第6章 耐碱混凝土.pptVIP

耐碱混凝土 第一节 概 述 在工业建筑中，常常有与碱介质密切接触的建筑工程的建筑构件。 例如烧碱和纯碱的生产车间，碱法生产氧化铝及合成氨的一些车间，这些车间的地面和一些构件都经常处于有不同浓度的NaOH、Na2CO3及NH4OH介质中。 虽然普通混凝土具备一定的抗碱能力，但碱介质超过一定的浓度，普通混凝土就不可避免地受到破坏。 定义： 采用耐碱性能好的硅酸盐类水泥作为胶凝材料，石灰岩和火成岩类作为耐碱骨科，掺入磨细粉料，以较低的水灰比配制成密实性、抗掺性和耐碱腐蚀能力较好的混凝土，称耐碱混凝土。 特点和应用 耐碱混凝土应具有较高的抗压强度和耐久性(主要指抗渗等级)。在50℃以下能抵抗浓度25％的氢氧化钠，在50～100℃以下能抵抗l10％-115％浓度氢氧化纳，以及铝酸钠、碳酸钠、氨水和石灰水等碱液腐蚀。 它主要用于受碱介质腐蚀的基础、地面、池槽等结构工程。 第二节 碱性介质对混凝土的腐蚀机理 一、物理腐蚀理论 物理腐蚀是指碱性介质从混凝土外部通过混凝土的孔隙渗透到混凝土表层甚至内部后，再与空气中的的CO2和H2O化合而生成新的结晶，由于体积膨胀而造成混凝土的破坏。 如:强碱NaOH在混凝土中的物理破坏如下： 2NaOH十CO2→Na2CO3十H2O 生成新的产物Na2CO3·l 0H 2O具有10个结晶水分子，较原来的固相体积增大2.5倍。显然，新生物在孔隙内结晶，乃至膨胀，这将在混凝土内部产生很大内应力，使泥凝土遭到腐蚀破坏。 二、化学侵蚀理论 化学腐蚀是指溶液中的强碱和混凝土中的水泥水化物发生化学反应，生成易溶于水的新化合物，从而破坏了水泥石的整体结构，使混凝土解体。 如：苛性钠(NaOH)溶液浓度较大、温度较高时，它与水泥石会发生如下反应； C3A十6Na0H＝3Ca(0H)2十3Na2O·Al203 偏铝酸钠都易为碱性介质所溶解，因此，会使混凝土结构遭到破坏。 混凝土中的集料中如果含有容易与碱发生反应的成分 如无定形SiO2(特别是活性较高的无定形SiO2和Al2O3等酸性氧化物)，也会降低混凝土的抗碱能力。 三、提高措施 1．提高混凝土的致密性，减少孔隙率，特别是要减少开口孔和连同孔的数量，从而提高混凝土的抗渗能力，降低碱性介质的渗透。 2．尽量降低水泥中容易与碱发生反应的水泥数料矿物和水化产物的数量，如降低水泥中的C3A含量及f- Ca0含量。 3．适当提高混凝土的强度，以提高混凝土抵抗碱膨胀应力破坏的能力。 4．选用耐碱性强的粗细集料，耐碱混凝土就是根据上述途径研制而成的。 第三节 耐碱混凝土的原料组成 1. 水泥 矿物组成：选用硅酸盐矿物（C3S、C2S）含量高、铝酸盐矿物（C3A）和铁铝酸盐矿物（C4AF）含量少的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。 注意：特别是C3A最容易与碱发生反应，因此，其在水泥中的含量应给予控制，在硅酸盐水泥中不高于7％，在普通硅酸盐水泥中应不高于5％。 水泥强度等级：应不低于42.5MPa. 2.集料（选用耐碱性较强的集料） 集料的耐碱性取决于集料的化学组成和致密性。 常用的耐碱集料：白云石、石灰石、大理石的碎石和碎屑； 抗碱性要求不高也可选用：花岗岩、辉绿岩的碎石、碎屑及一些火山岩形成的山砂、河砂。 注意：集料在使用前应进行碱溶率测定，粗细集料的碱溶率都小于1.0g/L。 3.掺合料 作用：在耐碱混凝土掺加一些具有耐碱性的掺合料，可以提高混凝土的致密度。 常用掺合料：磨细石灰石粉 质量要求：细度小于0.08㎜的方孔筛筛余量的25％，碱溶率不大于1.0g/L，掺量一般为水泥量的15～20％。 3.外加剂 作用：在配制混凝土掺加一些减水剂和早强剂，可以进一步降低混凝土的孔隙率及提高混凝土的强度。 减水剂：尽量选用非引气型； 早强剂：选用三乙醇胺和Na2SO4的复合物 4.拌合水和养护水 耐碱混凝土成型应加强养护，其拌含水和养护水不得呈酸性，要求pH＞6。 因此要求使用的自来水、井水或海水须经过化验后符合要求时才能被采用。 第四节 耐碱混凝土的技术性质和配合比设计 一、耐碱混凝土主要技术性能 二、耐碱混凝土的配合比 由于同时考虑混凝土的强度、抗渗性和耐碱性，目前还没有系统的配合比设计方法，一般根据工程的技术要求和经验进行配合比设计。设计中注意以下几点： 原料的选择应严格按本章关于耐碱混凝土原料组成和技术要求来进行。 应严格控制水灰比混凝土的W/C越高，密实度愈高，抗渗性越差，耐碱性也越差。在配合比设计中，如果不颗粒减水剂的减水效果，水灰比一般在0.55～0.45之间选择，混凝土坍落度不易大于5cm。 砂率可在0.38～0.42之间选择。 1m3混凝土中的水泥用量不少于300㎏。 第五节 耐碱混凝土施工 耐碱混凝土的主要特点