砼防渗墙第五节墙体材料.docx

第五节 墙体材料防渗墙墙体材料根据其抗压强度和弹性模量，可以分为刚性材料和柔性材料刚性材料一般抗压强度大于5MPa,弹性模量大于2000MPa,有普通混凝土 (包括钢筋 混凝土)、粘土混凝土、粉煤灰混凝土等；柔性材料一般抗压强度小于5MPa,弹性模量 小于2000MPa,有塑性混凝土、自凝灰浆、固化灰浆等1 防渗墙混凝土的特点防渗墙混凝土除应具备一般混凝土的性能外,还应符合防渗墙的使用及施工要求防渗墙混凝土一般具有下列特点：(1) 适宜的强度防渗墙混凝土是在泥浆下浇筑的,墙体混凝土的强度要比机口取样 的试件强度有所降低,因此在进行混凝土配合比设计时,应适当提高混凝土的配制强度； 根据经验，提高幅度以20%〜25%为宜防渗墙不宜使用速凝和早强型混凝土，以免给混 凝土浇筑和墙段连接施工造成困难2) 较低的弹性模量防渗墙应能较好地适应地基或坝(堰)体的变形,因此,当强度 一定时,防渗墙混凝土的弹性模量原则上越低越好,也即弹性模量与抗压强度的比值越 小越好3) 良好的抗渗性能早期采用的防渗墙混凝土抗渗等级常常达到W4〜W8,相当于 渗透系数小于10-8cm/s近些年来，随着塑性混凝土的使用，一般要求渗透系数为 10-7cm/s〜10-6cm/s 级即可。

4) 较好的抗侵蚀性能,以保证防渗墙能有足够的使用寿命5) 重度不小于2100kg/m3，不要采用表观密度过小的骨料6) 混凝土拌合物应具有良好的工作性能包括：1) 较大的流动性一般要求防渗墙混凝土的入孔坍落度为18〜22cm，扩散度34〜 40cm；坍落度保持15cm以上的时间不小于1h2) 较好的粘聚性和保水性混凝土在浇筑过程中能保持均匀，不离析施工中一般 要求在2h内泌水量不大于混凝土体积的1.5%3) 初凝时间不小于6h,终凝时间不宜大于24h凝结缓慢有利于槽孔混凝土的连续 浇筑2 混凝土的原材料2.1 水泥在一般条件下的混凝土防渗墙，凡符合现行国家质量标准的各种水泥均可应用当 环境水具有侵蚀性时，应选用抗侵蚀性特种水泥由于防渗墙混凝土的坍落度大，水泥 用量大，强度等级一般较低，所以不必使用强度等级很高的水泥2.2 细骨料（ 砂 ）应尽量选用石英含量较高、颗粒浑圆、具有平滑筛分曲线的河砂，也可选用人工砂，其细度模数宜为2.4〜2.8各项质量技术指标宜符合表7-5-1和表7-5-2的要求表 7-5-1 砂的质量技术要求项 目指标备 注天然砂中的粘土、淤泥及细屑含量 （%）其中粘土含量 （%）<3<1不应含有粘土团粒云母含量 （%）<2表观密度 （t/m3）>2.5轻物质含量 （%）<1硫化物和硫酸盐（以SO含量计） （%）<13有机质浅于标准色表 7-5-2 砂的最佳级配范围筛孔（mm）52.51.250.630.3150.16累计筛余（%）0〜1510 〜3020 〜4040 〜6080 〜9090 〜1002.3 粗骨料（石子）为提高混凝土的流动性，应尽量采用天然骨料。

人工骨料母岩的抗压强度应不小于混凝土设计强度的1.5倍石子的粒径由大到小应连续，最大粒径应不超过40mm，且不 得大于钢筋净距的1/4；条件允许时，采用最大粒径为20mm〜32mm的一级骨料更好采 用二级配骨料时，小石与中石的比例不宜小于4 ： 6其它技术质量要求见表7-5-3表 7-5-3 粗骨料的质量技术要求项 目指标备 注含泥量 （%）<1不应含有粘土团块硫化物和硫酸盐（以SO含量计） （%）<0.5表观密度 （t/m>2.6针片状颗粒含量 （%)) <15软弱颗粒含量 （%）<5有机质浅于标准色2.4 拌合水符合饮用水条件的江、河、库水均可用于拌制混凝土采用其它水源时，应符合《水 工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）中的有关规定2.5 掺和料 防渗墙混凝土的掺和料主要有粘土、膨润土和粉煤灰 用作护壁泥浆的粘土、膨润土均可作为防渗墙混凝土的掺和料，其质量技术要求见 本章第四节粉煤灰的质量技术要求见表7-5-4在实际应用中，当II级粉煤灰的烧失量指标达不到要求时，其超出数值应不大于指 标要求的25%,同时细度和烧失量的乘积小于160时，可视作II级粉煤灰使用防渗墙混凝土使用的粉煤灰最好采用II级及以上的。

当水泥强度等级与混凝土强度 等级比值较大，以及用于临时建筑物时，可采用III级粉煤灰表 7-5-4 粉煤灰的品质指标和等级序号指 标等级IIIIII1细度(45期方孔筛筛余%)<12<20<452烧失量(%)W5<8<153需水量比(%)<95<105<1154三氧化硫(%)<3<3<32.6 外加剂防渗墙混凝土一般选用普通型或高效型的减水剂，有时也用缓凝型或引气型的减水 剂，或同时加入引气剂在没有特殊要求的情况下，一般不选用速凝剂、抗冻剂和膨胀 剂各种外加剂的检验方法、掺外加剂的混凝土的性能要求参见《水工混凝土外加剂技 术规程》(DL/T5100-1999)普通型减水剂，常用木质素磺酸钙(MG),掺量一般为水泥重量的0.2%〜0.3%，减 水率为10%左右高效型减水剂，常用主要成分为B -萘磺酸甲醛缩合物的FDN、NF、UNF-5 等这些减水剂的掺量一般为 0.5%左右，减水率为 12%〜25%一般防渗墙混凝土常用普通型减水剂，强度较高的防渗墙混凝土常选用高效减水剂 它们的主要技术指标和掺入外加剂后混凝土的主要性能见表7-5-5、表 7-5-63 墙体材料的种类、性能和配制要求防渗墙的墙体材料多种多样，性能各异。

不同种类的墙体材料有不同的性能适用范 围，其材料组成、施工方法及造价也各不相同，应根据具体用途和工程条件选择墙体材 料墙体材料各项性能指标之间的匹配应合理，否则在施工中难以兼顾各项性能要求， 既造成资源浪费，也不利于工程质量评定各种墙体材料性能的一般适用范围参见表 7-5-7表 7-5-5 混凝土减水剂质量标准减水剂类别试验项目普通型高效型早强型缓凝型引气型减水率(%)三5三12三5三5三10泌水率比(%) <100<100<100<100<950含气量(绝对值)(%)W3.0<3.0<3.0<3.03.0〜5.5初凝-1 : 00〜-1 : 00〜-1 : 00〜-2 : 00〜-1 : 00〜凝结时间之差+2 : 00+2 : 00+2 : 00+6 : 00+2 : 00(h : min)终凝-1 : 00〜-1 : 00〜-1 : 00〜-2 : 00〜-1 : 00〜+2 : 00+2 : 00+2 : 00+6 : 00+2 : 00Id一三135三125抗压强度比 (%)3d三110三125三125三100三1107d三110三120三115三100三11028d三110三115三110三110三11090d三100三100三100三110三100收缩(三个月)增加不大于(mm/m)0.10.10.10.1注：表中所列数据为试验混凝土与基准混凝土的差值或比值。

表 7-5-6 防渗墙混凝土常用外加剂的主要性能类型名称主要成份掺 量(按水泥重) (%)产品技术指标形态pH硫酸盐(%)氯化物(%)普木钙(MG)木质素磺酸钙0.2 〜0.3固4〜60.75 〜1.30通WN-1木质素磺酸钠0.25 〜0.3固12.5型TRB木质素、半纤维素0.5 〜0.75粉8.5〜10.513 〜19<1.7高 效 型FDN0 -萘磺酸甲醛缩合物0.2 〜1.0粉7〜91.60NF萘磺酸甲醛缩合物0.5〜1.5固11 〜120.99UNF-20 -萘磺酸甲醛缩合物0.3 〜0.7粉7〜9<25MF萘磺酸盐0.3 〜0.7粉7〜9<5缓凝DH5萘磺酸盐0.1 〜0.259±1引气801聚次甲基多环芳烃磺酸钠0.5固7〜9减水剤MY木钙衍生物0.2 〜0.5固8〜9<25表 7-5-7 防渗墙墙体材料性能的一般适用范围墙体材料坍落度扩散度抗压强度弹性模量抗渗渗透系数允许渗密度种 类(cm)(cm)(MPa)(MPa)等级(cm/s)透坡降(t/m3)普通混凝土18 〜2234 〜4015. 0〜35.022000〜31500三W6<4.19X10-9150〜2502.4 〜2.5粘土混凝土18 〜2234 〜407.0 〜12.012000〜20000三W4<7.8X10-980 〜1502.3 〜2.4塑性混凝土18 〜2234 〜401.0〜5.0300〜2000nX 10-6 〜nX 10-840 〜802.1 〜2.3固化灰浆0.3 〜1.050 〜200nX 10-6 〜nX 10-830 〜601.4 〜1.7自凝灰浆0.1 〜0.530 〜150nX 10-6 〜nX 10-720 〜301.3 〜1.43.1 普通混凝土防渗墙用普通混凝土是指胶凝材料除水泥外，原则上不加掺和料的高流动性混凝土。

配制这种混凝土的水泥用量一般不小于350kg/m3，水灰比不宜大于0.6，砂率以不 小于 40%为宜随着技术的发展，为节省水泥或改善混凝土的性能，现在也有在普通混 凝土中加入粉煤灰等活性掺和料的普通混凝土经常用在除防渗以外还兼有挡土、承重 等作用的防渗墙工程上表7-5-8 为我国若干普通混凝土防渗墙工程实例3.2 粘土混凝土为降低弹性模量，在胶凝材料中掺用了一定数量粘土的高流动性混凝土叫粘土混凝 土粘土的掺加量占胶凝材料总量的 20%左右，最多不宜大于 25% 粘土混凝土的早期强 度较低，后期强度增长较多，通常180天强度可达到28天强度的1.5倍粘土混凝土拌 和物具有良好的和易性粘土混凝土的水泥用量不宜小于350kg/m3，水灰比不宜大于0.65,砂率不宜小于 36%一般要求所掺粘土的塑性指数不小于17，粘粒含量不低于40%，含砂量小于5%， 有机物含量小于3%粘土混凝土对砂石料的含泥量要求可适当放宽，砂的含泥量不大于 8%即可我国已修建的防渗墙中约有76%的工程用的是粘土混凝土表7-5-9 列出了密云水 库等若干防渗墙工程所使用的粘土混凝土的配合比及性能指标3.3 塑性混凝土以粘土、膨润土等混合材料取代普通混凝土中大部分水泥的低强。