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面板混凝土的滲透溶蝕耐久性研究

作者:admin來源:本網 日期:2017-10-21 9:30:17 人氣: 標簽:

  人民長江面板混凝土的滲透溶蝕耐久性研究阮燕方坤河曾力吳定燕(武漢水利電力大學水電系,湖北武漢430072)土的滲透臨界水力梯度很大;隨著滲透時間的延長,面板混凝土滲透液的pH值降低較少,溶出的CaO數量有限,相反地混凝土會從滲透水中吸收Si2.還研究了面板混凝土滲透穩定性和溶蝕穩定性,認為高面板堆石壩混凝土面板具有很強的滲透溶蝕耐久性。

  鋼筋混凝土面板是面板堆石壩防滲的關鍵結構,其防滲及抗溶蝕耐久性直接關系到堆石壩的運行安全。混凝土面板的厚度一般取為0.3+0.003為作用水頭)即200m高的面板堆石壩,其防滲混凝土面板的最大厚度一般不超過1.0m如此薄的混凝土面板在高水頭作用下的滲透特性和溶蝕性必然成為人們關心的問題。

  1試驗1.1原材料及混凝土配合比試驗采用湖北荊門水泥廠生產的525號普通硅酸鹽水泥,重慶華能珞璜電廠I級粉煤灰,石灰巖人工砂、石,FDN高效減水劑和DH9引氣劑。其性能指標均滿足規范要求。

  試驗使用的面板混凝土配合比列于表1表1面板混凝土配合比配合比混凝土中各種材料用量(kg/m3)編號G中(,小1.2試驗方法將混凝土成型制成標準試件,在養護室養護到規定齡期。

  將試件裝入抗滲試驗試模中,試件與試模間用防水材料密封。

  試驗采用自來水作為滲透介質,在改裝的高壓混凝土抗滲儀上進行。在固定的水壓下使試件滲流,測定滲流量,計算混凝土的滲透系數。改變水壓,獲得不同水壓下混凝土的滲透系數,同時測定滲透水的電導率、pH值、OH、C2、HC3、S2、S2、CL、Ca2+、Na+等離子的溶出量。

  2面板混凝土的滲透特性2.滲透系數與滲透歷時根據達西定律,混凝土的滲透系數與滲透歷時無關,但大量試驗結果并非如此,臨界水力梯度必然不同。

  表3及所示Sly32F和Sby32C配合比混凝土,28d齡期試驗水力梯度分別達到1867和2 134仍未發現滲透系數隨滲透歷時的延長或水壓力的增加而增大的現象。這反映出混基金項目:國家“九五”攻關項目資助,編號96-221 1作者簡1丨1:阮匕燕紅女,c武漢水“電力大學I水水電系講師碩士hing人民長江SiO2,隨后由于混凝土中的SiO2很少,反而逐漸吸收滲透水中的SiO2(用負值表示)以滿足CaO自身生成水化硅酸鈣的需要,因而滲透液中所含Si2比滲透水少。

  4面板混凝土的滲透及溶蝕耐久性4.滲透穩定性若混凝土承受的水力梯度低于其臨界水力梯度,從混凝土透水開始,滲透系數逐漸增大直至該混凝土滲透系數的最大值,然后逐漸降低。混凝土滲透性隨時間變化的曲線的后半段符合如下的表達式:―2F面板混凝土滲透系數測試結果表3不同水力梯度下面板混凝土的滲透系數測試結果凝土內部結構未開始破壞,相反,隨滲透歷時的延長有所改善。

  也就是說,Sby3―2F混凝土的臨界水力梯度大于1 2C混凝土的臨界水力梯度大于2 134而目前國內所設計的堆石壩面板混凝土水力梯度都控制在200以下,安全系數達到10以上。隨著齡期的延長,其臨界水力梯度將會進一步提高。可見面板混凝土承受滲透破壞的能力極強。

  3面板混凝土的溶蝕特性3.滲透液的pH值與滲透歷時的關系表4給出了面板混凝土試件滲透液的pH值隨滲透歷時變化的測試結果。試驗結果表明,隨著滲透時間的延長,滲透液的pH值均有所降低,但仍保持較高的pH值。因此,只要面板混凝土具有足夠的抗滲性以及控制粉煤灰摻量在一定的范圍(如25%)之內,面板混凝土孔隙中液相的pH值可以達到防止鋼筋銹蝕的堿度。

  ca的溶出數量隨滲透歷時的變化凝土及齡期等而不同的試驗常數。

  SiO2的溶出數量隨滲透歷時的變化―2F配合比的混凝土滲透試驗數據進行擬合所得的表達式如下:其中n= 19,擬合相關數r=一0.983該表達式說明當面板混凝土承受的水力梯度低于臨界水力梯度時,滲透過程不僅未破壞其內部孔隙結構,相反還起到改善作用。

  4.2溶蝕穩定性混凝土溶蝕與滲透水性質有關,也與混凝土中粉煤灰摻量有關。當滲透水無化學侵蝕性時,滲透水對混凝土的滲透溶蝕決定于滲透水的暫時硬度及混凝土中易被溶蝕物質的含量,對于不摻粉煤灰或粉煤灰摻量較低的面板混凝土,滲透水溶解并帶走混凝土中的CaO,同時混凝土吸收水中的可溶性SiO2.單位體積滲透液中攜帶的CaO隨滲透時間的延長逐漸減少,也即經過較長時間的滲透后,CaO的累計溶出量趨于一固定值。表5為28d齡期的某普通硅酸鹽水泥混凝土試件滲透溶蝕試驗結果。

  將表5的試驗結果進行擬合,可得經驗公式:上面經驗公式的n= 14,相關系數r=0.

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