水下不分散硅粉混凝土技术的应用——护岸灌注桩的修补加固

富拉尔基热电厂取水泵站维修工程中使用了水下不分散硅粉混凝土对采用护岸混凝土灌注桩形式的进水前池两翼挡土墙进行补强加固,实践证明,该施工工艺非常适合对该类水工构造物侵蚀破坏的修补维护。

水下不分散硅粉混凝土在漫湾电站水垫塘修补中的应用

本文根据漫湾水电站水垫塘3年水下修补的实践,介绍了水下不分散硅粉混凝土的应用技术、质量管理及对今后类似工程的建议。

掺硅粉与粉煤灰水下不分散混凝土试验研究

该研究以微硅粉+粉煤灰复掺、微硅粉或粉煤灰单掺为变量,试验探讨了水下不分散混凝土抗分散性、流动性及力学性能受微硅粉和粉煤灰掺量的影响。结果表明,单掺粉煤灰会降低拌合物抗分散性能,其掺量应在30%以下,单掺微硅粉难以保证拌合物流动性要求;复掺15%微硅粉与30%粉煤灰或10%微硅粉与20%粉煤灰配制的拌合物能够满足抗分散性及流动性要求,实际工程中推荐选用该配合比。

不同侵蚀环境下水下不分散混凝土抗Cl-和SO_(4)^(2-)渗透性能研究

在不同侵蚀环境中的水下不分散混凝土会受到侵蚀离子的渗透,严重影响水下不分散混凝土的耐久性能。研究了不同强度等级的水下不分散混凝土在氯盐溶液、硫酸盐溶液和复合盐溶液3种侵蚀环境下抵抗侵蚀离子渗透的能力。通过分析不同矿渣掺量下抗侵蚀离子渗透性能的影响,探究Cl^(-)和SO_(4)^(2-)在渗透过程中的耦合作用,并利用AutoPoreIV9500压汞仪测试不同侵蚀龄期各试样的孔隙特征。结果表明:在距离侵蚀表面5 mm和30 mm处,C35混凝土比C25混凝土的离子浓度降低7%~60%;在相同侵蚀环境下,掺入矿渣粉可以显著减小水下不分散混凝土中侵蚀离子浓度;水下不分散混凝土中的孔隙组成以直径小于50 nm的介孔和微孔为主,矿渣的掺入细化了孔隙结构。即水下不分散混凝土的抗渗性能随着其抗压强度等级的提高而显著提高,并且矿渣粉的掺入使结构更加致密,从而有效提高混凝土抗Cl^(-)和SO_(4)^(2-)渗透性能。

大流动性高水陆强度比的水下不分散混凝土的配制

目前已建大中型水电工程中普遍存在冲磨、空蚀破坏,有的甚至危及建筑物的结构安全,需对运行期水电站进行修补。开展高性能水下修补材料研究,对保障泄水建筑物混凝土结构服役寿命,确保水利水电工程使用安全至关重要。采用絮凝剂、硅灰、粉煤灰等材料进行试验配制,获得施工性能优异、水陆强度比高的水下不分散混凝土。研究结果表明:采用2%自行研制的HB7-28型絮凝剂、内掺8%的硅灰、10%粉煤灰组合材料,可配制出扩展度超过500mm、水下抗分散能力提升46%、28d水陆强度比高达94%的高性能混凝土。

矿渣粉对水下不分散混凝土耐盐腐蚀性能影响试验研究

为提高水下不分散混凝土耐盐腐蚀性能,提出掺入S105级粒化高炉矿渣粉,并进行不同盐溶液环境下的腐蚀性试验研究。结果表明:硫酸盐对不分散混凝土的腐蚀性最大,其次为硫酸盐+氯化钠溶液,最小的为氯化钠溶液;随着粒化高炉矿渣粉掺量的增加,水下不分散混凝土耐盐腐蚀性能越好;掺入60%的粒化高炉矿渣粉,可以多消耗60%~80%的Ca(OH)2,有效降低钙矾石和二水石膏的生成量,并生成致密物质填充在孔隙结构,从而阻止盐溶液的进一步渗入,防止被盐腐蚀。

硅灰掺量对水下自密实不分散混凝土性能的影响

试验研究了硅灰掺量对所制水下不分散混凝土性能的影响。结果表明:硅灰的掺入可以提高水下不分散混凝土的抗分散性能及力学性能。当硅灰掺量为12%时,所制试样3 d、28 d抗压强度可达59.8 MPa、83.1 MPa。

矿物掺合料对水下不分散混凝土性能的影响

为保证水下不分散混凝土流动性能与抗分散性能满足DL/T 5100—2014《水工混凝土外加剂技术规程》和DL/T 5117—2021《水下不分散混凝土试验规程》要求,以单掺粉煤灰或微硅粉、复掺粉煤灰+微硅粉为参数,探究了矿物掺合料对水下不分散混凝土性能的影响。结果表明,单掺粉煤灰会导致水下不分散混凝土的抗分散性能降低,且粉煤灰掺量应<30%;仅单掺微硅粉无法满足水下不分散混凝土流动性能要求;复掺20%粉煤灰+10%微硅粉或复掺30%粉煤灰+15%微硅粉时,水下不分散混凝土的流动性能和抗分散性能均能满足规范要求,可应用于实际工程。

粉煤灰和硅粉对水下自密实混凝土性能的影响

针对传统混凝土自密实性能与水下抗分散性能无法良性共存的问题,以自密实混凝土为基础,通过掺入掺合料(粉煤灰、硅粉)及外加剂(减水剂、絮凝剂)调节改善混凝土工作性能,得到自密实且水下不分散的水下自密实混凝土,并研究粉煤灰和硅粉对水下自密实混凝土工作性能、力学性能及浆体孔结构的影响。结果表明,复掺粉煤灰和硅粉比单掺或无掺合料的混凝土具有更好的性能:拌合物流动度超过600 mm,且具备水下抗分散性能,28 d水下抗压强度能达到陆上强度的75%以上,浆体孔隙率较小,浆体孔径分布更为合理。粉煤灰适宜掺量20%~30%,硅粉适宜掺量10%~15%。

高强度水下不分散混凝土

研究了矿粉和硅灰对水下不分散混凝土性能的影响,并提出了C40和C45标号的水下不分散混凝土。研究结果表明,矿粉和硅灰都可以明显改善水下不分散混凝土的水下力学系能和抗分散性,水陆强度比分别为90.53%和104.31%,工作性能良好,可以达到工程应用的效果。

矿物掺合料对水下不分散混凝土性能的影响研究

研究了粉煤灰、矿渣粉对水下不分散混凝土性能的影响,分析了粉煤灰单掺、粉煤灰与矿渣粉双掺对水下不分散混凝土流动性、抗分散性及强度的影响规律。结果表明,单掺粉煤灰降低了水下不分散混凝土的强度,且粉煤灰掺量越大,强度降低的幅度越大;掺入粉煤灰能够提高水下不分散混凝土的流动性,掺量≤30%时对水下不分散混凝土的抗分散性有提升作用;粉煤灰与矿渣粉双掺时的强度基本处于单掺粉煤灰与单掺矿渣粉之间,双掺时的流动性不如两者单掺时的情况,但双掺有利于提高水下不分散混凝土的抗分散性。

透水混凝土骨料挂浆厚度影响因素研究

基于现有的透水混凝土模型,提出了透水混凝土骨料挂浆厚度试验和计算方法。同时研究了骨料粒径、水灰比、硅灰掺量和胶粉掺量对骨料表面挂浆厚度的影响。试验结果表明,骨料粒径对骨料挂浆厚度影响较小;随着水灰比的增大,掺入硅灰的净浆挂浆厚度明显减小,掺入胶粉的净浆挂浆厚度基本不变;随着硅灰掺量的增加,骨料挂浆厚度随之增大,但增长速率有所减小;随着胶粉掺量的增加,骨料挂浆厚度先增大后减小。

动水条件下大直径桩基混凝土配制技术研究

研究了抗分散剂及抗分散剂复合硅粉对动水条件下大直径桩基混凝土工作性能、抗分散性能、力学性能和抗氯离子渗透性能的影响规律。结果表明,浆体流动性随着抗分散剂掺量的增加而降低,掺2%抗分散剂桩基混凝土抗分散性和水陆强度比明显提升。硅粉复合抗分散剂能显著增强桩基混凝土的水陆强度比和抗氯离子渗透性能,且掺量为4%硅粉对桩基混凝土抗分散性有一定的改善作用。