粉煤灰混凝土在高温热害隧洞中早期水化特性研究

李燕波

(新疆水利水电勘测设计研究院，乌鲁木齐 830000)

近年来，随着地下工程的增多，高温热害隧洞逐渐成为国内外学者关注的焦点。高温热害隧洞中衬砌混凝土直接接触高温岩体，施工过程中极易出现假凝、不均匀钙化等现象，混凝土的性能难以保证[1]。已有研究对于高温热害隧洞衬砌混凝土的抗压强度、劈拉强度、弹性模量等基本力学性能[2-3]和混凝土的耐久性[4]进行了一定的研究，对热害隧洞喷射混凝土的力学性能、结构行为[5-6]、粘结强度[7]等也有部分研究，但是对于高温养护条件下隧洞衬砌混凝土的早期水化特性还鲜有报道。鉴于此，本文通过测量混凝土胶凝材料水化放热、观察浆体显微形态、对浆体进行能谱测试等方法，对粉煤灰混凝土胶凝材料在不同产量下的早期水化特性进行研究。

1 试验原材料与试验方法

1.1 试验原材料

试验采用P.O42.4R级水泥；粉煤灰采用电厂的I级粉煤灰，其各项指标均符合《粉煤灰混凝土应用技术规范》(GBJ 146-1990)的要求；两种材料的化学组成及各项技术指标见表1。

表1 水泥、粉煤灰的化学组成及技术指标

与P.O42.4R级水泥相比，粉煤灰化学组成中的硅、铝、铁、硫、钠、钾等元素含量高，而钙、镁等元素含量稍低。实验水泥的比表面积为345 m2/kg；粉煤灰的比表面积为418 m2/kg，使用激光粒度分析仪测定水泥和粉煤灰的粒径分布，见图1。

图1 水泥粉煤灰粒径分布图

由图1可知，粉煤灰的粒径分布与水泥的粒径分布基本相同，主要集中分布于3～65 μm之间，但粉煤灰的细颗粒含量较多而大颗粒含量较少。……