混凝土用骨料碱活性试验报告
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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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
碱骨料反应
碱骨料反应碱骨料反应（Alkali-Aggregate Reaction，简称AAR）是指混凝土中的碱性细孔溶液与骨料中的活性矿物之间的化学反应。
该反应会引起混凝土的不均匀膨胀，导致其开裂破坏。
混凝土碱骨料反应一旦发生，目前的技术水平尚无法根治，因此又俗称“混凝土癌症”。
自从1940年美国T．E．Stanton提出此问题以来，已经历半个多世纪，现已被世界许多国家认为是造成混凝土工程破坏的重要原因之一。
混凝土大坝因碱骨料反应破坏的工程实例有巴西的Moxoto坝、法国的Chambon坝、挪威的Sa-heim坝等，其他行业亦有碱骨料反应破坏的实例。
碱骨料反应导致的破坏不仅每次修补或加固费用巨大，而且建筑物还会继续发生破坏。
因此，碱骨料反应问题逐渐引起了世界各国的重视。
我国水利水电行业很早就重视碱骨料反应的预防工作，1953年修建佛子岭水库时，就开始开展混凝土碱活性方面的试验。
此后，明文规定凡水利工程混凝土所用骨料，必须根据碱活性检验及论证资料，采用对工程无害的骨料。
碱活性试验是骨料料源选择阶段必须开展的试验之一，骨料碱活性程度及其能否被有效抑制也是判定料源是否可行的关键技术指标之一。
一、反应机理碱骨料反应的实质是液相中的碱与固态活性骨料之间的一种复相反应。
混凝土中发生碱骨料反应必须具备以下三个条件：碱性离子（主要指K20、Na20）含量达到或超过一定水平、存在活性骨料并超过一定的数量、要有水分，如果没有水分，反应就会减弱或完全停止。
其中碱主要来源于水泥、外加剂等。
目前有不少学者对某些类型的骨料在长龄期时释放出的碱进行了研究，发现这种作用尽管很难估计，但也不可忽视。
碱骨料反应通常可分为碱硅酸反应（Alkali-Silica Reaction，简称ASR）和碱碳酸盐反应(Alkali-Carbonate Reaction，简称ACR)两类。
其中碱硅酸反应式为：2NaOH+Si02 +nH20→Na20·Si02·nH20（碱硅酸凝胶）。
核电厂混凝土用骨料碱活性试验探讨
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。
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。
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试件龄期（d）
试件膨胀率（%）
外观变化情况
砂浆棒法
碱活性骨料判定条件 化学法 ① c（NaOH）＞0．070mol/L； 且c（SiO2）＞c（NaOH）。 ② c（NaOH）＜0．070mol/L； 且c（SiO2）＞0．035＋0．5c（NaOH）。 试件尺寸（mm）
c（SiO2）（mol/L） Nhomakorabeac（NaOH） （mol/L）
试件浸泡龄期（d） 试件膨胀率（%）
外观变化情况
岩石柱法
检测评定依据：
试验结论：
试验
复核
批准
单位（章）
建试报04
：铁建设 [2009]027号
显微照片及说明
外观变化情况
c（NaOH） （mol/L）
外观变化情况
混凝土用骨料碱活性试验报告
委托单位 工程名称 施工部位 样品产地 代表数量 试验方法 主要矿物 成分 岩相法 含量 （%） 名称 报告编号 委托编号 记录编号 规格种类 报告日期 试验结果 碱活性矿物
表号：铁建试报04 批准文号：铁建设 [2009]027号
占样品总质量百分 率（%）
显微照片及说明
水泥碱含量（%） 砂浆水灰比W/C