(shí)度。當(dāng)砂率為最佳砂率時，可使混凝土在較低用水量時獲得最佳的施工和易性?；炷磷罴焉奥士赏ㄟ^室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場配合比調(diào)整試驗(yàn)獲得。如果混凝土使用砂率過小

4、，則不能在粗骨料的周圍形成足夠的砂漿層起到潤滑和填充作用，也會降低混凝土的施工和易性，混凝土不易振搗密實(shí)；混凝土粘聚性、保水性變差，容易使混凝土在澆筑過程中出現(xiàn)較大的泌水，從而導(dǎo)致混凝土抗?jié)B性降低。如果砂率過大，會使骨料的總表面積及空隙率增大，要使混凝土達(dá)到相同的坍落度，需增加混凝土的單位體積用水量，從而提高混凝土的膠凝材料的用量，增加了混凝土因溫升過高而產(chǎn)生裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。如不改變用水量，則混凝土的流動性降低，造成施工振搗不密實(shí)，影響抗?jié)B性。由于水工混凝土常常采用較大粒徑的粗骨料，容易出現(xiàn)骨料與砂漿的分離現(xiàn)象，如不做好平倉工作，會造成混凝土拌和物分布不均勻，影響水工混

5、凝土的澆筑密實(shí)度，從而影響混凝土的抗?jié)B性能。粉煤灰是水工混凝土最常用的摻合料，一般摻量在30%左右。由于粉煤灰的早期水化程度較低，因此摻粉煤灰混凝土的早期抗?jié)B性能比不摻粉煤灰混凝土略低。粉煤灰的以下三種效應(yīng)均能使混凝土孔隙減少：①形態(tài)效應(yīng)，粉煤灰混凝土的鋁硅酸鹽玻璃微珠，可填充水泥漿體孔隙，提高混凝土的抗?jié)B性；②活性效應(yīng)，粉煤灰中活性成分SiO2、A12O3在后期與水泥的水化物反應(yīng)，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，降低了混凝土的孔隙率，改善了孔結(jié)構(gòu)，提高了混凝土的抗?jié)B性；③微集料反應(yīng)，粉煤灰中的微細(xì)顆粒分布于水泥顆粒之間，有利于水泥的水化反應(yīng)，增加了混凝土的密實(shí)性，提高

6、混凝土的抗?jié)B性。水工混凝土的設(shè)計(jì)齡期一般采用90d或180d,因此摻粉煤灰水工混凝土設(shè)計(jì)齡期時的抗?jié)B性比不摻粉煤灰混凝土優(yōu)。2.1.2水膠比一般情況下，骨料的抗?jié)B性較高，水泥砂漿的抗?jié)B性是影響混凝土抗?jié)B性能的主要因素。將混凝土中的孔隙劃分為四級：孔徑在20nm以下為無害孔級；孔徑在20?50nm為少害孔級；孔徑在50?200nm為有害孔級；孔徑在200nm以上為多害孔級?？讖叫∮?0nm的孔數(shù)量可能反映凝膠數(shù)量的多少，而凝膠數(shù)量越多則混凝土的強(qiáng)度越高，抗?jié)B性越好。隨著混凝土水膠比的增加，混凝土中的孔隙率會增加，且無害孔和少害孔的比例降低，而有害孔和多害孔的比例增加。

7、混凝土的抗?jié)B性能會隨著混凝土水膠比的增加而降低。有研究表明（如圖1所示），水灰比從0.5增加到0.7,滲透系數(shù)增加100多倍甚至更多；水灰比從0.65降至0.55，滲透系數(shù)降至原來的1/3。在水工混凝土設(shè)計(jì)中，有耐久性要求的混凝土常常對最大水膠比作出限制。在滿足施工要求且控制膠材用量的情況下，應(yīng)盡量選擇較低的水膠比，高效減水劑的使用是達(dá)到這一目的的好辦法。2.1.3骨料粒徑在水膠比相同情況下，骨料的最大粒徑越大，混凝土的滲透系數(shù)越高，抗?jié)B性能越低。水在一定的水力梯度作用下，會沿著混凝土中水泥漿體的連通孔隙滲透，在滲透過程中遇到粗骨料，由于通常情況下骨料的滲透性極