Utjecaj letećeg pepela, ekspanzionog sredstva MgO i dodatka za smanjenje skupljanja na otpornost betona prednje ploče na pukotine

Otpornost na pucanje Betonska ploča je veoma važna za vijek trajanja nasipane brane s betonskim obrubom (CFRD). Utjecaji leteći pepeo, ekspanzionog sredstva MgO i dodatka za smanjenje skupljanja (SRA) na mehanička svojstva, skupljanje pri sušenju i otpornost betona na pucanje prednje ploče proučavaju se i upoređuju s referentnim betonom. Rezultati pokazuju da dodatak 20% letećeg pepela (po težini veziva) povećava čvrstoću betona u kasnijoj fazi. Nasuprot tome, dodatak ekspanzionog sredstva od 6% MgO ili 1% SRA smanjuje tlačnu čvrstoću, zateznu čvrstoću cijepanjem i graničnu zateznu čvrstoću donekle u različitim fazama starosti. Uključivanje 20% letećeg pepela, 6% MgO ekspanzionog sredstva i 1% SRA može smanjiti suho skupljanje u različitim fazama starosti i poboljšati otpornost betona na rano pucanje, dok je uključivanje ekspanzionog sredstva od 6% MgO pogodnije za inhibiranje razvoja skupljanja i poboljšanje otpornosti betona na pucanje nego dodatak 20% letećeg pepela ili 1% SRA.

Brana od betonskog nasipa (CFRD) je brana od kamenog nasipa sa kamenim nasipom kao glavnom silom i uzvodnom betonskom površinom kao glavnim tijelom protiv procjeđivanja. Zbog svojih karakteristika dobre sigurnosti, velike prilagodljivosti, kratkog perioda izgradnje i niske cijene, brana od betonskog nasipa postala je jedna od najčešće korištenih vrsta brana u projektovanju brana. Betonske ploče su tipične vitke i trakaste strukture koje su sklone pucanju zbog promjena temperature, deformacije volumena i slijeganja temelja brane. Što se tiče tijela brane, ako postoji pukotina u betonskoj površini, to će uništiti integritet i trajnost konstrukcije tijela brane, a praznina uzrokovana pucanjem površine može omogućiti prodiranje vanjske vode u beton, što direktno uzrokuje curenje tijela brane. Stoga je poboljšanje otpornosti betonskih ploča na pucanje važno pitanje vezano za siguran rad brana od betonskog nasipa. Trenutna inženjerska praksa i istraživanja pokazuju da glavne tehničke mjere za poboljšanje otpornosti na pucanje površinskog betona uključuju kontrolu kvaliteta betonskih sirovina, optimizaciju omjera betonske mješavine, dodavanje letećeg pepela i dodavanje odgovarajuće količine vlakana. Glavne komponente sredstva za smanjenje skupljanja betona su vrsta organskih spojeva polialkohola ili polietera i njihovi derivati. Studije su pokazale da dodavanje sredstva za smanjenje skupljanja može smanjiti površinsku napetost vode u porama betona, čime se smanjuje napon skupljanja koji nastaje kada kapilarne pore gube vodu i do određene mjere poboljšava otpornost betona na pucanje. Dodavanje MgO sredstva za ekspanziju tokom pripreme betona je uobičajena metoda za kontrolu pukotina. Budući da će MgO sredstvo za ekspanziju proizvesti određeno zapreminsko širenje tokom procesa vezivanja i stvrdnjavanja betona, ono može kompenzirati skupljanje betona, uključujući skupljanje usljed temperature, skupljanje pri sušenju i samoskupljanje, čime se smanjuje pojava pukotina u betonu. Trenutno se MgO sredstvo za ekspanziju uspješno primjenjuje na masivni beton hidroelektrana i postiže dobar učinak protiv pucanja. Međutim, postoji malo studija o utjecaju sredstva za smanjenje skupljanja i MgO sredstva za ekspanziju na otpornost na pucanje površinskog betona.