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《混凝土碱骨料反应的成因及其预防措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、粉煤灰综合利用FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION2008NO.6综述混凝土碱骨料反应的成因及其预防措施ThecausesandavoidingmeasuresofConcreteAlkali2AggregateReaction闫宏生(包头铁道职业技术学院,内蒙古包头014040)摘要:分析了混凝土碱骨料反应的类型及作用机理,阐述了影响混凝土碱骨料反应的主要因素,提出了为防止混凝土发生碱骨料反应所应采取的技术措施。关键词:碱骨料反应;碱离子;膨胀;预防措施中图分类号:TU528.0文献标识码:B文章
2、编号:1005-8249(2008)06-0047-04自1940年美国学者T.E.Stanton在普通混凝土中--Si2OH+OH→Si2O+H2O发现碱骨料反应以来,立即引起了建筑业的普遍关注。Si2O-+Na+→Si2ONa(碱-硅凝胶)许多国家学者相继开展了混凝土碱骨料反应的调查与碱-硅凝胶首先发生在骨料与硬化水泥浆体的界研究工作,一致认为碱骨料反应是造成混凝土结构破面上,包裹着骨料。当处于分散状态的碱-硅凝胶集坏的重要原因之一。由于碱骨料反应速度慢、潜伏期聚到一定程度后,因渗透作用,碱-硅凝胶吸收大量水长、隐蔽性
3、强,可降低混凝土结构物的强度和安全性;分体积膨胀,在混凝土内部产生较大的膨胀压力。与再者碱骨料反应一旦发生,难以控制和补救,严重影响此同时,碱-硅凝胶吸水后会促进碱骨料反应的进行,结构物的耐久性,因此,混凝土碱骨料反应也被喻为混致使混凝土内部膨胀压力进一步增大,造成混凝土表凝土结构的"癌症"。面或整体开裂,降低混凝土的强度和耐久性,严重者可1混凝土碱骨料反应使混凝土结构产生崩溃。因活性氧化硅存在于火成岩、沉积岩和变质岩等多种岩石中,因此,世界各国发1.1混凝土碱骨料反应的类型及其作用机理生的碱骨料反应绝大多数均为碱2硅酸反
4、应。混凝土碱骨料反应是指水泥中的碱(如Na2O、1.1.2碱2碳酸盐反应碱2碳酸盐反应是指水泥石K2O)与骨料中的活性矿物在混凝土硬化后逐渐发生液相中的碱与石灰石骨料之间发生的化学反应,特别的一种化学反应。根据碱骨料反应作用机理不同,分是黏土质石灰岩和石灰质白云石。由于此类岩石含黏为碱-硅酸反应和碱-碳酸盐反应两大类型。土较多,液相中的碱性离子能够通过包裹在细小的白1.1.1碱-硅酸反应碱-硅酸反应是指常温下水云石微晶外的黏土渗入白云石颗粒表面,使其产生脱泥中的碱(如Na2O、K2O)与骨料中的活性氧化硅之间白云石反应,将
5、其中的白云石(MgCO3)转化为水镁石发生的一种复相反应。首先是骨料在孔溶液表面作用-[Mg(OH)2]。反应产物不能通过黏土向外扩散,而是下形成硅醇基,接着羟基使硅醇基断开,生成的Si2O脱白云石反应打开通道,使黏土暴露,在水镁石晶体排因带有负电荷而从周围的溶液中吸附碱性离子(如++2+-列的压力与粘土吸水产生膨胀压力的共同作用下,导K、Na或Ca)来平衡静电。随着OH使更多的桥致骨料开裂。反应式为:氧断开,活性氧化硅逐渐被溶解,在其周围出现因碱性离子不同而结构各异的碱-硅凝胶。反应式为:CaMg(CO3)2+2NaOH
6、→Mg(OH)2+CaCO3+Na2CO3Si2O2Si+H2O→2Si2OH(硅醇)Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO31.2影响混凝土碱骨料反应的因素收稿日期:2008-04-16由混凝土碱骨料反应作用机理可知:混凝土碱骨·47·粉煤灰综合利用2008NO.6FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION综述料反应,其实质是发生在活性骨料与混凝土孔隙高碱作用的有效碱相应减少,降低了骨料表面的作用量和性溶液之间的一种内部膨胀性反应,包括硅醇基的形反应量,因而生成的碱-硅凝胶量也相应减少,膨胀
7、率成、分散状态碱-硅凝胶形成与集聚、反应生成物吸水变小。与此同时,由于氢氧化钙的迁移率极低,在增加体积膨胀、混凝土开裂等过程。在这个反应过程中,其了活性骨料总表面积的情况下,提高了骨料界面处氢内在因素是体积膨胀性物质的生成。体积膨胀性物质氧化钙与碱的局部浓度比,形成一种非膨胀的碱性硅的生成不仅取决于混凝土中含碱量、骨料活性的大小,酸钙产物。活性氧化硅的含量与碱骨料反应膨胀率之还与混凝土的水灰比、外部环境条件、矿物掺合料的掺间的变化关系如图2(蛋白石,W/C=0.53,Na2O=3量等因素有关。4.4Kg/m)。1.2.1混
8、凝土中含碱量研究表明:在混凝土孔隙溶骨料的粒径大小对混液中,只有处于游离态的钾钠离子才能与骨料中的活凝土碱骨料反应也有性成分发生碱骨料反应。在水化产物C2S2H凝胶的层较大影响。研究表明:++状结构中存在Si2OH基团,游离态的K、Na可通过粒径过大(>7mm)或中和Si2OH基团而被结合在C2S2H相
