硅灰改性水泥基阻截墙的防渗及力学性能试验研究

何逵 邓英尔

摘要： 为了获得防渗效果、力学性能更好的塑性混凝土阻截墙体系，通过一系列坍落度、渗透性、抗压强度、弹性模量、XRD测试试验，研究了添加硅灰对土壤-水泥-膨润土阻截墙的渗透性及力学性能的影响。 研究结果表明：随着硅灰含量的逐渐增加，改性阻截墙的渗透系数呈现出先减小后增加，抗压强度先急劇增大后缓慢增加的趋势，当干物质质量含量为5.10%硅灰、76.55%黏土、8.35%膨润土和10.00%水泥时，改性阻截墙能够获得较低的渗透系数（1.02×10-9 m/s）、合适的抗压强度（0.951 MPa）和较低的弹性模量（1 244.5 MPa），含水率为66.76%时能够达到标准的施工和易性;XRD图谱显示硅灰与水泥水化产物生成了水化硅酸钙，该物质能够有效填充墙体内部孔隙并增加岩土基质密度。硅灰在提高混凝土阻截墙机械强度、降低渗透系数方面具有潜在的应用价值，同时能达到固废综合利用的目的，基于硅灰改性的阻截墙有望应用于水利工程地基的防渗。

关 键 词： 水泥基阻截墙; 硅灰; 渗透性能; XRD

中图法分类号：  TQ177

文献标志码：  A

DOI： 10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.08.031

0 引 言

中国是世界上水库存量最多的国家之一，绝大多数水库建设于20世纪70～80年代，多采用土石等材料修筑大坝。这种类型的大坝存在一系列问题，如渗漏、管涌、底部侵蚀等，严重威胁大坝的安全。竖向阻截墙由于其施工简单、成本低、防渗性能好而被广泛应用于水库大坝、水电站大坝等的防渗[1-2]。传统的阻截墙材料主要包括水泥和黏土[3-4]，然而水泥基阻截墙成本高昂且防渗性能欠佳，黏土阻截墙的力学性能较差。……