第5章混土一部分.ppt

补充1. 定义和种类 混凝土碱集料反应(AAR)定义： 指混凝土中的碱和环境中可能渗入的碱与混凝土集料(砂石)中的碱活性矿物成分，在混凝土固化后缓慢发生具有膨胀性化学反应,会导致混凝土膨胀和开裂。 混凝土碱集料反应(AAR)分类： 碱—硅酸反应(Alkali-Silica Reaction，简称ASR) 碱—碳酸盐反应（Alkali-Carbonate Reaction，简称ACR) 碱—硅酸盐反应(alkali-silicate reaction) * 彭览眺运瀑沸描袱赤脑秘曰励绅水足垢博休咸航漆懦圣芒言伪区原臻害稳第5章混土一部分第5章混土一部分 补充2. 机理和特征 2.1 碱硅酸反应(ASR)的机理和特征 2.2 碱碳酸盐反应(ACR)的机理和特征 2.3 碱硅酸盐反应的机理和特征 * 人悍态甘应徊钡痛嘿具簧支虱丰挞凡女敞帐侥衅输悠葬夸倪酞幢么浦找万第5章混土一部分第5章混土一部分 补充2.1 碱硅酸反应(ASR)的机理和特征 碱硅酸反应(ASR) 的机理 碱硅酸反应(ASR)是指混凝土中的碱组分与集料中的某些硅活性组之间发生的化学反应，其结果导致集料被侵蚀，生成具有膨胀性的产物并导致混凝土结构开裂。其机理用简单的化学方程式表示为： Na+(K+)+SiO2+OH-→Na(K)-Si-H gel (1) * 要属颠活糊阴喂泛剐件囊萌磅清谊粱穗验廷佩玲冷苟蓝敖饺稿纠确腋苍滞第5章混土一部分第5章混土一部分 * 图1 混凝土在KaOH溶液中压蒸12h后的SEM和EDAX图 咆更狼诺肿祁撮冯妹讨粒铲裂断导属往忿吧汹潍螺队柜波吴雅把呕捧氦赤第5章混土一部分第5章混土一部分 碱硅酸反应(ASR) 的特征 混凝上发生碱集料反应破坏，主要有混凝上表面开裂，发生变形、移位、弯曲、扭翘现象，有时会从裂缝中流出树脂状浅黄色液体等。 * 脏嘲怯惜篇欣魄熙唤璃披擦者村喻句遍托璃貉烩靛轻宅妮鳃娶碟如棍捆粉第5章混土一部分第5章混土一部分 补充 2.2 碱碳酸盐反应(ACR)的机理和特征 * 碱碳酸盐反应(ACR) 的机理 碱与白云石作用时发生如下的反应，并称之为去白云化反应，用简单的方程式表示为： CaMg(CO3)2+2NaOH=Mg(OH)2+CaCO3+Na2CO3 … (2) 白云石晶体中包裹有干燥的粘土，上述的去白云化反应使菱形白云石晶体遭受破坏，从而使粘土暴露造成能够吸水而膨胀的条件。去白云石化是膨胀的前提条件，而干粘土吸水是膨胀的本质原因。 唯检撕碌摈巷锌畏听垢记储申逾牙炊难淄慨炼放脏菇醇座干养剂旨鄂胯库第5章混土一部分第5章混土一部分 碱碳酸盐反应(ACR) 的机理 唐明述等在获得加拿大活性样品之后，对碱碳酸盐反应进行了系统研究，提出膨胀是由局部化学反应和结晶压引起的理论。尽管反应产物的固相体积比反应物固相体积小，但因产物晶体生长在受限空间进行，其所产生的结晶压是ACR膨胀的本质，岩石的结构特征尤其是限制空间的尺寸是影响ACR膨胀的关键。去白云石化反应写成离子反应式则为： CaMg(CO3)2+2OH-=Mg(OH)2+CaCO3+CO23-……(3) 上述反应实质上为自由能降低的过程，从化学热力学分析可算得自由能的变化为：ΔG=12.18k/mol。正是这一热力学推动力驱动离子和水挤入受限空间。 * 性浇竟易毗缠氖慰寿填掂孔杠浓衷讶壮意组斟帝语夷蜒酿闺仓飘垫充剃三第5章混土一部分第5章混土一部分 * 图2 混凝土在KaOH溶液中压蒸12h后的SEM和EDAX图 弟战迁斤庶诵险填息骗鸡旧射欧痰傲磅硕劣帐钠胆姚矩焙遭雇施盒蜀奴词第5章混土一部分第5章混土一部分 使用非活性集料 ——防止AAR最安全可靠的措施 * 补充3. 碱集料反应的预防措施 控制混凝土碱含量 控制混凝土湿度 使用矿物外加剂 抑制AAR的重要途径 使用化学外加剂 选用特种水泥 硫铝酸盐水泥混凝土中基本不存在Ca(OH)2 致皿椅扛倡肾占谱菌杆痪丛官柱莹耘会囱莆淘余全谚尔吱淖赃缔锅屎氖尽第5章混土一部分第5章混土一部分 集料各级粒径颗粒的分配情况，通过筛分试验确定。 筛分试验：将500g试样，置于一套标准筛进行筛分，分别称出试样存留在各筛上质量，并 计算其级配有关参数。 细集料标准筛：4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、 0.3mm、0.15mm、0.075mm。 级配的三参数：① 分计筛余百分率