水工混凝土抑制碱骨料反应的材料试验研究.docx

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水工混凝土抑制碱骨料反应的材料试验研究

水工混凝土抑制碱骨料反应的材料试验研究周麒雯 , 杨轶( 中国水电顾问集团成都勘测设计研究院 , 四 水工混凝土抑制碱骨料反应的材料试验研究 周麒雯 , 杨 轶 ( 中国水电顾问集团成都勘测设计研究院 , 四川 成都 610072) 摘 要 : 对水工混凝土常用混合材中的粉煤灰 、磷渣 、硅粉以及锂盐渣进行了抑制 AS R 的试验研究 。试验研究结果表明 : 在水工混 凝土中掺用一定量的混合材可以有效地抑制 AS R 膨胀变形 。相比而言 , 硅粉抑制 AS R 的能力要优于粉煤灰 , 而磷渣与锂盐渣抑 制 AS R 的效果则逊于粉煤灰 。 关键词 : 水工砼 ; 混合材料 ; 抑制 ; 碱骨料反应 ; 砼试验 中图法分类号 : TV43 ; TV42 文献标识码 :B 文章编号 :1003 - 9805 (2008) 03 - 0040 - 06 使用某些混合材置换部分水泥 , 不仅能延缓或抑制 AS R , 而且对水工混凝土的其它性能也有一定的改 善作用 , 同时对节约资源 、保护环境也有重要意义 。 本文结合水电工程的实际 , 对水工混凝土常用的粉 煤灰 、磷渣 、锂盐渣及硅粉等混合材抑制 ASR 进行 试验研究 。 1 前 言 防止混凝土碱骨料反应 ( AAR) 是当今混凝土工 程所面临的重要课题之一 , 对其防治措施的研究已 引起世界上许多国家的高度重视 。一般来说 , AAR 是一个较缓慢的过程 , 混凝土有时需要几十年时间 才会出现裂缝 , 特别是对于一些慢膨胀型的活性骨 料 , 时间将会更长 。水利水电工程较长的使用寿命 要求和水工混凝土所处的潮湿环境为 AAR 提供了 充分的时间和环境条件 。这表明在 AAR 方面 , 水工 混凝土比普通混凝土具有更大的危险性 。AAR 按 参与反应的骨料类型分为碱硅酸反应 ( AS R) 和碱碳 酸盐反应 ( ACR ) 两种 。因在水工混凝土中 ASR 较 ACR 普遍 , 故本文主要针对抑制 AS R 进行探讨 。 使用非活性骨料对防止水工混凝土 ASR 而言 是最安全可靠的措施 。但由于活性骨料特别是硅质 活性骨料分布广泛 , 以及受工程造价的影响 , 水工混 凝土骨料的选择余地愈来愈受到限制 。另外 , 目前 对评定骨料的碱活性特别是慢膨胀骨料的潜在碱活 性尚无绝对可靠的方法 , 正确评定骨料的碱活性也 并非易事 。大量的试验研究表明 , 在水工混凝土中 2 试验原材料及试验方法 试验采用的水泥品种为峨嵋中热水泥 、双马中 热水泥及攀枝花中热水泥 , 水泥的化学成分见表 1 ; 粉煤灰采用内江 Ⅰ级粉煤灰以及攀钢 504 厂的 Ⅱ级 粉煤灰 ; 磷渣采用川投电冶公司黄磷厂的磷渣 ; 硅粉 采用成都东蓝星科技发展有限公司的硅粉 ; 锂盐渣 采用射洪明珠集团锂业公司生产的锂盐渣 。混合材 的化学成分见表 2 。 试验采用砂浆棒快速法 。其中粉煤灰 、磷渣以 及锂盐渣为等量取代 , 硅粉为外掺 。胶凝材料的碱 含量则通过添加纯度为 10 %的 NaO H 试剂调整 , 养 护条件为 80 ℃、1mol/ L NaO H 溶液 。分别测量试件 不同龄期的膨胀率 , 并计算混合材对 AS R 膨胀的抑 制率 。 表 1 水泥的化学成分 % 水泥品种 SiO2 Fe2O3 Al 2O3 CaO MgO SO3 烧失量 碱含量 20113 20113 21103 5153 5153 4121 5159 5159 4168 60148 60148 64121 4103 4103 1129 0145 0145 2106 1195 1195 0178 0155 0155 0141 峨嵋中热水泥 攀枝花中热水泥 双马中热水泥 收稿日期 :2008 - 04 - 01 作者简介 : 周麒雯 (1962 - ) , 女 , 四川成都人 , 高级工程师 , 主要从事水工混凝土碱骨料反应及混凝土性能试验研究 。 40 表 2混合材的化学成分%混合材品种SiO2Fe2O3Al 2O3CaOMgOSO3烧失量碱含量5111151 表 2 混合材的化学成分 % 混合材品种 SiO2 Fe2O3 Al 2O3 CaO MgO SO3 烧失量 碱含量 51111 51136 39158 9610 21103 12193 5174 0181 0110 4121 20151 28183 3107 0113 4168 6174 4146 50154 1142 64121 1152 2171 0191 0151 1129 2151 2115 2126 4125 4117 2126 1146 0178 1138 2132 0159 内江 Ⅰ级灰 504 厂的 Ⅱ级灰 川投磷渣 成都东蓝星硅粉 射洪锂盐渣 2

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