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低热水泥怎么让大坝“天衣无缝”——访我国建材总院水泥科学与新式建筑资料研讨院院长文寨军

发布日期:2022-06-28 19:17:25 来源:od体育app官网下载

  针对低热水泥的研制,本报近来采访了我国建筑资料科学研讨总院有限公司(以下简称我国建材总院)水泥科学与新式建筑资料研讨院院长文寨军,为读者揭秘打破大坝裂缝魔咒的低热水泥立异实践之路。

  问:为什么说低热水泥在白鹤滩水电站“无缝大坝”的建造中发挥了不行代替的效果?

  文寨军:大坝是水利水电工程最中心的主体建筑物,其建造与运转安满是整个工程的首要问题。白鹤滩水电站大坝的拱顶宽度为14米,坝体最大厚度83.91米,坝顶弧长709米,混凝土浇筑方量约803万立方米,工程量适当巨大,因而被网友们称之为“坝天虎”(大坝中的“霸天虎”之意)。

  水泥遇水会发生一系列的化学反应,开释很多热量。在大坝浇筑过程中,因为大坝主体各维度都很扎实,水泥水化放热会在坝体中心构成比较高的温度,就像人发高烧相同。假如高温一向存在的话,就会导致混凝土结构发生裂缝,然后影响大坝的运转安全。处理大坝的温度裂缝问题,早已经成为世界性难题。

  低热水泥以硅酸二钙为主导矿藏,具有低水化热、干缩小、高后期强度及强度增进率大等特色,对进步大体积混凝土工程的抗裂性和耐久性具有明显效果。低热水泥制造混凝土具有温升发展缓慢、后期强度高、终究温升低的特色,可从源头处理混凝土温升问题,有用下降混凝土内部温度。在水电工程中运用低热水泥混凝土,可有用进步混凝土结构的抗裂安全系数。

  问:据了解,白鹤滩水电站全坝均选用了低热水泥,从实验室的研制到实践运用阅历了哪些实验与检测?

  文寨军:“九五”至“十三五”期间,我国建材总院等产学研用单位联合攻关,展开了低热水泥制备及其运用技能的体系研制,较好地处理了低热水泥前期强度低、运用受限的技能难题,完成在溪洛渡、向家坝等10余个要害水电工程规划运用,为处理水工大体积混凝土因为温度应力而导致的开裂问题供给了更好的技能处理途径。

  依托“九五”国家科技攻关项目“安全性混凝土新式胶凝资料的研讨”,打破惯例矿藏组成规划,初次开宣布高贝利特水泥(即开始的低热水泥)。依托“十五”国家科技攻关项目“高贝利特水泥的开发与运用研讨”,完成了高活性贝利特晶型安稳活化,霸占低热水泥安稳制备技能。依托“十二五”科技支撑方案项目“高强低钙硅酸盐水泥及出产操控要害技能的研讨与演示”,完成低热水泥前期强度功能进一步提高。依托“十三五”国家要害研制方案“微胀大低热水泥制备技能的研讨”,进一步提高低热水泥抗裂功能,推动了低热水泥在乌东德、白鹤滩工程中全坝运用。

  研制团队经过室内实验研讨、仿真剖析、现场实验、监测与反演剖析等归纳手法,依据水电工程混凝土对作业性、强度、水化热温升、抗裂性和耐久性等功能的归纳要求,从矿藏组成、化学成分、比表面积、强度、水化热等方面,全面优化低热水泥技能目标。

  问:在低热水泥研制过程中,对低热水泥的技能规范及矿藏成分提出了哪些要求?

  文寨军:研讨团队立异优化了低热水泥的矿藏组成和制备工艺,并于2003年将低热水泥种类及相关技能要求参加GB 200—2003《中热硅酸盐水泥 低热硅酸盐水泥 低热矿渣硅酸盐水泥》国家规范中。矿藏成分要求为低热水泥熟猜中硅酸二钙(2CaO·SiO₂)的含量应不小于40%,铝酸三钙(3CaO·Al₂O₃)的含量应不超越6%,游离氧化钙的含量应不超越1.0%。低热水泥的抗压强度目标为7天不小于13MPa,28天不小于42.5MPa,水化热目标3天不大于230kJ/kg,7天不大于260kJ/kg,28天不大于310kJ/kg。这些要求起到了规范低热水泥出产与工程运用的效果。

  跟着技能进步结合工程运用的实践效果,该规范于2017年完成了最新一次修订作业,增加了水化热愈加低的32.5级低热水泥相关目标(32.5级低热水泥各龄期强度、32.5级低热水泥各龄期水化热),一起增加了低热水泥90天抗压强度不小于62.5MPa技能要求。我国低热水泥的强度目标明显高于美国和日本的规范,而水化热目标适当,低热水泥技能目标处于世界领先水平。

  针对水工大坝温度裂缝这一世界性难题,从补偿混凝土后期温降缩短和下降水泥混凝土水化热的思路动身,在低热水泥中引进MgO胀大源,取得胀大源操控技能、熟料组成规划优化的低热水泥制备技能。在工业化规划出产中经过细化技能目标,进步了低热水泥质量,使低热水泥的水化热更低、放热速度更慢、缩短更小、抗裂性更高、均匀性更好。

  问:低热水泥的出产至关重要,研讨团队怎么完成“水泥质量驻厂监造”,确保低热水泥的安稳出产?

  为确保低热水泥的出产质量及安稳性,研讨团队供给了全过程精细化技能服务。研讨团队创始性地提出了查核性出产的概念,依据水泥供给厂家的实践情况,供给低热水泥出产技能指导,如优选原燃资料、优化配方、选用先进的剖析检测、改造出产工艺和优化工艺装备等,经过规划化出产及业主查核产质量量的方式,拟定针对性的全过程出产质量操控监造细则,确立了出产全过程操控要害和要害技能参数,以确保低热水泥质量的均匀、安稳。低热水泥驻厂监造过程中严厉依照监造细则的条款,经过驻厂现场监测、全工序技能监理、比照检测等全过程精细化管理体系,确保了低热水泥的高质量以及质量均匀性和安稳性。

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