锦屏一级水电站大坝混凝土asr抑制措施研究

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1、摘要摘要锦屏一级水电站为一等工程，根据成勘院的初步调研，坝址附近料场砂岩骨料是碱活性岩石，可能导致坝体混凝土发生碱骨料反应破坏，存在潜在威胁。本论文研究了锦屏砂岩骨料碱活性及其抑制问题，主要结论如下：(1)砂岩骨料为具有潜在危害性反应的碱．硅反应(ASR)活性骨料；在本文试验中，砂岩骨料不存在“最劣比"现象，砂岩与大理岩组合骨料仍然具有较高的碱活性。(2)I级粉煤灰与II级粉煤灰相比，对砂岩ASR的抑制效果没有明显差异；包括CaO含量8％左右的平凉I级灰和II级灰在内的9种备选粉煤灰，在30％掺量下都可以有效抑制砂岩ASR；考虑到锦屏砂岩碱活性的波动，抑制ASR所需粉煤

2、灰的掺量宜不低于35％。(3)粉煤灰的单个化学成分与粉煤灰抑制ASR的效果没有显著相关性。用化学成分因子Cm来表征粉煤灰的化学特性更合理，根据砂浆棒快速法28d试验结果回归得出的CFA表达式为：一CaO+0．7356R，O+1．4607M90—1．8299SO,乙口^=————————————————2————————————————————————————一”0．7928Si0，+0．5673Al，a一2．1705Fe，Q当CFA、<0．400时，粉煤灰掺量30％左右可以有效抑制锦屏一级砂岩骨料的ASR；当CFA>0．400时，则需要更大的掺量。在粉煤灰掺量为30％时

3、，其矿物组成对抑制效果没有明显影响；用非晶态Si02和非晶态A1203分别取代CFA中的Si02总量和A1203总量并没有使相关系数提高。粉煤灰的细度对抑制ASR效果有影响，但不及化学成分影响明显；用比表面积与CFA组合而成的物化因子C可以综合地反映粉煤灰物理、化学特性对抑制ASR效果的影响，C的表达式为：一CaO+1．0997R，O一1．7050MgO一1．8916SO-zI：=---．．．．．．．．—--------———---—--二=二．．．．．．．．．．．——--—-------------------—--—-·--—-----—--一二0．0467Si02

4、—0．075103+0．4064Fe203(4)在80"C、1mol／LNaOH并且Ca(OH)2饱和的溶液中，粉煤灰的火山灰活性被严重激发，导致快速砂浆棒法测试的粉煤灰抑制效果明显高于60。C快速摘要混凝土棱柱体法测试结果。粉煤灰中除了约占20％左右的莫来石不能被溶解以外，其余成分都可以溶解，因此，粉煤灰的化学成分对抑制ASR效果的影响要比矿物组成的影响大。粉煤灰在热碱液浸泡下，主要生成P型沸石和C—S．H凝胶。生成P型沸石有利于抑制ASR；生成C．S—H凝胶对强度有较大贡献，但是对抑制ASR没有明显作用。(5)采用碱活性骨料作为混凝土原料时，人工砂中引入的碱活性石粉

5、以及引气剂引入的气泡对ASR膨胀有一定“自免疫”作用，可减少40％"-'80％的ASR膨胀率。从这个角度而言，现有室内试验方法高估了大坝混凝土中的ASR风险。(6)锂渣粉可以有效抑制砂岩ASR，但需要分离锂渣粉自身引起的微膨胀。改性沸石复合粉在掺量30％以上时，可以有效抑制锦屏砂岩的ASR，但是抑制效果不及粉煤灰显著。HLC．ASW型高效减水剂对ASR有一定的抑制效果，约为20％，明显优于普通萘系高效减水剂。关键词：碱．硅反应，粉煤灰，物化因子，自免疫，锂渣粉IlAbm[raetAbstractInthethesis，somequestionsarestudiedabo

6、utsuppressingthealkali-silicareaction(ASR)ofthesandstoneaggregatetobeusedinthedamconcretefortheJinping—IHydroelectricProject．Theconculsionsaresummarizedasfollows：(1)Sandstoneaggregateandsandstone—marblecombinationaggregatearealkali—silicareactiveandindicativeofpotentiallydeleteriousexpan

7、sion，rio“passimum”phenomenonWasobserved．(2)ThereWasnodifferencebetweenClassIandClassIIflyashonsuppressingASR．Allthe9flyashesfromJinping-IHydroelectricProjectcouldeffectivelysuppressASRofsandstoneat30％replacementlevel，includingPingliangClassIandClassIIflyash、ⅣiⅡlCaOcontent