什么是混凝土的堿-骨料反應

匿名用戶 | 2017-05-23 01:27

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  • 堿-骨料反應(Alkali-AggregateReaction,簡稱AAR)條件是在混凝土配制時形成的,即配制的混凝土中只有足夠的堿和反應性骨料,在混凝土澆筑后就會逐漸反應,在反應產(chǎn)物的數(shù)量吸水膨脹和內(nèi)應力足以使混凝土開裂的時候,工程便開始出現(xiàn)裂縫。這種裂縫和對工程的損害隨著堿骨料反應的發(fā)展而發(fā)展,嚴重時會使工程崩潰。類型堿-骨料反應的類型主要為以下三種1、堿-硅反應(Alkali-SilicaReaction,簡稱ASR),是指混凝土中的堿與不定型二氧化硅的反應;2、堿-硅酸鹽反應(Alkali-SilicateReaction,簡稱ASR),是指混凝土中的堿與某些硅酸鹽礦物的反應。3、堿-碳酸鹽反應(Alkali-CarbonateReaction,簡稱ACR),是指混凝土中的堿與某些碳酸鹽礦物的反應。堿-骨料反應時固相與液相之間的反應,起發(fā)生具備三個要素:Ⅰ堿活性骨料;Ⅱ有堿存在(K、Na等離子);Ⅲ水。有人試圖用阻擋水分來源的方法控制堿骨料反應的發(fā)展,例如筆者見過的日本從大孤到神戶的高速公路松原段陸地立交橋,橋墩和梁發(fā)生大面積堿骨料反應開裂,日本曾采取將所有裂縫注入環(huán)氧樹脂,注射后又將整個梁、橋墩表面全用環(huán)氧樹脂涂層封閉,企圖通過阻止水分和濕空氣進入的方法控制堿骨料反應的進展,結果僅僅經(jīng)過一年,又多處開裂。因此世界各國都是在配制混凝土時采取措施,使混凝土工程不具備堿骨料反應的條件。機理堿—硅酸反應(ASR)反應機理:Na+(K+)+SiO2+OH-→Na(K)-Si-Hgel膨脹機理:吸水后的堿硅酸凝膠體體積遠遠大于反應前固體體積,最大時體積可增大3倍以上,大量凝膠體在混凝土骨料界面區(qū)的積聚、膨脹,導致混凝土沿著界面產(chǎn)生不均勻膨脹、開裂。堿—碳酸鹽反應(ACR)反應機理:堿與白云石發(fā)生反應,去白云化。(1)CaMg(CO3)2+2ROH=Mg(OH)2+CaCO3+R2CO3(2)R2CO3+Ca(OH)2=2ROH+CaCO3膨脹機理:Gillott:黏土吸水膨脹,從而造成破壞作用。一方面,R+、OH-和水等進入受限制的緊密空間產(chǎn)生膨脹,另一方面,固相反應產(chǎn)物的框架體積的增大以及水鎂石和方解石晶體生長形成的結晶壓,產(chǎn)生膨脹應力。發(fā)生條件(1)混凝土中堿含量:過量的Na2O(Na2O+0.66K2O)來自水泥、外加劑、摻合料、骨料、拌合水等組分及周圍環(huán)境。低堿水泥:鈉、鉀含量小于0.6%的水泥稱為低堿水泥。發(fā)生堿骨料反應的堿含量范圍:高活性的硅質(zhì)骨料(如蛋白石),大于2.1kg/m3;中等活性的硅質(zhì)骨料,大于3.0kg/m3;堿—碳酸鹽反應活性骨料,大于1.0kg/m3。(2)堿活性骨料含活性二氧化硅的巖石分布很廣,堿—碳酸鹽反應活性的只有黏土質(zhì)白云石質(zhì)石灰石。充分掌握骨科堿活性的情況,建立堿活性骨料分布圖。(3)潮濕環(huán)境只有在空氣相對濕度大于80%,或直接接觸水的環(huán)境中,AAR破壞才會發(fā)生;有效隔絕水的來源是防治AAR破壞的一個有效措施。影響因素1)混凝土堿含量堿含量越高,堿骨料反應膨脹開裂越嚴重;硅質(zhì)集料的活性越高,其“安全總堿含量”越低。2)活性骨料含量與尺寸:每種活性骨料都存在一個最不利摻量范圍,這與混凝土中活性SiO2/堿含量有關3)礦物摻合料:可有效抑制堿骨料反應對混凝土的破壞。4)環(huán)境溫度與濕度:高溫、高濕環(huán)境對堿骨料反應有明顯加速作用。5)其它因素:摻入引氣劑,可在一定程度上減小堿骨料反應膨脹;骨料顆粒級配的影響:對于不同的活性二氧化硅含量,存在一個不同的最不利顆粒尺寸,此時的膨脹壓力最大。受力狀態(tài):受外約束力作用越大,膨脹開裂越小。
    匿名用戶 | 2017-05-23 01:27

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