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2010-09-27 19:03 來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
新建青藏鐵路唐古拉越嶺地段位于溫泉斷陷盆地和唐古拉山區,是青藏鐵路線(xiàn)路最高地段。區內氣候寒冷干旱、空氣稀薄、一年內凍結期從9月至次年的4、5月。鐵路所穿越的多年凍土區太陽(yáng)直接輻射強。
在如此嚴峻惡劣的自然環(huán)境下進(jìn)行鐵路工程建設,作為最大宗的建筑材料—混凝土材料將面臨著(zhù)嚴峻的挑戰,這就提出了青藏鐵路砼耐久性的要求。
一、混凝土遭破壞的機理及抑制措施
1、混凝土強度隨時(shí)間衰減
正常情況下混凝土強度隨時(shí)間的延長(cháng)而增長(cháng),且這種增長(cháng)可持續十幾年。但在下列因素下,混凝土強度將隨時(shí)間延長(cháng)而衰減。
干燥、脫水情況下混凝土強度降低、衰減。
摻速凝劑的混凝土,水泥水化會(huì )使原受力結構破壞。
摻有過(guò)多膨脹劑的混凝土,造成原內部結構破壞,強度衰減。
摻過(guò)多減水劑的混凝土,摻量超過(guò)常量的3倍時(shí),凝結時(shí)間就會(huì )大大延長(cháng),甚至不能凝結,早期強度極低,造成工程事故。
特大水泥用量(550Kg/m3以上)混凝土,也可造成強度隨時(shí)間而衰減。
堿-骨料反應,也會(huì )使混凝土內部結構破壞,強度衰減。
腐蝕介質(zhì)存在,強度衰減。
2、混凝土遭受凍害
由于水結冰體積膨脹9.07%,如果混凝土內部孔隙中水的體積超過(guò)臨界值(91.7%)時(shí),則水結冰就會(huì )對孔壁產(chǎn)生很大的壓力,使混凝土出現微裂縫,發(fā)生破壞。而混凝土中孔隙水的存在是由于內部有連通的毛細孔,連通毛細孔的形成是因混凝土泌水,拌和用水量過(guò)大所致。
3、抑制措施:
摻入高活性混合材料(如硅灰、粉煤灰),吸收水泥中的堿成份;控制粗骨料中活性物質(zhì)含量;潮濕環(huán)境比干燥環(huán)境更易發(fā)生堿-骨料反應。
混凝土抗滲是指抵抗壓力水滲透的能力。水滲入混凝土內部才能發(fā)生破壞,才會(huì )堿-骨料反應,才能發(fā)生腐蝕,因此提高混凝土抗滲能力就能提高混凝土耐久性。對于混凝土圬工的施工縫、結構縫,更要加強防滲水的措施。
二、混凝土耐久性技術(shù)條件
1、混凝土的抗凍融循環(huán)次數不小于300次。在青藏線(xiàn)特殊的環(huán)境條件下,要使混凝土結構的使用壽命達到普通地區混凝土的水平,其抗凍融循環(huán)次數至少應達到300次以上。
2、混凝土的抗滲等級應不小于P12。青藏沿線(xiàn)河流中不同程度地存在SO42-、Mg2+、Cl-侵蝕,因此混凝土必須具備較強的抗滲能力。
3、護筋性:混凝土砂漿中的鋼筋不得銹蝕。
4、抗氯離子滲透值不得大于1000庫侖。當混凝土的氯離子滲透值小于1000庫侖時(shí),其抗氯離子滲透性較好;炷林械匿摻畈恢劣阡P蝕。
5、抗裂性:混凝土的表面非受力裂縫平均寬度不得大于0.20mm。
6、耐腐蝕性
當環(huán)境水或巖土中存在有害離子侵蝕時(shí),混凝土受有害離子侵蝕的濃度允許值應符合規范規定。
7、抗堿-骨料反應性能
青藏沿線(xiàn)河流中的砂石具有較強的堿活性。為使混凝土不致發(fā)生堿-骨料反應膨脹破壞,混凝土骨料的砂漿膨脹率不得大于0.1%,混凝土的總堿含量應滿(mǎn)足現行規范的規定。
三、耐久混凝土目標管理措施
1、原材料
。1)水泥 水泥應采用普通硅酸鹽水泥。其性能應符合現行規范的規定。不得使用高鋁水泥或復合硅酸鹽水泥。
。2)細骨料 宜選用含泥量小,堅固性?xún)?yōu)良、有害物含量少、非堿活性,級配良好的中粗河砂。不宜選用機制砂。
。3)粗骨料 粗骨料應選用含泥量小,針片狀顆粒含量少、壓碎指數值小、堅固性?xún)?yōu)良、非堿活性、連續級配,堅固耐久的碎石、卵石或兩者的混合物。
。4)水 混凝土攪拌和養護用水宜選用飲用水,滿(mǎn)足現行規范的規定,PH值在5~9。
。5)外加劑 外加宜選用具有早強、減水、防凍、引氣、能細化孔結構等功能的復合型產(chǎn)品。
。6)摻和料 在混凝土中摻加粉煤灰或硅灰時(shí),其摻量應通過(guò)試驗確定,一般為15%。
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