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3.2 层间结合对混凝土吸水性能的影响 由于碾压混凝土浇筑常常为分层浇筑,施工层面众多,层
面的质量往往对碾压混凝土坝强度和抗渗性能有很大的影响,因此为探讨层间结合对碾压混凝土坝
渗透系数的影响,采用侧吸法进行试验研究。侧吸法由于试件需要完全浸没于水中,其处理方法较
下吸法略有不同,采用石蜡和防水胶布两种方式共同防水,将试件上下表面分别进行密封处理,处
理完成后将试件完全浸没于水中。
侧吸法主要分为两类试验,不包含层间影响和包含层间作用的试验。不包含层间影响的试验主
要与下吸法作对比,试验方案基本与下吸法一致,根据称重法可以获得试件的吸水系数和扩散系
数,并简单分析侧吸法的水分传输特性,如吸水系数、扩散系数、渗透高度等,并对比了理论计算
值和实际值的误差,汇总如表 3 所示。通过比较分析可以看出,在不包含层间作用时,毛细作用时间
和相对饱和度仍然是影响混凝土水分横向传输的重要因素。但考虑到实际浇筑中层间结合的影响,
侧吸法又重点设计分析了包含层间作用的试验,此时单一的称重法无法获得层间的水分传输特性,
主要依靠劈开显色法对混凝土层间位置水分传输性能进行分析。根据劈开显色法的测量和计算,表 4
详细列举了侧吸法试验在没有层间影响下的透水高度以及包含层间影响下的非层间透水高度和层间
透水高度,可以与不包含层间结合的侧吸法试件进行对比分析。
表 3 称重法计算渗透高度
吸水系数/ D 0/ 扩散系数/ 计算值/ 实际值/ 误差/
试件编号 相对饱和度
2
1/2
2
(mm/min ) (mm /min) (mm /min) mm mm %
80-3h 0.454 0.060 0.015 0.239 20.743 17.520 18.4
80-6h 0.455 0.052 0.011 0.169 25.460 22.770 11.8
80-48h 0.440 0.027 0.003 0.042 36.601 36.530 0.2
55-3h 0.473 0.045 0.009 0.154 15.992 15.845 0.9
表 4 不同试件劈开显色高度
不含层间结合 含层间结合
试件编号 55-3h 80-3h 80-6h 80-48h 80-3h 80-3h 55-3h 55-3h
41.670 16.370 25.500 15.850
渗透高度/mm 15.845 17.520 22.770 36.530
(层间高度) (其余高度) (层间高度) (剩余高度)
对比可知,侧吸法与下吸法虽然规律类似,但两者在水分传输速率上差异较大,水分横向传
输速率明显大于纵向传输速率,考虑到碾压混凝土通过振动碾垂直碾压的施工特性,纵向压实度
相对横向更好,即纵向上的骨料和砂浆更紧密,因此纵向透水高度明显低于横向的透水高度。同
时根据层间结合的透水高度计算,层间结合部位透水性能明显高于其他部分,即层间结合在水分
传输中是薄弱界面,需要重点研究。同时根据试验数据比较,可知层间结合对于相对饱和度的敏
感性很高。
3.3 层间结合对混凝土不同方向水分传输效果的影响 上一节分析了在水分横向传输时,层间结合
对水分传输的影响效果。但水分传输在碾压混凝土大坝中十分复杂,为探究层间结合对于不同方向
的水分传输的影响效果,采用综合法进行试验分析。综合法是将下吸法和侧吸法相结合,同时考虑
了静水压力和重力对水分传输的影响。
综合法水分传输过程较为复杂,通过称重法获得的混凝土质量变化不能很好的反应混凝土内部
水分传输过程,理论计算已无法满足需求,因此综合法着重采用劈开显色法获得不同时间段的混凝
土吸水高度及水分扩散深度。由于劈开显色法对于混凝土试件需求量较大,根据下吸法和侧吸法试
验的规律总结,设计了包含层间影响的综合法试验,将上一节中的规律进一步推广到复杂水分传输
过程中,有效降低了综合法的试验次数,同时可以有效地分析混凝土在复杂条件下的水分传输特
点。为进一步揭示层间结合对于混凝土吸水特性的影响机理及在复杂水分传输中的影响效果,也设
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