快速砂浆棒法进行混凝土骨料碱活性试验影响因素研究

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1、快速砂浆棒法进行混凝土骨料碱活性试验影响因素研究摘要：张家口地区处燕山地质带，山体主要矿物为花岗岩、白云岩等，这也是当地生产混凝土用骨料的常用矿物。如何通过快速砂浆棒法快速准确地判定岩石是否存在潜在碱活性，是建石场或混凝土生产前必须要做的重要工作。本文通过论述快速砂浆棒法碱活性试验过程中水泥的碱含量、骨料的加工方法、骨料的细粒含量、养护方法等因素对试验结果的影响，对试验过程提出一定的建议。关键词：碱活性；快速砂浆棒法；试验方法及影响因素中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1674-3520(2013)-12-0205-02一、前言混凝土由胶凝材料、水、砂、碎石和其它外加剂

2、等材料组成，碎石往往通过拌和站所处本地山体开采、破碎加工而得，碎石质量的好坏对混凝土的强度、耐久性能有重要影响，尤其是碎石的潜在碱活性，对混凝土后期性能是否能满足建筑物的使用要求影响极为重要，严重的碱活性问题可能导致混凝土结构报废。精密的试验过程，是合理甄别骨料碱活性的必需过程。、碱骨料反应的种类碱活性是指骨料中的某些矿物成分在一定条件下与混凝土中的碱（Na20、K20）发生化学反应，导致混凝土产生膨胀、开裂、甚至破坏的特性［1］。碱骨料反应主要分两种，一种是碱_硅酸反应，另一种为碱一碳酸盐反应。碱一硅酸反应骨料主要为含有非晶体或结晶不完整的二氧化硅骨料，碱一碳酸盐骨料主要为含有具

3、有特定结构构造微晶白云石的骨料。三、碱骨料反应的试验方法以铁路混凝土的试验方法为例，快速地评定骨料是否具备碱活性主要有两种方法，一是岩相法，二是快速砂浆棒法。岩相法是指通过肉眼和显微镜、岩相显微镜等手段对骨料进行观察，鉴定骨料的岩石各类、结构构造及矿物成分，确定骨料是否含有碱活性矿物、碱活性矿物类别以及碱活性矿物占骨料的重量百分含量，从而定性评定骨料的碱活性［2］。快速砂浆棒法是指将骨料和硅酸盐水泥混合制成的砂浆试件置于80°C、INNaOH溶液中，定期测定试件的长度，依据试件14天龄期时的长度膨胀率，评定骨料的碱活性［3］。本文主要说明此方法进行试验的细节及注意事项，及相关细节对

4、试验结果准确程度造成的影响。四、岩样的岩相分析结果取样岩石种类为代表性肉红色长石花岗岩、黑云母花岗岩、白色白云岩、灰色白云岩共4种样品，经岩相分析，肉红色长石花岗、黑云母花岗岩、白色白云岩3种样品均不含潜在碱活性矿物，灰色白云岩含有较大量的“微晶石英”，属潜在碱硅酸反应活性矿物。四种岩石样本图片如下：五、几种岩石的快速砂浆棒法试验结果将以上四种岩石按快速砂浆棒法进行试验，试验结果如下：通过上述试验结果，灰色白云岩结果较大，也印证了岩相分析中灰色白云岩存在潜在活性的可能。以下的论述中采用灰色白云岩进行对比试验。六、试验方法及细节对比骨料：经破碎的灰色白云岩样品；水泥：基准水泥，P.1

5、42.5，碱含量0.58%,中国建材院；水：纯净水NaOH：分析纯。1、水泥及碱的调整：试验过程中，骨料经加工破碎、筛分、水洗、烘干处理，按规定的级配进行合成，组成样品990g,水泥取440g，Na0H取0.97g,水取207ml’按GB/T17671的方法搅拌并成型试件。因在此过程中，拌和砂浆所添加的NaOII的量为刚好把水泥的碱含量调节至0.8%，试验方法规定要求试验过程中水泥的碱含量不低于0.8%，因此，将NaOH的掺入量，即水泥的碱含量作为重要影响因素进行对比。按NaOH掺入量分别为0.97g、1.85g、2.73g,即水泥的碱含量分别为0.80%、1.00%、1.20%。

6、2、骨料的加工：骨料加工方法可为锤式破碎、颚式破碎、圆盘粉磨等，不同方法加工的骨料粒形有较大区别，锤式破碎的效果较好，颗粒比较浑圆，颚式破碎后的骨料明显存在大量针状颗粒，圆盘粉磨后的样品存在大量片状颗粒。以上3种破碎方法制作的样品分别编号为骨料①、骨料②、骨料③，此3种骨料拌制的砂浆的流动度（按GB/T2419进行试验）明显不同，结果如下表：以上数据表明，加工后骨料颗粒较方正圆滑的明显有较好的流动度，其它方式加工的骨料拌制的胶砂均显干涩。不难想像，加工后的骨料，颗粒的针、片状颗粒越多，其与水泥浆的接触面会越大，更大的接触面增强了骨料与水泥中碱的反应速度与程度。同时，因不同操作人员的

7、试验精度不同，对骨料清洗过程有偏差，骨料中粉尘的多少亦不同。对此，将完全清洗彻底的骨料人为地添加烘干的0.075mm以下的细颗粒，按添加0、5.0g、9.9g,即骨料的细颗粒含量为0、0.5%、1.0%。3、养护过程：因养护方法为80°C水溶养护，养护盒的质量及细致管理也会对结果有一定影响，如养护室的密封性能。密封较差时，养护盒中养护溶液水分蒸发易造成试件露，影响正常养护效果。为对比显示，将试件分别置于装满养护液、装少量养护液且养护液不与试件接触的密封养护盒内，分别编