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碱骨料反应
百科名片
著名理论碱骨料反应也叫碱硅反应,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,,短则几年,长则几十年才能被发现.
碱骨料反应发生的条件
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。
编辑本段预防方法
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。
防止发生碱骨料反应必须采取的措施
1、%氧气化钠当量(即Na2O+)为预防发生碱骨料反应的安全界限以来,%时仍可发生碱骨料反应对工程的损害,但在一般情况下,%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、%的水泥。加拿大铁路局则规定,不讼是否使用活性骨料,%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,,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—%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,也可有效地抑制碱骨料反应。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。
简述砼发生碱骨料反应需要的条件以及防治措施
推荐答案
混凝土的碱-骨料反应,分为碱-硅酸反应(alkali-silica reaction,ASR)和碱-碳酸盐反应(alkali-carbonate reaction, ACR)两种类型。其中,ACR发生率不高,且发生机理还没有达成共识,所以一般碱-骨料反应多是指碱-硅酸反应(ASR)。全球普遍存在发生ASR的可能性。
ASR发生机理:骨料含有碱活性的硅质矿物(常温活性二氧化硅),在混凝土硬化后,缓慢地与水泥石孔隙溶液中的钠、钾离子反应,产生碱-硅凝胶,凝胶吸水会产生膨胀,膨胀压力达到一定程度会使混凝土开裂。ASR破坏一般是在混凝土浇筑二、三年后,乃至十几年后发生。
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+)。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,³;
3)环境潮湿,能提供碱-硅凝胶膨胀的水源。
碱-骨料反应被称作‘混凝土癌症’,一旦发生就难以控制,严重影响混凝土结构的耐久性。因此,需要预先防止发生。防止的方法主要从三个方面