鐵路隧道防滲混凝土設(shè)計(jì)研究(已修改)
2025-07-04 19:49 本頁(yè)面
【正文】 完美WORD格式 作者：biaoshu發(fā)布時(shí)間：2005510 14:09:19鐵路隧道防腐抗?jié)B支護(hù)混凝土的試驗(yàn)研究摘要： 大多數(shù)土壤中都含有一些硫酸鹽,若其硫酸鹽濃度低,則對(duì)混凝土不會(huì)產(chǎn)生顯著的影響。若硫酸鹽濃度高,則可對(duì)其建筑物或構(gòu)筑物的地下部分,如橋梁、隧道、涵洞和房屋的基礎(chǔ)產(chǎn)生顯著的破壞作用。這種破壞可能以膨脹形式出現(xiàn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)位移。例如,前東德Ｍａｇｄｅｂｕｒｇ城泉水的ＳＯ24含量達(dá)2040ｍｇ/Ｌ,在4年內(nèi)由于混凝土膨脹使Ｅｌｂｅ河橋樁升高8ｃｍ,造成嚴(yán)重開裂,導(dǎo)致拆除并重建這些橋樁。硫酸鹽膨脹也可使混凝土中的水泥水化產(chǎn)物喪失膠凝性,呈酥松狀或糊狀。關(guān)鍵詞： 隧道防腐 抗?jié)B 支護(hù)1．水泥混凝土防腐抗?jié)B技術(shù)研究的進(jìn)展 1．1 水泥混凝土抗硫酸鹽侵蝕技術(shù)的基本情況及其進(jìn)展 大多數(shù)土壤中都含有一些硫酸鹽,若其硫酸鹽濃度低,則對(duì)混凝土不會(huì)產(chǎn)生顯著的影響。若硫酸鹽濃度高,則可對(duì)其建筑物或構(gòu)筑物的地下部分,如橋梁、隧道、涵洞和房屋的基礎(chǔ)產(chǎn)生顯著的破壞作用。這種破壞可能以膨脹形式出現(xiàn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)位移。例如,前東德Ｍａｇｄｅｂｕｒｇ城泉水的ＳＯ24含量達(dá)2040ｍｇ/Ｌ,在4年內(nèi)由于混凝土膨脹使Ｅｌｂｅ河橋樁升高8ｃｍ,造成嚴(yán)重開裂,導(dǎo)致拆除并重建這些橋樁。硫酸鹽膨脹也可使混凝土中的水泥水化產(chǎn)物喪失膠凝性,呈酥松狀或糊狀。例如,加拿大西部大草原土壤含堿的硫酸鹽濃度高達(dá)1 5%(地下水經(jīng)常含有硫酸鹽4000ｇｍ/Ｌ～9000ｍｇ/Ｌ),由于硫酸鹽侵蝕,混凝土呈多孔和酥松,最終成為無(wú)粘結(jié)力的物質(zhì)。我國(guó)隧道工程中也常遇到硫酸鹽濃度高的地質(zhì)環(huán)境。例如青藏鐵路要經(jīng)過(guò)硫酸鹽濃度相當(dāng)高的鹽湖地區(qū),云貴高原的山地。雖然我國(guó)已有抗硫酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn),但對(duì)如何配制和澆筑抗硫酸鹽混凝土仍缺乏足夠的施工技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。 中國(guó)水科院西北科研所曾對(duì)不同品種水泥（及粉煤灰摻量）的抗硫酸鹽性能進(jìn)行了對(duì)比性試驗(yàn)（《西北水電》1994, NO1, p49）。試驗(yàn)采用了被認(rèn)為具有較高抗硫酸鹽性的4種水泥：抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，抗硫酸鹽礦渣水泥，中熱硅酸鹽水泥，低熱微膨脹水泥?？垢g性試驗(yàn)采用GB74965（慢蝕法）及GB242080（快蝕法），并采用抗蝕系數(shù)K進(jìn)行抗硫酸鹽性能的評(píng)價(jià)。 甘肅省八盤峽水電站與中國(guó)水科院合作，于96年對(duì)該水電站大壩左平洞內(nèi)的支護(hù)混凝土硫酸鹽腐蝕問(wèn)題進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)（《混凝土與水泥制品》1997, NO2, p10）。洞內(nèi)地下水的SO24 含量6000~15000mg/L，Mg+2含量900~2100mg/L，屬高濃度的硫酸鹽與鎂鹽綜合腐蝕環(huán)境。經(jīng)材料對(duì)比性試驗(yàn)及平洞內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土驗(yàn)證，與抗硫酸鹽水泥相比，采用低熱礦渣水泥配制的混凝土具有優(yōu)良的抗硫酸鹽性能。 南京水科院于99年對(duì)新疆“635”水利樞紐發(fā)電引水豎井內(nèi)支護(hù)混凝土的硫酸鹽腐蝕問(wèn)題進(jìn)行了試驗(yàn)研究與現(xiàn)場(chǎng)換填混凝土施工（《水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào)》, NO1, p31）。豎井內(nèi)地下水的SO24 含量8645~12487mg/L，Mg+2含量2675mg/L，pH3~4,屬高濃度硫酸鎂腐蝕環(huán)境。換填混凝土采用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥和礦渣粉配料，豎井壁的支護(hù)混凝土按分段換填法施工。防滲砂漿采用丙烯酸乳液與砂組成的聚合物砂漿用于漏水孔縫的堵漏。該防腐堵漏工程完成2年后回訪，防腐堵漏效果顯著而無(wú)任何新的滲漏和腐蝕問(wèn)題。 1．2水泥混凝土抗裂、抗?jié)B技術(shù)的基本情況及進(jìn)展。 建筑結(jié)構(gòu)裂縫控制是個(gè)系統(tǒng)工程，近十年多來(lái)，我國(guó)工民建向長(zhǎng)大化、復(fù)雜化發(fā)展，商品混凝土普及應(yīng)用，混凝土強(qiáng)度等級(jí)從C30向C50發(fā)展，這些因素導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂的機(jī)率增多。摻膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土在防止和大大減輕混凝土開裂作出了積極貢獻(xiàn)。 經(jīng)十多年來(lái)的開發(fā)應(yīng)用，我國(guó)混凝土膨脹劑得到較廣泛的應(yīng)用，累計(jì)總量約200萬(wàn)噸，以膨脹劑平均摻量40kg/m3計(jì)，折合補(bǔ)償收縮混凝土近5000萬(wàn)M3。其中UEA膨脹劑約占總量的80％左右。在各種抗裂防滲工程應(yīng)用中總的效果是良好的。 膨脹劑主要功能是補(bǔ)償混凝土硬化過(guò)程中的干縮和冷縮。為減免收縮開裂，它可以應(yīng)用于各種抗裂防滲混凝土，尤其適用于與防水有關(guān)的地下、水工、海工、地鐵、隧道和水電等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程。選用膨脹劑時(shí)，首先檢驗(yàn)它是否達(dá)到《混凝土膨脹劑》建材行業(yè)JC4762001標(biāo)準(zhǔn)。 我國(guó)膨脹劑有三種類型：硫鋁酸鈣類（如UEA、AEA、PNC、FS、PPT等）氧化鈣硫鋁酸鈣類（如CEA）和氧化鈣類。由于鈣礬石（C3A3CaSO432H2O）的化學(xué)穩(wěn)定性和耐水性優(yōu)良，國(guó)內(nèi)外絕大多數(shù)生產(chǎn)硫鋁酸鈣類膨脹劑。CaO水化生成Ca(OH)2可以產(chǎn)生膨脹，但Ca(OH)2在壓力水下易溶解，所以GBJ119規(guī)范中規(guī)定，含CaO膨脹劑不得使用在地下，海工等防水工程中，目前只有北京市有兩家生產(chǎn)CEA。用戶應(yīng)根據(jù)不同性質(zhì)的工程，選用恰當(dāng)類型的膨脹劑。 結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因很復(fù)雜，根據(jù)國(guó)內(nèi)外的調(diào)查資料［1］，引起裂縫有兩大類原因，一種由外荷載（如靜、動(dòng)荷載）的直接應(yīng)力和結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫，其機(jī)率約20％；一種是結(jié)構(gòu)因溫度、膨脹、收縮、徐變和不均勻沉降等因素由變形變化引起的裂縫，其機(jī)率約80％。你好在變形裂縫中收縮裂縫占有80％的比例，從砼的性質(zhì)來(lái)說(shuō)大概有： 干燥收縮你好研究表明，水泥加水后變成水泥硬化體，其絕對(duì)體積減小。每100克水泥水
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