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掺粉煤灰的水工抗冲磨防空蚀混凝土

时间:2014-05-14 10:52:31

作者:世邦机器

大坝混凝土虽然大部分是标号低,胶凝材料用量少,但泄水和过水部位,例如大坝溢流面、排沙孔、导流底孔和电站引水孔等受挟砂、石的高速水流冲击、磨蚀以及高速水流作用造成的空(气)蚀,很容易使混凝土磨损、破坏。粉煤灰磨机是粉煤灰粉磨设备的一种。因此,这些部位的建筑物要采用高标号、水泥用量较多的混凝土。这种混凝土也是大体积混凝土,除要求强度高、耐久性好以外,同样要水化热、绝热温升低,有良好的施工性能,体积稳定性、密实性和耐久性好等等。配制这种混凝土往往掺“高活性细掺料”(例如硅粉)以提高强度,掺外加剂以减少用水量和提高耐久性,由于掺硅粉的混凝土体积收缩大,有人主张掺“微膨胀剂”,以补偿收缩。

过去认为,掺粉煤灰虽然可以降低混凝土内部温度,但不利于提高混凝土的强度,所以水泥一硅粉或水泥一粉煤灰的胶凝材料方案中,宁可择水泥掺硅粉的方案。现在,我国水利部行业标准《水工混凝土抗冲磨防空蚀技术规范》已明确规定:“在不降低抗磨蚀性能的前提下,可掺用优质粉煤灰,其掺量应通过试验确定”,人们逐步认识到抗磨蚀混凝土掺粉煤灰不但可以减少水泥用量,降低混凝土内部温度,还可以提高混凝土的强度和耐磨度,减少体积收缩,关键在于混凝土配合比的设计和选择适用的粉煤灰。

抗磨蚀混凝土采用的“活性细掺料”较初是单纯的硅粉,以后又研究了硅粉与矿渣、硅粉与粉煤灰共掺,硅粉与粉煤灰及矿渣三掺,典型的配比范围是:硅粉3.5%~15%;粉煤灰15%〜30%;矿渣30%〜60%。活性细掺料在胶凝材料中所占的比例应根据工程的性质和实际需要来决定。南京水利科学研究院、长江科学院和武汉大学水利学院通过试验向某工程推荐抗冲磨高性能混凝土胶凝材料的配合比为:胶凝材料总量448kg/m3,其中中热硅酸盐水泥用量330kg/m3,I级粉煤灰49.7kg/m3,硅粉32.2kg/m3,膨胀剂36.3kg/m3以及适量的外加剂,I级粉煤灰占胶凝材料总量的11%。当胶凝材料用量相同时,用上述配比的胶凝材料拌制的抗冲磨混凝土(C60)与单纯用中热硅酸盐水泥拌制的对比混凝土相比:抗压强度高70%~80%,劈裂抗拉高88%,轴拉强度高32%,抗压弹模高17%,抗弯强度高68%,极限拉伸值相近,抗剪强度高30%,抗冲磨性能则高74%〜135%。

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