优化塑性混凝土配合比在西藏甲玛沟防渗墙中的研究与应用

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发布时间：2021-09-04

资料介绍

(6)DE／T 5330--2005《水工混凝土配合比设计规程》。
(7)DL／T 5l5O～2OOl《水工混凝土试验规程》。
(8)DL／T 5144—2OO1《水工混凝土施工规范》。
(9)DL／T 5199-2004《水电水利工程混凝土防渗墙
施工规范》。
3．3 试验用原材料参数
3．3．1 水泥
试验选用西藏高争建材股份有限公司生产的“高争”
牌普通硅酸盐P．042．5水泥，其主要物理力学性能见表1。
表1 “高争”牌水泥物理力学性能检测结果
检测比表凝结时间抗折强度抗压强度
面积安定性 (MPa) (MPa)
项目 ( 初凝终凝
cm。／g) 3d 28d 3d 28d
(rain) (rain)
标准必须
要求 ~3000 合格 ≥45 ≤600 ≥3．5 ≥6．5 ≥17．C ≥42．
检测值 336O 合格 137 222 4．6 7．0 23．3 45．8
试验使用水泥的主要物理力学指标符合GB
175— 2OO7。
3．3．2 细骨料
试验所用细骨料为西藏墨竹工卡县甲玛乡曲培料场生产
的河沙，其主要物理性能及筛分结果见表2、表3及图1。
表2 细骨料物理性能检测结果
产地西藏墨竹工卡县甲玛乡曲培料场
试验表观泥块含泥量云母吸水率细度有机质含量
项目密度含量 ( ) 含量 ( ) 模数 ( )
(kg／m ) ( ) ( )
标准
要求 ≥2500 不允许 ≤5 ≤2 浅于标准色
检测值 266O 0．0 1．7 1．O 1．2 2．O9 浅于标准色
表3 细骨料颗粒级配检测结果
筛孔尺寸(mm) 5．O0 2．5O 1．25 0．63 O．315 0．160
I 1O～O 35～5 65～ 35 85～ 71 95～ 80 100~90
累计标
准 Ⅱ 10～0 25～0 50～ 10 7O～41 92～ 70 1O0～90
筛余值
( ) Ⅲ 10～O 15～O 25～0 40～ 16 85～ 55 100～9O
检测值 8．0 17．4 24．2 40．0 59．2 91．4
_／一
／
，
／
／
／
— —
,i -
／
／
图1 砂筛分曲线
该砂为Ⅲ区细砂，细度模数为2．09。
3．3．3 粗骨料
试验所用粗骨料为西藏墨竹工卡县甲玛乡曲培料场
生产的天然小石(5～20ram)，其主要物理性能结果见
表4。
从试验结果看出，所检项目均满足DL／T 5144—
2001标准要求。
3．3 4 膨润土
试验所用膨润土为湖南省澧县膨润土厂生产的钙质
膨润土，其品质检测见表5。
表4 粗骨料物理性能检测结果
产地西藏墨竹工卡县甲玛乡曲培料场
试验项目表观密度泥块量( ) 含泥量( ) 吸水率( ) 超径( ) 逊径( ) 针片状含量压碎指标有机质含量
(kg／m。) ( ) (％) ( )
标准要求 ~2550 不允许 ≤1．0 ≤2．5 ≤5 ≤1O ≤15 ≤16 浅于标准色
检测值5~20mm 267O O．O 0．2 0．76 2 1 5 3．6 浅于标准色
表5 膨润土物理性能检测结果
界限含水量 o．005～
编号含水率土的 O
． O75
黏粒含量
( ) 比重 <O．005(ram)
WI (％) W。( ) p (mm)
A一1 63．2 19．8 14a·8 O．8 2．73 54．8 43．9
3 3．5 外加剂
试验使用外加剂为山西黄腾化工有限公司生产的
HT—PJ缓凝型减水剂，其品质检测见表6。
从试验成果看，所检项目均满足GB 8076-2008的
要求。
· 74 ·
表6 缓凝型减水剂品质检测结果
掺量减水率含气量泌水凝结时间差抗压强度比
项目率比 (min) (％)
(％) (％ ) ( )
( ) 初凝终凝 7d 28d
GB 8076—
2008 ≥8 ≤ 5．5 ≤ 10O >+90 ≥ 110 ≥ 1lO
标准要求
检测值 1．O 9 2．O 98 一94 116 1l2
3．3．6 拌和用水
试验用水为施工现场河水，经检测符合混凝土拌和
用水使用要求。
3．4 配制强度计算
进场后，项目部根据设计要求委托实验室进行塑性
混凝土配合比设计。实验室根据设计强度取相应强度保
证率及离差系数等技术指标，并依据下式计算配置强
度，即
fo．,o一
式中．厂，。—— 混凝土试配强度，MPa
厂．k— —混凝土抗压强度设计值，MPa；
C ——离差系数；
— — 概率度系数。
另外，混凝土防渗墙采用泥浆下直升导管法浇筑，
地基与基础工程
考虑到泥浆下浇筑对混凝土实际强度的不利影响，依据
DL／T 5199-2004，对试配强度提高15 。因此，实验
室确定的试配强度为4．9～8．2MPa。
3．5 传统配合比设计的确定
实验室拟定3个水胶比的塑性混凝土配合比(M一1、
M一2、M一3)试验参数进行配合比设计，并进行室内配
合比试验，其原材料用量见表7。
试验主要依据DL／T 5150-2001进行。混凝土采用机
械拌和，试验配合比中各组分一并加入拌和，拌和时间为
3min。其中，膨润土以干粉形式直接加入，外加剂稀释后
加入。试件采用人工插捣成型，静置36h后拆模，并移入
标准养护室养护至试验龄期，进行硬化混凝土性能试验。
新拌混凝土配比及混凝土试验结果见表7、表8。
表7 配合比原材料用量
混凝土材料用量(kg／m。)
配合比编号水胶比外加剂掺量水泥品牌
水水泥膨润土砂小石外加剂
M —l 1．11 1．O 267 170 70 855 858 2．40
M 一2 1_O3 1．O 267 19O 70 846 849 2．6O 高争
M 一3 O．95 1．O 267 21O 70 838 841 2．8O
表8 配合比室内试验结果
坍落度扩散度容重弹性模量抗渗系数允许渗透坡降抗压强度(MPa)
配合比编号砂率( ) (
mm) (mm) (kg／m。) (M Pa) (cm／s) (m) 7d 28d
M 一1 50 211 382 2240 152O 7．6×10 133 3．O 4．9
M 一2 50 206 372 2250 1790 5．7×10一 200 3．5 6．5
M 一3 50 202 351 2250 1960 3．5× 1O 200 5．0 7．9
该塑性混凝土最小密度为2230kg／m。。同时对M一2、
M一3配合比进行了新拌混凝土的坍落度损失、凝结时间
等性能指标试验。坍落度损失试验结果：坍落度保持在
150mm以上的时间约为100min，满足DL／T 5199-2004
中“坍落度保持150mm以上的时间应不小于1h” 的要
求。凝结时间试验按混凝土贯入阻力法进行，初凝时间
约9h，终凝时间约23h。实验室推荐M 一2为施工配
合比。
3．6 传统配合比设分析
收到混凝土配合设计报告后，课题研究小组成员
对混凝土配合比及试验数据进行分析后发现有以下几
个问题：
(1)根据推荐配合比测算拌制1m。混凝土所需的
原材料费用为501．97元／m。，混凝土原材料总成本=
58 000×501．97=29 114 376元，远高于投标时的
报价。
(2)混凝土配置强度计算时保证率取P=85 ，对应
概率度系数t—1．O4。而DL T1999 2004中要求保证率
P≥80 ，对应概率度系数t一0．84。
(3)每立方米混凝土使用的胶凝材料偏多，试块抗压
强度、抗渗系数均有富余，可进一步优化。
经过分析，课题研究小组决定在混凝土使用功能和
材料用量两个方向进行优化，寻找突