納米材料在水工混凝土中的應(yīng)用研究

2015-07-28 07:43:12陳潔宇新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院勘測(cè)總隊(duì)新疆昌吉831100

山東水利 2015年6期

陳潔宇（新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院勘測(cè)總隊(duì)，新疆昌吉 831100）

陳潔宇
（新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院勘測(cè)總隊(duì)，新疆昌吉 831100）

【摘要】利用某種新型納米材料，針對(duì)水工混凝土的抗?jié)B性能的影響進(jìn)行了一系列試驗(yàn)研究，以期為其它試驗(yàn)研究及工程人員在水工混凝土中應(yīng)用納米材料提供參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】納米材料；水工混凝土；抗?jié)B性能

從20世紀(jì)80年代起，人們對(duì)混凝土抗?jié)B性能越來越重視，混凝土抗?jié)B性能與其齡期、漿體水化程度和運(yùn)行環(huán)境等因素密切相關(guān)。因?yàn)樯婕暗挠绊懸蛩剌^多，目前人們?cè)谶@方面獲知的研究成果較少，有必要進(jìn)一步深入進(jìn)行研究。

現(xiàn)階段提高混凝土的抗?jié)B性能主要方法是通過獲得混凝土的最小孔隙率和最大密實(shí)度，減少混凝土中的毛細(xì)管來實(shí)現(xiàn)。在外加材料方面除硅灰、粉煤灰等人造火山灰質(zhì)材料外，還有其它可能影響混凝土抗?jié)B性能的組分。研究者對(duì)鋼纖維、合成纖維以及膨脹劑在混凝土硬化過程中對(duì)收縮開裂的影響進(jìn)行了研究，研究結(jié)果證實(shí)：鋼纖維與膨脹劑混合增強(qiáng)混凝土，鋼纖維能夠?qū)ε蛎洰a(chǎn)生很大的內(nèi)部限制，使得混凝土更加致密，混合增強(qiáng)的方式能夠取得很好的抑制硬化期間收縮裂紋的效果，從而極大地改進(jìn)抗?jié)B性能。

伴隨科技與技術(shù)的進(jìn)步，新型納米材料的問世，作者希望借助于納米材料的微粒結(jié)構(gòu)能在水工混凝土中起到更好的作用與應(yīng)用。

1　弱透水介質(zhì)混凝土試塊抗?jié)B試驗(yàn)

1.1原材料

采用美國(guó)引進(jìn)的高分子聚合物納米微粒技術(shù)產(chǎn)品——Roadyes。為液狀，乳白色，成型后透明，有輕微氣味，密度為1.05~1.1，酸堿度為4.5~ 6.0，水溶性100%，沸點(diǎn)＞100℃，凝點(diǎn)＜0℃。含水量＜57%，為不可燃性。現(xiàn)階段道路建設(shè)中應(yīng)用較廣，其共聚長(zhǎng)鏈接觸土壤后會(huì)形成持久的半柔性固體矩陣結(jié)構(gòu)，使土壤永久固化。

1.2抗?jié)B涂料制作

根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)書，以路液為母料（43%濃度）加水，調(diào)制成濃度為5%、10%的路液溶液待用。

將石英砂（800目）、525普通硅酸鹽水泥按1∶1，與已經(jīng)調(diào)制好的路液溶液及水調(diào)試成三種可涂刷涂料，得出兩組配合比，檢測(cè)其相關(guān)性能如表1所示。

表1涂料相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果

1.3抗?jié)B試驗(yàn)結(jié)果

抗?jié)B試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后將調(diào)制好的涂料涂于抗?jié)B試件底面，待7d后試件干透后進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)，抗?jié)B水壓0.6MPa，恒壓8h。抗?jié)B試驗(yàn)結(jié)果見表2。

1.4試驗(yàn)結(jié)果分析

經(jīng)過對(duì)0%、5%、10%的路液防滲性能測(cè)試，分別在0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6MPa水壓下，各恒壓8h后試件表面無水分滲出，隨即對(duì)試件劈裂觀察滲透狀況，并計(jì)算，其滲透系數(shù)如表2所示，可見5%、10%路液對(duì)混凝土試件的抗?jié)B系數(shù)無明顯改善。伴隨著路液濃度增加，混凝土試件的抗?jié)B系數(shù)有極其微小的增大趨勢(shì)，但其趨勢(shì)并不符合路液的特性，分析其原因一方面單個(gè)試件的差異性的存在，也有可能是其值增大的原因；另一方面，由于混凝土試件本身的滲透系數(shù)（W6的滲透系數(shù)約為10-9）遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于路液涂料本身的滲透系數(shù)（經(jīng)過測(cè)試其滲透系數(shù)約為10-5），混凝土的防滲效果已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了路液本身的的防滲效果，所以不能直觀的判斷路液涂料對(duì)混凝土的防滲性能的影響。綜上所述，現(xiàn)階段的試驗(yàn)結(jié)果不足以說明路液涂料對(duì)混凝土抗?jié)B透性能起到特別積極的影響。