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抗沖磨混凝土分析研究探討-


淺談過(泄)水建筑物抗沖磨混凝土應用及施工技術
【摘要】 在多泥沙河流布置過(泄)水建筑物,如何提高建筑物護面的抗沖磨、抗沖蝕能力是一個重要的問題。以往使用的護面材料主要有環氧砂漿(混凝土)、鑄鐵板、鋼板及高標號干硬砂漿(混凝土)等,其效果并不理想。而效果較好的硅粉混凝土和HF混凝土已被廣泛應用于水工建筑物高速水流沖刷部位,其抗壓、抗沖磨、耐久性等性能已逐漸被驗證和認可。本文根據新疆克孜加爾水利樞紐導流洞工程抗沖磨混凝土的應用,簡述了過(泄)水建筑物抗沖磨混凝土的應用技術和施工技術,以供類似工程參考。
【關鍵詞】 抗沖磨試驗機      硅粉混凝土      HF混凝土      施工技術
HF粉煤灰抗沖磨混凝土在克孜加爾導流洞工程中的應用
2.1抗沖磨材料的選擇
硅粉抗磨蝕劑是以超細高活性硅粉為主,參配有耐磨抗氣蝕助劑的復合粉體材料。它有效地改善了混凝土的微觀結構,提高了水泥漿體和砂、石骨料界面之間的結合強度,增加了水泥漿體抗拉、抗沖擊性能,因而能大幅度提高混凝土的抗沖磨、抗氣蝕性能,并顯著提高混凝土的力學性能、密實性、抗凍性和耐久性,同時還具有減縮防裂的效果。
HF外加劑是幾種外加劑的復合劑,主要成分為:①減水劑,其作用是減小混凝土的水膠比,增大混凝土的強度和稠度,從而使坍落度損失減少。②載體流化劑,增大混凝土的流動性,并在1~2小時內使混凝土坍落度不變或變化很小。③緩凝劑,起緩凝作用并減小混凝土的坍落度損失,使混凝土初凝時間適當延長,對初凝后的混凝土強度沒有影響。④混凝土膨脹劑,利用其在水化過程中產生的微膨脹性,補償混凝土的干縮性。一般情況下,HF混凝土和硅粉混凝土相比,具有同樣的抗壓強度、抗沖磨、抗空蝕性能,其粘聚性和保水性介于硅粉混凝土與普通混凝土之間,既克服了硅粉混凝土粘聚性太大不泌水的缺點,又改善了普通混凝土粘聚性差易泌水的性能。摻加粉煤灰的HF粉煤灰混凝土其粉煤灰中含有大量的玻璃微珠,在拌合物中產生“滾珠效應”,不但使HF粉煤灰混凝土易于施工澆筑,易于振搗密實和收光抹面,并可進行泵送澆筑,克服了硅粉混凝土施工難度大的缺點。近年來,硅粉價格較高,且硅粉生產廠家較少,運費大等,直接導致了硅粉混凝土的價格遠大于HF粉煤灰混凝土。因此,HF混凝土被很快的推廣并應用,已有數十個工程使用過HF混凝土,使用效果受到了多數設計單位、監理單位、施工單位及業主的好評。
新疆克孜加爾導流洞閘井至消力池混凝土底板表層30cm原設計為C60F200W6硅粉混凝土,考慮到HF粉煤灰混凝土從施工難易程度、經濟性等優于硅粉混凝土的特點,經設計、監理、施工及業主單位共同討論協商后選用C30F200W6HF粉煤灰混凝土代替硅粉混凝土,以滿足底板抗沖磨要求。
2.2  HF粉煤灰抗沖磨混凝土在克孜加爾導流洞工程中的應用
2.2.1 施工原材料
(1)砂石料
細骨料為該工程規劃的C2料場篩分的天然水洗砂,細度模數為2.9,堆積密度1530 kg/m3,含泥量1.3%;
粗骨料包括C2料場篩分天然卵石(5~20mm、20~40mm)和人工破碎石。卵石(5~20mm)超遜徑含量分別為4.6%和5.9%;碎石(5~20mm)超遜徑含量分別為7.5%和0.6%;卵石(20~40mm)超遜徑含量分別為3.6%和4.2%
(2)膠凝材料
水泥采用P.O42.5水泥,其物理力學性能見表1;粉煤灰采用Ⅰ級粉煤灰,其性能檢測結果見表2。
表1      水泥物理力學性能檢測結果
水泥品種
(規格)
標準稠度用水量(%) 凝結時間(min) 抗折強度(MPa) 抗壓強度(MPa) 安定性(煮)
初凝 終凝 3d 28d 3d 28d
P.O42.5 28.0 143 233 5.2 7.86 26.2 50.64 合格
表2        粉煤灰性能檢測結果
粉煤灰品種等級 細度(%) 需水量比(%) 燒失量(%) 含水率(%)
Ⅰ級 7.1 92 4.6 0.1
(3)外加劑
外加劑采用NF-NS-3泵送劑和NF-1高效減水劑,引氣劑采用該公司生產的PMS-NEA3引氣劑, HF外加劑采用甘肅巨才電力技術有限公司生產的HF外加劑。
2.2.2 配合比設計試驗
(1)外加劑適應性試驗
通過對泵送劑、減水劑、HF外加劑、引氣劑分別進行了適應性試驗,最終確定:當粉煤灰摻量為水泥用量的30%時,泵送劑、減水劑、HF外加劑、引氣劑的最優摻量分別為1.0%、1.0%、2.0%、1.2/10000,摻HF外加劑后水泥凈漿的流動度和摻減水劑、HF外加劑兩種外加劑有幾乎同樣的效果,也可滿足泵送混凝土的要求。
(2)配合比的確定
在新疆農業大學孫教授的指導下,進行了C30F200W6泵送混凝土配合比試驗,最終確定配合比見表3,28天抗壓強度為38.5MPa。
表3    C30F200W6混凝土配合比
強度等級 水膠
膠凝材料(kg) 砂(kg) 石(kg) 外加劑(Kg)
(Kg)
水泥 粉煤
0-5mm 5-20mm 20-40mm HF(2%) 引氣劑(1.5/萬)
卵石 碎石
C30F200W6 0.38 251 107 746 177 413 483 7.16kg 0.0537kg 136
 
通過在拌和站現場拌和,對該配合比進行了驗證,確定的拌和程序為:
(膠凝材料+HF外加劑) 拌和   粗細骨料  拌和  (水+引氣劑)    拌和   180S,拌和站的拌合質量較好,拌合的成品混凝土質量檢測結果見表4。
表4    拌和質量檢測結果
和易性 坍落度 擴展度 含氣量
和易性好
不離稀,
無泌水
190mm 450mm 4.9%

南粤36选7走势图大星 www.fwbwrh.com.cn HKCM-2混凝土抗沖磨試驗機 

        一、概述

HKCM-2混凝土抗沖磨試驗機測定儀是根據《水工混凝土試驗規程DL/T5150-2001》規定的技術要求設計的,利用旋轉水流沖擊鋼球,在預制混凝土表面形成鋼球沖擊磨損的試驗,以測定各類混凝土表面抗水流沖擊磨損的能力。

二、主要技術參數

1. 試樣尺寸:φ300×100mm  

2. 試樣容器筒尺寸:φ302×430mm  

3. 電機攪拌轉數:1200r/min   

4. 鋼球直徑:φ12.7mm;φ19.1mm; φ25.4mm

5. 電源:AC 380V  50HZ   

6. 功率:1.5KW

7. 體積:1800 mm ×800mm ×500mm 

8. 重量:180kg 

HKCS-2混凝土抗沖刷試驗機 

一:概述:

HKCS-2混凝土抗含砂水流沖刷試驗機測定儀是根據《水工混凝土試驗規程DL/T5150-2001》規定的技術要求設計的,利用高速離心力旋轉葉輪轉動水流沖擊混凝土內環表面磨損的試驗,以測定各類混凝土表面抗水流沖擊磨損的能力。

二:主要技術參數:

        1. 試樣尺寸:外徑322mm,內徑202 mm,高60mm

2. 試樣容器筒尺寸:φ415×80mm  

3. 電機攪拌轉數:1430r/min    ,水流速14.3m/s

4,一次沖刷時間:0—30min

5,磨損劑:0.5mm-0.85mm石英砂和水混合物

6. 電源:AC 380V  50HZ   

7. 功率:3KW

8. 體積:1400 mm ×800mm ×500mm

9. 重量:150kg 

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