混凝土用骨料碱活性试验记录3
不同标准对骨料碱活性试验方法的概述
不同标准对骨料碱活性试验方法的概述本项目为吉林省教育厅2021年科学研究项目（JJKH20210253KJ）作者简介：朱会荣（1977.10.21-），女，汉族，籍贯：吉林长春，学历：硕士研究生，职称：实验师，研究方向：无机非金属材料摘要：骨料的碱活性是指骨料在混凝土中与碱发生反应产生膨胀并对混凝土具有潜在危害的特性。
骨料是否具有碱活性是判断这种骨料能否作为混凝土粗骨料的一个重要指标。
现阶段，我国不同行业有不同行业的检测标准，对于骨料碱活性现行有效的检测标准有10本之多，这些标准对于骨料碱活性鉴定方法的阐述既有相同之处，又有所不同，在实际工作中如何选用这些规范成了难题。
本文对这些规范进行了归纳总结，认为SL/T352-2020《水工混凝土试验规程》可作为现阶段检测骨料碱活性的主要依据。
关键词：碱活性检测标准主要依据0 前言碱-骨料反应是指混凝土中的碱与骨料中的活性成分发生反应，产生膨胀致使混凝土发生开裂破坏的现象，它曾给世界许多国家带来过损害。
以往的经验教训告诉我们：对付碱-骨料反应最好的办法是预防。
如果等工程结构出现了碱-骨料反应再去治理，往往很难，且耗资巨大，这是不可取的。
那如何预防成了关键问题所在，这就是通过鉴定骨料的碱活性实验，从而快速、准确、高效地判定出能否发生碱-骨料反应。
1 不同标准对骨料碱活性检测方法的概述目前，关于碱-骨料反应的现行有效标准有GBT50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》、GB/T14685-2011《建设用卵石、碎石》、SL/T352-2020《水工混凝土试验规程》等10本。
（1）GBT50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中对于碱-骨料反应采用的是混凝土棱柱体法，虽然这种方法既能测定碱-硅酸反应又能测定碱-碳酸盐反应，但这种方法在判断骨料具有潜在碱活性时，应进行其他补充试验以确定该膨胀确实由碱-骨料活性所致。
混凝土骨料的碱活性检验及抑制试验研究
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混凝土骨料的碱活性检验 及抑｛试验研究 ｌ ｉ Ｊ Ｉ
李 向辉 张晓 玉
摘
南 水北 调 中线干 线建设 管理 局漕 河项 目建设 管 理部 １７ １０ ０ ２５ ）
要 ： 用岩相 法 、 浆棒 快速 法进 行混 凝 土骨料 的碱 活性检 验及掺 加粉 煤 灰的碱 一 酸反应 活性抑 制试 采 砂 硅
样 主要 由石 英 、 长石 组 成 ， 见少 量 角 闪 石 类 矿 钠 另
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物（ ｇ。 Ｍａ）
１４岩 相鉴 定结 果 ．
有 石英 的谱 线 （ ３ 。 其薄 片在 镜下 进行 观察 ． 图 ）对 发 现 其 中硅 质 主要 以微 细粒 石英 集合 体一 即玉髓 ｆ 黑
色） 的形 式存 在 （ ４ ， 图 ） 按骨 料 评 价规 范 ， 它属 活性
二 氧 化硅 。岩 石定名 为硅 质 白云岩较 确切
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以玉髓 的不 良影 响不 能忽视
图 ３ ４号样 品 Ｘ射线 衍射 图谱
图４ ４号样 品典型境 下 特征
５个 卵 石样 品 ， 灰 白色 ， 岩 石显 微 镜 鉴定 、 呈 经
能谱 分析及 Ｘ射线 衍射 分 析判 定均 为 白云 岩 ． 中 其
４号骨 料 富 含硅 质 （ ２ ， 主成 分 白云石 ｆ１ 还 图 ）除 Ｄ外
１２各综 合样 重要 元素 的化学 分析 ＿
表 １样 品重要 元素 的化 学分 析结果 （ ％）
编 号 样 品 粒 径 ＳＯ Ａ ２ ３ ａ Ｍｇ Ｋ ０ ｉ２ １ Ｃ Ｏ ０ Ｏ ２ Ｃ ２ Ｏ
混凝土碱骨料反应
3、碱—硅酸盐反应
定义：碱与某些层状硅酸盐骨料反应，使层状硅酸盐层间 距离增大，骨料发生膨胀，造成混凝土膨胀、开裂。 蛇纹石、伊里石、绿泥石、滑心、白云母、黑云母、铁 锂云母、高岭石、微晶高岭石等层状结构的硅酸盐矿物； 很多人反对将这种碱—骨料反应划分为新的一类； 唐明述院士研究表明：这些层状结构硅酸盐矿物自身不 具有碱活性，产生膨胀反应的是其中含有微晶石英或玉髓。
膨胀机理：
Gillott认为：白云石晶体中包裹有干燥的黏土，去白云石化反应使菱形 白云石晶体遭受破坏，使黏土暴露出来，黏土吸水膨胀，从而造成破坏 作用。 唐明述院士认为：活性碳酸盐岩石的显微结构特征是：微晶方解石和网 络状分布的粘土构成了这种岩心的基质，菱形白云石晶体彼此孤立地分 布于其中。 一方面，Ｒ+、OH-和水等进入受限制的紧密空间产生膨胀，这些离子 之所以会挤入受限空间发生反应，主要是由于去白云化反应为自由能降 低的过程，ΔG= - 12.18 kJ /mol 。 另一方面，去白云石化反应生成的水镁石和方解石晶体颗粒细小，这些 颗粒间存在大量孔隙，使固相反应产物的框架体积大于反应物白云石的 体积，在限制条件下，固相反应产物的框架体积的增大以及水镁石和方 解石晶体生长形成的结晶压，产生膨胀应力。
碱—硅酸盐反应的实质仍属碱-硅酸反应。
二、碱一骨料反应发生条件与影响因素
1、发生条件
＊混凝土中含有充足的碱(Na2O与K2O)； ＊骨料中含有碱活性矿物；
＊潮湿环境。
(1) 混凝土中碱含量：当量Na2O(Na2O+0.66K2O)
来自水泥、外加剂、掺合料、骨料、拌合水等组分及周围
环境。 低碱水泥：钠、钾含量小于0.6%的水泥称为低碱水泥。
2、影响因素
基于混凝土骨料碱活性试验研究
《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。
唐山混凝土骨料碱活性
Ｏ 引 言
．
碱骨料反应 （ 简称 Ａ Ｒ Ａ ）是影响混凝土耐久性 的最重要因素之一 。该反应一旦产生 ，产生的破坏便 难 以阻止和修复 ，并且其他劣化因素也会乘虚而人 ，加速混凝土结构 的破坏，所以它又被称 为称 “ 混凝 土的癌症 ” ９０年前后 ，我国陆续在北京、天津、山东等地发现 了立交桥 、铁路轨枕、工业及民用建筑 。１９ 因为碱骨料反应 （ Ａ ｔ Ａｒ ）而破坏…。这些工程事故为我国的建筑行业 敲响 了警钟。北京地 区已经对其 引 起充分认识 ，制定了相应的措施 。１９ 年 ，我 国在混凝土用砂、石的规范和标准 中，列入了预防碱骨 】 ９２ 料反应方面的内容 ４ ．。碱骨料反应开始逐渐引起工程界和理论界的共同关注。 】 唐山地区地处京津交界，骨料形成的地质环境与京津地区相似 ，可能也具一定的潜在碱活性 ，根据钱
２０ ０ ７年 ５月
文章 编 号 ：１０ ２ ２ （０ ７ ２— １０— ４ ０ ７— ８９ ２ ０ ）０ ０ ２ ０
唐 山混 凝 土 骨料 碱 活性
白瑞 英 ，封孝信 ，魏庆敏 ．
（ 河北理工大学 材料学院 ， 河北 唐山 ０３ ０ ） ６ ０ ９
关键 词 ：碱 骨料反 应 ；碱 活性 检 测 ；碱硅 酸反 应 ；碱碳 酸盐反 应
计算 了三种骨料的有序度值 ，如表 ３ 所示。 由表 ３ 以看到 ，Ｆ 可 Ｒ骨料结晶度很高 ， 其次为 Ｑ ，而 Ｙ ＇ Ａ ．骨料远远低于另外两地区，因此 Ｙ ＇ Ｉ ．骨料 Ｉ
可能具有相对较高的碱碳酸盐反应活
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图 １ 三种骨科的 Ｘ Ｄ Ｒ
041怎样检验骨料有无碱活性
怎样检验骨料有无碱活性?
(1）依据《水工混凝土试验规程》(SL352—2006）中"2.33骨料碱活性检验（岩相法)",对取样的骨料进行岩相分析,确定骨料中是否存在碱活性组分。
(2）依据《非金属矿物和岩石化学分析方法第2部分硅酸盐岩石矿物及硅质原料化学分析方法》(JC/T1021.2—2007),对取样的骨料进行化学全分析,了解骨料的化学组成和均匀性。
(3）依据《水工混凝土试验规程》(SL.352—2006）中"2.37骨料碱活性检验（砂浆棒快速法)",对取样的骨料进行碱活性检验,研究骨料是否存在碱活性。
（4）依据《水工混凝土试验规程》(SL.352—2006）中"2.38骨料碱活性检验（混凝土棱柱体试验法)",对取样的骨料进行碱活性检验,研究骨料的碱活性。
(5）依据RILEM（国际材料与建筑构造研究试验所联合会）推荐的混凝土棱柱体快速法,对取样骨料进行碱活性检验,研究骨料的碱活性。
浅谈混凝土骨料碱活性反应、判别与防治
水利水电工程设计DWRHE·2019年第38卷第1期浅谈混凝土骨料碱活性反应、判别与防治徐建闽姜姗姗王祖国摘要碱活性骨料指可与水泥或混凝土中的碱离子发生化学反应并产生体积膨胀的骨料，一般分为2种类型：一种是含有非晶体或结晶不完整的二氧化硅的骨料，称为碱－硅酸反应活性骨料；另一种是含有具有特定结构构造的微晶白云石骨料，称为碱－碳酸盐反应活性骨料。
对碱活性骨料的判别，主要分为初判和复判；初判主要采用岩相法，复判通常包括化学法、砂浆棒快速法、砂浆长度法、岩石圆柱体法和混凝土棱柱体法等。
目前，对碱－硅酸反应活性骨料，通常采用掺拌一定比例的粉煤灰等方法来抑制其碱活性；对碱－碳酸盐反应活性骨料还没有找到行之有效的抑制方法。
关键词碱活性骨料碱－硅酸反应碱－碳酸盐反应碱骨料判别碱活性抑制粉煤灰中图分类号TV42文献标识码A文章编号1007-6980（2019）01-0038-03半个多世纪以来，在世界各地已发生多起因碱活性骨料反应而导致混凝土工程严重破坏的案例，部分工程因石料存在潜在碱活性反应而不得不放弃运距较近的料场。
例如，美国的布克坝建成10年后，发生了较严重的碱活性骨料反应；加拿大魁北克省的博赫尔格依斯水电站建成10余年后，陆续发现坝体因碱活性骨料反应而出现严重的地图状开裂，并导致坝体各部位发生不同程度的位移；向家坝水电站运距较近的三叠系雷口坡组T22灰岩料场，经试验证明，其中的含泥云质泥晶灰岩、泥质泥晶云灰岩、泥晶云灰岩等，存在碱－碳酸盐活性反应，且不能进行有效抑制，最终不得不放弃。
鉴于此，混凝土骨料的碱活性反应问题，已引起国内外工程技术人员的高度重视。
1碱活性骨料反应及其危害碱活性骨料指可与水泥或混凝土中的碱离子发生化学反应并产生体积膨胀的骨料。
碱活性骨料反应主要包括碱－硅酸及碱－硅酸盐反应和碱－碳酸盐反应两类。
（1）碱－硅酸反应是指水泥中的碱（K2O、Na2O）与骨料中的活性SiO2反应产生碱硅凝胶。
混凝土用骨料碱活性试验记录
混凝土用骨料碱活性试验记录混凝土中的骨料碱活性是指混凝土中的骨料在碱性环境下释放出的碱性物质对混凝土的影响。
当骨料中的含碱物质超过一定的限度时，会导致混凝土的碱性反应，从而引起混凝土的膨胀和开裂。
因此，对混凝土中的骨料进行碱活性试验是非常重要的。
本次试验主要目的是测试不同骨料样品的碱活性，并评估其对混凝土的潜在影响。
试验采用以下样品：玻化微珠、石英砂和玉石粉。
试验过程如下：1.准备工作a.根据试验需要，准备相应数量的样品。
b.清洗样品，去除表面的污物和杂质，晾干备用。
2.碱活性试验a.将准备好的样品分别放入试验容器中。
b.加入一定量的碱液（例如NaOH溶液）至试验容器中，确保完全覆盖样品。
c.将试验容器放入恒温水槽中，保持试验温度一致。
d.在试验过程中定期观察样品的变化，记录并测量其体积变化、质量变化等数据。
e.持续观察样品的碱活性反应，直到趋于稳定。
3.数据记录与分析a.在试验过程中，及时记录试验数据，包括样品的质量、体积变化等。
b.利用所得数据，绘制样品碱活性反应曲线，分析其碱活性特征。
c.根据试验结果，评估不同骨料对混凝土的碱活性影响。
4.结果与讨论a.根据试验数据和分析结果，得出不同骨料样品的碱活性评价。
b.对于存在碱活性的骨料，研究其对混凝土的影响程度，以及可能引起的膨胀和开裂问题。
c.提出相应的建议和措施，以减少或避免混凝土碱活性问题的出现。
通过以上试验和分析，可以对混凝土中不同骨料的碱活性特征进行评估，并为混凝土工程的设计和施工提供科学依据。
此外，也可为混凝土中骨料的选择和配比提供参考，以降低混凝土的碱活性风险。
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盐酸浓度 c（HCl） （mol/L）
滴定至酚酞终点消耗盐酸溶液量 VP（mL）
ห้องสมุดไป่ตู้
（3） 化学法
反应稀释液中二氧化硅含量 m1（g）
空白试验反应稀释液中二 c（SiO2） 氧化硅含量m2（g） （mol/L）
反应稀释液中二氧化硅含量 m1（g）
空白试验反应稀释液中二 c（SiO2） 氧化硅含量m2（g） （mol/L）
V 3 （mL）
（mol/L）
试件 编号
试件基准长 度
L 0 （mm）
（4） 岩石柱法
试件浸泡t 天后长度
L t （mm）
长度膨胀率 εt（%）
长度膨胀率最大值 εt，max（%）
附注：
试验
计算
复核
吸取反应稀 释液数量
滴定反应稀释液消耗盐酸
滴定空白反应稀释液消耗 盐酸溶液量
c（NaOH）
V 1 （mL）
溶液量V 2 （mL）
V 3 （mL）
（mol/L）
滴定至甲基 终点消耗 盐酸溶液量 V T （mL）
滴定反应稀释液消耗 盐酸溶液量 V 2 （mL）
滴定空白反应稀释液消耗 c（NaOH）
盐酸溶液量
试样编号 样品产地 规格种类 委托日期
混凝土用骨料碱活性试验记录 （三）
记录编号
代表数量
委托编号
试验日期
表号：铁建试录013 批准文号：铁建设函 [2009]27号
质量法
c（SiO2） 比色法
c（SiO2） 单终点
碱浓度 降低值 c（NaOH） 双终点 碱浓度 降低值 c（NaOH）
试液数量（mL） 100