HF抗冲磨混凝土在河口村水库2泄洪洞中的应用.doc

HF抗冲磨混凝土在河口村水库2#泄洪洞中的应用【摘 要】河口村水库2#泄洪洞在设计〔校核〕水位下，洞内水流流速均大于30m/s，最高水流流速到达36.5 m/s高速水流对洞身断面底板及边墙下部空蚀危害较大，本设计经过比选研究：HF混凝土方便浇筑施工，且具有良好抗冲磨及抗裂性能，在2#泄洪洞洞身断面底板和边墙下部3.0m以下范围采用HF抗冲磨混凝土关键词】河口村水库;泄洪洞;HF抗冲磨混凝土1 工程概况2 2#泄洪洞的根本布置2#泄洪洞在正常库水位下，洞内水流流速除洞出口部分桩号段外，其他桩号段流速均大于30m/s;在设计〔校核〕水位下，洞内水流流速均大于30m/s，最高水流流速到达36.5 m/s洞内水流流态为高速水流，存在空蚀危险，除构造上需要考虑掺气和进步过流面平整度要求外，还需考虑采用抗冲耐磨混凝土材料，以减少空蚀对构造的破坏高速水流对洞身断面底板及边墙下部空蚀危害较大，本设计在洞身断面底板和边墙下部3.0m以下范围采用抗冲耐磨混凝土材料，其他为普通C30混凝土3 抗冲磨混凝土方案比选目前应用较多的抗冲磨材料按胶凝材料不同主要分为两类，即为有机胶凝类和无机胶凝类有机胶凝类主要有高分子聚合物的聚合物胶结混凝土、呋喃混凝土、环氧树脂混凝土等;无机胶凝类主要有硅粉混凝土、纤维混凝土、粉煤灰混凝土、铁钢砂混凝土等;其他还有铸石板、条石、钢板等。

环氧树脂等有机胶凝类混凝土虽然有很高的抗冲磨才能，但材料本钱高，固化剂有一定的毒性，与基底混凝土的线膨胀系数不一致，在自然条件下会逐渐老化、开裂、脱空其他如钢材具有良好的抗冲击韧性，但很难结实地锚固于混凝土中，而且造价较高;铸石板抗高速悬移质泥沙冲磨才能较好，但材料脆性，抗冲击强度低，极易被击碎;花岗岩等条石质地坚硬，抗冲磨性能好，只是韧性差，开采加工难，施工费时费力鉴于上述各种原因，结合本工程特点，主要对无机胶凝材料类抗冲耐磨混凝土材料做比选研究，详细选择对目前常用的硅粉混凝土和HF混凝土优缺点进展比选3.1 硅粉抗冲磨混凝土硅粉抗冲磨混凝土是以超高细活性硅粉为主，掺配有耐冲磨抗气蚀助剂的复合粉体材料它能大幅进步混凝土的抗冲磨、抗气蚀性能，并显著进步混凝土的力学性能、密实性、抗冻性和耐久性但是硅粉混凝土存有如下缺点：〔1〕硅粉混凝土的干缩裂缝问题未能解决硅粉砼的干缩率尤其是早期干缩率较大，使硅粉混凝土在应用中易于出现干缩裂缝，影响其整体强度和使用效果〔2〕硅粉混凝土施工难度大由于硅粉颗粒极细，比外表积很大，参加混凝土中后，可使混凝土粘聚性增大，流动性变差，施工和易性不好，使砼混凝土不易振捣密实，不易收光抹面。

假如采用泵送浇筑，易发生粘管和堵管现象，泵送性能差〔3〕硅粉混凝土易产生温度裂缝硅粉混凝土早期强度开展很快，相应的混凝土的水化热放热速度很快，致使混凝土水化热温升高，在混凝土中容易产生较大的温度应力，这一应力在干缩裂缝的顶端产生应力集中，使干缩裂缝扩展延伸甚至形成贯穿性的裂缝3.2 HF抗冲磨混凝土HF混凝土是由HF外加剂、优质粉煤灰〔或其它优质掺合料如硅粉、磨细矿渣等〕、符合要求的砂石骨料和水泥等组成，并按规定的要求进展设计和组织施工浇筑的混凝土HF作用机理：HF混凝土通过HF外加剂减水、改善混凝土和易性并激发优质粉煤灰的活性，使粉煤灰可以起到与硅粉同样的活性作用，能显著进步混凝土的整体强度并使混凝土的胶凝产物致密、坚硬、耐磨，改善胶材与骨料间的界面性能，使混凝土形成一种较均匀的整体，进步了混凝土的抗裂性和混凝土的整体强度，进步混凝土抵抗高速水流空蚀和脉动压力的才能，到达进步混凝土抗冲耐磨性能3.3 HF抗冲磨混凝土与硅粉混凝土比选硅粉混凝土价格较高，硅粉消费厂家较少，同时硅粉混凝土施工难度大，施工质量又不易保证HF混凝土与硅粉混凝土同样具有高抗压强度、抗冲磨、抗空蚀性能，其粘聚性和保水性介于硅粉混凝土和普通混凝土之间，既克制了硅粉混凝土粘聚性太大不泌水的缺点，又改善了普通混凝土粘聚性差易泌水的性能。

掺加粉煤灰的HF混凝土其粉煤灰中含有大量的玻璃微珠，在拌合物种产生“滚珠效应〞，不但使HF混凝土易于施工浇筑，易于振捣密实和收光抹面，并可进展泵送浇筑，克制了硅粉混凝土施工难度大的缺点同时HF混凝土还具有良好的抗裂性能经过比照，本工程2#泄洪洞抗冲磨混凝土选用HF混凝土4 河口村水库HF混凝土根本材料用量配合比及施工效果表2 HF混凝土抗压强度、抗渗性能及抗冻融循环性能试验成果通过对HF混凝土试件性能测试，冻融循环次数到达100次时，试验混凝土试件相对动弹性模量为87.1%，大于60%;重量损失率为1.5%，小于5%，说明抗冻融性能满足设计要求，即HF混凝土的强度、抗渗性能等级及抗冻融性能均到达设计要求指标：C40W6F100HF混凝土的流动性性能满足采用泵送浇筑施工技术条件，经过对2#泄洪洞的混凝土泵送浇筑施行，该混凝土易于施工浇筑，易于振捣密实和收光抹面，浇筑效果良好，没有出现裂缝，过流面的平整度能到达设计要求5 结语河口村水库工程2#泄洪洞〔导流洞〕断面边墙下部及底板采用的HF抗冲磨混凝土，浇筑质量良好，浇筑速度较快，缩短工期，节约投资，经过导流运行期间验证及测试，各项指标均到达设计要求。

HF混凝土方便浇筑施工，且具有良好抗冲磨及抗裂性能，是一种值得推广应用的抗冲磨混凝土材料。