首页
时事
民生
政务
教育
文化
科技
财富
体娱
健康
情感
更多
旅行
百科
职场
楼市
企业
乐活
学术
汽车
时尚
创业
美食
幽默
美体
文摘
混凝土碱含量分析与影响因素分析
文摘
2024-11-01 07:02
河南
1概述
混凝土集料中某些活性矿物(活性氧化硅、活性氧化铝等)与混凝土微孔中的碱溶液产生化学反应,生成碱-硅酸凝胶、碱-碳酸凝胶吸水产生膨胀压力,使混凝土发生开裂、强度降低,严重时会导致混凝土破坏,这种现象称为碱集料发应。
混凝土碱集料反应分为碱-硅反应、碱-碳酸盐反应和碱-硅酸盐反应,其中碱-硅反应最为常见。引起碱集料反应的3个条件中有两个来自混凝土内部,一是碱性物质(含碱量以Na
2
O、K
2
O当量计),或者处在碱渗入的环境;二是集料中有碱活性骨料;三是潮湿环境。
2碱-硅反应机理
混凝土内部的水泥水化反应,生成强碱性氢氧化物,
Na
2
O+H
2
O→2NaOH,K
2
O+H
2
O→2KOH.
氢氧化钾、氢氧化钠再与粗细集料中的(非结晶)活性氧化硅相作用,生成硅酸碱类。
2NaOH+SiO
2
→Na
2
OSiO
2
+nH
2
O(在水环境下),
2KOH+SiO
2
→K2OSiO
2
+nH
2
O(在水环境下)。
3碱含量计算
3.1混凝土中碱的来源
混凝土中碱来自水泥、掺合物料、外加剂、骨料和拌合水,其中水泥、掺合料和外加剂是主要来源。
本次混凝土中总碱含量主要计算除骨料外其余原材料带入混凝土中的碱,根据配合比设计,原材料包括水泥、水、集料、外加剂、粉煤灰、矿渣粉。
3.2设计技术要求
某工程实例设计图纸中指出:选用的骨料应在施工前进行碱活性试验,优先采用非活性骨料,不应使用碱-碳酸盐反应活性骨料和膨胀率大于0.20%的碱
—
硅酸反应活性骨料。当骨料碱-硅酸反应膨胀率在0.10%~0.20%时,总碱含量不宜大于3.0kg/m
3
(特大桥、大桥和重要桥梁不宜大于1.8kg/m
3
),且应经碱-骨料反应抑制措施有效性试验验证合格。
3.3碱含量计算结果
对水泥、水、外加剂、粉煤灰、矿渣粉的碱含量进行检测,得到材料的碱含量结果(%);水泥、水、外加剂按照各个标号混凝土中材料的配合比,计算每立方混凝土中各种材料的碱含量(kg/m
3
),粉煤灰碱含量取实测值的1/6,粒化高炉矿渣粉碱含量可取实测值的1/2,将所有材料的碱含量相加得混凝土总碱含量。
各种原材料碱含量检测值、各种配合比混凝土的碱含量计算结果见表1。
4结果分析
4.1水泥引入的碱含量
从图1可见,由水泥引入的碱含量为1.21~2.585kg/m
3
,达到混凝土总碱含量的81%~94%;水泥引入的碱含量随着水泥用量的增大而增加,C20的水泥用量最小,引入混凝土中的碱含量最小,C70的水泥用量最大,引入的碱含量也最大。C30以上等级混凝土中的水泥引入的碱含量已经超过了特大桥、大桥和重要桥梁不宜大于1.8kg/m
3
的要求。
4.2水引入的碱含量
从图2可见,由水引入的碱含量为0.042255~0.054149kg/m
3
,达到混凝土总碱含量的1%~3%;随着混凝土用水量的减少,引入的碱含量也减小,C70的用水量最小,引入的碱含量也最小,C35的用水量最大,引入的碱含量也最多。
4.3外加剂引入的碱含量
从图3可见,由外加剂引入的碱含量为0.01376~0.030186kg/m
3
,达到混凝土总碱含量的0.8%~1.0%;随着混凝土外加剂掺量的增加,引入的碱含量也增加;C20的外加剂用量最小,引入的碱量也最小;C70的外加剂用量最大,引入的碱含量也最多,是C20引入的2倍多;由外加剂引入的碱含量随着混凝土强度等级的提高而增加。
4.4粉煤灰引入的碱含量
从图4可见,由粉煤灰引入的碱含量为0.0367~0.22333kg/m
3
,达到C20混凝土总碱含量的15%,达到C30以上混凝土总碱含量的2%~7%;随着粉煤灰用量的减少,引入的碱含量也减小,C50的粉煤灰用量最小,引入的碱含量也最小,C20的粉煤灰用量最大,引入的碱含量也最多。
4.5每立方米混凝土的总碱含量
a)从表1可见,6种水泥混凝土每立方米混凝土的总碱含量为1.5~2.9kg/m
3
,均满足一般桥涵不宜大于3.0kg/m
3
的要求;C30以上等级混凝土的总碱含量为2.2~2.9kg/m
3
,均不满足特大桥、大桥和重要桥梁不宜大于1.8kg/m
3
的要求。因此,该项目不应使用碱-碳酸盐反应活性、膨胀率大于0.20%的碱
—
硅酸反应活性的骨料。
b)从图5可见,每立方米混凝土的总碱含量随着混凝土强度等级的提高而增加(除C40外);C20强度等级最低,总碱含量最小;C70强度等级最高,总碱含量最大,约为C20的2倍。
c)从图6可见,水泥引入的碱含量对每立方米混凝土的总碱含量影响最大,水泥的引入碱含量、每立方米混凝土的总碱含量随着混凝土强度等级的提高的变化规律一致。因此,水泥的碱含量对控制混凝土总碱含量具有重要意义。
5混凝土过高碱含量的危害
过高碱含量会导致混凝土出现集料膨胀、集料与水泥浆接触周边发生不良反应等现象,反应生成的碱硅酸凝胶的固体体积远大于反应前的体积,吸水后体积膨胀增大3倍以上,容易引起结构物开裂。
6预防措施
6.1使用非活性骨料
对于本文的计算实例,由于涉及特大桥梁、重要结构,由于水泥引入的碱含量已经超过1.8kg/m
3
的要求,应严格控制骨料种类,必须使用非活性骨料。
6.2控制水泥的碱含量
采用碱含量小于0.3%的低碱水泥,减少水泥引入的碱含量,控制混凝土总碱含量小于1.8kg/m
3
。
6.3掺粉煤灰或矿渣粉
优化混凝土配合比,掺加粉煤灰或矿渣粉,取代30%左右的水泥。
6.4适当降低水灰比
采用较低的水灰比,减少混凝土内部孔隙,从而降低混凝土的渗透性。
6.5选用低碱减水剂
选用低碱减水剂,并且严格控制掺量。
7结论
a)当水泥本身的碱含量达到0.55以上时,C30以上等级水泥混凝土总碱含量可以满足一般桥涵3.0kg/m
3
的要求。
b)水泥引入的碱含量对每立方米混凝土的总碱含量影响最大,水泥的碱含量对控制混凝土总碱含量具有重要意义。为预防碱集料反应,采用低碱水泥和控制混凝土其他组分碱的引入。
c)通过优化混凝土的设计、施工、材料、管理等方面措施,预防过大的混凝土碱集料反应。
http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIzNjU1MTYwNw==&mid=2247520252&idx=6&sn=1d924a55f4bd02a0430d2c44434c025c
砼话
“砼话”——分享混凝土知识,做混凝土技术人员的朋友,每天七点更新!您的关注,是最大的支持和鼓励!
最新文章
孙振平教授:聚羧酸高性能减水剂应用的若干问题探讨
混凝土外加剂的使用误区
混凝土立方体试件抗压强度检测要点
混凝土裂缝的成因、预防及处理心得
轻质高强混凝土制备与性能分析
陕西地区机制粗砂与河道细砂双掺技术配制C30—C40 预拌混凝土的研究与应用
混凝土生产用水量失控是这些原因造成
砂石行业的试验员试题——砂石骨料篇
混凝土不均匀性的表征及其对硬化性能的影响
聚羧酸减水剂对机制砂混凝土的性能影响
片麻岩石粉对机制砂泵送混凝土的拌合物性能影响研究
砂密度对混凝土耐久性能的影响
混凝土7天强度到28天几乎不增长了,怎么回事?
混凝土质量到底掌握在谁手里?
养护对混凝土的重要性
机制砂级配对大流态混凝土性能的影响
针片状颗粒对高强混凝土性能的影响研究
浅谈混凝土原材料——外加剂
混凝土原材料试题——外加剂
机制砂在泵送混凝土中的应用
高性能混凝土的配置与施工质量控制解析
粉煤灰掺量对清水混凝土表观影响研究
不同端面加工方式对混凝土芯样抗压强度的影响
一个试验人分享的C50混凝土配合比经验
粉煤灰品质对其需水量及活性的影响
混凝土拌合物的配合比设计
混凝土原材料对混凝土品质的影响
混凝土离析泌水终极解决方案
粉煤灰矿渣掺量对劣级配砂配制混凝土性能的影响
浅谈混凝土原材料——细骨料
混凝土原材料试题——骨料(单选题)
拌和后短时内的二次加水对混凝土性能的影响
预拌混凝土原材料质量现状与控制措施
生产污水浓度对混凝土性能的影响研究
花岗岩代替石灰岩用于混凝土中的试验研究
在混凝土生产和浇筑过程中,这些问题你遇到过几个?
预拌混凝土冬期生产与施工措施
不同掺量膨胀剂在大体积混凝土,工程中的应用分析
清水混凝土质量控制措施
温度对混凝土性能有多大影响?
C80高强抗裂混凝土制备技术
混凝土配合比设计靠计算还是靠经验
双十一,嫁给搞混凝土的男人的9大理由!
预拌混凝土企业备用配合比的建立研究
分析混凝土泵送堵管原因及预防措施
透水混凝土力学性能的影响因素研究
粗骨料粒径和级配对混凝土力学性能的影响研究
桩基-C30混凝土混合物配合比设计计算书
泵送混凝土的工作性变化及应对方案研究
活性掺合料对混凝土抗碳化性能影响的研究
分类
时事
民生
政务
教育
文化
科技
财富
体娱
健康
情感
旅行
百科
职场
楼市
企业
乐活
学术
汽车
时尚
创业
美食
幽默
美体
文摘
原创标签
时事
社会
财经
军事
教育
体育
科技
汽车
科学
房产
搞笑
综艺
明星
音乐
动漫
游戏
时尚
健康
旅游
美食
生活
摄影
宠物
职场
育儿
情感
小说
曲艺
文化
历史
三农
文学
娱乐
电影
视频
图片
新闻
宗教
电视剧
纪录片
广告创意
壁纸头像
心灵鸡汤
星座命理
教育培训
艺术文化
金融财经
健康医疗
美妆时尚
餐饮美食
母婴育儿
社会新闻
工业农业
时事政治
星座占卜
幽默笑话
独立短篇
连载作品
文化历史
科技互联网
发布位置
广东
北京
山东
江苏
河南
浙江
山西
福建
河北
上海
四川
陕西
湖南
安徽
湖北
内蒙古
江西
云南
广西
甘肃
辽宁
黑龙江
贵州
新疆
重庆
吉林
天津
海南
青海
宁夏
西藏
香港
澳门
台湾
美国
加拿大
澳大利亚
日本
新加坡
英国
西班牙
新西兰
韩国
泰国
法国
德国
意大利
缅甸
菲律宾
马来西亚
越南
荷兰
柬埔寨
俄罗斯
巴西
智利
卢森堡
芬兰
瑞典
比利时
瑞士
土耳其
斐济
挪威
朝鲜
尼日利亚
阿根廷
匈牙利
爱尔兰
印度
老挝
葡萄牙
乌克兰
印度尼西亚
哈萨克斯坦
塔吉克斯坦
希腊
南非
蒙古
奥地利
肯尼亚
加纳
丹麦
津巴布韦
埃及
坦桑尼亚
捷克
阿联酋
安哥拉