塑性混凝土的性能与应用综述.pdf
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1、第 3 8卷第 3期 2 0 1 1年 3月 建筑技术开发 Bu i l d i n g Te c hn i qu e De ve l o p me n t Vo 1 3 8。 No 3 M a r 2 01 1 塑 性 混凝 土 的 性 能 与应 用综 述 李云洲 ( 滁 州市 沙河集水库 管理 处 , 安徽 滁 州 2 3 9 0 6 0 ) 摘 要 塑性混凝土广泛用于水工建筑 的土石坝基 和坝体防渗墙 以及病 险坝体的修 复处理 等。从 塑性混凝 土的特 点、 性能 、 研究与应用等方 面进行 了简单介绍 , 最后指出塑性混凝土 防渗墙在 同类工程中可进一步推广应用。 关键 词 防渗墙
2、; 塑性 混凝 土; 性能 中图分类号 T U 5 2 8 5 3 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 1 5 2 3 X( 2 0 1 1 ) 0 3 - 0 0 7 8 -0 2 塑性混凝土广泛用于水工建 筑的土石 坝基和 坝体 防渗 墙 以及病险坝体的修复处 理等。塑性混凝 土不仅具 有较大 的变形性能 , 而且具有 优 良的抗渗 能力 , 能 够满足工 程对混 凝土变形能力和抗渗性 的要 求。本文简单 介绍 了塑性混凝 土 的特 点 、 性 能 、 研 究 与 应用 。 1 塑 性 混 凝 土 的特 点 塑性 混 凝 土 是 一 种 由水 泥 、 水 、 粘 土 、 膨 润 土 、
3、石 子 、 砂 等 原材料经搅拌 、 浆体 浇筑 、 凝 结而成 的混合材料 。为了改善 塑性 混 凝 土 的性 能 并 节 约 水 泥 , 有 时 还 要 掺 加 粉 煤 灰 、 外 加 剂。塑性混凝土原材料组成 与普通混凝 土的最大差 异是胶 凝材 料 组 成 不 同 , 塑性 混 凝 土 的胶 凝 材 料 除 了水 泥 之 外 还 有 膨润土、 粘土等 , 也可以同时掺人 两种材料 。 塑性混凝土是一种水泥用量很少 的粘土混凝土 , 与普通 混凝土相比 , 它具有弹模低 , 极限应变 大 , 能 适应较 大变形 , 有利于改善 防渗墙体 的应力状态 ; 能节省水 泥 , 降低工程 造 价
4、 ; 还能就地取材 , 便于施工。同时, 它仍具有必要 的强 度和 抗渗性。总体来说 , 塑性混凝土具有 以下 5方 面的特点 : 1 ) 水 泥 用 量 少 。 塑 性 混 凝 土 水 泥 用 量 少 , 约 为 6 O 1 6 0 k g m , 与刚性混凝土相 比可节约水泥 2 0 0 3 0 0 k g m 。 仅从经济角度 而言 , 在适当条件 下采用塑性混凝土是非常有 益 的 , 这 是 塑 性 混 凝 土 广 泛 应 用 的 重要 保 证 。 2 ) 具有一 定 的抗压 强度。根据 相关 文献 , 塑性 混 凝土 的抗压强度能达到 l 4 MP a , 完全能满足有些_T程所必须
5、得 强度 ( 如防渗墙工程 ) ; 另外 , 塑性混凝 土的后期强 度增长也 是较快 的。 3 ) 具有极好的变形性能 。由于 塑性 混凝土 的弹性模量 与周 围土体 的弹性模量很 接近 , 具 有很好 的变形性 能, 能适 应较大变形而不至于在墙体 内部产生很大 的应力 ; 这也是 塑 性 混凝 土 防渗 墙 优 于 刚 性 混 凝 土 防渗 墙 最 重 要 的方 面 。 收稿 日期 : 2 0 1 01 21 5 作者简介 : 李云洲( 1 9 7 9 - ) , 男 , 安徽省来安县人 , 本科 , 工程师 , 主要 从事水利工程管理。 7 8 4 ) 具有 良好的抗渗性 能。作 为防渗
6、材料 必须具有 良好 的抗渗性 能 , 塑性 混 凝 土 的 相 对 渗 透 系 数 很 低 , 一 般 在 1 O 一 1 0 c m s 之间 , 和刚性混凝土的抗渗性能相接近 , 甚 至优于刚性混凝土 的抗 渗性能 。从 防渗 的角度来 讲能够满 足各种 规模 土石坝工程基础防渗墙的要求 。 5 ) 能就地取材和便于施 工。塑性混凝 土的各种组成材 料都是常见 的建筑材 料, 在我 国各地均有 广泛 的分 布 , 这就 为塑性混凝 土防渗墙 的便利施工提供了保证 。 2 塑性 混 凝 土 的 性 能 2 1拌 合 物 工 作性 塑性混凝 土的优越特征之一是其拌和物的和易性能好 , 流动性
7、及粘聚性好 , 不易离 析、 泌水 , 易 于泵送且 能 自流平 、 自密实 。因此 , 为满足防渗墙施 工及易 于泵送 等要 求 , 必 须 保证塑性混凝土拌 和物具有 良好的工作性 。良好的工作 性 能是使硬化后的塑性混凝土获得质量均匀 、 物理力学性能 良 好 的前提。若没有 良好 的工作性 , 也就不可能使塑性混凝土 获得 良好的耐久性 , 如拌和物不均匀 的( 离析 、 泌水 ) 就会造 成混凝土分层 、 不密实 , 流动性 或填充性不 足时还可 能造成 混凝土 内出现大气泡 、 蜂窝等严重缺陷。若混凝土拌和物工 作 性 不 好 , 产 生 离析 和 泌 水 还 会 造 成 混 凝
8、土 表 面 出现 麻 面 、 流砂等现象 。 2 2抗 压 强度 塑性混凝土 的强度较低 , 因而用压力试验机测试 塑性 混 凝土强度时一定要选择适当的量程 , 并且要注意加荷 速度 不 能太快。影 响塑性混凝 土的强度 的因素一 般有 : 水 胶 比、 粘 土和膨润土用量 、 水泥用量、 水泥强度等级 , 同时在条件允许 的情况下可以考虑粉 煤灰掺量 和外加剂等 因素 , 此外 , 应 控 制骨料的级配 、 最大粒径 、 含泥量 等指标 。塑性 混凝 土的强 度又不能过低 , 否则对变形 能力和抗 渗性有不 利的影 响, 甚 至 会 发 生 强 度 破 坏 。 2 3 弹性 模 量 弹性模量
9、是塑性 混凝 土的一个重要力学参数 , 它决定着 防渗墙在实际受力情况下 的变形能力 。在实际试验中 , 影 响 第 3 8卷 李 云 洲 : 塑 性 混 凝 土 的性 能 与 应 用 综 述 第 3期 翅性混凝土弹性模量的 素很多, 归纳起来可分为内部因素 和外部因素两部分 , 内部 素 主要有 混凝 土原 材料及 配 合 比, 外部 因素主要有试件的成型 、 养护条件 、 试验方 法等 。在 试验室条件下 , 影响混凝 土弹性模 量的外部 因素相 对稳定 , 同配合 比的混凝 土弹性模量值 主要受水化作用 的影响 。 2 4 抗 渗 性 能 虽然塑性 混凝 土的水泥用量 大幅 度减少 ,
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