CN114988812B - 一种拱坝施工用抗裂混凝土及其施工工艺 - Google Patents

一种拱坝施工用抗裂混凝土及其施工工艺 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种拱坝施工用抗裂混凝土及其施工工艺,一种拱坝施工用抗裂混凝土包括以下重量份的原料:水泥280~320份;拌合水136~160份;粉料110~130份;细骨料472~550份;粗骨料800~900份;外加剂4.5~5.9份;温控填料18~30份;粘结填料5~9份;所述温控填料包括对羟基苯甲酸酯、聚乙二醇和聚醚。其施工工艺为:S1、水预冷,得到冷却水;粗骨料降温;S2、制备抗裂混凝土;S3、将覆盖织物铺设在抗裂混凝土,在覆盖织物上喷洒养护水;S4、在覆盖织物上铺设养护膜;S5、覆盖织物上喷洒养护水,养护至抗裂混凝土成型。养护至抗裂混凝土成型。本申请具有降低混凝土开裂的概率的效果。

Description

一种拱坝施工用抗裂混凝土及其施工工艺
技术领域
本申请涉及混凝土的领域,尤其是涉及一种拱坝施工用抗裂混凝土及其施工工艺。
背景技术
拱坝是一种建筑在峡谷中的拦水坝,做成水平拱形,凸边面向上游,两端紧贴着峡谷壁,能把一部分水平荷载传给两岸的挡水建筑。
在北方夏季施工时,拱坝施工用混凝土浇筑后,混凝土中的水泥在水化作用下释放热量导致混凝土体积膨胀,又因混凝土内部与外界气温的温差小,混凝土不易散热,使得混凝土不易收缩。相关技术中,采用冷水喷洒的方法为混凝土降温,促使混凝土体积收缩,便于后期拱坝施工。
但在北方夏季天气的气温上限高于25摄氏度时,冷水喷洒易引起“热冲击”,导致混凝土开裂,降低了拱坝的使用寿命。
发明内容
为了降低混凝土开裂的概率,本申请提供一种拱坝施工用抗裂混凝土及其施工工艺。
第一方面,本申请提供的一种拱坝施工用抗裂混凝土采用如下的技术方案:
一种拱坝施工用抗裂混凝土包括以下重量份的原料:水泥280~320份;水136~160份;粉料110~130份;细骨料472~550份;粗骨料800~900份;外加剂4.5~5.9份;温控填料18~30份;粘结填料5~9份;所述温控填料包括对羟基苯甲酸酯、聚乙二醇和聚醚,所述对羟基苯甲酸酯、聚乙二醇6000和聚醚的重量比为(5~11):3:1。
通过采用上述技术方案,水泥、对羟基苯甲酸酯、聚乙二醇和聚醚配合使用,聚乙二醇沾附在水泥颗粒的表面,阻碍水泥颗粒与水的接触,减缓了水泥水化的速度,混凝土固化初期释放热量少,从而便于水泥水化热散到空气中,混凝土体积膨胀率减小,降低了混凝土开裂的概率;对羟基苯甲酸酯与聚乙二醇形成络合物,沾附在水泥颗粒的外表面,进一步减缓了水泥的水化速度,降低了混凝土开裂的概率;聚醚增加了聚乙二醇和络合物对水泥颗粒的粘结强度,减缓了水泥水化的速率,此外聚醚的亲水基团吸引水分子,减小了水分子与水泥接触量,从而延缓了水泥水化,降低水泥水化热,并延缓了抗裂混凝土结构形成和硬化,从而降低了抗裂混凝土的化学收缩,减小了抗裂混凝土开裂的概率;随着养护时间的增加,水泥水化不断进行,直至抗裂混凝土固化,对羟基苯甲酸酯、聚乙二醇和聚醚延长了水泥水化的时间,使水泥水化热缓慢释放,且释放的最高温度降低,在养护期间,抗裂混凝土不易因“热冲击”开裂。
可选的,所述聚乙二醇为聚乙二醇6000。
通过采用上述技术方案,相较于聚乙二醇200和聚乙二醇4000,聚乙二醇6000吸潮能力低,便于保存;聚乙二醇6000粘度较大,便于沾附水泥颗粒,从而阻碍水泥的水化,降低了混凝土开裂的概率。
可选的,所述粘结填料包括聚酯纤维、水玻璃和羧甲基纤维素,所述聚酯纤维、水玻璃和羧甲基纤维素的重量比为(3~5):(1~3):1。
通过采用上述技术方案,聚酯纤维粘结相邻的骨料,减小了混凝土体积膨胀率,从而使混凝土冷却后不易产生收缩裂缝;水玻璃、羧甲基纤维素沾附在聚酯纤维的表面,聚酯纤维与骨料的粘结强度;水玻璃水化性能优于水泥颗粒,抗裂混凝土养护期间,与水泥颗粒接触的水玻璃抑制水泥颗粒水化,降低了水泥水化热,从而降低了混凝土热胀的幅度,减小了混凝土冷却收缩开裂的概率;随着养护时间的增加,羧甲基纤维素和水玻璃吸水饱和,并为水泥水化提供水分子,使水泥水化热持续进行,直至抗裂混凝土固化。
可选的,所述粘结填料的制备步骤包括:聚酯纤维经碱减量处理,水玻璃与羧甲基纤维素混合均匀后,放入碱减量处理后的聚酯纤维,搅拌均匀后烘干,经梳理工序得到粘结填料。
通过采用上述技术方案,聚酯纤维碱减量处理后表面形成空槽,水玻璃和羧甲基纤维素混合后沾附在聚酯纤维的空槽和表面,烘烤、梳理后得到分散并沾附有硅酸钠和羧甲基纤维素的聚酯纤维,即为粘结填料。在抗裂混凝土养护期间,硅酸钠和羧甲基纤维素吸水膨胀形成粘性物质,提高了聚酯纤维与骨料和水泥颗粒的粘结强度,使混凝土不易体积膨胀;硅酸钠吸水溶解形成水玻璃,水玻璃与羧甲基纤维素配合使用,减小了混凝土开裂的概率。
可选的,所述水泥为低热硅酸盐水泥。
通过采用上述技术方案,低热硅酸盐水化热低,水化放热迟缓且总量低,减小了抗裂混凝土体积膨胀率,从而降低了抗裂混凝土开裂的概率。
可选的,所述外加剂包括减水剂、早强剂和引气剂。
通过采用上述技术方案,减水剂、早强剂和引气剂配合使用,减小了混凝土的用水量和气泡含量,抗裂混凝土不易冻融开裂。
第二方面,本申请提供的一种拱坝施工用抗裂混凝土的施工工艺采用如下的技术方案:
一种拱坝施工用抗裂混凝土的施工工艺包括以下步骤:
S1、拌合水预冷,得到冷却水;粗骨料中通入液氮降温;
S2、硅酸盐水泥、冷却水、粉料、细骨料、粗骨料、外加剂、温控填料和粘结填料搅拌均匀,得到抗裂混凝土;
S3、将覆盖织物铺设在抗裂混凝土,在覆盖织物上喷洒养护水;
S4、在覆盖织物上铺设养护膜;
S5、间歇性掀开养护膜,在覆盖织物上喷洒养护水,养护至抗裂混凝土成型。
通过采用上述技术方案,给拌合水和粗骨料降温,降低了混凝土搅拌和养护期间混凝土的热量,使混凝土不易因水泥水化而体积膨胀;覆盖织物和养护膜覆盖抗裂混凝土,使抗裂混凝土不易暴露在空气中,减少了混凝土表面失水干燥开裂的概率;覆盖织物和养护膜阻挡热量,在北方夏季炎热天气,混凝土不易因失水快、热交换慢而造成开裂;覆盖织物可以保存水分,且覆盖织物透气性好,在养护膜与混凝土之间铺设覆盖织物,增加了混凝土上方的湿度,且为混凝土释放热量提供空间,提高了抗裂混凝土的养护效率;冷水喷洒在覆盖织物上,降低了养护膜下温度的同时,不易引起混凝土“热冲击”,减小了混凝土开裂的概率。
可选的,所述覆盖织物为羊毛毡。
通过采用上述技术方案,羊毛毡透气性和吸水性好,提高了混凝土上方的湿度,降低混凝土上方温度,使混凝土不易因水化升温而膨胀;吸水后的羊毛毡为失水的混凝土提供水分,降低了混凝土失水干裂的概率。
可选的,所述覆盖织物经保水剂浸泡处理,所述保水剂包括淀粉-丙烯腈接技共聚物和聚乙烯醇水溶液。
通过采用上述技术方案,聚乙烯醇将淀粉-丙烯腈接技共聚物沾附在覆盖织物的表面;喷水养护水后,淀粉-丙烯腈接技共聚物吸收水分,并保留水分,使覆盖织物始终保持湿润;在混凝土消耗自由水后,覆盖织物上的水分逐渐减少,在湿度差作用下,淀粉-丙烯腈接技共聚物内的水分向覆盖织物和混凝土方向移动,持续为混凝土提供水分,使水泥充分水化,水泥水化产物填充混凝土内的孔隙,提高了混凝土的自密实性,从而降低了混凝土开裂的概率。
可选的,所述养护水的温度低于5℃。
通过采用上述技术方案,喷洒温度低于5℃的养护水,降低了羊毛毡的温度,同时提高了混凝土与外界的温度差,便于混凝土散热,降低了混凝土膨胀的概率,从而减小了混凝土开裂的概率。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.聚乙二醇沾附在水泥颗粒的表面,阻碍水泥颗粒与水的接触,对羟基苯甲酸酯与聚乙二醇形成络合物,沾附在水泥颗粒的外表面,减缓了水泥的水化速度,降低了混凝土开裂的概率;聚醚增加了聚乙二醇和络合物对水泥颗粒的粘结强度,减缓了水泥水化的速率,降低了混凝土开裂的概率;
2.聚醚的亲水基团吸引水分子,减小了水分子与水泥接触量,从而延缓了水泥水化,降低水泥水化热,并延缓了抗裂混凝土结构形成和硬化,从而降低了抗裂混凝土的化学收缩,减小了抗裂混凝土开裂的概率;
3.聚酯纤维碱减量处理后表面形成空槽,水玻璃和羧甲基纤维素混合后沾附在聚酯纤维的空槽和表面,烘烤、梳理后得到分散并沾附有硅酸钠和羧甲基纤维素的聚酯纤维,即为粘结填料;在抗裂混凝土养护期间,硅酸钠和羧甲基纤维素吸水膨胀形成粘性物质,提高了聚酯纤维、骨料和水泥颗粒的粘结强度,硅酸钠吸水溶解形成水玻璃,水玻璃与羧甲基纤维素配合使用,减小了混凝土开裂的概率
4.覆盖织物可以保存水分,且覆盖织物透气性好,在养护膜与混凝土之间铺设覆盖织物,增加了混凝土上方的湿度,且为混凝土释放热量提供空间,提高了抗裂混凝土的养护效率;5.冷水喷洒在覆盖织物上,降低了养护膜内温度,同时不易引起混凝土“热冲击”,减小了混凝土开裂的概率。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例中未注明具体条件者按照常规条件或制造商建议的条件进行,以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
低热硅酸盐水泥由甘肃万维迪工程材料有限公司提供;矿粉粒度为400目,型号为S95;硅灰的粒度为800目,硅含量≥95%;细骨料粒径≤5mm,细度模数2.8,含泥量小于1.0%;粗骨料粒径5~20mm;聚酯纤维平均直径20μm,主体长度6mm。
制备例
制备例1
S1、将3kg的聚酯纤维经碱减量处理,得到重量损失10%的多孔聚酯纤维;
S2、将lg的水玻璃与1kg的羧甲基纤维素混合均匀后,加入多孔聚酯纤维,搅拌均匀后烘干,经梳理工序得到粘结填料。
制备例2
S1、将4kg的聚酯纤维经碱减量处理,得到重量损失10%的多孔聚酯纤维;
S2、将2g的水玻璃与1kg的羧甲基纤维素混合均匀后,加入多孔聚酯纤维,搅拌均匀后烘干,经梳理工序得到粘结填料。
制备例3
S1、将5kg的聚酯纤维经碱减量处理,得到重量损失10%的多孔聚酯纤维;
S2、将3g的水玻璃与1kg的羧甲基纤维素混合均匀后,加入多孔聚酯纤维,搅拌均匀后烘干,经梳理工序得到粘结填料。
制备例4
将2g的水玻璃与1kg的羧甲基纤维素混合均匀后,得到粘结填料。
制备例5
S1、将4kg的聚酯纤维经碱减量处理,得到重量损失10%的多孔聚酯纤维;
S2、将1kg的羧甲基纤维素与多孔聚酯纤维混合均匀后烘干,经梳理工序得到粘结填料。
制备例6
S1、将4kg的聚酯纤维经碱减量处理,得到重量损失10%的多孔聚酯纤维;
S2、将2g的水玻璃与多孔聚酯纤维混合均匀后烘干,经梳理工序得到粘结填料。
制备例7
本制备例与制备例2的区别在于:添加3kg聚酯纤维。
制备例8
本制备例与制备例2的区别在于:添加3kg聚酯纤维和3kg水玻璃。
制备例9
本制备例与制备例2的区别在于:添加4kg聚酯纤维和1kg水玻璃。
制备例10
本制备例与制备例2的区别在于:添加4kg聚酯纤维和3kg水玻璃。
制备例11
本制备例与制备例2的区别在于:添加5kg聚酯纤维和1kg水玻璃。
制备例12
本制备例与制备例2的区别在于:添加5kg聚酯纤维和2kg水玻璃。
制备例13
本制备例与制备例2的区别在于:添加5kg聚酯纤维和3kg水玻璃。
制备例14
S1、将10g的淀粉-丙烯腈接技共聚物放入100L浓度为10%的聚乙烯醇水溶液中,搅拌均匀得到保水剂;
S2、将保水剂加热到40℃,将2.5m×3m的羊毛毡放入保水剂中浸泡10min,取出后用刮板刮除表面多余浆液,放入烘箱中50℃烘干,得到覆盖织物。
表1制备例的原料表(kg)
聚酯纤维 水玻璃 羧甲基纤维素
制备例1 3 1 1
制备例2 4 2 1
制备例3 5 3 1
制备例4 / 2 1
制备例5 4 / 1
制备例6 4 2 /
制备例7 3 2 1
制备例8 3 3 1
制备例9 4 1 1
制备例10 4 3 1
制备例11 5 1 1
制备例12 5 2 1
制备例13 5 3 1
实施例
实施例1
S1、用制冷设备对136kg拌合水做冷冻处理,得到温度为5℃的冷却水;将800kg粗骨料放入搅拌装置进行搅拌,向搅拌装置中持续通入10分钟液氮,为粗骨料降温;
S2、制备抗裂混凝土:
S21、将88kg矿粉和22kg硅灰搅拌均匀作为粉料;
S22、将10kg对羟基苯甲酸酯、6kg聚乙二醇6000和2kg聚醚混合均匀作为温控填料;
S23、将280kg低热硅酸盐水泥、108.8kg冷却水、2.8kg减水剂、1.5kg早强剂、0.02kg引气剂、S21制备的粉料和S22制备的温控填料搅拌均匀,得到预混料;
S24、将472kg细骨料、降温后的粗骨料和27.2kg拌合水混合均匀,得到粗料;
S25、将粗料和预混料搅拌均匀,得到混凝土浆料;
S26、将制备例1制备的粘结填料与S25制备的混凝土浆料搅拌混合均匀,得到抗裂混凝土;S3、根据抗裂混凝土的上表面积,取足量的制备例14制备的覆盖织物铺设在抗裂混凝土上,直至抗裂混凝土被全部覆盖,在覆盖织物上喷洒温度为5℃的养护水;
S4、在覆盖织物上铺设养护膜;
S5、每隔12小时掀开养护膜,在覆盖织物上喷洒温度为5℃的养护水,之后用养护膜覆盖在覆盖织物,养护至抗裂混凝土成型。
实施例2
S1、用制冷设备对148kg拌合水做冷冻处理,得到温度为5℃的冷却水;将850kg粗骨料放入搅拌装置进行搅拌,向搅拌装置中持续通入10分钟液氮,为粗骨料降温;
S2、制备抗裂混凝土:
S21、将96kg矿粉和24kg硅灰搅拌均匀作为粉料;
S22、将16kg对羟基苯甲酸酯、6kg聚乙二醇6000和2kg聚醚混合均匀作为温控填料;
S23、将300kg低热硅酸盐水泥、118.4kg冷却水、3.2kg减水剂、1.8kg早强剂、0.02kg引气剂、S21制备的粉料和S22制备的温控填料搅拌均匀,得到预混料;
S24、将511kg细骨料、降温后的粗骨料和29.6kg拌合水混合均匀,得到粗料;
S25、将粗料和预混料搅拌均匀,得到混凝土浆料;
S26、将制备例2制备的粘结填料与S25制备的混凝土浆料搅拌混合均匀,得到抗裂混凝土;S3、根据抗裂混凝土的上表面积,取足量的制备例14制备的覆盖织物铺设在抗裂混凝土,直至抗裂混凝土被全部覆盖,在覆盖织物上喷洒温度为5℃的养护水;
S4、在覆盖织物上铺设养护膜;
S5、每隔12小时掀开养护膜,在覆盖织物上喷洒温度为5℃的养护水,之后用养护膜覆盖在覆盖织物,养护至抗裂混凝土成型。
实施例3
S1、用制冷设备对160kg拌合水做冷冻处理,得到温度为5℃的冷却水;将900kg粗骨料放入搅拌装置进行搅拌,向搅拌装置中持续通入10分钟液氮,为粗骨料降温;
S2、制备抗裂混凝土:
S21、将104kg矿粉和26kg硅灰搅拌均匀作为粉料;
S22、将22kg对羟基苯甲酸酯、6kg聚乙二醇6000和2kg聚醚混合均匀作为温控填料;
S23、将320kg低热硅酸盐水泥、128kg冷却水、3.6kg减水剂、2.1kg早强剂、0.02kg引气剂、S21制备的粉料和S22制备的温控填料搅拌均匀,得到预混料;
S24、将550kg细骨料、降温后的粗骨料和32kg拌合水混合均匀,得到粗料;
S25、将粗料和预混料搅拌均匀,得到混凝土浆料;
S26、将制备例3制备的粘结填料与S25制备的混凝土浆料搅拌混合均匀,得到抗裂混凝土。
S3、根据抗裂混凝土的上表面积,取足量的制备例14制备的覆盖织物铺设在抗裂混凝土,直至抗裂混凝土被全部覆盖,在覆盖织物上喷洒温度为5℃的养护水;
S4、在覆盖织物上铺设养护膜;
S5、每隔12小时掀开养护膜,在覆盖织物上喷洒温度为5℃的养护水,之后用养护膜覆盖在覆盖织物,养护至抗裂混凝土成型。
实施例4
本实施例与实施例2的区别在于:采用高热硅酸盐水泥。
实施例5
本实施例与实施例2的区别在于:S21、将120kg矿粉作为粉料。
实施例6
本实施例与实施例2的区别在于:S21、将120kg硅灰作为粉料。
实施例7
本实施例与实施例2的区别在于:采用88kg的矿粉和22kg的硅灰。
实施例8
本实施例与实施例2的区别在于:采用104kg的矿粉和26kg的硅灰。
实施例9
本实施例与实施例2的区别在于:采用10kg对羟基苯甲酸酯。
实施例10
本实施例与实施例2的区别在于:采用22kg对羟基苯甲酸酯。
实施例11~实施例13
与实施例2的区别在于:依次采用制备例4~制备例6制备的粘结填料。
实施例14
本实施例与实施例2的区别在于:采用制备例1制备的粘结填料。
实施例15~实施例21
与实施例2的区别在于:依次采用制备例7~制备例13制备的粘结填料。
对比例
对比例1
本对比例与实施例2的区别在于:未添加温控填料。
对比例2
本对比例与实施例2的区别在于:S22、将6kg聚乙二醇6000和2kg聚醚混合均匀作为温控填料。
对比例3
本对比例与实施例2的区别在于:S22、将16kg对羟基苯甲酸酯和2kg聚醚混合均匀作为温控填料。
对比例4
本对比例与实施例2的区别在于:S22、将16kg对羟基苯甲酸酯和6kg聚乙二醇6000混合均匀作为温控填料。
对比例5
本对比例与实施例2的区别在于:未添加粘结填料。
实施例与对比例的原料表见表2:
表2实施例与对比例的原料表(kg)
Figure BDA0003712723690000091
Figure BDA0003712723690000101
Figure BDA0003712723690000111
性能检测试验
试验方法
1.采用《SL352-2006水工混凝土试验规程》中“4.18混凝土绝热温升试验”的方法对抗裂混凝土的绝热温升值(℃)进行测定,试验结果详见表3;
2.采用《SL352-2006水工混凝土试验规程》中“4.19混凝土抗冲磨试验”的方法对抗裂混凝土的28d抗冲磨强度(h/(kg/m2))进行测定,试验结果详见表3;
3.采用《SL352-2006水工混凝土试验规程》中“4.22混凝土相对渗透性试验”的方法对抗裂混凝土的28d相对渗透性系数(cm/h)进行测定,试验结果详见表3。
表3各实施例与对比例的试验结果数据表
Figure BDA0003712723690000112
Figure BDA0003712723690000121
结合实施例1、实施例2和实施例3并结合表3,通过调整低热硅酸盐水泥、拌合水、矿粉、硅灰、细骨料、粗骨料、减水剂、早强剂、引气剂、温控填料和粘结填料的类型和添加量,降低抗裂混凝土的开裂的概率。
结合实施例2和实施例4并结合表3可以看出,相较于采用高热硅酸盐水泥,低热硅酸盐水泥的使用,降低了抗裂混凝土的绝热温升值,抗裂混凝土的28d抗冲强度提高,抗裂混凝土的28d相对渗透系数减小。原因在于低热硅酸盐水化热低,抗裂混凝土的绝热温升值减。低热硅酸盐水泥水化放热迟缓且总量低,混凝土内部温度升高速度减缓,混凝土体积膨胀率减小,抗裂混凝土中孔隙量减小,抗裂混凝土膨胀和收缩开裂的概率减小,因此混凝土的28d抗冲强度提高,抗裂混凝土的28d相对渗透系数减小。
结合实施例2、实施例5和实施例6并结合表3可以看出,矿粉和硅灰的配合使用,使抗裂混凝土的绝热温升值降低,抗裂混凝土的28d抗冲强度提高,抗裂混凝土的28d相对渗透系数减小。
结合实施例2、实施例7和实施例8并结合表3,通过调整矿粉和硅灰的添加量,降低混凝土开裂的概率。
结合实施例2和对比例1并结合表3可以看出,温控填料的添加,有效的降低了抗裂混凝土的绝热温升值,提高了抗裂混凝土的28d抗冲强度,减小了抗裂混凝土的28d相对渗透系数。温控填料包括对羟基苯甲酸酯、聚乙二醇6000和聚醚,聚乙二醇600沾附在水泥颗粒的表面,对羟基苯甲酸酯与聚乙二醇6000形成络合物,聚醚增加了络合物对水泥颗粒的粘接牢度,水分子被络合物阻挡,减缓了水泥的水化速度,从而降低了抗裂混凝土养护期间的绝热温升值,抗裂混凝土受热体积膨胀的概率降低,从而减小了抗裂混凝土中孔隙率,同时减小了混凝土体积收缩造成开裂的概率,低热硅酸盐水泥水化热的产物填充未膨胀的混凝土孔隙,抗裂混凝土的密度提高,因此抗裂混凝土的28d抗冲强度提高,抗裂混凝土的28d相对渗透系数减小。
结合实施例2、对比例2、对比例3和对比例4并结合表3可以看出,对羟基苯甲酸酯、聚乙二醇6000和聚醚配合使用,降低了抗裂混凝土的绝热温升值,提高了抗裂混凝土的28d抗冲强度,减小了抗裂混凝土的28d相对渗透系数。
结合实施例2、实施例9和实施例10并结合表3可以看出,随着对羟基苯甲酸酯与聚乙二醇6000比例的增加,抗裂混凝土的绝热温升值先降低后提高,抗裂混凝土的28d抗冲强度先提高后降低,抗裂混凝土的28d相对渗透系数先减小后增加。原因在于,随着聚乙二醇6000的消耗,对羟基苯甲酸酯以游离状态分布于抗裂混凝土中,而对羟基苯甲酸酯水溶性差,部分对羟基苯甲酸酯以晶体形状析出,且易随养护水流向地下,增加了抗裂混凝土的孔隙率,抗裂混凝土的抗冲击强度降低,相对渗透吸水增加。
结合实施例2和对比例5并结合表3可以看出,粘结填料的添加,有效的降低了抗裂混凝土的绝热温升值,提高了抗裂混凝土的28d抗冲强度,减小了抗裂混凝土的28d相对渗透系数。粘结填料包括聚酯纤维、水玻璃和羧甲基纤维素。聚酯纤维碱减量处理后表面形成空槽,水玻璃和羧甲基纤维素混合后沾附在聚酯纤维的空槽和表面,烘烤、梳理后得到分散并沾附有硅酸钠和羧甲基纤维素的聚酯纤维,即为粘结填料。在抗裂混凝土养护期间,硅酸钠和羧甲基纤维素吸水膨胀形成粘性物质,提高了聚酯纤维与骨料和水泥颗粒的粘结强度,硅酸钠吸水溶解形成水玻璃,水玻璃水化性能优于水泥颗粒,抗裂混凝土养护期间,与水泥颗粒接触的水玻璃抑制水泥颗粒水化,降低了水泥水化热,从而降低了混凝土热胀的幅度,减小了混凝土收缩开裂的概率;随着养护时间的增加,羧甲基纤维素和水玻璃吸水饱和,并为水泥水化提供水分子,使水泥水化热持续进行,水化产物填充抗裂混凝土的孔隙,提高抗裂混凝土的密度,直至抗裂混凝土固化,减小了抗裂混凝土开裂的概率。
结合实施例2以及实施例11~实施例21并结合表3,通过调整聚酯纤维、水玻璃和羧甲基纤维素的添加量,降低混凝土开裂的概率。
结合实施例2、实施例11、实施例12和实施例13并结合表3可以看出,聚酯纤维、水玻璃和羧甲基纤维素配合使用,降低了抗裂混凝土的绝热温升值,提高了抗裂混凝土的28d抗冲强度,减小了抗裂混凝土的28d相对渗透系数。
结合实施例2、实施例15和实施例20并结合表3可以看出,在其它物料添加量不变的情况下,增加聚酯纤维的添加量,抗裂混凝土的绝热温升值先降低后提高,抗裂混凝土的28d抗冲强度先提高后降低,抗裂混凝土的28d相对渗透系数先减小后增加。抗裂混凝土抗冲击强度减小、相对渗透系数增加的原因在于抗裂混凝土浆料搅拌期间,聚酯纤维阻碍了骨料、粉料的运动,从而降低了混凝土搅拌的均匀性。
结合实施例2、实施例17和实施例18并结合表3可以看出,在其它物料添加量不变的情况下,增加水玻璃的添加量,抗裂混凝土的绝热温升值先降低后提高,抗裂混凝土的28d抗冲强度先提高后降低,抗裂混凝土的28d相对渗透系数先减小后增加。抗裂混凝土抗冲击强度减小、相对渗透系数增加的原因在于水玻璃和水泥水化产物形成氢氧化纳,氢氧化钠催化硅酸盐水泥继续水化,从而提高了低热硅酸盐水泥的水化速率,抗裂混凝土的绝热温升值提高,抗裂混凝土的28d抗冲强度减小,抗裂混凝土的28d相对渗透系数增加。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种拱坝施工用抗裂混凝土,其特征在于,包括以下重量份的原料:水泥280~320份;拌合水136~160份;粉料110~130份;细骨料472~550份;粗骨料800~900份;外加剂4.5~5.9份;温控填料18~30份;粘结填料5~9份;所述温控填料包括对羟基苯甲酸酯、聚乙二醇和聚醚,所述对羟基苯甲酸酯、聚乙二醇和聚醚的重量比为(5~11):3:1;
所述粘结填料包括聚酯纤维、水玻璃和羧甲基纤维素,所述聚酯纤维、水玻璃和羧甲基纤维素的重量比为(3~5):(1~3):1;所述粘结填料的制备步骤包括:聚酯纤维经碱减量处理,水玻璃与羧甲基纤维素混合均匀后,放入碱减量处理后的聚酯纤维,搅拌均匀后烘干,经梳理工序得到粘结填料。
2.根据权利要求1所述的一种拱坝施工用抗裂混凝土,其特征在于,所述聚乙二醇为聚乙二醇6000。
3.根据权利要求1所述的一种拱坝施工用抗裂混凝土,其特征在于,所述水泥为低热硅酸盐水泥。
4.根据权利要求3所述的一种拱坝施工用抗裂混凝土,其特征在于,所述外加剂包括减水剂、早强剂和引气剂。
5.一种权利要求1-4任一所述的拱坝施工用抗裂混凝土的施工工艺,其特征在于,
S1、拌合水预冷,得到冷却水;粗骨料中通入液氮降温;
S2、硅酸盐水泥、冷却水、粉料、细骨料、粗骨料、外加剂、温控填料和粘结填料搅拌均匀,得到抗裂混凝土;
S3、将覆盖织物铺设在抗裂混凝土,在覆盖织物上喷洒养护水;
S4、在覆盖织物上铺设养护膜;
S5、间歇性掀开养护膜,在覆盖织物上喷洒养护水,养护至抗裂混凝土成型。
6.根据权利要求5所述的拱坝施工用抗裂混凝土的施工工艺,其特征在于,所述覆盖织物为羊毛毡。
7.根据权利要求5所述的拱坝施工用抗裂混凝土的施工工艺,其特征在于,所述覆盖织物经保水剂浸泡处理,所述保水剂包括淀粉-丙烯腈接技共聚物和聚乙烯醇水溶液。
8.根据权利要求5所述的拱坝施工用抗裂混凝土的施工工艺,其特征在于,所述养护水的温度不高于5℃。
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