CN115215608A - 一种拱坝施工用碾压混凝土及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种拱坝施工用碾压混凝土及其生产工艺，一种拱坝施工用碾压混凝土包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥100～160份；粉料150～210份；河砂1250～1315份；碎石2400～2750份；拌合水135～175份；减水剂1.5～2.5份；引气剂0.01～0.1份；胶黏剂11～17份；层间填料10～30份；所述层间填料包括环氧树脂、膨润土和蓖麻油。其的生产工艺为：S1、制备混凝土浆料；S2、混凝土浆料通仓薄层浇筑形成碾压层；S3、喷洒层间填料形成通铺层；S4、重复S2中碾压层的铺设和S3，直至拱坝成型。本申请具有减小碾压混凝土产生裂缝的概率的效果。

Description

一种拱坝施工用碾压混凝土及其生产工艺

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碾压混凝土及其生产工艺。

背景技术

碾压混凝土是一种干硬性贫水泥的混凝土，使用硅酸盐水泥、火山灰质掺和料、水、外加剂、砂和分级控制的粗骨料拌制成无塌落度的干硬性混凝土。通常采用与土石坝施工相同的运输及铺筑设备，用振动碾将碾压混凝土分层压实建筑碾压混凝土坝。碾压混凝土坝既具有混凝土体积小、强度高、防渗性能好、坝身可溢流等特点，又具有土石坝施工程序简单、快速、经济、可使用大型通用机械的优点。

拱坝是一种建筑在峡谷中的拦水坝，是指一种在平面上向上游弯曲，呈曲线形、能把一部分水平荷载传给两岸的挡水建筑，是一个空间壳体结构。

用碾压混凝土建造拱坝时，通常采用通仓薄层浇筑的方法，碾压混凝土层面结合处易渗水，严重时会导致拱坝产生裂缝，影响拱坝的使用寿命。

发明内容

为了减小碾压混凝土产生裂缝的概率，本申请提供一种拱坝施工用碾压混凝土及其生产工艺。

第一方面，本申请提供的一种拱坝施工用碾压混凝土采用如下的技术方案：

一种拱坝施工用碾压混凝土包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥100～160份；粉料150～210份；河砂1250～1315份；碎石2400～2750份；拌合水135～175份；减水剂1.5～2.5份；引气剂0.01～0.1份；胶黏剂11～17份；层间填料10～30份；所述层间填料包括环氧树脂、膨润土和蓖麻油，所述环氧树脂、膨润土和蓖麻油的重量比为(4～8)：(1：5)：1。

通过采用上述技术方案，环氧树脂在膨润土的改性下，拉伸强度和耐冲击强度提高；硅酸盐水泥、环氧树脂、膨润土和蓖麻油配合使用，硅酸盐水泥在水化作用下释放热量，环氧树脂在蓖麻油和热量作用下开环，并向下一层的结构中渗透，固化后形成三维网状结构，从而提高了层间的连接强度；层间填料上一层的结构中的硅酸盐水泥、粉料颗粒和胶黏剂等向层间填料内渗透，粉料、胶黏剂与环氧树脂形成三维的粘结结构，从而使层间填料粘结上、下两侧，提高了碾压混凝土层面结合处的粘结强度，减小了碾压混凝土层面结合处的孔隙率，减小了碾压混凝土产生裂缝的概率,从而降低了碾压混凝土坝的渗水和开裂的概率。

可选的，所述层间填料的制备步骤包括：将环氧树脂和膨润土加热搅拌均匀，超声处理后，常温下加入蓖麻油，搅拌均匀得到层间填料。

通过采用上述技术方案，环氧树脂与膨润土在加热、搅拌和超声处理后，部分环氧树脂填充膨润土的片层结构，增加了环氧树脂与膨润土的粘结强度；膨润土提高了固化后环氧树脂的拉伸强度和抗冲击强度，从而使环氧树脂形成的三维网状结构不易在水力冲击作用下损坏，进而使碾压混凝土层面不易被剥离，减小碾压混凝土产生裂缝的概率；蓖麻油常温加入，并与环氧树脂混合均匀，便于在光、热、自由基、阳离子等作用下，促进环氧树脂开环和固化。

可选的，所述胶黏剂包括聚丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和过硫酸铵。

通过采用上述技术方案，N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺在硅酸盐水泥水化产生的热量或强光作用下自交联，提高了N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺对碾压混凝土中各物料的粘结强度；碾压混凝土铺设后，层间填料的膨润土在环氧树脂和蓖麻油的带动下向下一层结构中渗透，或者上一层结构中的聚丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和过硫酸铵向层间填料内渗透，硅酸盐水泥水化产生热量，聚丙烯酰胺与膨润土在热量、N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和过硫酸铵的催化作用下形成三维网状粘结结构，从而增加了碾压混凝土层面间的粘结强度，使碾压混凝土层面间不易形成裂缝，从而降低了碾压混凝土坝形成裂缝的概率。

可选的，所述聚丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和过硫酸铵的重量比为(80～120)：(29～49)：1。

通过采用上述技术方案，聚丙烯酰胺与膨润土形成的三层网状结构更为稳定，N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和过硫酸铵对反应催化效率高。

可选的，所述粉料包括粉煤灰和硅藻土，所述粉煤灰与硅藻土的重量比为(3～11)：1。

通过采用上述技术方案，粉煤灰的选择，减小了碾压混凝土的用水量，从而减小了碾压混凝土塌落的概率；粉煤灰与硅酸盐水泥水化产生的氢氧化钙反应，形成碳酸钙晶体，填充碾压混凝土的孔隙，从而增加了碾压混凝土的自密实性，减小了碾压混凝土渗水的概率；硅藻土中存在氧化镁等金属氧化物，具备延时微膨胀性；在碾压混凝土养护期间，硅酸盐水泥水化，导致碾压混凝土体积膨胀，硅藻土和粉煤灰的多孔结构为碾压混凝土的膨胀提供空间；在碾压混凝土冷却后，硅藻土延时膨胀性为碾压混凝土的收缩提供补偿，使碾压混凝土不易形成裂缝；硅藻土和粉煤灰配合使用，硅藻土的孔隙便于携带粉煤灰，提高了粉煤灰在碾压混凝土中的分布均匀性，从而提高了碾压混凝土的均匀性和自密实性。

可选的，所述减水剂为萘系减水剂。

通过采用上述技术方案，萘系减水剂降低碾压混凝土用水量的同时，提高了碾压混凝土的早期强度，便于碾压混凝土分层施工。

可选的，所述硅酸盐水泥为Ⅱ型硅酸盐水泥。

通过采用上述技术方案，Ⅱ型硅酸盐水泥中添加了不超过水泥质量5％的石灰石或高炉矿渣混合料，水化热降低，水化放热迟缓且总量低，从而使碾压混凝土早期强度发展慢，便于与下一层碾压混凝土粘结；Ⅱ型硅酸盐水泥后期强度高，抗裂性能提升，从而使碾压混凝土坝不易产生裂缝。

第二方面，本申请提供的一种拱坝施工用碾压混凝土的生产工艺采用如下的技术方案：

一种拱坝施工用碾压混凝土的生产工艺包括以下步骤：

S1、将硅酸盐水泥、粉料、河砂、碎石、拌合水和胶黏剂混合均匀，作为混凝土浆料；

S2、将混凝土浆料摊铺在找平垫层上，通仓薄层浇筑，找平后振荡压实，形成碾压层；

S3、将层间填料均匀喷洒在碾压层上，喷水养护，形成通铺层；

S4、重复S2中碾压层的铺设和S3，直至拱坝成型。

通过采用上述技术方案，层间填料粘结上、下碾压层，提高了碾压混凝土层面粘结强度，使碾压混凝土坝不易形成裂缝；采用上述生产工艺，铸造的碾压混凝土坝结构严密，抗渗水性能提高。

可选的，S1包括以下步骤：

S11、将硅酸盐水泥、粉料、胶黏剂和部分的拌合水搅拌均匀，得到预混料；

S12、将河砂、碎石和剩余的拌合水混合均匀，得到粗料；

S13、将粗料和预混料搅拌均匀，得到混凝土浆料

通过采用上述技术方案，提高了碾压混凝土各原料的润湿性，且提高了碾压混凝土的生产效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.硅酸盐水泥、环氧树脂、膨润土和蓖麻油配合使用，硅酸盐水泥在水化作用下释放热量，环氧树脂在蓖麻油和热量作用下开环，并向下一层的结构中渗透，固化后形成三维网状结构，从而提高了层间的连接强度；层间填料上一层的结构中硅酸盐水泥、粉料和胶黏剂等向层间填料内渗透，粉料、胶黏剂与环氧树脂形成三维的粘结结构，从而使层间填料粘结上、下两侧，提高了碾压混凝土层面结合处的粘结强度，减小了碾压混凝土层面结合处的孔隙率，减小了碾压混凝土产生裂缝的概率,从而降低了碾压混凝土坝的渗水和开裂的概率；

2.环氧树脂在膨润土的改性下，拉伸强度和耐冲击强度提高；

3.环氧树脂与膨润土在加热、搅拌和超声处理后，部分环氧树脂填充膨润土的片层结构，增加了环氧树脂与膨润土的粘结强度；膨润土提高了固化后环氧树脂的拉伸强度和抗冲击强度，从而使环氧树脂形成的三维网状结构不易在水力冲击作用下损坏，进而使碾压混凝土层面不易被剥离，降低了碾压混凝土产生裂缝的概率；蓖麻油常温加入，并与环氧树脂混合均匀，便于在光、热、自由基、阳离子等作用下，促进环氧树脂开环和固化；

4.N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺在硅酸盐水泥水化产生的热量或强光作用下自交联，提高了N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺对碾压混凝土中各物料的粘结强度；

5.硅酸盐水泥水化产生热量，聚丙烯酰胺与膨润土在热量、N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和过硫酸铵的催化作用下形成三维网状粘结结构，从而增加了碾压混凝土层面间的粘结强度，使碾压混凝土层面间不易形成裂缝，从而降低了碾压混凝土形成裂缝的概率；

6.硅藻土中存在氧化镁等金属氧化物，具备延时微膨胀性；在碾压混凝土养护期间，硅酸盐水泥水化，导致碾压混凝土体积膨胀，硅藻土和粉煤灰的多孔结构为碾压混凝土的膨胀提供空间；在碾压混凝土冷却后，硅藻土延时膨胀性为碾压混凝土的收缩提供补偿，使碾压混凝土不易形成裂缝；

7.Ⅱ型硅酸盐水泥中添加了不超过水泥质量5％的石灰石或高炉矿渣混合料，水化热降低，水化放热迟缓且总量低，从而使碾压混凝土早期强度发展慢，便于与下一层碾压混凝土粘结；Ⅱ型硅酸盐水泥后期强度高，抗裂性能提升，从而使碾压混凝土坝不易产生裂缝。

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。

硅酸盐水泥为Ⅱ型硅酸盐水泥；粉煤灰细度为325目；硅藻土细度为200目；河砂的细度模数2.6～2.8；碎石的粒径为20mm～80mm；减水剂为萘系减水剂；膨润土细度为400目；常态混凝土由河北晟冬建筑工程有限公司提供。

制备例

制备例1

S1、将20kg环氧树脂和5kg膨润土加在60℃环境中搅拌2h，得到混合物；

S2、将混合物超声处理10min，得到改性环氧树脂；

S3、将改性环氧树脂降至室温，向改性环氧树脂中加入5kg蓖麻油，搅拌均匀得到层间填料。

制备例2

S1、将30kg环氧树脂和15kg膨润土加在60℃环境中搅拌2h，得到混合物；

S2、将混合物超声处理10min，得到改性环氧树脂；

S3、将改性环氧树脂降至室温，向改性环氧树脂中加入5kg蓖麻油，搅拌均匀得到层间填料。

制备例3

S1、将40kg环氧树脂和25kg膨润土加在60℃环境中搅拌2h，得到混合物；

S2、将混合物超声处理10min，得到改性环氧树脂；

S3、将改性环氧树脂降至室温，向改性环氧树脂中加入5kg蓖麻油，搅拌均匀得到层间填料。

制备例4

本制备例与制备例1的区别在于：添加15kg的膨润土。

制备例5

本制备例与制备例1的区别在于：添加25kg的膨润土。

制备例6

本制备例与制备例2的区别在于：添加5kg的膨润土。

制备例7

本制备例与制备例2的区别在于：添加25kg的膨润土。

制备例8

本制备例与制备例3的区别在于：添加5kg的膨润土。

制备例9

本制备例与制备例3的区别在于：添加15kg的膨润土。

制备例10

将15kg膨润土和5kg蓖麻油，搅拌均匀得到层间填料。

制备例11

将30kg环氧树脂和5kg蓖麻油，搅拌均匀得到层间填料。

制备例12

S1、将30kg环氧树脂和15kg膨润土加在60℃环境中搅拌2h，得到混合物；

S2、将混合物超声处理10min，得到改性环氧树脂；

S3、将改性环氧树脂降至室温，得到层间填料。

表1制备例的原料表(kg)

实施例

实施例1

S1、制备混凝土浆料：

S11、将8kg聚丙烯酰胺、2.9kg的N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和0.1kg的过硫酸铵搅拌均匀，作为胶黏剂；将100kg硅酸盐水泥、135kg的粉煤灰、15kg的硅藻土、胶黏剂和108kg的拌合水搅拌均匀，得到预混料；

S12、将1250kg河砂、2400kg碎石和27kg拌合水混合均匀，得到粗料；

S13、将粗料和预混料搅拌均匀，得到混凝土浆料

S2、常态混凝土摊铺找平形成厚度为1m的找平垫层；将混凝土浆料摊铺在找平垫层上，通仓薄层浇筑，找平后振荡压实，形成碾压层；

S3、将10kg制备例1制备的层间填料均匀喷洒在碾压层上，喷水养护，形成通铺层；

S4、重复S2中碾压层的铺设和S3，直至拱坝成型。

实施例2

S1、制备混凝土浆料：

S11、将10kg聚丙烯酰胺、3.9kg的N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和0.1kg的过硫酸铵搅拌均匀，作为胶黏剂；将130kg硅酸盐水泥、150kg的粉煤灰、30kg的硅藻土、胶黏剂和124kg的拌合水搅拌均匀，得到预混料；

S12、将1315kg河砂、2575g碎石和31kg拌合水混合均匀，得到粗料；

S13、将粗料和预混料搅拌均匀，得到混凝土浆料

S2、常态混凝土摊铺找平形成厚度为1m的找平垫层，将混凝土浆料摊铺在找平垫层上，通仓薄层浇筑，找平后振荡压实，形成碾压层；

S3、将20kg制备例2制备的层间填料均匀喷洒在碾压层上，喷水养护，形成通铺层；

S4、重复S2中碾压层的铺设和S3，直至拱坝成型。

实施例3

S1、制备混凝土浆料：

S11、将12kg聚丙烯酰胺、4.9kg的N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和0.1kg的过硫酸铵搅拌均匀，作为胶黏剂；将160kg硅酸盐水泥、165kg的粉煤灰、45kg的硅藻土、胶黏剂和132kg的拌合水搅拌均匀，得到预混料；

S12、将1380kg河砂、2750g碎石和33kg拌合水混合均匀，得到粗料；

S13、将粗料和预混料搅拌均匀，得到混凝土浆料

S2、常态混凝土摊铺找平形成厚度为1m的找平垫层，将混凝土浆料摊铺在找平垫层上，通仓薄层浇筑，找平后振荡压实，形成碾压层；

S3、将30kg制备例3制备的层间填料均匀喷洒在碾压层上，喷水养护，形成通铺层；

S4、重复S2中碾压层的铺设和S3，直至拱坝成型。

实施例4

本实施例与实施例2的区别在于：未添加硅藻土。

实施例5

本实施例与实施例2的区别在于：添加135kg的粉煤灰和15kg的硅藻土。

实施例6

本实施例与实施例2的区别在于：添加135kg的粉煤灰和30kg的硅藻土。

实施例7

本实施例与实施例2的区别在于：添加135kg的粉煤灰和45kg的硅藻土。

实施例8

本实施例与实施例2的区别在于：添加150kg的粉煤灰和15kg的硅藻土。

实施例9

本实施例与实施例2的区别在于：添加150kg的粉煤灰和45kg的硅藻土。

实施例10

本实施例与实施例2的区别在于：添加165kg的粉煤灰和15kg的硅藻土。

实施例11

本实施例与实施例2的区别在于：添加165kg的粉煤灰和30kg的硅藻土。

实施例12

本实施例与实施例2的区别在于：添加165kg的粉煤灰和45kg的硅藻土。

实施例13

本实施例与实施例2的区别在于：将8kg聚丙烯酰胺、2.9kg的N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和0.1kg的过硫酸铵搅拌均匀，作为胶黏剂。

实施例14

本实施例与实施例2的区别在于：将8kg聚丙烯酰胺、3.9kg的N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和0.1kg的过硫酸铵搅拌均匀，作为胶黏剂。

实施例15

本实施例与实施例2的区别在于：将8kg聚丙烯酰胺、4.9kg的N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和0.1kg的过硫酸铵搅拌均匀，作为胶黏剂。

实施例16

本实施例与实施例2的区别在于：将10kg聚丙烯酰胺、2.9kg的N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和0.1kg的过硫酸铵搅拌均匀，作为胶黏剂。

实施例17

本实施例与实施例2的区别在于：将10kg聚丙烯酰胺、4.9kg的N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和0.1kg的过硫酸铵搅拌均匀，作为胶黏剂。

实施例18

本实施例与实施例2的区别在于：将12kg聚丙烯酰胺、2.9kg的N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和0.1kg的过硫酸铵搅拌均匀，作为胶黏剂。

实施例19

本实施例与实施例2的区别在于：将12kg聚丙烯酰胺、3.9kg的N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和0.1kg的过硫酸铵搅拌均匀，作为胶黏剂。

实施例20

本实施例与实施例2的区别在于：将12kg聚丙烯酰胺、4.9kg的N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和0.1kg的过硫酸铵搅拌均匀，作为胶黏剂。

实施例21

本实施例与实施例2的区别在于：采用10kg制备例2制备的间层填料。

实施例22

本实施例与实施例2的区别在于：采用30kg制备例2制备的间层填料。

实施例23

本实施例与实施例2的区别在于：采用20kg制备例1制备的间层填料。

实施例24～实施例30

与实施例2的区别在于：依次采用20kg制备例3～制备例9制备的间层填料。

对比例

对比例1

本对比例与实施例2的区别在于：S11、将130kg硅酸盐水泥、150kg的粉煤灰、30kg的硅藻土和124kg的拌合水搅拌均匀，得到预混料。

对比例2

S1、制备混凝土浆料：

S11、将10kg聚丙烯酰胺、3.9kg的N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和0.1kg的过硫酸铵搅拌均匀，作为胶黏剂；将130kg硅酸盐水泥、150kg的粉煤灰、30kg的硅藻土、胶黏剂和124kg的拌合水搅拌均匀，得到预混料；

S12、将1315kg河砂、2575g碎石和31kg拌合水混合均匀，得到粗料；

S13、将粗料和预混料搅拌均匀，得到混凝土浆料

S2、常态混凝土摊铺找平形成厚度为1m的找平垫层，将混凝土浆料摊铺在找平垫层上，通仓薄层浇筑，找平后振荡压实，形成碾压层；

S3、喷水养护，形成通铺层；

S4、重复S2中碾压层的铺设和S3，直至拱坝成型。

对比例3～对比例5

与实施例2的区别在于：依次采用制备例10～制备例12制备的间层填料。

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)

性能检测试验

试验方法

1.采用《DL/T5150—2001水工混凝土试验规程》中“4.22混凝土相对抗渗性试验”的方法对碾压混凝土的相对抗渗系数(×10^-11cm/s)进行测定，其中，试件的制作按照碾压混凝土通仓薄层浇筑工艺铺设，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(×10^-11cm/s)

结合实施例1、实施例2和实施例3并结合表2，通过调整硅酸盐水泥、粉煤灰、硅藻土、河砂、碎石、拌合水、胶黏剂和层间填料的添加量和类型，减小碾压混凝土产生裂缝的概率。

结合实施例2和实施例4并结合表2可以看出，硅藻土的添加，有效的降低了混凝土的相对抗渗系数，原因在于硅藻土中存在氧化镁等金属氧化物，具备延时微膨胀性。在碾压混凝土养护期间，硅酸盐水泥水化，导致碾压混凝土体积膨胀，硅藻土的多孔结构为碾压混凝土的膨胀提供空间；在碾压混凝土冷却后，硅藻土延时膨胀性为碾压混凝土的收缩提供补偿，减小碾压混凝土产生裂缝的概率。此外，硅藻土活性强，掺入到碾压混凝土中会与水泥水化产物氢氧化钙进行二次水化反应生成硅酸钙凝胶，硅酸钙凝胶填充水泥的孔隙，使碾压混凝土更加密实，混凝土的相对抗渗系数减小。

结合实施例2、实施例5～实施例12并结合表2，通过调整粉煤灰和硅藻土的比例，减小碾压混凝土产生裂缝的概率。

结合实施例2、实施例8和实施例9并结合表2可以看出，在粉煤灰添加量不变的情况下，增加硅藻土的添加量，混凝土相对抗渗系数先降低后增加。混凝土相对抗渗系数降低的原因在于随着氢氧化钙的消耗，膨润土本身不发生水化反应，碾压混凝土中粉体含量的增加，降低了碾压混凝土中各物料的粘结强度，碾压混凝土中微空隙增加，混凝土的相对抗渗系数增加。

结合实施例2、实施例6和实施例11并结合表2可以看出，在硅藻土添加量不变的情况下，增加粉煤灰的添加量，混凝土相对抗渗系数先降低后增加。粉煤灰与硅酸盐水泥水化产生的氢氧化钙反应，形成碳酸钙晶体，填充碾压混凝土的孔隙，从而增加了碾压混凝土的自密实性，减小了碾压混凝土渗水的概率。但随着粉煤灰添加量的持续增加，碾压混凝土中微空隙增加，混凝土的相对抗渗系数增加。

结合实施例2和对比例1可以看出，胶黏剂的添加，有效的降低了混凝土的相对抗渗系数。

结合实施例2以及实施例13～实施例20并结合表2可以看出，通过调整胶黏剂的类型，减小碾压混凝土产生裂缝的概率。胶黏剂包括聚丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和过硫酸铵，硅酸盐水泥水化产生热量，聚丙烯酰胺与膨润土在热量、N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和过硫酸铵的催化作用下形成三维网状粘结结构，从而增加了碾压混凝土层面间的粘结强度，使碾压混凝土层面间不易形成裂缝，从而降低了碾压混凝土坝形成裂缝的概率。

结合实施例2、实施例16和实施例17并结合表2可以看出，在聚丙烯酰胺添加量不变的情况下，增加N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺的添加量，混凝土的相对抗渗系数先降低后增加。N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺在硅酸盐水泥水化产生的热量或强光作用下自交联，提高了N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺对碾压混凝土中各物料的粘结强度，碾压混凝土层面之间不易产生孔隙，混凝土的相对抗渗系数降低。但随着N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺添加量的不断增加，N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺的水溶液可因水解而形成丙烯酸和氨，随着氨含量的增加，碾压混凝土中易产生气泡，导致碾压混凝土孔隙量增加，混凝土的相对抗渗系数增加。

结合实施例2、实施例14和实施例19并结合表2可以看出，随着聚丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和过硫酸铵比例的增加，部分聚丙烯酰胺未能与膨润土形成三维网状结构，对碾压混凝土粘结作用下降。

结合实施例2和对比例2并结合表2可以看出，层间填料的增加，有效的降低了混凝土的相对抗渗系数。层间填料包括环氧树脂、膨润土和蓖麻油，硅酸盐水泥在水化作用下释放热量，环氧树脂在蓖麻油和热量作用下开环，并向下一层的结构中渗透，固化后形成三维网状结构，从而提高了层间的连接强度；层间填料上一层的结构中硅酸盐水泥、粉料颗粒和胶黏剂等向层间填料内渗透，粉料、胶黏剂与环氧树脂形成三维的粘结结构，从而使层间填料粘结上、下两侧，提高了碾压混凝土层面结合处的粘结强度，减小了碾压混凝土层面结合处的孔隙率，降低了碾压混凝土坝的渗水和开裂的概率。

结合实施例2、对比例3、对比例4和对比例5并结合表2可以看出，环氧树脂、膨润土和蓖麻油配合使用，降低了混凝特的相对抗渗系数。

结合实施例2、实施例21和实施例22并结合表2可以看出，随着层间填料添加量的增加，混凝土的相对抗渗系数先减小后增加。层间填料增加了上下两层碾压层之间的粘结强度，从而减小了碾压混凝土层面之间的孔隙率，降低了碾压混凝土渗水或开裂的概率。但层间填料抗冲击强度低于碾压混凝土的碾压层，在长期冲击、浸泡作用下会产生孔隙，混凝土的相对抗渗系数增加。

结合实施例2以及实施例23～实施例30并结合表2，通过调整环氧树脂、膨润土和蓖麻油的比例，降低碾压混凝土坝的渗水和开裂的概率。

结合实施例2、实施例27和实施例28并结合表2可以看出，在环氧树脂添加量不变的情况下，提高膨润土的添加量，混凝土的相对抗渗系数先减小后增加。膨润土与环氧树脂配合，提高了层间天亮的抗冲击轻度，使通铺层不易渗水；同时膨润土与聚丙烯酰胺配合，形成的三维网状结构增加两端碾压层之间的粘结强度，混凝土的相对抗渗系数减小，但随着聚丙烯酰胺和环氧树脂的消耗，膨润土分散在碾压混凝土中，增加了碾压混凝土的孔隙率，混凝土的相对抗渗系数增加。

结合实施例2、实施例25和实施例30并结合表2可以看出，在其它物质添加量不变的情况下，增加环氧树脂的添加量，混凝土的相对抗渗系数先减小后增加。环氧树脂粘度大，随着环氧树脂添加量的增加，层间填料不易均匀喷洒在碾压层上，从而导致层间填料分布不匀，通铺层孔隙率增加，混凝土的相对抗渗系数增加。

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 (9)

1.一种拱坝施工用碾压混凝土，其特征在于，包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥100～160份；粉料150～210份；河砂1250～1315份；碎石2400～2750份；拌合水135～175份；减水剂1.5～2.5份；引气剂0.01～0.1份；胶黏剂11～17份；层间填料10～30份；所述层间填料包括环氧树脂、膨润土和蓖麻油，所述环氧树脂、膨润土和蓖麻油的重量比为（4～8）：（1：5）：1。

2.根据权利要求1所述的一种拱坝施工用碾压混凝土，其特征在于，所述层间填料的制备步骤包括：将环氧树脂和膨润土加热搅拌均匀，超声处理后，常温下加入蓖麻油，搅拌均匀得到层间填料。

3.根据权利要求1所述的一种拱坝施工用碾压混凝土，其特征在于，所述胶黏剂包括聚丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和过硫酸铵。

4.根据权利要求3所述的一种拱坝施工用碾压混凝土，其特征在于，所述聚丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酸酰胺和过硫酸铵的重量比为（80～120）：（29～49）：1。

5.根据权利要求3所述的一种拱坝施工用碾压混凝土，其特征在于，所述粉料包括粉煤灰和硅藻土，所述粉煤灰与硅藻土的重量比为（3～11）：1。

6.根据权利要求5所述的一种拱坝施工用碾压混凝土，其特征在于，所述减水剂为萘系减水剂。

7.根据权利要求6所述的一种拱坝施工用碾压混凝土，其特征在于，所述硅酸盐水泥为Ⅱ型硅酸盐水泥。

8.一种权利要求1-7任一所述拱坝施工用碾压混凝土的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将硅酸盐水泥、粉料、河砂、碎石、拌合水和胶黏剂混合均匀，作为混凝土浆料；

S2、将混凝土浆料摊铺在找平垫层上，通仓薄层浇筑，找平后振荡压实，形成碾压层；

S3、将层间填料均匀喷洒在碾压层上，喷水养护，形成通铺层；

S4、重复S2中碾压层的铺设和S3，直至拱坝成型。

9.根据权利要求8所述的拱坝施工用碾压混凝土的生产工艺，其特征在于，S1包括以下步骤：

S11、将硅酸盐水泥、粉料、胶黏剂和部分的拌合水搅拌均匀，得到预混料；

S12、将河砂、碎石和剩余的拌合水混合均匀，得到粗料；

S13、将粗料和预混料搅拌均匀，得到混凝土浆料。