快速碱集料反应测试方法
碱集料反应的工程检测
• 那么，惰性石英砂随龄期延长持续膨胀，表现出“活性
3 快速碱——集料反应测试方法
• 图中球状反应产物进行能谱分析，其主要组成为：
Na2O＝30.74％， SiO2＝53.66％，硅酸钠凝胶。该处 离试件表面较近，扩散进来的NaOH和石英反应造成了 这种现象，这就解释了试件长龄期时膨胀的原因——时 间不易过长。
• >0.2%危险
• 介于两者之间——潜在活性，建议成型混凝土试件实测 • 担心：高温、强碱有无问题？是否影响测试结果？ • 水化14天时试件断面SEM照片见图
3 快速碱——集料反应测试方法
3 快速碱——集料反应测试方法
• 以上结果使我们认识到在80℃、1M NaOH溶液中养护
的试件水化产物并 未与常温情况有显著差异， 的原因? 用扫描电镜分析膨胀的标准砂试件。
3 快速碱——集料反应测试方法
•
我国情况：行业标准JGJ52－92，93中膨胀测长法 仍是基于ASTM C227的40℃砂浆棒法；二是中国工程 建设标准化协会 规定的CES 48∶93中采用的是150℃ 压蒸法。前者需半年时间才能出结果；后者虽仅需一天， 但由于高温高压改变了水泥水化条件，其结果如何与实 际情况作比较仍存在争论。
碱-骨料反应试验方法
碱-骨料反应试验方法2007-06-18 11:27摘要：结合多年的工程实践，对测定骨料碱活性的试验方法如岩相法、化学法、砂浆长度法、快速法和砼棱柱体法进行了评述。
认为：对骨料的碱活性决不能仅依靠一种方法来作出判断，必须用几种试验方法进行综合评价。
关键词：碱-骨料反应；活性骨料；膨胀率；水泥含碱量；砼总碱量1 碱-骨料反应的试验方法碱-骨料反应(AAR)是造成砼建筑物腐蚀破坏的主要原因。
岩石骨料的碱活性是砼发生碱-骨料反应的必要条件。
检测骨料碱活性的方法有：岩相法、化学法和砂浆长度法，随后又制订了快速法和砼棱柱体法等标准方法。
1.1 岩相法岩相法见美国ASTM标准C295砼骨料岩相检测指南，与此一致的我国有《水工砼试验规程》(SD105-82)第3.0.27条。
岩相法的基本理论是基于光性矿物学。
具体操作是把骨料磨制成薄片，在偏光显微镜下鉴定矿物成分及其含量，以及矿物结晶程度和结构。
如显微镜分辨有一定困难时，还可借助于扫描电镜，X-衍射分析、差热分析、红外光谱分析等手段，对矿物作出判断。
如鉴定不含有碱活性的岩石或矿物，可判为非活性；如鉴定含有碱活性的矿物成分，则必须用其他试验方法来进一步论证。
岩相法是最基本的方法，能够判断骨料中是否含有碱活性的岩石矿物。
但这个方法只能定性而不能定量地评估含碱活性的骨料在砼中引起破坏的程度。
1.2 化学法化学法见美国ASTM标准C289骨料潜在活性试验(化学法)，与此一致的我国有《水工砼试验规程》第3.0.28条。
化学法仅仅是反映骨料与碱发生化学反应的能力。
由于其反应时间短(24h)，这种方法对评价高活性的骨料是合适的。
但应注意某些矿物如碳酸盐等的干扰，使试验结果产生较大的偏差，特别是对缓慢反应的岩石或者活性微弱的骨料，往往会作出非碱活性的错误结论。
1.3 砂浆长度法砂浆长度法见美国ASTM标准C227“水泥-骨料混合物潜在碱活性试验方法”(砂浆棒法)，与此一致的我国有《水工砼试验规程》第3.0.29条，“骨料碱活性检验(砂浆长度法)”。
混凝土中碱-骨料反应检测技术规程
混凝土中碱-骨料反应检测技术规程一、前言混凝土中碱-骨料反应是一种常见的破坏混凝土结构的现象，如不及时发现和处理，会对混凝土结构的使用寿命和安全性产生重大影响。
因此，开展混凝土中碱-骨料反应检测工作是非常必要的。
本文将详细介绍混凝土中碱-骨料反应检测技术规程，包括检测方法、设备及操作流程等。
二、检测方法1. 碱度测定法这种方法是通过测量混凝土中的碱度来判断是否存在碱-骨料反应。
碱度测量仪通常用来测量混凝土中的碱度值，其操作方法如下：（1）准备样品：将混凝土样品取出，清洁干净，并将其研磨成粉末状。
（2）测量碱度值：将粉末状混凝土样品放入测试仪器中，按照仪器说明书进行操作，测量出混凝土中的碱度值。
2. 拉伸试验法这种方法是通过测量混凝土中的拉伸强度来判断是否存在碱-骨料反应。
其操作方法如下：（1）准备试样：将混凝土样品取出，制作成标准的试样。
（2）实施拉伸试验：将试样放入拉伸试验机中，按照机器说明书进行操作，测量混凝土中的拉伸强度。
3. 模拟试验法这种方法是通过模拟混凝土与碱性溶液的反应过程来判断是否存在碱-骨料反应。
其操作方法如下：（1）准备试样：将混凝土样品取出，制作成标准的试样。
（2）实施模拟试验：将试样放入模拟试验设备中，加入碱性溶液进行模拟测试，观察混凝土的变化情况。
三、设备1. 碱度测量仪碱度测量仪通常由主机、电极和显示器等组成。
其中，电极是用来测量混凝土中的碱度值的，显示器则是用来显示测量结果的。
2. 拉伸试验机拉伸试验机通常由电机、夹具和显示器等组成。
其中，电机用来施加试样的拉伸力，夹具用来夹住试样，显示器则是用来显示拉伸强度的。
3. 模拟试验设备模拟试验设备主要由试验槽、加热器和温控器等组成。
其中，试验槽用来放置试样和碱性溶液，加热器用来加热试验槽中的溶液，温控器则是用来控制溶液的温度。
四、操作流程1. 碱度测定法（1）准备样品：将混凝土样品取出，清洁干净，并将其研磨成粉末状。
（2）测量碱度值：将粉末状混凝土样品放入测试仪器中，按照仪器说明书进行操作，测量出混凝土中的碱度值。
碱集料反应试验方法
碱集料反应试验方法一、实验原理使用活性氧化钙（CaO）混合水泥和集料中剩余的游离氧化钙（CaO），形成氢氧化钙（Ca（OH）2）并与碳酸盐产生反应，形成氧化镁（MgO）和碳酸钙（CaCO3），从而形成结合水泥和集料的强度骨架。
碱集料反应试验通常用于评估混凝土和集料的碱集料反应性。
在低碱度环境中，混凝土中的一些碳酸盐和硅酸盐矿物质会与碱金属氢氧化物（如NaOH和KOH）产生反应，形成破坏性的碱集料反应，导致混凝土结构疲劳和损坏。
二、实验材料与设备1. 水泥：普通硅酸盐水泥；2. 集料：细度模数为2.6左右的用于碱集料反应试验的天然砂；3. 活性氧化钙（CaO）；4. 氢氧化钠（NaOH）、硫酸钠（Na2SO4）、氯化钠（NaCl）、氯化镁（MgCl2）等试剂；5. 高压釜；6. 微量热（isothermal calorimeter）；7. 压片机；8. 试验容器。
三、实验步骤1. 准备试样将水泥和天然砂混合，按照质量比1：3进行混合，并加入活性氧化钙。
将混合物压成尺寸为40mm×40mm×160mm的棱柱形试样，用塑料膜保护，并标记每个试样。
2. 氢氧化钠浸泡试验将试样分别浸泡在0.1mol/L、0.01mol/L、0.001mol/L的氢氧化钠（NaOH）溶液中，浸泡时间为14天。
每天检查一次试样表面颜色和形态的变化。
3. 反应热测定将未处理的试样和浸泡在氢氧化钠溶液中的试样放入微量热仪中，记录反应的热量变化。
4. 溶液电导测量将每个浸泡在氢氧化钠溶液中的试样的溶液电导测量，并记录电导率。
5. 氯离子含量测定使用Mohr酸表测定氯离子含量，并记录结果。
将试样浸泡在10%的氯化镁溶液中24小时，通过复合指示剂测定集料试样的镁离子含量。
使用比色法测定集料试样中的碳酸根离子含量。
四、实验结果1. 试样表面颜色和形态变化在0.1mol/L氢氧化钠溶液中，试样表面出现大量的泡沫和裂痕，并出现强烈的碱性气味。
集料碱活性检验
集料碱活性检验(岩相法)1 目的与适用范围鉴定所用集料(包括砂、石)的种类和成分，从而确定碱活性集料的种类和数量。
2 仪具与材料2.1 套筛：孔径0.16mm、0.315mm、0.63mm、1.25mm(方孔)；孔径2.5mm、5mm、20mm、40mm、50mm(圆孔)。
2.2 磅秤：称量100kg，感量100g。
2.3 天平：称量1kg，感量不大于0.5g。
2.4 切片机、磨光机、镶嵌机。
2.5 实体显微镜、偏光显微镜。
2.6 试剂：盐酸、茜素红、折光率浸油以及酒精等。
2.7 其它：金刚砂、树胶(如冷杉胶)、载波片、地质锤、砧板、酒精灯等。
3 取样3.1 用四分法选取石料，风干后进行筛分，按表1所规定的数量称取试样。
石料试样质量3.2 将砂样用四分法缩减至5kg，取约2kg砂样冲洗干净，在105±5摄氏度烘箱中烘干，冷却后按T0327的方法进行筛分，然后按表2规定的数量称取砂样。
4 石料的鉴定4.1 将试样逐粒进行肉眼鉴定，需要时可将颗粒放在砧板上用地质锤击碎(注意应使岩石片损失最小)，观察颗粒新鲜断口。
4.2 石料鉴定按下列准则分类：砂样质量表表24.2.1 岩石名称及物理性质。
包括主要的矿物成分、风化程度、有无裂缝、坚硬性、有无包裹体和断口形状等。
4.2.2 化学性质。
分为在混凝土中可能或不能产生碱集料反应两种。
4.2.3 对初步确定为碱活性集料的岩石颗粒，应制成薄片，在显微镜下鉴定矿物组成、结构等，应特别测定其隐晶质、玻璃质成分的含量。
注：石料鉴定可参考表3。
碱活性集料分类参考表表25 砂料鉴定将砂样放在实体显微镜下挑选，鉴别出碱活性集料的种类及含量。
小粒径砂在实体显微镜下挑选有困难时，需在镶嵌机上压型(用树胶或环氧树脂胶结)制成薄片，在偏光显微镜下鉴定。
6 试验结果处理6.1 试验结果处理6.1 石料如进行全分析，按表4列出各种岩石的成分及其含量；如只分析碱活性集料，按表5列出石料中碱活性集料的种类和含量；按表6列出砂料中碱活性集料的种类和含量。
浅谈混凝土中碱—集料反应的分析与控制
浅谈混凝土中碱—集料反应的分析与控制碱集料反应（ARR）是混凝土内部碱与集料中某些组份之间的反应，是混凝土安全性受到影响的主要因素之一，所以要求我们应该加强集料碱活性的研究测试工作，使碱集料反应在工程中得到有效抑制，延长工程的使用寿命。
文章从碱活性检测及其影响因素，预防措施，反应机理等方面进行了分析。
标签：碱集料；水泥混凝土；分析前言混凝土在使用期间，会由于环境中的水、气体及其所含侵蚀介质的侵入，产生物理和化学反应而逐渐破坏。
混凝土耐久性实质就是抵抗这种破坏的作用力，为了防止和避免因为碱——集料反应造成工程破坏的损失，采取相应的防治措施是非常必要的。
由于我国过去的水泥含碱量一般不高，一般土建工程在以往的工程建设中没有发现碱骨料反应对工程损害的情况报告。
结果许多设计、施工工程技术人员对碱集料反应问题没有引起重视；再加上近年来，我国水泥含碱量的增加、水泥用量的逐步提高，以及含碱外加剂的大面积使用，增加了碱——集料反应破坏的可能性，因此对混凝土用砂石料碱性问题，必须引起足够的重视。
1 碱——集料反应的类别1.1碱——硅酸反应碱——硅反应简称ASR，是指碱与集料中活性二氧化硅反应，之后产生碱——硅酸盐凝胶或称碱硅凝胶，它具有强烈的吸水性，吸水后膨胀才生混凝土内部膨胀应力，结果导致混凝土产生开裂现象，发展严重的会导致混凝土结构崩溃，对安全造成影响。
1.2 碱——碳酸盐反应碱——碳酸盐反应简称ACR，是指碱与集料中活性-碳酸盐反应。
2 碱集料反应的发生原因分析2.1 水泥、混合材、外加剂等原材料和拌和水水中较高的含碱量，或者混凝土处于有碱渗入的环境中。
2.2 集料中含有一定数量的碱活性成分。
2.3 潮湿环境，可以供应反应物吸水膨胀时所需的水分。
3 碱——集料试验方法碱——集料反应试验方法目前国外以美国ASTM有关集料试验方法具有权威性。
交通部《公路工程集料试验规程》（JTJ058-2000）编制了三个方法：“岩相法”、“砂浆长度法”和“抑制骨料碱活性效能检验”。
集料碱活性的检测方法与程序概述
【测试技术】集料碱活性的检测方法与程序概述刘媛媛，牛利锋，黄 强，苏昭冰，王勇华（中非地质工程勘察研究院，北京 100102）摘要：自混凝土集料中碱活性反应发现以来，随着混凝土集料用量的增加，工程界已认识到集料的碱活性是混凝土耐久性的重要影响因素，故对集料的碱活性检测成为混凝土质量控制的重中之重。
目前主要有岩相法、测长法和化学法，化学法由于其有限性，逐步被淘汰，目前工程建设中以测长数据作为最终结果，而对于岩相法作用性的认识也正在逐步的提高。
通过岩相法的原理及对岩石中典型矿物特征的分析进行集料母岩成岩环境及后期作用的推断，扩展了原有岩相法的功能及定性水平。
文章对料场勘查中野外样品的采集进行了论述。
最后对集料碱活性分析步骤进行讨论，使得碱活性测试更为合理、有效。
关键词：集料碱活性；检测方法；岩相法；采样方法；检测步骤中图分类号：TU528.041 文献标识码：A 文章编号：1007-9386(2008)03-0034-03Summary on Testing Methods and Procedure for the Alkali Reactivity of Aggregate Liu Yuanyuan, Niu Lifeng, Huang Qiang, Su Zhaobing, Wang Yonghua(Zhongfei Geological Engineering Exploration Academe ,Beijing 100102,China)Abstract: Since the first accident of Alkali-Aggregate Reaction (AAR) found, with the increasing magnitude usage of aggregate in concrete structure, the engineer realize that alkali-reactivity of aggregate is the most important influencing factor on durability of aggregation, so the evaluating methods for potential alkali-reactivity of aggregate is the key parameter for controlling concrete quantity. Now the evaluating methods is petrographic examination, metrical examination and chemical examination. The method of chemical examination is quitted step by step for its limit. The data of metrical analysis is regarded as the last result. At the same time the understanding of petrographic examination is enhanced. Under the petrographic examination principle, through analyzing the character of typical mineral in rock, the sediment environment and next natural effect to the aggregate can be detected, through which expand the function and level of qualitative analysis. The paper also review the exploring method in field and at last discuss the evaluating process and to establish more suitable and efficient procedure.Key words: alkali-reactivity of aggregate; evaluating method; petrographic examination; exploring method; evaluating process随着大型建设工程的增多，混凝土集料的用量越来越大，对集料物化性能指标的要求也在提高，尤其是集料的碱活性指标成为一些大型建设工程用集料的颠覆性指标。
碱集料反应活性的化学测定
碱集料反应活性的化学测定蒋蔓 吴家琪 牟凤田吉林工业大学应用化学系摘要 本文用化学方法研究测试了碱--集料反应活性。
该方法简单易行,不需用特殊的仪器设备,可推广应用于工程实际,进行集料质量控制。
关键词碱集料反应 化学测定1 前言碱集料反应直接影响混凝土的耐久性能,严重的将导致混凝土的破坏。
而碱集料反应通常进行得很慢,所引起的破坏往往经过若干年后才会明显出现(1,2)。
为此,预测碱集料反应,并根据预测结果,预防和控制碱--集料反应的发生及破坏是有关领域中的重大研究课题。
但限于目前研究碱集料反应所需特殊设备及周期,难于集料采集现场应用。
本文所提出的用化学方法可快速预测碱集料反应,有助于预测、控制混凝土的碱集料反应,提高混凝土的耐久性。
2 碱集料反应活性化学测定原理将氧化钙和待测集料的混合物在饱和的氯化钾溶液中制成悬浮液,并在70℃进行养护。
24小时后将悬浮液冷却,过滤后测定出O H-离子浓度。
然后将测出的O H-离子浓度与石英砂和氧化钙用同样方法混合制成的对照悬浮液作比较。
若试液中O H-离子浓度低于对照液,即表明集料可能产生碱集料反应。
而两者O H-离子浓度的差值则可作为待测集料碱--硅反应的表征。
3 试验材料和方法试验所用样品,一种为纯的石英砂,另两种活性砂为市售试剂。
用刚煅烧好的氧化钙样品和饱和KCl (室温)溶液制悬浮液。
取120毫升饱和KCl 溶液与3.5克CaO一起倒入试管混匀,密封后置于70℃的恒温箱中12小时,然后加入烘干后的砂样,混匀后放入恒温箱中,并定时振摇,使其悬浮化。
然后将各试管中的液相真空抽滤。
滤液中的O H-离子浓度以酚酞为指示剂,用0.25N的HCl溶液滴定。
KCl饱和溶液中的Ca(OH)2溶解度是用120毫升的氯化钾饱和液与3.5g CaO制成混合液面测定的。
方法如上。
4 结果与讨论所测得的O H-离子浓度示于表1中。
表1 悬浮液中[OH-]的浓度(70℃)砂的品种[O H-] mg/L△[O H-]565石英砂5623活性砂-152342活性砂-2416149表2 悬浮液中[OH-]的浓度(20℃)时间砂品种[O H-]mg/LNo.1No.2No.334014685087368476526333由表可见,加有石英砂的悬浮液中13吉林建材 1997年1期(总69期)289424781O H-离子的浓度与不加砂的试样相同。
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快速碱（水泥中活性碱）——集料（活性物质）反应测试方法一、背景知识介绍
现行规范规定方法
1、岩相法，用目测观察新鲜断面，由断面处晶体形状判定晶体材料类型
2、砂浆长度法：成型砂浆时间，用膨胀量来评价，见幻灯内容
实践中的几点考虑：
1、CES48:93，150度1d压蒸法试验太快，高温影响测试结果
2、国外方法简介
（该方法的价值所在：快－精度低，慢－精度高）；对于测试方法的认识问题
实际工程中，希望加快判断混凝土中所用骨料的碱活性或者检验掺合料对活性骨料膨胀抑制，成果之一即是对80℃、浸泡1M NaOH溶液的快速法的普遍认同。
该法最早由南非学者 Oberhoster. R.E和 Davies. G 于1986年提出，称为NBRI 法，1994年稍作修改后被订为美国和加拿大标准(标准号分别为ASTM C1260-94和CSA A23.2-25A)，1996年欧洲材料与试验联合会(RILEM)的碱—骨料反应专题组TC-106列为推荐标准。
我国情况：行业标准JGJ52－92，93中膨胀测长法仍是基于ASTM C227的40℃砂浆棒法；二是中国工程建设标准化协会规定的CES 48∶93中采用的是150℃压蒸法。
前者需半年时间才能出结果；后者虽仅需一天，但由于高温高压改变了水泥水化条件，其结果如何与实际情况作比较仍存在争论。
AMBT法简述
按照ASTMC1260－94规定的程序，对石子应破碎到砂子的粒径(＜
5mm)，洗净、烘干后制件，砂子直接分级即可。
试件尺寸同C227中一样，标养一天后脱模，立即放入80℃热水中养护1 天，取出在20秒内测试基长，然后放入80℃、浓度为1M的NaOH溶液中养护14天，在规定龄期取出测长，计算膨胀率。
砂浆棒试件成型后标养一天脱模，先在80℃水中养护一天，然后转移至同样温度1M的 NaOH溶液中养护14天。
>0.2%危险
<0.1%安全
介于两者之间——潜在活性，建议成型混凝土试件实测
担心：高温、强碱有无问题？是否影响测试结果？
水化14天时试件断面SEM照片见图3。
以上结果使我们认识到在80℃、1M NaOH溶液中养护的试件水化产物并未与常温情况有显著差异，
那么，惰性石英砂随龄期延长持续膨胀，表现出“活性”的原因? 用扫描电镜分析膨胀的标准砂试件。
图中球状反应产物进行能谱分析，其主要组成为：Na
2O＝30.74％， SiO
2
＝
53.66％，硅酸钠凝胶。
该处离试件表面较近，扩散进来的NaOH和石英反应造成了这种现象，这就解释了试件长龄期时膨胀的原因——时间不易过长。
3.2.2 石子的膨胀—YD骨料最劣比的发现
YD——永定河砂、NK——南口砂、SO——标准砂
三种砂的膨胀率测试结果见下图所示。
NK骨料14天0.13％，属活性骨料。
岩相分析中存在微晶石英、玉髓等活性矿物的YD骨料膨胀较小。
骨料可能存在“最劣比”，即在全部骨料中占某一含量时膨胀最大，100％时膨胀反而较小。