碱集料反应对混凝土耐久性影响的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第32卷第4期黑龙江水专学报Vo1．32。No．42005年12月JournalofHeilongjiangHydraulicEngineeringCollegeDec．，2005文章编号：1000～9833{2005)04—0053—03碱集料反应对混凝土耐久性影响的研究胡规，王红梅，王永明b(黑龙江大学a建筑工程学院；b．水利电力学院，哈尔滨150086)摘要：介绍了混凝土碱集料反应的机理、影响因素和预防措施。关键词：碱集料；膨胀；含碱量；混凝土；

2、耐久性中图分类号：TU528．041文献标识码：A’‘-●-_●^I●I—Investigationmtolntluencesoialkali—aggregateresponsesonconcretedurabilityHUKun。，、)lNGHong-mei。。WANGYong-mingb(HeilongjiangUniversitya，ColegeofArchitecturalEngineering；b．CollegeofHydraulicandElectricPower。Harbin15008

3、6，China)Abstract：inthepapermechanicsofconcretealkali—aggregatereaetioh，influencingfactorsandpreventivemea—sur(~wereintrodueed．Ke)words：alkali—aggregate；expansion；alkalicontent；concrete；durability混凝土碱集料反应是指混凝土中的碱和环境中游离Ca(OH)2与集料中含有的钾长石或钠长石反可能渗入的碱与混凝土集料(

4、砂石)中的碱活性矿物应会置换出KOH或NaOH，在水泥水化反应初期，成分，在混凝土固化后缓慢发生化学反应产生胶凝在集料颗粒4周形成C—S～H凝胶及(OH)，附物质因吸收水分后发生膨胀，最终导致混凝土从内着层。然后(OH)2与长石反应置换出KOH或向外延伸开裂和损毁的现象⋯。裂缝宽度达数NaOH，是发生碱集料反应的一个必要条件。InlTl，有的高达5emoKOH与NaOH同活性矿物集料的反应则因矿在全球范围内由碱集料反应造成的损失可谓触物成分不同而异。目惊心。它是引起混凝土结构破坏的主要因素之在碱——

5、硅反应中，KOH或NaOH与SiO2间一，被称为混凝土建筑“癌症”。据该领域国际著名发生如下反应学者——来自加拿大LAVAL大学的BERUBE教Si—OH+Na(K)一OH—Si—O—Na授介绍，在国外由于碱集料反应引起的建筑毁坏实(K)+O例众多，仅加拿大魁北克省140座大坝中就有30座当KOH或NaOH的浓度较低时，反应到此为因发生碱集料反应而引起损坏。止。混凝土内部结构不会发生破坏，但当KOH或1碱集料反应的机理NaOH的浓度较高时，则随着时间的推延还会发生下一个反应碱集料反应是混凝土中某些活

6、性矿物集料与混Si一0一Si+2Na0H(2KOH)—Si—NaO(K凝土孔隙中的碱性溶液(KOH、NaOH)之间发生的0)+NaO(KO)一Si十H2O反应。促使这类反应发生必须具备3个条件，即在即当KOH与NaOH浓度较高时，它不仅能中混凝土中同时存在活性矿物集料及KOH、NaOH和和Sio2颗粒表面及微孔中的H，还会破坏Si一水。其反应类型有碱——硅反应、碱——硅酸盐反(]_一Si之间的结合键，使Si()2颗粒结构松散，并使应和碱——碳酸盐反应。在水泥水化后，还有少量的游离Ca(OH)。该这一

7、反应不断向颗粒内部深入形成碱硅胶。这种碱硅胶体积会吸收微孔中的水分，发生体积膨胀。在周围水泥浆已经硬化的条件下，这种体积膨胀会受收稿日期：2005—06l3作者简介：胡煜(1965一)，男，江苏无锡人，高级工程师。到约束，产生一定的膨胀应力。当该应力超过水泥浆或砂浆的抗拉强度时，即会引起其开裂，使混凝土维普资讯http://www.cqvip.com54黑龙江水专学报第32卷结构破坏。这一反应引起的体积膨胀量与混凝土孔凝材料碱含量为1％计算，同时考虑掺0I8％的超塑隙中的含水量有关(水分充足时可增大

8、3倍)，因此，化剂，并按碱含量为1％计算，则混凝土的碱含量也为减少这种膨胀应力，必须防止水分由外部渗入混仅为2．32kg／m'。尽管如此，仍然发现了大坝因碱凝土孔隙中，即对混凝土结构予以防水处理。集料反应破坏的实例。混凝土碱含量的限制将可能碱硅酸盐反应的机理与碱硅反应的机理类似，引起对原材料的限制或对混凝土配合比的限制，使只是反应速度比较缓慢而已。得一些资源的利用受到限制。例如大流动度高强混碱一碳酸盐反应，目前是认为可以将碱——凝土，这种混凝土的胶凝材料用量一般都在4