水工碾压混凝土接触溶蚀特性研究

《水工碾压混凝土接触溶蚀特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、水工碾压混凝土接触溶蚀特性研究摘要：本文首先通过对水泥净浆和水泥砂浆的接触溶蚀试验，得出水泥基材料小发生溶蚀的主要部位是其屮的硬化水泥浆体，但由于砂、石等其他材料的加入，可能改变具扩散性能。具次通过对不同粉煤灰掺量、不同外加剂掺量的水工碾压混凝土的接触溶蚀试验，得出影响混凝土接触溶蚀性能的最重要的两个因索：一是混凝土的密实性，二是胶凝材料的化学成分。正确地适量掺入憎水性外加剂可以使混凝土抗接触溶蚀性能加强；此外，适量的粉煤灰掺量也可以增加混凝土抗接触溶蚀性能。关键词：水泥净浆、水泥砂浆、水工碾压混凝土、接触溶蚀1引言混凝土的溶蚀(乂称软水侵蚀、浸析腐蚀)是

2、混凝土化学反应侵蚀中的一种，它是长期与水接触的混凝土结构物，由于水中暂时锁度小，属软水，使得混凝土中的石灰被溶失，从而使液相石灰浓度下降，导致混凝土中水泥水化产物分解，最后使混凝土结构物破坏。根据混凝土在溶蚀过程中所受水压力大小可以将混凝土溶蚀分为两种类型，即:当混凝土在溶蚀过程中不受水压力、或所受水压力很小可忽略不计时所受到的溶蚀为接触溶蚀；反Z,当混凝土在溶蚀过程中所受水压力不能忽略时所受到的溶蚀为渗透溶蚀。混凝土的溶蚀破坏是一个从混凝土开始用于水下工程就出现的问题。早在1887年，俄国学者C・①•格林卡(C・e・I、.ni4HKa)就测出了硬化水泥石

3、中含有Ca(0H)2，二I•世纪初期，科研人员就特别指出了浸析腐蚀的危险性⑴。对于混凝土大坝，特别是拱坝发生溶蚀破坏则可能导致溃坝，如1912年美国的科罗拉多(Colorado)拱坝报废、1924年鼓后池(DrumAfterbay)拱坝的报废，均主要与溶蚀破坏有关⑵。但市于这一问题的复杂性，在随后很长一段时间内，除了前苏联b.M.莫斯克文等人对溶蚀进行了比较系统的研究外，対混凝土的溶蚀特性的研究基本上处于停滞状态。在我国，直到二十世纪末，出于对水工混凝土材料性能和耐久性方面的考虑，分别山武汉大学方坤河教授等人対碾压混凝土溶蚀和渗透特性进行了较详细的研究⑶⑷

4、⑸，由中国水利水电科学研究院李金玉教授等人进行了压力水下的混凝土渗漏溶蚀的研究⑹⑺罔。与此同时，法国原了能委员会(FrenchAtomicEnergyCommission)为了利川混凝土结构物处理核工业所产生的放射性废料，由P.Faucon.F.Adenot何⑼⑴］等人对混凝土结构物同软水接触过程中的物理化学过程及其对混凝土结构物的混凝土强度和孔隙率等指标的影响作了大量的研究，对混凝土受软水侵蚀的物理化学机理作了较详细的论述。特别是対混凝土结构物同软水接触过程中的溶蚀过程作了定量方面的研究，収得了较多的成果。此外，加拿大J.Marchandf,21等人还对

5、混凝土中掺加仃灰石细粉对混凝土抗接触溶蚀性能及溶蚀机理作了半定量的研究。本文主要讨论水丄碾压混凝土的接触溶蚀特性。2鯉2.1试验原材料及混凝土配合比试验使用某水泥厂生产的强度等级32.5MPa的普通硅酸盐水泥。其化学成分及主要物理力学性能指标测试结果分别列于表1和表2屮。表1:试验使用水泥化学分析结果表化学成分SiO2Fe203Al203Ti02CaOMgOso3bONa20烧失量含量(%)22.953.046.140.2357.474.102.223.981.74-1.89表2：试验使用水泥的物理力学性能指标测试结果指标密度(g/cm3)标准稠度(%)安

6、定性80Mm筛筛余(%)凝结时间抗压强度(MPa)抗折强度MPa)初凝终凝3d28d3d28d测值3.0624合格44h28min6h23min16.542.12.977.77试验使用粉煤灰的化学成分及部分物理力学性能指标测试结果列于表3中。粉煤灰的形貌见电镜照片1〜4。表3:试验使用粉煤灰的化学成分及部分物理力学性能指标测试结來密度(g/cm3)需水量比(％)细度(%)强度比(%)化学成分(％)Si02F02O3AI2O3Ti02CaOMgOSOsK20Na20IL2.15105.010.418056.033.6524.851.174.101.310.5

7、25.382.690.27骨料：人工砂及碎石。它们的部分物理性能指标测试结果列于表4及表5中。表4：试验所用砂的物理性能指标检测结果密度松散表观密度(g/cm3)冇机质坚固性细度不同孔径(伽)筛的累计筛余(％)(g/cm3)含量模数5.02.51.250.630.3150.16合计2.731.41浅于标准色合格3.140.631.747.266.581.289.1100图1〜图4粉煤灰扫描电镜照片表5：试验所用石子（粗骨料）的物理性能指标It测结果密度(g/cm3)松散表观密度（g/cm3）振实表观密度（g/cm3）吸水率（％）压碎扌曰标（%）5〜20(m

8、m)20〜40(mm)5〜20(mm)20〜40(nim)5〜20