[发明专利]一种防渗墙用抗渗塑性混凝土及其制备方法

说明书

本发明提供一种防渗墙用抗渗塑性混凝土，包括如下重量份数的成分：水泥180‑220份，膨润土35‑40份，粉煤灰140‑180份，硅灰10‑20份，石子750‑800份，砂子650‑700份，减水剂6‑8份，甲基纤维素0.3‑0.5份，十二烷基苯磺酸钠0.4‑0.6份，氯化钙和/或氢氧化钙2‑3份，硅酸钠和/或硫酸钠1‑2份，水280‑300份。本发明提供的防渗墙用抗渗塑性混凝土，不仅粉煤灰掺量高，而且和易性好、早期强度高、弹性模量低、抗渗能力强，成本低。

技术领域

本发明涉及一种防渗墙用低强度低弹性模量高抗渗性的塑性混凝土，属于防渗混凝土工程技术领域。

背景技术

长期以来，在水利工程和基础防渗工程中，普通混凝土(又称为刚性混凝土，弹性模量在10000MPa以上)防渗墙被广泛应用。大量的工程应用实践表明：普通混凝土防渗墙存在一些难以解决的缺点：一是刚性混凝土防渗墙的弹性模量远高于周围地基的弹性模量，导致墙体内部应力集中，容易产生开裂，降低防渗效果，威胁大坝等建筑物的安全；二是刚性混凝土防渗墙与周围土体的不均匀沉降，直接导致墙体防渗失效；三是水泥用量大，工程造价高。

为了解决普通刚性混凝土防渗墙的上述问题，塑性混凝土防渗墙应运而生。塑性混凝土是由膨润土、粘土和粉煤灰取代了普通混凝土中大部分水泥而形成了一种柔性墙体材料，弹性模量低，极限变形大，塑性强，能较好的适应地基应力变化，大大减小了墙体内应力，避免墙体开裂，并大量节约了水泥的用量。通过大掺量粉煤灰替代水泥可以有效的提高混凝土的流动性和抗渗性，降低混凝土的弹性模量，降低成本，但是也会降低混凝土的早期强度，影响防渗墙的早期施工。而且粉煤灰掺量过大时，还会造成塑性混凝土后期的弹性模量、后期抗渗性等性能指标达不到防渗墙用塑性混凝土技术指标的要求(弹性模量小于2000MPa，弹强比不大于500，渗透系数小于1×10^-6cm/s。)。现有技术中，中国专利CN102617073A公开了一种防渗墙用塑性混凝土，包括胶凝材料、骨料、减水剂和水，通过调节粗骨料的粒径、砂率和水胶比等实现了粉煤灰在塑性混凝土中的高掺量利用，但其早期强度相对较低。

发明内容

有鉴于此，为解决高掺量粉煤灰塑性混凝土早期强度低及后期抗渗性不良的问题，本发明提供一种防渗墙用抗渗塑性混凝土，不仅粉煤灰掺量高，而且和易性好、早期强度高、弹性模量低、抗渗能力强，成本低。

本发明为达到其目的，采用如下技术方案：

本发明提供一种防渗墙用抗渗塑性混凝土，包括如下重量份数的成分：

水泥180-220份，膨润土35-40份，粉煤灰140-180份，硅灰10-20份，石子750-800份，砂子650-700份，减水剂6-8份，甲基纤维素0.3-0.5份，十二烷基苯磺酸钠0.4-0.6份，氯化钙和/或氢氧化钙2-3份，硅酸钠和/或硫酸钠1-2份，水280-300份。

本发明在配方体系中，加入硅灰、氯化钙和/或氢氧化钙以及硅酸钠和/或硫酸钠，与配方体系中其他组分组合按照比例形成的抗渗塑性混凝土配方体系，能得到早期强度较高且抗渗性能好的塑性混凝土，早期施工性能好，特别适合作为防渗墙用塑性混凝土。

本发明在配方体系中，加入硅灰10-20份，能提高塑性混凝土的强度和抗渗性能；优选实施方案中，所述硅灰中二氧化硅含量≥85％，需水量比≤125％，硅灰的比表面积均≥15m²/g。硅灰是在冶炼硅铁合金或工业硅时，通过烟道排出的粉尘，经收集得到的无定形二氧化硅为主要成分的粉体材料。硅灰的硅含量、需水量比、表面积等具体指标详见规范满足《砂浆和混凝土用硅灰(GB/T 27690-2011)》的要求。

优选实施方案中，所述石子为5mm～31.5mm连续级配的石子，优选该连续级配的石子利于降低塑性混凝土弹性模量。所述石子优选为河卵石，但不限于河卵石，其他石子也可以，优选采用河卵石所配混凝土流动性相对较好。