[精品]碱集料反应论文

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1、混凝土用骨料的碱骨料反应及预防姚俊香刘兰香(山东铁正工程试验检测中心)摘要：碱骨料反应对混凝土构筑物的危害，已日益引起人们的重视，但在基层施工单位对此还缺乏足够的了解。本文从碱骨料反应的机理、试验方法等方面，扼要介绍了碱骨料反应的基本知识。关键词：水泥混凝土碱骨料反应反应机理碱活性试验方法比较一、引言：碱骨料反应是指混凝土原材料屮的碱性物质与骨料中的活性二氧化硅在潮湿坏境卜•发生化学反应，生成碱的硅酸盐凝胶而产生膨胀的i种破坏作用。碱骨料反应一般是在混凝土成烈若干年后逐渐发生，所造成的破坏很难修补和挽救，故被称为混凝土的“癌症”。当然,硫酸盐腐蚀、冰

2、冻破坏、钢筋锈蚀、人为因素等等都能给混凝土造成破坏，但碱骨料反应所造成的破坏最为严重。二、碱骨料反应的原理；我们知道水泥木身含有一定量的碱，当碱量(Na20%+K£%)较高时，混凝上骨料中的活性成分，在满足一定的湿度的情况吋Si()2就会与之发生化学反应，混凝土体积膨胀产生裂缝,使强度和弹性模屋下降，缩短建筑物的寿命，危及工程的女全。碱骨料反应情况具体讲有以下几种情况：1、碱一硅酸的反应混凝土中的碱与骨料中活性成分Si。?反应生成碱硅酸盐凝胶，见水膨胀后引起混凝土膨胀开裂。主要反应；2NaOH2KOHNa20・SiOz+nHgNazO+HzO>K2O

3、+H2O>2NaOH+SiO2——>这种反应体积膨胀3至4倍。2、碱一硅酸盐的反应硅酸类矿物：包石、方石英、磷石英、微品石英(粒径V30um=、玉髓、严重波状消光右英、火山玻璃、燧右、人工硅质玻璃等；水泥屮的碱与某些层状硅酸盐集料相互作用使层间距由10埃增到12埃，集料发生膨胀造成混凝土开裂。但是由丁•岩右结构的因素，膨胀发展缓慢，一般难以发现。然而看不见的病更难缠，止是这种难以发现的膨胀使混凝土的开裂更为严重。3、碱一碳酸盐的反应碳酸盐类矿物：主要为细小菱形白云石品体（粒径＜50um,有吋晶体周围还存在不溶的粘七基质）。这种反应不同于以上两种反应。

4、其机理为：水泥中的碱与泥质石灰石、白云石的反应。由丁•右灰右、口云石中含有黏土和方解右比较多，口云右颗粒细小，被黏土和方解石颗粒包围，碱通过黏土渗入白云石颗粒，与其中的MgCOa反应生成Mg（OH）2品体，品体排列的压力和黏土吸水膨胀。这种原地化学反应造成的混凝土开裂主要以网状裂纹为主。三种碱骨料反应机理各不相同。但共同点是都与水泥的含碱量、水分有关。常见的碱活性岩石碱-骨料反应类型活性岩类型活性组分碱-硅反应生物-化学沉积岩燧石盐类（结核状和层状）蛋白石岩（原生和次生）硅化的岩石（次生硅化的岩石）硅质岩（砂岩，硬砂岩，硅质板岩，石英岩）酸性火山喷发

5、岩石流纹岩，妥山岩，凝灰岩等无定形Si02,微晶石英（玉髓）无定形Si02,微晶石英（玉髓）无定形SiO"彳敦晶石英（玉藏）无定形SiO2,变形石英火山玻璃质，隐晶质硅酸盐，变形石英，鳞石英碱-碳酸盐反应硅化作用的碳酸盐岩石（实属碱硅反应类）某些致密的泥质白云灰盐（如白云质石灰岩）无定形Si02无定形Si0（.黄铁矿，蒙托矿碱-硅酸盐反应水热变质的岩石硅化页片状的岩石（如千枚岩）接触变质的岩石无定形Si02.页状硅酸盐变形石英，鳞石英，页状硅酸盐三、几种碱活性试验方法比较1、岩相法是通过在偏光显微镜下等岩相分析方法，鉴定骨料的岩石种类、矿物组成及各组

6、分含量，并依次判断骨料的碱活性。该方法的优点是速度快，可直接观察到骨料屮的活性纽分。岩相鉴定结果对其后选择合适的检测方法有重要的指导作用，一直作为骨料碱活性鉴定的首选方法。2、化学法该方法的原理是，取一定量规定粒度范闌的骨料和一定浓度的NaOll溶液反应，在规定条件下，测定溶出的SiO2浓度及溶液的碱度降低值，依次判断骨料是否具有碱活性。3、砂浆棒法本方法适用于碱一硅酸反应，该方法以骨料与碱作用后所产生的膨胀率人小作为判断依据，是传统的碱骨料反应鉴定方法。4、岩右柱法木方法适用于碱碳酸盐反应，将一定尺寸的岩石小圆柱体持续地浸泡在氢氧化钠溶液中，定期测

7、定每个圆柱体的长度变化；依据圆柱体在3个刀时的膨胀率，评定其所代表的骨料的碱活性。四、关于碱骨料反应的预防根据碱骨料反应产生的机理，预防碱骨料反应可采取以下措施：1、采用无碱活性的骨料，使用非活性骨料是抑制碱一骨料反应最有效和最安全可靠的措施，但这种方法的实际应用是非常有限的。2、采用低碱水泥或降低水泥用量，使碱量小于0.6%03、减少外加剂中的碱含量；4、掺粉煤灰和硅灰等混合材料，增加混凝土的和易性，取代一部分水泥，提高强度；5、釆用超细粉取代10%—15%水泥用量，垠人取代20%水泥用量，形成密实混凝土结构，同时可以取消外加剂从而降低成木；6、外

8、涂防腐涂料，使混凝上具有良好的耐碱性、附着力和抗渗透性，减少泯凝土的破坏，防止钢筋的锈蚀；7、加强养护，遵守