混凝土外加剂在防渗工程中的应用

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normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>关键词：防渗工程；护砌；引水剂；减水剂；掺量；质量控制

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>中图分类号：TV44 　　　　文献标识码：B

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normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>　　江东灌区自1997年连续value="7" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">7a被国家水利部列为大型灌区节水续建配套项目，主要工程为干渠防渗工程，累计完成防渗工程value="13" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">13km ，混凝土工程量达2.2 万m3 。混凝土外加剂是指掺量一般不大于水泥用量5% ，能对混凝土的主要性能按要求进行改变的化工产品，是混凝土除水泥、中砂、砾石和水的第五种材料。目前，我国生产的外加剂品种有早强剂、高效减水剂、引气剂、缓凝剂、速凝剂、防冻剂、膨胀剂、早强减水剂、减水剂等。为了提高防渗工程的抗冻和防渗标号，江东灌区在防渗工程中掺加了引气剂和减水剂。通过近value="7" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">7a的运行，已累计引水10亿m3 ，工程运行良好。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>1 　混凝土护砌设计

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>渠道边坡防渗采用全铺式复合土工膜作为防渗材料，边坡做现浇混凝土板为保护层，混凝土板规格为90×100×value="10" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">10cm，坡比1∶2 ，护砌防渗高度为设计水位加value="50" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">50cm。板块下接80×value="35" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">35cm的混凝土齿墙。因干渠断面较大，防渗渠底回填土压实作为保护层，回填土厚度value="50" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">50cm。干渠防渗混凝土强度Cvalue="20" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">20Fvalue="200" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">200Cvalue="20" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">20F150 ，抗渗标号S8。护砌方式采用水平方向通缝，垂直方向错缝。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>2 　引气剂和减水剂的作用和原理

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>2.1 　引气剂

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>引气剂使混凝土中产生细小、互不连通的均匀分布的且直径在0.025–value=".3" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">0.30mm之间，硬化后能保留的微气泡。其作用：(1) 提高耐久性，由于引气剂产生的互不连通的气泡，隔断了毛细管渗水通道，提高了抗渗性，并且这些气泡能缓解负温下混凝土水分冻结时产生的膨胀压力，也提高了抗冻性。(2)提高和易性，气泡在水泥颗粒之间润滑作用，增加流动性。(3) 降低强度，由于气泡的存在，减少了混凝土中颗粒的有效面积，使强度降低，一般含气量每增加1%，抗压强度降低5%左右。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>2.2 　减水剂

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>减水剂一般属于阴离子型表面活性剂，在水中极易离解为带负电荷的阴离子和金属阳离子，这样水泥颗粒表面吸附着大量的减水剂阴离子，使水泥颗粒之间的吸引力为电斥力，水泥充分扩散。另外还能改善水泥的水化过程，促进水泥矿物晶体的成长，改善水泥石的孔结构，提高混凝土密实度。掺入减水剂对混凝土可起到4个方面作用： (1) 在保持和易性和水灰比不变的情况下，可减少水泥用量，节省水泥； (2) 在保持混凝土配合比和水灰比不变的情况下，可提高混凝土的和易性，并且不降低混凝土的强度； (3) 在保持和易性和水泥用量不变的情况下，可降低水灰比，提高混凝土强度和耐久性； (4)有的减水剂对混凝土有缓凝作用，终凝时间推迟2-3h。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>3 　混凝土护砌采用的外加剂品种及掺量

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>减水剂和引气剂的品种较多，江东灌区防渗工程用的减水剂是木质素磺酸钙，称M型减水剂。引气剂是SB- G- 2 ，工程实践证明，这两种外加剂相溶性好。从试验和工程运行结果证明，下列配合比质量可靠，经济合理，各项指标均能达到设计要求，见表1。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>4 　使用方法

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>value="4.1" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">4.1 　M型减水剂

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>M型减水剂为干粉剂。使用时必须配成溶液，施工方法为： (1) 计算M型减水剂用量。日用M型减水剂量= 日完成混凝土量×每m3混凝土用M型减水剂量。要当天配制，当天用完； (2) 配制溶液。M型减水剂量∶水量= 1∶3 ，按此比例进行配制； (3) 每次搅拌混凝土中加入M型减水剂量= 每次搅拌混凝土量×value="1" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">1m3 混凝土用M型减水剂量。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>4.2 　SB - G- Ⅱ引气剂

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>SB - G- Ⅱ引气剂为液体，可直接按每次搅拌混凝土量掺入。

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>掺入引气剂量= 每次搅拌混凝土量×value="1" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0" w:st="on">1m3混凝土用引气剂量。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>5 　质量控制

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>(1) 砾石要清洗干净，去掉泥土杂物； (2) 先将水、外加剂加入搅拌机，以利溶液分散，提高均匀性； (3) 再将水泥、骨科加入搅拌机，一般拌和3-5min。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>6 　注意事项

normal style="TEXT-INDENT: 18pt; TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none; mso-char-indent-count: 2.0" align=left>(1) 混凝土含气量是生产过程中一个重要控制指标，必须经常测试，严格控制； (2) 外加剂掺量必须严格控制，不能多加，也不能少加和漏加； (3) 含气量的影响因素很多，除外加剂掺量外，如水泥的品种、水泥用量、配合比大小、搅拌时间、振捣时间等，应及时试验，严格控制含气量； (4) SB - G- Ⅱ引气剂溶液不宜用金属溶器盛装，最好用水缸； (5)M型减水剂为干粉剂，保存时要防止受潮。

normal style="TEXT-ALIGN: left; mso-layout-grid-align: none" align=left>[作者简介]刘文启(1956 - ) ，男，黑龙江林甸人，高级工程师；张桂川(1968 - ) ，男，江苏徐州人，工程师；杨名玖(1959 - ) ，女，吉林长春人，高级工程师，(1. 齐齐哈尔市江东灌涝区工程管理处，黑龙江　齐齐哈尔　161000 ；2. 黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨　150080)