南水北调安阳新乡段薄壁混凝土配制及性能研究

摘要

南水北调工程是我国的特大型跨流域调水工程，它的目的是为了实现我国水资源布局的战略调整、优化配置淡水资源、解决黄、淮、海平原、胶东地区和黄河上游地区缺水问题，尤其是可以解决北京、天津等地缺水的严重问题。南水北调工程是一项伟大的工程，每一环节都对提高南水北调任务顺利的完成有重大的意义。本文主要是针对南水北调工程渠道衬砌环节中的薄壁混凝土为研究对象，以南水北调工程中线中的安阳、新乡段干渠工程渠道衬砌现浇混凝土为基础，对新型高技术混凝土配合比的设计以及性能进行研究。
　　 在文章中，通过从混凝土设计原理、对混凝土原材料物理化学性能进行分析，来完成原材料的优选工作。为满足混凝土设计要求的各项指标“强度等级C20、抗渗等级W6、抗冻等级150，”的要求，对于安阳选用Ⅰ级粉煤灰和普通外加剂“双掺”作为主要技术途径来设计配合比，对于新乡选用Ⅱ级粉煤灰和高性能外加剂“双掺”作为主要技术途径来设计配合比。
　　 优质粉煤灰引入混凝土后，可以改善新拌混凝土的工作性使其不离析、易浇筑、减小坍落度损失、降低泌水、改善抹面性;降低水泥水化热，减少混凝土“热裂”的威胁;与高性能外加剂联合使用，能降低混凝土水胶比，使粉煤灰从早期就对混凝土强度发展作出贡献;掺加粉煤灰和外加剂配制衬砌薄壁混凝土能够改善硬化混凝土的孔结构，孔级配更加合理，使混凝土结构更加密实。因此，能大幅度提高混凝土的后期强度，同时使混凝土具有优良的耐久性能。合理地选择粉煤灰、膨胀剂和高效引气减水剂的掺量，可配制出性能优良的高性能补偿收缩混凝土，工程应用表明，高性能补偿收缩混凝土衬砌大板密实、表面无裂缝，具有优异的抗裂耐久性能，有效地解决了南水北调济平干渠衬砌工程混凝土衬砌板的抗裂防渗耐久问题。
　　 本课题的研究旨在通过粉煤灰和高性能外加剂“双掺”作为主要技术途径利用现有的原材料，通过优化配制方案，研制出低成本高性能的薄壁混凝土。因此，其研究成果对我国大型渠道薄壁现浇混凝土具有深远意义。

目录

声明

摘要

1 概述

1．1 引言

1．2 薄壁混凝土研究现状

1．3 研究内容及技术路线

2 原材料的研究

2．1 实验内容设计

2．2 试验结果及分析

2．2．1 水泥的选用与试验数据分析

2．2．2 粉煤灰的选用与试验数据分析

2．2．3 砂石料的选择与试验数据分析

2．2．4 外加剂的选择与试验数据分析

3 安阳段薄壁混凝土配合比设计及性能研究

3．1 安阳段工程概况

3．2 安阳施工条件与气象

3．2．1 安阳的地理位置与气象

3．2．2 试验区工程地质

3．3 衬砌薄壁混凝土实验用材

3．4 衬砌薄壁混凝土配合比设计

3．5 衬砌薄壁混凝土配合比的优化实验

3．5．1 衬砌薄壁混凝土试验性能研究

3．5．2 衬砌薄壁混凝土的物理力学性能

3．5．3 衬砌薄壁混凝土的力学性能

3．5．4 衬砌薄壁混凝土的自生体积变形

3．6 衬砌薄壁混凝土耐久性

3．6．1 养护条件对薄壁混凝土抗裂作用的影响

3．6．2 薄壁混凝土的抗渗试验结果

3．6．3 薄壁混凝土的抗冻试验结果

3．7 安阳段薄壁混凝土配制方案和性能

3．7．1 安阳段薄壁混凝土配制方案

3．7．2 薄壁混凝土配合力学以及耐久性试验结果

4 新乡段薄壁混凝土配合比设计及性能研究

4．1 新乡段工程概况

4．2 新乡施工条件与气象

4．2．1 新乡的地理位置与气象

4．2．2 试验区工程地质

4．3 衬砌薄壁混凝土实验用材

4．4 衬砌薄壁混凝土配合比设计

4．5 衬砌薄壁混凝土配合比的优化实验

4．5．1 衬砌薄壁混凝土试验性能研究

4．5．2 衬砌薄壁混凝土的物理力学性能

4．5．3 衬砌薄壁新拌混凝土的性能

4．5．4 衬砌薄壁混凝土的自生体积变形

4．6 衬砌薄壁混凝土耐久性

4．6．1 养护条件对薄壁混凝土抗裂作用的影响

4．6．2 薄壁混凝土的抗渗试验结果

4．6．3 薄壁混凝土的抗冻试验结果

4．7 新乡段薄壁混凝土配制方案和性能

4．8．1 新乡段薄壁混凝土配制方案

4．8．2 薄壁混凝土配合力学以及耐久性试验结果

4．8 新乡段薄壁混凝土的特征

5 薄壁混凝土与普通混凝土微观的对比及耐久性影响分析

6 工程应用图片

7 结论与建议

7．1 结论

7．2 建议

参考文献