防渗抗裂剂和PVA纤维对混凝土性能及微观结构的影响研究

吕兴栋，高志扬，董 芸，孟 涛

(1.长江水利委员会长江科学院，湖北武汉430010；2.水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心，湖北武汉430010；3.武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，湖北武汉430070；4.新疆新华叶尔羌河流域水利水电开发有限公司，新疆喀什844000)

1 研究背景

国内外面板堆石坝工程实践表明，面板混凝土普遍存在裂缝的问题[1-2]。如何防止和减少面板混凝土裂缝的产生，提高混凝土面板抗裂性，是混凝土面板堆石坝建设中的一个至关重要的问题[3- 4]。新疆某大型水利枢纽所在地气温年变化较大，日温差大，空气干燥，日照长，蒸发强烈，降水量稀少。极端最高气温39.6 ℃，极端最低气温-24 ℃，多年平均降水量51.6 mm，多年平均蒸发量2 244.9 mm，蒸发量远大于降雨量。因此该工程对面板混凝土的抗裂性能提出了更高的要求，同时还需考虑该地区气候干燥，水分蒸发量大等恶劣的气候环境因素对混凝土施工带来的不利影响。

图1 水泥净浆不同时间的流动度试验结果

从材料设计角度，应尽可能减小面板混凝土在水化硬化过程中的收缩变形，提高混凝土材料的抗拉强度，使混凝土具有低绝热温升、高抗拉强度、低收缩、低弹模、高极限拉伸特性[5，6]。提高面板混凝土抗裂性能的主要途径有：①选用C2S、C4AF含量高的水泥；②采用高品质的矿物掺合料；③采用低弹性模量、低线膨胀系数的骨料；④合理使用外加剂；⑤采用人工合成纤维等。目前水电工程常用的纤维有聚乙烯醇纤维(PVA)、纤维素纤维、聚丙烯纤维(PP)、聚丙烯腈纤维(PAN)和钢纤维等。……