一种高性能四级配混凝土拱坝的制作方法

1.本技术涉及混凝土拱坝的领域，更具体地说，它涉及一种高性能四级配混凝土拱坝。


背景技术：

2.拱坝是一种建筑在峡谷中的拦水坝，水平拱形，凸边面向上游，两端紧贴峡谷壁，可将一部分水平荷载传给两岸的挡水建筑，为空间壳体结构。拱坝作为水电站的核心部分，发挥着重要的作用，因此其建设应采用合适的混凝土原料，通过改进混凝土施工管理和施工工艺，改善混凝土性能，提高混凝土抗裂能力。
3.然而，目前我国混凝土行业大量采用的骨料多为石灰质岩，级配配合较差，混凝土在搅拌后和易性差，坍落度大，造成拱坝在使用中开裂，整体稳定性差。


技术实现要素：

4.为了减少拱坝在使用过程中的开裂，提高整体稳定性，本技术提供一种高性能四级配混凝土拱坝。
5.一种高性能四级配混凝土拱坝，由四级配混凝土浇筑而成，所述四级配混凝土由包括以下重量份的原料组成，四级配骨料1500～1600份，河砂600～700份，水泥110～130份，粉煤灰80～90份，水150～180份，填充吸附剂110～150份，所述填充吸附剂包括改性陶粒、粘接树脂和海藻纤维，所述改性陶粒、粘接树脂和海藻纤维三者重量之比(5～6):3:(4～5)。
6.通过采用上述技术方案，由于采用四级配骨料，从而有效提高混凝土和易性，减小其坍落度，减少拱坝在使用过程中的开裂，提高整体稳定性；粘接树脂使得海藻纤维粘接于改性陶粒上，改性陶粒吸水并蓄积，海藻纤维遇水在改性陶粒表面形成保护层，海藻纤维内的海藻酸所形成的水凝胶层减少改性陶粒内水分流失，使得改性陶粒内的水得以保留至水化反应时期，从而对混凝土进行养护，减少其开裂。
7.优选的，所述四级配骨料级配比例为80mm～120mm：40mm～80mm：20mm～40mm：5mm～20mm＝5:2:3:1。
8.通过采用上述技术方案，调整四级配骨料的级配比例，从而有效提高混凝土搅拌后和易性，减少拱坝开裂。
9.优选的，所述海藻纤维长度为3～5mm。
10.通过采用上述技术方案，海藻纤维分散粘接于改性陶粒表面，从而在接触水后得以形成水性保护膜层，在前期代替改性陶粒失水，从而减少改性陶粒内水分散失。
11.优选的，所述填充吸附剂的制备方法包括以下步骤：将改性陶粒、粘接树脂和海藻纤维混合均匀，不断搅动直至粘接树脂固化，然后摊铺静置，外力挤压使粘连的改性陶粒分开。
12.通过采用上述技术方案，改性陶粒经粘接树脂和海藻纤维再次改性后得到一层保
护层，外力挤压过程中使得保护层产生裂口，方便改性陶粒吸水放水。
13.优选的，所述改性陶粒粒径为10～30mm。
14.通过采用上述技术方案，改性陶粒掺入四级配骨料内，当水化反应发生时，改性陶粒释放水从混凝土内部起到养护的作用，减少拱坝开裂。
15.优选的，所述改性陶粒由陶粒、水性环氧树脂乳液和固体丙烯酸树脂颗粒，三者重量之比为6:1:2。
16.通过采用上述技术方案，固体丙烯酸树脂颗粒通过水性环氧树脂乳液固定在陶粒表面，从而有效提高海藻纤维在改性陶粒表面的连接稳定性。
17.优选的，所述改性陶粒的制备方法包括以下步骤：将陶粒浸水后提出沥水，待陶粒无明显沥水现象后，将陶粒与水性环氧树脂乳液以及固体丙烯酸树脂颗粒搅拌混合均匀，分散摊铺晾干，挤压破碎以后形成改性陶粒。
18.通过采用上述技术方案，通过水性环氧树脂乳液将固体丙烯酸树脂颗粒固定在蓄水后陶粒上，方便对海藻纤维进行固定，使得海藻纤维不容易从改性陶粒上脱落。
19.优选的，所述陶粒在浸水前对陶粒进行挤压使其外壳破碎。
20.通过采用上述技术方案，部分外壳破碎后的陶粒将内部露出呈凹凸不平状，从而更容易将固体丙烯酸树脂颗粒固定在陶粒上。
21.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、由于本技术采用粘接树脂使得海藻纤维粘接于改性陶粒上，改性陶粒吸水并蓄积，海藻纤维遇水在改性陶粒表面形成保护层，海藻纤维内的海藻酸所形成的水凝胶层减少改性陶粒内水分流失，使得改性陶粒内的水得以保留至水化反应时期，从而对混凝土进行养护，减少其开裂。
22.2、本技术中优选采用水性环氧树脂乳液将固体丙烯酸树脂颗粒固定在蓄水后的陶粒上，从而形成一定的凹坑，方便对海藻纤维进行固定，使得海藻纤维不容易从改性陶粒上脱落。
具体实施方式
23.四级配骨料级配比例为80mm～120mm：40mm～80mm：20mm～40mm：5mm～20mm＝5:2:3:1。河砂粒径为0～5mm。水泥为为p.ⅱ型42.5水泥。粉煤灰目数为325目。陶粒粒径为10～30mm。固体丙烯酸树脂颗粒粒径为2～4mm。粘接树脂为环氧乙烯基树脂。海藻纤维为长度为1～3mm。
24.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
25.改性陶粒制备例制备例1将100kg陶粒浸水后提出沥水，待陶粒无明显沥水现象后，将陶粒与30kg水性环氧树脂乳液以及40kg固体丙烯酸树脂颗粒搅拌混合均匀，分散摊铺晾干，挤压破碎以后形成改性陶粒。
26.制备例2与制备例1不同之处在于：陶粒浸水前进行挤压，使其外壳破碎。实施例
27.实施例1s1、将50kg制备例1制得的改性陶粒、30kg粘接树脂和40kg海藻纤维混合均匀，不断搅动直至粘接树脂固化，然后摊铺静置，外力挤压使粘连的改性陶粒分开，制得填充吸附剂；s2、将s1中填充吸附剂与1500kg四级配骨料、600kg河砂、110kg水泥、80kg粉煤灰和150kg水搅拌混合均匀制得混凝土。
28.实施例2与实施例1不同之处在于：s1中改性陶粒为55kg，海藻纤维为45kg。
29.实施例3与实施例1不同之处在于：s1中改性陶粒为60kg，海藻纤维为50kg。
30.实施例4s1、将50kg制备例1制得的改性陶粒、30kg粘接树脂和40kg海藻纤维混合均匀，不断搅动直至粘接树脂固化，然后摊铺静置，外力挤压使粘连的改性陶粒分开，制得填充吸附剂；s2、将s1中填充吸附剂与1550kg四级配骨料、650kg河砂、120kg水泥、85kg粉煤灰和165kg水搅拌混合均匀制得混凝土。
31.实施例5与实施例4不同之处在于：s1中改性陶粒为55kg。
32.实施例6与实施例4不同之处在于：s1中改性陶粒为60kg。
33.实施例7与实施例4不同之处在于：s1中改性陶粒为50kg，海藻纤维为45kg。
34.实施例8与实施例7不同之处在于：s1中改性陶粒为55kg。
35.实施例9与实施例8不同之处在于：s1中改性陶粒为制备例2制得的。
36.实施例10与实施例7不同之处在于：s1中改性陶粒为60kg。
37.实施例11与实施例4不同之处在于：s1中改性陶粒为50kg，海藻纤维为50kg。
38.实施例12与实施例11不同之处在于：s1中改性陶粒为55kg。
39.实施例13与实施例11不同之处在于：s1中改性陶粒为60kg。
40.实施例14s1、将50kg制备例1制得的改性陶粒、30kg粘接树脂和40kg海藻纤维混合均匀，不断搅动直至粘接树脂固化，然后摊铺静置，外力挤压使粘连的改性陶粒分开，制得填充吸附剂；s2、将s1中填充吸附剂与1600kg四级配骨料、700kg河砂、130kg水泥、90kg粉煤灰
和180kg水搅拌混合均匀制得混凝土。
41.实施例15与实施例14不同之处在于：s1中改性陶粒为55kg，海藻纤维为45kg。
42.实施例16与实施例14不同之处在于：s1中改性陶粒为60kg，海藻纤维为50kg。
43.实施例17与实施例8不同之处在于：s1中陶粒未经水性环氧树脂乳液和固体丙烯酸树脂颗粒改性处理。
44.对比例对比例1与实施例8不同之处在于：填充吸附剂中不含海藻酸钠。
45.对比例2与实施例8不同之处在于：填充吸附剂中不含粘接树脂。
46.对比例3与实施例8不同之处在于：填充吸附剂中不含改性陶粒。
47.对比例4与实施例8不同之处在于：以改性陶粒作为填充吸附剂。
48.对比例5与实施例8不同之处在于：以粘接树脂作为填充吸附剂。
49.对比例6与实施例8不同之处在于：以海藻纤维作为填充吸附剂。
50.对比例7与实施例8不同之处在于：不含填充吸附剂。
51.表1实施例和对比例原料表(kg)
性能检测试验根据gb/t50081-2002 6抗压强度试验测试混凝土28d抗压强度。
52.按照gb/t 50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》，对混凝土拌合物的坍落度、坍落扩展度进行测定，坍落度越大则代表混凝土拌合物流动性越大；进行坍落度试验后时，提起坍落筒后，较多水分析出“多”；少量水分析出“少”；没有水分析出，“无”；用捣棒在已坍落的混凝土锥体一侧轻打，如拌合物渐渐下沉，表示粘聚性良好，如锥体突然倒塌、部分崩裂或发生石子离析现象，则粘聚性不好。
53.根据gb/t 50082-2009 9早期抗裂试验方法进行单位面积总开裂面积检测。
54.表2实施例及对比例性能检测表表2实施例及对比例性能检测表结合实施例和对比例并结合表2可以看出，采用四级配骨料制备混凝土，从而有效提高混凝土和易性，减小其坍落度，提高整体稳定性。
55.结合实施例4-8和实施例10-13并结合表2可以看出，通过调整粘接树脂、改性陶粒以及海藻纤维加入量，从而使得配比更合理，有效减少混凝土因水化反应导致的开裂。
56.结合实施例8和对比例1-7并结合表2可以看出，粘接树脂使得海藻纤维粘接于改
性陶粒上，改性陶粒吸水并蓄积，海藻纤维遇水在改性陶粒表面形成保护层，海藻纤维内的海藻酸所形成的水凝胶层减少改性陶粒内水分流失，使得改性陶粒内的水得以保留至水化反应时期，从而对混凝土进行养护，减少其开裂。
57.结合实施例8和实施例17并结合表2可以看出，水性环氧树脂乳液将固体丙烯酸树脂颗粒固定在蓄水后的陶粒上，从而形成一定的凹坑，方便对海藻纤维进行固定，使得海藻纤维不容易从改性陶粒上脱落，进而减少混凝土养护时期的开裂。
58.结合实施例8和实施例9并结合表2可以看出，部分外壳破碎后的陶粒将内部露出呈凹凸不平状，从而更容易将固体丙烯酸树脂颗粒固定在陶粒上。
59.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。