高岩温隧洞衬砌混凝土耐久性能研究

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随着我国西部大开发的日益增进,人们对地下工程的开采与认识逐渐达到了一个新的高度,高地温热害问题给地下工程的施工与安全带来了严重的影响。本文以齐热哈塔尔水电站高地温深埋引水隧洞为研究对象,通过在实验室内物理试验分析研究高岩温下围岩-隧洞衬砌混凝土的耐久性能及其劣化机理。本文主要分析研究了不同养护温度条件对混凝土力学性能、抗氯离子渗透性能、抗冻融循环性能和抗水渗透能力的影响,并总结出温度对其的影响规律。  试验分为常温、40℃、60℃、75℃和90℃五种养护温度工况条件,养护湿度均为相对湿度90%。混凝土浇筑完成后在高低温湿度干缩养护箱内带模养护至1d后进行脱模,继续在高温箱内养护至7d后移至标准养护室内养护至28d进行各组试验。抗氯离子渗透试验采用了电通量法和快速氯离子迁移系数法,分别测定在规定的时间内透过混凝土的库仑电量和氯离子在混凝土内的迁移系数来评价混凝土抗氯离子的渗透性能;抗冻融循环试验采用的是快速冻融法,最高冻融次数为100次,观测混凝土的质量损失和动弹性模量的变化;抗水渗透试验采用渗水高度法,测量规定时间内的渗水高度。  在高温养护相对湿度为90%不变的养护条件下,混凝土抗氯离子渗透性能、抗冻融循环能力和抗水渗透能力均随着养护温度的升高先增强后变弱。本试验中,混凝土养护为60℃时,耐久性能最好,试验养护温度超过60℃时,混凝土的耐久性能明显减弱。75℃和90℃养护温度的混凝土试件在RCM法试验中,规定的时间内被氯离子完全穿透;抗冻试验中在冻融循环达到75次时试件已经不满足抗冻规范要求,无法继续进行试验;抗水渗透试验中,24h内被压力水完全渗透。过高养护温度使得混凝土内水化反应不完全、水化凝胶体分布不均匀、水分蒸发速率加快,导致混凝土内大孔隙增多,混凝土粘结力变差,耐久性能减弱。
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