水工混凝土裂缝,已成为人们普遍关注为大问题。裂缝的原因是材料本身水化热升温。如在混凝土中掺入粉煤灰,虽可以降低水电热升温,但早期强度比较低,使粉煤灰接量受到限制。在十五届国际大坝会议上,挪威介石在FORRREASS坝掺用微硅粉而产生良好效果的情况,引起了与会者的重视。会后,我国南京水科院承担了“七五”攻关课题中用微硅粉改性以提高混凝土抗裂性的研究任务。
1987年经在福建范后水电站水轮机蜗壳实验证明,掺入适量微硅粉与不掺的对比中,节约水泥38%,降低水化热30%,现场强度保证率达98%以上,单方材料费未增加,比原设计用钢纤维混凝土节约材料费14万元。
据调查资料表明,水下工程,由于氯离子渗入混凝土中,引起钢筋快速锈蚀,混凝土脱层,寿命短,破坏性严重,挪威在1971年将微硅粉用于混凝土中,一方面填充在水泥颗粒的周围,使浆体更为致密;另一方面.它与水泥水化生成的氢氧化钙结合生成水化硅酸钙凝胶(又称CSH凝胶),这些凝胶堵塞在毛细管中,使毛细孔变小而且不连续,大大提高了混凝土的密实性,有效地提高了抗氯离子渗入引起电化学破坏的能力,大大增强其抗锈蚀性能。南京水科院经3年研究,在江苏连云港木材码头上进行试用,每方混凝土节约水泥80~110KG,而且施工方便,使用年限延长1.2倍。
水下混凝土浇筑一般采用导管法,由于水中水泥浆的散失,它存在与基层粘结不好,与水接触部分强度降低等问题。在水下混凝土中掺入硅粉后,能得到明显的改善。
用普通混凝土浇筑道路,需要28天才能正常通车,一般早强混凝土也要3天才能通车,混凝土公路路面损坏是不可避免的。用常规的方法修复。常常要造成交通中断,从而带来严重的经济损失。为了解决这个难题,根据国外先进经验,1986年南京农科院设计出了具有早强的耐磨特性的微硅粉混凝土,经实际运用,效果十分理想。
1988年仪征化纤联合公司厂区中心干道更换预制块,要求12小时能达到通车要求。南京水科院应邀设计了12小时达到200#超早强微桂杨混凝土配方,于9月初在厂区中心干道浇筑100方。现场取样试验结果表明该混凝土12小时达到抗压强度25MPA,抗磨蚀提高1倍,24/小时抗压强度达到37MPA,半天即可通车。仅施工期的汽车绕道费就节省了近5万元,其所增加的材料费不过4000元,说明其技术经济效果十分显著。
飞机场的跑道要求使用80MPA以上的混凝土并且耐磨性能好,即试样也可显身手。