摘 要:在水利工程混凝土中復(fù)合摻入聚丙烯纖維( PPF) 、Ⅰ級(jí)粉煤灰和緩凝高效減水劑,可改善混凝土拌和物性能,滿足混凝土夏季泵送、澆筑振搗等施工要求,并能滿足設(shè)計(jì)和《水閘施工規(guī)范》對(duì)混凝土強(qiáng)度驗(yàn)收的要求?；炷林袚饺隤PF ,能阻止混凝土溫度收縮裂縫的開(kāi)展,提高混凝土早期的抗裂能力。
關(guān)鍵詞:粉煤灰混凝土;纖維;混凝土抗裂
中圖分類號(hào): TU52812 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1005 - 8249 (2006) 05 - 0046 - 02
某套閘工程為大二型水工建筑物,工程規(guī)模為12(16) m ×190m ×2. 5m。套閘上下閘首為空箱結(jié)構(gòu),閘室分12 節(jié),每節(jié)長(zhǎng)16m ,采用分離式塢式結(jié)構(gòu),導(dǎo)航墻為鋼筋混凝土扶壁結(jié)構(gòu),閘門為三角門,液壓?jiǎn)㈤]。套閘上下閘首、閘室墻、上下游導(dǎo)航墻近20000m3 混凝土量,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C25 ,采用泵送施工工藝,為防止混凝土產(chǎn)生溫度收縮裂縫,在混凝土中摻入粉煤灰、PPF、緩凝減水劑,取得較好效果。
1 混凝土原材料
原材料包括: P. O32. 5 水泥(物理性能見(jiàn)表1) 、碎石(級(jí)配為16mm～31. 5mm 和5mm～16mm ,針片狀含量7 %～12. 5 %、壓碎值7 %～9. 2 % ,含泥量0. 3 %～0. 6 %) 、細(xì)集料(細(xì)度模數(shù)2. 5～2. 8 ,含泥量0. 4 %～0. 9 %) 、Ⅰ級(jí)粉煤灰(45μm 方孔篩余10. 6 % ,需水量比94 %～95 % ,燒失量1. 6 %) 、NAF23 緩凝高效減水劑、拌和水, (符合《水閘施工規(guī)范》技術(shù)要求) 、PPF(線密度1. 33Dtex , 彈性模量3. 85GPa , 抗拉強(qiáng)度326MPa ,密度0. 91g/ cm3 ,熔點(diǎn)168. 2 ℃) 。
2 混凝土配合比
混凝土配合比見(jiàn)表2 ,加料順序與正?；炷料嗤?拌和時(shí)間150s ,所配混凝土粘聚性好,不產(chǎn)生分層、離析現(xiàn)象,泌水率比98 % ,說(shuō)明其保水能力較強(qiáng)。
3 混凝土性能
在環(huán)境溫度為28 ℃時(shí), C25 混凝土初凝時(shí)間8h13min ,終凝時(shí)間10h25min 。混凝土拌合物在靜停狀態(tài)下的坍落度損失測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3 。以粉煤灰取代部分水泥和砂,可改善混凝土拌和物性能,促使混凝土增稠,改善混凝土拌和物的和易性,其泌水率低于普通混凝土,且提高了混凝土的可泵性,降低混凝土的泵送阻力,便于混凝土澆筑振實(shí)。摻入粉煤灰、PPF 混凝土試塊28d 抗壓強(qiáng)度平均33. 2MPa ,平均劈裂抗拉強(qiáng)度4. 7MPa ;不摻纖維的混凝土28d 平均抗壓強(qiáng)度33.7 MPa ,劈裂抗拉強(qiáng)度4. 3MPa 。
4 套閘泵送PPF 粉煤灰混凝土抗裂效果
套閘上下閘首、閘室墻混凝土屬薄壁結(jié)構(gòu),表面系數(shù)大,混凝土易出現(xiàn)溫度收縮裂縫,以往類似水利工程一般每節(jié)閘室墻出現(xiàn)1～3 條豎向裂縫,寬0. 05mm～0. 3mm。本工程閘室墻、閘首經(jīng)檢查,只有2 節(jié)閘室墻產(chǎn)生寬0. 05mm～0. 1mm 溫度收縮裂縫。在混凝土中復(fù)合摻入粉煤灰、PPF、緩凝高效減水劑,較好地解決了水利工程閘室墻等薄壁結(jié)構(gòu)混凝土溫度收縮裂縫問(wèn)題。
混凝土中摻入粉煤灰和緩凝減水劑,減少了水泥用量,降低了混凝土水化熱。摻減水劑的C25 泵送粉煤灰混凝土較普通泵送混凝土減少水泥用量約80kg/ m3 ,理論計(jì)算混凝土中摻入減水劑和粉煤灰后水化熱較不摻的絕熱溫升降低30 %左右,同時(shí)延緩了水泥水化熱峰值出現(xiàn)時(shí)間,對(duì)提高混凝土抗裂有利。
摻入PPF 提高了混凝土的力學(xué)性能,特別是抗拉性能(見(jiàn)表4) 。文獻(xiàn)[1 ] 試驗(yàn)認(rèn)為摻入PPF 拌制的混凝土劈拉強(qiáng)度及極限拉伸值提高較多,彈性模量較低,混凝土的變形能力較好,能阻止混凝土中非結(jié)構(gòu)性微裂縫的發(fā)展,從而提高混凝土早期的抗裂能力。原因在于PPF 高度分散于混凝土基體中,在混凝土產(chǎn)生裂紋源后,高度分散的纖維以及每條纖維表面、兩端的微纖可在混凝土基體中充分發(fā)揮搭接作用和牽制作用,在混凝土內(nèi)部構(gòu)成一種亂向體系,起到次級(jí)加強(qiáng)筋的作用,從而有效抵制裂紋的進(jìn)一步擴(kuò)展。
5 結(jié)束語(yǔ)
某套閘工程在混凝土中復(fù)合摻入PPF、Ⅰ級(jí)粉煤灰和緩凝高效減水劑,改善了混凝土拌和物的性能,能滿足混凝土夏季泵送、澆筑振搗等施工要求,其強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)和《水閘施工規(guī)范》對(duì)混凝土強(qiáng)度驗(yàn)收的要求,混凝土中摻入PPF ,阻止混凝土溫度收縮裂縫的擴(kuò)展,提高混凝土早期的抗裂能力。混凝土中復(fù)合摻入PPF、粉煤灰、緩凝高效減水劑防裂技術(shù)值得在混凝土薄壁結(jié)構(gòu)中推廣應(yīng)用。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 葛洲壩水利水電工程集團(tuán)公司試驗(yàn)中心三峽試驗(yàn)室,江蘇丹陽(yáng)PPF 聚丙烯纖維混凝土性能試驗(yàn)成果報(bào)告,2001 年7 月16 日
[2] 國(guó)家建筑材料工業(yè)房建材料質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心,PPF 聚丙烯纖維砼性能檢驗(yàn)報(bào)告,2003 年4 月21 日
