混凝土用骨料碱活性试验记录(砂浆棒法)

碱-骨料反应试验方法2007-06-18 11:27摘要：结合多年的工程实践，对测定骨料碱活性的试验方法如岩相法、化学法、砂浆长度法、快速法和砼棱柱体法进行了评述。

认为：对骨料的碱活性决不能仅依靠一种方法来作出判断，必须用几种试验方法进行综合评价。

关键词：碱-骨料反应；活性骨料；膨胀率；水泥含碱量；砼总碱量1 碱-骨料反应的试验方法碱-骨料反应(AAR)是造成砼建筑物腐蚀破坏的主要原因。

岩石骨料的碱活性是砼发生碱-骨料反应的必要条件。

检测骨料碱活性的方法有：岩相法、化学法和砂浆长度法，随后又制订了快速法和砼棱柱体法等标准方法。

1.1 岩相法岩相法见美国ASTM标准C295砼骨料岩相检测指南，与此一致的我国有《水工砼试验规程》(SD105-82)第3.0.27条。

岩相法的基本理论是基于光性矿物学。

具体操作是把骨料磨制成薄片，在偏光显微镜下鉴定矿物成分及其含量，以及矿物结晶程度和结构。

如显微镜分辨有一定困难时，还可借助于扫描电镜，X-衍射分析、差热分析、红外光谱分析等手段，对矿物作出判断。

如鉴定不含有碱活性的岩石或矿物，可判为非活性；如鉴定含有碱活性的矿物成分，则必须用其他试验方法来进一步论证。

岩相法是最基本的方法，能够判断骨料中是否含有碱活性的岩石矿物。

但这个方法只能定性而不能定量地评估含碱活性的骨料在砼中引起破坏的程度。

1.2 化学法化学法见美国ASTM标准C289骨料潜在活性试验(化学法)，与此一致的我国有《水工砼试验规程》第3.0.28条。

化学法仅仅是反映骨料与碱发生化学反应的能力。

由于其反应时间短(24h)，这种方法对评价高活性的骨料是合适的。

但应注意某些矿物如碳酸盐等的干扰，使试验结果产生较大的偏差，特别是对缓慢反应的岩石或者活性微弱的骨料，往往会作出非碱活性的错误结论。

1.3 砂浆长度法砂浆长度法见美国ASTM标准C227“水泥-骨料混合物潜在碱活性试验方法”(砂浆棒法)，与此一致的我国有《水工砼试验规程》第3.0.29条，“骨料碱活性检验(砂浆长度法)”。

委托单位报告编号工程名称委托编号施工部位记录编号样品产地规格种类代表数量
报告日期
试验方法
c(SiO 2)c(NaOH)(mol/L)
(mol/L)
试验：复核：批准：单位（章）
砂浆棒法
外观变化情
况
试验结果
岩相法
主要矿物
碱活性矿物显微照片及说明
成分
名称
化学法
碱活性骨料判定条件
①c（NaOH）>0.070mol/L；且c（SiO 2）>c（NaOH）。

②c（NaOH）<0.070mol/L；
且c（SiO 2）>0.035+0.5c（NaOH）。

试件尺寸（㎜）
检测评定依据：试验结论：
岩石柱法
外观变化情
况
占样品总质量百分率（%）
含量（%）
水泥碱含量(%)
砂浆水灰比W/C 试件龄期（d）
试件膨胀率（%）济青高速铁路有限公司 混凝土用骨料碱活性实验报告
表号：铁建试报04
批准文号：铁建设函[2009]27号
试件浸泡龄期（d）
试件膨胀率（%）。

核电厂混凝土用骨料碱活性试验探讨贺永乐孙红艳郑州中核岩土工程有限公司，河南郑州 450003摘要：在核电厂建设过程中，混凝土的需求量是巨大的，对混凝土的要求比较严格，混凝土用骨料都必须进行单独的分阶段调查，选择最优的料场，而粗细骨料的各项检验指标中，碱活性指标因其重要性，在国内核电站混凝土用骨料调查中越来越受到重视。

从工程实例来分析混凝土用骨料的碱活性指标，其中的碱-硅酸反应的试验指标。

关键词：混凝土用骨料；碱活性指标；碱-硅酸反应（ASR）；碱-碳酸盐反应（ACR）中图分类号：TM623文献标识码：A 文章编号：1671-5810（2015）59-0079-021 引言随着国内大型建设工程的增多，混凝土骨料的用量越来越大，对骨料物化性能指标的要求也在提高，尤其是骨料的碱活性指标成为一些大型建设工程用骨料的颠覆性指标。

核电工程中混凝土用骨料禁止使用具有活性或疑似碱活性的骨料；工程建设中，对碱活性之所以如此重视，是因为国内外已有多起受碱骨料反应而破坏的工程实例，全世界每年因碱集料反应而造成的工程损失高达1500亿美元。

2 碱活性的机理及检测方法碱集料反应是指碱（钾、钠）溶解于混凝土空隙中，与集料中的活性成分发生化学反应而吸水膨胀导致混凝土开裂。

预防混凝土工程碱集料反应危害的最有效方法是避免使用活性骨料。

目前国内碱集料反应的检测方法主要依据为《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准（JGJ52-2006）》。

在进行碱活性检验时，首先应采用岩相法检验碱活性骨料的品种、类型和数量。

当检验出骨料中含有活性二氧化硅时，应采用快速砂浆棒法和砂浆长度法进行碱活性检验；当检验出骨料中含有活性碳酸盐时，应采用岩石柱法进行碱活性检验。

当判定骨料存在潜在碱-碳酸盐反应（ACR）危害时，不宜用作混凝土骨料；否则，应通过专门的混凝土试验，做最后评定。

当判定骨料存在潜在碱-硅酸反应（ASR）危害时，应控制混凝土中的碱含量不超过3kg/m3，或者采用能抑制碱-骨料反应的有效措施。

《河南水利与南水北调》2023年第7期试验与研究基于混凝土骨料碱活性试验研究樊强（新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司，新疆昌吉831100）摘要：对混凝土骨料中的碱活性矿物是否存在，进行了检测试验，通过采取岩相法与砂浆棒快速法来对合格的粗细骨料进行分析。

结果表明：骨料母岩由粉晶微晶灰岩、弱蚀变沉凝灰岩以及碎裂巨晶灰岩等组成，骨料中均有碱活性矿物成分；通过观察水泥与骨料成型的砂浆棒28d膨胀率，粗骨料的膨胀率为0.32%，比0.20%高，该细骨料的膨胀率为0.26%，比0.20%高，说明该粗骨料以及细骨料均是活性骨料；粗骨料与细骨料掺入15%粉煤灰之后，试件28d的膨胀率分别为0.137%与0.127%，均比0.10%大，对于碱骨料反应不能有效地进行抑制。

该组粗骨料与细骨料掺入20%粉煤灰之后，试件28d的膨胀率分别为0.095%与0.077%，均比0.10%小，对于碱骨料反应能有效地进行抑制。

该组粗骨料与细骨料掺入25%粉煤灰之后，试件28d的膨胀率分别为0.046%与0.035%，均比0.10%小，对于碱骨料反应能有效地进行抑制。

由此在粗骨料以及细骨料作为混凝土骨料时，建议掺入不低于20%的粉煤灰来对混凝土碱-骨料反应进行抑制。

关键词：混凝土；粗骨料；细骨料；岩相法；砂浆棒快速法；骨料碱活性中图分类号：TV41文献标识码：A文章编号：1673-8853（2023）07-0109-02Experimental Study Based on Alkali Reactivity of Concrete AggregateFAN Qiang（Xinjiang Water Resources and Hydropower Survey,Design and Research Institute CO.LTD.,Changji831100,China）Abstract：The existence of alkali-activated mineral in concrete aggregates is tested.The qualified coarse and fine aggregates are analyzed by using petrographic method and mortar bar rapid method.The results show the following three points.Firstly,the aggregate parent rock is composed of microcrystalline limestone,weakly altered sedimentary tuff and cataclastic megacrystalline limestone.There are alkali-activated mineral components in the aggregate.Secondly,by observing the28-day expansion rate of the mortar bar formed by cement and aggregate,the expansion rate of the coarse aggregate is0.32%,higher than0.2%.The expansion rate of the fine aggregate is0.26%,higher than0.2%.These data indicating that the coarse aggregate and fine aggregate are both active aggregates. Thirdly,after adding15%fly ash into the coarse aggregate and fine aggregate,the expansion rate of the specimen after28days is 0.137%and0.127%,respectively.Both of them are higher than0.1%,which can not effectively inhibit the alkali aggregate reaction. After adding20%fly ash into the coarse aggregate and fine aggregate of this group,the expansion rate of the test piece after28-day is 0.095%and0.077%,respectively.Both of them are smaller than0.1%,which can effectively inhibit the alkali aggregate reaction.After adding25%fly ash into the coarse aggregate and fine aggregate of this group,the expansion rate of the test piece after28-day is 0.046%and0.035%,respectively.Both of them are smaller than0.1%,which can effectively inhibit the alkali aggregate reaction. Therefore,when coarse aggregate and fine aggregate are used as concrete aggregate,it is recommended to add no less than20%fly ash to inhibit the alkali-aggregate reaction of concrete.Key words：concrete;coarse aggregate;fine aggregate;Lithofacies Method;Accelerating Mortar-bar Method;aggregate alkali activity1工程概况以某水库为例，该水库最大坝高为129.90m，正常蓄水位为2311m，水库总库容为1.38亿m2，是灌溉、发电以及防洪综合利用的水库。