堿集料反應(yīng)膨脹動力學(xué)及膨脹預(yù)測.pdf

1、堿硅酸反應(yīng)(Alkali-Silica Reaction，ASR)是影響工程結(jié)構(gòu)安全性和混凝土耐久性的重要原因之一，由于ASR持續(xù)時(shí)間長，造成的混凝土結(jié)構(gòu)開裂破壞難以修復(fù)，因此，人們試圖采用快速試驗(yàn)方法評價(jià)實(shí)際工程混凝土ASR的危害性。然而，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中的加速方法并不能直接用于評價(jià)混凝土的長期安全性。因此，本文從ASR膨脹動力學(xué)出發(fā)，研究溫度、集料結(jié)構(gòu)和粒徑對ASR膨脹的影響，并運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法預(yù)測養(yǎng)護(hù)溫度、集料粒徑和齡期三種因素影響

2、下的混凝土ASR的膨脹。
　　 本文在總結(jié)和借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上，主要就以下幾方面進(jìn)行研究，主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　 (1)選擇沸石化珍珠巖、凝灰?guī)r和石英砂巖三種堿活性不同、礦物組成結(jié)構(gòu)不同的集料成型砂漿和混凝土試件，在40℃、50℃、60℃、70℃、80℃和90℃的堿溶液中養(yǎng)護(hù)，研究堿硅酸反應(yīng)的膨脹動力學(xué)。結(jié)果證實(shí)溫度對ASR動力學(xué)的影響可以用Arrhenius方程描述。由不同集料成型的試件ASR膨脹活化能不

3、同。
　　 (2)試件的SEM/EDS結(jié)果顯示，三種集料因ASR引起的開裂和產(chǎn)物特征不同。結(jié)合巖相分析結(jié)果可知，沸石化珍珠巖的基質(zhì)主要為無定型SiO2，而凝灰?guī)r和石英砂巖的基質(zhì)主要為微晶質(zhì)至隱晶質(zhì)石英。由于無定型SiO2的活性大于微晶質(zhì)和隱晶質(zhì)石英，所以沸石化珍珠巖發(fā)生堿硅酸反應(yīng)所需的能量小于凝灰?guī)r和石英砂巖。
　　 (3)采用0.16-0，315mm、0.315-0.63mm、0.63-1.25mm、1.25-2.5m

4、m、2.5-5mm和5-10mm六種集料粒徑成型試件，研究顆粒尺寸對ASR膨脹及動力學(xué)的影響。不同集料產(chǎn)生最大ASR膨脹的粒徑不同，同時(shí)，試件的ASR膨脹活化能也受到集料粒徑的影響。
　　 (4)選用0.16-0.63mm、0.63-2.5mm和5-10mm的兩種集料成型砂漿試件，在40℃、60℃和80℃，1mol/L NaOH溶液中養(yǎng)護(hù)，共測得124和128組試驗(yàn)數(shù)據(jù)。以養(yǎng)護(hù)溫度、集料粒徑和養(yǎng)護(hù)時(shí)間為輸入，ASR膨脹率為輸出，