水利工程中酒石酸防渗剂的研究

马淑平，马杰雄

（1.兰州市黄河河道管理站，甘肃兰州730000；2.兰州新区城市发展投资有限公司，甘肃兰州730000）

水利工程中酒石酸防渗剂的研究

马淑平1，马杰雄2

（1.兰州市黄河河道管理站，甘肃兰州730000；2.兰州新区城市发展投资有限公司，甘肃兰州730000）

水利工程在国家经济建设中起着重要的作用，水利工程中防渗工作是水利工程建设中的重要部分，水利工程防渗施工质量直接影响工程的整体质量及后期运行水平，也关系到人民群众的生命和财产安全。防渗也是提高水利工程性能的最重要的措施之一，而且防渗材料也是多种多样。本论述通过使用酒石酸、硅酸钠粉等制备新型防渗剂，并研究其物理力学性能、抗渗压力等性能。结果表明：随着酒石酸含量的增加，防渗剂的物理力学性能和抗渗性能均有了显著提高，酒石酸占胶凝材料质量的2%时，终凝时间为26 h，28天抗压强度达到54.85 MPa，28 d渗压比达到375%，湿基面粘结强度达到3.6 MPa。

酒石酸；防渗剂；渗压比

水利工程在我国分布广泛，发挥着防洪减灾的重要作用，同时为农业灌溉生产和人民生活用水以及工业用水提供水源。然而，这些工程经过多年的运行，出现了不同程度的病险问题，包括：渗透破坏、滑坡、开裂和没治，其中以渗透破坏为主[1],渗透破坏对工程危害最大，会导致工程渗漏、坝体开裂等问题。目前处理防渗问题的方式有灌浆技术、防渗墙技术、使用土壤固化剂等[2]，抗裂防渗剂能够大大减少混凝土裂纹的产生[3]，所以对水利工程的防渗处理研究对提高水利工程的经济效益和社会效益具有重要的意义[4]。

1　试验原材料与方法

水泥：兰州市甘草水泥集团有限责任公司，42.5级普通硅酸盐水泥，基本性能见表1；砂：兰州市城关雁滩砂厂，细度模数2.51，堆积密度为1 499 kg/m3，表观密度2 532 kg/m3，含泥量为0.69%(质量分数)；膨胀蛭石：武汉众星绿色生物工程有限公司，粒径为0.1～0.8 mm，密度为60～180 kg/m3；酒石酸：郑州澳宇化工有限公司；硅酸钠粉：郑州市华兴化工产品有限公司。

表1　水泥的基本性能指标

本试验配比中硅酸钠粉为外掺，掺加量为水泥质量的0.2%，膨胀蛭石掺加量为水泥质量的0.03%，萘磺酸盐甲醛掺加量为水泥质量的0.06%，酒石酸掺加量占水泥质量分数(φ)分别为0%(A1)，0.05%(A2)，0.10%（A3），0.15%(A4)，0.20%(A5)。表2所示为不同组分防渗剂试样的配比。

表2　不同防渗剂试样的配比

按表2中的配比分别称取各种原料制备防渗剂试样，并根据相关标准测试其28 d抗折强度、28 d抗压强度、28 d抗渗压力及28 d渗压比。

2　结果与讨论

图1　酒石酸含量变化对防渗剂28 d抗压强度的影响

图1为防渗剂28 d抗压强度随酒石酸含量（φ）的变化关系。从图1中可以看出，与不含酒石酸的防渗剂（φ=0）相比，含有酒石酸的防渗剂的28 d抗压强度随着酒石酸含量（φ）的增加而增大，并且在φ=0.2%时，防渗剂的28 d抗压强度达到最大值54.85 MPa，增加了15.56%。

图2　酒石酸含量变化对防渗剂28 d抗折强度的影响

图2为防渗剂28 d抗折强度随酒石酸含量（φ）的变化关系。从图2中可以看出，与不含酒石酸的防渗剂（φ=0）相比，含有酒石酸的防渗剂的28 d抗折强度也随之酒石酸含量（φ）的增加而增大，并且在φ=0.2%时，防渗剂的28 d抗折强度达到9.9 MPa，增加了12.12%。

图3为防渗剂28 d抗渗压力随酒石酸含量（φ）的变化关系。从图3中可以看出，与不含酒石酸的防渗剂（φ=0）相比，含有酒石酸的防渗剂的28 d抗渗压力也随之酒石酸含量（φ）的增加而增大，并且在φ=0.2%时，防渗剂的28 d抗渗压力增大到2.3 MPa，增加了13.04%。

图3　酒石酸含量变化对防渗剂28 d抗渗强度的影响

图4　酒石酸含量变化对防渗剂28 d渗压比的影响

图4为防渗剂28 d渗压比随酒石酸含量（φ）的变化关系。从图4中可以看出，与不含酒石酸的防渗剂（φ=0）相比，含有酒石酸的防渗剂的28 d渗压比也随之酒石酸含量（φ）的增加而增大，并且在φ=0.2%时，防渗剂的28 d抗渗压力增大到375%，增加了25%。

主要原因是硅酸钠粉、酒石酸可以渗透到混凝土内部孔隙，并与硅酸盐水泥的水化产物反应生成SiO2·nH2O胶体，该胶体可以堵塞混凝土种的毛细孔隙[5]，提高了防渗剂的性能，起到了密实防水的效果[6]。

3　结束语

通过酒石酸的加入，制备出的水利工程的防渗剂，并研究其物理力学性能、抗渗压力等性能，得出如下结论：

（1）与不含酒石酸的防渗剂（φ=0）试样相比，掺入少量酒石酸（φ≤0.2%）的防渗剂试样，其硬化试样的力学强度随着酒石酸含量的增加而有了明显的提高。

（2）与不含酒石酸的防渗剂（φ=0）试样相比，掺入少量酒石酸（φ≤0.2%）的防渗剂试样，其硬化试样的抗渗能力也随着酒石酸含量的增加而有了明显的提高。

［1］邱灏.水泥工程翻身处理施工技术综评［J］.黑龙江水利科技，2011,1（39）：113-114.

［2］王慧，朱步祥.渠道防渗新材料——土壤固化剂及其应用［J］.节水灌溉，2000（1）：35-36.

［3］黎非.抗裂封神记对混凝土体积稳定性的影响［J］.江苏建材，2006（1）：31-35.

［4］宋岩.水利工程防水施工技术探讨［J］.水利技术监督，2016（1）：105-107.

［5］李晓生，李荣江，刘喜军.硅酸钠对水泥抗渗性的影响［J］.齐齐哈尔大学学报，2011，6（27）：49-51.

［6］陈宝贵，倪贵泉，李国营.水泥基渗透结晶型防水材料的组成与作用［J］.新型建筑材料，2008（5）：21-122.

TU528.042

A

DOI10.3969/j.issn.1672-6375.2016.11.010

2016-8-10

马淑平（1982-），女，汉族，甘肃甘谷人，大学本科，助理水利工程师，主要从事水利工程材料的研究工作。

马杰雄（1990-），男，汉族，甘肃甘谷人，大学本科，助理工程师，主要从事水利工程材料的研究工作。