高岩温隧道衬砌混凝土力学性能的研究

作     者：汲江涛 

作者单位：西安建筑科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：何廷树;王艳

授予年度：2013年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：高岩温 抗压强度 矿物掺合料 相对湿度 养护剂 

摘      要：高岩温隧道对衬砌混凝土造成危害的问题是一个世界性的难题，许多国家都在进行研究。但是不同掺合料对高岩温隧道衬砌混凝土力学性能的影响尚未形成系统的研究。本文系统的研究了矿渣、粉煤灰、矿渣与粉煤灰复合使用的高岩温隧道衬砌混凝土抗压强度的规律，还研究了养护剂养护后对高岩温隧道衬砌混凝土抗压强度的影响。 在实验室分两阶段模拟高岩温隧道衬砌混凝土的养护制度，即带模高温养护1d，脱模转入标准养护室，养护至规定龄期，高温养护温度分别为50℃、60℃、80℃，相对湿度分别为50%、75%、100%。结合净浆的XRD和SEM分析，探讨了不同掺合料对高岩温隧道衬砌混凝土的影响机理。研究结果表明：混凝土的3d抗压强度随着高温养护温度的升高而升高，28d以后的抗压强度随着高温养护温度的升高而降低;温度升高使胶凝材料水化速度加快，生成的水化产物来不及均匀扩散，水化产物分布不均匀，相互搭接变差，导致混凝土28d以后抗压强度降低。在高温养护温度低于60℃时，掺矿渣粉混凝土的抗压强度高于掺粉煤灰混凝土的;高温养护温度到达80℃时，由于粉煤灰活性随温度升高提高明显，掺粉煤灰混凝土抗压强度高于掺矿渣粉混凝土抗压强度。 在高温养护阶段，养护温度为80℃时，混凝土各个龄期的抗压强度随着养护湿度的升高而提高;掺矿渣粉混凝土60d抗压强度增加幅度最大。 在高温养护阶段，养护温度为80℃、相对湿度为50%的条件下，研究了养护剂对混凝土抗压强度的影响。结果表明：与未使用养护剂的混凝土相比，使用水玻璃型养护剂可使混凝土抗压强度有明显的增长;使用石蜡乳液型养护剂混凝土的抗压强度略有增长。 建议向高岩温隧道衬砌混凝土中掺入粉煤灰，不建议掺入矿渣粉。增加混凝土中水泥用量可以增强高岩温隧道衬砌混凝土在模拟养护条件下的抗压强度，进行高岩温隧道混凝土配合比设计时注意提高一个强度等级来设计。