【摘要】：嚴(yán)寒地區(qū)混凝土壩的抗凍耐久性是決定大壩壽命的重要影響因素。為了提高該地區(qū)混凝土壩的抗凍性能,加入引氣劑和減水劑等外加劑是主要措施之一。本文以尼爾基水利工程溢流壩段混凝土配合比設(shè)計(jì)為工程背景,在混凝土中加入聚羧酸減水劑,并添加大比例粉煤灰和礦粉,制備出適合嚴(yán)寒地區(qū)高抗凍性、抗碳化性、低水化熱和經(jīng)濟(jì)性好的大壩混凝土。通過試驗(yàn),在普通水泥砂漿和C20混凝土中加入0.6%、0.8%、1.0%、1.2%聚羧酸減水劑,分析其對水泥砂漿和混凝土物理力學(xué)性能的影響,試驗(yàn)結(jié)果表明:加入聚羧酸后,混凝土保坍性好,抗壓強(qiáng)度均有所上升,在1.0%時抗壓強(qiáng)度最高,達(dá)到49.1MPa。在聚羧酸摻量1.0%比例下,制備了單摻粉煤灰20%、30%、40%和按照8:2和6:4比例復(fù)摻粉煤灰、礦粉共九組27個C20混凝土試件,試驗(yàn)結(jié)果表明:無論是單摻和復(fù)摻混凝土試件強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求,但復(fù)摻情況下隨著礦粉比例增加,混凝土強(qiáng)度較單摻提高,最大可提高15%。對添加1%比例聚羧酸減水劑情況下,單摻粉煤灰40%、粉煤灰32%和礦粉8%、粉煤灰24%和礦粉16%三種情況下,C20混凝土的碳化深度、水化放熱和抗凍性等耐久性能影響進(jìn)行研究,摻粉煤灰24%礦粉16%混凝土在以上三個試驗(yàn)中綜合效果是最好。最后以尼爾基水電樞紐溢流壩段配合比為比較對象,通過水泥用量、用水量和砂率三個因素進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn),優(yōu)化了聚羧酸C20混凝土配合比設(shè)計(jì)參數(shù)。摻入聚羧酸減水劑、粉煤灰和礦粉較尼爾基水電樞紐溢流壩段配合比可節(jié)約水泥用量41.7%,可節(jié)約混凝土成本約17.3%。
[Abstract]:The durability of concrete dam in cold area is an important factor to determine the life of dam. In order to improve the frost resistance of concrete dams in this area, adding air entraining agent and water reducing agent is one of the main measures. Based on the concrete mix design of overflow dam section of Nierji water conservancy project, adding polycarboxylic acid water-reducing agent in concrete and adding a large proportion of fly ash and mineral powder, the high frost resistance and carbonization resistance were prepared in this paper. Low hydration heat and good economy of dam concrete. Through experiment, adding 0.6% 0.8% polycarboxylic acid water reducer to ordinary cement mortar and C20 concrete, and analyzing its influence on physical and mechanical properties of cement mortar and concrete. The test results show that the concrete with polycarboxylic acid has good collapsibility and high compressive strength, and the compressive strength is the highest at 1.0, reaching 49.1 MPA. Under the proportion of 1.0% polycarboxylic acid, a total of 27 C20 concrete specimens of nine groups were prepared, which were composed of 20% fly ash and 40% fly ash, and were mixed with fly ash at 8:2 and 6:4 proportions. The test results show that both the strength of concrete and the strength of concrete can meet the requirements of design strength, but with the increase of mineral powder ratio, the strength of concrete can be increased by 15%. In the case of adding 1% polycarboxylic acid water reducer, the carbonation depth of C20 concrete is only 40% with fly ash, 32% with fly ash and 8 with mineral powder, 24% with fly ash and 16% with mineral powder. The effects of hydration heat release and frost resistance on the durability of concrete are studied. The comprehensive effect of fly ash 24% mineral powder 16% concrete is the best in the above three tests. Finally, taking the proportion of overflow dam section of Nierji Hydropower Project as the comparison object, the design parameters of polycarboxylic acid C20 concrete mixture ratio are optimized by orthogonal experiments of cement dosage, water consumption and sand ratio. The mixing ratio of fly ash and mineral powder with polycarboxylic acid water reducer can save 41.7 cement consumption and 17.3 percent of concrete cost compared with the proportion of overflow dam section of Nierji Hydropower Project.
【學(xué)位授予單位】：長春工程學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TV431

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本文編號：2337570