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        基于統(tǒng)計分析的混凝土防滲墻成墻強度損失研究

        2018-03-25 03:00:12熊煥淮楊能輝
        水力發(fā)電 2018年12期
        關(guān)鍵詞:槽孔芯樣滲透性

        陳 芳,熊煥淮,楊能輝

        (1.江西省水利科學(xué)研究院,江西 南昌 330029;2.江西省水工安全工程技術(shù)研究中心,江西 南昌 330029)

        0 引 言

        混凝土防滲墻施工過程中存在諸多施工質(zhì)量的控制盲點。用于檢測防滲墻混凝土物理力學(xué)性能的抗壓、抗?jié)B試件一般在混凝土攪拌機機口取樣或?qū)_到齡期后的墻體進行鉆芯取樣,并以此檢測結(jié)果作為評判混凝土防滲墻質(zhì)量的重要依據(jù),然而大量的工程檢測數(shù)據(jù)表明,機口取樣檢測結(jié)果都高于墻體鉆芯取樣檢測結(jié)果[1- 4],為此,現(xiàn)場配制防滲墻混凝土摻合物時,總是將混凝土拌和物的抗壓、抗?jié)B配制強度等級進行高配,即混凝土拌和物配制抗壓強度高于設(shè)計強度10~15 MPa, 混凝土拌和物配制抗?jié)B等級高于設(shè)計抗?jié)B等級2~3級,只有這樣才能使混凝土防滲墻成墻后的混凝土抗壓、抗?jié)B性能滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

        本文結(jié)合某工程實際,通過室內(nèi)外試驗,在大量試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上,研究混凝土防滲墻實體抗壓、抗?jié)B強度相對混凝土攪拌機機口取樣抗壓、抗?jié)B強度損失程度和抗壓、抗?jié)B強度隨著其深度的變化規(guī)律,以期為改進施工工藝、節(jié)約施工成本提供理論依據(jù)。

        1 試驗依據(jù)及檢測結(jié)果來源

        按SL352—2006《水工混凝土試驗規(guī)程》[5]對防滲墻攪拌機機口混凝土試塊抗壓強度、抗?jié)B系數(shù)及成墻后混凝土芯樣抗壓強度、抗?jié)B系數(shù)進行了試驗。試驗采用了某工程檢測數(shù)據(jù),對收集到的112組機口混凝土試塊強度及相同部位(槽孔)芯樣強度,42組機口混凝土試塊滲透系數(shù)及相同部位(槽孔)芯樣滲透系數(shù)進行分析??紤]到混凝土設(shè)計等級差異,現(xiàn)將收集到的結(jié)果按照3個等級分類(C10、C15、C20),混凝土抗壓強度和抗?jié)B系數(shù)檢測結(jié)果見表1~6?;炷量?jié)B設(shè)計系數(shù)為k≤1×10-6cm/s。

        表1 C10混凝土抗壓強度MPa檢測結(jié)果 MPa

        2 混凝土防滲墻抗壓、抗?jié)B資料定性分析

        2.1 混凝土抗壓強度檢測結(jié)果分析

        根據(jù)收集的數(shù)據(jù)繪制機口混凝土試塊抗壓強度與相同部位(槽孔)混凝土芯樣抗壓強度相關(guān)關(guān)系見圖1,同時結(jié)合兩者變化率繪制混凝土抗壓強度變化區(qū)間(見圖2)。

        表2 C10混凝土抗?jié)B系數(shù)檢測結(jié)果 10-7 cm/s

        表3 C15混凝土抗壓強度檢測結(jié)果 MPa

        表4 C15混凝土相對滲透性系數(shù)檢測結(jié)果 10-7 cm/s

        由表1、3、5可知,C10、C15、C20混凝土機口混凝土試塊抗壓強度與相同部位(槽孔)芯樣強度變化規(guī)律基本一致,其中相同部位(槽孔)的芯樣強度均比機口試塊強度要低,分別降低了26.7%、31.9%、26.94%。由圖1可知,C10、C15、C20混凝土機口混凝土試塊抗壓強度與相同部位(槽孔)芯樣抗壓強度變化相關(guān)系數(shù)分別為0.891、0.865、0.869 9。由圖2可知,C10混凝土抗壓強度變化區(qū)間主要集中在5~7 MPa,其中6~7 MPa區(qū)間百分比最大為38%;C15混凝土抗壓強度變化區(qū)間主要集中在8~10 MPa,其中9~10 MPa區(qū)間百分比最大為50%; C20混凝土抗壓強度變化區(qū)間主要集中在8~10 MPa,其中9~10 MPa區(qū)間百分比最大為42%。

        表5 C20混凝土抗壓強度檢測結(jié)果 MPa

        表6 C20混凝土相對滲透性系數(shù)檢測結(jié)果 10-7 cm/s

        圖1 混凝土抗壓強度相關(guān)關(guān)系

        圖2 混凝土抗壓強度變化

        綜上,機口混凝土試塊抗壓強度與相同部位(槽孔)芯樣抗壓強度變化相關(guān)性較好,抗壓強度降低幅度均在30%附近,變化區(qū)間比較集中,主要分布在5~6、6~7、7~8、8~9、9~10 MPa 5個區(qū)域范圍內(nèi)。

        2.2 混凝土抗?jié)B性能檢測結(jié)果分析

        根據(jù)收集的數(shù)據(jù)繪制機口混凝土試塊相對滲透性系數(shù)與相同部位(槽孔)混凝土芯樣相對滲透性系數(shù)相關(guān)關(guān)系見圖3。

        圖3 相對滲透性系數(shù)相關(guān)關(guān)系

        由表2、4、6可知,C10、C15、C20混凝土機口混凝土試塊相對滲透性系數(shù)與相同部位(槽孔)芯樣相對滲透性系數(shù)變化規(guī)律基本一致,成墻后相同部位(槽孔)芯樣相對滲透性系數(shù)均低于機口混凝土的相對滲透性系數(shù),分別減小了6.18×10-7、9.02×10-7、9.43×10-7cm/s。由圖3可知,C10、C15、C20混凝土機口混凝土試塊相對滲透性系數(shù)與相同部位(槽孔)芯樣相對滲透性系數(shù)變化相關(guān)系數(shù)分別為0.857 3、0.910、0.851 6。

        綜上,機口混凝土試塊相對滲透性系數(shù)與相同部位(槽孔)芯樣相對滲透性系數(shù)變化相關(guān)系數(shù)較好,混凝土相對滲透性系數(shù)變化幅度較大,且混凝土強度等級越高,相對滲透性系數(shù)下降幅度越大。

        3 結(jié) 語

        本文結(jié)合某工程的試驗數(shù)據(jù),對機口混凝土試塊和相同部位混凝土芯樣的抗壓強度與抗?jié)B系數(shù)進行了研究,結(jié)果表明混凝土攪拌機機口混凝土試塊與相同部位(槽孔)混凝土芯樣的混凝土強度變化趨勢基本一致。成墻后混凝土較機口混凝土抗壓強度降低約5~10 MPa,降低約30%,抗?jié)B系數(shù)降低5×10-7~9×10-7cm/s,且隨著混凝土強度等級的增加,下降幅度敏感性更大。

        混凝土防滲墻在成形的過程中受溫度、壓強、過程不振搗等因素影響,混凝土抗壓強度必然會減小,而且在施工過程中受拔管法施工、過程不振搗等影響,墻體的密實度必然會比機口混凝土小,從而導(dǎo)致墻體的抗?jié)B性差。試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果與實際相符合。受試驗條件的限制,試驗數(shù)據(jù)僅統(tǒng)計了C10、C15、C20混凝土強度等級的抗壓和抗?jié)B性能變化規(guī)律,今后可以擴大混凝土強度等級范圍,進一步研究成墻后混凝土其他性能的變化規(guī)律。

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