粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIATION 2016No.6 试验与应用 高温热害隧洞衬砌混凝土早期抗裂性能试验研究 Study on the Early Crack Resistance of High Performance Concrete Under the Condition High Temperature Curing 李燕波 (新疆水利水电勘测设计研究院,新疆乌鲁木齐830000) 摘要通过建立正交试验并使用刀口法研究温度、水胶比和粉煤灰掺量对高温热害隧洞衬砌混凝土早期抗裂性的 影响,结果表明:温度、水胶比和粉煤灰掺量三个因素中,温度是影响混凝土早期抗裂性的主要因素,粉煤灰掺量次之,水 胶比对试验指标无明显影响。混凝土早期抗裂性能随温度的增加而降低;当温度高于60℃时,粉煤灰对提高混凝土的 早期抗裂性有明显贡献,试验确定的最优粉煤灰掺量为25%;由最优尺度回归模型建立的方程为单位面积总开裂面积= 0.879×温度-0.178×粉煤灰掺量。 关键词混凝土早期抗裂性;高温;粉煤灰掺量;最优尺度模型 中图分类号:TU528.34 文献标识码:A 文章编号:1005-8249(2016)06-0055-04 高地热地质灾害可以追溯到上世纪初期。瑞士的 的研究较少,研究成果主要集中在混凝土基本力学性 辛普伦铁路隧道在建设过程中实测热害温度达 能的研究混凝土早期抗裂性方面的研究主要集 55.4℃,随后世界各国在修建隧洞时也都遇到过不同 中于复掺矿物掺合料、掺加膨胀剂、掺加有机合成纤维 程度的地热灾害2。以往工程中出现的地热灾害, 等,但以上研究均未将温度作为衡量混凝土早期抗裂 其地温值一般在30℃~60℃之间,但目前在建的新疆 性的指标。鉴于此,本文通过设计正交试验,采用 齐热哈塔尔水电站引水隧洞工程,其岩壁温度最高处 刀口法对高温热害水工隧洞衬砌混凝土的早期抗裂性 约为90℃,在全世界范围内尚属首例。 进行了研究,为实际工程提供借鉴。 高温热害隧洞衬砌混凝土在浇筑、养护过程中容 易劣化,原因是混凝土衬砌与高温围岩接触,受到持续 1试验原材料与试验方法 性高温的影响,结构存在较大的温度应力,致使混凝土 11试验原材料 极易产生裂缝。随着工程的运行,这些裂缝就成为混 (1)水泥:试验使用的水泥为P.042.4R级水泥, 凝土结构的一种缺陷,会加速混凝土的碳化和侵蚀,大 其化学组成及各项技术指标分别见表1及表2 大降低结构的抗渗性3。由此可见,对高温条件下混 表1水泥的化学组成/% 凝土早期抗裂性的研究具有十分重要的意义 SiO2 Al203 K20 R20 SO3 MgO MnO Loss 目前国内外学者对于高温热害隧洞中衬砌混凝土 20.434.574.8160.290.560.230.582.381.1602...
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