水库围坝防渗板墙体C40混凝土配合比设计与试验

钱艳辉 叶亚芳

（黄河勘测规划设计有限公司，河南 郑州 450000）

某水库的围坝工程坝顶高程为13m高度，此水库的坝体采用填土压实的方式堆积而成，上游的坝坡采用复合的方法来进行防渗的处理，通过这种方法来避免水土流失问题的发生。通过相关的分析计算显示，防渗板墙体可以通过采用粉煤灰混凝土现场浇筑的方法成型。本文详细的分析了以此水库为例围坝防渗板墙体C40混凝土配合比设计与试验。

1 混凝土原材料使用情况

在对混凝土原材料进行使用时，应当充分的结合水库周边地区的实际情况，发挥地区性原材料的优势，利用相关的水泥和粉煤灰掺和的叠加效应，通过规定数值的合理计算来进行验证，最终确定混凝土的各种成分的最好的混合比，最终在根据混凝土的相关特性进行调和。此试验所选取的水泥是P.042.5水泥，此种类型的水泥的氯离子含量大约为0.02%，而对细骨料进行选择时采用的是河砂，这种类型的细骨料特点是含泥量比较低，而细度也比较低。在选取拌和水时，应当采用水库天然的雨水，也可以在混凝土中添加一些掺和的调料，通过这种方式来改善混凝土的和易性和密实性。这种方法也能够有效地对混凝土的强度进行提高。在对外加剂进行选择时一定要充分谨慎[1]。因为混凝土所选的外加剂的质量会直接的影响到混凝土的特殊性能和强度。因此，在对混凝土所使用外加剂进行选择时要考虑到外加剂的各种离子的含量，充分保证外加剂的质量。此试验所采用的外加剂是某公司生产的高效减水剂，此减水剂的氯离子含量为0.01%，这个减水剂的质量相对于市场上的很多来讲是比较好的。

2 混凝土配合比的设计

2.1 设计依据

根据相关的章程规定和要求，在对工程所选用的粉煤灰混凝土配合计算过程中必须要确定以下数值：第一，必须要对配置强度进行确定。配置强度会直接的影响到粉煤灰混凝土配合后的质量。第二，必须要对粉煤灰混凝土的水灰比进行计算。水灰比会直接影响到混凝土的质量。第三，在施工过程中必须要对混凝土的砂率及单位用水量的选取进行严格的选择，以上这些的过程是以相关的公式作为依据来计算的，在计算过程中发现混凝土的强度与灰水比是成一定的线性关系的，根据相关的试验数据显示混凝土的强度会随着灰水比的增加而增加。因此，在工程实践过程中可以适当的增加混凝土的水灰比来提高混凝土的强度，提高建筑物的可靠性。

2.2 胶凝材料及水胶比确定

为了确保混凝土的强度和耐久性达到要求，在对混凝土选择时必须要对混凝土的胶凝材料和水胶比进行确定，并且根据工程所用的混凝土的实际质量来确定不同成分原料的实际情况。在具体的操作过程中应当先确定基准水灰比，此试验确定的基准水灰比为0.43，此试验所确定的胶凝材料的总量为356千克，其中水泥的用量和粉煤灰的用量都在一定的数值之内[2]。

2.3 用水量及外加剂掺量确定

在对混凝土配合比进行设计过程中，用水量和外加剂掺量的确定是非常重要的一个步骤。外加剂的掺量是一个复杂的过程。根据多年的实际经验分析可知，外加剂的添加可以按照以下几种方法来选取：对于一些减水类的外加剂，在确定添加量时可以通过各种粉体材料的总重量来做一些参考。而对于水泥的凝结时间强度等其它影响效率的外加剂，这些外加剂在确定添加量时，可以以水泥的用量为基本的参考标准来进行相应的计算。因此说混凝土配合比外加剂组分的设计过程中需要遵循的原则有很多，不同类型的减水剂的掺加量有不同的计算方法。对于一些缓凝型的减水器，在对掺加量进行确定时可以通过水泥的用量来计算。但是对于一些参加有粉煤灰的混凝土，要想达到最终的减水效果，相关外加剂的添加就可以依靠胶凝材料的总量来计算。

在对用水量和外加剂掺量进行确定时，应当综合实际工程的相关实际的分布情况来确定用水量和外加剂的掺量。因此外加剂掺量的确定过程是一个复杂的过程，需要针对不同的混凝土性质来确定不同的选择标准。本试验所确定的外加剂的减水率大约为17%，而确定用水量也都控制在一定数值之内。

2.4 砂率及砂石用量确定

在对砂率和砂石用量确定时，应当结合混凝土拌合物的流动性等其它性质的要求来选取混凝土相关的砂率范围。根据相关的数据计算可知，当混凝土拌合物的实际测量密度与计算密度之间的差值在2%以内时就可以使用，一旦数值超过相关的规定要求时就必须要对混凝土的实测密度进行调整，直到最后满足相关的标准要求。在对配合比进行确认后应当对其进行重复的验证，通过重复的验证来确保混凝土的强度平均值应当高于相关的配置强度值，来确保相关数值的可靠性。根据本试验的相关混凝土配合比数值测试出此粉煤灰混凝土配合比试验的性能，通过相关的试验数据，可知该配合比混凝土的坍落度为120mm，而且数值也满足相关的程序范围要求，其中离子的扩散系数试验也测出氯离子的抗渗透的系数符合相关的数值要求[3]。

3 混凝土配合比试验

在现有的实验室混凝土配合比试验中，混凝土的搅拌方法主要有人工搅拌和机械搅拌两种。搅拌机种类的不同也对混凝土的性能有较大程度的影响。搅拌机的性能会直接的影响混凝土不同物质的配比。因此，在实验室中常会应用立轴、单卧轴和滚筒式搅拌机这几种方式来对混凝土进行搅拌。在使用立轴搅拌机搅拌时，这种方法的缺点是搅拌完后旁边会有很多余料产生，立轴搅拌机在使用时不适合进行添加外加剂混凝土的搅拌，而不添加外加剂的混凝土运用立轴搅拌机可以更彻底的搅拌。滚筒式搅拌机适合于搅拌添加外加剂的混凝土，它能够使这些混凝土进行充分的融合，让混凝土内部的配比更加的充分。卧轴搅拌机更多地运用于一些粉煤灰掺合料的混凝土，这些混凝土在搅拌时需要的力度更大，通过强制式搅拌而配制出的混凝土出现问题的可能性更大，但是通过强制式搅拌，而配制出的混凝土在工程中应用的更广泛，本工程试验过程中所运用的混凝土就是运用强制式机械搅拌合成的。在应用此混凝土配合比时也应当对混凝土的含碱量进行计算，最后测得配合比的混凝土中含碱量为2.91，而且数值也满足相关的规定标准要求。

4 结语

本试验通过对工程混凝土的原材料进行充分的检验，并对混凝土配合比的各项性能指标进行准确的计算和验证，根据国家的相关标准要求及计算结果分析，可知该混凝土的配合比性能满足相关的设计要求，也符合国家相关的标准。因此，最终就选定该配合比可用于水库围坝防渗板墙体工程的施工。通过对粉煤灰混凝土进行多次的试验和验证可知：活性矿物的用量对混凝土的强度低和搅拌方法的选择都有一定程度的影响，因此，混凝土在配置过程中应当充分的考虑到不同的因素，结合一些不同成分的矿物质的技术指标作为标准，选取一些符合标准的矿物掺合料，在选取矿物掺和料时必须要谨慎的选择，并不是所有的掺合料都有利于混凝土的制作。