堿骨料反應(簡稱 AA R)是指混凝土中的堿與集料中的活性組分之間發(fā)生的破壞性膨脹反應,是影響混凝土耐久性最主要的因素之一。
由于堿骨料反應一般是在混凝土成型后的若干年后逐漸發(fā)生,其結果造成混凝土耐久性下降,嚴重時還會使混凝土喪失使用價值,且由于反應是發(fā)生在整個混凝土結構中,因此,這種反應造成的破壞既難以預防,又難于阻止,不易修補和挽救。
半個多世紀以來,堿骨料反應已經(jīng)在全世界近 20 多個國家造成了嚴重的損失。目前,我國發(fā)生混凝土堿骨料反應的情況雖然不十分廣泛和突出,但參照國外的經(jīng)驗和前幾十年內我國大量使用的水泥及其他原材料的情況,估計在今后相當長的時期內,我國會出現(xiàn)混凝土堿骨料反應的高發(fā)期,原因是我國在 19世紀 50—90年代生產(chǎn)的水泥,沒有限制水泥堿含量,特別是近 20多年大量使用混凝土外加劑(主要是防凍劑和早強劑)和各類混凝土摻加材料。
堿骨料反應是指混凝土原材料(包括水泥、骨料、外加劑、混合料及拌和水等)中的堿性物質與活性成分發(fā)生化學反應,生成膨脹物質(或吸水膨脹物質)而引起混凝土產(chǎn)生內部自膨脹應力而開裂的現(xiàn)象。
一個受損害的工程是否由于堿骨料反應引起,還需鑒定骨料是否具有堿活性以及水泥的堿含量。將混凝土的骨料用機械方法和化學方法(一般是鹽酸溶液處理)分離并鑒定其堿活性。根據(jù)普通混凝土用砂石標準的規(guī)定, 骨料堿活性的鑒定有 4種方法:巖相法、化學法、砂漿長度法及巖石柱法。
由于堿骨料發(fā)生反應的時間(一般在混凝土成型后 8~ 10 d)與產(chǎn)生破壞的時間(一般在混凝土成型數(shù)年后)不同,因此在判定混凝土是否發(fā)生堿骨料反應時,不可能完全按實際情況進行模擬。目前采用的主要方法是快速試驗法。其做法是采用高堿拌合物或將試樣浸入堿溶液以增加堿的濃度;將試樣置于較高的溫度環(huán)境或采用壓蒸處理;將試樣置于高壓環(huán)境 ;將試樣置于高濕度或水溶液中;將骨料破碎成粉末或砂粒狀以提高其比表面積等。
答:這是微觀變化,肉眼很難看到的。你可以到 國家硅酸鹽研究所 網(wǎng)站 找找相關資料
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堿-骨料反應的類型主要為以下兩種
1、堿-硅酸反應(Alkali-Silica Reaction,簡稱ASR),是指混凝土中的堿與不定型二氧化硅的反應;
2、堿-碳酸鹽反應(Alkali-Carbonate Reaction,簡稱ACR),是指混凝土中的堿與某些碳酸鹽礦物的反應。
堿-骨料反應是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。
堿骨料反應是指水泥中的堿性氧化物含量較高時,會與骨料中所含的二氧化硅發(fā)生化學反應 ,并在骨料表面生成堿-硅酸凝膠,吸水后會產(chǎn)生較大的體積膨脹,導致混凝土脹裂現(xiàn)象。
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。