碎石裹粉量对普通混凝土及碾压混凝土性能影响分析.pdf

第 3期 2 0 1 4年 3月 广东水利水 电 GUANG D0NG W A T E R R ES 0URC E S AND HYDRO P OW E R No 3 Ma r 201 4 碎石裹粉量对普通混凝土及碾压混凝土性能影响分析 李嘉琳，杨永民，王立华 ， 尹新龙 ( 1 广 东省水利水电科学研究院，广东省水ft 重点科研基地 ，广东 广州 5 1 0 6 3 5 ) 摘要： 广东省乐昌峡水利枢纽工程主要材料采取 甲供方式，其中碎石骨料主要岩质为石灰岩，由于雨季天气。石场生 产碎石存在裹粉现象。为了能使裹粉的碎石骨料能够应用于工程，该文针对两个粒级的碎石骨料对普通混凝土及碾压混 凝土的工作性能、力学性能及耐久性能进行研究。结果表明：碎石裹粉量对普通混凝土的工作性能会有影响，会增大碾 压混凝土的 V C值 ；适宜的石粉含量时普通混凝土的力学性能有利，对碾压混凝土的力学性能不利；对 c 2 0普通混凝土 各个龄期的抗渗性能无影响，C 4 0普通混凝土和 c 2 0碾压混凝土抗渗性能呈降低趋势。裹粉量的增加，C 2 0混凝土和 c 2 0碾压混凝土的抗冻性能呈下降趋势，C 4 0普通混凝土的质量损失率不是那么明显。 关键词：碎石；裹粉量；工作性能；力学性能；耐久性能 中图分类号 ：T V 4 3 1 文献标志码 ：B 文章编号 ：1 0 0 8一 O l 1 2 ( 2 0 1 4 ) o 3 0 0 1 0 0 4 1概 述 广东省乐 昌峡水利枢纽工程位于乐 昌市境 内的北 江一级支流武水乐 昌市塘角火车站 附近 ，坝址距乐 昌 市区约 2 8 k m、距韶关市区约 8 1 k m。拦河坝为碾压混 凝土 重 力 坝。碾 压混 凝 土拦 河 坝 混 凝 土 总 方 量 为 4 3 2万 1 13 ，其 中碾压混凝土为 2 7 6万 m 、常态混凝 土为 1 3 6万 m ，变态混凝土为 1 8 6万 m 、预制混凝 土为 1 0 6万 m 。该工程 主要材料采取 甲供方式 ，其 中碎石骨料主要岩质为石灰 岩 ，岩石呈灰黑色 ，硬度 较高 ，表观密度偏大 。由于雨季天气 ，石场生产碎石 存在裹粉现象 ，该石粉为石灰岩细粉 ，在碎石破碎 时 粘附在碎石表面。国内也有水电站碾压混凝土中出现 骨料裹粉的现象 ，龙滩水 电站碾压混凝土大坝使用大 法坪 石 灰 岩 骨 料 ，在 生 产 运 输 过 程 中 产 生 裹 粉 现 象 I 4 j ，裹粉的碎石骨料能够应 用于工程 ，本文针对 两个粒级的碎石骨料对普通混凝土及碾压混凝 土的工 作性能、力学性能及耐久性能进行研究 ，以期 掌握影 响规律 ，为保证工程质量提供依据。 2 试验材料及试验方法 2 1 试验原材料 试验用水泥采用 中热硅酸盐水 泥 ，其物理性能如 表 1所示 ，细 骨料采 用人工 砂 ，减 水剂 采用 F D N一 4 4 0 W，碎石采用石灰岩碎石 ，在碎石 的过程中产生较 多的石灰岩石粉 ，粘附在碎石表面 ，两个粒级碎石的 裹粉量如表 2 。 2 2 试验用配合 比( 见表 3表 4 ) 表 1 水泥 的物理 力学性能 表 2碎石的裹粉量 表 3普通 混凝土配合 比 收稿 日期 ：2 0 1 4 0 1 2 2；修 回 日期 ：2 0 1 4 0 31 3 作者简介：李嘉琳( 1 9 8 5 ) ，女，助理工程师，主要从事项目管理工作。 1 O 2 0 1 4年3月 第3期 李嘉琳，等：碎石裹粉量对普通混凝土及碾压混凝土性能影响分析 N o 3 M a r 2 0 1 4 表 4 碾压混凝土配合 比 3 试验结果及分析 选取无裹粉、裹粉严重、裹粉 中等及 冲洗后 的 5 2 0 m m以及 2 0 4 0 m m的中石，拌制强度等级分别 为 C 2 0与 C 4 0的普通混凝土以及 C 2 0的碾压混凝土 ， 分析裹粉量对其工作性能、各个龄期力学性能以及 耐 久性能的影响。 3 1 碎石裹粉对混凝土工作性能的影响 碎石裹粉量对普通混凝土及碾压混凝土工作性能 的影响如表 5所示。由表 5可见 ，碎石裹粉量对 C 2 0 以及 C 4 0普通混凝土的坍落度和含气量 的影响基本不 大 ；但碎石 裹粉对 c 帅 2 O碾压混凝 土的 值影 响较 大 ，随着裹粉量 的增 加 ，V C值逐渐增 大 ，且 幅度较 大，对碾压混凝土的含气量基本无影响。原因可能由 于碾压混凝土 中的单方用水量 小 ，碎石 的裹粉吸水 ， 使碾压混凝 土保持流动性能 的减少 ，从而导致 值 增大。 3 2 碎石裹粉对混凝土力学性能的影响 碎石裹粉量对普通混凝 土及碾压混凝土力学性能 影响如表 6所示。由表 6可见 ，碎石裹粉量对 C 2 0与 C 4 0普通混凝土的抗压强度及极限拉伸值影 响无 明显 规律 ，且适宜的石粉含量对普通混凝土的力学性能有 利 ，可能是 由于普 通混凝土的单方用水量大 ，可以充 分地使碎石的裹粉进 行分散 。碎石裹粉量对 C 。 。 2 0碾 压混凝土的抗压强度及极限拉伸值影响较为明显 ，随 表 5 碎石裹粉量对普通 混凝土及碾 压混凝土工作性能 的影 响 着裹粉量 的增加各个龄期 的抗压强度和极限拉伸值 呈 现下降趋势 ，对早龄期 的力学性能影 响更大 ，长龄期 ( 9 0 d ) 的力 学性能则 相对较小 ，对碾压混凝土 的抗 拉 性能影响则更大。可能是 由于碾压混凝土 的单方用 水 量小 ，裹粉不易充分分散 ，在碎石和砂浆的界面形成 一 层隔膜 ，导致碾压混凝土的力学性能下降。C 2 0普 通混凝土和 C 。 2 0碾压混凝土 的断裂面如 图 1和图 2 所示 ，由图可见 ，在 C 2 0普通混凝土 的断裂面 中，骨 料的表面光滑 ，无裹粉粘附 ，而碾压混凝土的断面则 有局部碎石骨料表面粘附石粉 ，是混凝土受力破坏 的 根源。 表 6 碎石裹粉量对普通混凝土及碾压混凝土力学性能的影响 2 0 1 4年3月 第3期 李嘉琳，等：碎石裹粉量对普通混凝土及碾压混凝土性能影响分析 N 0 3 Ma r 2 0 1 4 表 8 碎 石裹粉量对普通混凝土及碾压混凝土抗冻眭能的影响 4结论 1 )碎石裹粉量对 C 2 0以及 C 4 0普通混凝土的坍落 度和含气量的影响基本不大，随着裹粉量 的增加 ，C 。 2 0碾压混凝土的 值逐渐增大 ，对碾压 混凝 土的含 气量基本无影响。 2 )适宜 的石粉含 量对普通混凝 土的力学性能有 利 ，C 2 0碾压混凝土随着裹粉量 的增 加各个龄期 的 抗压强度和极限拉伸值呈现下降趋势。 3 )碎石裹粉量对 C 2 0普通混凝土各个龄期的抗渗 性能影响不大，随着碎石裹粉量 的增加 ，C 4 0普通混 凝土 2 8 d 龄期的抗渗性能呈降低趋势， 9 0 d龄期的渗 水高度及渗透系数则变化不 明显。C 帅 2 0碾 压混凝土 各个龄期的抗渗性能呈现降低趋势。碎石裹粉量的增 加 ，C 2 0混凝土和 C 帅 2 0碾压混凝 土的抗冻性能 呈下 降趋势 ，C 4 0普通混凝土的质量损失率不是那么明显。 参考文献 ： 1 龙件开，肖开涛骨料裹粉对碾压混凝土性能影响的试 验研究 J 水力发电，2 0 0 5 ，4 ( 4 ) ：5 0 5 2 2 王立华 ，陈理达，詹镇峰，等石粉含量对人工砂胶砂 性能的影响 J 广东水利水电，2 0 1 3 ( 3 ) ：1 2 3 杨永民，李嘉琳 ，尹新龙不同岩性的石粉作掺合料对 混凝土性能的影响 J 广东水利水电，2 0 1 3 ( 9 ) ：4 7 48 4 杨永民，孙虎，林东石粉用作水泥混合材对水泥性能 的影 响研 究 及 机理 分析 J 广东 水 利 水 电，2 0 1 2 ( 9)：8 ( 本文责任编辑马克俊) An a l y s i s o n Effe c t o f Co a t e d- Po wd e r Ag g r e g a t e o n Pe r f o r ma nc e o f Co mmo n Co nc r e t e a n d Ro l l e r Co mp a c t e d Co nc r e t e L I J i a l i n，Y ANG Yo n g mi n，WANG L i h u a ，YI N Xi n l o n g ( G u a n g d o n g R e s e a r c h I n s t i t u t e o f Wa t e r R e s o u r c e s a n d H y d r o p o w e r ， G u a n g d o n g P r o v i n c i a l Wa t e r C o n s e r v a n c y K e y S c i e n t i f i c R e s e a r c h B a s e ，G u a n g z h o u 5 1 0 6 3 5 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ： Ma i n m a t e ri a l s u s e d i n t h e c o n s t r u c t i o n o f L e c h a n g x i a Wa t e r C o n t r o l P r o j e c t a r e p r o v i d e d b y t h e p a r t y A， i n w h i c h t h e a g g r e g a t e i s c r u s h e d b y l i me s t o n e a n d e a s i l y p r e s e n t s t h e c o a t e d p o wd e r p h e n o me n o n d u e t o t h e r a i n y we a t h e r I n o r d e r t o a p p l y c o a t e d p o w d e r a g g r e g a t e i n t o t h e p r o j e c t ， r e s e a r c h o n t h e e f f e c t o f t w o gra d e a g gr e g a t e s t o w o r k i n g p e rf o r ma n c e ，m e c h a n i c a l p e rf o r m a n c e a n d d u r a b i l i t y o f c o m m o n c o n c r e t e a n d R o l l e r C o m p a c t e d C o n c r e t e ( R C C)i s c a r r i e d o u t i n t h i s a r t i c l e T h e r e s u l t s h o w s t h a t t h e c o n t e n t o f c o a t e d p o w d e r h a s a n i n fl u e n c e o n t h e wo r k i n g p e rf o rm a n c e o f c o mmo n c o n c r e t e a n d i n c r e a s e s t h e VC v a l u e o f R CC P r o p e r c o n t e n t o f c o a t e d p o w d e r i s b e n e f i c i a l t o me c h a n i c a l p e r f o rm a n c e o f c o mmo n c o n c r e t e b u t RC C o n t h e c o n t r a r y T h e a n t i p e r - me a b i l i t y o f e v e ry a g e o f c o mmo n c o n c r e t e i s u n a f f e c t e d w h i l e t h e a n t i p e r me a b i l i t y o f C 4 0 c o n c r e t e a n d C 9 0 2 0 RC C p r e s e n t a l i t t l e d e g r a d a t i o n T h e f r o s t r e s i s t a n c e c a p a b i l i t y o f C 4 0 c o n c r e t e a n d C 9 0 2 0 RC C d e c r e a s e a n d ma s s l o s s r a t e o f C 4 0 c o mmo n c o n c r e t e i s n t e a s i l y f o u n d a s t h e c o n t e n t o f c o a t e d p o wd e r i n c r e a s e s Ke y wo r d s ：a g gre g a t e ；c o a t e d p o w d e r c o n t e n t ；wo r k i n g p e r f o rm a n c e ；me c h a n i c a l p e r f o r ma n c e ；d u r a b i l i t y l 3