活性骨料在丹江口大坝中的长期性能研究

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1、长江科学院硕士学位论文活性骨料在丹江口大坝中的长期性能研究姓名：章瑞文申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：汪在芹;李珍20090601摘要摘要碱—骨料反应（Alakli-AggregateReaction）是水泥、含碱外加剂和环境等释放的可溶性碱（钾、钠）溶于混凝土孔溶液中，与骨料中的活性矿物成分在混凝土硬化后逐渐发生的具有膨胀性的化学反应。碱—骨料反应是一个极其缓慢而漫长的过程，有时可到几十年之久。反应产物膨胀产生内应力，会导致混凝土膨胀和开裂。碱—骨料反应一旦发生就很难阻止，被称为混凝土的“癌症”。丹江口水利枢纽大坝分两期进行，初期工程于1958年开始

2、修建，1974年完全竣工投入使用。根据资料记载，大坝初期工程建设时使用的混凝土骨料中含有活性成分燧石。为此，长江科学院曾开展了专项研究，提出了相应的骨料碱活性抑制措施。本文在总结初期工程混凝骨料碱活性研究的基础上，借丹江口大坝加高工程之际，对丹江口大坝混凝土进行了取芯研究，并再次对丹江口大坝混凝土骨料碱活性了进行研究，提出了相应的抑制措施，主要研究成果如下：（1）丹江口大坝初期工程中使用的混凝土骨料含有一定比例的活性成分，但是由于在建设时采取了必要的碱活性抑制措施，即通过控制水泥含碱量和掺大量矿渣来对骨料碱活性进行抑制等。根据我们现场调查，以及对大坝老混凝土性能

3、进行宏观和微观研究，结果表明大坝混凝土各项物理力学指标正常。虽然在活性骨料界面发现有碱骨料反应产物，但没有产生危害性膨胀。大坝混凝土性能良好，抑制措施是合理的。（2）采用多种混凝土骨料碱活性测试方法对丹江口大坝加高工程混凝土骨料进行碱活性试验检测，其结果显示混凝土骨料中含有活性骨料，在工程施工时应采取必要的抑制措施，防止碱—骨料反应的发生。（3）粉煤灰的掺入对骨料碱活性具有较好的抑制效果，掺入20％以上粉煤灰或使用低热矿渣水泥能有效抑制加高工程使用的混凝土砂砾石料的碱活性。关键词：丹江口大坝新老混凝土加高工程长期性能碱骨料反应IAbstractAbstractA

4、lakli-AggregateReaction,knownasconcretecancer,isaslowanddeleteriouschemicalreactionhappenedbetweensoluablealkaliandreactiveaggregatewithinconcreteafterhardening.Onceoccurred,hardlycoulditbestopped.Astheslowreactionprogresses,internalexpansionwillfinallyleadtodamagesofconcretestructur

5、e.TheconstructionofDanjiangkouDamwasplanedtobefinishedintwostages.Beganin1958,thefirststageofconstructioncompletedandwasputintooperationin1974.Asshowsinengineeringrecord,chert,akindofalkali-reactiverock,wasfoundinconcreteaggregate.Inordertofindproperinhibitingmeasurestoensurelong-ter

6、msafetyoftheDam,researcherswithChangjiangScientificResearhInstituteconductedin-depthresearchonconcreteaggregate.Bysummarizingpastresearchesinthefirst-stagework,thisthesisintroducesnewresearchondamconcreteandaggregateusedinsecond-stageworkofDanjinagkouDam.Themainreaserchresultsareasfo

7、llows.(1)Accordingtositeinspectionandlaboratorytests,allphysicalindexesofdamconcreteappeartobenormal.SomeAlkali-AggregateReactions(AAR)productsdoappearontheaggregateinterfaces;however,nodeleteriousexpansionsoccurredsofar.Itisconcludedthatlong-termperformanceofthedamconcreteremainsrel

8、ativelysound