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水工特细砂泵送混凝土压力泌水率研究与应用

和郁  
【摘要】: 近年来,在一些中、粗砂资源逐渐匮乏的地区使用特细砂拌制水工混凝土成为节约资源、降低成本的重要途径,但是用特细砂拌制的水工泵送混凝土,其泌水性对混凝土的强度及耐久性有着重要影响,研究泌水率对水工泵送混凝土的影响规律有着很重要的理论和现实意义。 本文采用单因素试验设计,进行压力泌水、坍落度以及抗压强度试验,研究原材料包括砂的细度模数、粗骨料级配、粉煤灰掺量、减水剂掺量和配制参数如水灰比、单位用水量、砂率等对混凝土压力泌水率特性的影响。同时结合工程实际,分析研究特细砂泵送混凝土在巴家咀水库溢洪道工程中的应用。主要研究结论如下: (1)砂率对混凝土和易性有显著影响,在混凝土坍落度保持180mm不变的条件下,砂率为29%时,胶凝材料用量最省。砂率小于29%将混凝土和易性变差,不利于泵送。砂率大于29%时水泥用量增加很多但强度增长很慢,不利于水工大体积混凝土的抗裂。 (2)当砂率不变,坍落度控制为180mm~200mm时,特细砂细度模数从1.3到1.5增大时,压力泌水率由34.3%增大到37.8%,未超过40%。说明采用特细砂代替中、粗砂配制大流动性混凝土,对二级配混凝土是完全可行的。 (3)特细砂泵送混凝土中掺加减水剂能使单位用水量和胶凝材料用量减小,而坍落度保持不变。随着减水剂掺量的增加,混凝土抗压强度先增后减,混凝土的压力泌水率先减小后增大。当减水剂掺量为0.75%时,混凝土强度最高,压力泌水率最小,此为减水剂的最优掺量。 (4)粉煤灰使混凝土和易性提高,粉煤灰掺量在20%~30%之间变化时,混凝土抗压强度变化不大;粉煤灰掺量在15%~35%范围内,压力泌水率随粉煤灰掺量增大而减小,说明用粉煤灰代替部分水泥不仅能节约成本,减小水泥用量和水化热,而且有利于混凝土泵送。 (5)压力泌水率随水灰比的增大而增大,但水灰比0.30~0.40间变化时,泌水率增加的趋势平缓,可根据混凝土其他性能要求决定水灰比。 (6)单位用水量越大,压力泌水率越大,单位用水量过180 kg/m~3时,压力泌水率超过40%,不利于泵送施工。 (7)在巴家咀水库除险加固工程中,通过原材料的检验与选择,利用掺用外加剂和掺合料等技术途径,以较少的水泥用量和较低的水灰比,成功配制出以特细砂为原料的高流态泵送混凝土,可见在水工大体积混凝土中应用特细砂泵送混凝土是可行的,质量也是可靠的。


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