关于混凝土碱集料反应(AAR-)病害问题及对策的探讨VIP免费

关于混凝土碱集料反应（AAR）病害问题及对策的探讨－－－－兼述北京地区混凝土碱集料反应预防规程2004.12.19李亚铃内容提要混凝土工程的合理寿命混凝土工程的病害分类混凝土碱集料反应病害的定义及分类混凝土碱的来源，检定方法及含量限制混凝土砂石（集料）的碱活性意义及检定方法混凝土工程的分类设防规定抑制混凝土碱集料反应病害的机理市建委、市规委关于混凝土碱集料反应预防规程的实施一、混凝土工程的合理寿命波特兰水泥专利（1824、英J.阿普斯丁）钢筋混凝土桥（1875、法、宽3.96m、长16m）钢筋混凝土理论（1879、法F、埃纳比克）唐山水泥厂投产（1889、启新水泥厂）中国现存混凝土建筑物山东刘公岛炮台（1894年前）上海电话大楼（1908年）北京东郊民巷水泥柱（1917年）在合理使用维护条件下混凝土工程100年二、混凝土病害分类1.新浇混凝土硬化早期的裂纹2.冻融开裂、剥蚀3.钢筋锈蚀开裂、剥蚀4.化学剥蚀5.高温烘烤（300℃以上温度）6.碱集料发应胀裂、剥蚀三、碱集料发应（AlkaliAggregateReaction简写作AAR）定义碱指K、Na通常按Na2OE=Na2O+0.658xK2O活性集料（砂石）：指玻璃质、隐晶质、微晶质的岩矿或晶格扭曲、损坏的岩矿碱凝胶产生、聚集、吸水膨胀开裂现场建筑物多种病害的综合症状西直门原老桥在1999年春拆除前留影西直门原老桥在1999年春拆除前留影混凝土碱凝胶的微观放大图碱集料反应（AAR）分类碱硅酸反应（ASR）美国D.E.Standon19402NaOH+XSiO2-----Na2O.XSiO2.H2O碱碳酸发应（ACR）加拿大E.G.S.Wenson1957CaMg(CO3)2+2NaOH-----Mg(OH)2+CaCO3+Na2CO3Na2CO3+Ca(OH)2-----2NaOH+CaCO3北京地区以ASR为主体（ACR待勘定）碱硅凝胶的化学组成(EDAX能谱法)(显示硅、钠等的明显集聚)样品Na2OESiO2CaOAl2O3等111.3365.260.9116.90211.5257.792.7822.04326.8134.825.5419.09410.7447.202.5235.52水泥熟料<1%20%65%6%碱碳酸反应生成物Mg(OH)2水镁石的基本技术特征三方晶系、层状构造比重2.3－2.4硬度莫氏2.5晶体常数L63L2PC33四、混凝土碱的来源，检定方法及含量限制1.水泥含碱0.5－1.0%,来自石灰石，粘土和富集K＋Na＋烟道灰，以及水渣等混合物（按100％全碱计）2.粉煤灰含碱1.5-4%，来自原煤（按15％全碱计）3.高炉水淬渣，含碱1.5-4%，来自矿石，耐火材料（按50％全碱计）4.硅灰含碱1－3%，来自矿石，耐火材料（按50％全碱计）5.化学外加剂含碱较高的Na盐，硫酸钠,亚钠，硝钠等（按100％全碱计）6.砂石水洗一般不含可溶K,Na7.碱检定用火焰光度计（有效碱用ASTMC311）五、混凝土用砂石(集料)的碱活性及检定方法1.岩相法ASTMC295,JGJ532.化学法ASTMC289,JGJ533.砂浆棒法ASTMC227,JGJ53(6个月周期)ASTMC1260(16天周期)(只适用于ASR)4.岩石柱法ASTMC586,JGJ53(84个周期)(只适用于ACR)5.混凝土棱柱法CSAA23214A(一年周期)（ASRACR通用）6.小砂浆棒法（推荐使用，ASR,ACR通用）7.矿物外加剂抑制AAR评价法ASTMC441ASTMC227(JGJ53)(用于检定ASR)5.00-2.502.50-1.251.25-0.630.63-0.3150.315-0.16010%25%25%25%15%1、粒级2、水泥比集料1：2.25(水泥含碱1.2%)3、水量以流动度105～120mm计4、24H脱模（模40×40×160mm）测基长5、在40＋2℃，100％湿度下养护6、6个月膨胀量≥0.1%为活性<0.1%为非活性ASTM1260(用于检定ASR)1、粒级：同ASTMC2272、水泥比集料：1：2.25(水泥含碱不限)3、水量：以水灰比0.47计4、24H脱模（模24.5×24.5×285mm）80℃热水中养护24H测基长5、在80℃1MNaOH溶液中养护14d6、膨胀量>0.2%为活性<0.1%为非活性当0.1-0.2%时再延长养护到28d，检查膨胀量变化ASTMC586(用于检定碳酸岩的ACR)1.用5％稀HCl，检定碳酸岩2.在岩石样本上钻取岩芯（Φ9＋1mm长35＋5mm）3.在20＋2℃的水中浸泡岩芯，每24H测长一次约3－5d后，测长度变化<0.02%时为基长4.在20＋2℃，1MNaOH溶液中浸泡岩芯，84d后，膨胀量≥0.1%为活性<0.1%为非活性CSAA23.2-14A(用于检定ASRACR)1.粒级：取混凝土常用石子，非碱活性砂，砂率735%2.水泥：按310＋5Kg/m3计（水泥碱含量1.25%）3.水量：按坍落度80＋10mm计4.模：120×120×450mm，24H...