浅析溷凝土碱骨料反应及预防措施.pdfVIP

． 16 · ! I』 材 2011年 第 1期 2011年 2月 Sich“口n曰“zd ，． 第37卷 总第 159期 浅析混凝土碱骨料反应及预 防措施 李德强 (上海大同一钢建筑设计研究院有限公司新疆分公司，新疆 乌鲁木齐 830002) 摘 要 ：碱骨料反应对混凝土会产生相 当大 的危害， 2 混凝土碱骨料反应的分类和机理 常被称为混凝土的 “癌症”，笔者阐述 了碱骨料反应的分类、 机理以及发生的条件 ，从控制原材料 的碱含量、骨料 的选 按与碱反应的岩石类型可将碱骨料反应划分为三种， 择及掺加矿物掺合料等方面，提 出了预防碱骨料反应危害 即碱 一硅酸反应、碱 一碳酸盐反应和碱 一硅酸盐反应。 的措施 。 2．1 碱 一硅酸反应 关键词 ：混凝土、碱骨料反应、矿物掺合料、预防措施 这种反应就是混凝土中的碱与骨料中的活性氧化硅发 中图分类号：TU502 文献标识码：B 生反应，产生碱硅酸凝胶或称碱硅胶。 文章编号：1672—401l (2011)01—0016—02 2NaOH+SiO2+nH2O— — Na2O ·SiO2·nH2O 0 前 言 因碱硅胶体积大于反应前的体积，且具有强烈的吸水 性，其吸水膨胀后将引起混凝上 内部产生膨胀应力，而碱 碱骨料反应 (简称 AAR)是指混凝土原材料 中的水 硅胶吸水后将进一步促进碱骨料反应，使混凝土内部膨胀 泥、骨料、外加剂、混合料和拌合水 中的碱性物质 (NaO 应力增大，导致混凝土开裂，碱骨料反应绝大数为碱硅酸 或 K：O)与骨料中碱活性矿物成分发生化学反应 ，生成膨胀 反应 。 物质 (或吸水膨胀物质 )，从而使混凝土在浇筑成型若于年 2．2 碱 一碳 酸盐反应 后，内部逐渐产生 自膨胀应力，造成混凝土从 内向外开裂 碱 一碳酸盐反应与碱 一硅酸反应完全不同，因泥质石 的损毁现象…。所以一旦发生碱骨料反应，混凝土内各部分 灰质白云石中含粘上和方解石较多，碱与这种碳酸钙反应 均产生膨胀应力，混凝土 自身胀裂，发展严重的只能拆除，无 时，便会将其 中 自云石 (Mgco，)转化为水 美石 [Mg 法补救。因而碱骨料反应又被称为混凝土的癌症。 (OH)]，从而使干燥的粘上暴露，这种干燥紧密的粘上吸 混凝土碱骨料反应最早发现于 1920年美国加利福尼亚 水膨胀后，则会使混凝上 内部产生应力，异致混凝上开 州的玉成桥，该桥建成 3年后，发现桥墩顶部开裂，并且 裂 。 裂缝向下发展。美国德鲁姆犹他坝运行 2O年后发现了混凝 2．3 碱 一硅 酸盐反应 土发生碱集料反应。加拿大的蒙特利尔桥梁于 1953年发现 碱 一硅酸盐反应是指混凝土 中的碱与骨料中某些层状 第一例AAR破坏实例。还有英国的泽岛大坝、法国的桑本 结构的硅酸盐发生反应 ，使层状硅酸盐层间间距增大 ，骨 坝、日本、南非、德国、挪威等等。在国内北京的三元交 料发生膨胀，致使混凝土膨胀开裂 ，由于碱硅酸盐反应速 叉桥于 1984年建成，北京地区碱活性砾石、混凝土碱含量 度非常缓慢，且产生的开裂作用相对较小，因此 ，部分学 超高，发生碱反应。北京地区的钢筋混凝土铁路桥梁构件