摻粉煤灰的水工抗沖磨防空蝕混凝土

時(shí)間：2014-05-14 10:52:31

作者：世邦機(jī)器

大壩混凝土雖然大部分是標(biāo)號(hào)低，膠凝材料用量少，但泄水和過水部位，例如大壩溢流面、排沙孔、導(dǎo)流底孔和電站引水孔等受挾砂、石的高速水流沖擊、磨蝕以及高速水流作用造成的空（氣）蝕，很容易使混凝土磨損、破壞。粉煤灰磨機(jī)是粉煤灰粉磨設(shè)備的一種。因此，這些部位的建筑物要采用高標(biāo)號(hào)、水泥用量較多的混凝土。這種混凝土也是大體積混凝土，除要求強(qiáng)度高、耐久性好以外，同樣要水化熱、絕熱溫升低，有良好的施工性能，體積穩(wěn)定性、密實(shí)性和耐久性好等等。配制這種混凝土往往摻“高活性細(xì)摻料”（例如硅粉）以提高強(qiáng)度，摻外加劑以減少用水量和提高耐久性，由于摻硅粉的混凝土體積收縮大，有人主張摻“微膨脹劑”，以補(bǔ)償收縮。

過去認(rèn)為，摻粉煤灰雖然可以降低混凝土內(nèi)部溫度，但不利于提高混凝土的強(qiáng)度，所以水泥一硅粉或水泥一粉煤灰的膠凝材料方案中，寧可擇水泥摻硅粉的方案。現(xiàn)在，我國水利部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水工混凝土抗沖磨防空蝕技術(shù)規(guī)范》已明確規(guī)定：“在不降低抗磨蝕性能的前提下，可摻用優(yōu)質(zhì)粉煤灰，其摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定”，人們逐步認(rèn)識(shí)到抗磨蝕混凝土摻粉煤灰不但可以減少水泥用量，降低混凝土內(nèi)部溫度，還可以提高混凝土的強(qiáng)度和耐磨度，減少體積收縮，關(guān)鍵在于混凝土配合比的設(shè)計(jì)和選擇適用的粉煤灰。

抗磨蝕混凝土采用的“活性細(xì)摻料”較初是單純的硅粉，以后又研究了硅粉與礦渣、硅粉與粉煤灰共摻，硅粉與粉煤灰及礦渣三摻，典型的配比范圍是：硅粉3.5%～15%;粉煤灰15%〜30%;礦渣30%〜60%。活性細(xì)摻料在膠凝材料中所占的比例應(yīng)根據(jù)工程的性質(zhì)和實(shí)際需要來決定。南京水利科學(xué)研究院、長江科學(xué)院和武漢大學(xué)水利學(xué)院通過試驗(yàn)向某工程推薦抗沖磨高性能混凝土膠凝材料的配合比為：膠凝材料總量448kg/m3，其中中熱硅酸鹽水泥用量330kg/m3，I級(jí)粉煤灰49.7kg/m3，硅粉32.2kg/m3，膨脹劑36.3kg/m3以及適量的外加劑，I級(jí)粉煤灰占膠凝材料總量的11%。當(dāng)膠凝材料用量相同時(shí)，用上述配比的膠凝材料拌制的抗沖磨混凝土（C60)與單純用中熱硅酸鹽水泥拌制的對(duì)比混凝土相比：抗壓強(qiáng)度高70%～80%,劈裂抗拉高88%，軸拉強(qiáng)度高32%，抗壓彈模高17%，抗彎強(qiáng)度高68%，極限拉伸值相近，抗剪強(qiáng)度高30%，抗沖磨性能則高74%〜135%。