结合卡基娃水电站的实际情况，对当地的砂岩碱活性进行抑制的试验研究主要分为4个部分：①水泥品种对抑制砂岩碱活性的影响；②粉煤灰等级对抑制砂岩碱活性的影响；③粉煤灰的掺量对抑制砂岩碱活性的影响；④粉煤灰抑制砂岩碱活性有效性的评估。试验方法采用《水工混凝土砂石骨料试验规程》（DJ/T 5151—2001）中规定的砂浆棒快速法和混凝土棱柱体法。
1.试验原材料的基本性能
本次试验所采用的水泥为峨胜P·MH42.5水泥和峨胜P·O42.5水泥；采用的粉煤灰为宣威Ⅰ级和宣威Ⅱ级粉煤灰。水泥和粉煤灰的化学成分见表2.6。
表2.6 试验材料水泥/粉煤灰的化学成分
峨胜P·MH42.5水泥及峨胜P·O42.5水泥的压蒸膨胀率分别为：0.011%、0.014%，满足《水工混凝土砂石骨料试验规程》（DJ/T 5151—2001）中砂浆棒快速法对水泥压蒸膨胀率小于0.20%的要求。
2.水泥品种对抑制砂岩碱活性的影响
由于水泥原材料的差异，导致水泥的矿物成分有所不同。试验采用卡基娃水电站当地的具有活性的砂岩骨料，采用峨胜P·MH42.5水泥和峨胜P·O42.5水泥，粉煤灰为宣威Ⅰ级粉煤灰。在相同试验条件下，进行水泥品种对抑制砂岩碱活性影响的试验研究。
（1）砂浆棒快速法试验结果。砂浆棒快速法的水泥品种对抑制碱活性的影响见表2.7，水泥品种对碱活性的抑制效果分析见表2.8。膨胀率及膨胀抑制率分析见图2.1～图2.6。
表2.7 水泥品种对抑制碱活性的影响
表2.8 水泥品种对碱活性的抑制效果
图2.1 峨胜P·MH42.5水泥砂浆膨胀率
图2.2 峨胜P·MH42.5水泥砂浆膨胀抑制率
图2.3 峨胜P·O42.5水泥砂浆膨胀率
图2.4 峨胜P·O42.5水泥砂浆膨胀抑制率
图2.5 中热水泥与非活性骨料的比较
图2.6 普硅水泥与非活性骨料的比较
分析试验结果可以看出以下几点：
1）粉煤灰掺量为20%时，峨胜中热水泥及峨胜普硅水泥的膨胀抑制率均达到80%以上，粉煤灰掺量为30%时，峨胜中热水泥及峨胜普硅水泥的膨胀抑制率均达到90%以上。
2）当粉煤灰掺量为10%、20%、30%时，峨胜中热水泥的膨胀抑制率分别比峨胜普硅水泥的抑制率高7.3%、1.7%、0.8%，表明峨胜中热水泥的抑制效果略优于峨胜普硅水泥。
3）与非活性骨料的膨胀率相比，粉煤灰掺量为20%时。采用峨胜中热水泥时，活性骨料的14d膨胀率小于非活性骨料的膨胀率，采用峨胜普硅水泥，活性骨料的14d膨胀率略大于非活性骨料；粉煤灰掺量增至30%时，无论采用峨胜中热水泥还是峨胜普硅水泥，活性骨料的14d膨胀率均小于非活性骨料。
（2）混凝土棱柱体法试验结果。按照《水工混凝土砂石骨料试验规程》（DL/T 5151—2001）中混凝土棱柱体法进行抑制试验，其结果见表2.9。
表2.9 混凝土棱柱体法试验结果
由试验结果可以看出以下几点：
1）当粉煤灰掺量为0%时，采用峨胜普硅水泥配置的混凝土试件1年的膨胀率较峨胜中热水泥配置的混凝土高4.24%，说明峨胜中热水泥对卡基娃水电站砂岩碱活性的抑制作用优于峨胜普硅水泥。
2）当粉煤灰掺量分别为10%、20%、30%时，采用峨胜普硅水泥配置的混凝土试件1年的膨胀率较峨胜中热水泥配置的混凝土高，分别高11.9%、8.0%、30.0%，表明在相同条件下，峨胜中热水泥对卡基娃水电站砂岩碱活性的抑制作用优于峨胜普硅水泥。
3.粉煤灰等级对抑制砂岩碱活性的影响
由于粉煤灰的矿物成分及物理性能不同，对抑制碱活性膨胀的效果有一定差异，本次试验选用了宣威Ⅰ级灰和宣威Ⅱ级灰进行对比试验，以研究粉煤灰等级对抑制碱活性膨胀的影响。
（1）砂浆棒快速法试验结果。砂浆棒快速法试验结果见表2.10。抑制效果分析结果见表2.11及图2.7～图2.10。
表2.10 粉煤灰等级对抑制碱活性的影响
表2.11 粉煤灰等级对碱活性的抑制率分析
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图2.7 掺宣威Ⅰ级灰砂浆膨胀率
图2.8 掺宣威Ⅰ级灰砂浆膨胀抑制率
图2.9 掺宣威Ⅱ级灰砂浆膨胀率
图2.10 掺宣威Ⅱ级灰砂浆膨胀抑制率
试验结果显示，当粉煤灰掺量分别为10%、20%和30%时，掺宣威Ⅰ级灰14d的膨胀抑制率分别较掺宣威Ⅱ级灰高14.7%、7.9%、1.4%；28d的膨胀抑制率分别高21.5%、6.7%、1.2%，表明在相同条件下，掺宣威Ⅰ级粉煤灰的抑制效果要优于掺宣威Ⅱ级粉煤灰。
（2）混凝土棱柱体法试验结果。混凝土棱柱体法试验结果见表2.12及图2.11和图2.12，不同掺量下宣威Ⅰ级灰和宣威Ⅱ级灰的1年膨胀抑制率见表2.13。
表2.12 混凝土棱柱体法试验结果
图2.11 Ⅰ级灰与Ⅱ级灰的膨胀率比较（一）
图2.12 Ⅰ级灰与Ⅱ级灰的膨胀率比较（二）
表2.13 混凝土棱柱体法的抑制效果
试验结果显示如下：
1）当粉煤灰掺量大于20%时，宣威Ⅰ级、宣威Ⅱ级粉煤灰的膨胀抑制率均大于75%。
2）当粉煤灰掺量分别为10%、20%和30%时，掺宣威Ⅰ级灰混凝土1年的膨胀抑制率分别较掺宣威Ⅱ级灰高1.7%、6.3%、1.3%；表明在相同条件下，掺宣威Ⅰ级粉煤灰的抑制效果要优于掺宣威Ⅱ级粉煤灰。
4.粉煤灰掺量对抑制砂岩碱活性的影响
选用活性骨料，峨胜中热水泥及宣威Ⅰ级粉煤灰和宣威Ⅱ级粉煤灰，选取6个粉煤灰掺量0%、5%、10%、15%、20%和30%，进行不同粉煤灰掺量对砂岩碱活性抑制率影响的试验研究。
（1）砂浆棒快速法试验结果。砂浆棒快速法试验结果见表2.14，结果分析见图2.13、图2.14。
表2.14 粉煤灰掺量对抑制碱活性的影响
图2.13 粉煤灰掺量与砂浆膨胀抑制率关系（14d）
图2.14 粉煤灰掺量与砂浆膨胀抑制率关系（28d）
从试验结果可以看出以下几点：
1）随着粉煤灰掺量的提高，无论是Ⅰ级粉煤灰还是Ⅱ级粉煤灰，活性骨料的膨胀率降低，抑制率增高。
2）当粉煤灰掺量从5%增加到20%时，掺Ⅰ级粉煤灰的活性骨料的14d膨胀率降低了88.5%，掺Ⅱ级粉煤灰的活性骨料的14d膨胀率降低了80.9%，粉煤灰掺量从5%增加到30%时，掺Ⅰ级粉煤灰的活性骨料的14d膨胀率降低了93.1%，掺Ⅱ级粉煤灰的活性骨料的14d膨胀率降低了91.4%。
3）与非活性骨料的膨胀率相比，掺20%Ⅰ级粉煤灰时，活性骨料的14d膨胀率低于非活性骨料的14d膨胀率；掺20%Ⅱ级粉煤灰时，活性骨料的14d膨胀率与非活性骨料的14d膨胀率接近；掺30%Ⅱ级粉煤灰时，活性骨料的14d膨胀率低于非活性骨料的14d膨胀率。
（2）混凝土棱柱体法试验结果。混凝土棱柱体法试验结果见表2.15，结果分析见图2.15。
表2.15 混凝土棱柱体法试验结果
图2.15 粉煤灰掺量与混凝土膨胀抑制率关系（1年）
从试验结果可以看出以下几点：
1）随着粉煤灰掺量的提高，无论是Ⅰ级粉煤灰还是Ⅱ级粉煤灰，活性骨料的混凝土膨胀率降低。
2）当粉煤灰掺量从0%增加到30%时，掺Ⅰ级粉煤灰的活性骨料1年的混凝土膨胀抑制率达到91%，掺Ⅱ级粉煤灰的活性骨料1年的混凝土膨胀抑制率达到90%。
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