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何为混凝土的碱-骨料反应?产生碱-骨料反应的条件是什么?防止措施怎样? 何谓碱骨料反应?混凝土发生碱骨料反应的必要条件是什么?防治措...

来源:www.baiyundou.net   日期:较早时间
碱骨料反应是指混凝土中所含的碱(与骨料的活性成分反应。在混凝土浇筑成型后的数年至数十年逐渐反应,反应生成物吸水膨胀,导致混凝土工程开裂,称为碱骨料反应破坏。
产生条件:1 配制混凝土时由原材料带进混凝土中一定数量的碱。
2 要有一定数量的能与碱反应的活性骨料。
3 要有潮湿环境,可以供应反应生成物吸水膨胀所需的水分
防治:1.选用骨料方面,2。掺入混合料3.加入其他化学处加剂,4隔绝空气中水以及湿气来源。

混凝土含碱成分和骨料(成分为碳酸钙)水解为氧化钙和氢氧化钙的反应 ,生成物吸水膨胀,混凝土开裂,就是混凝土的碱-骨料反应。产生条件:潮湿环境氧气充足会使骨料由碳酸钙分解为氧化钙,进而水解为氢氧化钙。配制混凝土时也可能混入一些碱。防止措施:选用合格的骨料新鲜的骨料,特别是不能有风化的骨料;有条件的可掺入白云质灰岩骨料(含碳酸镁);加入化学处理剂;隔绝空气中水和湿气的来源,保持环境干燥。

何谓碱骨料反应?混凝土发生碱骨料反应的必要条件是什么?防治措施怎样?~

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。

碱-骨料反应(alkali-aggregate
reaction,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。
类型
碱-骨料反应的类型主要为以下三种
1、碱-硅反应(alkali-silica
reaction,简称asr),是指混凝土中的碱与不定型二氧化硅的反应;
2、碱-硅酸盐反应(alkali-silicate
reaction,简称asr),是指混凝土中的碱与某些硅酸盐矿物的反应。
3、碱-碳酸盐反应(alkali-carbonate
reaction,简称acr),是指混凝土中的碱与某些碳酸盐矿物的反应。
碱-骨料反应时固相与液相之间的反应,起发生具备三个要素:ⅰ碱活性骨料;ⅱ有碱存在(k、na等离子);ⅲ水。
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。
机理
碱—硅酸反应(asr)
反应机理:na+(k+)+sio2+oh-→na(k)-si-hgel
膨胀机理:吸水后的碱硅酸凝胶体体积远远大于反应前固体体积,最大时体积可增大3倍以上,大量凝胶体在混凝土骨料界面区的积聚、膨胀,导致混凝土沿着界面产生不均匀膨胀、开裂。
碱—碳酸盐反应(acr)
反应机理:碱与白云石发生反应,去白云化。
(1)camg(co3)2+2roh=mg(oh)2+caco3+r2co3
(2)r2co3+ca(oh)2=2roh+caco3
膨胀机理:gillott:黏土吸水膨胀,从而造成破坏作用。一方面,r+、oh-和水等进入受限制的紧密空间产生膨胀,另一方面,固相反应产物的框架体积的增大以及水镁石和方解石晶体生长形成的结晶压,产生膨胀应力。
发生条件
(1)
混凝土中碱含量:过量的na2o(na2o+0.66k2o)
来自水泥、外加剂、掺合料、骨料、拌合水等组分及周围环境。
低碱水泥:钠、钾含量小于0.6%的水泥称为低碱水泥。
发生碱骨料反应的碱含量范围:高活性的硅质骨料(如蛋白石),大于2.1kg/m3;中等活性的硅质骨料,大于3.0kg/m3;碱—碳酸盐反应活性骨料,大于1.0kg/m3。
(2)
碱活性骨料
含活性二氧化硅的岩石分布很广,碱—碳酸盐反应活性的只有黏土质白云石质石灰石。充分掌握骨科碱活性的情况,建立碱活性骨料分布图。
(3)
潮湿环境
只有在空气相对湿度大于80%,或直接接触水的环境中,aar破坏才会发生;有效隔绝水的来源是防治aar破坏的一个有效措施。
影响因素
1)混凝土碱含量
碱含量越高,碱骨料反应膨胀开裂越严重;硅质集料的活性越高,其“安全总碱含量”越低。
2)活性骨料含量与尺寸:每种活性骨料都存在一个最不利掺量范围,这与混凝土中活性sio2/碱含量有关
3)矿物掺合料:可有效抑制碱骨料反应对混凝土的破坏。
4)环境温度与湿度:高温、高湿环境对碱骨料反应有明显加速作用。
5)其它因素:
掺入引气剂,可在一定程度上减小碱骨料反应膨胀;
骨料颗粒级配的影响:对于不同的活性二氧化硅含量,存在一个不同的最不利颗粒尺寸,此时的膨胀压力最大。
受力状态:受外约束力作用越大,膨胀开裂越小。

相关要点总结:

15167863208:17. 何谓碱一骨料反应 ,混凝土发生碱一骨料反应的必要条件是什么...
湛背答: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...

15167863208:什么叫碱——骨料反应?
湛背答:碱能和酸、酸性氧化物发生反应,生成盐和水。碱还能和盐反应,生成另一种盐和另一种酸。难溶性的碱,一般都不稳定,受热会失水,生成对应的碱性氧化物。

15167863208:什么叫碱一骨料反应如 碱一骨料反应是什么
湛背答:1、定义:碱骨料反应是指水泥中的碱性氧化物含量较高时,会与骨料中所含的二氧化硅发生化学反应,并在骨料表面生成碱-硅酸凝胶,吸水后会产生较大的体积膨胀,导致混凝土胀裂现象。2、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...

15167863208:碱骨料反应是什么意思?
湛背答:1、碱硅酸反应 是水泥中的碱与骨料中的活性氧化硅成分反应产生碱硅酸盐凝胶或称碱硅凝胶,碱硅凝胶固体体积大于反应前的体积,而且有强烈的吸水性,吸水后膨胀引起混凝土内部膨胀应力,而且碱硅凝胶吸水后进一步促进碱骨料反应的发展、使混凝土内部膨胀应力增大,导致混凝土开裂。发展严重的会使混凝土结构崩溃...

15167863208:混凝土碱集料反应是怎么回事谁能详细说一下
湛背答:碱-骨料反应中的碱是指钠和钾,以当量氧化钠计算(当量氧化钠=氧化钠+0.658x氧化钾)。碱-骨料反应发生和产生破坏作用的三个必要条件为:1)混凝土使用的骨料含有碱活性矿物,即属于碱活性骨料;2)混凝土含有过量的当量氧化钠,一般超过3.0kg/m³;3)环境潮湿,能提供碱-硅凝胶膨胀的水源。...

15167863208:什么是混凝土的碱-骨料反应?对混凝土有什么危害?
湛背答: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。

15167863208:碱骨料反应是什么?
湛背答:碱骨料反应是指混凝土原材料中的水泥、骨料、外加剂、混合料和拌合水中的碱性物质(Na2O或K2O)与骨料中碱活性矿物成分发生化学反应,生成膨胀物质(或吸水膨胀物质),从而使混凝土在浇筑成型若干年后,膨胀开裂,导致混凝土破坏的现象。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...

15167863208:何谓碱骨料反应?混凝土发生碱骨料反应的必要条件是什么?防治措施...
湛背答: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。当混凝土长期处于潮湿环境中,由于碱骨料反应产生的硅酸盐凝胶膨胀,引起混凝土内部膨胀,时间长了会导致混凝土疏松、...

15167863208:什么是砼的碱骨料反应? good luck
湛背答:简单地讲,就是指混凝土中的碱性物质(水泥、外加剂中均含有碱性成分)与砂石骨料中的活性成分发生化学反应,从而引起混凝土内部膨胀,时间长了会导致混凝土疏松、强度降低、开裂等,造成混凝土的破坏。

15167863208:什么是碱骨料反应?
湛背答:3、导致混凝土开裂和降低混凝土强度:碱骨料反应产生的膨胀性应力使混凝土内部产生裂缝,严重时可能导致混凝土结构的整体破坏。碱骨料反应会消耗混凝土中的部分胶凝材料,导致混凝土强度降低,影响结构的安全性能。反应的相关知识 1、反应是化学中的基本概念,它是指物质之间发生相互作用,产生新的物质的过程。在...

(编辑:本站网友)
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