大掺量矿物掺合料抑制混凝土碱硅反应的研究

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1、硕士学位论文摘要多项国家重大水利工程的资源调查表明，工程附近料场的骨料存在不同程度的碱硅活性，必须研究骨料碱活性的抑制措施，以保证混凝土工程的耐久性。按照骨料中有害矿物的种类不同，碱骨科反应分为三种类型：碱．硅反应(Alkali．SilicaReagtion，ASR)，碱．碳酸盐反应(Alkali．CarbonateReaction，ACR)，碱-硅酸盐反应(Alkali—SilicateReaction，ASR)。其中，碱．硅反应在世界各地发现最为普遍。本文对己建工程的调查试验表明，对于含有碱活性矿物的、用快速砂浆棒法检测14d膨胀率在O．1加．2％之间的骨料，不应认为其属于低活性骨料而不

2、需要重视其发生碱骨料反应的问题。若工程使用这样的骨料，当处于一定的湿度环境条件下时，经历30--40年就会发生碱骨料反应而影响工程的耐久性，应当予以重视。本文选取采用砂浆棒快速法测试出14d膨胀率为0．1％左右、0．1％-43．2％、0．2％--0．3％、O．3％加．4％等4种天然骨料以及O．4％以上的石英玻璃砂共5种碱．硅活性骨料，研究了大掺量磨细矿渣技术对其碱．硅反应的抑制作用。并与单掺粉煤灰、粉煤灰和磨细矿渣共掺等方法进行比较，研究结果表明：三种掺用矿物掺合料方法抑制碱．硅反应都有效果，试验结果规律性较好。抑制碱．硅反应效果随矿物掺合料掺加量的增加而提高。当单掺粉煤灰掺量超过20％后，

3、不同活性的4种天然骨料的14d膨胀率降低75％以上，28d膨胀率均小于O．1％；当单掺磨细矿渣掺量掺至40％时，4种天然骨料的14d膨胀率都降低75％以上，28d膨胀率均小于0．100％。粉煤灰与磨细矿渣共掺组(40％巧O％)，对于4种不同活性的天然骨料，当共掺量达到40％时，其抑制碱硅反应的效果就很明显，14d膨胀率降低75％以上，28d膨胀率小于0．027％。在同掺量的情况下，单掺粉煤灰组抑制碱骨料反应的效果最好。但耪煤灰掺量受到各种原因限制，其最高掺量不能大于30％。就单掺25％粉煤灰与单掺60％磨细矿渣组比较，单掺60％磨细矿渣抑制碱骨料反应的效果略好。两种矿物掺合料共掺，其共掺量为

4、60％，抑制碱骨料反应的效果最好。对胶凝材料浆体压滤的孔溶液的化学分析结果表明，随着矿物掺合料掺量的摘要增加，孔液中的OH。、K+、Na+离子浓度也随之降低。矿渣对孔溶液中【oH]和【K+】的降低效果较为明显，粉煤灰对孔溶液中【oHl和【Na+】的降低效果较为明显。矿渣与粉煤灰双掺与单掺相比，对【OHl降低效果好于单掺。混凝土中掺入矿物外加剂后，有害孔的比例降低了49％以上。大掺量磨细矿渣对骨料碱活性抑制的效果通过扫描电镜对砂浆进行形貌观察得到了证实。对混凝土的相关物理力学性能及耐久性能的试验研究表明，能抑制碱硅反应的矿物掺合料的掺加，与空白混凝土同强度的情况下，其抗冻耐久性能够满足或超过设

5、计要求，其抗渗性能比空白混凝土好。说明矿物掺合料的掺加对提高混凝土耐久性是有利的。关键词：碱骨料反应；碱一硅反应；大掺量矿渣；粉煤灰；抑制作用硕士学位论文ABSTRACTSeveralresourceinvestigationsofnationalkeyhydraulicprojectsshowthattheaggregatesfromnearbyquarrieshave17．ertaindegreesofalkali-silicareactivity(AS鼬．Therefore,thestudyofcontrollingmethodsforaggregatealkalireactivity

6、isnecessarytoensurethedurabilityofconcreteprojects．AARisclassifiedintothreetypesbythekindoftheharmfulmineralintheaggregate，i．e．，alkali—silicareaction(ASR)，alkali-carbonatereaction(ACR)，andalkali-silicatereaction(ASR)．Amongthethree．theconcretesbua嘶saffectedbyalkali—silicareactionalealwaysdetectedaro

7、undtheworld．Severalconcretes血'ucturcsunderrunningwereinvestigated．Theresultsshowthatcoarseaggregateswithmortarbar’SexpansionratiobetweenO．1％to0．2％．whichhavealwaysbeenconsideredbeinglowalkali—silicareactive，