水庫圍壩防滲板墻體C40混凝土配合比設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

錢艷輝 葉亞芳

（黃河勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，河南 鄭州 450000）

某水庫的圍壩工程壩頂高程為13m高度，此水庫的壩體采用填土壓實(shí)的方式堆積而成，上游的壩坡采用復(fù)合的方法來進(jìn)行防滲的處理，通過這種方法來避免水土流失問題的發(fā)生。通過相關(guān)的分析計(jì)算顯示，防滲板墻體可以通過采用粉煤灰混凝土現(xiàn)場澆筑的方法成型。本文詳細(xì)的分析了以此水庫為例圍壩防滲板墻體C40混凝土配合比設(shè)計(jì)與試驗(yàn)。

1 混凝土原材料使用情況

在對(duì)混凝土原材料進(jìn)行使用時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分的結(jié)合水庫周邊地區(qū)的實(shí)際情況，發(fā)揮地區(qū)性原材料的優(yōu)勢(shì)，利用相關(guān)的水泥和粉煤灰摻和的疊加效應(yīng)，通過規(guī)定數(shù)值的合理計(jì)算來進(jìn)行驗(yàn)證，最終確定混凝土的各種成分的最好的混合比，最終在根據(jù)混凝土的相關(guān)特性進(jìn)行調(diào)和。此試驗(yàn)所選取的水泥是P.042.5水泥，此種類型的水泥的氯離子含量大約為0.02%，而對(duì)細(xì)骨料進(jìn)行選擇時(shí)采用的是河砂，這種類型的細(xì)骨料特點(diǎn)是含泥量比較低，而細(xì)度也比較低。在選取拌和水時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用水庫天然的雨水，也可以在混凝土中添加一些摻和的調(diào)料，通過這種方式來改善混凝土的和易性和密實(shí)性。這種方法也能夠有效地對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行提高。在對(duì)外加劑進(jìn)行選擇時(shí)一定要充分謹(jǐn)慎[1]。因?yàn)榛炷了x的外加劑的質(zhì)量會(huì)直接的影響到混凝土的特殊性能和強(qiáng)度。因此，在對(duì)混凝土所使用外加劑進(jìn)行選擇時(shí)要考慮到外加劑的各種離子的含量，充分保證外加劑的質(zhì)量。此試驗(yàn)所采用的外加劑是某公司生產(chǎn)的高效減水劑，此減水劑的氯離子含量為0.01%，這個(gè)減水劑的質(zhì)量相對(duì)于市場上的很多來講是比較好的。

2 混凝土配合比的設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

根據(jù)相關(guān)的章程規(guī)定和要求，在對(duì)工程所選用的粉煤灰混凝土配合計(jì)算過程中必須要確定以下數(shù)值：第一，必須要對(duì)配置強(qiáng)度進(jìn)行確定。配置強(qiáng)度會(huì)直接的影響到粉煤灰混凝土配合后的質(zhì)量。第二，必須要對(duì)粉煤灰混凝土的水灰比進(jìn)行計(jì)算。水灰比會(huì)直接影響到混凝土的質(zhì)量。第三，在施工過程中必須要對(duì)混凝土的砂率及單位用水量的選取進(jìn)行嚴(yán)格的選擇，以上這些的過程是以相關(guān)的公式作為依據(jù)來計(jì)算的，在計(jì)算過程中發(fā)現(xiàn)混凝土的強(qiáng)度與灰水比是成一定的線性關(guān)系的，根據(jù)相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示混凝土的強(qiáng)度會(huì)隨著灰水比的增加而增加。因此，在工程實(shí)踐過程中可以適當(dāng)?shù)脑黾踊炷恋乃冶葋硖岣呋炷恋膹?qiáng)度，提高建筑物的可靠性。

2.2 膠凝材料及水膠比確定

為了確保混凝土的強(qiáng)度和耐久性達(dá)到要求，在對(duì)混凝土選擇時(shí)必須要對(duì)混凝土的膠凝材料和水膠比進(jìn)行確定，并且根據(jù)工程所用的混凝土的實(shí)際質(zhì)量來確定不同成分原料的實(shí)際情況。在具體的操作過程中應(yīng)當(dāng)先確定基準(zhǔn)水灰比，此試驗(yàn)確定的基準(zhǔn)水灰比為0.43，此試驗(yàn)所確定的膠凝材料的總量為356千克，其中水泥的用量和粉煤灰的用量都在一定的數(shù)值之內(nèi)[2]。

2.3 用水量及外加劑摻量確定

在對(duì)混凝土配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，用水量和外加劑摻量的確定是非常重要的一個(gè)步驟。外加劑的摻量是一個(gè)復(fù)雜的過程。根據(jù)多年的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)分析可知，外加劑的添加可以按照以下幾種方法來選?。簩?duì)于一些減水類的外加劑，在確定添加量時(shí)可以通過各種粉體材料的總重量來做一些參考。而對(duì)于水泥的凝結(jié)時(shí)間強(qiáng)度等其它影響效率的外加劑，這些外加劑在確定添加量時(shí)，可以以水泥的用量為基本的參考標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。因此說混凝土配合比外加劑組分的設(shè)計(jì)過程中需要遵循的原則有很多，不同類型的減水劑的摻加量有不同的計(jì)算方法。對(duì)于一些緩凝型的減水器，在對(duì)摻加量進(jìn)行確定時(shí)可以通過水泥的用量來計(jì)算。但是對(duì)于一些參加有粉煤灰的混凝土，要想達(dá)到最終的減水效果，相關(guān)外加劑的添加就可以依靠膠凝材料的總量來計(jì)算。

在對(duì)用水量和外加劑摻量進(jìn)行確定時(shí)，應(yīng)當(dāng)綜合實(shí)際工程的相關(guān)實(shí)際的分布情況來確定用水量和外加劑的摻量。因此外加劑摻量的確定過程是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要針對(duì)不同的混凝土性質(zhì)來確定不同的選擇標(biāo)準(zhǔn)。本試驗(yàn)所確定的外加劑的減水率大約為17%，而確定用水量也都控制在一定數(shù)值之內(nèi)。

2.4 砂率及砂石用量確定

在對(duì)砂率和砂石用量確定時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合混凝土拌合物的流動(dòng)性等其它性質(zhì)的要求來選取混凝土相關(guān)的砂率范圍。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算可知，當(dāng)混凝土拌合物的實(shí)際測量密度與計(jì)算密度之間的差值在2%以內(nèi)時(shí)就可以使用，一旦數(shù)值超過相關(guān)的規(guī)定要求時(shí)就必須要對(duì)混凝土的實(shí)測密度進(jìn)行調(diào)整，直到最后滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求。在對(duì)配合比進(jìn)行確認(rèn)后應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行重復(fù)的驗(yàn)證，通過重復(fù)的驗(yàn)證來確?；炷恋膹?qiáng)度平均值應(yīng)當(dāng)高于相關(guān)的配置強(qiáng)度值，來確保相關(guān)數(shù)值的可靠性。根據(jù)本試驗(yàn)的相關(guān)混凝土配合比數(shù)值測試出此粉煤灰混凝土配合比試驗(yàn)的性能，通過相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知該配合比混凝土的坍落度為120mm，而且數(shù)值也滿足相關(guān)的程序范圍要求，其中離子的擴(kuò)散系數(shù)試驗(yàn)也測出氯離子的抗?jié)B透的系數(shù)符合相關(guān)的數(shù)值要求[3]。

3 混凝土配合比試驗(yàn)

在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室混凝土配合比試驗(yàn)中，混凝土的攪拌方法主要有人工攪拌和機(jī)械攪拌兩種。攪拌機(jī)種類的不同也對(duì)混凝土的性能有較大程度的影響。攪拌機(jī)的性能會(huì)直接的影響混凝土不同物質(zhì)的配比。因此，在實(shí)驗(yàn)室中常會(huì)應(yīng)用立軸、單臥軸和滾筒式攪拌機(jī)這幾種方式來對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌。在使用立軸攪拌機(jī)攪拌時(shí)，這種方法的缺點(diǎn)是攪拌完后旁邊會(huì)有很多余料產(chǎn)生，立軸攪拌機(jī)在使用時(shí)不適合進(jìn)行添加外加劑混凝土的攪拌，而不添加外加劑的混凝土運(yùn)用立軸攪拌機(jī)可以更徹底的攪拌。滾筒式攪拌機(jī)適合于攪拌添加外加劑的混凝土，它能夠使這些混凝土進(jìn)行充分的融合，讓混凝土內(nèi)部的配比更加的充分。臥軸攪拌機(jī)更多地運(yùn)用于一些粉煤灰摻合料的混凝土，這些混凝土在攪拌時(shí)需要的力度更大，通過強(qiáng)制式攪拌而配制出的混凝土出現(xiàn)問題的可能性更大，但是通過強(qiáng)制式攪拌，而配制出的混凝土在工程中應(yīng)用的更廣泛，本工程試驗(yàn)過程中所運(yùn)用的混凝土就是運(yùn)用強(qiáng)制式機(jī)械攪拌合成的。在應(yīng)用此混凝土配合比時(shí)也應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土的含堿量進(jìn)行計(jì)算，最后測得配合比的混凝土中含堿量為2.91，而且數(shù)值也滿足相關(guān)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 結(jié)語

本試驗(yàn)通過對(duì)工程混凝土的原材料進(jìn)行充分的檢驗(yàn)，并對(duì)混凝土配合比的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算和驗(yàn)證，根據(jù)國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求及計(jì)算結(jié)果分析，可知該混凝土的配合比性能滿足相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，也符合國家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。因此，最終就選定該配合比可用于水庫圍壩防滲板墻體工程的施工。通過對(duì)粉煤灰混凝土進(jìn)行多次的試驗(yàn)和驗(yàn)證可知：活性礦物的用量對(duì)混凝土的強(qiáng)度低和攪拌方法的選擇都有一定程度的影響，因此，混凝土在配置過程中應(yīng)當(dāng)充分的考慮到不同的因素，結(jié)合一些不同成分的礦物質(zhì)的技術(shù)指標(biāo)作為標(biāo)準(zhǔn)，選取一些符合標(biāo)準(zhǔn)的礦物摻合料，在選取礦物摻和料時(shí)必須要謹(jǐn)慎的選擇，并不是所有的摻合料都有利于混凝土的制作。