外加劑在寒冷地區(qū)干渠防滲工程中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞　外加劑　防滲工程　應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TV42+4 文章標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1009-0088(2003)01-0063-02

　　阿勒泰地區(qū)地處西北邊陲， 氣候嚴(yán)寒， 全年極端最低氣溫為-34℃～51.5℃。由于過去對(duì)混凝土的耐久性不夠重視， 我區(qū)不少混凝土襯砌渠道遭受了凍融破壞， 混凝土出現(xiàn)露砂、露石現(xiàn)象， 嚴(yán)重的地方混凝土產(chǎn)生剝落， 板面呈現(xiàn)松散狀。根據(jù)《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》(水利工程部分) 及《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T 5057- 1996， 有抗凍要求的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)混凝土建筑物必須摻加引氣劑。為確保工程質(zhì)量， 頂山至3個(gè)泉引水干渠混凝土預(yù)制板工程中應(yīng)用了引氣劑， 以滿足渠道混凝土的抗凍抗?jié)B要求。

1　工程概況

　　引水干渠全長142km(第一期第一步)，底寬6m，深度3.6～4.4m，邊坡1∶2.5， 縱坡1/10000， 采用聚乙烯塑膜防滲， 預(yù)制或現(xiàn)澆混凝土板護(hù)面， 混凝土板的設(shè)計(jì)指標(biāo)為C20、F200、W6， 規(guī)格為六角板， 邊長25cm，對(duì)角50cm，厚度6.7cm，6cm用于渠坡， 7cm用于渠底。為滿足工程需要， 業(yè)主設(shè)立了6個(gè)標(biāo)段， 用于混凝土板的預(yù)制生產(chǎn)。

2　工程所用原材料

2.1　砂子

采用頂山料場中砂，細(xì)度模數(shù)Fm=2.42，飽和面干吸水率W=0.85%，飽和面干視密度Q=2.66g/cm³， 含泥量為0.5%。

2.2　石子

采用頂山料場卵石，5～20mm一級(jí)配， 飽和面干吸水率W=0.8% ， 飽和面干視密度Q=2.67g/cm³， 含泥量為0.2%。

2.3　水泥

采用福?？h水泥廠P₂O₃32.5MPa普通硅酸鹽水泥， 其物理力學(xué)性能指標(biāo)見表1。

2.4　水

采用當(dāng)?shù)氐叵滤?/SPAN>， 經(jīng)阿勒泰地區(qū)地質(zhì)四大隊(duì)檢測， 水質(zhì)符合混凝土工程的要求。

2.5　外加劑

2.5.1　A E 引氣劑

山西城南化工廠生產(chǎn)， 其物理化學(xué)性能指標(biāo)： ①外觀是棕褐色膠狀體；②有效成份≥78% ，含水率≤22%；③起泡率≥3.5倍；④消泡時(shí)間≥7 h；⑤PH 值7～9；⑥混凝土中摻入A E 劑，抗凍性能可提高12倍以上；⑦拌制的混凝土坍落度損失小， 抗?jié)B指標(biāo)≥W10。

由于單純摻用AE引氣劑可使混凝土強(qiáng)度降低，一般含氣量每增加1%，混凝土強(qiáng)度降低3%～5%，因此混凝土中還需摻加減水劑。

2.5.2　減水劑

使用北京高星工貿(mào)有限公司生產(chǎn)的高效減水劑RH-2，該減水劑為黃色粉沫狀物質(zhì)，據(jù)有關(guān)試驗(yàn)成果，減水率10%左右，可提高28d抗壓強(qiáng)度10%以上。以上材料施工中均按規(guī)定進(jìn)行復(fù)檢， 檢測結(jié)果全部合格。

3　混凝土配合比

　　混凝土試驗(yàn)室配合比見表2，施工中需根據(jù)石子超遜徑、砂石含水率、砂子細(xì)度模數(shù)等把試驗(yàn)室配合。

4　施工工藝流程

　　施工現(xiàn)場應(yīng)將AE引氣劑用70～80℃的熱水化開，按重量水∶引氣劑=99∶1，也就是99 kg水加入A E劑1 kg，攪拌均勻即可。減水劑RH-2宜配制成10%的水溶液，攪拌均勻即可使用。注意外加劑溶液不可存留太長時(shí)間，最好是當(dāng)天配制，當(dāng)天用完，以免水份蒸發(fā)使溶液濃度變大。施工中應(yīng)先將每罐所需的水量、外加劑溶液及水泥攪拌1 min， 再加所需的石子、砂子，攪拌2min 即可出罐使用，具體工藝流程為:

5　混凝土的檢驗(yàn)及評(píng)價(jià)

　　由于筆者只參加了第6標(biāo)段的工程建設(shè)， 因此這里僅對(duì)第6標(biāo)段的混凝土進(jìn)行檢驗(yàn)及評(píng)價(jià)。第6標(biāo)段2002年共生產(chǎn)混凝土板15000 m³，按照《水工混凝土施工規(guī)范》SDJ207-82的規(guī)定， 非大體積混凝土100m³取1組混凝土抗壓試塊， 共取試壓塊150組，全部合格。5～9月混凝土板的離差系數(shù)及強(qiáng)度保證率見表3。

　  根據(jù)業(yè)主總工辦及項(xiàng)目監(jiān)理部的規(guī)定， 全年取1組抗?jié)B試塊；每5000 m³混凝土板取1組抗凍試塊，取抗凍試塊時(shí)相應(yīng)取1組抗壓試塊， 全年共取抗凍試塊3組， 相應(yīng)抗壓試塊3組。全部試塊均進(jìn)行28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)， 然后進(jìn)行抗?jié)B、抗凍、抗壓試驗(yàn)， 混凝土抗?jié)B試驗(yàn)結(jié)果為抗?jié)B等級(jí)W12， 混凝土28d抗凍試驗(yàn)及相應(yīng)試塊抗壓試驗(yàn)見表4。

由于3組抗凍試塊同時(shí)相對(duì)動(dòng)彈性模量大于60%和失重率小于5%，所以抗凍合格?？箟涸噳K組數(shù)n=3< 5，應(yīng)選用GBJ 107-87《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定， 計(jì)算結(jié)果如下:

M fcu=24.3Mpa； fcum in=22.7Mpa； fcu，k=20.0Mpa

M fcu=24.3>1.15fcu，

k=1.15×20.0=23.0Mpa

fcum in= 22.7Mpa> 0.95fcu，

k=0.95×20.0=19.0Mpa

檢測結(jié)果表明， 第6標(biāo)段全年混凝土抗壓、抗凍、抗?jié)B指標(biāo)均達(dá)到規(guī)范要求， 評(píng)為合格。

6　結(jié)語

　　該工程混凝土制板工程中采用了引氣劑AE和減水劑RH-2，很好地保證了混凝土的強(qiáng)度及耐久性，為寒冷地區(qū)其它類似工程提供了經(jīng)驗(yàn)。