現(xiàn)代混凝土試驗(yàn)與檢測 課件 6混凝土中的堿-骨料反應(yīng)

混凝土中的堿—骨料反應(yīng)建筑材料工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫TeachingResourceLibraryofBuildingMaterialsEngineeringTechnologySpecialities賈陸軍混凝土中的堿來源：水泥、摻合料、水、外加劑堿的含義是什么？Na2O和0.658K2O堿含量如何測定呢？火焰光度計(jì)法什么是堿骨料反應(yīng)？

最常見、最重要的反應(yīng)是堿—硅反應(yīng)(簡稱ASR)，它是骨料中所含的無定形硅與孔隙里含堿(鈉、鉀、鈣的氫氧化物)的溶液反應(yīng)，生成易于吸水膨脹的堿-硅凝膠，當(dāng)結(jié)構(gòu)物暴露在潮濕環(huán)境中，混凝土體內(nèi)相對(duì)濕度超過85%時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)膨脹，直到引起混凝土開裂與破壞。掃描電鏡下的堿性反應(yīng)凝膠堿硅反應(yīng)(ASR)—“混凝土的癌癥”堿硅反應(yīng)是下列物質(zhì)間的反應(yīng)硅酸鹽水泥中的堿金屬離子氫氧根離子骨料中的硅成分堿骨料反應(yīng)的破壞形式ASR破壞形式膨脹與開裂Expansionandcracking損失強(qiáng)度Lossofstrength粘性堿－硅物質(zhì)的溢出或滲出Pop-outsandexudationofviscousalkali-silicatefluid常見的堿—骨料反應(yīng)破壞形式發(fā)生的部位濕環(huán)境(大壩dams,橋墩bridgepiers,海堤seawalls)暴露環(huán)境Exposedenvironments(道路roads,建筑物外部結(jié)構(gòu)buildingexteriors)ASR膨脹機(jī)理氫氧根離子破壞了骨料中的硅氧結(jié)構(gòu).硅形成堿－硅凝膠(ASgel)堿－硅凝膠與水接觸產(chǎn)生腫脹反應(yīng)速度取決于：骨料中硅的活性水泥中堿含量(wt%Na2O等價(jià).)AS凝膠是膨脹的主體吸附腫脹理論：

骨料周圍形成的堿硅凝膠的吸水腫脹和混凝土孔中水的遷移受阻，因而產(chǎn)生膨脹壓。滲透壓理論：

骨料周圍形成的AS凝膠是一個(gè)半透膜，它只允許一個(gè)方向流動(dòng)：堿金屬離子和OH離子擴(kuò)散進(jìn)入骨料表面，但硅離子不能從骨料表面滲出，產(chǎn)生滲透壓。當(dāng)膨脹壓超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土將開裂。ASR劣化機(jī)理混凝土模型：?水泥石paste?活性硅骨料水泥石中的堿金屬離子與骨料中的活性硅反應(yīng)在骨料表面形成堿－硅凝膠ASR膨脹機(jī)理當(dāng)裂縫到達(dá)混凝土構(gòu)件表面，就產(chǎn)生“龜裂”“mapcracking”.ASR膨脹機(jī)理骨料界面過渡區(qū)未受損的混凝土ASR損壞的混凝土堿－硅凝膠(ARGel)ASR破壞實(shí)例ASR