HEC土体固结剂在渠道防渗工程中的应用.doc

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1、HEC土体固结剂在渠道防渗工程中的应用摘要：山区的渠道工程建设，目前一般采用水泥砂浆砌条石防渗。该防渗工艺虽能就近取材，但防渗效果不理想，河砂运输困难，建设活动对环境影响大。四川省平昌县利用HEC土体固结剂作为胶凝材料，在渠道防渗工程中进行了应用研究，取得了满意的效果，克服了前述防渗工艺的不足，为山区的渠道防渗提供了全新的施工方案，具有较大的推广应用价值。关键词：水利新技术HEC土体固结剂防渗应用　一、概述HEC土体固结剂全称“HEC高强高耐水土体固结剂”，是武汉大学研制的一种新型胶凝材料，近年来广泛应用于包括三峡、黄河小浪底等工程中，被国

2、家科学技术部列入“九五”国家科技成果重点推广计划项目。用其固结的材料范围广，尤其是可以充分利用当地各种土料作建材，能使工程总造价下降20%左右。并且具有早期强度高、后期强度稳定发展、水稳定性好、耐久性好等特点。HEC产品目前在四川省水利工程建设中还处于试点应用阶段。平昌县选用适合水利项目及基础工程的HEC-1产品，研究在川东丘陵区HEC与不同土体，采用不同配比在渠道防渗工程中应用的可行性、技术优越性，总结了配合比方案、施工技术要点。二、实验项目实验设计指标为：防渗体强度≥C5，抗渗标号≥S5。HEC产品外观与水泥相近，同为粉末状材料，其固结

3、对象为土体，与水泥固结砂砾石的施工工艺不一样。试验按SL237-1999《土工试验规程》、DL/T5150-2001《水工混凝土试验规程》的原则方法进行。实验方案为：1、在当地取两种分布较广并具有代表性的土样作土工试验；得到土样的物理指标，对土样定名。该试验由四川省水利水电勘测设计研究院水电科研所承担。2、无侧限抗压试验。取两种土样分别以10%、12%、15%的HEC含量做抗压试件，模具为7.07cm×7.07cm×7.07cm标准试模，分二层夯筑成型，试件24小时脱模，洒水养护七天。该试验由平昌县建筑质量监督检验所承担。3、取两种土样分别

4、以12%、15%的HEC含量做抗渗试件，试模尺寸为高15cm，上口直径17.5cm，下口直径18.5cm，分四层夯筑成型，试件24小时脱模，洒水养护七天。抗渗试验由四川省水利水电勘测设计研究院水电科研所承担。4、取两种土样分别以15%的HEC含量用振捣法在U型渠模具内预制渠槽，该试验由平昌县水槽预制构件厂承担。5、取两种土样分别以15%的HEC含量用U型渠液压成型机压制渠槽。该试验由平昌县水槽预制构件厂承担。10试验成果为：1、两种土样分别定名为粘土、重壤土，同属粘性土，其物理指标如下表：项目指土标样比重ds液限WL(%)塑限Wp(%)塑性

5、指数Ip分散度(%)天然含水量W(%)最大干密度ρdmax(g/cm3)最优10含水量Wo(%)粘土2.6742.120.221.939.713.61.6420.4重壤土2.6937.021.715.343.614.91.6917.72、试件七天抗压强度如下表：10HEC含量土强样度(Mpa)10%12%15%粘土4.084.625.89重壤土3.974.455.46两种土样掺和HEC的含量越高，其抗压强度越高；按15%HEC含量配制的试件其七天抗压强度能够达到设计抗压强度。3、试件七天抗渗试验采用逐级加压法，经历时间16h-18h，终了水

6、头20m-60m，成果如下表：HEC含量10土渗透系样数K(cm/sec)12%15%粘土0.53×10-80.27×10-8重壤土5.56×10-83.83×10-8两种配比制作的试件其渗透系数均远远小于设计渗透系数1×10-5cm/s，达到设计抗渗要求。4、利用钢模用插入式振捣棒预制U型渠槽。钢模长100cm，设计预制件厚5cm，采用直连式单相振动棒(Z1D-01-35)，功率0.60KW，振动棒直径3cm。利用该套模具制作“HEC—土料”混凝土U型渠槽没有成功，其主要原因是由于土料的粒径细微，C值较砂大，与HEC拌合后，其坍落度很低，

7、流动性差，在机械振捣作用下拌合物迅速在振动棒周围结团，不能在模具内形成均匀密实的预制件。结论是仅靠振动施工无法完成预制构件的工作。5、压制“HEC—土样”混凝土U型渠槽。液压U型渠成型机的压力为50kg水压，能够生产长50cm的各型U型渠槽(安装不同型号的U型渠模具)，分层压制成型，立即脱模。该试验未能成功。其原因是虽然在模具表面抹了一层矿物油，但是土料的粘性大，脱模时“HEC—土料”拌合物粘附在模具表面，不能形成一个完整的构件，而且需经五次压制才能达到设计密实度，工效低。以上试验结论为：对我县分布较为广泛的粘土、重壤土按HEC∶土料∶水为

8、1∶(5—6)∶(0.4-0.5)的配合比配制“HEC—土料”混凝土，采用夯筑方式制作的构件能够达到强度≥C5、渗透系数K≤1.0×10-5cm/s的设计要求，能够满足水利工程渠