利用真空脱水工艺提高水工混凝土抗裂性

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1、学兔兔www.xuetutu.com第3期水利水运工程学报No．32012年6月ANDE]E]ElJun．2012利用真空脱水工艺提高水工混凝土抗裂性张燕迟，欧阳幼玲(南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京210029)摘要：为探讨真空脱水工艺对水工混凝土抗裂性能的影响，研究分析了混凝土经真空脱水工艺处理后的水胶比、孑L结构、干缩变形和强度的变化，以及高抗冲磨性能真空混凝土配合比特点对降低混凝土放热的作用，说明了真空混凝土的脱水密实作用可明显增强水工混凝土抵抗表层变形开裂的能力．工程实例表明真空脱水工艺对水工混凝土表面裂缝具有明显控制作用．关键词：水工混凝土；真空

2、脱水；抗裂中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1009—640X(2012)03—0032—05水工混凝土的裂缝现象十分普遍，多年来在工程实践中都没有很好地得到控制．从材料角度来看，裂缝的发生大多为干缩和温度变化而引起，通常又从表面开始¨．大多面积大的水工混凝土，施工期内很快就会产生裂缝，并在较长时间内持续发生．20世纪80年代，公路建设中大量采用的混凝土真空脱水工艺被移植应用于水工大坝溢流面混凝土施工，结果表明真空脱水工艺对控制混凝土的表面裂缝具有很好的作用J，时隔7年后对所应用工程进行调查时，坝面仍未见明显的开裂现象．目前，对于水工混凝土建筑出现大量裂缝的现象采取了很多技

3、术措施，但实践结果却不尽如人意．当年由于受工艺方面的限制，混凝土真空脱水技术未能在水工建筑施工中得以推广，但其对混凝土，尤其是水工大仓面混凝土控制裂缝的特殊作用，仍然值得重视．本文介绍了中低标号混凝土在真空脱水处理后，混凝土性能的变化对改善抗裂性的作用，还介绍了水工高标号混凝土怎样利用真空脱水工艺的作用，实现降低混凝土产生温度裂缝的可能性．试验配合比和方法选用试验材料如下：P．042．5的水泥；Ⅱ级粉煤灰作为掺合料；：2．8的河砂；直径5～25mm的石灰石和聚羧酸系外加剂．试验配合比为：设计强度C25时，水、胶凝材料、砂、石、减水剂的用量分别为150，300，751，1184和0kg／m；设

4、计强度C45时，水、胶凝材料、砂、石、减水剂的用量分别为138，493(比表面积280m／kg)，741(饱和面干)，1085和6．41kg／m；设计强度C40时，水、胶凝材料、砂、石、减水剂的用量分别为138，383(比表面积280m／kg)，876(饱和面干)，1047和4．98kg／m．混凝土成型后，将吸盘置于混凝土试件上表面进行真空脱水处理．控制最大真空度0．08MPa，脱水处理时间20min．2真空混凝土抗裂性能分析2．1混凝土干缩混凝土的干缩主要源自于水泥石，混凝土中水泥组分的含量直接影响干缩的大小，因此，不同的水胶比和不同集灰比的混凝土，其干缩也相应不同．收稿日期：2011—1

5、0—14基金项目：十一五科技支撑计划项目(2008BAB29B04)作者简介：张燕迟(1956一)，男，江苏南京人，高级工程师，主要从事混凝土性能研究．E—mail：yczhang@nhri．cn学兔兔www.xuetutu.com第3期张燕迟，等：利用真空脱水工艺提高水工混凝土抗裂I生33研究表明，低水胶比高性能混凝土的变形主要由内部自干燥失水收缩所致，而普通混凝土的收缩变形主要是毛细水蒸发所产生，并与水胶比呈正比关系．水胶比降至0．40左右时，混凝土的干缩值见表1．中低标号普通混凝土的真空脱水率一般可达20％，甚至更大，可计算出脱水前后混凝土水胶比变化约为0．10．试验设计水胶比为0．5

6、0，经脱水降至0．40，相应干缩值可由脱水前的600~10降低为400~10一．表1不同水胶比和集灰比下的混凝土干缩Tab．1Dryingshrinkageofconcretewithdifferentwater-binderratiosandaggregate—binderratios．．180d收缩值／(10～)180d收缩值／(10)水胶比0．40水胶比0．50水胶比0．40水胶比0．50l／38ool200l／54006001／4550850i／6300400混凝土中水泥含量越多，混凝土的渗透性越小，水泥吸附水越多，对于真空混凝土其脱水率就越低，因此，真空混凝土设计时，通常都在优化条

7、件下，尽量采用相对普通混凝土较大的集灰比．由表1还可见，混凝土集灰比越大、水泥用量越低时，各种水灰比下的干缩值都明显降低．2．2混凝土的强度发展混凝土脱水控制真空度达到0．08MPa时，脱水模板内外的压差可产生约8t／m的荷载作用于新拌混凝土表面，将塑性拌合物挤压密实，其体积压缩量理论上为排出的水量和空气所占体积的和．但由于颗粒问摩擦阻力，不可能将脱水孔隙完全填充密实，一般真空负压作用下，塑性混凝土体积变形量