混凝土外加劑在防滲工程中的應用

關鍵詞：防滲工程；護砌；引水劑；減水劑；摻量；質量控制

中圖分類號：TV44 　　　　文獻標識碼：B

　　江東灌區(qū)自1997年連續(xù)7a被國家水利部列為大型灌區(qū)節(jié)水續(xù)建配套項目，主要工程為干渠防滲工程，累計完成防滲工程13km ，混凝土工程量達2.2 萬m³ ?；炷镣饧觿┦侵笓搅恳话悴淮笥谒嘤昧?/SPAN>5% ，能對混凝土的主要性能按要求進行改變的化工產品，是混凝土除水泥、中砂、礫石和水的第五種材料。目前，我國生產的外加劑品種有早強劑、高效減水劑、引氣劑、緩凝劑、速凝劑、防凍劑、膨脹劑、早強減水劑、減水劑等。為了提高防滲工程的抗凍和防滲標號，江東灌區(qū)在防滲工程中摻加了引氣劑和減水劑。通過近7a的運行，已累計引水10億m³ ，工程運行良好。

1 　混凝土護砌設計

渠道邊坡防滲采用全鋪式復合土工膜作為防滲材料，邊坡做現(xiàn)澆混凝土板為保護層，混凝土板規(guī)格為90×100×10cm，坡比1∶2 ，護砌防滲高度為設計水位加50cm。板塊下接80×35cm的混凝土齒墻。因干渠斷面較大，防滲渠底回填土壓實作為保護層，回填土厚度50cm。干渠防滲混凝土強度C₂₀F₂₀₀C₂₀F₁₅₀ ，抗?jié)B標號S₈。護砌方式采用水平方向通縫，垂直方向錯縫。

2 　引氣劑和減水劑的作用和原理

2.1 　引氣劑

引氣劑使混凝土中產生細小、互不連通的均勻分布的且直徑在0.025–0.30mm之間，硬化后能保留的微氣泡。其作用：(1) 提高耐久性，由于引氣劑產生的互不連通的氣泡，隔斷了毛細管滲水通道，提高了抗?jié)B性，并且這些氣泡能緩解負溫下混凝土水分凍結時產生的膨脹壓力，也提高了抗凍性。(2)提高和易性，氣泡在水泥顆粒之間潤滑作用，增加流動性。(3) 降低強度，由于氣泡的存在，減少了混凝土中顆粒的有效面積，使強度降低，一般含氣量每增加1%，抗壓強度降低5%左右。

2.2 　減水劑

減水劑一般屬于陰離子型表面活性劑，在水中極易離解為帶負電荷的陰離子和金屬陽離子，這樣水泥顆粒表面吸附著大量的減水劑陰離子，使水泥顆粒之間的吸引力為電斥力，水泥充分擴散。另外還能改善水泥的水化過程，促進水泥礦物晶體的成長，改善水泥石的孔結構，提高混凝土密實度。摻入減水劑對混凝土可起到4個方面作用： (1) 在保持和易性和水灰比不變的情況下，可減少水泥用量，節(jié)省水泥； (2) 在保持混凝土配合比和水灰比不變的情況下，可提高混凝土的和易性，并且不降低混凝土的強度； (3) 在保持和易性和水泥用量不變的情況下，可降低水灰比，提高混凝土強度和耐久性； (4)有的減水劑對混凝土有緩凝作用，終凝時間推遲2-3h。

3 　混凝土護砌采用的外加劑品種及摻量

減水劑和引氣劑的品種較多，江東灌區(qū)防滲工程用的減水劑是木質素磺酸鈣，稱M型減水劑。引氣劑是SB- G- 2 ，工程實踐證明，這兩種外加劑相溶性好。從試驗和工程運行結果證明，下列配合比質量可靠，經濟合理，各項指標均能達到設計要求，見表1。

4 　使用方法

4.1 　M型減水劑

M型減水劑為干粉劑。使用時必須配成溶液，施工方法為： (1) 計算M型減水劑用量。日用M型減水劑量= 日完成混凝土量×每m³混凝土用M型減水劑量。要當天配制，當天用完； (2) 配制溶液。M型減水劑量∶水量= 1∶3 ，按此比例進行配制； (3) 每次攪拌混凝土中加入M型減水劑量= 每次攪拌混凝土量×1m³ 混凝土用M型減水劑量。

4.2 　SB - G- Ⅱ引氣劑

SB - G- Ⅱ引氣劑為液體，可直接按每次攪拌混凝土量摻入。

摻入引氣劑量= 每次攪拌混凝土量×1m³混凝土用引氣劑量。

5 　質量控制

(1) 礫石要清洗干凈，去掉泥土雜物； (2) 先將水、外加劑加入攪拌機，以利溶液分散，提高均勻性； (3) 再將水泥、骨科加入攪拌機，一般拌和3-5min。

6 　注意事項

(1) 混凝土含氣量是生產過程中一個重要控制指標，必須經常測試，嚴格控制； (2) 外加劑摻量必須嚴格控制，不能多加，也不能少加和漏加； (3) 含氣量的影響因素很多，除外加劑摻量外，如水泥的品種、水泥用量、配合比大小、攪拌時間、振搗時間等，應及時試驗，嚴格控制含氣量； (4) SB - G- Ⅱ引氣劑溶液不宜用金屬溶器盛裝，最好用水缸； (5)M型減水劑為干粉劑，保存時要防止受潮。

[作者簡介]劉文啟(1956 - ) ，男，黑龍江林甸人，高級工程師；張桂川(1968 - ) ，男，江蘇徐州人，工程師；楊名玖(1959 - ) ，女，吉林長春人，高級工程師 ，(1. 齊齊哈爾市江東灌澇區(qū)工程管理處，黑龍江　齊齊哈爾　161000 ；2. 黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱　150080)