玄武岩骨料碱活性试验研究

粉煤灰综合利用FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION第34卷第3期2020年6月Vol.34 No.3Jun. 2020骨料碱活性检验及抑制碱骨料反应的试验研究Experimental Study on Alkali Activity Test and Inhibition of A lkali Aggregate Reaction孙延飞1,2，李双喜1，陆 瑶S 陈鸿飞S 时文友1(1.新疆农业大学水利与土木工程学院，新疆乌鲁木齐830052；2.广汇房地产开发有限公司，新疆乌鲁木齐830052)摘 要：通过岩相法、砂浆棒快速法及砂浆棒长度法对制备混凝土所用到的砂石骨料进行碱活性检验；同时研究 掺高钙粉煤灰对抑制混凝土碱骨料反应的效果。

试验结果表明：用岩相法初步判定出A1料场的粗骨料及细骨料均含有碱活性；然后用砂浆棒快速法和砂浆棒长度法检验出A1料场粗骨料及细骨料均为碱活性骨料。

掺入20%的高钙粉煤 灰可降低骨料膨胀率，从而可有效抑制混凝土碱骨料反应。

关键词：碱活性骨料；碱骨料反应；高钙粉煤灰中图分类号：TU528文献标识码：A 文章编号：1005-8249 ( 2020 ) 03-0072-04SUN Yanfei 1,2, LI Shuangxi ', LU Yao ', CHEN Hongfei ', SHI Wenyou '(1.School of Water Conservancy and Civil Engineering, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China;2. Guanghui Real Estate Development Co., Ltd., Urumqi 830052, China)Abstract: The limestone aggregate used in the preparation of concrete was tested for alkali activity by petrographic method, mortar rod rapidmethod and mortar rod length method; at the same time, the effect of high calcium fly ash on the inhibition of concrete alkali aggregate reaction was studied. The test results show that the crude aggregates and fine aggregates of the A1 stockyard are initially determined to contain alkali activity bythe lithofacies method; the coarse aggregates and fine aggregates of the A1 stockyard are subsequently detected by the mortar rod rapid method and the mortar rod length method are all alkali active aggregates. Mixing 20% high calcium fly ash can reduce the expansion rate of aggregate, whichcan effectively inhibit the alkali aggregate reaction of concrete.Keywords: alkali active aggregate; alkali aggregate reaction; high calcium fly ash0引言骨料中的碱活性成分与混凝土原材料中的碱之 间所发生的化学反应称为碱骨料反应⑴。

岩相分析在骨料碱活性试验中的应用摘要：论文阐述了岩相分析的方法，并列举了混凝土工程中常见骨料的碱活性成分，并分析了岩相分析在工程中的应用情况。

岩相分析不能确定碱活性组分的含量与膨胀率的关系，需要选择合适的检测方法确定，但是当岩相法确定集料为非活性时，可以作为最终的结果。

关键词：碱骨料反应；岩相分析；偏光显微镜中图分类号：TU502 文献标识码：A碱骨料反应是影响混凝土工程安全性的重要因素。

碱骨料反应有三种类型：碱-硅酸反应(ASR)、碱-碳酸盐反应(ACR)、碱-硅酸盐反应。

碱-硅酸反应(ASR)：水泥中的碱与骨料中的活性氧化硅成分反应产生碱硅酸盐凝胶或碱硅凝胶，碱硅凝胶固体体积大于反应前的体积，而且有强烈的吸水性，吸水后膨胀引起混凝土内部膨胀应力，而且碱硅凝胶吸水后进一步促进碱骨料反应的发展，使混凝土内部膨胀应力增大，导致混凝土开裂。

能与碱发生反应的活性氧化硅矿物有蛋白石、玉髓、磷石英、方石英及结晶有缺欠的石英及微晶、隐晶石英等。

碱-碳酸盐反应(ACR)：在泥质石灰质白云石中含黏土和方解石较多，碱与这种碳酸钙镁物质反应，将其中白云石(MgCO3)转化为水镁石Mg(OH)2，水镁石晶体排列的压力和黏土吸水膨胀引起混凝土内部应力，导致混凝土开裂。

骨料碱活性检验方法主要有：岩相法、快速法、砂浆长度法、岩石柱法、化学法等。

岩相法是碱活性的检验的前提，首先通过岩相法判断岩石是硅质骨料还是碳酸盐骨料，并判定是否含有活性物质，决定选择合理的检测方法判定骨料的碱活性。

一、岩相分析的方法1.1 肉眼观察首先观察矿物的光泽，确定它是金属光泽还是非金属光泽，借以确定是金属矿还是非金属 (岩石中常见的大多是非金属光泽的矿物) ；然后试验矿物的硬度，确定它的硬度是大于还是小于指甲的硬度，是大于还是小于小刀的硬度；再观察矿物的颜色。

如已确定矿物的硬度大于小刀，为金属光泽，而且呈黄铜色，那么容易确定它是黄铁矿而非黄铜矿，然后再检查其它特征就可以确定下来。

骨料碱活性试验分析及抑制效果李杭/中国水利水电第十六工程局有限公司【摘要】碱骨料反应是影响混凝土耐久性的重要因素之一。

碱.活性骨料在一定条件下会与混凝土中的水泥、外加剂等材料中的碱性物质发生化学反应，导致混凝土结构膨胀、开裂甚至破坏。

本文结合闽清水口电站坝下工程和永泰抽水蓄能电站工程实例，简述碱骨料反应机理、试验方法以及采用品质不同的粉煤灰对骨料碱活性的抑制效果。

【关键词】骨料碱活性碱骨料反应反应机理试验方法抑制措施1引言碱骨料反应是混凝土中的碱与骨料中的碱活性组分在特定条件下发生化学反应，吸水膨胀并导致混凝土开裂破坏，混凝土中的碱一般由水泥、掺合料、外加剂带入和外界环境侵入的。

发生碱骨料反应需要具备三个必需条件：混凝土中碱的存在、骨料中存在碱活性物质和水分环境。

碱骨料反应分为碱硅酸反应和碱碳酸盐反应。

碱骨料反应是影响混凝土耐久性的重要因素之一。

选择无碱活性骨料是预防混凝土碱骨料反应的关键。

但若无其他料源可选，则应分清骨料碱活性类型，若是碱-碳酸活性，则该料源应坚决摒弃；若是碱硅酸活性，则应采取措施加以抑制，合格后方可用于混凝土。

2碱骨料反应及抑制机理2.1碱骨料反应机理碱骨料反应分为碱硅酸反应和碱碳酸盐反应。

碱硅酸反应是混凝土中的碱和骨料含有的活性二氧化硅矿物发生的化学反应吸水膨胀，并在混凝土内部产生较大的膨胀压和渗透压，导致混凝土开裂破坏。

其反应式为Na*(K*)+SiO2+OH-—Na(K)—Si—H(凝胶)碱碳酸盐反应是指混凝土中的碱与骨料中的某些碳酸盐矿物发生化学反应。

吸水膨胀导致混凝土破坏。

碱碳酸盐反应产生的膨胀裂纹特征与碱硅酸反应基本一致，普遍呈现花纹形或地图形，但是在混凝土内部以及骨料反应边界等处不存在凝胶.而是碳酸钙和氢氧化钙。

其反应式为(1)CaMg(CO3)2+2R0H Mg(OH)2+ CaCO3+R2CO3(2)R2CO3+Ca(OH)2^=2ROH+CaCO32.2碱骨料反应抑制机理(1)粉煤灰溶出碱含量相对较少，部分替代水泥后将会稀释混凝土中的碱含量。

骨料碱活性试验的研究郝柏村胡晋僖常兔亮朱会荣发布时间：2021-09-30T02:13:25.684Z 来源：《基层建设》2021年第18期作者：郝柏村胡晋僖常兔亮朱会荣[导读] 本文利用快速砂浆棒法和岩石柱法对几种骨料的碱活性进行了鉴定，证实了当骨料中存在碱硅酸类矿物时，吉林建筑大学长春 130118摘要：本文利用快速砂浆棒法和岩石柱法对几种骨料的碱活性进行了鉴定，证实了当骨料中存在碱硅酸类矿物时，可采用快速砂浆棒法来验证骨料是否具有潜在碱-硅酸盐反应危害；当骨料中存在碱碳酸盐类矿物时，可采用岩石柱法来验证骨料是否具有潜在碱-碳酸盐反应危害，并通过X射线衍射仪技术（XRD）得到了验证。

引言碱骨料反应一直以来都是困扰人们的问题，因为碱骨料反应曾给世界许多国家造成了重大损失，经验教训告诉我们：对付碱-骨料反应重在预防。

碱骨料反应可分为碱-硅酸反应和碱-碳酸盐反应，碱-硅酸反应是指水泥中的碱与骨料中的活性氧化硅反应生成碱硅酸凝胶，凝胶体体积大于反应前体积，且具有强烈的吸水性，吸水膨胀引起混凝土内部应力，随着反应的进行，应力不断增大，导致混凝土开裂；碱碳酸盐反应是指水泥中的碱与碳酸钙镁反应时将碳酸镁转化为水镁石，水镁石晶体排列的压力和粘土吸水膨胀，引起混内应力导致混凝土开裂。

为了防止碱骨料反应的发生，可以采取先对骨料碱活性进行鉴定的方法。

骨料碱活性鉴定的方法有多种，如岩相法、快速砂浆棒法、混凝土棱柱体法等，为了提高准确性，一般往往需要两种或两种以上的方法互相印证才能做出判断。

1试验1.1原材料（1）水泥：采用吉林亚泰水泥有限公司生产的PI型42.5级硅酸盐水泥，其化学成分及性能指标见表1。

表1 硅酸盐水泥化学成分及性能指标成分CaO SiO2Al2O3Fe2O3MgO K2O Na2O SO3Loss含量/%65.420.6 5.3 4.1 1.20.30.4 1.7 1.0初凝时间/min终凝时间/min细度kg/m2体积安定性标准稠度用水量/ml3d抗折强度/MPa3d抗压强度/MPa28d抗折强度/MPa28d抗压强度/MPa____5590380合格158 5.027.67.151.7____（2）粗骨料：选取6种不同地区的粗骨料，详细信息见表2。

混凝土骨料碱活性试验和碱-骨料反应抑制试验研究
乐仁杰
【期刊名称】《中国水能及电气化》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】碱骨料对混凝土寿命具有一定的危害性。

对5处料场的粗、细骨料进行的碱活性试验和碱-骨料反应抑制试验结果表明:通过岩相法初步测定5组粗、细骨料中均含有一定量的碱活性矿物成分,进而采用砂浆棒快速法测定骨料碱活性,除了LC8-TK4粗、细骨料为非活性骨料外,其余4组粗、细骨料均为具有潜在危害性反应的活性骨料,采用掺入15%、20%粉煤灰的方法抑制碱-骨料反应的发生,可为类似混凝土工程避免碱-骨料破坏提供参考。

【总页数】5页(P24-28)
【作者】乐仁杰
【作者单位】新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV528
【相关文献】
1.骨料碱活性及碱-骨料反应抑制有效性试验研究
2.骨料碱活性检验及抑制碱骨料反应的试验研究
3.采用活性掺合料抑制碱-骨料反应的试验研究
4.混凝土中骨料碱活性抑制效能试验研究
5.集料碱活性检验方法及抑制碱骨料反应的试验研究
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混凝土用骨料碱活性试验记录混凝土中的骨料碱活性是指混凝土中的骨料在碱性环境下释放出的碱性物质对混凝土的影响。

当骨料中的含碱物质超过一定的限度时，会导致混凝土的碱性反应，从而引起混凝土的膨胀和开裂。

因此，对混凝土中的骨料进行碱活性试验是非常重要的。

本次试验主要目的是测试不同骨料样品的碱活性，并评估其对混凝土的潜在影响。

试验采用以下样品：玻化微珠、石英砂和玉石粉。

试验过程如下：1.准备工作a.根据试验需要，准备相应数量的样品。

b.清洗样品，去除表面的污物和杂质，晾干备用。

2.碱活性试验a.将准备好的样品分别放入试验容器中。

b.加入一定量的碱液（例如NaOH溶液）至试验容器中，确保完全覆盖样品。

c.将试验容器放入恒温水槽中，保持试验温度一致。

d.在试验过程中定期观察样品的变化，记录并测量其体积变化、质量变化等数据。

e.持续观察样品的碱活性反应，直到趋于稳定。

3.数据记录与分析a.在试验过程中，及时记录试验数据，包括样品的质量、体积变化等。

b.利用所得数据，绘制样品碱活性反应曲线，分析其碱活性特征。

c.根据试验结果，评估不同骨料对混凝土的碱活性影响。

4.结果与讨论a.根据试验数据和分析结果，得出不同骨料样品的碱活性评价。

b.对于存在碱活性的骨料，研究其对混凝土的影响程度，以及可能引起的膨胀和开裂问题。

c.提出相应的建议和措施，以减少或避免混凝土碱活性问题的出现。

通过以上试验和分析，可以对混凝土中不同骨料的碱活性特征进行评估，并为混凝土工程的设计和施工提供科学依据。

此外，也可为混凝土中骨料的选择和配比提供参考，以降低混凝土的碱活性风险。

抑制骨料碱活性试验研究摘要碱-骨料反应是影响混凝土耐久性的主要因素之一。

研究了两种火山岩微粉掺合料对抑制碱骨料反应的影响。

结果表明，Ⅰ级火山岩微粉掺量在40%时,28 d砂浆试件膨胀率为0.087%，对骨料的碱-骨料反应危害抑制效果是为有效的。

关键词骨料碱活性火山岩微粉1.引言混凝土碱骨料反应(Alkali-aggregate reaction, AAR)是指骨料中特定内部成分在一定条件下与混凝土中的水泥、外加剂、掺合剂等中的碱物质进一步发生化学反应，导致混凝土结构产生膨胀、开裂甚至破坏的现象，严重的会使混凝土结构崩溃，是影响混凝土耐久性的重要因素之一;混凝土碱骨料反应根据反应机制可分为碱-硅酸盐反应和碱-碳酸盐反应。

其发生所具备的三个条件为：1.骨料为活性骨料；2.原材料及周围环境中有碱存在；3.潮湿的环境。

当环境和骨料没办法选择时，我们只有采取一定的措施阻止其发生或将其危害程度降到最低，或通过控制水泥、掺合料等原材料的碱含量来预防，或通过掺入一些对碱活性有抑制作用的掺合料。

本次研究主要针对固滴水电站拟选用的人工砂骨料，该骨料经砂浆棒快速法检验后评定为活性骨料（ASR），通过不同掺量的两种火山岩微粉与该工程所采用水泥分别进行抑制试验。

试验按照《水工混凝土砂石骨料试验规程》“DL/T5151-2014”进行[1]。

2.研究方法2.1原材料分析骨料采用固滴电站使用的人工砂骨料，掺合料采用四川省炉霍县华康水泥有限责任公司生产的Ⅰ级、Ⅱ级火山岩微粉，水泥采用四川省盐源县金冠水泥有限公司生产的“金冠”P.O42.5R水泥。

Ⅰ级、Ⅱ级火山岩微粉技术指标见表1。

2.2试验方法按照《水工混凝土砂石骨料试验规程》 (DL/T5151-2014)碱骨料反应抑制措施有效性试验的方法进行火山灰微粉抑制骨料碱-硅酸反应试验。

试验用水泥的碱含量为0.77%,通过外加浓度为10%的NaOH溶液,使试验所用水泥碱含量达到0.90%±0.10%。