CN106220081B - 一种高流动性防渗抗裂混凝土材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高流动性防渗抗裂混凝土材料,由下述原料制成：硅酸盐水泥，粉煤灰，中砂，小石，聚羧酸减水剂，引气剂，硫铝酸钙膨胀剂和水。本发明的材料流动性好：在免振或轻微振捣的条件下即可对钢筋密集、空间狭窄、形状复杂的结构进行施工，施工方便；防渗能力强：水泥基材料与外加剂共同作用，有效阻断裂缝连接通道，增加整体结构密实度和防渗性；抗裂能力强：水化过程中的微膨胀能有效控制混凝土体积收缩，大幅降低早期裂缝发生率和发生程度；与碾压混凝土结合能力好：水泥基材料渗入碾压混凝土的层间间隙中，提高碾压混凝土局部强度和粘结能力。

Description

一种高流动性防渗抗裂混凝土材料
技术领域
本发明涉及一种适用于碾压混凝土坝的高流动性防渗抗裂混凝土材料。
背景技术
碾压混凝土坝是最近30多年来发展起来的一种新坝型，既有土石坝施工机械容量大、大面积作业、施工速度快的优点，又具有常态混凝土坝强度高、耐久性好等优点。目前国内外已建的碾压混凝土坝470多座，在建设运行中有些碾压混凝土坝出现了较为严重的工程问题。例如，美国柳溪碾压混凝土重力坝(1982年，56m)建成后渗漏严重；巴西卡马拉碾压混凝土重力坝(2002年，50m)蓄水两年后溃坝；我国福建溪柄碾压混凝土拱坝(1995，63.5m)层间渗漏严重。导致这些问题的关键因素在于碾压混凝土材料与坝体结构。
针对碾压混凝土坝的普遍渗漏问题，国内外工程界分别提出设置上游面变态混凝土(GEVR)防渗层和全仓面改良振捣碾压混凝土(IVRCC)，力图阻塞碾压混凝土层间渗漏通道，提高防渗能力。但GEVR和IVRCC都需要一定的振捣施工，无疑破坏了碾压混凝土快速施工的特性。因此，亟需一种新型的适用于碾压混凝土坝上游防渗结构的混凝土材料，与碾压混凝土结合良好，且不干扰或少干扰碾压混凝土坝的快速施工方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种防渗能力不低于变态混凝土、抗裂能力足以应对高压水力劈裂、无需振捣，施工方便的适用于碾压混凝土坝的高流动性防渗抗裂混凝土材料。
本发明的技术方案概述如下：
一种高流动性防渗抗裂混凝土材料，按重量由下述原料制成：
硅酸盐水泥325～350份；粉煤灰175～190份；中砂745～760份；小石951～990份；聚羧酸减水剂1.0～1.5份；引气剂0.125～0.165份；硫铝酸钙膨胀剂32.5～49份；水210～250份。
优选的，硅酸盐水泥的代号为P.O 42.5或P.O 42.5R。
优选的，粉煤灰是国标Ⅰ级粉煤灰或国标Ⅱ级粉煤灰。
优选的，引气剂是AH-1型或AH-2型引气剂。
本发明的优点：
(1)流动性好：在免振或轻微振捣的条件下即可对钢筋密集、空间狭窄、形状复杂的结构进行施工，施工方便；
(2)防渗能力强：水泥基材料与外加剂共同作用，有效阻断裂缝连接通道，增加整体结构密实度和防渗性；
(3)抗裂能力强：水化过程中的微膨胀能有效控制混凝土体积收缩，大幅降低早期裂缝发生率和发生程度；
(4)与碾压混凝土结合能力好：水泥基材料渗入碾压混凝土的层间间隙中，提高碾压混凝土局部强度和粘结能力。
具体实施方式
下面的实施例是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但并不对本发明作任何限制。
聚羧酸减水剂为市售。
购于(湖南铭煌科技发展有限公司)，与其性质相近的其它企业出售的聚羧酸减水剂都可以用于本发明。
硫铝酸钙膨胀剂为市售。
购于(天津岩瑞建材有限公司)，与其性质相近的其它企业出售的硫铝酸钙膨胀剂都可以用于本发明。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种高流动性防渗抗裂混凝土材料，按重量由下述原料制成：
代号为P.O 42.5R的硅酸盐水泥337份；国标Ⅱ级粉煤灰182份；中砂750份；小石970份；聚羧酸减水剂1.25份；AH-2型引气剂0.15份；硫铝酸钙膨胀剂40份；水230份。
实施例2
一种高流动性防渗抗裂混凝土材料，按重量由下述原料制成：
代号为P.O 42.5R的硅酸盐水泥325份；国标Ⅱ级粉煤灰190份；中砂745份；小石990份；聚羧酸减水剂1.0份；AH-2型引气剂0.165份；硫铝酸钙膨胀剂32.5份；水250份。
实施例3
一种高流动性防渗抗裂混凝土材料，按重量由下述原料制成：
代号为P.O 42.5的硅酸盐水泥350份；国标Ⅰ级粉煤灰粉煤灰175份；中砂760份；小石951份；聚羧酸减水剂1.5份；AH-1型引气剂0.125份；硫铝酸钙膨胀剂49份；水210份。
实施例4
一种高流动性防渗抗裂混凝土材料的制备：
(1)按实施例1称取各原料；
(2)依次将中砂、小石投入搅拌机中，再将已混合均匀的硅酸盐水泥和粉煤灰投入搅拌机中，再依次加入聚羧酸减水剂、引气剂、硫铝酸钙膨胀剂和水，搅拌100秒即可得到高流动性防渗抗裂混凝土材料。
实施例5
一种高流动性防渗抗裂混凝土材料的制备：
(1)按实施例2称取各原料；
(2)依次将中砂、小石投入搅拌机中，再将已混合均匀的硅酸盐水泥和粉煤灰投入搅拌机中，再依次加入聚羧酸减水剂、引气剂、硫铝酸钙膨胀剂和水，搅拌90秒即可得到高流动性防渗抗裂混凝土材料。
实施例6
一种高流动性防渗抗裂混凝土材料的制备：
(1)按实施例3称取各原料；
(2)依次将中砂、小石投入搅拌机中，再将已混合均匀的硅酸盐水泥和粉煤灰投入搅拌机中，再依次加入聚羧酸减水剂、引气剂、硫铝酸钙膨胀剂和水，搅拌120秒即可得到高流动性防渗抗裂混凝土材料。
实施例7
施工时，将实施例4拌制好的高流动性防渗抗裂混凝土材料直接浇筑入模版内，相对于现有应用于碾压混凝土坝中的变态混凝土的施工工艺相比，高流动性防渗抗裂混凝土材料无需振捣，无需碾压，由于其自身的高流动性就能达到良好的密实度。在上游坝面至坝体碾压混凝土之间，浇筑高流动性防渗抗裂混凝土材料，与碾压混凝土同步施工，而不需碾压与振捣，从而代替变态混凝土在上游坝面的相应功能，见表1。其施工技术规范可以参考《水工碾压混凝土施工规范DL/T5112-2009》。
表1 高流动性防渗抗裂混凝土材料基本性能表
实施例5或实施例6的制备方法获得的高流动性防渗抗裂混凝土材料，其基本性能与表1所列性能相似。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高流动性防渗抗裂混凝土材料，其特征在于按重量由下述原料制成：
硅酸盐水泥325～350份；粉煤灰175～190份；中砂745～760份；小石951～990份；聚羧酸减水剂1.0～1.5份；引气剂0.125～0.165份；硫铝酸钙膨胀剂32.5～49份；水210～250份。
2.根据权利要求1所述的一种高流动性防渗抗裂混凝土材料，其特征在于所述硅酸盐水泥的代号为P.O 42.5或P.O 42.5R。
3.根据权利要求1所述的一种高流动性防渗抗裂混凝土材料，其特征在于所述粉煤灰是国标Ⅰ级粉煤灰或国标Ⅱ级粉煤灰。
4.根据权利要求1所述的一种高流动性防渗抗裂混凝土材料，其特征在于所述引气剂是AH-1型或AH-2型引气剂。
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