论文部分内容阅读
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CFA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: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,其矿物组成对抑制效果没有明显影响;用非晶态SiO2和非晶态Al2O3分别取代CFA中的SiO2总量和Al2O3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:（4）在80℃、1mol/L NaOH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℃快速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。