混凝土碱骨料反应PPT

碱-骨料反应试验3D动画补充材料本动画配套《普通混凝土长期性能和耐久性性能试验方法标准》GB/T50082-2009中“碱—骨料反应试验”。

碱—骨料反应试验方法主要参考加拿大《Test Method for Potential Expansive of Cement-Aggregate Combination（Concrete Prism Expansion Method）》CAN/CSA-A23.2-14A：2004方法编写而成。

也参考了欧洲材料与试验联合会（RILEM）下属的碱—骨料反应与预防委员会（TC 191 ARP）提出的混凝土棱柱体试验法（AAR-3），适用于检测骨料的碱活性。

本方法适用于检验混凝土试件在温度38℃及潮湿条件养护下，混凝土中的碱与骨料反应所引起的膨胀是否具有潜在危害。

适用于碱—硅酸反应和碱—碳酸盐反应。

一试验主要器材列表1.混凝土搅拌机（图示：双卧轴混凝土试验用搅拌机）2.混凝土振动台3.碱-骨料反应养护箱及试件盒4.试件养护盒5.测长仪6.标准杆7.试件测头8.其他器材掺量设备方孔筛二试验试件制作要求1.应按照下列规定准备原材料和设计配合比。

应使用硅酸盐水泥，水泥含碱量宜为（0.9±0.1）%（以Na2O当量计，即Na2O+0.658K2O）。

可通过外加浓度为10%的NaOH溶液，使试验用水泥含碱量达到1.25%。

当试验用来评价细骨料的活性，应采用非活性的粗骨料，粗骨料的非活性也应通过试验确定，试验用细骨料细度模数宜为（2.7±0.2）。

当试验用来评价粗骨料的活性，应用非活性的细骨料，细骨料的非活性也应通过试验确定。

当工程用的骨料为同一品种的材料，应用该粗、细骨料来评价活性。

试验用粗骨料应由三种级配：（20～16）mm、（16～10）mm和（10～5）mm，各取1/3等量混合。

每立方米混凝土水泥用量应为（420±10）kg。

水灰比应为0.42～0.45。

混凝土中碱-骨料反应原理及防控一、混凝土中碱-骨料反应的概念和表现混凝土中碱-骨料反应是指水泥混凝土中的碱性化学物质与含有高硅酸盐的骨料发生反应，导致混凝土的体积膨胀和裂缝形成，严重影响混凝土的力学性能和耐久性能。

碱-骨料反应是一种极具破坏性的化学反应，主要表现为混凝土表面出现龟裂、脱落、开裂、剥落等现象，也会引起混凝土的膨胀和变形，影响混凝土的承载能力和使用寿命。

二、混凝土中碱-骨料反应的原理碱-骨料反应的本质是水泥中的碱性化学物质和骨料中的硅酸盐发生化学反应，形成一种新的胶凝物质——碱硅酸盐凝胶。

这种胶凝物质会不断地吸收水分，导致混凝土的体积膨胀，并在混凝土内部形成一个类似于海绵的结构，从而引起混凝土的开裂和脱落。

碱-骨料反应的反应式如下：Na2O·nSiO2 + H2O → NaOH + Na2O·2SiO2·nH2O其中，Na2O·nSiO2代表硅酸盐，H2O代表水分，NaOH代表氢氧化钠，Na2O·2SiO2·nH2O代表碱硅酸盐凝胶。

三、混凝土中碱-骨料反应的影响因素1.水泥中的碱含量水泥中的碱含量是影响碱-骨料反应的主要因素之一。

当水泥中的碱含量过高时，会增加混凝土中碱性物质的含量，从而加剧混凝土的膨胀和龟裂。

2.骨料中的硅酸盐含量骨料中的硅酸盐含量也是影响碱-骨料反应的重要因素。

当骨料中的硅酸盐含量过高时，会增加混凝土中碱性物质的反应面积，从而加剧混凝土的膨胀和裂缝。

3.混凝土中的水分含量混凝土中的水分含量也会影响碱-骨料反应。

当混凝土中的水分含量过高时，会加速碱硅酸盐凝胶的形成速度，从而加剧混凝土的膨胀和开裂。

4.环境条件环境条件也会影响碱-骨料反应。

例如，高温、高湿等条件会加速碱硅酸盐凝胶的形成速度，从而加剧混凝土的膨胀和开裂。

四、混凝土中碱-骨料反应的防控措施1.降低水泥中的碱含量降低水泥中的碱含量是防止碱-骨料反应的有效措施之一。

碱骨料反应碱骨料反应（Alkali-Aggregate Reaction，简称AAR）是指混凝土中的碱性细孔溶液与骨料中的活性矿物之间的化学反应。

该反应会引起混凝土的不均匀膨胀，导致其开裂破坏。

混凝土碱骨料反应一旦发生，目前的技术水平尚无法根治，因此又俗称“混凝土癌症”。

自从1940年美国T．E．Stanton提出此问题以来，已经历半个多世纪，现已被世界许多国家认为是造成混凝土工程破坏的重要原因之一。

混凝土大坝因碱骨料反应破坏的工程实例有巴西的Moxoto坝、法国的Chambon坝、挪威的Sa-heim坝等，其他行业亦有碱骨料反应破坏的实例。

碱骨料反应导致的破坏不仅每次修补或加固费用巨大，而且建筑物还会继续发生破坏。

因此，碱骨料反应问题逐渐引起了世界各国的重视。

我国水利水电行业很早就重视碱骨料反应的预防工作，1953年修建佛子岭水库时，就开始开展混凝土碱活性方面的试验。

此后，明文规定凡水利工程混凝土所用骨料，必须根据碱活性检验及论证资料，采用对工程无害的骨料。

碱活性试验是骨料料源选择阶段必须开展的试验之一，骨料碱活性程度及其能否被有效抑制也是判定料源是否可行的关键技术指标之一。

一、反应机理碱骨料反应的实质是液相中的碱与固态活性骨料之间的一种复相反应。

混凝土中发生碱骨料反应必须具备以下三个条件：碱性离子（主要指K20、Na20）含量达到或超过一定水平、存在活性骨料并超过一定的数量、要有水分，如果没有水分，反应就会减弱或完全停止。

其中碱主要来源于水泥、外加剂等。

目前有不少学者对某些类型的骨料在长龄期时释放出的碱进行了研究，发现这种作用尽管很难估计，但也不可忽视。

碱骨料反应通常可分为碱硅酸反应（Alkali-Silica Reaction，简称ASR）和碱碳酸盐反应(Alkali-Carbonate Reaction，简称ACR)两类。

其中碱硅酸反应式为：2NaOH+Si02 +nH20→Na20·Si02·nH20（碱硅酸凝胶）。

混凝土的碱骨料反应及其应对措施摘要：本文主要介绍混凝土碱骨料反应的现象、成因和条件，同时还具体阐述了反应的过程。

由此得出碱骨料反应对混凝土构件具有严重的危害，并针对它的成因和条件等提出了几条有效的预防措施。

关键词：碱骨料反应（AAR），碱活性骨料，碱-硅酸反应（ASR），碱-碳酸盐反应（ACR），活性，含碱量。

一混凝土碱骨料反应简介及其破坏特征碱骨料全称为碱活性骨料，一般分为两种类型。

一种为含有非晶体或结晶不完整的二氧化硅骨料，称为碱－硅酸反应活性骨料。

另一种为含有具有特定构造的微晶白云石骨料，称为碱－碳酸盐反应活性骨料。

混凝土碱骨料反应（AAR）是指混凝土中的碱与骨料中能与碱反应的活性成分，在混凝土硬化后吸水的过程中，逐渐发生膨胀性化学反应，导致混凝土构件产生开裂破坏的现象。

由上可知依碱活性骨料类型不同分为碱－硅酸反应（ASR）和碱－碳酸盐反应（ACR）两类反应。

一般活性骨料经搅拌后均匀分布在混凝土中,发生碱骨料反应时,混凝土内各部分均产生膨胀应力,将混凝土自身胀裂,其现场最主要的特征是表面开裂,裂纹呈网状(龟背纹)。

碱-硅酸反应生成的碱-硅酸凝胶有时会顺裂缝渗到混凝土表面,新鲜的凝胶呈透明或浅黄色,外观类似于树脂状。

脱水后凝胶变成白色,凝胶在流经的过程中,吸收了钙铝硫等化合物后变成茶褐色，最后变为黑色。

碱－碳酸盐反应膨胀是存在骨料浆体界面和骨料内部的碱-硅凝胶吸水膨胀引起的,ACR开裂是反应生成的方解石和水镁石,在骨料内部受空间结晶生长形成的结晶压力引起的,也就是说,骨料是膨胀源。

这种破坏在混凝土芯样表现为:在混凝土中形成与骨料相连的网状裂纹,骨料有时会开裂,其裂纹会延伸到周围的浆体中去,裂纹能延伸到另一颗骨料,有时也会从另一未发生反应的骨料边缘通过。

二混凝土碱骨料反应的成因2.1 碱硅酸反应(简称ASR)碱硅酸反应是指混凝土中碱与骨料中微晶或无定形硅酸发生反应,生成碱硅酸类。

碱-硅酸反应是指常温下水泥中的碱与骨料中的活性氧化硅之间发生的一种复相反应。

混凝土碱-骨料反应原理一、前言混凝土碱-骨料反应是一种广泛存在的问题，它会导致混凝土的耐久性降低，从而影响混凝土结构的使用寿命。

本文将详细介绍混凝土碱-骨料反应的原理，包括反应机理、影响因素、识别方法和预防措施等方面。

二、混凝土碱-骨料反应的反应机理混凝土碱-骨料反应是一种碱性溶液与骨料中的硅酸盐矿物发生反应的化学过程。

混凝土中的水化产物（如氢氧化钙和水化硅酸钙等）会释放出氢氧根离子（OH-），使混凝土的碱度增加。

当碱度超过一定的阈值时，碱性溶液将渗入到骨料中，与其中的硅酸盐矿物发生反应，形成一种强碱性胶状物质——碱硅胶（alkali-silica gel）。

碱硅胶的生成是混凝土碱-骨料反应的关键步骤。

碱硅胶具有高度膨胀性和极强的吸水性，它会破坏混凝土中的孔隙结构，导致混凝土的耐久性降低。

此外，碱硅胶的生成还会产生大量的热量，进一步加速混凝土的老化过程。

三、混凝土碱-骨料反应的影响因素混凝土碱-骨料反应的发生与否受多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 骨料的种类和含量不同种类的骨料对混凝土碱-骨料反应的敏感程度不同。

含有大量硅酸盐矿物的骨料（如玄武岩和流纹岩）容易与碱性溶液发生反应，而含有较少硅酸盐矿物的骨料（如石灰石和花岗岩）则不易受到影响。

此外，骨料的含量也会影响混凝土的碱度，从而间接影响混凝土碱-骨料反应的发生。

2. 混凝土的碱度混凝土的碱度是混凝土碱-骨料反应发生与否的决定性因素。

当混凝土的碱度超过一定的阈值时，碱性溶液将渗入到骨料中，引发碱硅胶的生成。

因此，控制混凝土的碱度是预防混凝土碱-骨料反应的关键。

3. 环境条件混凝土的环境条件也会影响混凝土碱-骨料反应的发生。

例如，高温和高湿度的环境有利于碱硅胶的生成，从而加速混凝土的老化过程。

此外，氧气和二氧化碳等气体也会对混凝土的老化产生影响。

四、混凝土碱-骨料反应的识别方法混凝土碱-骨料反应的识别是混凝土工程中非常重要的一环。

一般来说，可以通过以下几种方法来识别混凝土碱-骨料反应的存在：1. 实地观察混凝土碱-骨料反应会导致混凝土表面出现裂缝和破坏迹象。

混凝土碱-骨料反应原理及防治措施一、引言混凝土碱-骨料反应，即混凝土与骨料中的碱金属离子发生反应，导致混凝土的膨胀、开裂，严重时会影响混凝土的使用寿命和安全性。

本文将从混凝土碱-骨料反应的原理、影响因素、防治措施等方面进行阐述。

二、混凝土碱-骨料反应的原理1.碱-骨料反应混凝土中的碱性物质与骨料中的硅酸盐矿物发生反应，生成含水硅酸盐凝胶，凝胶吸水膨胀，导致混凝土膨胀开裂。

反应的化学方程式如下：Na2O+SiO2+H2O→Na2SiO3·nH2O（水玻璃）Na2SiO3·nH2O+Ca2+→CaSiO3·nH2O+2Na+2.碱-水反应混凝土中的碱性物质与水反应，生成氢氧化物，导致混凝土膨胀开裂。

反应的化学方程式如下：2NaOH+H2O→2Na++2OH-+H2O三、混凝土碱-骨料反应的影响因素1.混凝土配合比混凝土中碱性物质的含量和碱性离子的活性程度与混凝土配合比密切相关。

过多的碱性物质或搅拌不均匀，容易导致混凝土碱-骨料反应。

2.骨料类型不同类型的骨料对混凝土碱-骨料反应的影响不同。

硅酸盐骨料容易与混凝土中的碱性物质发生反应，而碳酸盐骨料和玄武岩骨料对混凝土碱-骨料反应的影响较小。

3.混凝土环境混凝土的环境温度、湿度、PH值等因素对混凝土碱-骨料反应有着重要的影响。

在高温、高湿的环境下，混凝土碱-骨料反应的速度较快。

四、混凝土碱-骨料反应的防治措施1.选用低碱性骨料选择低碱性的骨料可以有效地减少混凝土碱-骨料反应的风险。

碳酸盐骨料和玄武岩骨料是较好的选择。

2.控制混凝土配合比合理控制混凝土的配合比可以有效地减少混凝土中的碱性物质含量和碱性离子活性程度，从而减少混凝土碱-骨料反应的风险。

3.采用掺合料掺入适量的粉煤灰、硅灰、矿渣粉等掺合料可以有效地吸附混凝土中的碱性物质，减少碱性离子的活性程度，从而减少混凝土碱-骨料反应的风险。

4.表面涂层采用适当的表面涂层可以有效地减少混凝土表面的碱性物质和水的渗透，从而减少混凝土碱-骨料反应的风险。

碱骨料反应碱骨料反应1、什么是碱骨料反应（简称AAR）碱骨料反应是指混凝土原材料中的水泥、骨料、外加剂、混合料和拌合水中的碱性物质（Na2O或K2O）与骨料中碱活性矿物成分发生化学反应，生成膨胀物质（或吸水膨胀物质），从而使混凝土在浇筑成型若干年后，膨胀开裂，导致混凝土破坏的现象。

被称为混凝土的癌症。

2、碱骨料反应的必要条件①水泥及其他原材料（外加剂、掺和料等）的含碱量较高；②活性骨料，骨料中含有一定量活性氧化硅等活性成分；③水或潮湿环境。

3、碱骨料反应的类型①碱硅酸反应（简称ASR）混凝土中碱与骨料中微晶或无定形硅酸发生反应，生成碱硅酸类。

反应式如下：碱硅酸类呈白色凝胶固体，且具有强烈吸水膨胀的特征，最大时体积可最大3倍以上。

这种反应一般发生在骨料与水泥石界面处，混凝土产生不均匀膨胀引起开裂。

碱硅酸反应是碱骨料反应的主要形式，能与碱发生反应的含有活性氧化硅矿物的岩石品种有多种，在火成岩、沉积岩和变质岩中都有存在。

自然界中含有活性氧化硅的矿物可概括为2类：1）含有非晶体SiO2，主要指蛋白石和玻璃质SiO2。

2）具有结晶不完整的SiO2矿物，如隐晶质至微晶质的玉髓、鳞石英、方石英等，酸性或中性玻璃体的隐晶质火山喷出岩，如流纹岩、粗面岩、安山岩及其凝灰岩等。

自然界中结晶完整的石英在地质运动中受压，造成晶格扭曲、错位等，使结晶体外界面增多，也会产生不同程度的碱活性。

②碱碳酸盐反应（简称ACR）混凝土中的碱与具有特定结构的粘土质细粒白云质石灰岩或粘土质细粒白云质骨料发生下列反应，进行所谓的去白云化作用：碱碳酸盐反应的机理与碱硅酸反应不同，其特点是反应快，一般在浇筑后6个月就有膨胀或开裂现象，反应物中很少见凝胶产物，多呈龟裂或开裂。

③碱硅酸盐反应混凝土中的碱与骨料中某些层状结构的硅酸盐发生反应，使层状硅酸盐层间间距增大，骨料发生膨胀，致使砼膨胀开裂，能发生这类反应的岩石有：页状硅酸盐岩石、石英质岩石、混合性硅酸盐岩石等。