CN107827411A - 一种低塑性复合基混凝土及由其制备的碾压混凝土坝防渗层 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低塑性复合基混凝土及由其制备的碾压混凝土坝防渗层，该碾压混凝土由水、水泥、粉煤灰、中砂、直径5～20mm的碎石、直径20～40mm的碎石、聚丙烯纤维、减水剂、引气剂和减缩剂制备而成，该碾压混凝土坝防渗层通过以下施工方法制备得到：1)低塑性复合基混凝土的拌和；2)同时进行低塑性复合基混凝土和普通碾压混凝土的铺筑，再对低塑性复合基混凝土进行垂直和倾斜混合振捣，低塑性复合基混凝土凝结得到防渗层，普通碾压混凝土凝结得到大坝主体。本发明的低塑性复合基混凝土的自生体积变形、抗渗、抗拉等性能优异，本发明的碾压混凝土坝防渗层的抗裂、防渗效果好，防渗层的厚度显著减小，有利于温控防裂。

Description

一种低塑性复合基混凝土及由其制备的碾压混凝土坝防渗层
技术领域
本发明涉及一种低塑性复合基混凝土及由其制备的碾压混凝土坝防渗层。
背景技术
碾压混凝土是一种干硬性贫水泥的混凝土，由硅酸盐水泥、火山灰质掺和料、水、外加剂、砂和分级控制的粗骨料拌制而成，运输及铺筑设备与土石坝相同。碾压混凝土坝是水利水电工程经常采用的坝型，具有体积小、强度高、防渗性能好、坝身可溢流等特点，且施工程序简单、快速、经济、可使用大型通用机械。碾压混凝土坝一般由3个部分组成：迎水面防渗层、富浆碾压混凝土防渗区和碾压混凝土大坝主体区。目前，迎水面防渗层一般采用碾压混凝土现场注浆振捣的变态混凝土工艺，质量波动大，质量缺陷和渗漏现象经常发生，导致富浆碾压混凝土防渗区的厚度需要达到4～6m才能满足防渗要求，既不经济，还会导致大坝温控难度增加以及裂缝出现几率增加，安全隐患增大。
因此，有必要开发性能更加优异的混凝土和防渗性能更加优异的碾压混凝土坝防渗层。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低塑性复合基混凝土及由其制备的碾压混凝土坝防渗层。
本发明所采取的技术方案是：
一种低塑性复合基混凝土，由以下质量份的原料组成：
水：100份；
水泥：138～175份；
粉煤灰：75～112份；
中砂：536～551份；
直径5～20mm的碎石：391～397份；
直径20～40mm的碎石：588～597份；
聚丙烯纤维：2.0～2.5份；
减水剂：2.0～2.5份；
引气剂：0.05～0.10份；
减缩剂：2.5～5.0份。
所述的水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥。
所述的砂为天然河砂、人工砂中的至少一种。
所述的碎石为花岗岩、石灰岩中的至少一种。
所述的聚丙烯纤维的直径为30～40μm，长度为15～20mm，抗拉强度为500～700MPa。
所述的减水剂为聚羧酸类减水剂。
所述的减缩剂为聚醚类减缩剂。
一种碾压混凝土坝防渗层，通过以下施工方法制备得到：
1)采用拌合楼将上述低塑性复合基混凝土拌和均匀；
2)按设计区域同时进行低塑性复合基混凝土和普通碾压混凝土的铺筑，再对低塑性复合基混凝土进行垂直和倾斜混合振捣，低塑性复合基混凝土凝结得到防渗层，普通碾压混凝土凝结得到大坝主体。
本发明的有益效果是：本发明的低塑性复合基混凝土的自生体积变形、抗渗、抗拉等性能优异，由其制备得到的碾压混凝土坝防渗层的抗裂、防渗效果好，防渗层的厚度显著减小，有利于温控防裂。
1)本发明的低塑性复合基混凝土采用拌合楼进行集中拌制，能精确控制混凝土的配合比参数，质量比注浆变态混凝土好；
2)本发明的碾压混凝土坝防渗层的厚度仅需25～35cm即可满足实际需求，远低于常规碾压混凝土坝防渗层的50～60cm，有利于温控防裂；
3)本发明的碾压混凝土坝防渗层的防渗性能优异，可以将富浆碾压混凝土防渗区的厚度由常规的4～6m缩小至2～3m，节约了材料，降低了成本。
附图说明
图1为碾压混凝土坝的结构示意图。
附图标识说明：10、迎水面防渗层；20、富浆碾压混凝土防渗区；30、碾压混凝土大坝主体区。
具体实施方式
一种低塑性复合基混凝土，由以下质量份的原料组成：
水：100份；
水泥：138～175份；
粉煤灰：75～112份；
中砂：536～551份；
直径5～20mm的碎石：391～397份；
直径20～40mm的碎石：588～597份；
聚丙烯纤维：2.0～2.5份；
减水剂：2.0～2.5份；
引气剂：0.05～0.10份；
减缩剂：2.5～5.0份。
优选的，所述的水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥。
优选的，所述的砂为天然河砂、人工砂中的至少一种。
优选的，所述的碎石为花岗岩、石灰岩中的至少一种。
优选的，所述的聚丙烯纤维的直径为30～40μm，长度为15～20mm，抗拉强度为500～700MPa。
优选的，所述的减水剂为聚羧酸类减水剂。
优选的，所述的减缩剂为聚醚类减缩剂。
一种碾压混凝土坝防渗层，通过以下施工方法制备得到：
1)采用拌合楼将上述低塑性复合基混凝土拌和均匀；
2)按设计区域同时进行低塑性复合基混凝土和普通碾压混凝土的铺筑，再对低塑性复合基混凝土进行垂直和倾斜混合振捣，低塑性复合基混凝土凝结得到防渗层，普通碾压混凝土凝结得到大坝主体。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
碾压混凝土坝的结构示意图如图1所示，包括迎水面防渗层10、富浆碾压混凝土防渗区20和碾压混凝土大坝主体区30。
实施例1：
一种低塑性复合基混凝土，其原料组成如下表所示：
表1一种低塑性复合基混凝土的原料组成表
实施例2：
一种低塑性复合基混凝土，其原料组成如下表所示：
表2一种低塑性复合基混凝土的原料组成表
原料 质量份
水 100
P.O42.5普通硅酸盐水泥 175
粉煤灰 75
中砂 536
碎石(直径5～20mm) 397
碎石(直径20～40mm) 597
聚丙烯纤维 2.3
聚羧酸类减水剂 2.3
引气剂 0.05
聚醚类减缩剂 3.7
实施例3：
一种低塑性复合基混凝土，其原料组成如下表所示：
表3一种低塑性复合基混凝土的原料组成表
对比例：
一种普通碾压混凝土，其原料组成如下表所示：
表4一种普通碾压混凝土的原料组成表
原料 质量份
水 100
P.O42.5普通硅酸盐水泥 175
粉煤灰 75
中砂 551
碎石(直径5～20mm) 391
碎石(直径20～40mm) 588
聚羧酸类减水剂 2.3
测试例：
对实施例1～3和对比例的混凝土进行性能测试，测试结果如下表所示：
表5实施例1～3和对比例的混凝土的性能测试结果(90d龄期)
由表5可知：本发明的低塑性复合基混凝土的抗渗、自生体积变形、抗拉等性能均明显优于同等级的普通碾压混凝土，对提高大坝抗裂、防渗性能效果显著，为进一步优化碾压混凝土坝的混凝土材料分区奠定了基础。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低塑性复合基混凝土，其特征在于：由以下质量份的原料组成：
水：100份；
水泥：138～175份；
粉煤灰：75～112份；
中砂：536～551份；
直径5～20mm的碎石：391～397份；
直径20～40mm的碎石：588～597份；
聚丙烯纤维：2.0～2.5份；
减水剂：2.0～2.5份；
引气剂：0.05～0.10份；
减缩剂：2.5～5.0份。
2.根据权利要求1所述的低塑性复合基混凝土，其特征在于：所述的水泥为P.O42.5普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的低塑性复合基混凝土，其特征在于：所述的砂为天然河砂、人工砂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的低塑性复合基混凝土，其特征在于：所述的碎石为花岗岩、石灰岩中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的低塑性复合基混凝土，其特征在于：所述的聚丙烯纤维的直径为30～40μm，长度为15～20mm，抗拉强度为500～700MPa。
6.根据权利要求1所述的低塑性复合基混凝土，其特征在于：所述的减水剂为聚羧酸类减水剂。
7.根据权利要求1所述的低塑性复合基混凝土，其特征在于：所述的减缩剂为聚醚类减缩剂。
8.一种碾压混凝土坝防渗层，其特征在于：通过以下施工方法制备得到：
1)采用拌合楼将权利要求1所述的低塑性复合基混凝土拌和均匀；
2)按设计区域同时进行低塑性复合基混凝土和普通碾压混凝土的铺筑，再对低塑性复合基混凝土进行垂直和倾斜混合振捣，低塑性复合基混凝土凝结得到防渗层，普通碾压混凝土凝结得到大坝主体。
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