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穿漳涵洞水毁修复工程试验研究

058建筑材料2021-07-18 12:03:56


 1 前言

东风渠穿漳涵洞位于邯郸市魏县野胡拐乡大王村东南约300 m的漳河上,距上游的岳城水库约82 km。涵洞自南向北穿越漳河,为东风渠的主要工程,其主要作用是输水灌溉。穿漳涵洞原设计等级为Ⅲ级,过水能力为50 m3/s,涵洞采用双排布置,内径4.0 m,为现浇钢筋混凝土无压涵洞,共28节,每节12.5 m,总长350 m。本次穿漳涵洞水毁修复工程设计等级仍为Ⅲ级,主要将下游侧“96.8”洪水冲毁的6节涵管修复,设计输水能力为25 m3/s,内径3.9 m。未冲毁部分,在管内喷水泥砂浆补强处理。
2 材料组成
2.1水泥.河北太行集团生产的太行山425#普通硅酸盐水泥和425#矿渣硅酸盐水泥,其物理性能见表1、表25。由表1、表2可知,太行山425#普通硅酸盐水泥和425#矿渣硅酸盐水泥的物理性能均满足国家标准GB175-92的技术要求。
2.2砂石骨料当地河砂与人工碎石,其物理性能检测结果见表3、表45。
2.3钢筋。新兴铸管企业(2672工厂)生产热轧圆钢、热轧带肋钢筋,其机械性能见表55。
2.4壤土其主要理性能见表61 2 3 。
2.5外加剂石家庄市长安育才建材厂生产的GK-5A高效减水剂、GK-9引气剂、GK-3A速凝剂。GK-5A高效减水剂的最佳掺量为水泥重量的0.6~0.8%;GK-3A速凝剂的最佳掺量为水泥重量的4~6%;GK-9引气剂的最佳掺量为水泥重量的0.01%。
3 试验内容混凝土:
立方体抗压强度、抗渗性(逐级加压法)、抗冻性(慢冻法)试验;砂浆:立方体抗压强度试验;钢筋:屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验;壤土:含水率(烘干法)、密度(环刀法)、颗粒分析(筛析法+密度计法)、界限含水率(液、塑限联合测定法)、击实、渗透(变水头法)、饱和固结快剪试验。
3.1混凝土与砂浆试验
3.1.1抗渗标号试验4 抗渗试验以6个上口内径175 mm、下口内径185 mm、高150 mm试件为一组。试件成型后24 h拆模,在试件拆模时,用钢丝刷刷去两端面的水泥浆膜,然后送入养护室养护。到达试验龄期(28 h)时,取出试件,擦拭干净并晾干表面。然后将熔化的石蜡火漆混合物(4:1)或其他防水材料均匀涂于试件侧面。再用螺旋加压器或压力机将试件压入经预热的抗渗仪试件套模内(预热温度约50℃),要求试件与套模的底面压平为止,待试件套模稍冷却后,即可解除压力。排除渗透仪管路系统中的空气,并将密封好的试件安装在渗透仪上。试验开始时,施加0.1 MPa的水压力,以后每隔8h增加0.1MPa的水压,并随时观察试件断面是否出现渗水现象(即出现水珠或潮湿痕迹)当6个试件中有3个试件表面出现渗水时可停止试验,记下此时的水压力H(MPa)。或加至规定压力,在8h内6个试件中表面渗水的试件不超过两个时你可停止试验。混凝土的抗渗标号,以每组6个试件中4个未出现渗水时的最大水压力(MPa)的10倍表示。抗渗标号按下式计算:S=10H-1式中:S—抗渗标号;H—6个试件中有3个渗水时的水压力,MPa。在试验过程中,如发现水从试件周边渗出,则应停止试验,重新密封。
3.1.2抗冻性能(慢冻法)试验 在到达试验龄期之前4天,将拟冻融的试件放入20±3℃的融化水槽中浸泡,水深应没过试件顶面2cm以上。供检验的试件则继续在标准养护室中养护。奖浸水完毕的冻融试件装入底部垫有橡皮板(厚2~3㎜)的时间盒中,注入清水至试件下部淹没2~3㎝,然后将试件连同试件盒一起放入冷冻设备中。试件的排列间距,水平方向不小于5㎝,垂直方向不小于25㎝。试件在-17~-20℃的气温中冻结4 h(气温未达到此温度前的时间不计在内)。冻结完毕后,将试件连同试件盒一起放入融化水槽中融化4 h(水面应高出试件顶面2㎝,试件间距不小于2㎝)。至此,为一次冻融循环。其后,如此反复进行。达到规定的循环次数时,取冻融试件和在养护室中的检验试件各一组(3个试件为一组),同时进行抗压强度试验。当被冻融试件的抗压强度与相应检验试件的抗压强度相比,强度损失≥25%或重量损失≥5%或冻融达到所需的循环次数时,试验即停止。根据抗压强度损失不超过25%且重量损失不超过5%的最大冻融循环次数,确定抗冻标号。其它试验操作及数据处理均按《水工混凝土试验规程》(SD105—82)严格实行。
3.2钢筋试验5所有试验操作及数据处理均按GB/T228—1987、GB/T232—1999严格实行。53.3壤土试验1 2 3所有试验操作及数据处理均按土工试验方法标准(GB/T 50123—1999)、土工试验规程(SL237—1999)、土工试验方法标准(GB/T50123—1999)严格实行。四 结论经数理统计学分析:C20F100组:平均值C37.8,最大值C45,最小值C28,均方差σ=4.79,离差系数CV=0.127;M10组:平均值M15,最大值17,最小值10.4,均方差σ=1.84,离差系数CV=0.123;C10、C20F50、C20F50W6、M20、C25F50W6及土样因样本数量较小未作进一步统计分析。以上均满足设计要求。 参 考 文 献1 GB/T 50123—1999,土工试验方法标准S.2 SL237—1999,土工试验规程S.3 GB/T50123—1999,土工试验方法标准S.4 (SD105—82),水工混凝土试验规程S.5 纪午生等.常用建筑材料试验手册M.北京:中国建筑工业出版社,1988.
 

 

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