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        混凝土防滲墻成墻性能沿深度變化規(guī)律研究

        2020-01-01 02:53:24吳永風(fēng)鄒晨陽
        水利技術(shù)監(jiān)督 2019年6期
        關(guān)鍵詞:槽孔芯樣滲透性

        吳永風(fēng),鄒晨陽,陳 芳

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

        混凝土防滲墻施工過程中,其施工質(zhì)量的控制存在諸多的盲點(diǎn)[1-6],眾所周知,混凝土防滲墻的物理力學(xué)性能一般在機(jī)口取樣成型抗壓、抗?jié)B試件或?qū)Φ竭_(dá)齡期后的墻體進(jìn)行鉆芯取樣以檢測抗壓、抗?jié)B性能,并以此檢測結(jié)果作為評(píng)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[7-10]:同一槽(段)孔的混凝土防滲墻成墻后,其墻體抗壓強(qiáng)度、相對(duì)滲透性系數(shù)隨著其深度的變化而變化,即墻體抗壓強(qiáng)度、相對(duì)滲透性系數(shù)隨深度的增加而增加,然2者相關(guān)關(guān)系到底如何,沿深度變化率到底有多大,既無規(guī)范依據(jù),也無試驗(yàn)依據(jù),存在盲目性。

        因此本文結(jié)合項(xiàng)目組承擔(dān)的某水利工程項(xiàng)目防滲墻為例,通過大量的室內(nèi)外試驗(yàn),在統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上,研究混凝土防滲墻實(shí)體抗壓強(qiáng)度、相對(duì)滲透性系數(shù)以及機(jī)口取樣隨深度變化的規(guī)律。

        1 試驗(yàn)方法

        本次試驗(yàn)方法涉及混凝土試塊、混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度檢測及混凝土試塊相對(duì)滲透性系數(shù)、混凝土芯樣相對(duì)滲透性系數(shù)檢測,其中抗壓強(qiáng)度檢測依據(jù)SL352—2006《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》[11]中4.2及7.7中有關(guān)要求進(jìn)行。混凝土試塊相對(duì)滲透性系數(shù)依據(jù)SL352—2006中4.22進(jìn)行,混凝土芯樣相對(duì)滲透性系數(shù)檢測采用包芯法處理后,參照混凝土試塊相對(duì)滲透性系數(shù)檢測方法進(jìn)行,其中包芯填充材料要求硬化速度較快,且硬化后本身不透水或經(jīng)相應(yīng)處理后不透水,填充材料與芯樣黏結(jié)必須足夠牢固。

        本實(shí)驗(yàn)室采用試模內(nèi)表面涂黃油,水泥砂漿填充配制,在混凝土相對(duì)滲透性試模內(nèi)表面均勻涂刷黃油,將加工好的芯樣側(cè)面清洗并簡單刨毛,待芯樣無明顯水珠時(shí),將芯樣放入相對(duì)滲透性試模中進(jìn)行試驗(yàn)。

        2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)來源

        根據(jù)施工進(jìn)度安排,項(xiàng)目組于2014年12月23日、2015年1月7日、2015年1月26日赴某項(xiàng)目進(jìn)行防滲墻機(jī)口取樣,由于取樣量大且需要按照深度進(jìn)行取樣,因此在取樣進(jìn)度上難度較大。通過為期2個(gè)月的現(xiàn)場跟蹤取樣,得出了其74#、79#、87#共3個(gè)槽孔的16組混凝土試塊抗壓強(qiáng)度及芯樣抗壓強(qiáng)度,取樣深度為0~49.95m,主要分布在5個(gè)取樣區(qū)間;得到了74#、79#、87#共3個(gè)槽孔的18組試塊相對(duì)抗?jié)B性系數(shù)及芯樣相對(duì)抗?jié)B性系數(shù),取樣深度為9.4~61.4m,主要分布在6個(gè)取樣區(qū)間。圖1為部分芯樣展示,從所抽取的600余組來看,所抽取的芯樣表面光滑,個(gè)別表面稍有孔隙,骨料分布均勻,滿足試驗(yàn)要求。檢測結(jié)果見表1—2,其中計(jì)算深度按照平均取樣深度計(jì)算。

        表2 混凝土相對(duì)滲透性系數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果

        圖1 部分芯樣展示

        3 試驗(yàn)分析

        3.1 混凝土防滲墻抗壓強(qiáng)度隨深度變化規(guī)律

        為進(jìn)一步分析混凝土防滲墻抗壓強(qiáng)度、相對(duì)滲透性系數(shù)沿深度變化規(guī)律,對(duì)同一槽孔相同深度下混凝土試塊抗壓強(qiáng)度、相對(duì)滲透性系數(shù)與混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度、相對(duì)滲透性系數(shù)進(jìn)行了變化率比較,其中抗壓強(qiáng)度變化率為混凝土試塊抗壓強(qiáng)度與混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度之差同混凝土試塊抗壓強(qiáng)度的比值,相對(duì)滲透性系數(shù)變化率為混凝土試塊相對(duì)滲透性系數(shù)與混凝土芯樣相對(duì)滲透性系數(shù)之差同混凝土試塊相對(duì)滲透性系數(shù)的比值。根據(jù)檢測得出的3個(gè)槽孔機(jī)口混凝土試塊抗壓強(qiáng)度、相對(duì)滲透性系數(shù)數(shù)據(jù)及相同部位(槽孔)混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度、相對(duì)滲透性系數(shù)數(shù)據(jù),分別繪制了二者抗壓強(qiáng)度及相對(duì)滲透性系數(shù)變化率圖,并采用最小二乘法對(duì)變化率進(jìn)行了數(shù)據(jù)擬合。具體見表1—2,如圖2—7所示。

        從表1可以看出,3個(gè)槽孔機(jī)口混凝土試塊抗壓強(qiáng)度與混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度變化規(guī)律基本一致,機(jī)口混凝土試塊抗壓強(qiáng)度大時(shí),對(duì)應(yīng)的混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度大,反之亦然。

        圖2—4為3個(gè)槽孔抗壓強(qiáng)度變化率曲線圖,從圖2—4中可以看出,74#槽孔抗壓強(qiáng)度損失率在28.36%~30.52%之間,79#槽孔抗壓強(qiáng)度損失率在28.83%~32.46%之間,87#槽孔抗壓強(qiáng)度損失率在21.10%~26.12%之間。3個(gè)槽孔的抗壓強(qiáng)度損失率呈明顯的線性損失,擬合的相關(guān)系數(shù)R2在[0.8742,0.9221]之間,且深度越大,同一深度槽孔混凝土試塊抗壓強(qiáng)度與混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度損失越小。

        圖2 74#槽孔混凝土抗壓強(qiáng)度變化率

        圖3 79#槽孔混凝土抗壓強(qiáng)度變化率

        圖4 87#槽孔混凝土抗壓強(qiáng)度變化率

        3.2 混凝土防滲墻抗?jié)B性能系數(shù)隨深度變化規(guī)律分析

        從表2可以看出,3個(gè)槽孔機(jī)口混凝土試塊相對(duì)滲透性系數(shù)與混凝土芯樣相對(duì)滲透性系數(shù)變化規(guī)律基本一致,且隨澆筑深度的增加,相對(duì)滲透性系數(shù)變化規(guī)律與強(qiáng)度變化趨勢基本一致。

        圖5—7為3個(gè)槽孔相對(duì)滲透性系數(shù)變化率曲線圖,從圖中可以看出,74#槽孔相對(duì)滲透性系數(shù)損失率在41%~92%之間,79#槽孔相對(duì)滲透性系數(shù)損失率在39%~85%之間,87#槽孔相對(duì)滲透性系數(shù)損失率在42%~80%之間。從圖5—7中可以看出,3個(gè)槽孔的相對(duì)滲透性系數(shù)損失率與抗壓強(qiáng)度損失率保持一致,均呈現(xiàn)線性損失,擬合的相對(duì)系數(shù)R2在[0.9483,0.9762]之間,即隨著深度的增加,損失率逐漸減小。即深度越大,同一深度槽孔混凝土相對(duì)滲透性系數(shù)與混凝土芯樣相對(duì)滲透性系數(shù)損失越小。

        圖5 74#槽孔混凝土相對(duì)滲透性系數(shù)變化率

        圖6 79#槽孔混凝土相對(duì)滲透性系數(shù)變化率

        圖7 87#槽孔混凝土相對(duì)滲透性系數(shù)變化率

        4 結(jié)語

        文中結(jié)合工程實(shí)際,對(duì)混凝土防滲墻實(shí)體抗壓強(qiáng)度、相對(duì)滲透性系數(shù)相對(duì)其機(jī)口取樣抗壓強(qiáng)度、相對(duì)滲透性系數(shù)損失程度隨著其深度的規(guī)律進(jìn)行了大量現(xiàn)場試驗(yàn)研究,但仍存在不足之處。

        (1)現(xiàn)場實(shí)際取樣深度最大為70m,這與防滲墻實(shí)際高程有一定的差距,下一步應(yīng)擴(kuò)大防滲墻深度現(xiàn)場試驗(yàn),以期完善研究成果。

        (2)受試驗(yàn)條件的局限,主要從混凝土抗壓強(qiáng)度、相對(duì)滲透性系數(shù)2個(gè)角度進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)研究,下一步將對(duì)混凝土抗凍性等性能的影響進(jìn)行試驗(yàn)研究。

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