寒区面板混凝土早期裂缝抑制措施研究

资料大小：250KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-16

资料介绍

寒区面板混凝土早期裂缝抑制措施研究
黄如卉，李艳萍，雷秀玲，李中田
(中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林长春130061)
[摘要】蒲石河抽水蓄能电站地处寒区，上库为面板堆石坝，水位变化频繁。本文从混凝土的
变形机理进行分析，讨论了水泥、膨胀剂、高效减水剂、引气剂、聚丙烯纤维及粉煤灰等原材料
对混凝土抗裂性能的影响，基于大板试验结果，认为纤维和膨胀剂的共同作用抑制了混凝土
的开裂过程，是抵抗混凝土开裂的有效途径之一。
[关键词】寒区；面板混凝土；早期裂缝；抑制措施；蒲石河抽水蓄能电站
[中图分类号]TV'698．2"31 [文献标识码]A
1 概述
混凝土面板堆石坝以其就地取材、施工方便、工期短、
造价低、安全性好正在被国内外坝工界普遍重视，而成为
当今筑坝技术的一大趋势。但是，由于面板堆石坝的趾板是
座落于基岩上的混凝土薄板结构，混凝土面板也是浇筑在
垫层斜坡的薄板，厚度小而不均匀，施工期裸露，对环境温
度和湿度的变化影响较敏感，特别是基岩凹凸约束作用、
气温骤变和混凝土干缩将使趾板及面板较薄部位产生较
大的拉应变，容易产生裂缝而影响混凝土的防渗效果。因
此，对于以挡水为主要目的的水工混凝土面板及趾板防裂
就显得尤为重要。
下面根据混凝土裂缝产生的机理，结合蒲石河抽水蓄
能电站面板混凝土配合比试验，从原材料优选和混凝土配
合比设计方面开展研究工作，通过混凝土大板裂缝试验，
论证混凝土原材料对混凝土抗裂性能的影响。
3)骨料：细骨料为天然河砂、粗骨料为天然卵石。河砂
细度模数为2．8O，属中砂，颗粒级配良好。天然砂及粗骨料
品质符合DL／T5144—2001《水工混凝土施工规范》的规定。
4)膨胀剂：选用北京新中州建筑材料有限责任公司生
产的HEA一1型膨胀剂。
5)聚丙烯纤维：采用深圳市维特耐工程材料有限公司
生产的维克抗裂抗渗聚丙烯纤维(纤维长度19 rnrn、掺量
0．6 kg／m3)，以综合评价膨胀剂与聚丙烯纤维在混凝土中
复合应用的可行性。
2．3 混凝土配合比设计
通过混凝土配合比参数设计和试拌试验，确定了满足
面板混凝土技术要求的基准配合比。水胶比为O．31，O．35，
粉煤灰掺量为25％，砂率为35％，小石：中石的比例为40：
60，用水量为109 kg／ma。采用与水泥适应性良好的上海陶
正产SR3聚羧酸高效减水剂、河北省混凝土外加剂厂生产
的DH9高效引气剂。
2 面板混凝土抗裂性能试验研究
3 混凝土早期抗裂性能
2．1 性能指标要求
蒲石河抽水蓄能电站地处东北寒冷地区，上库挡水建
筑物为面板堆石坝，极端最高气温35．0℃ ，极端最低气温
一38．5℃ ，极端温差近73℃ 。混凝土面板设计指标为二级
配C30F3OOW8混凝土。
2．2 原材料
1)水泥：采用抚顺水泥有限责任公司生产的浑河牌
P·MH42．5级中热硅酸盐水泥，该水泥各项指标满足国标
GB200—2003要求。
2)粉煤灰：选用辽宁省抚顺市能港实业有限公司生产
的I级、Ⅱ级粉煤灰。检验结果满足DL／T5055—2007要求。
当混凝土处于半流态或塑性阶段，由于沉降运动、毛
细管压力、早期化学收缩以及自收缩等引起的塑性收缩受
到约束，且约束应力超过混凝土抗拉应力时便产生了宏观
塑性裂缝。混凝土的收缩主要产生在初期，前14 d的收缩
超过前90 d的50％，所以控制混凝土初期收缩是控制裂缝
的关键。
通过混凝土大板干缩试验来研究混凝土早期抗裂性
能，比较膨胀剂、聚丙烯纤维、粉煤灰掺合料在一定条件下
对混凝土早期收缩裂缝的抑制效果。此次研究的混凝土配
合比列于表1。