温度和集料对混凝土ASR有效碱的影响规律

从碱硅酸反应(ASR)的化学本质出发,将有效碱进一步定义为扩散进入活性集料内并与活性SiO2发生化学反应的液相碱.在此基础上,以熔融石英玻璃为活性集料,研究养护温度、活性集料粒径和活性集料掺量(质量分数)对单颗活性集料内有效碱含量(质量分数)的影响;结合Fick第一定律和第二定律,建立了有效碱浓度的计算模型.结果表明:养护温度对单颗活性集料内有效碱含量影响显著;活性集料粒径对单颗活性集料内有效碱含量无显著影响;随着活性集料掺量的增加,单颗活性集料内有效碱含量呈现出一定的下降趋势;所建立的有效碱浓度计算模型可以有效反映养护温度、活性集料粒径和活性集料掺量对其的影响,对后续建模工作有一定的参考价值.     

碱硅酸反应交流阻抗谱研究及其合理应用

以快速砂浆棒法为比较,用交流阻抗谱方法对几种集料的潜在碱活性和由此引起的碱硅酸反应对砂浆密实性、抗渗性和氯离子扩散性的影响进行了研究.结果表明:有潜在碱活性的集料与普通集料有不同的交流阻抗响应,可以根据其特征阻抗谱在复平面中的相对位置以及相角的大小来评定集料的碱活性,所得结果与快速砂浆棒法检测的结果有较好的相关性.交流阻抗谱方法有可能发展为评定集料碱活性的方法.在适度的碱硅酸反应存在的情况下,砂浆密实性、抗渗性提高,氯离子扩散阻抗系数变大.利用这一特性可以提高混凝土的耐久性和使用寿命,这对于具有一定潜在碱活性集料的合理使用有参考价值.     

北京地区集料地质特征及碱活性

根据北京地区地质特征以及对集料碱活性鉴定与微观观察的结果,发现该地区粗集料中含有相当一部分碱活性集料,且有的活性较高。活性集料主要是其中的硅质灰岩还有部分中酸性火成岩。细砂没有碱活性。使用这些集料建造的混凝土工程及制品有的确发生了碱——集料反应。通过研究分析发现活性集料分布地区较广,龙凤山、南口以南碱活性集料含量较多,在北京东北、西北部可能开采到活性低的或非活性集料。但尚须进一步深入考察。     

集料碱活性快速检测法对比研究

为探讨中国快速砂浆棒法(CAMBT)与其它集料碱活性快速检测法的相关性及对国外岩石的适应性,采用混凝土棱柱体法(CPT)、快速砂浆棒法(AMBT)、压蒸法和CAMBT研究了11种国外不同源集料的膨胀行为,同时还研究了集料颗粒尺寸对CAMBT中集料膨胀的影响.结果表明:CAMBT,AMBT及压蒸法的检测结果具有一致性,但均不能完全正确地判定这些集料的碱活性,它们在夸大RG集料碱活性的同时,还漏判了PO集料的碱活性;集料在现有快速法中的膨胀率与其在CPT中的膨胀率无明显相关性,因此快速法不能很好地表征集料在混凝土中的碱活性程度;CAMBT中集料颗粒尺寸对不同集料膨胀程度的影响不同,其中0.15~0.80 mm集料颗粒尺寸对集料膨胀而言不是最敏感粒级;采用2.5~5.0 mm单粒级集料颗粒,可以比现有标准检测方法更好地预测集料在混凝土中的膨胀行为.     

LiNO3对硅质集料和白云质集料膨胀性的抑制作用

迄今为止,一直缺乏快速有效的方法来区分碱-硅酸反应活性和碱-碳酸盐反应活性。通过测定多种经过RILEM TC191-AAR-5测试检测出具有碱活性的集料在掺加硝酸锂(LiNO3)时试件膨胀率,讨论了LiNO3对硅质集料和白云质集料膨胀性的影响,为建立快速区分碱-硅酸反应活性和碱-碳酸盐反应活性的试验方法奠定了基础。试验结果表明:若集料仅存在碱-硅酸反应活性,当试件中Li/Na摩尔比为2.22,养护液中Li/Na摩尔比为1.11时,试件的28 d膨胀率可以抑制到0.1%以下;若集料为碱-碳酸盐反应活性的,掺加硝酸锂以后试件仍表现出较大的膨胀性,28 d试件膨胀率仍然超过0.1%。     

混凝土集料碱活性快速鉴定法及其工程应用

本文介绍了近几年提出的鉴定集料碱活性的“压蒸快速法”,并将该法与ASTM方法对鉴定某些工程用集料的碱活性结果进行了比较。鉴定结果证明压蒸快速法与ASTM方法试验结果基本一致,从而得出压蒸快速法可以用来区分活性与非活性集料的结论。     

集料的矿物学特征及其碱活性

对集料进行了化学成分分析,另外还采用XRD,显微镜等手段对集料的矿物组成进行了分析,将结果与《砂,石碱活性快速试验方法》测定结果进行比较,并从矿物学特征出发,找出了八种实际集料的碱活性来源,从而全面把握集料的碱活性。研究发现,《砂,石碱活性快速试验方法》测定的结果与XRD,岩相法分析的结果相一致。     

能降低混凝土耐久性的外加剂成分

本文介绍了在含有活性骨料的混凝土(或砂浆)中,当加入含有碱金属的外加剂时所产生的碱-集料反应的试验结果。还介绍了含C1~-、SO_4~(2-)等离子的外加剂对普通钢筋混凝土(或砂浆)的钢筋锈蚀危害状况的室内及现场暴露试验的结果,以及钢筋在有应力条件下外加剂对钢筋的腐蚀行为。     

国家“九五”重点科技攻关项目（96—535）：“重点工程混凝土安全性的研究”成果简介之一——混凝土抗碱—集料反应的研究

“碱－集料反应判定方法的研究”(96－535－01－01)本项目对硅质集料碱活性快速试验方法及应用条件、碳酸盐集料碱活性检测方法及综合判定方法、碱－集料反应工程破坏检测方法进行全面的研究,为预防和治理碱－集料反应提供技术依据。“硅质集料碱活性快速试验方法及应用条件”对碱－硅酸反应的过程、动力学行为和机理进行了系统的研究,在此基础上,结合长期积累的研究成果,提出了新的硅质集料碱活性快速试验方法,制定了相应的标准草案;在方法制定过程中,用新方法对三峡大坝、核电站等重点工程进行专项和对比性研究,并取得了实质性应…     

海水环境下混凝土耐久性研究

采用岩相分析、X射线衍射分析、化学分析和扫描电镜/能谱分析等方法,对珠江三角沿海地区某30年跨海大桥桥墩混凝土开裂的原因及其耐久性问题进行研究。研究结果表明,该海工混凝土含有碱活性细集料,在海水环境下发生了碱-集料反应;海水的镁盐也侵蚀了混凝土,在粗裂缝的表面生成了大量的氢氧化镁沉淀;碱-集料反应与海水镁盐侵蚀等复合作用导致混凝土开裂。这是我国首例海水环境下混凝土因细集料发生碱-集料反应,并受镁盐侵蚀而造成复合破坏的报道。海工混凝土需综合考虑海水环境的影响,在选用集料时,应检测其碱活性,避免使用具有碱活性的集料。具有碱活性的细集料对混凝土耐久性的影响需引起重视。     

AKR‐Prüfverfahren: Auf dem Weg zur Performance‐Prüfung

ASR Test Methods: On the Way to Performance Testing To avoid a deleterious alkali silica reaction in concrete structures (ASR) the alkali‐reactivity potential of aggregates must be known. Then appropriate preventive measures can be applied when reactive aggregates are used. In the past the alkali reactivity of dense aggregates was tested with the concrete prism test with the 40 °C fog chamber method. Comparative investigations with storage in an outdoor exposure site confirm, that reactive aggregates, that have to be tested according to Part 3 of the Alkali Guidelines of the German Committee for Reinforced Concrete (DAfStb), can be identified in the laboratory test. For a quick assessment the 60 °C concrete prism test can be used as an alternative. Its suitability was confirmed by a comparison to the 40 °C fog chamber method. The assessment of the suitability of specific concrete compositions in performance tests is necessary to avoid excluding aggregates or cements unnecessarily from application as well as to simulate an external supply of alkalis if necessary. These tests give information about the possible appearance of a deleterious ASR with a specific concrete composition depending on the exposure or humidity class of the concrete. To develop such a performance test, the Research Institute of the Cement Industry examined, amongst others, cores from affected and unaffected concrete pavements in concrete prism tests with the 40 °C fog chamber method and 60 °C concrete prism test with and without an external supply of alkalis.     

抑制碱-碳酸盐反应膨胀的研究

采用经多种方法确定为碱碳酸盐活性的骨料,按小混凝土柱法,研究了粉煤灰、矿渣、硅粉、天然沸石及其复合超细粉对碱-碳酸盐反应(ACR)膨胀的影响;分析了孔溶液碱度与ACR膨胀的关系,对ACR膨胀机理进行了探讨。     

用溶胶—凝胶膨胀法对花岗岩AAR的初步研究

用溶胶凝胶膨胀法研究了骨料碱活性．试验结果表明,用碱与骨料直接反应的溶胶凝胶膨胀实验方法能比较灵敏地区分出骨料的不同碱活性,可作为一种新的化学法快速地检测骨料的碱活性．研究表明,花岗岩在不同地质构造应力下产生的石英变形及不同地层风化条件下产生的矿物蚀变,有可能造成其与碱的不同反应能力．     

在役桥梁混凝土碱-集料反应检测

为寻找在役桥梁结构混凝土出现大量裂缝且周边有些伴随白色、黄褐色析出物现象的原因,对混凝土碱-集料反应的可能性做诊断检测。通过现场观察桥梁混凝土裂缝数量、分布密度和方向、宽度及与结构的空间关系等特征,了解渗流物特征和结构变形特征,钻取混凝土芯样进行岩相分析、电子探针分析和分离粗骨料鉴定碱活性。结果表明桥梁各桥墩以及不同结构部位混凝土裂隙发育差异性明显;岩相分析可见碱活性矿物含量很少;显微结构分析可知混凝土水泥基体发育裂纹或沿着骨料的边缘延伸或止于骨料边界,粗、细集料边缘界线清晰;电子探针分析骨料周边没有碱成分富聚的迹象;粗骨料用砂浆长度法测得膨胀率甚小显示其无潜在的碱活性反应危害。因而得出该工程混凝土没有出现碱-集料反应的结论。     

混凝土单位碱含量与碱－集料反应

对北京芦沟桥－砂石场的粗集料研究表明，当单位碱含量达６０ｋｇ／ｍ３时，混凝土抗压强度降低１０～２０ＭＰａ；碱含量为９０ｋｇ／ｍ３时，抗压强度降低２５ＭＰａ左右。微分析表明，在上述混凝土试件中，部分粗集料内部和边界存在碱－集料反应特征。     

混凝土单位碱含量与碱－集料反应

对北京芦沟桥－砂石场的粗集料研究表明，当单位碱含量达６０ｋｇ／ｍ３时，混凝土抗压强度降低１０～２０ＭＰａ；碱含量为９０ｋｇ／ｍ３时，抗压强度降低２５ＭＰａ左右。微分析表明，在上述混凝土试件中，部分粗集料内部和边界存在碱－集料反应特征。     

Die neue DAfStb‐Richtlinie “Vorbeugende Maßnahmen gegen schädigende Alkalireaktion im Beton”

The new DAfStb‐Guideline “Preventive Measures against detrimental Alkali‐Reaction in Concrete (Alkali‐Guideline)” In 2002 the German Committee for Structural Concrete decided to revise the Alkali‐Guideline. The motivation for the revision may be summarised as follows: – further developments in the german concrete technology – damage cases in concrete pavements – development of new rapid test methods – further specification of alkali reactive aggregates The contribution gives a detailed overview of the main amendments in the new Guideline and illustrates the background behind the key regulations.     

矿物质粉体对碱硅酸反应抑制机理的研究

通过孔溶液分析和用扫描电子显微镜观察骨料表面的侵蚀情况,研究了矿物质粉体对碱硅酸反应的抑制机理。结果显示,在混凝土中掺入矿物质粉体,不仅可以降低孔溶液中的碱含量,且可以降低外部碱源的碱离子向混凝土内部的扩散以及降低内部孔溶液中的碱离子向骨料表面的扩散,从而降低对骨料的侵蚀作用,抑制碱硅酸反应的有害膨胀。