论严寒地区碾压混凝土抗冻性分析.pdf
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1、2 0 1 5年第 2期 ( 第 4 3 卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 2 2 01 5 ( T o t a l N o 4 3 ) 文章编号: 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 5 ) 0 2 0 0 2 4 0 3 论严寒地 区碾压混凝 土抗冻性分析 田雪竹 ( 新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局, 乌鲁木齐 8 3 0 0 0 0 ) 摘要: 高效能引气剂是碾压混凝土解决抗冻性的
2、首要选择。文章结合新疆北部某碾压混凝 土重力坝混凝土抗冻性能的研究 , 针对不同引气剂品种、 原材料、 配合 比和施工工艺对混凝土 含气量的影响进行了系列试验研究。在兼顾引气效果和成本的前提下 , 确定了适用于高寒地 区碾压混凝土的引气剂。探讨比较了不同水泥混凝土混合料中所用的水与水泥重量的比值对 混凝土中产生气泡大小和距离的影响。施工技术人员为了提高混凝土单位体积中空气的体积 百分比, 对施工工艺也提出了要求。文章所得结论可为高寒地区的修建碾压混凝土建筑物提 高抗冻性能提供参考。 关键词: 碾压混凝土; 抗冻性 ; 耐久性 ; 引气剂 中图分类号: T V 4 3 1 文献标识码: B 0
3、引 言 验验证。 新疆严寒地 区某水利碾压混凝土大坝 , 大坝下 游面和坝基间的接触地区多年来平均气温为零上 2 7, 常年来这一地区最低和最高温度相差为 一 4 9 8, 一年之中有半年气温5 o C, 有4个多月 气温0 , 将近 3个月的气温 一1 O。根据这 一 地 区的水文资料和气象数据分析 , 在做 大坝初 步 设计时就把混凝土的物理参数和不同部位的碾压混 凝土的抗冻性性能指标相结合 。大坝 内部碾压混凝 土的抗冻指标为 F 5 0 , 大坝上游死水位6 8 0 m以下区 域碾压混凝土对应抗冻指标为 F 1 0 0 , 大坝下游水位 变化区域 以上对应碾压混凝土抗冻指标为 F 2
4、0 0, 大 坝上游水位变化区域及对应碾压混凝土抗冻指标为 F 3 0 0 。而在拌和混凝土的时候引入气体, 形成微小 稳定的气泡将会提高和改善碾压混凝土的抗冻性指 标。但影响碾压混凝土单位体积中空气的体积百分 比的大小 因素较多, 结合水库大坝施工实际, 通过对 引气剂种类 、 原材料选择 、 水灰 比试 验、 投递原料的 次序研究、 拌制混凝土的时间以及汽车运输 、 摊铺等 影响混凝土单位体积中空气的体积百分比的相关因 素和对冻融性能的影响进行讨论研究并展开相关试 1 引气剂对碾压混凝土单位体积中空气的 体积百分比的影响 1 1 多样引气剂品种试验分析 在混凝土中产生大量的微小封 闭、 均
5、匀 、 互不连 通、 稳定性高的气泡来用以抵抗冻融破坏, 这就需要 在拌制混凝土时加入气泡结构好, 气泡半径小, 抗冻 指标高的引气剂, 表 1 是此次试验分析和比较。 表 1 引气剂效能分析 从表 1可以看出 : 以上试验得到的性能指标 中 收稿 日期 2 0 1 41 21 5 作者简介 田雪竹( 1 9 8 1一) , 女 , 重庆人 , 工程师, 研究方向为运行管理与安全监测。 一 2 4 田雪竹: 论严寒地区碾压混凝土抗冻性分析 第 2 期 起泡容量和表面张力变化较大 , 反 映引气 剂对碾压 混凝土施工能产生明显的作用。 1 2 引气剂对碾压混凝土单位体积中空气的体积 百分 比造成
6、损失 的影 响 掺用同等比例的引气剂对碾压混凝土单位体积 中空气的体积百分比的损失进行试验, 结果见表2 。 表 2 引气剂品种与 F 2 0 0碾压混凝经时含气量损失结果 从表 2可以看出: 聚羧酸合成类引气剂( 一 A E ) 引气量最大 , 不 同经时含气量 的损失最小 ; 松香 聚合类( N E A 3 ) 引气量最小, 不同经时含气量的损失 最大。三萜皂甙类 ( z Y _ _ 9 9 H) 非离子型引气剂次 之。兼顾引气效果和成本的情况下 , 可选用 N E A 3 。 1 3 适宜混凝土单位体积中空气的体积百分比的 参数 严寒地区的混凝士水工建筑物, 普遍存在为预 防和避免冻融所
7、必需的最小气泡体积。通常情况 下, 选择和常态混凝土拌和物砂浆体积之比l : 1 0 , 并 且和混凝土中水泥含量、 骨料最大粒径都毫无关系; 当需要用整个拌和物的混凝土单位体积中空气 的体 积百分 比来表示时 , 所需混凝土单位体积 中空气 的 体积百分比大小跟骨料的最大粒径变化成正 比 J 。 通过试验研究及参照成熟经验 , 确定 了适 用于本工 程的各种混凝土适宜的混凝土单位体积中空气的体 积百分比物理参数, 可以借鉴国家规范 水工混 凝土施工规范( S D J 2 0 7 -8 2 ) 。 表 3 不同级配及抗冻指标的碾压混凝土适宜含气量 S D J 2 0 7 8 2 本项 目的适宜
8、含气萤 运用的引气剂气泡微小 、 互不相连且稳定均匀 , 这样会改善 和提高严 寒地 区碾压 混凝 土的抗冻 性 能。工程试 验研究 得到 , N E A 3引气剂气 泡体积 较 大 , 直径数据在 0 0 7 0 8 m m, 相对气泡体积较大, 不稳定会造成挥发较快, 对混凝土抗冻融相当不利; z Y _ _ 9 9 H、 T Y A E引气剂气泡直径数据在 0 0 2 0 2 mm, 气泡体积合适 , 稳定 不易挥发 , 对混凝土抗 冻融相当有利。 引气剂气泡与气泡之 间的距离也是影响混凝土 抗冻控制指标的关键所在。通常情况下, 相同强度 等级或物理参数的混凝土, 引气剂气泡之间的距离
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