浅谈火力发电厂土建施工中混凝土双掺技术的应用论文

　　[摘要]混凝土在火力发电厂建设中使用广泛。本文分析了影响混凝土耐久性的几个因素，介绍了粉煤灰，外加剂对混凝土各种性能的影响，以及耐久性混凝土采用粉煤灰、外加剂双掺技术在火力发电厂建设施工中的应用。
　　[关键词]施工论文；双掺技术论文；混凝土；粉煤灰；外加剂
　　随着社会的发展，混凝土在火力发电厂土建施工中使用范围越来越广，已成为火力发电厂建设的主导材料，但是，混凝土材料的性能并不令人十分满意，在火力发电厂建设工程中，双掺技术保障了工程对混凝土耐久性的要求。
　　1、混凝土的耐久性论文
　　简单的说混凝土材料的耐久性指标一般包括：(1）混凝土的碳化；(2）混凝土中钢筋的锈蚀；(3）碱-骨料反应；(4）混凝土冻融破坏；(5）氯离子侵蚀。混凝土结构根据所处环境的不同可以划分为大气环境、土壤环境、海洋环境和工业环境等。环境中的侵蚀性介质通过各种途径进入混凝土内部，使钢筋和混凝土的性能劣化、粘结性能降低，使得混凝土结构的承载力，适用性和安全性降低，最终会影响整个结构的工作状态，使结构可能没有达到设计寿命就提前发生破坏。混凝土结构根据引起耐久性损伤的原因，又可以将环境划分为一般环境、特殊环境和灾害环境。一般环境中的二氧化碳、酸雨、湿度与温度等能使混凝土中性化，并使混凝土中的钢筋产生锈蚀，而环境湿度与温度则是影响钢筋锈蚀的最主要因素；特殊环境中的盐、酸、碱是导致钢筋锈蚀破坏与混凝土腐蚀破坏的主要原因，如寒冷地区的冻害、沿海地区的盐害、腐蚀性土壤及工业环境中的酸碱腐蚀等；灾害环境主要指火灾、地震等对结构造成的偶发损伤，这些损伤与环境损伤造成的因素共同作用，将使结构性能随时间劣化[1]。
　　2、影响混凝土耐久性的几个因素论文
　　2．1混凝土的冻融破坏
　　混凝土是多孔的复合材料，外部的水分可以通过毛细作用进入这些孔隙。当温度降至冰点以下时，孔隙中的水冻结膨胀，体积可增加。持续冻融的结果使混凝土开裂，甚至崩裂。混凝土的组成、配合比、养护条件和密实度决定了其在饱水状态下抵抗冻融破坏的能力，引气是提高混凝土抗冻性的主要参数。一般引气量4一8％，同时，应避免采用吸水率较高的集料，加强排水以免混凝土结构被水饱和。
　　2．2温度应力裂缝论文
　　近年来许多建筑工程中采用大体积混凝土结构物，而混凝土中水泥水化反应时要放出热量，导致构件内外出现温度差而产生应力，该应力大于混凝土当时的抗拉强度，混凝土就会开裂。混凝土构件尺寸越大，发生温度应力裂缝的可能性也越大。减少混凝土的水泥用量和降低混凝土的初始温度及使用低热水泥、减少混凝土温差等措施，很大程度可避免或减少混凝土的开裂，大大提高了混凝土的耐久性能。
　　2．3氯离子导致的破坏论文
　　氯离子渗入到钢筋表面，会破坏钢筋表面的氧化铁薄膜而引起锈蚀，锈蚀反应具有膨胀性，可导致混凝土开裂剥落。氯离子渗入引起钢筋锈蚀的破坏速度快，发生非常普遍，往往成为建构筑物寿命的决定因素。大量的研究证明，沿海地区的桥梁，北方冬季使用的路面化冰盐及含有氯离子的减水剂对混凝土的破坏是非常明显的。
　　2．4钢筋的锈蚀
　　混凝土中的高碱性溶液可以使钢筋表面形成一层惰性的水化氧化铁薄膜，该惰性薄膜可以阻止钢筋的锈蚀。通常，钢筋表面氧化铁薄膜的破坏主要有两个原因：一是因混凝土碳化，使钢筋混凝土结构保护层的pH值降低，进而破坏氧化铁薄膜；二是当水分、氧和氯离子不断渗入到混凝土中时，氯离子与氧离子的作用形成弱酸而破坏氧化铁薄膜，氧化铁薄膜破坏后，铁原子与水和氧气发生化学反应生成铁锈，造成钢筋的锈蚀。铁锈的体积与铁相比可增大数倍，引起混凝土的开裂，使钢筋和混凝土的有效工作面积减少。此外，锈蚀钢筋的强度和塑性性能下降，这些都导致钢筋混凝土构件耐久性的下降。
　　2．5碱集料反应
　　碱集料反应是指混凝土中的氢氧根离子与集料中的活性二氧化硅之间的反应，混凝土中的碱离子主要是由水泥引入的，当集料中含有二氧化硅时，在有水的条件下，碱离子与二氧化硅反应生成一种含碱金属的硅凝胶(且有强烈的吸水膨胀能力)，其形成和成长常常造成混凝土内部的膨胀，这种膨胀所产生的内部应力，使混凝土内部形成微裂缝，甚至造成混凝土的严重开裂。碱集料反应需要有3个条件：活性集料；混凝土碱的含量达到一定程度；有水或潮湿的环境。为了避免碱集料反应，混凝土应采用非活性集料，采用低碱水泥或控制混凝土中其他组分碱的引入，掺入混合料，如粉煤灰和硅灰，以降低混凝土中碱的含量。
　　2．6施工因素造成的影响
　　混凝土材料品质低下和混凝土配合比选择不当导致混凝土性能不良，施工操作粗糙形成的潜在的混凝土缺陷，都极易使混凝土很快受到破坏，这就需要有良好的施工组织管理来杜绝施工环节的不稳定因素。
　　3、双掺技术的应用
　　3.1粉煤灰对混凝土的影响
　　(1)工作性能：粉煤灰能改善同坍落度混凝土的工作性能，大量的球状玻璃体在混凝土的泵松、振捣过程中起润滑作用；粉煤灰补偿了细骨料中细屑的不足，截断了浆体中的泌水通道的连续性，减少离析、泌水，提高混凝土的粘聚性和保水性；粉煤灰还能有效分散水泥颗粒，释放出更多浆体来润滑骨料，改善和易性，改变流变性质，提高流动性[3]。
　　(2)需水量：对于坍落度要求一定的混凝土，使用优质粉煤灰比只用水泥需要较少的拌合用水，优质的粉煤灰掺量越高混凝土单位用水量越少。
　　(3)凝结时间：掺加粉煤灰会延长混凝土的凝结，混凝土的自生收缩和干燥收缩都减小；同时粉煤灰降低水化热作用十分明显，可使大体积混凝土的水化热峰延缓，有效防止混凝土产生温缩裂缝。
　　(4)抑制碱-集料反应性能：粉煤灰可以抑制碱-硅酸盐反应，特别是F类低钙粉煤灰；适当掺量可最大限度降低碱集料反应。
　　(5)抗渗性：粉煤灰混凝土的渗透性比单用水泥配制混凝土要低，渗透性随水化物数量的增加和水胶比的降低而下降。
　　3.2粉煤灰、外加剂双掺技术对耐久性能的影响
　　(1)抗冻融循环：粉煤灰混凝土早期抗冻性差，采用掺加高效减水剂降低混凝土的水胶比和掺加引气剂引入足够的含气量来提高混凝土的抗冻能力。
　　(2)抗碱集料反应：粉煤灰的火山灰反应能抑制碱集料发生的可能性；引气剂引入的细微气泡能有效地减少碱集料反应引起的膨胀破坏。
　　(3)抗碳化：粉煤灰混凝土早期抗碳化性能差，可掺加高效减水剂降低水胶比来提高混凝土的抗碳化能力。
　　(4)抗氯离子侵蚀和钢筋锈蚀：粉煤灰火山灰反应降低了碱度，减弱了碱性环境对钢筋的保护作用；采用高效减水剂降低混凝土的水胶比，同时利用粉煤灰的火山灰效应、填充效应增加混凝土的密实性；防止腐蚀物质的侵入。
　　(5)抗硫酸盐侵蚀：引气剂通过引入微小气泡，减水剂通过降低水胶比提高密实性，粉煤灰通过火山灰效应、填充效应降低了混凝土的渗透性和减少硫酸盐膨胀性反应所需的水泥石的含量，减少了硫酸盐的侵蚀性
　　(6)抗裂性能：粉煤灰通过减水和降低水化热增加混凝土的抗裂性；外加剂通过减水作用降低了拌合用水的量，降低了水胶比，降低了胶凝材料用量，从而减少了自生收缩和干燥收缩；胶凝材料总量的减少同时减少了的水化热，增加了抗裂性能。
　　4、结束语
　　考虑混凝土所处的环境类别及作用等级，通过复合外加剂和粉煤灰双掺技术，完全可以实现按性能要求设计高性能耐久性混凝土的目标。适当的引气、较低的水胶比、适宜的粉煤灰掺量和长时间的潮湿养护是外加剂、粉煤灰双掺技术混凝土具有良好耐久性能的前提。
　　参考文献：
　　[1]刘国利，混凝土的耐久性问题，长沙，湖南科技，2008
　　[2]李小娟，浅析混凝土结构的耐久性，成都，四川建材，2009
　　[3]曾富强，提高混凝土耐久性的材料优化，长沙，企业技术开发，2010

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