摘要:龍馬電站砂石骨料采用砂巖軋制而成,骨料包含泥質(zhì)砂巖、石英砂巖,經(jīng)過多次骨料堿活性試驗論證,砂巖含有微晶石英,具有潛在危害性反應(yīng)的活性骨料,為確保工程安全,提高混凝土耐久性,采取相應(yīng)措施,降低了混凝土總堿量,減少了混凝土的堿-骨料反應(yīng)機會。
關(guān)鍵詞:龍馬電站;骨料堿活性試驗;措施
1 前言
混凝土的堿骨料反應(yīng)是指混凝土內(nèi)水泥的堿性氧化物含量較高時,它會與骨料中的活性二氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在骨料表面生成一層復(fù)雜的堿-硅酸凝膠,當(dāng)吸水后,會產(chǎn)生很大的體積膨脹(約增大3倍以上),從而導(dǎo)致混凝土膨脹開裂致破壞,混凝土的堿骨料反應(yīng)破壞,反應(yīng)緩慢,潛在期長,往往要經(jīng)過若干年甚至幾十年才會出現(xiàn),破壞性大,涉及到整個混凝土結(jié)構(gòu)。
2 工程混凝土澆筑的骨料來源
引水道、排砂洞及廠房土建混凝土工程骨料來源主要由中水十四局龍馬電站骨料加工系統(tǒng)生產(chǎn)成品骨料或墨江文武鄉(xiāng)龍馬砂石料場生產(chǎn)的天然河砂和卵石,生產(chǎn)骨料的毛料場包括清水河料場、舊家箐料場、溢洪道開挖料、糖廠河床料場。
3 骨料的堿活性試驗
3.1 巖相法鑒定
巖相法試驗是通過肉眼和顯微鏡觀察,鑒定砂、石骨料的種類和礦物成分,其檢測結(jié)果如下(表1):
由表1、2鑒定特征看,舊家箐料場、清水河料場、溢洪道料場均屬于堿活性礦物,天然河砂存在潛在的堿活性,但含量是否超標(biāo),需要通過其他堿活性試驗方法來進一步綜合判定。
快速壓蒸法鑒定
3.3 砂漿棒快速法鑒定
砂漿棒快速法按照《水工混凝土砂石骨料試驗規(guī)程》DL/T5151-2001進行,該方法能在14d內(nèi)檢測出骨料在砂漿中的潛在有害的堿-硅酸反應(yīng),尤其適用于檢驗反應(yīng)緩慢或只在后期才產(chǎn)生膨脹的骨料。評定標(biāo)準(zhǔn):砂漿試件14d的膨脹率小于0.1%,骨料為非堿活性;大于0.2%,骨料具有潛在危害反應(yīng)的活性骨料。
4 堿骨料反應(yīng)的預(yù)防措施
結(jié)合巖相法、砂漿快速壓蒸法和砂漿棒快速法檢測結(jié)果,龍馬電站料場骨料均評定為具有潛在危害性反應(yīng)的活性骨料(堿-硅酸反應(yīng)),針對混凝土工程發(fā)生堿骨料反應(yīng)需要具備的三個條件,堿骨料反應(yīng)條件是在混凝土配制時形成的,即配制的混凝土中只要有足夠的堿和反應(yīng)性骨料,在混凝土澆筑后就會逐漸反應(yīng),在反應(yīng)產(chǎn)物的逐漸吸水膨脹和內(nèi)應(yīng)力足以使混凝土開裂的時候,工程便開始出現(xiàn)裂縫。
4.1 優(yōu)選低堿含量水泥
根據(jù)《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144-2001)規(guī)定:當(dāng)使用活性骨料時,水泥堿含量不大于0.6%,水泥中堿含量按Na2O+0.658K2O計算。龍馬電站水泥廠家選用兩個,主要是云南普洱及景谷泰裕生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥42.5。
4.2 摻用粉煤灰降低混凝土總堿含量
摻某些活性混合材可緩解、抑制混凝土的堿骨料反應(yīng)。外摻粉煤灰也很有效、經(jīng)試驗,即使含堿量高的粉煤灰、如果取代20%的水泥,也可有效地抑制堿骨料反應(yīng)。根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況,粉煤灰采購困難,成本較高,通過骨料的堿活性試驗,具有潛在危害性反應(yīng)的活性骨料,為了有效控制混凝土總堿含量摻用了粉煤灰,經(jīng)摻用不摻用的試驗論證,進行了混凝土總堿含量對比。
4.3 嚴格控制外加劑帶入混凝土中的堿含量
本工程主要采用了緩凝高效減水劑,高效減水劑化學(xué)性能別于普通減水劑,本產(chǎn)品屬于萘系減水劑,主要成分:低分子量的聚合物、高分子量的聚合物、硫酸鹽、其他成分,緩凝高效減水劑為外加劑另一品種,制備時在高效減水劑加入適量緩凝成分。萘系減水劑是在高溫下將熔融的萘用濃硫酸磺化,磺化劑一般為Na2HSO3和Na2SO3,生產(chǎn)中帶入了Na離子成分。
5 應(yīng)用措施效果分析
根據(jù)龍馬電站當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,采取了相應(yīng)措施,應(yīng)用中效果明顯。采取措施前與應(yīng)用措施后進行了混凝土總堿含量對比。采取措施后C20W6F100混凝土總堿含量降低了52.6%、C25W6F100混凝土總堿含量降低了47.6%、C30混凝土總堿含量降低了47.8%,應(yīng)用措施后混凝土的總堿含量控制在設(shè)計指標(biāo)之下,且含量較低,效果明顯。
6 結(jié)語
結(jié)合巖相法、砂漿棒快速法、砂漿快速壓蒸法等各種方法檢驗結(jié)果,龍馬水電站舊家箐料場、溢洪道開挖料、清水河料場人工砂、糖廠河床料場砂礫料試驗均具有潛在危害性反應(yīng)的活性骨料,從混凝土的耐久性和工程安全的角度考慮,根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況采取了措施,嚴格控制工程混凝土總堿含量,有效控制在設(shè)計指標(biāo)之下。預(yù)防措施還包括骨料的另選、隔離水源,但是在當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,該預(yù)防措施會增大工程成本。根據(jù)當(dāng)?shù)氐馁Y源和氣候影響,采取上述三種情況混凝土含堿量能大大的降低,從而混凝土成本不會加大。
參考文獻
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