[发明专利]一种测定塑性混凝土渗透系数的试验方法

说明书

技术领域

本发明属于水利水电施工技术领域，具体涉及一种在防渗墙施工中用以测定塑性混凝土渗透系数的试验方法。

背景技术

塑性混凝土是指抗压强度范围为1～5MPa、弹性模量为300～2000MPa、渗透系数为n×10^-6～n×10^-8，并具有大流动性的水下混凝土，多用于土石坝的防渗墙结构中。由于配合比中使用的水泥用量较少，掺有较多的膨润土和粘土，并掺有减水剂和引气剂提高其抗渗能力，因此，塑性混凝土属于具有低强度、一定的抗渗能力、低弹性模量和大应变特点的一类特殊混凝土。与普通水下混凝土(抗压强度为15～35MPa、弹性模量为22000～31500MPa、渗透系数为≤4.19×10^-9)相比，塑性混凝土的抗压强度约为十分之一，而弹性模量和渗透系数的要求则相差近百倍。由于塑性混凝土具有的这些性能，特别是弹性模量与坝体相差不大的特点，在沉降等作用下可以减少防渗墙顶部与周围土层的沉陷差和变位差，从而降低或避免防渗墙顶部受到的巨大压力而出现破坏的可能，有利于防渗墙安全性。同时，塑性混凝土还具有施工工艺简单和经济快速的特点，所以近年不仅在土石坝和围堰防渗工程中的应用日益增多，而且还成为病险水库加固或处理技术方案的首选。

但是，随着大量的塑性混凝土配合比设计和施工取样检验的实践，均不同程度的反映出塑性混凝土存在设计指标不相匹配的问题。由于强度较低的原因，塑性混凝土抗渗性能的试验无法按规定要求进行。对塑性混凝土工程质量的评定工作造成了一定的困难，而这主要是由于现有的渗透系数试验方法存在问题。

目前，塑性混凝土的渗透系数试验是依照水工混凝土试验方法进行的。该方法主要针对近似刚性的普通混凝土，然而对塑性混凝土而言，显然存在着不尽合理的地方。由于塑性混凝土的水灰比一般较大，因此抗压强度和抗渗能力较低，当按照水工混凝土试验方法中‘混凝土抗渗性能试验’进行时，因增加每0.1MPa的水压力需要恒压8h，塑性混凝土试件会因提前透水而无法得到抗渗等级的结果；而如果按照‘混凝土相对抗渗性试验’进行试验时，试验规定的水压力为0.8MPa，则会因压力过高造成瞬间击穿或破坏塑性混凝土试件而无法得到渗透系数的结果。因此，研究一种更符合塑性混凝土特性的渗透系数试验方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种测定塑性混凝土渗透系数的试验方法，以便更为准确地评价塑性混凝土的抗渗能力。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

一种测定塑性混凝土渗透系数的试验方法，包括以下步骤：

1、按行业标准进行试件的制作和养护，每组六个试件；

2、试件拆模后，用钢丝刷轻轻刷去两端面的水泥浆膜后，置于养护室养护；

3、到达试验龄期时，取出试件擦干表面后，用三角刮刀将密封材料均匀地刮涂在试件侧面上，所述的密封材料为黄油与粉煤灰或水泥按重量比1∶2～2.5的混合物，套上试模，用手压至试件与试模底齐平；

4、开启渗透仪，打开通往六个试件的管道阀门，使水充满试位的底座，关闭渗透仪，将密封好的试件安装在渗透仪上；

5、将渗透仪的水压力一次加至0.2MP，并记录开始时间，精确至分，恒压6小时，然后降压，取出试件，在压力机上劈开试件，分十等分量取渗水高度；在恒压过程中，如试件端面出现渗水时，即关闭该试件的阀门，并记下渗水时间，精确至分，此时试件的渗水高度即为试件的高度15cm；

6、以各等分点渗水高度的平均值作为该试件的渗水高度，并按下式计算该试件的相对渗透系数：Kr＝aD_m²/2TH

式中：Kr——相对渗透系数，cm/s

      D_m——平均渗水高度，cm

      H——水压力，以水柱高度表示，cm  1MPa水压力为10200cm，

      T——恒压时间，s

      a——混凝土的吸水率，取0.03。

7、重复步骤5～6，分别测得六个试件的相对渗透系数，取它们的平均值即为该塑性混凝土的渗透系数。

其中，所述的试件规格优选φ175×φ185×150mm。

步骤(3)中，当气温大于或等于15℃时黄油与粉煤灰或水泥的重量比为1∶2.5；当气温小于15℃时黄油与粉煤灰或水泥的重量比为1∶2。

相对于现有技术，本发明具有以下优点：