資源描述：
《大摻量磨細礦渣技術(shù)在南水北調(diào)中線天津干線工程中的應(yīng)用.研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、第一章緒論1．1研究背景與問題的提出南水北調(diào)工程是解決我國北方水資源嚴重短缺問題的特大型基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)目的是通過跨流域的水資源合理配置，保障經(jīng)濟、社會、人口、資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。南水北調(diào)中線工程是南水北調(diào)工程的組成部分，供水目標以華北平原城市供水為主，兼顧農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水。天津干線工程是南水北調(diào)中線一期工程的重要組成部分，其主要供水目標是天津市，并為沿線河北省部分城鎮(zhèn)供水。天津干線全長155km，其中，河北省境內(nèi)長131km，天滓市境內(nèi)24km。工程型式采用無壓接有壓地埋混凝土箱涵，主要斷面型式為三孔4．4mx
2、4．4m混凝土箱涵，混凝土總方量約460余萬方。天津干線工程主要為混凝土工程，堿骨料反應(yīng)和有害介質(zhì)侵蝕是影響混凝土耐久性的主要因素。堿骨料反應(yīng)(簡稱AAR)是指混凝土孔溶液中由水泥、含堿外加劑和環(huán)境釋放的Na+、K+、OH‘與骨料中的有害礦物發(fā)生具有膨脹性的化學反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土膨脹和開裂，它是混凝土工程重大隱患之一，正發(fā)展成為全球性的混凝土工程災(zāi)害趨勢。此外，鋼筋混凝土的組成成分，常能與外界有害物質(zhì)發(fā)生多變的化學反應(yīng)，引起混凝土性能劣化，硫酸鹽與Cl。侵蝕也是影響混凝土耐久性的重要因素。近年來，在水利水電等工程
3、中常發(fā)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)物受硫酸鹽侵蝕的問題，嚴重的甚至導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)物的破壞。硫酸鹽腐蝕的實質(zhì)是膨脹性化學腐蝕，硫酸鹽與水泥石中的某些固相組分發(fā)生反應(yīng)生成膨脹性物質(zhì)，當膨脹內(nèi)應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時引起混凝土破壞，首先是混凝土表面開裂軟化，裂縫又助長含有硫酸鹽和其他離子的侵蝕性水滲透，進一步加劇混凝土破壞，同時，也影響到水泥水化物的粘結(jié)性能，最終影響到其強度。而Cl-侵入鋼筋混凝土中會造成鋼筋表面的鈍化膜破壞，使混凝土開裂、順筋漲裂、剝落，所以，硫酸鹽與Cl‘侵蝕問題必須得到重視。天津干線工程所在的京津塘地區(qū)，分布
4、有大量的堿活性混凝土骨料。該地區(qū)混凝土骨料中含有微晶石英、玉髓等活性成分，并有引起混凝土工程破壞的實例。南水北調(diào)中線天津干線，在前期論證中初步選定的四個砂料場、八個石料場，除了八戶莊料場的砂為非活性外，其余三個砂料場均存在不同程度的低堿．硅酸活性，其中八戶莊料場運距較遠，在天津干線附近幾乎沒有非堿活性砂料；初選的石料場中西水冶、西莊兩料場為致密灰?guī)r，無堿活性、強度較高，儲量豐富，但第一章緒論運距較遠，運輸費用較高。但使用西莊料場開發(fā)粗骨料，需要在與具有堿活性砂進行組合，仍然存在堿骨料反應(yīng)問題，也要研究其膨脹量大
5、小及其對混凝土的影響。因此天津干線混凝土工程面臨著如何解決周邊骨料存在的堿活性問題。天津干線有63公里(約占干線全長的40％)存在弱～強硫酸鹽侵蝕，因此硫酸鹽侵蝕問題必須作為一個重要問題進行考慮。天津干線中下游沿途地下水S042。離子含量逐漸增高至732．80mg／L，對鋼筋混凝土具有弱的硫酸鹽腐蝕性。隨著各地經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，工業(yè)排污可能還會增加，必須采取有效措施解決鋼筋混凝土防腐蝕問題。同時，天津干線有少部分地區(qū)存在Cl‘弱侵蝕問題，因此對天津干線存在Cl‘侵蝕可能性的部位應(yīng)采取相應(yīng)的措施給予預(yù)防。綜上所述，
6、南水北調(diào)中線天津干線混凝土箱涵工程存在骨料疑似堿活性反應(yīng)問題和局部地段地下水位偏高造成的地下水侵蝕(主要為硫酸鹽侵蝕和少量地區(qū)存在氯離子侵蝕)問題，如果這兩大問題沒有解決好，將會嚴重影響混凝土箱涵的長期運行，甚至造成工程無法正常使用?？紤]到這項水利工程是功在當代、利在千秋的生命線工程，不能給今后工程運行留下大的隱患，因此，有必要開展相應(yīng)的科學研究工作，研究堿骨料反應(yīng)的預(yù)防和抑制以及有害介質(zhì)對混凝土的侵蝕問題，從而提高混凝土的耐久性，以保證工程的長期安全。1．2研究目的及意義鑒于南水北調(diào)工程的重要性和天津干線面臨
7、的上述問題，本課題旨在通過系統(tǒng)的試驗研究提出能同時解決天津干線工程面臨的上述問題而又能提高耐久性的高性能混凝土配合比，一方面針對上述兩大耐久性問題通過研究予以解決，保證南水北調(diào)中線天津干線工程建成后能夠長久運行，另一方面通過科學創(chuàng)新為水利工程混凝土澆筑開辟一條新途徑。高性能混凝土是一種新型高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土，是以耐久性作為設(shè)計的主要指標，針對不同用途要求，對耐久性、施工性、適用性、強度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟性有重點的予以保證的混凝土，是未來混凝土的發(fā)展方
8、向。拌制高性能混凝土的途徑較多，其中適量摻用磨細礦渣技術(shù)、摻用粉煤灰技術(shù)、上述兩種材料共摻技術(shù)均是提高混凝土性能的有效途徑。大摻量磨細礦渣技術(shù)正是基于高性能混凝土的綠色化發(fā)展方向所提出。將大摻量磨細礦渣應(yīng)用于混凝土中，可以大大減少水泥用量，改變混凝土微觀結(jié)構(gòu)，提高混凝土密實性，可抑制骨料堿活性反應(yīng)和抗有害介質(zhì)侵蝕，從而提高混凝土的耐久性能。大摻量磨細礦渣技術(shù)在國外已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，
