王樹義,任永義
(珠江水利科學研究院,廣東 廣州 510611)
某水電站工程周邊存在大量石灰石資源,如果使用石灰石粉作為摻合料使用,不僅可以滿足工程建設的質(zhì)量,也可節(jié)約建設成本,同時拓寬了現(xiàn)行混凝土礦物摻合料的種類,有著非常重要的社會經(jīng)濟價值和良好的應用前景。因此有必要對摻石灰石粉混凝土的各種性能進行具體的試驗研究工作,通過一系列的試驗研究成果,為石灰石粉摻合料混凝土應用于高原水電工程提供更多的技術支持,并且提出能夠滿足工程設計要求的混凝土試驗成果,達到經(jīng)濟合理的目的,且保證工程的順利施工。
試驗采用西藏山南華新水泥股份有限公司生產(chǎn)的中熱42.5水泥,28 d抗壓強度54.9 MPa,7 d水化熱271 kJ/kg,各項指標均滿足GB200-2003規(guī)范要求。
試驗采用甘肅西固宏大電廠生產(chǎn)的Ⅱ級粉煤灰,細度19.2%,需水量比99.1%,28 d活性指數(shù)72.8%,粉煤灰各項指標均滿足GB/T5055-2005規(guī)定的II級灰要求。
試驗采用江蘇博特新材料有限公司生產(chǎn)的JM-Ⅱ減水劑和JM-2000引氣劑,JM-Ⅱ減水劑摻量為0.7%的條件下減水率19.5%,28 d抗壓強度比134%;JM-2000引氣劑摻量為0.006%的條件下含氣量5.3%,減水率6.5%,28 d抗壓強度比90%,兩種外加劑各項檢測指標均滿足DL/T5100-1999規(guī)范要求。
細骨料為片麻花崗巖人工砂,細度模數(shù)2.69,石粉含量15.2%,表觀密度2650 kg/m3,吸水率1.0%。
粗骨料為片麻花崗巖人工骨料,表觀密度2670 kg/m3,吸水率0.6%,壓碎指標值9.1%。1.6石灰石粉工程使用的石灰石粉表觀密度2720 kg/m3,細度7.2%,需水量比101%,28 d活性指數(shù)67.5%。
為進一步研究不同摻量石灰石粉對混凝土性能的影響,進行了摻石灰石粉混凝土性能試驗。試驗內(nèi)容主要為:混凝土拌合物性能、力學性能、耐久性能、變形性能以及熱學性能等。試驗結果表明。
1)摻石灰石粉混凝土比素混凝土的單位用水量增加2 kg/m3。
2)摻石灰石粉混凝土比素混凝土的含氣量有所降低,且隨著石灰石粉摻量的提高,混凝土含氣量也相應降低。
3)摻石灰石粉混凝土比素混凝土的凝結時間均有所延緩,且隨著石灰石粉摻量的提高,混凝土的凝結時間也相應延緩。
4)在水膠比不變的條件下,摻石灰石粉比素混凝土的抗壓強度要低。
5)從抗壓強度發(fā)展趨勢看,摻石灰石粉早期抗壓強度增長速度較快,后期抗壓強度增長速度趨于緩慢。
6)在水膠比同為0.45的條件下,摻石灰石粉混凝土的抗?jié)B指標均大于W12,抗凍指標均能達到F200。
7)摻石灰石粉混凝土與素混凝土抗壓彈性模量值基本接近。
8)摻石灰石粉混凝土比素混凝土的極限拉伸值要低,表明極限拉伸值主要與混凝土的強度有關,混凝土強度越高,極限拉伸值也越大。
9)摻石灰石粉混凝土比素混凝土干縮率要低。
10)摻石灰石粉混凝土比素混凝土28 d絕熱溫升值要低,但摻石灰石粉混凝土早期絕熱溫升值增長較快。
該水電工程在大壩內(nèi)部進行了摻石灰石粉混凝土施工,倉面四周采用鋼模板,混凝土設計指標為C9025W8F100,石灰石粉摻量為30%。根據(jù)試驗檢測結果,該部位混凝土實測抗壓強度、抗?jié)B指標及抗凍指標均能滿足混凝土設計指標要求。
為避免混凝土產(chǎn)生裂縫,混凝土澆筑后采取常規(guī)養(yǎng)護方式,即混凝土澆筑完畢后立即覆蓋保溫板,12 h~18 h內(nèi)及時進行灑水養(yǎng)護,保持混凝土表面濕潤。經(jīng)28 d養(yǎng)護后檢測,未發(fā)現(xiàn)混凝土表面產(chǎn)生裂縫。
通過對摻石灰石粉混凝土的一系列性能試驗結果來看,石灰石粉摻合料用于大體積混凝土的施工方案是可行的,一方面可以就近取材同時拓寬了現(xiàn)行混凝土礦物摻合料的種類,確?;炷潦┕べ|(zhì)量;另一方面還可以加快工程建設進度,同時節(jié)省大量的工程建設成本。