花岗片麻岩人工骨料碱活性抑制试验研究.pdf

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1、第45卷第7期人民长江Vo1．45．NO．72014年4月YangtzeRiverApr．，2014文章编号：1001—4179(2014)07—0098—05花岗片麻岩人工骨料碱活性抑制试验研究邓争荣，吴树良，张召松(长江岩土工程总公司(武汉)，湖北武汉430010)摘要：某水电站工程位于东南亚某国，由于天然砂砾料缺乏，混凝土骨料就近选择花岗片麻岩人工骨料。其岩石矿物组成主要是斜长石、石英、钾长石，少量黑云母、角闪石，主要化学成分为SiO、A10。用岩相法和砂浆棒快速法检验原岩的碱活性。发现该人工骨料具有潜在危害性反应活性。主要原因是岩石矿物中存在一定量的

2、微晶石英，加上受到构造应力作用，存在波状消光现象。碱活性抑制试验表明，通过掺入适量的粉煤灰、火山灰，可以达到较为理想的抑制效果。为此，工程建设时应尽量使用低碱水泥并严格控制水泥的含碱量，并切实采取碱活性抑制措施，从而提高混凝土耐久性。关键词：花岗片麻岩；骨料；碱活性试验；碱硅酸反应；碱活性抑制试验中图法分类号：TV42．2文献标志码：A1工程背景2人工骨料场工程地质概况某拟建水电站属于I等大(一)型工程，由挡水建该人工骨料料源场所在地区属于构造剥蚀中低山筑物、泄水建筑物、引水发电系统等主要建筑物组成，地貌区，山脉主要呈近南北向延伸，地势总体上具有北其中，挡水

3、、泄水建筑物布置于主河床，设计为混凝土高南低、东高西低的特点。主干河流自北向南流经区重力坝，最大坝高200m。本工程位于东南亚某国，地内，河谷呈较开阔“V”字形，河床地面高程为229～249处所开发河流中游段的中低山区，区段内河谷较狭窄，m，两岸山体高耸，冲沟较为发育。区内I临江山顶高程工程场地40km范围内天然砂砾料缺乏，本着水电工1000～1500m。程建筑材料料场选择应遵守“技术上可行、经济上合料场区浅表大多覆盖第四系残坡积层(Q)含碎理、尽可能减少对环境产生不利影响，先近后远”的基石黏土及碎块石土，厚度一般不超过21m，局部达35本原则，就近选择了距

4、右坝肩1km以内的石料场作～40m；下伏基岩地层为中上元古界(Pt一)变质结晶为人工骨料料源，料场地层基岩岩性主要为花岗片麻岩，岩性主要为花岗片麻岩。料场范围内剥离层厚度岩。1～32m，局部约达50m，规划开采范围内剥离层厚度花岗片麻岩是片麻岩类的一种，法国、巴西、印度小于27m，平均约17m，有用层储量远远满足要求。等国使用花岗岩或片麻岩作为骨料时均出现过碱骨料料场区顺主干河流发育有区域性断裂，断裂构造反应导致的事故I4。鉴于已有的片麻岩骨料具有碱岩主要为碎裂岩，宽度合计约83～140m，在其内部主活性的工程案例，该水电站设计人员对此高度重视并断面处分布2

5、条宽小于4m的软弱构造岩带，物质主开展了碱活性试验研究，本文主要叙述相关研究方法要为泥化物，由碎裂岩岩屑或夹杂细小岩块组成；其及结论，以供同类工程参考。东、西两盘岩性分别为斑状变晶花岗片麻岩、花岗片麻收稿日期：2013一l1—08作者简介：邓争荣，男，高级工程师，硕士，主要从事水利水电工程地质、岩土工程勘察实践与研究工作。E—mail：mrdengzr@163．covfi第7期邓争荣，等：花岗片麻岩人工骨料碱活性抑制试验研究99岩，岩层片麻理倾向相反。结构；矿物组成主要是斜长石、石英、钾长石，含少量黑云母、角闪石，其中石英呈不规则粒状或长粒状。岩石3人工骨料

6、原岩碱活性试验研究典型显微结构见图1。对于骨料碱活性的评定，国际上至今尚无一个公表3花岗片麻岩岩相法鉴定结果认的方法。DL／T5388—2007《水电水利工程天然建筑材料勘察规程》规定，人工骨料原岩应进行碱活性试验。其中的试验方法明确指出：含碱活性成分岩石危害性的研究方法应采用岩相法，即野外鉴定出含碱活性成分岩石的种类，经磨片镜鉴确定骨料中是否具有碱}性成分；荇有碱活性成分时，应进一步依序采用化学法或砂浆棒快速法、砂浆长度法或岩石圆柱体法、混凝土棱柱体法进行鉴定，其中的岩石圆柱体法适用于碳酸盐岩骨料。3．1岩石矿物成分在花岗片麻岩料场钻孔中采取有用层的岩石芯

7、样，制成试验样本9块，采用偏光显微镜鉴定其矿物成分，统计结果见表1。试验结果表明，样本岩石矿物成分以斜长百、石英、钾长石为主，累计含量70％～98％、表1花岗片麻岩岩石矿物成分镜鉴成果％3．2岩石化学成分对采取的花岗片麻岩芯样进行化学成分测试，试验结果表2。【I{表2可见，岩石的主要化学成分为SiO：、A12O3，还有少量CaO、Fe2O3、MgO等，其中Na：O的含量为2．53％～5．2l％，平均为4．15％；KO的含量为1．78％～4．89％，平均为3．50％，二者的当量碱a)4tzKl8’I细粒花岗片麻岩(正交偏光(Na，Oe)含量为5．52％～7．6

8、5％，平均为6．45％。表2花岗片麻岩岩石化学成分测