大掺量磨细矿渣技术在南水北调中线天津干线工程中的应用研究

论文摘要

南水北调中线天津干线混凝土输水箱涵工程存在骨料疑似碱活性反应问题和地下水侵蚀(主要为硫酸盐侵蚀)问题,如果这两大问题解决不好,将会严重影响混凝土箱涵的长期运行,甚至造成工程无法正常使用。为了探讨上述问题的有效解决方法,本文开展了大掺量磨细矿渣技术在南水北调中线天津干线工程中的应用研究,旨在通过系统的试验研究提出能同时解决天津干线工程面临的上述两大问题而又提高混凝土耐久性的高性能混凝土配合比。论文主要工作和研究成果如下:(1)针对采用砂浆棒快速试验法测试出的14天膨胀率为0.1%左右、0.1%～0.2%、0.2%～0.3%、0.3%～0.4%等4种天然骨料以及0.4%以上的石英玻璃砂共5种骨料,采用单掺粉煤灰、单掺磨细矿渣和两种矿粉共掺等掺用矿粉方法研究了其抑制碱骨料反应的效果,并通过胶凝材料浆体孔溶液离子浓度比较,分析了不同胶凝材料组合对骨料碱活性抑制作用的原因。(2)结合南水北调中线天津干线混凝土输水箱涵工程的实际特点,进行了混凝土配合比优化设计。通过154组混凝土配合比优化试验、159组抑制碱骨料反应试验,经综合分析试验结果后,优选出了12组综合性能较好的混凝土试验配合比。(3)深入研究了大掺量磨细矿渣抗有害离子侵蚀能力。通过不同掺合料条件下的抗蚀系数和自由膨胀率试验,分析了混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的规律性,结果表明大掺量磨细矿渣混凝土有其优异的抗硫酸盐侵蚀性能;抗氯离子侵蚀研究表明,掺入矿物掺合料能显著降低混凝土的相对氯离子扩散系数。(4)系统地进行了大掺量磨细矿渣混凝土性能的试验研究,深入分析了其混凝土的物理力学性能、抗裂性能、抗碳化性能、防渗性能以及抗冻性能,结果表明大掺量磨细矿渣混凝土能够满足混凝土强度保证、混凝土防渗抗裂以及防冻等耐久性要求。(5)提出了南水北调中线天津干线C25、C30大掺量磨细矿渣混凝土推荐方案,推荐配合比均可满足天津干线工程的具体施工、物理力学性能以及相关耐久性能要求。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与问题的提出
• 1.2 研究目的及意义
• 1.3 国内外工程应用现状
• 1.4 本文主要研究内容
• 第二章 大掺量磨细矿渣技术抑制骨料碱-硅反应效能研究
• 2.1 骨料碱活性抑制效果检测评定方法的选择
• 2.2 骨料的选取及碱活性鉴定
• 2.3 胶凝材料组合方案
• 2.4 不同胶凝材料组合对骨料碱活性的抑制效果分析
• 2.5 磨细矿渣不同细度对骨料碱活性抑制效果的影响
• 2.6 胶凝材料浆体孔溶液分析
• 2.7 本章小结
• 第三章 南水北调中线天津干线混凝土配合比优化
• 3.1 混凝土配合比试验方案
• 3.2 混凝土配合比试验及分析
• 3.3 混凝土配合比试验结论
• 第四章 大掺量磨细矿渣混凝土抗有害离子侵蚀能力研究
• 4.1 大掺量磨细矿渣混凝土抗硫酸盐侵蚀耐久性研究
• 4.2 大掺量磨细矿渣混凝土抗氯离子渗透耐久性研究
• 第五章 大掺量磨细矿渣混凝土性能分析
• 5.1 大掺量磨细矿渣混凝土物理力学性能分析
• 5.2 大掺量磨细矿渣混凝土抗裂性分析
• 5.3 大掺量磨细矿渣混凝土抗碳化耐久性分析
• 5.4 大掺量磨细矿渣混凝土抗冻性能分析
• 5.5 大掺量磨细矿渣混凝土抗渗性能分析
• 第六章 南水北调天津干线大掺量磨细矿渣混凝土推荐方案
• 第七章 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢