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混凝土碱骨料 什么是混凝土的碱骨料反应及其危害

来源:www.baiyundou.net   日期:较早时间
碱骨料反应是指混凝土中的碱性物质与骨料中的活性成分发生化学反应,引起混凝土内部自膨胀应力而开裂的现象.碱骨料反应给混凝土工程带来的危害是相当严重的.因碱骨料反应时间较为缓慢,短则几年,长则几十年才能被发现.
发生碱骨料反应需要具有三个条件:首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加剂和水中含碱量高;第二是骨料中有相当数量的活性成分;第三是潮湿环境,有充分的水分或湿空气供应。
碱骨料反应的预防方法:碱骨料反应条件是在混凝土配制时形成的,即配制的混凝土中只有足够的碱和反应性骨料,在混凝土浇筑后就会逐渐反应,在反应产物的数量吸水膨胀和内应力足以使混凝土开裂的时候,工程便开始出现裂缝。这种裂缝和对工程的损害随着碱骨料反应的发展而发展,严重时会使工程崩溃。有人试图用阻挡水分来源的方法控制碱骨料反应的发展,例如笔者见过的日本从大孤到神户的高速公路松原段陆地立交桥,桥墩和梁发生大面积碱骨料反应开裂,日本曾采取将所有裂缝注入环氧树脂,注射后又将整个梁、桥墩表面全用环氧树脂涂层封闭,企图通过阻止水分和湿空气进入的方法控制碱骨料反应的进展,结果仅仅经过一年,又多处开裂。因此世界各国都是在配制混凝土时采取措施,使混凝土工程不具备碱骨料反应的条件。主要有以下几种措施。

1、控制水泥含碱量自1941年美国提出水泥含量低于0.6%氧气化钠当量(即Na2O+0.658K2O)为预防发生碱骨料反应的安全界限以来,虽然对有些地区的骨料在水泥含量低于0.4%时仍可发生碱骨料反应对工程的损害,但在一般情况下,水泥含量低于0.6%作为预防碱骨料反应的安全界限已为世界多数国家所接受,已有二十多个国家将此安全界限列入国家标准或规范。许多国家如新西兰、英国、日本等国内大部分水泥厂均生产含碱量低于0.6%的水泥。加拿大铁路局则规定,不讼是否使用活性骨料,铁路工程混凝土一律使用含碱量低于0.6%的低碱水泥。

2、控制混凝土中含碱量由于混凝土中碱的来源不仅是从水泥,而且从混合材、外加剂、水,甚至有时从骨料(例如海砂)中来,因此控制混凝土各种原材料总碱量比单纯控制水泥含碱量更重要。对此,南非曾规定每m3混凝土中总碱量不得超过2.1kg,英国提出以每m3混凝土全部原材料总碱量(Na2O当量)不超过3kg,已为许多国家所接受。

3、对骨料选择使用如果混凝土含碱量低于3kg/m3,可以不做骨料活性检验,如果水泥含碱量高或混凝土总碱量高于3kg/m3,则应对骨料进行活性检测,如经检测为活性骨料,则不能使用,或经与非活性骨料按一定比例混合后,经试验对工程无损害时,方可按试验规定的比例混合使用。

4、掺混合材掺某些活性混合材可缓解、抑制混凝土的碱骨料反应。根据各国试验资料,掺S——10%的硅灰可以有效的抑制碱骨料反应,据悉冰岛自1979年以来,一直在生产水泥时掺5—7.5%硅灰,以预防碱骨料反应对工程的损害。另外掺粉煤灰也很有效,粉煤灰的含碱量不同,经试验,即使含碱量高的粉煤灰,如果取代30%的水泥,也可有效地掏碱骨料反应。另外常用的抑制性混合材还有高炉矿渣,但掺量必须大于50%才能有效地抑制碱骨料反应对工程的损害,现大美、英、德诸国对高炉矿渣的推荐掺量均为 50%以上。

5、隔绝水和湿空气的来源如果在担心混凝土工程发生碱骨料反应的部位能有效地隔绝水和空气的来源,也可以取得缓和碱骨料反应对工程损害的效果。

混凝土碱骨料指的是砂石的碱活性。分为非碱活性、低碱活性、碱活性三种骨料(集料)。与水泥、外加剂等原材料无关,但水泥、外加剂本身都有相应数值的碱含量,他们影响的是混凝土的碱总量。

碱骨料反应(Alkali-Aggregate Reaction,简称AAR)是指混凝土中的碱(K2O、Na2O)与活性骨料之间发生的化学反应。碱骨料反应包括两种主要类型:碱硅酸反应(AIkali-Silica Reaction,简称ASR)和碱碳酸反应(Alkali-Carbonate Reaction,简称ACR),其中,碱硅酸反应较为着遍。

碱骨料反应的结果不是提高和改善混凝土的结构,而是在混凝土中产生膨胀应力,至一定程度后引起混凝土开裂或混凝土结构破坏。碱骨料反应是混凝土的重要耐久性指标之一,由于具有反应过程缓慢、影响因素十分复杂、引起混凝土开裂的时间难预测且一旦发生破坏几乎无法修补等特点,素有混凝土“癌症”之称。

预防和抑制碱骨料反应的措施包括两大类:物理措施和化学措施,具体包括;
1)使用非活性集料
2)使用低碱水泥
3)限制混凝土的总碱量
4)使用矿物掺合料。。通常使用的矿物掺合料有硅灰、矿渣、粉煤灰和沸石粉
5)表面处理。在混凝土表面涂敷涂层以阻止外界介质特别是水和侵蚀介质向混凝土的渗透,可以有效预防混凝土的碱集料反应。
6)使用化学外加剂。含碱金属锂的盐类如硝酸锂、氢氧化锂 及氟硅酸钠、磷酸盐、部分硝酸盐等对碱骨料反应具有一定抑制作用。

什么是混凝土的碱骨料反应及其危害~

碱骨料反应也叫碱硅反应,是指混凝土中的碱性物质(水泥水化产生的氢氧化钙)与骨料中的活性成分发生化学反应,引起混凝土内部自膨胀应力而开裂的现象。碱骨料反应给混凝土工程带来的危害是相当严重的,混凝土从内部膨胀开裂,最后失掉强度。同时因碱骨料反应时间较为缓慢,短则几年,长则几十年才能被发现,如果工程建设时没有发现问题,往往后期发现问题时没有解决办法,只能拆除重建。


相关要点总结:

13246083456:混凝土骨料碱活性怎么处理
史江答:掺加足量的矿物细掺料。使用矿物细掺料是配制高性能混凝土的一个重要手段。其目的是为了抑制混凝土中碱骨料反应的危害。吴中伟教授认为,矿物细掺料是高性能混凝土的主要组成材料之一,它起着根本改变常规混凝土性能的作用。已经有许多研究结果表明,在混凝土中掺入足够的含有活性SiO2的矿物细掺料能够使混凝土...

13246083456:碱骨料反应是什么?
史江答:碱骨料反应的类型 ①碱硅酸反应(简称ASR)混凝土中碱与骨料中微晶或无定形硅酸发生反应,生成碱硅酸类。②碱碳酸盐反应(简称ACR)混凝土中的碱与具有特定结构的粘土质细粒白云质石灰岩或粘土质细粒白云质骨料反应,进行所谓的去白云化作用。③碱硅酸盐反应混凝土中的碱与骨料中某些层状结构的硅酸盐发生...

13246083456:什么叫碱活性骨料
史江答:它可使混凝土地耐久性严重下降。既难以阻止其发展,有难以修补。 碱骨料反应一般来自两个方面:1.骨料中的活性SiO2过高,如玉髓、玛瑙、鳞石英、方石英等 等材料.2.水泥原料中碱含量(以Na2O计)过高。在我国广西红水河地区、辽宁锦州地区、北京地区、沱江地区等地的骨料含较高活性成分.碱骨料反应发生...

13246083456:什么是混凝土的碱-骨料反应?对混凝土有什么危害?
史江答:碱-骨料反应(Alkali-AggregateReaction,简称AAR)条件是在混凝土配制时形成的,即配制的混凝土中只有足够的碱和反应性骨料。在混凝土浇筑后就会逐渐反应,在反应产物的数量吸水膨胀和内应力足以使混凝土开裂的时候,工程便开始出现裂缝。这种裂缝和对工程的损害随着碱骨料反应的发展而发展,严重时会使工程崩溃。

13246083456:什么是碱骨料反应
史江答:什么是碱骨料反应?1、混凝土碱骨料反应(Alkali-aggregatereaction,AAR)是指骨料中特定内部成分在一定条件下与混凝土中的水泥、外加剂、掺合剂等中的碱物质进一步发生化学反应,导致混凝土结构产生膨胀、开裂甚至破坏的现象,严重的会使混凝土结构崩溃,2、是影响混凝土耐久性的重要因素之一,混凝土碱骨料反应...

13246083456:发生碱骨料反应需要什么条件?
史江答:发生碱骨料反应必须具备的条件是:①混凝土中含有一定量的可溶性碱;②集料具有碱活性;③要有一定的湿度。混凝土中,水泥和部分外加剂含有大量的可溶性碱性物质(氧化钾、氧化钠等),如果混凝土配比中的粗细骨料含有容易与碱性物质发生反应的活性成分(非晶质活性二氧化硅),就可能发生碱骨料反应。

13246083456:什么是混凝土的碱骨料反应及其危害
史江答:引起混凝土内部自膨胀应力而开裂的现象。碱骨料反应给混凝土工程带来的危害是相当严重的,混凝土从内部膨胀开裂,最后失掉强度。同时因碱骨料反应时间较为缓慢,短则几年,长则几十年才能被发现,如果工程建设时没有发现问题,往往后期发现问题时没有解决办法,只能拆除重建。

13246083456:什么是混凝土的碱活性成分
史江答:3、充分的水,如用于水工或港工混凝土。但是,具备了上述三个条件并不一定都会发生会膨胀,此时必须进行砂浆或混凝土试验,以鉴定有无膨胀开裂的现象。碱—骨料反应的过程是:混凝土加水拌和后,水泥中的碱分不断地溶解,水泥浆中铝酸钙和硅酸钙吸收水分,使碱的浓度增大,在凝结以后的养护期中与活性骨料...

13246083456:碱骨料反映是怎么破坏混凝土的?是膨胀吗?
史江答:碱活性骨料它与混凝土中的碱发生二次水化,产生的体积膨胀使得已经硬化的混凝土内部结构破坏,从而破坏混凝土。、是膨胀破坏的

13246083456:硅粉在混凝土中反应和碱骨料反应有何异同?不都是二氧化硅与碱反应...
史江答:硅灰-碱(钾、钠离子)之间的反应,与碱骨料反应中的碱-硅酸反应(ASR),本质上是一样的,即都是二氧化硅与碱金属离子之间的反应.但是,两种反应又有所差别:(1)反应发生时间差异:硅灰(包括粉煤灰、矿粉)的二氧化硅化学活性高,反应发生在混凝土凝结硬化的早期,主要在几个月内.碱-硅酸反应发生较晚...

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