关于掺粉煤灰HF抗冲磨剂和聚丙烯纤维混凝土研究实验.docVIP

关于掺粉煤灰HF抗冲磨剂和聚丙烯纤维混凝土研究实验 　　摘要：本文针对掺粉煤灰、HF抗冲磨剂和聚丙烯纤维的水工抗冲磨高性能混凝土各项性能进行试验研究和机理分析，结果表明，此类混凝土相比于基准混凝土，抗拉强度、极限拉伸值以及抗冲磨强度等性能都得到了提高，是水工抗冲磨高性能混凝土的理想搭配。 　　关键词：HF抗冲磨剂高性能混凝土试验研究 　　一、冲磨破坏方式及抗冲磨措施 　　对于水利水电工程，过水建筑物的磨损是不可忽视的重要问题。因为高速含沙水流会对混凝土产生冲刷磨蚀，从而损坏混凝土。一般破坏的主要方式有： 　　1、推移质、类推移质对水工建筑物的冲击磨损破坏； 　　2、悬移质泥沙对水工建筑物的磨损破坏； 　　3、高速水流对水工建筑物的气蚀、冲磨破坏。 　　为了最大限度降低对过水建筑物的磨损，首要条件就是必须提高和改善混凝土抗冲磨能力。笔者对某水电站工程进行了抗冲耐磨高性能混凝土试验，说明了掺粉煤灰+HF抗冲磨剂+聚丙烯纤维是理想的高价值比混凝土。 　　二、抗冲磨混凝土的试验研究及机理分析 　　1、试配混凝土的性能要求 　　（1）设计要求：根据此水电站的实际情况，混凝土90d的设计强度等级为C45，强度保证率P=90％，强度均方差5．0 MPa，抗冻标号F100，抗渗标号W10，坍落度50mm一70mm，含气量3％一4％，骨料级配为二级配； 　　（2）试验配合比：根据设计提出的抗冲耐磨混凝土要求，对掺HF抗冲磨剂+聚丙烯纤维混凝土进行试验研究。 　　W／B β（%） WCFASGPPJ（%） AA（%） 　　0.3836 126 281.8 49.770112560.90.4 1.8 　　注：W／B一水胶比，β一砂率，W一水，C一水泥，FA一粉煤灰，S一砂子，G一石子．PP一聚丙烯纤维，J一减水剂，AA一增强抗冲磨组分（其中，W、C、FA、S、G、PP的单位为：材料用量/kg/msup3;） 　　2、试验结果分析 　　（1）混凝土的抗冲耐磨性能 　　混凝土的抗冲耐磨试验是通过测定混凝土表面受水下高速流动介质磨损的相对抗力，来评价混凝土表面的相对抗冲磨性能。这里混凝土抗冲磨试验采用水下钢球法，所用仪器为钢球冲磨仪，试模为内径300ram±2mm，高100mm±1mm金属圆模。混凝土抗冲磨指标(水下钢球法)以抗冲磨强度或磨损率表示，抗冲磨强度与磨损率按下式计算： 　　f=TA／AML=(M―Mo)／Mo 　　式中：f一抗冲磨强度，即单位面积上被磨损单位重量所需的时间，h#8226;(kg／?)-1； 　　L一磨损率，％；AM一经T时段冲磨后，试件损失的累计重量，kg； 　　T一试件累计的持续时间，h； A一试件受冲磨面积，?； 　　M。、M一试验前、后试件质量，kg。 　　试验结果：在90d抗冲磨性能实验中，基准混凝土的磨损率3.41%、抗冲磨强度8.1 h#8226;(kg／?)-1 而这种混凝土的磨损率为1.45%、抗冲磨强度为19.8 h#8226;(kg／?)-1 。所以，这种混凝土的抗冲磨强度相比一般基准混凝土高很多。 　　（2）抗冲磨混凝土的抗渗性 　　混凝土的抗渗性，是指混凝土抵抗压力水渗透的能力，抗渗试验按照《水工混凝土试验规程》DL／T5150-2001的规定用逐级加压法进行试验，试验达到预定水压力后稳压8h，以每组6个试件中至少4个未出现表面渗水现象为达到设计要求，最后卸下抗渗试件，劈开测量渗水高度。 　　试验表明：这种混凝土能够满足W10的抗渗等级。 　　（3）抗冲磨混凝土的抗冻性 　　混凝土的抗冻试验，是测定混凝土在水和负温共同反复作用下抵抗冻融破坏的能力，以确定混凝土的抗冻标号混凝土抗冻性试验以动弹性模数、重量损失作为评定指标，按照《水工混凝土试验规程》DL／T5150-2001中的规定，采用快冻法进行试验，当混凝土的相对动弹模量降至60％或重量损失达到5％时，认为混凝土已经冻融破坏，结束试验。 　　试验表明：这种混凝土能满足F100以上的抗冻等级。 　　（4）抗冲磨混凝土的力学性能 　　在90d的抗冲磨强度下，基准混凝土的抗压强度53.5MPa、轴拉强度3.8MPa、抗压弹模44.8GPa；而这种混凝土的抗压强度52.5MPa、轴拉强度4.16MPa、抗压弹模41.0GPa。所以，这种混凝土比一般的基准混凝土的和易性要好、抗裂性高。 　　（5）抗冲磨混凝土的干缩性能 　　混凝土的干缩变形是测定混凝土在无外荷载和恒温条件下由于干缩引起的轴向长度变形。混凝土干缩试验采用规格为l00mm×l00mm X515mm的棱状体金属试模，两端埋设不锈金属测头，试模放置在室内温度控制在（20±2）℃、相对湿度60%±5%的恒温干缩室内，采用测量精度为0.0