抗渗抗冻混凝土的配合比设计及应用研究

1、抗渗抗冻混凝土的配合比设计及应用研究屈延军i,赵燕；（1 洛阳华荣商品混凝土有限公司，河南洛阳471023 ; 2.洛阳滨河水泥制品有限公司，河南洛阳471000）摘要：利用膨胀剂、引气剂型高效减水剂、河砂、水泥、碎卵石、粉煤灰、矿粉等原料，配制出了 c30p8f200混 凝土。c30p8f200混凝土在很多冷却塔的施工中被广泛应用，经多次试验，其抗压强度、抗渗性能、抗冻性能、 均能达到理想效果，且能满足施工技术要求。关键词：混凝土 ；抗冻性；抗渗性；引气型减水剂；强度doi:10.3969/j.issn.l674-5q43.2012.03.004中图分类号:tv544+.92文献标志码：a文

2、章编号:1674-5043（2012）03-0016-03随着城市建设进程的不断加快，建筑业得到迅速发展。建筑工程技术也在不断提高，特别是一些特 种混凝土越来越多地被应用于特殊的工程之中。譬如：水工混凝土、抗渗混凝土、钢纤维混凝土、防珞 射混凝土、抗冻混凝土、耐碱（耐酸）混凝土等，应用的越來越多，技术也变得成熟起來。本文主要就电厂 冷却塔用混凝土作一简要讨论。目前，我国加大了对发电厂的投资与改造，关停小规模，建设大型环仮 型发电机组。因此，对冷却塔施工的研究显得尤为重要。冷却塔是发电厂一个重要的必不可少的结构， 由于冷却塔结构所处环境特殊，混凝土结构要长期受到水的渗透及温度循环变化的影响，所以

3、对其折 渗、抗冻性能有较高的要求。另外，在冷却塔的施工过程屮由于其输送高度较高，施工难度较大。为了 满足混凝土的抗渗及抗冻性能，通常需要使用外加剂（如膨胀剂），这会增大混凝土拌合物的粘聚力，不易 泵送。鉴于此，我们采取了一些解决办法：加大高效减水剂的用量，以减少单方混凝土的用水量；选庄 级配合理易于泵送的粗骨料；选用二区屮砂；掺加矿粉以减少塌损，提高混凝土的和易性及后期强度； 掺加粉煤灰改善和易性，减少混凝土用水量等。1设计原则通过掺加多种混凝土外加剂，来满足混凝土多种性能要求，同时改善混凝土拌合物和易性，达到施 工要求。1）掺加10%uea膨胀剂起到补偿收缩作用，提高混凝土密实度，从而达到抗

4、渗效果。同时增加了 体系屮g（oh）2的含量，显著提高了混凝土的抗碳化能力。2）掺加引气型高效减水剂，使混凝土结构内部产生微小均匀的气泡，起到很好的抗冻作用。3）掺加矿粉及粉煤灰改变混凝土和易性、增加混凝土后期强度，降低水泥用量、减少用水量，提离 混凝土的耐久性能。此外，在掺引气剂的同时掺加矿粉（可以减少结构中较大的有害孔）和粉煤灰，这三揚 可以显著减少有害孔，大量增加无害小孔和微小孔，使混凝土结构抗冻融指数增大，混凝土抗冻融性铳 提高。从而满足混凝土结构的技术要求和使用要求。4）使用连续级配，且级配较合理的碎卵石来增加混凝土的流动性，减少单方混凝土的用水量。2混凝土的配合比设计本试验混凝土强

5、度设计等级为c30,参照普通混凝土配合比设计要求，其试配强度为38.2 mpa,抗 渗 等级为p8,抗冻等级为f200o收稿日期：2012-03-29作者简介：屈延军（1976）,男，河南洛阳人，本科，工程师注要从事商品混凝土性能方面的研究.2.1原材料水泥为p.o42.5水泥，黄河同力牌；引气型高效减水剂（蔡系液剂），减水率23.1%,吉龙建材有限公 司 生产；连续级配碎卵石（525 mm）,产地洛河；屮砂河砂9（mx=25）,产地洛河；粉煤灰f类（i级）， 洛阳热 电厂生产；uea型膨胀剂，吉龙建材有限公司生产；s95矿粉，济源国泰微粉厂生产。2.2主要原料的指标還河同力p.o42.5水泥

6、、f类i级粉煤灰、s95矿粉的主要指标如表1表3所表1黄河同力p.o425水泥主耍指凝结时间/min抗压强度/mpa抗折强度/mpa安定性（初凝）171(3d) 24.9(3 d) 5.5合格（终凝）232(28 d) 47.8(28 d) 87合格表2 f类i级粉煤灰主要指粉细度/%需水虽比/%烧失虽/%含水戢/%三氧化硫/%&692.43.20.211-64表3 s95矿粉主要指技术要求标准指标执行指标 gbff 180462008s105s95s75检测值密度/g cm2282.86比表面积/m kg '$500$4()03004557d295$752558()活性指数/

7、%$105n9527528 d29595流动度比/%w1.0105含水量/%三氧w4.0().1化硫/%氯离子w0.0603/%烧失量/%w3.0玻璃体含量/%285.00.0050.182.3混凝土的配合比设计的混凝土的配合比如表4所表4混凝土的配合比编号水胶比水泥/kg粉煤灰/kg矿粉/kg砂子/kg石子/kg水/kg减水剂/kg膨胀剂/kg砂率/%sy10.40185857574911241526.213440sy20.39176908476511021506.303541sy30.38190786877611171416.0534413试件的制备及性能测试3 试件的制备混凝土的配制按照

8、国家标准普通混凝土配合比设计规程（jgj 55-2011）进行；选取试件的尺寸大 小为 100 mm x 100 mm x 100 mm。3.2试件的性能测试混凝土抗压强度的检测依照国家标准普通混凝土力学性能试验方法标准（gb/t 50081-2002）进 行。试件的强度取平均值。3.3试验结果及分析3.3.1混凝土的抗压强度使用以上原材料配制混凝土、制备试件，对其强度指标进行检测。测试结果表明：早期强度发展稍 慢，后期强度增长明显，而且随龄期的延长，增速变慢，但呈上升趋势。其3d龄期时强度可达60%70%, 7 d龄期时强度可达80%左右，28 d龄期时强度测试值为120%130%左右，到6

9、0 d龄期时强度 值可增长达到180%200%o所配制混凝土的抗压强度能够满足设计及施工的要求。3.3.2混凝土的抗渗性能混凝土在设计时使用uea膨胀剂，掺量为10%,通过抗渗试验检测，英水压表5混凝土的抗渗性能试验结果混凝土龄期28 d-渗水时最大水压值/mpa-试验抗渗等级123456冇无渗水0.9有无0.8有无无0.8有p8333混凝土的抗冻性能釆用c30引气混凝土的100 mm x 100 mm x 100 mm试件，用快速冻融法，分别进行了 0次、100 次、200次、300次冻融试验，用气压式含气量测定仪测得搅拌完的引气混凝土的含气量为5.1%6.0%o所 4结语电厂冷却塔特殊环境

10、要求下的混凝土，在设计时必须满足设计及施工要求。在抗渗抗冻混凝土设计 中，釆用三掺技术（即掺加粉煤灰、矿粉及引气型高效减水剂），从很大程度上改善了混凝土的力学性能、 抗冻性、抗渗性和耐久性，并且混凝土内部气泡较小、分布均匀、密实度好，施工性能也好。参考文献：1 中国建筑科学研究院jgj 55-2011普通混凝土配合比设计规范s北京:中国建筑工业岀版社20112 中华人民共和国建设部.gb 501192003混凝土外加剂应用技术规范s.北京:中国建筑工业岀版社,2003.小林一辅（日本）.混凝土实用手册m.王晓云，译北京:中国屯力出版社,2010.4中国工程院土木水利与建筑工程学部.混凝土结构耐

11、久性设计与施工指南m北京:中国建筑工业岀版社,2005.design and application of mixture proportion for frost resisting concretequ yan-jun', zhao yan"(l.luoyang huarong commercial concrete co ltd, luoyang 471023, china;2.luoyang binhe cement product co ltd, luoyang 471000, china)abstract: with expansion agent, air entraining effective water reducer, river sand, cement, crushed gravel, fly ash, slag and some other raw materials, the c30p8f200 concrete has been prepared, which has been widely applied into cooling towei construction. after repeated tests, the compressive strength, impermeability, fro