防渗墙低弹模混凝土性能试验研究

摘要

研究了两种性能截然不同的防渗墙混凝土的配合比和物理力学性能，一种是适用于承受高水头、高应力条件的高坝深基础防渗的高强低弹高抗渗混凝土，另一种是适用于低水头大坝和临时围堰的低强低弹高抗渗混凝土，提出了配制这两种混凝土的思路和关键技术。 在混凝土防渗墙的发展过程中，普通混凝土由于强度较低，弹模较大，不能和基础的变形相协调，在承受荷载时容易产生应力集中而破坏，因此，降低混凝土的弹性模量成为解决该问题的关键。为了避免混凝土防渗墙的破坏，必须改进防渗墙混凝土材料的性能，研制适应不同工程条件的高强度低弹模和低强度低弹模两种性能截然相反的新型混凝土防渗墙材料极为必要。 在新型混凝土防渗墙材料应用的过程中，由于工程的实际情况不同，对于这两种混凝土材料性能的具体要求也不完全相同。某水电站工程大坝和围堰混凝土防渗墙分别采用了高强度低弹模和低强度低弹模混凝土材料。为了满足施工要求，高强度低弹模混凝土要具有特殊的强度发展规律，早期强度要增长缓慢，7d和28d强度分别不能超过10MPa和25MPa，而为了满足受力的要求，长龄期强度又要大幅增长，90d强度要达到45MPa，同时，为使防渗墙能和大坝基础的变形一致，又要求混凝土90d弹性模量不能大于3.3×104MPa，混凝土的弹强比仅仅733。为了增强防渗效果，低强度低弹模混凝土要具有不小于W8的高抗渗等级，这是粘土混凝土和塑性混凝土这些低强度低弹模防渗墙混凝土所不具备的，而同时为满足受力以及与基础变形协调的要求，低强度低弹模混凝土又要具有比粘土混凝土低而比塑性混凝土高的强度和弹性模量。 针对以上两种具有特殊性能的防渗墙混凝土，采用特殊的原材料，不同的配合比参数，对混凝土的物理力学性能进行了试验研究。通过研究发现：要使高强低弹混凝土具有与性能要求相一致的特殊的强度发展规律，本试验研究首次提出了使用特别定制的颗粒较粗的特种低热水泥，水泥的生产标准由配合比试验确定，首先是因为低热水泥的矿物组成特殊，强度发展缓慢，后期强度增长率高，其次，水泥颗粒越粗，其水化反应越缓慢，强度增长也更加缓慢，能更进一步降低混凝土的早期强度。此外，为有效降低混凝土的弹性模量，可掺入不少于40％的粉煤灰，粉煤灰的掺入也有利于混凝土特殊强度发展规律的实现。在满足抗渗要求的前提下，所配制的高强低弹混凝土既克服了普通混凝土强度低的不足，又比同强度等级混凝土的弹性模量低。要采用综合措施来配制低强低弹高抗渗混凝土。首先应掺入膨润土，以降低混凝土的强度和弹性模量，但掺量不能大于30％，同时可大量掺入粉煤灰和适量引气剂与减水剂，大量的粉煤灰不但具有降低混凝土早期强度和弹模的作用，还可降低混凝土成本，在和外加剂同时掺入时还能提高混凝土的抗渗性能，此外，应采用不小于60％的砂率，以降低混凝土强度和弹模，要使混凝土达到W8以上的抗渗等级，水胶比不能大于0.8，水泥的用量不能少于170kg/m3。在满足抗渗要求的前提下，所配制的混凝土既具有塑性混凝土弹模低的优点，又具备粘土混凝土强度高的优点。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章防渗墙墙体材料研究现状

第三章围堰防渗墙低强度低弹模混凝土性能试验研究

第四章大坝防渗墙高强度低弹模混凝土性能试验研究

第五章结论与展望

参考文献

致谢

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