粉煤灰掺合料抑制碱骨料活性反应在施工中的应用

骨料碱活性检验化学法

040-骨料碱活性检验（化学法） （4）研磨设备：小型破碎机和粉磨机，能把骨料粉碎成粒径0.16～0.315mm； （5）筛：孔径分别为0.16、0.315mm； （6）天平：称量100（或200）g，感量0.1mg； (7）恒温水浴：能在24h内保持80±1℃； （8）高温炉：最高温度1000℃。 2.试剂：均为分析纯。 三、试验步骤 1.配制1.000N氢氧化钠溶液：称取40g分析纯氢氧化钠，溶于1000mL新煮沸并经冷却的蒸馏水中摇匀，贮于装有钠石灰干燥管的聚乙烯瓶中。配制后的氢氧化钠溶液应用邻苯二钾酸氢钾标定，准至0.001N。 2.准备试样：取有代表性的骨料样品约500g，用破碎机及粉磨机破碎后，在0.16和0.315mm的筛子上过筛，弃去通过0.16mm的颗粒。留在0.315mm筛上的颗粒需反复破碎，直到全部通过0.315mm筛为止。然后用磁铁吸除破碎样品时带入的铁屑。为了保证小于0.16mm的颗粒全部弃除，应将样品放在0.16mm的筛上，先用自来水冲洗，再用蒸馏水冲洗。一次冲洗的样品不多于

100g，洗涤过的样品，放在105±5℃烘箱中烘20±4h，冷却后，再用0.16mm筛筛去细屑，制成试样。称取备好的试样25±0.05g三份，按下述步骤进行测试。 3.将试样放入反应器中，用移液管加入25mL经标定的氢氧化钠溶液。另取2～3个反应器不放样品，加入同样的氢氧化钠溶液作为空白试验。 4.将反应器的盖子盖上（带橡皮垫圈），轻轻旋转摇动反应器，以排出粘附在试样上的空气，然后加夹具密封反应器。 5.将反应器放在80±1℃的恒温水浴中24h，然后取出，将其放在流动的自来水中冷却15±2min，立即开盖，用瓷质古氏湿润过滤（坩埚内应放一块大小与坩埚相吻合的快速滤纸）。过滤时，将坩埚放在带有橡皮坩埚套的巴氏漏斗上，巴氏漏斗装在抽滤瓶上。抽滤瓶中放一支容量35～50mL的干燥试管，用以收集滤波。 注：为避免氢氧化钠溶液与玻璃器皿发生反应，影响试验的精度，建议采用塑料漏斗和塑料试管，或在玻璃漏斗和试管上涂一层石蜡。 6.开动抽气系统，将少量溶液倾入坩埚中润湿滤纸，使之紧贴在坩蜗底部，然后继续倾入溶液，不要搅动反应器内的残渣。待溶液全部倾出后，停止抽气，用不锈钢或塑料小勺将残渣移入批捐中并压实，然后再抽气。调节气压在380mm水银柱，直至每10秒钟滤出溶液一滴为止。 注：同一组试样及空白试验的过滤条件都应当相同。 7.过滤完毕，立即将滤液摇匀，用移液管吸取10mL滤液移入200mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，以备测定溶解的二氧化硅含量和碱度降低值用。 注：此稀释液应在4h内进行分析，否则应移入清洁、干燥的聚乙烯容器中密封保存。 8.测定可溶性二氧化硅的含量（S C）。可在重量法、容量法或比色法中任选一种方法来测定。

碱骨料反应

混凝土碱骨料反应（Alkali-aggregate reaction, 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，是影响混凝土耐久性的重要因素之一；混凝土碱骨料反应根据反应机制可分为碱硅酸盐反应和碱碳酸盐反应。 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 现有的现场资料充分证明，绝大部分混凝土构筑物在季节性气候变化的暴露条件下，其内部的相对湿度足以维持膨胀性AAR，因此在沙漠地带的大多数公路、大坝以及干燥气候条件下

的桥面和柱也可能保持内部湿度而断续发生膨胀反应。同时，在控制环境条件下，室内的大型混凝土构件也能长期维持适当的相对湿度。因此虽然水是碱-骨料反应发生的必要条件之一，但是并没有好的方法预防这一点。 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。 预防措施 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

碱-骨料反应试验

碱-骨料反应试验3D动画补充材料 本动画配套《普通混凝土长期性能和耐久性性能试验方法标准》GB/T50082-2009中“碱—骨料反应试验”。碱—骨料反应试验方法主要参考加拿大《Test Method for Potential Expansive of Cement-Aggregate Combination（Concrete Prism Expansion Method）》CAN/CSA-A23.2-14A：2004方法编写而成。也参考了欧洲材料与试验联合会（RILEM）下属的碱—骨料反应与预防委员会（TC 191 ARP）提出的混凝土棱柱体试验法（AAR-3），适用于检测骨料的碱活性。本方法适用于检验混凝土试件在温度38℃及潮湿条件养护下，混凝土中的碱与骨料反应所引起的膨胀是否具有潜在危害。适用于碱—硅酸反应和碱—碳酸盐反应。一试验主要器材列表 1.混凝土搅拌机（图示：双卧轴混凝土试验用搅拌机） 2.混凝土振动台

3.碱-骨料反应养护箱及试件盒 4.试件养护盒

5.测长仪 6.标准杆

7.试件测头 8.其他器材 掺量设备 方孔筛 二试验试件制作要求

1.应按照下列规定准备原材料和设计配合比。 应使用硅酸盐水泥，水泥含碱量宜为（0.9±0.1）%（以Na2O当量计，即Na2O+0.658K2O）。可通过外加浓度为10%的NaOH溶液，使试验用水泥含碱量达 到1.25%。 当试验用来评价细骨料的活性，应采用非活性的粗骨料，粗骨料的非活性也应通过试验确定，试验用细骨料细度模数宜为（2.7±0.2）。当试验用来评价粗骨料的 活性，应用非活性的细骨料，细骨料的非活性也应通过试验确定。当工程用的骨 料为同一品种的材料，应用该粗、细骨料来评价活性。试验用粗骨料应由三种级 配：（20～16）mm、（16～10）mm和（10～5）mm，各取1/3等量混合。 每立方米混凝土水泥用量应为（420±10）kg。水灰比应为0.42～0.45。粗骨料与细骨料的质量比应为6∶4。试验中除可外加NaOH外，不得再使用其他的外加 剂。 2.应按下列规定制作试件。 成型前24h，应将试验所用所有原材料放入（20±5）℃的成型室。 混凝土搅拌宜采用机械拌和。 混凝土应一次装入试模，应用捣棒和抹刀捣实，然后应在振动台上振动30s或直至表面泛浆为止。 试件成型后应带模一起送入（20±2）℃、相对湿度在95%以上的标准养护室中，应在混凝土初凝前（1～2）h，对试件沿模口抹平并应编号 三试验步骤 试验步骤请观看试验动画。 四数据处理 试件的膨胀率应按下式计算：

抑制骨料碱活性试验研究

抑制骨料碱活性试验研究 发表时间：2019-09-19T17:34:26.510Z 来源：《当代电力文化》2019年第09期作者：郭亮 [导读] Ⅰ级火山岩微粉掺量在40%时,28 d砂浆试件膨胀率为0.087%，对骨料的碱-骨料反应危害抑制效果是为有效的。 中国水利水电第八工程局有限公司科研设计院 摘要碱-骨料反应是影响混凝土耐久性的主要因素之一。研究了两种火山岩微粉掺合料对抑制碱骨料反应的影响。结果表明，Ⅰ级火山岩微粉掺量在40%时,28 d砂浆试件膨胀率为0.087%，对骨料的碱-骨料反应危害抑制效果是为有效的。 关键词骨料碱活性火山岩微粉 1.引言 混凝土碱骨料反应(Alkali-aggregate reaction, 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，是影响混凝土耐久性的重要因素之一;混凝土碱骨料反应根据反应机制可分为碱-硅酸盐反应和碱-碳酸盐反应。其发生所具备的三个条件为：1.骨料为活性骨料；2.原材料及周围环境中有碱存在；3.潮湿的环境。当环境和骨料没办法选择时，我们只有采取一定的措施阻止其发生或将其危害程度降到最低，或通过控制水泥、掺合料等原材料的碱含量来预防，或通过掺入一些对碱活性有抑制作用的掺合料。本次研究主要针对固滴水电站拟选用的人工砂骨料，该骨料经砂浆棒快速法检验后评定为活性骨料（ASR），通过不同掺量的两种火山岩微粉与该工程所采用水泥分别进行抑制试验。试验按照《水工混凝土砂石骨料试验规程》“DL/T5151-2014”进行[1]。 2.研究方法 2.1原材料分析 骨料采用固滴电站使用的人工砂骨料，掺合料采用四川省炉霍县华康水泥有限责任公司生产的Ⅰ级、Ⅱ级火山岩微粉，水泥采用四川省盐源县金冠水泥有限公司生产的“金冠”P.O42.5R水泥。Ⅰ级、Ⅱ级火山岩微粉技术指标见表1。 2.2试验方法 按照《水工混凝土砂石骨料试验规程》 (DL/T5151-2014)碱骨料反应抑制措施有效性试验的方法进行火山灰微粉抑制骨料碱-硅酸反应试验。试验用水泥的碱含量为0.77%,通过外加浓度为10%的NaOH溶液,使试验所用水泥碱含量达到0.90%±0.10%。分别掺用微粉掺量为25%、30%、35%、40%进行抑制试验。胶凝材料与人工砂的质量比为1:2.25，水胶比为0.47。若砂浆试件28d龄期膨胀率小于0.10%，则说明在该掺量下火山岩微粉对该骨料的碱骨料反应危害抑制效果评定为有效。 3.试验结果分析 用具有碱活性的骨料和水泥制作标准试件,用相同的骨料、相同的水泥和掺入为25%、30%、35%、40%的Ⅰ级、Ⅱ级火山岩微粉制作对比试件,试验龄期均为28d。试件膨胀率降低率为28d龄期时未掺火山岩微粉的砂浆标准试件与

混凝土碱骨料反应问题及预防措施

混凝土碱骨料反应问题及预防措施 由于我国过去水泥含碱量一般不高，加以自50年代起30余年来一直生产高混合材水泥，例如在七十年代曾大量生产使用的矿渣400号水泥，其中矿渣含量高达 60-70%，有这么多的活性混合材，即使某厂水泥熟料当时含碱量稍高，砂石中有相当数量的活性成分，由于活性混合材可以起到消化缓解碱的作用，因而在八十年代以前我国一般土建工程尚未见碱骨料反应对工程损害的报告，以致许多设计、施工工程技术人员对碱骨料反应问题还比较生疏，有必要作一些基本情况的介绍。 一、什么是水泥混凝土的碱骨料反应 碱骨料反应是混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合材和水中的碱（Na2O或K2O）与骨料中的活性成分反应，在混凝土浇筑成型后若干年（数年至二、三十年）逐渐反应，反应生成物吸水膨胀，使混凝土产生内部应力，膨胀开裂，导致混凝土失去设计性能。由于活性骨料经搅拌后大体上呈均匀分布，所以一旦发生碱骨料反应，混凝土内各部分均产生膨胀应力，将混凝土自身膨胀，发展严重的只能拆除，无法补救，因而被称为混凝土的癌症。 二、碱骨料反应的分类和机理 1、碱硅酸反应 1940年美国加利福尼亚州公路局的斯坦敦，首先发现碱骨料反应，引起世界混凝土工程界的重视，这种反应就是碱酸反应。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，碱硅凝胶固相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进展，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。 能与碱发生反应的活性氧化硅矿物有蛋白石，玉髓、鳞石英、方英石、火山玻璃及结晶有缺欠的石英以及微晶、隐晶石英等，而这些活性矿物广泛存在于多种岩石中，因而迄今为止，世界各国发生的碱骨料反应绝大多数为碱硅酸反应。 2、碱碳酸盐反应 1955年加拿大金斯敦城人行路面发生大面积开裂，怀疑是碱骨料反应，用美国ASTM标准的砂浆棒法和化学法试验，属于非活性骨料。后经研究，斯文森于1957年提出一种与碱硅酸反应不同的碱骨料反应—碱碳酸盐反应。 一般的碳酸岩—石灰石和白云石是非活性的，只有象加大金斯敦这种泥质石灰质白云石，才发生碱碳酸盐反应。

碱骨料反应

碱骨料反应 碱骨料反应（Alkali-Aggregate Reaction，简称AAR）是指混凝土中的碱性细孔溶液与骨料中的活性矿物之间的化学反应。该反应会引起混凝土的不均匀膨胀，导致其开裂破坏。混凝土碱骨料反应一旦发生，目前的技术水平尚无法根治，因此又俗称“混凝土癌症”。自从1940年美国T．E．Stanton提出此问题以来，已经历半个多世纪，现已被世界许多国家认为是造成混凝土工程破坏的重要原因之一。混凝土大坝因碱骨料反应破坏的工程实例有巴西的Moxoto坝、法国的Chambon坝、挪威的Sa-heim坝等，其他行业亦有碱骨料反应破坏的实例。碱骨料反应导致的破坏不仅每次修补或加固费用巨大，而且建筑物还会继续发生破坏。因此，碱骨料反应问题逐渐引起了世界各国的重视。 我国水利水电行业很早就重视碱骨料反应的预防工作，1953年修建佛子岭水库时，就开始开展混凝土碱活性方面的试验。此后，明文规定凡水利工程混凝土所用骨料，必须根据碱活性检验及论证资料，采用对工程无害的骨料。碱活性试验是骨料料源选择阶段必须开展的试验之一，骨料碱活性程度及其能否被有效抑制也是判定料源是否可行的关键技术指标之一。 一、反应机理 碱骨料反应的实质是液相中的碱与固态活性骨料之间的一种复相反应。混凝土中发生碱骨料反应必须具备以下三个条件：碱性离子（主要指K20、Na20）含量达到或超过一定水平、存在

活性骨料并超过一定的数量、要有水分，如果没有水分，反应就会减弱或完全停止。其中碱主要来源于水泥、外加剂等。目前有不少学者对某些类型的骨料在长龄期时释放出的碱进行了研究，发现这种作用尽管很难估计，但也不可忽视。 碱骨料反应通常可分为碱硅酸反应（Alkali-Silica Reaction，简称ASR）和碱碳酸盐反应(Alkali-Carbonate Reaction，简称ACR)两类。其中碱硅酸反应式为：2NaOH+Si02 +nH20→Na20·Si02·nH20（碱硅酸凝胶）。碱硅酸凝胶吸水膨胀，体积可以增大3倍，在混凝土中产生膨胀压力和渗透压力，使混凝土开裂破坏。碱硅酸反应的特点是：①混凝土表面产生杂乱无章的网状裂缝；②破坏处的骨料周围出现反应环和反应边；③在裂缝及其附近的孔隙中，有硅酸钠（钾）凝胶，当其失水后可硬化或粉化。 碱碳酸盐反应在1951年由加拿大的Swenson提出，其对应的岩石比较特殊，现在也以加拿大的Kingston黏土质白云岩为典型，其他地区报道较少，对反应机理认识也还不清楚。目前通常认为碱碳酸盐反应是水泥中的碱与某些碳酸盐骨料，如白云石发生反应引起膨胀，使混凝土开裂破坏。上述脱白云石化循环反应式为 CaMg(CO3)2+2ROH→Mg(OH)2+CaCO3+R2CO3 R2CO3 +Ca(OH)2→2ROH+CaCO3 式中：Mg(OH)2：为水镁石，R代表碱（K或Na）。经计算

水工混凝土的碱骨料反应问题

水工混凝土的碱骨料反应问题 水工混凝土的碱骨料反应问题 摘要：建筑工程中的水工混凝土施工主要存在的问题有裂缝、 冲磨、冻胀、碳化、空蚀、溶蚀、侵蚀和碱骨料反应等，这些问题很大程度上影响建筑工程的质量，增加工程在使用过程中的费用，造成经济损失，甚至严重影响建筑结构的正常使用，影响安全和效益，更甚者可能导致社会问题。本文通过全面的比较水工混凝土与普通混凝土差异，对这些差异在碱骨料反应方面所引起的不同行为进行了系统的分析。由此发现，碱骨料反应发生的时时候水工混凝土比普通混凝土具有更大危险。同时，本文也对碱骨料反应破坏的反应条件及其行为的影响因素做了详细探究。旨在提高施工人员对水工混凝土碱骨料的反应问题的认识水平。 关键词：水工混凝土；碱骨料反应；研究；差异；表现行为 Abstract: the construction of the main problems existing in the construction of hydraulic concrete cracks, anti-abrasion, frost heave, carbide, cavitation erosion, corrosion, erosion and alkali aggregate reaction etc., these problems largely affects the quality of the construction projects, increase the engineering cost in the process of using, causing economic losses, and even seriously affect the normal use of building structure, affect the safety and efficiency, moreover can lead to social problems. In this article, through comprehensive comparison of hydraulic concrete and ordinary concrete differences, such differences caused by different behavior in the alkali aggregate reaction system is analyzed. , alkali aggregate reaction occurred during time of hydraulic concrete with a bigger danger than ordinary concrete. At the same time, also damage to alkali aggregate reaction in this paper the influence factors of reaction conditions and its

骨料碱活性反应的预防与抑制措施

骨料碱活性反应的预防与抑制措施包括两大类：物理措施和化学措施。前者主要为预防措施，是通过对混凝土表面进行防水处理、选择不含活性组分的骨料、使用低碱水泥和控制混凝土中的总碱量等；后者包括使用矿物掺合料和掺加外加剂等，属抑制措施。这些措施虽然原理有所不同，但实际应用中往往采用综合处理。 1.使用非活性骨料 活性骨料是碱活性反应的基本组分，如果骨料不具有碱活性，碱活反应自然不会发生。使用非碱活性骨料可以根治碱活反应，其实施需要有良好的资源和可靠的检验方法为基础。但在有些地区，使用非碱活性骨料需要付出昂贵的代价。 2.使用低碱水泥 使用低碱水泥，从而将混凝土的总碱量控制在足够低的水平，可以有效防止碱骨料活性反应破坏的发生。通常所说的低碱水泥是指其碱含量低于水泥重量0.6%的水泥。 3.限制混凝土的总碱量 一定量碱是混凝土发生碱活性反应的必要条件之一，因此，限制混凝土中碱的总量可以预防碱活性反应。该措施与使用低碱水泥的目标一致，但它将混凝土中各组分所带入的总碱量作出规定，控制条件更严格，技术上也更合理。 4.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想混凝土的渗透，可以有效预防混凝土的碱骨料活性反应。该措施虽然有效，但保护层往往易于老化，需经常修补。 5.骨料碱活性反应抑制措施 主要通过在混凝土中添加掺合料和外加剂的办法来抑制骨料的碱硅反应，原理是将有硅反应活性成分的掺合料或外加剂加入混凝土中，使活性微粒或组分散布于混凝土体系的各个部位，将产生碱化学反应集中的有限局部（即较大的活性骨料颗粒），化解成无限多的活性中心，每个中心都参与反应而消耗碱离子，能量分散而不能集中，从而抑制了碱骨料反应。 抑制混凝土碱骨料活性反应，是项十分复杂的课题，只有综合考虑，采取综合措施才能使混凝土碱骨料活性反应降到最低，从而增加混凝土的耐久性。

碱骨料反应

碱骨料反应 1、什么是碱骨料反应（简称AAR） 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。被称为混凝土的癌症。 2、碱骨料反应的必要条件 ①水泥及其他原材料（外加剂、掺和料等）的含碱量较高； ②活性骨料，骨料中含有一定量活性氧化硅等活性成分； ③水或潮湿环境。 3、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。反应式如下： 碱硅酸类呈白色凝胶固体，且具有强烈吸水膨胀的特征，最大时体积可最大3倍以上。这种反应一般发生在骨料与水泥石界面处，混凝土产生不均匀膨胀引起开裂。 碱硅酸反应是碱骨料反应的主要形式，能与碱发生反应的含有活性氧化硅矿物的岩石品种有多种，在火成岩、沉积岩和变质岩中都有存在。自然界中含有活性氧化硅的矿物可概括为2类：1）含有非晶体SiO2，主要指蛋白石和玻璃质SiO2。2）具有结晶不完整的SiO2矿物，如隐晶质至微晶质的玉髓、鳞石英、方石英等，酸性或中性玻璃体的隐晶质火山喷出岩，如流纹岩、粗面岩、安山岩及其凝灰岩等。自然界中结晶完整的石英在地质运动中受压，造成晶格扭曲、错位等，使结晶体外界面增多，也会产生不同程度的碱活性。 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发生下列反应，进行所谓的去白云化作用： 碱碳酸盐反应的机理与碱硅酸反应不同，其特点是反应快，一般在浇筑后6个月就有膨胀或开裂现象，反应物中很少见凝胶产物，多呈龟裂或开裂。 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反应，使层状硅酸盐层间间距增大，骨料发生膨胀，致使砼膨胀开裂，能发生这类反应的岩石有：页状硅酸盐岩石、石英质岩石、

最新040-骨料碱活性检验化学法

040-骨料碱活性检验 化学法

040-骨料碱活性检验（化学法） （4）研磨设备：小型破碎机和粉磨机，能把骨料粉碎成粒径0.16～0.315mm； （5）筛：孔径分别为0.16、0.315mm； （6）天平：称量100（或200）g，感量0.1mg； (7）恒温水浴：能在24h内保持80±1℃； （8）高温炉：最高温度1000℃。 2.试剂：均为分析纯。 三、试验步骤 1.配制1.000N氢氧化钠溶液：称取40g分析纯氢氧化钠，溶于1000mL新煮沸并经冷却的蒸馏水中摇匀，贮于装有钠石灰干燥管的聚乙烯瓶中。配制后的氢氧化钠溶液应用邻苯二钾酸氢钾标定，准至0.001N。 2.准备试样：取有代表性的骨料样品约500g，用破碎机及粉磨机破碎后，在0.16和0.315mm的筛子上过筛，弃去通过0.16mm的颗粒。留在0.315mm筛上的颗粒需反复破碎，直到全部通过0.315mm筛为止。然后用磁铁吸除破碎样品时带入的铁屑。为了保证小于0.16mm的颗粒全部弃除，应将样品放在0.16mm

的筛上，先用自来水冲洗，再用蒸馏水冲洗。一次冲洗的样品不多于100g，洗涤过的样品，放在105±5℃烘箱中烘20±4h，冷却后，再用0.16mm筛筛去细屑，制成试样。称取备好的试样25±0.05g三份，按下述步骤进行测试。 3.将试样放入反应器中，用移液管加入25mL经标定的氢氧化钠溶液。另取2～3个反应器不放样品，加入同样的氢氧化钠溶液作为空白试验。 4.将反应器的盖子盖上（带橡皮垫圈），轻轻旋转摇动反应器，以排出粘附在试样上的空气，然后加夹具密封反应器。 5.将反应器放在80±1℃的恒温水浴中24h，然后取出，将其放在流动的自来水中冷却15±2min，立即开盖，用瓷质古氏湿润过滤（坩埚内应放一块大小与坩埚相吻合的快速滤纸）。过滤时，将坩埚放在带有橡皮坩埚套的巴氏漏斗上，巴氏漏斗装在抽滤瓶上。抽滤瓶中放一支容量35～50mL的干燥试管，用以收集滤波。 注：为避免氢氧化钠溶液与玻璃器皿发生反应，影响试验的精度，建议采用塑料漏斗和塑料试管，或在玻璃漏斗和试管上涂一层石蜡。 6.开动抽气系统，将少量溶液倾入坩埚中润湿滤纸，使之紧贴在坩蜗底部，然后继续倾入溶液，不要搅动反应器内的残渣。待溶液全部倾出后，停止抽气，用不锈钢或塑料小勺将残渣移入批捐中并压实，然后再抽气。调节气压在380mm水银柱，直至每10秒钟滤出溶液一滴为止。 注：同一组试样及空白试验的过滤条件都应当相同。 7.过滤完毕，立即将滤液摇匀，用移液管吸取10mL滤液移入200mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，以备测定溶解的二氧化硅含量和碱度降低值用。 注：此稀释液应在4h内进行分析，否则应移入清洁、干燥的聚乙烯容器中密封保存。 8.测定可溶性二氧化硅的含量（S C）。可在重量法、容量法或比色法中任选一种方法来测定。

(新)混凝土骨料的碱活性及其评价

混凝土骨料的碱活性及其评价（刘莹王学杰） ［摘要］骨料碱活性检验的方法较多。判定骨料是否具有潜在活性，大多需要采用几种检验方法相互印证，以提高结论的准确性。本文采用多种方法对实际工程采用的骨料进行检验，通过具体分析，对骨料碱活性进行了评价。 ［关键词］碱活性砂浆棒快速法评价 1 前言 所谓碱骨料反应是指混凝土原材料中的水泥、外加剂、掺合料和水中的碱（Na2O+0.658K2O）与骨料中的活性成分逐渐反应，其反应生成物吸水膨胀使混凝土产生内部应力，导致混凝土膨胀开裂损坏。混凝土的碱—骨料反应是混凝土耐久性研究的重要课题之一。由于活性骨料经搅拌后大体上呈均匀分布，所以一旦发生碱骨料反应，混凝土内各部分均产生膨胀应力，将混凝土自身胀裂，发展严重的只能拆除，无法补救，因而被称为混凝土的癌症。 鉴定骨料的碱活性和活性程度是预防工程混凝土发生碱骨料反应的重要程序，世界各国都很重视骨料活性的检测。比较常见的、被认为行之有效的检测骨料活性的方法有很多种。骨料是否具有活性的结论，对工程影响很大，因此需要通过专门的试验进行检验。 2 碱骨料反应的分类及检验方法 不同的活性骨料，其破坏机理也不同，一般按与碱反应的岩石类型，可将碱—骨料反应划分为三种类型，即碱-硅酸反应、碱-碳酸盐反应、碱-硅酸盐反应。 碱-硅酸反应（Alkali-Silica Reaction） 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 其反应式可归纳为：2NaOH+SiO2+nH2O→Na2O.SiO2.NH2O 碱硅酸类呈白色凝胶固体，其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。能与碱发生反应的活性氧化硅矿物有蛋白石、玉髓、玛瑙、鳞石英、方英石、火山玻璃及结晶有缺陷的石英以及微晶、隐晶石英等，而这些活性矿物广泛存在于多种岩石中，因而迄今为止世界各国发生的碱骨科反应事例中，绝大多数为碱-硅酸反应。 碱-碳酸盐反应（Alkali-Carbonate Reaction） 一般的碳酸岩、石灰石和白云石是非活性的，只有泥质石灰质白云石，才发生碱-碳酸盐反应。 碱-碳酸盐反应主要是脱(去)白云石反应，即某些特定的微晶白云石和氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)等碱类反应生成氢氧化镁［Mg(OH)2 即水镁石］和碳酸盐等；这些生成物和水泥水化产物氢氧化钙［Ca(OH)2］又起反应，重新生成碱，使脱白云石反应继续下去，直到白云石被完全作用完，或碱的浓度被继续发生的反应降至足够低为止。 碱-硅酸盐反应（Alkali-Silicate Reaction） 碱硅酸盐反应是指混凝土中的碱与骨料中某些层状结构的硅酸盐发生反应，使层状硅酸盐层间间距增大，骨料发生膨胀，致使混凝土膨胀开裂。 骨料碱活性的检验方法一般有如下几种：

混凝土碱骨料反应的机理及预防方法

碱骨料反应的预防方法 发布: 2011-1-13 16:33 | 编辑: 小平 | 【水泥人网】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。

集料碱活性检验

集料碱活性检验(岩相法) 1 目的与适用范围 鉴定所用集料(包括砂、石)的种类和成分，从而确定碱活性集料的种类和数量。 2 仪具与材料 2.1 套筛：孔径0.16mm、0.315mm、0.63mm、1.25mm(方孔)；孔径2.5mm、5mm、20mm、40mm、50mm(圆孔)。 2.2 磅秤：称量100kg，感量100g。 2.3 天平：称量1kg，感量不大于0.5g。 2.4 切片机、磨光机、镶嵌机。 2.5 实体显微镜、偏光显微镜。 2.6 试剂：盐酸、茜素红、折光率浸油以及酒精等。 2.7 其它：金刚砂、树胶(如冷杉胶)、载波片、地质锤、砧板、酒精灯等。 3 取样 3.1 用四分法选取石料，风干后进行筛分，按表1所规定的数量称取试样。 石料试样质量 3.2 将砂样用四分法缩减至5kg，取约2kg砂样冲洗干净，在105±5摄氏度烘箱中烘干，冷却后按T0327的方法进行筛分，然后按表2规定的数量称取砂样。 4 石料的鉴定 4.1 将试样逐粒进行肉眼鉴定，需要时可将颗粒放在砧板上用地质锤击碎(注意应使岩石片损失最小)，观察颗粒新鲜断口。 4.2 石料鉴定按下列准则分类： 砂样质量表表2 4.2.1 岩石名称及物理性质。包括主要的矿物成分、风化程度、有无裂缝、坚硬性、有无包裹体和断口形状等。 4.2.2 化学性质。分为在混凝土中可能或不能产生碱集料反应两种。 4.2.3 对初步确定为碱活性集料的岩石颗粒，应制成薄片，在显微镜下鉴定矿物组成、结构等，应特别测定其隐晶质、玻璃质成分的含量。 注：石料鉴定可参考表3。 碱活性集料分类参考表表2

5 砂料鉴定 将砂样放在实体显微镜下挑选，鉴别出碱活性集料的种类及含量。小粒径砂在实体显微镜下挑选有困难时，需在镶嵌机上压型(用树胶或环氧树脂胶结)制成薄片，在偏光显微镜下鉴定。 6 试验结果处理 6.1 试验结果处理 6.1 石料如进行全分析，按表4列出各种岩石的成分及其含量；如只分析碱活性集料，按表5列出石料中碱活性集料的种类和含量；按表6列出砂料中碱活性集料的种类和含量。 石料岩相鉴定表 石料中碱活性集料含量表 砂料中碱料活集料含量表

骨料碱活性控制标准2005

骨料碱活性控制标准2005

南水北调中线干线工程标准 预防混凝土工程碱骨料反应技术条例 （试行） 2004-2-15 发布 2004-3-01 实施 南水北调中线干线工程建设管理局发布

前言 南水北调中线干线工程施工战线较长，骨料料场分散，工程所用骨料、水泥等原材料种类繁多，我国活性骨料广泛分布在北京、天津、河北等地，京石段骨料前期试验也表明多个料场存在碱活性反应本。为了有效预防南水北调中线干线工程混凝土中发生碱骨料反应，保障混凝土工程的安全和正常运行寿命，参照其它有关技术标准、规程，制定本条例。 本条例由南水北调中线干线工程建设管理局提出、归口并负责解释。 本条例的主编单位：中国水利水电科学研究院 南水北调中线干线工程建设管理局 本条例主要起草人：马锋玲鲁一晖甄永严李金玉李舜才陈改新 王秀军王少江韩黎明窦铁生刘祥臻刘晨霞本条例2005年2月首次发布。

目录 前言 1 总则 (1) 2 引用标准 (1) 3 术语 (2) 4 检验规则 (3) 5 工程分类 (4) 6 预防措施 (5) 7 碱含量计算方法 (6) 8 工程管理与验收 (6)

南水北调中线干线工程标准 预防混凝土工程碱骨料反应技术条例 1 总则 1.1 为了有效预防南水北调中线干线工程混凝土中发生碱骨料反应，保障混凝土工程的安全和正常运行寿命，参照其它有关技术标准、规程，制定本条例。1.2 本条例规定了预防南水北调中线干线工程混凝土发生碱骨料反应的检验规则、工程分类、预防措施和管理与验收要求。 1.3 本条例适用于南水北调中线干线工程沿线各种结构的素混凝土工程、钢筋混凝土工程、预应力混凝土工程和钢筋混凝土制品。 1.4 从事南水北调中线干线工程的设计、施工、建设管理、监理、质量监督、检测等工作的单位以及向南水北调中线干线工程提供混凝土原材料、预拌混凝土及制品的供应商均应遵守本条例。 1.5预防混凝土工程碱骨料反应除应符合本条例外，尚应符合国家及地方现行有关标准。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本条例中引用而构成本条例的条文。 《水工混凝土砂石骨料试验规程》DL/T5151-2001 《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL 251-2000 《混凝土外加剂的分类、命名与定义》GB8075-87 《水泥化学分析方法》GB/T176-1996 《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596-91 《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》DL/T5055-1996 《混凝土外加剂匀质性试验方法》GB8077-87 《水泥胶砂流动度测定方法》GB2419-94 《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001

混凝土碱骨料反应简介

混凝土碱骨料反应简介 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，

碱-骨料反应试验方法

碱-骨料反应试验方法 2007-06-18 11:27 摘要：结合多年的工程实践，对测定骨料碱活性的试验方法如岩相法、化学法、砂浆长度法、快速法和砼棱柱体法进行了评述。认为：对骨料的碱活性决不能仅依靠一种方法来作出判断，必须用几种试验方法进行综合评价。 关键词：碱-骨料反应；活性骨料；膨胀率；水泥含碱量；砼总碱量 1碱-骨料反应的试验方法 碱-骨料反应(AAR)是造成砼建筑物腐蚀破坏的主要原因。岩石骨料的碱活性是砼发生碱-骨料反应的必要条件。检测骨料碱活性的方法有：岩相法、化学法和砂浆长度法，随后又制订了快速法和砼棱柱体法等标准方法。 岩相法 岩相法见美国ASTM标准C295砼骨料岩相检测指南，与此一致的我国有《水工砼试验规程》(SD105-82)第条。 岩相法的基本理论是基于光性矿物学。具体操作是把骨料磨制成薄片，在偏光显微镜下鉴定矿物成分及其含量，以及矿物结晶程度和结构。如显微镜分辨有一定困难时，还可借助于扫描电镜，X-衍射分析、差热分析、红外光谱分析等手段，对矿物作出判断。如鉴定不含有碱活性的岩石或矿物，可判为非活性；如鉴定含有碱活性的矿物成分，则必须用其他试验方法来进一步论证。 岩相法是最基本的方法，能够判断骨料中是否含有碱活性的岩石矿物。但这个方法只能定性而不能定量地评估含碱活性的骨料在砼中引起破坏的程度。 化学法 化学法见美国ASTM标准C289骨料潜在活性试验(化学法)，与此一致的我国有《水工砼试验规程》第条。 化学法仅仅是反映骨料与碱发生化学反应的能力。由于其反应时间短(24h)，这种方法对评价高活性的骨料是合适的。但应注意某些矿物如碳酸盐等的干扰，使试验结果产生较大的偏差，特别是对缓慢反应的岩石或者活性微弱的骨料，往往会作出非碱活性的错误结论。 砂浆长度法 砂浆长度法见美国ASTM标准C227“水泥-骨料混合物潜在碱活性试验方 法”(砂浆棒法)，与此一致的我国有《水工砼试验规程》第条，“骨料碱活性检验(砂浆长度法)”。砂浆长度法一直是作为碱活性鉴定的经典方法，1951年由美国提出并制定了试验标准，并列入许多国家的标准中。此方法使用的水泥，含碱量应大

混凝土的碳化及碱—骨料反应

混凝土的碳化与碱—骨料反应 于换小（10级岩土工程） 一、混凝土的碳化 1、混凝土碳化的定义 混凝土的碳化是指混凝土中原呈碱性的勤氢氧化钙在大气中受到二氧化碳和水分的作用逐渐变成呈中性的碳酸钙的过程[1]。 2、混凝土碳化的形成机理 混凝土的基本组成材料为水泥、水、砂和石子，其中的水泥和水发生水化反应，生成的水化物自身具有强度（称为水泥石）。同时将散粒状的砂和石子粘结起来，成为一个坚硬的整体。混凝土的碳化，水泥石中的水化产物与周围环境中的二氧化碳作用，生成碳酸盐或其他的物质的现象。碳化将使混凝土的内部组成及组织发生变化。由于混凝土是一个多孔体，在其内部存在大小不同的毛细管、孔隙、气泡，甚至缺陷等。空气中的二氧化碳首先渗透到混凝土内部充满空气的孔隙和毛细管中，而后溶解于毛细管中的液相，与水泥水化过程中产生的氢氧化钙和硅酸三钙、硅酸二钙等水化产物相互作用，形成碳酸钙。混凝土的碳化是在气相、液相和固相中进行的一个复杂的多相物理化学连续过程[2]。 3、混凝土碳化的影响因素 大气中的混凝土碳化通常是一个缓慢的过程，碳化速度取决于混凝土的渗透性和大气中二氧化碳的浓度。在实际中可以分为混凝土自身相关的内部因素和环境相关的外部因素。混凝土的渗透性取决于混凝土的严密性，而严密性又取决于水泥的品种和用量、集料的品种和级配、水灰比、浇筑和养护的质量等[3]。 内部因素：（1）水泥用量；（2）水泥品种；（3）水灰比；（4）混凝土抗压强度；（5）集料品种和级配；（6）施工质量及养护方法对碳化的影响。 外部因素：（1）光照和温度；（2）相对湿度；（3）二氧化碳的浓度；（4）氯离子浓度的影响。 其他因素：（1）不同应力状态对混凝土碳化的影响；（2）裂缝对混凝土碳化的影响，裂缝处混凝土的碳化速度要大于无裂缝处[2]。 4、混凝土碳化的危害 混凝土碳化对钢筋混凝土结构的耐久性有很大的影响。经过碳化的混凝土，表面强度，密度能有所提高，但由于碳化的混凝土一般在结构表面，深度不大。混凝土碳化后会产生体积收缩。当收缩应力超过混凝土表面抗拉强度时，会在表面产生裂缝。潮湿空气进入裂缝，使裂缝处的混凝土碳化收缩，继而使裂缝向混凝土内部发展。当裂缝穿透混凝土保护层到达钢筋时，混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。钢筋锈蚀后，锈蚀产生的体积开始膨胀，从而对周围的混凝土产生膨胀应力，锈蚀越严重，铁锈越多，膨胀力越大，最后导致