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

Otpornost na pukotine Betonska ploča je vrlo važna za vijek trajanja nasipane brane s betonskim obrubom (CFRD). Učinci leteći pepeo, ekspanzionog sredstva MgO i dodatka za smanjenje skupljanja (SRA) na mehanička svojstva, skupljanje pri sušenju i otpornost betona na pukotine, proučavaju se i uspoređuju s referentnim betonom. Rezultati pokazuju da dodatak 20% letećeg pepela (po težini veziva) povećava čvrstoću betona u kasnijoj dobi. Nasuprot tome, dodatak ekspanzionog sredstva od 6% MgO ili 1% SRA smanjuje tlačnu čvrstoću, vlačnu čvrstoću cijepanjem i granicu vlačne čvrstoće donekle u različitim dobima. Ugradnja 20% letećeg pepela, 6% MgO ekspanzionog sredstva i 1% SRA može smanjiti suho skupljanje u različitim dobima i poboljšati otpornost betona na rane pukotine, dok je ugradnja ekspanzionog sredstva od 6% MgO pogodnija za inhibiranje razvoja skupljanja i poboljšanje otpornosti betona na pukotine od dodatka 20% letećeg pepela ili 1% SRA.

Brana od nasute kamene površine (CFRD) je brana od nasute kamene površine s kamenim nasipom kao glavnom silom i uzvodnom betonskom površinom kao glavnim tijelom protiv procjeđivanja. Zbog svojih karakteristika dobre sigurnosti, snažne prilagodljivosti, kratkog razdoblja izgradnje i niskih troškova, nasute betonske brani postale su jedna od najčešće korištenih vrsta brana u projektiranju 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 prednje ploče može omogućiti prodiranje vanjske vode u beton, što izravno uzrokuje propuštanje tijela brane. Stoga je poboljšanje otpornosti betonskih ploča na pucanje važno pitanje vezano uz siguran rad nasutih betonskih brana. Trenutna inženjerska praksa i istraživanja pokazuju da glavne tehničke mjere za poboljšanje otpornosti na pucanje površinskog betona uključuju kontrolu kvalitete betonskih sirovina, optimizaciju omjera mješavine betona, 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 naprezanje skupljanja koje nastaje kada kapilarne pore gube vodu i do određene mjere poboljšava otpornost betona na pucanje. Dodavanje MgO sredstva za ekspanziju tijekom pripreme betona uobičajena je metoda za kontrolu pukotina. Budući da će MgO sredstvo za ekspanziju proizvesti određeno volumensko širenje tijekom procesa vezanja i stvrdnjavanja betona, može kompenzirati skupljanje betona, uključujući skupljanje zbog 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 učinku sredstva za smanjenje skupljanja i MgO sredstva za ekspanziju na otpornost na pucanje površinskog betona.