塑性混凝土渗透试验方法及试验分析.pdf

第 3期 ( 总第 3 5 8 期 ) 吉林水利 2 0 1 2年 3月 文章编号】1 0 0 9 - 2 8 4 6( 2 0 1 2 ) 0 3 - 0 0 2 3 - 0 2 塑性混凝土渗透试验方法及试验分析 那利 ， 李远 ( 1 辽宁省水利水电科 学研 究院， 辽宁 沈阳 1 1 0 0 0 3 ； 2 辽宁江海水利工程公司禹泰新型建筑材料分公司。 辽宁 沈阳 1 1 0 0 0 3 ) 【 摘要 】 本文探 讨掺入膨润土的塑性混凝土的试验方法及试验分析 。通过结合混凝土抗渗试验方 法和土 工长水 头 渗透的计算方法， 最终确定 当试验的渗透压力为 0 4 MP a时 ， 塑性混凝土的渗透试验数据达到比较 合理 的状 态。 关键词】 塑性混凝土； 膨润土； 抗渗性； 渗透系数 中图分类号T V 4 3 1 文献标识码B 塑性混凝土是一种掺有膨润土 、粘土等掺合 料的柔性防渗墙体材料的混凝 土，其 中掺合料大 量替代混凝土中的水泥用量。该塑性混凝土具有 弹性模量低 、 极 限变形大 、 弹强 比小的特点 ， 这对 于改善防渗墙体的应力状态具有重要意义 。通过 原材料配合比的选择 。可使 塑性混凝土 的弹性模 量接近地基的弹性模量 ， 从而避免 了墙体 的开裂 ， 提高了防渗墙 的抗渗性。在现阶段应如何评定 塑 性混凝土本身的抗渗性和相应标准 。需要我们进 一 步研究和探讨 。 在水利工程塑性混凝土的渗透系数一般变化 范围在 5 x l O -5 x l O - g e t r d s 。同时塑性混凝土的强 度比较低一般范围在 3 O 一6 O MP a 。依据混凝土进 行渗透试验时 。由于塑性混凝土强度较低试验压 力达到 0 I MP a混凝土试件就开始渗水无法进行 下一步试验 。同时给出的渗透系数单位不满足混 凝土系数单位 ； 当依据土工试验方法进行试验时 ， 由于塑性混凝土具有一定强度和含有 4 0 m m粒径 的石子 ， 使得土工试验方法不易成型 ， 使得土工方 法也测试不 出塑性混凝土的渗透系数。在现阶段 针对塑性混凝土本身的抗渗试验方法和标 准也没 有 明确指标 ， 为 了使试验数据更接近于实际情况 ， 我们通过借鉴土工试验中的常水头渗透试验和混 凝土渗透试验方法 。进行掺用膨润土 的塑性混凝 土进行抗渗试验和分析。 1 主要原材料、 混凝土配合比及试验方案 1 1 主演 原材 料 水泥 ：抚顺水泥股份有限公 司生产 的浑河牌 P 0 4 2 5级水泥 ： 膨润土 ： 黑 山县春源膨润土加工厂 提供 的膨润土 ； 石 ： 5 4 0 m m的碎石 ； 砂 ： 细度模数 为 2 8的天 然砂 。 1 2混凝土配合 比 依据 S L 3 5 2 2 0 0 6 ( 水工混凝土试验规程 设计 的塑性混凝土配合 比见表 1 。 1 - 3 试 验 方案 首先 ，我们依据表 1 的混凝土配合 比制作混 凝土抗渗试件和砂浆抗渗试件 ( 制作砂浆试件时 用筛 网筛除大于 5 m m的石子 ) 。混凝土试件养护 2 8 d后进行渗透试验 ， 渗透压力分别在 0 I MP a 、 0 2 MP a 、 0 3 MP a 、 0 4 MP a 、 0 5 MP a 、 0 6 MP a 、 0 7 MP a 、 0 8 MP a时 ， 测量在 2 h内的渗水量 ， 并观测混凝土 的破坏情况 。通过 以上数据 ， 依据土工长水头渗透 系数公式演变渗透系数计算公式如下 ： x r = Q UA Ht 表 1 配合比所用的原材料 【 收稿 日 期】2 0 1 2 - - 0 1 - 0 5 作者 简介】 那利( 1 9 7 3 一) ， 男 ， 工程 师， 现从事水工建筑材料 与岩土科研工作。 一 2 3 吉林水利 塑性混凝土渗透试验方法及试验分析 那 利等 2 0 1 2年 3月 式 中： K ， 为水温为 T 时试件的渗透系数( e ra s ) ， Q为试件t 秒内的渗出水量 ( c m 3 ) ， L为试件中 心间的距离( c m) ， A为试件中心的断面积 ( c m ： ) ， H 为渗透压力( e ra) ， t 为时间( s ) 。 通过计算结果分析在哪个渗透压力下 的实验 结果最合理。同时 ， 同一配合 比在施工工地进行钻 芯取样 ( 芯样直径 为 1 5 0 ra m) ， 并把芯样加工 成混 凝土混凝土抗渗试件 。在合理的渗透压力进行试 验分析。 2 试验结果及分析 2 1 混凝土渗透试验 依据表 1的混凝土配合 比， 在相 同用水量下 ， 不 同渗透压力条件下塑性混凝 土的渗水量见图 1 和渗透系数见表 2 。 随着压力 的不断增加 ， 在 2 h内 的渗水量不断增加 ； 当压力达 到 0 6 MP a时 ， 渗水 量突然加剧 ， 当压力达到 0 7 MP a时 ， 有 2块混凝 土试件表面出现破损 现象。随着渗透压力的增加 渗透 系数 先 减 小后 增 加 。当压 力 为 0 4 b l P a和 0 5 MP a时，渗透系数达到最小值 ，抗渗性为最大 值 。通过试验确定塑性混凝土的混凝土渗透试验 的最佳渗透压力为 O 4 MP a 。 表 2 不同渗透压力下混凝土渗水量和渗透 系数 图 l 混 凝土 渗 水 量 2 2 砂浆渗透试验 依 据表 1的混凝 土配合 比制作砂浆 抗渗 试 件 。不同渗透压力条件下砂浆的渗水量和渗透系 数见表 3 。 随着压力的不断增加 ， 在 2 h内的渗水量 不断增加 ； 当压力达到 0 6 MP a时 ， 渗水量突然加 剧 。 当压力达到 0 6 MP a时 ， 有 1块砂浆试件 出现 破损 现象 。 当压力达到 0 7 MP a时 ， 有 2块砂浆试 件出现破损 ， 当压力达到 0 8 MP a时 ， 6个砂浆试件 均出现破损 。随着渗透压力 的增加渗透系数先减 小后 增加 ， 当压力 为 0 4 MP a时 ， 渗透系数达到最 小值 ， 抗渗性为最大值 。通过试验确定砂浆的最佳 渗透压力的 0 4 MP a 。 表 3 不 同渗透压力下砂 浆渗水量和渗透 系数 图 2砂浆渗水量 2 - 3 现场芯样试验 同一配合 比在施工工地进行钻芯取样 ( 芯样 直径为 1 5 0 m m) ， 并把芯样加工成混凝土混凝土抗 渗试件。依据以上的混凝土和砂浆渗透试验 ， 我们 确定芯样的渗透试验的渗透压力为 0 4 MP a ，其试 一 2 4一 验结果见表 4 。通过钻芯取样进行渗透试验 ， 当渗 透压力为 0 4 MP a时， 施工塑性混凝土的渗透性基 本接近室内试验结果 。 ( 下转第 3 4页) 吉林水利 对核子密度仪在土工检测中的修正 姜丽红等2 0 1 2年 3月 进行 自动调整。 5 结语 1 ) 从检测范围看 ， 核子密度仪检测的土壤体 积较大， 检测结果的代表性更好。核子密度仪检测 深度 为 2 0 e ra透射 密度检 测 检测体 积 大约 为 7 0 7 9 2 1 c m。 ( 核子密度仪 自带的使用手册) ， 而环刀 检测范围为 2 0 0 c m 3 ( 根据环刀体积 ， 直径为 7 0 m m， 高 5 2 ra m) 。 2 )从检测时间看 ，核子密度仪检测迅速 、 及 时。环刀法测定密度需要 1 2 h ( 现场施工经验 ) ， 而核子密度检测 时间只需要 3 0 _ 1 8 o s( 仪器 固定 检测时间档位 ) ， 通过 2者对 比可以看 出 ， 核子密 度法节省了试验时间 ， 加快 了施工进度 ， 并且加大 检测频率 ， 能更快更好的控制工程质量 。 3 ) 核子密度仪检测土壤密度 ， 只需要钻一个 直径为 2 0 m m的检测孔 。 这样小 的孔不需要进行修 补。而对于环刀取样需要挖一个直径为 3 0 x 3 O m m 的坑 ， 这样大的坑必需 回填夯实进行修补。 对于沥青路面 。核子密度仪可以采用反射法 就可以进行检测 ， 为无损伤检测。而采用取芯法 ， 会给路面留下一个必须修补的孔洞。口 ( 上接第 2 4页) 表 4 芯样试验 的渗水量和渗透系数 渗透压力， I P 8 0 4 均值 渗水量 e ra3 2 7 3 1 3 0 2 9 渗透系 r c r a s ( 1 O x l O - )0 8 0 9 0 9 0 9 3 结论 1 ) 结合混凝土抗渗试验方法和土工长水头渗 透的计 算方法( X r = q L AHt ) 。 比较合理的解决 了塑 性混凝土的渗透试验方法。 2 )通过 试验 确 定 了 当试验 的渗 透压 力 为 0 4 MP a 时 。塑性混凝土的渗透试验数据达到比较 合理的状态 ，并在工程实际抽样 中验证了该试验 的准确性 。口 参考文献 ： 1 陈改新、 蔡跃波( 主墒) 水工混凝 土试验规程 【 S 】 中国水利水 电 出版 社 出版发 行 2 0 0 6 2 南京水利科学研 究院( 主编) 土工试验方法标准I s 中国计划 出 版 社 出版 1 9 9 9 9 3 】 刘数华、 李家正( 译) 混凝土配合比设计【 M】 中国建筑工业 出版 社 2 O o 9 ( 上接 第 3 1页) An a l y s i s o f I n fl u e n c e o n Fl o o d Co n t r o l b y Cu r v i n g Cu t - o ff S u Ya n g - z h o n g Ab s t r a c t ： C u r v i n g c u t o ff i s a p r o j e c t m e a s u r e o f c h a n n e l m a n a g e me n t i n fi v e r N o t o n l y fl o o d c o n t r o l e a p a b i l - i t y o f t h e u p p e r b e a c h c a l l b e i m p rov e d w i t h c u r v i n g c u t - o ff p r o j e c t ， b u t fl o o d r i s k o f t h e d o w n s t r e a m b e a c h c a n b e a g g r a v a t e d c o mb i n i n g the p r o j e c t o f the fi v e r b y c u rvi n g c u t o 珏i n C h e n g d u ， a n a l y s e the d i ff e r e n c e o f v e l o c i t y a n d d e p t h b e t w e e n t h e p r o j e c t b y u s i n g A two - d i m e n s i o n a l m a the m a t i c al mo d e l ， r e s u l t s s h o w tha t the ma i n i n flu e n c e d f a c t o r s a r e the s t o r a g e o f r e t a r d i n g fl o o d a n d fl o o d fl o w v e l o c i t y Ke y wo r d s： c u r v i n g c u t - o ff； i nfl u e n c e a n a l y s i s o n fl o o d c o n t r o l ； ma the ma t i c a l mo d e l 3 4