碱集料反应分析及检测方法

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1、2014年第4期西南公路XINANGONGLU碱一集料反应分析及检测方法梁颖(吉林省交通规划设计院吉林长春130021)【摘要】分析了混凝土碱一集料反应破坏的机理和分类及碱的来源，提出了混凝土发生碱集料反应所必须具备的三个必要条件，介绍了常用骨料碱活性检测方法的原理，归纳了几种预防措施。【关键词】碱一集料反应机理；检测方法；预防措施【中图分类号】TU528．041【文献标识码】A(主要以KOH、NaOH形式存在)与集料中所含活0引言性SiO，矿物反应，生成碱硅凝胶。碱硅凝胶固相体在提倡高效节能的今天，不仅要

2、充分合理并安积大于反应前的体积，而且有强烈的吸水性，吸水全的利用已有工程设施，更要科学地建设出安全、后膨胀引起混凝土内部膨胀应力，而且碱硅凝胶吸适用又耐久的工程项目。所以，加强混凝土结构耐水后进一步促进碱骨料反应的发展，使混凝土内部久性的研究，延长使用寿命，降低巨额的维修和重膨胀应力增大，导致混凝土开裂，发展严重的会使建费用，是摆在我们面前的一个很重要的任务。影混凝土结构崩溃。响混凝土耐久性的因素有很多，例如碱一集料反(2)碱一碳酸岩反应。应、混凝土碳化、冻融破坏、钢筋锈蚀等。其中碱碱一碳酸岩反应(Alka

3、li．CarbonateReaction，一集料反应(Alkali-AggregateReaction，简称AAR)简称ACR)，反应膨胀的骨料是碳酸盐岩，尽管碱是影响混凝土耐久性的重要因素之一。一碳酸盐反应表现为混凝土结构内外产生开裂，但集料表面不产生凝胶体。1混凝土碱一集料反应的机理和分类1965年，Gillott等在加拿大一大坝发现碱与骨碱一集料反应是混凝土中的水泥、外加剂、掺料中的层状硅酸盐发生反应导致混凝土开裂，认为合料或拌合水中的可溶碱，与集料中的活性成分之这种碱一集料反应不同于碱一硅酸反应，由

4、此提出了间发生的化学反应。反应生成物吸水膨胀，使混凝一类新的碱一骨料反应：碱一硅酸盐反应。但是，很土结构内部产生应力，导致混凝土结构开裂或变形多人反对将这种碱一骨料反应划分为新的一类。有等损坏，导致强度降低。专家研究表明，页蜡石、蛇纹石、伊利石、绿泥碱一集料反应按照反应机理和集料中含有的反石、滑石、白云母、黑云母、铁锂云母、高岭石、应性成分分类。微晶高岭石、蛭石等层状结构的硅酸盐矿物都不具(1)碱一硅酸反应。有碱活性，个别能产生膨胀反应的层状硅酸盐中均碱一硅酸反应(Alk~i．SilicaReaction，

5、简称含有微晶石英或玉髓其膨胀反应的实质是碱一硅酸ASR)是在工程中破坏最多、分布最广、研究最多反应。由此看来是否应该把碱一硅酸盐反应单独划的一种碱集料反应。此种反应是水泥混凝土中的碱分成一类，有待更加深入的研究。【收稿日期】2014—09—05【作者简介】梁颖(1982一)，女，吉林长春人，大学本科，工程师，主要从事道桥设计与研究工作。149西南公路2混凝土碱一集料反应中碱的来源3碱一集料反应的发生的三个必要混凝土中的碱主要来源于自身的组成材料：水条件泥、外加剂、掺合料、骨料及拌合水等。在环境中发生碱一集料

6、反应的三个必要条件：混凝土中的碱也是碱的来源之一。含有过量的碱；骨料中含有碱活性矿物；混凝土处(1)水泥中的碱。于潮湿环境。三个条件缺一不可。水泥是混凝土中碱的最主要来源，普通水泥中(1)混凝土中的碱。的碱主要由石灰石、粘土、煤等原材料带人因各地混凝土中的碱来源于水泥、外加剂、掺合料、原材料不同水泥的碱含量也有所不同。水泥中的碱一部分以硫酸盐及碳酸盐的形式存在一部分则固溶骨料、拌合水、周围环境(海雾中的附着物渗人近海混凝土结构物，冬季融雪剂中的碱通过排水管和在熟料矿物中。其含量一般在范围0．6％1．2％内波

7、毛细孔渗入桥梁或路面等)。水泥中的碱主要是由动，低于碱含量0．6％的水泥属于低碱水泥。随着水生产水泥的原料引入的。钠、钾含量折合成Na20／]~泥碱含量的增加或水泥用量的增加，碱一集料反应于0．6％的水泥称为低碱水泥，国际公认，使用低碱的膨胀也随之增大。(2)骨料中的碱。水泥一般不会发生碱一集料反应。但是，很多水泥骨料中碱的溶出也是碱的来源之一。上个世纪的碱含量都超过了这个标准，尤其是在北方生产的曾有学者提出一些骨料中析出的碱会促进AAR，并水泥很多都是高碱水泥，碱含量在l％左右。如果为了改善混凝土性能再加

8、入外加剂(钠盐减水剂、早且近些年有人发现骨料中析出的碱可达0．1～12．7强剂、防冻剂等)，碱含量更高。所以我国颁布的kg／mNa2Oep，平均可达2．2kg／m。NazOep，这个数国家标准GB50010．2010《混凝土结构设计规范》规值不容忽视。骨料碱的析出是必然的，特别在建设百年工程时更应该加强重视。虽然碱的析出是事定最大碱含量为3kg／m3，但环境为正常环境稳定的实，但对于AAR来说，这种碱能否与其他材