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FK防水劑在珊溪水庫工程引水隧洞中的應用

瀏覽人次:2105人  發布時間:2013年5月3日
1、前言
        隨著社會經濟的發展,現代混凝土建筑工程應該具有更快的建設速度,更好的使用功能,更長壽命及更廣泛的使用范圍。FK防水劑用泵送混凝土澆搗速度快,施工效率高,工期縮短,節省人工等優點,在各種建筑工程、城市商品混凝土施工中得到廣泛的應用。溫州文成縣珊溪水庫工程引水隧洞兩條隧洞走向平行。引水隧洞進水口底部分別為:1#洞為▽100m,全長310m2#洞為▽86m,全長331m。主洞直徑7m,壓力鋼管洞徑4m。進水口、主洞段、閘門井的襯砌型式為鋼筋混凝土襯砌,支洞壓力鋼管段的襯砌型式鋼襯混凝土,采用泵送混凝土施工。強度等級為C25,抗滲標號S10,泵送混凝土坍落度控制在14~18cm。在配合比試驗中,除對普通原材料進行選擇優化外,選擇一種能滿足設計要求的外加劑也是非常重要的。 本試驗選用水電十二局施工科研所混凝 土外加劑廠 生產的FK防水劑,試驗證明:FK防水劑能大幅度改善混凝土的自防水性能,提高耐久性和改善混凝土和易性。   
2、試驗用原材料
 2.1  水泥
         采用江山525普通硅酸鹽 水泥 (虎山牌),其物理力學性能化學成份試驗按國標(GB-175-92)結果如下:表一、表二。       
 江山525#普通硅酸鹽水泥物理力學性能             表一
項  目
稠  度
 
%
安定性
凝結時間  (h:min)
抗壓強度   (MPa)
抗折強度   (MPa)
初  凝
終   凝
3 d
28 d
3 d
28 d
國  標
/
合格
≥0:45
≤10:00
22.0
52.5
4.0
7.0
試 驗結 果
25.48
合格
2:20
3:05
37.0
62.0
6.1
8.7
江山525#普通硅酸鹽水泥化學成份                          表二
成  分
CaO
MgO
SiO2
Al2 O3
SO3
Fe2O3
FcO
燒失量
%
標準
/
≤5.0%
/
/
≤3.5%
/
/
≤5.0%
含量  %
60.76
2.32
23.26
5.59
2.19
4.11
0.84
2.06
         從檢驗成果看,江山525#普通硅酸鹽水泥的各項指標均滿足現行國標要求。
2.2 集料
        砂石料為天然河砂和卵石,性能試驗依據《水工混凝土試驗規程》(SD105-82)檢驗,其試驗結果見表三。砂、石骨料品質符合現行有關規范要求。
 
砂、石料物理性能                                表三
材料
性能
集料
名稱
細 度
 
 
模 數
飽和面干表觀密度
 
g/cm3
(%)
(%)
 
(%)
 
(%)
(%)
針片狀含  量
 
(%)
壓碎指標  值
(%)
2.4
2.51
3.23
1.6
0
7
/
/
5~20(mm)
/
2.63
1.73
0.04
2
5
0
2.85
20~40(mm)
/
2.64
1.32
0.24
2
1
0
/
 
2.3 外加劑
        2.3.1 外加劑選用水電十二局施工科研所混凝土外加劑廠生產FK防水劑摻量10%,試驗依據行業標準《砂漿混凝土防水劑》(JC474-92),經檢驗KF防水劑符合一等品要求。
        2.3.2 防裂型FK混凝土防水劑是由多種礦物成份和特制有機材料組成,經粉碎煅燒、粉磨、混合而成的一種新型防裂、防水材料,較好地解決了高抗滲自防水混凝土防水的這一難題。
        該產品具有高效減水功能,摻量8~12%減水率可達15~25%,延緩結時間,  混凝土含氣量1~3%,不泌水。配制高強防水混凝土,可大幅度提高混凝的早期及后期強度,7天可提高 30~50%,28 天可提高20~40%。90天可提高10~20%。配制同標號混凝土,可節約水泥10~20% ,適合于 配制出高流態(15~20cm)的泵送混凝土。 
3、混凝土配合比
 3.1 根據珊溪水庫引水隧洞工程混凝土設計和施工要求,采用泵送混凝土澆搗,選擇配     合比摻FK9%試驗,見表四。
 
摻FK9%混凝土施工配合比                        表四
混 凝 土
 
強度等級
(%)
落度(mm)
每立方混凝土材料用量  (kg/m3)
水泥
FK
卵 石  mm
5~20
20~40
C25 S10
0.52
38
16
280
25
714
471
707
160
                
        經現場拌和使用,明顯改善了混凝土拌和物的和易性及保水性。坍落度損失小,滿足泵送要求。
3.2  在施工過程中,摻用FK防水劑的混凝土經質控人員現場抽樣,其抗壓強度、抗滲標號均滿足和超過設計的要求,見表五
 
混凝土的抗壓強度、抗滲標號統計表                     表五
混 凝 土
強度等級
FK
摻量(%)
抗  壓  強  度     (MPa)
抗    滲   標  號
組數
最大
最小值
平均
設計值
組數
最小值
平均值
C25 S10
9
89
46.8
24.7
36.15
S10
8
>S12
>S12
   
3.3 按照監理要求,對使用FK防水劑低摻量進行優化,摻量分別為8%、9%用基準配合比進行比較,試驗內容:減水率、凝結時間、抗壓強度、抗滲標號、混凝土限制膨脹率。膨脹率是采用100mm×100mm×300mm試件、配筋率為0.785%,試驗成果見 表六、表七。
 
FK不 同 摻 量 對 比 試 驗 成 果                 表六
樣品
 
編號
摻  量
 
(%)
砂率(%)
配 合  比
%
凝 結 時 間
時:分
抗  壓   強  度
抗滲
 
水泥:砂:石子
初 凝
終 凝
7d
28d
90d
基準
0
0.61
36
1:2.13:3.84
0
7:50
12:00
16.3
25.7
27.6
S 8
F-1
8
0.54
36
1:2.13:3.84
17.2
10:15
13:40
23.1
33.1
40.6
>S10
F-2
9
0.54
36
1:2.13:3.84
17.4
10:20
14:20
26.9
37.2
53.1
>S10
                   
FK不同摻量對混凝土膨脹率的影響              表七
FK防水劑摻量
(%)
混  凝  土  限  制  膨  脹  率            ( ×10—4)
備注
水               中
空   氣  中
3d
5d
7d
14d
28d
90d
0
0.4
0.4
0.4
0.4
-0.767
-1.667
混凝土配合
比及強度
見表六
8
1.033
1.067
1.084
1.10
-0.234
-1.80
9
1.133
1.267
1.284
1.317
0.267
-0.567
 
3.4  通過試驗該產品在混凝土中低摻量時各項指標也能滿足施工要求,并具有微膨脹性易性能,是防止或減少內部溫度裂縫的有效途徑。在鋼筋的約束下,水化的早期能產生0.01~0.05%的限制膨脹率。摻量對限制膨脹率有較大的影響,摻量越大,限制膨脹率也隨之增大,因此限制膨脹率可根據工程需要,通過增減摻量進行調節。
4、結論
4.1 FK防水劑產品在珊溪水庫工程引水隧洞泵送混凝土中的應用,良好地改善和易性及凝結時間。
4.2有效地補償混凝土收縮,提高混凝土的抗滲性和抗裂性。
4.3 適用于地下室、屋面、隧道、高速公路、排水池、水泵站等有防水、防滲、防潮混凝土中應用。