碱骨料反应及条件
碱骨料反应
➢ 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。
只有在空气相对湿度大于80%，或直接接触水的环境中， AAR破坏才会发生；有效隔绝水的来源是防治AAR破坏的一个有 效措施。
2、影响因素
➢碱含量越高，碱骨料反 应膨胀开裂越严重；
(1) 混凝土中碱含量： ➢硅质集料的活性越高，
其“安全总碱含量”越低；
➢ACR的安 全总碱量远 低于ASR， 更难预防。
(2) 活性骨料含量：
每种活性骨料都存在一个最不利掺量范围，这与混凝土 中活性SiO2/碱含量有关．
原始SiO2/Na2O与溶胶中SiO2/Na2O 当SiO2/Na2O的摩尔比为4.75时，溶胶中 SiO2/Na2O的摩尔比达到最大值4.5，此时溶胶 中的SiO2含量最高、胶粒尺寸小，具有最强的 吸水膨胀性，破坏能力最强。
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。
法国北部调查了1970 年后建成的860 座桥,受AAR 破坏者为123 座,占14 %；
混凝土标准碱骨料反应检测要求
混凝土标准碱骨料反应检测要求混凝土标准碱骨料反应检测要求一、概述碱骨料反应是混凝土中一个常见的问题，可以导致混凝土的损坏和结构的不稳定。
因此，混凝土标准碱骨料反应检测是必要的。
本文将会详细介绍混凝土标准碱骨料反应检测的要求。
二、检测方法碱骨料反应检测主要有以下两种方法：1. ASTM C1260试验法ASTM C1260试验法是一种浸泡试验，能够检测出骨料中的反应性碱含量。
浸泡试验的方法是将骨料浸泡在一定的碱溶液中，然后在一定的时间内观察是否有明显的反应。
如果在规定的时间内出现了反应，则可以推断骨料中可能存在反应性碱，说明该骨料存在碱骨料反应问题。
2. ASTM C1293试验法ASTM C1293试验法也是一种浸泡试验，但与ASTM C1260试验法不同的是，ASTM C1293试验法是在高温高压条件下进行的。
这种试验法可以更准确地检测出骨料中的反应性碱含量，因此被认为是一种更可靠的检测方法。
三、检测要求1. 样品选择样品选择应该具有代表性，应该从混凝土的不同部位和不同混凝土结构中选取不同的骨料样品，同时应该考虑骨料的来源和规格等因素。
2. 检测条件在进行碱骨料反应检测时，应该根据ASTM C1260或ASTM C1293试验法的要求，严格控制试验条件，包括浸泡时间、浸泡温度、浸泡溶液的浓度等。
3. 结果评估在检测结果评估时，应该根据试验的结果确定骨料的反应性，以及其对混凝土的影响。
如果发现了反应性骨料，则需要进一步评估对混凝土结构的影响，以确定是否需要采取相应的措施。
四、结论混凝土标准碱骨料反应检测是非常必要的，通过ASTM C1260或ASTM C1293试验法可以得到骨料中反应性碱含量的信息，以及它对混凝土结构的影响。
因此，在进行混凝土结构设计和施工时，应该对骨料进行碱骨料反应检测，并根据检测结果做出相应的处理措施。
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）。
混凝土碱骨料反应PPT
谢 谢！
唐明述，薛万荣 ，关于碱骨料反应的几个问题
Swenson E G A reative aggregate undected by ASTM tests.
Gillott J E Mechanism and kinetics of expansion in the alkali-carbonate rock reaction
参考文献
冯乃谦，邢峰 ， 混凝土与混凝土结构的耐久性
唐明述 ，碱集料反应破坏的典型事例
POWERRS T C,STEINOUR H H An interpretation of some published research on alkali affregate
reaction,partⅠ –The chemical reactions and mechanism of expansion .
硅氧烷切断反应 Si—O—Si +2OH- → Si—O-—Si +H2O Si—O-+ O-—Si +2Na+ → 2（Si-ONa）（碱硅凝
胶）
反应生成碱硅酸凝胶，这种反应在水泥浆和骨料的界面发生，形成一个碱硅胶薄
层，然后这种反应向粒子内部进行，凝胶层厚度增大，未反应核同时也会消耗，由于 碱硅凝胶吸水膨胀。当这种凝胶生成量超过一定限值时，就会造成混凝土开裂。
冯乃谦，邢峰 ， 混凝土与混凝土结构的耐久性
莫祥银，许仲梓，锂盐抑制ASR的长期有效性研究。
莫祥银，许仲梓，高温下锂化合物抑制ASR的研究。
莫祥银，许仲梓，抑制ASR新型外加剂的研究。
Mccoy W J,Caldwell A G,New approach to inhabiting alkai-aggregate expansiaon.
混凝土的碱骨料反应及其应对措施
混凝土的碱骨料反应及其应对措施摘要：本文主要介绍混凝土碱骨料反应的现象、成因和条件，同时还具体阐述了反应的过程。
由此得出碱骨料反应对混凝土构件具有严重的危害，并针对它的成因和条件等提出了几条有效的预防措施。
关键词：碱骨料反应（AAR），碱活性骨料，碱-硅酸反应（ASR），碱-碳酸盐反应（ACR），活性，含碱量。
一混凝土碱骨料反应简介及其破坏特征碱骨料全称为碱活性骨料，一般分为两种类型。
一种为含有非晶体或结晶不完整的二氧化硅骨料，称为碱－硅酸反应活性骨料。
另一种为含有具有特定构造的微晶白云石骨料，称为碱－碳酸盐反应活性骨料。
混凝土碱骨料反应（AAR）是指混凝土中的碱与骨料中能与碱反应的活性成分，在混凝土硬化后吸水的过程中，逐渐发生膨胀性化学反应，导致混凝土构件产生开裂破坏的现象。
由上可知依碱活性骨料类型不同分为碱－硅酸反应（ASR）和碱－碳酸盐反应（ACR）两类反应。
一般活性骨料经搅拌后均匀分布在混凝土中,发生碱骨料反应时,混凝土内各部分均产生膨胀应力,将混凝土自身胀裂,其现场最主要的特征是表面开裂,裂纹呈网状(龟背纹)。
碱-硅酸反应生成的碱-硅酸凝胶有时会顺裂缝渗到混凝土表面,新鲜的凝胶呈透明或浅黄色,外观类似于树脂状。
脱水后凝胶变成白色,凝胶在流经的过程中,吸收了钙铝硫等化合物后变成茶褐色，最后变为黑色。
碱－碳酸盐反应膨胀是存在骨料浆体界面和骨料内部的碱-硅凝胶吸水膨胀引起的,ACR开裂是反应生成的方解石和水镁石,在骨料内部受空间结晶生长形成的结晶压力引起的,也就是说,骨料是膨胀源。
这种破坏在混凝土芯样表现为:在混凝土中形成与骨料相连的网状裂纹,骨料有时会开裂,其裂纹会延伸到周围的浆体中去,裂纹能延伸到另一颗骨料,有时也会从另一未发生反应的骨料边缘通过。
二混凝土碱骨料反应的成因2.1 碱硅酸反应(简称ASR)碱硅酸反应是指混凝土中碱与骨料中微晶或无定形硅酸发生反应,生成碱硅酸类。
碱-硅酸反应是指常温下水泥中的碱与骨料中的活性氧化硅之间发生的一种复相反应。
碱骨料反应
碱骨料反应造成混凝土开裂的机理
碱骨料反应的危害
碱骨料反应的结果不是提高和改善混凝土的结构，而是在 混凝土中产生膨胀应力，至一定程度后引起混凝土开裂或 混凝土结构破坏。碱骨料反应是混凝土的重要耐久性指标 之一，由于具有反应过程缓慢、影响因素十分复杂、引起 混凝土开裂的时间难预测且一旦发生破坏几乎无法修补等 特点，素有混凝土“癌症”之称。
环境控制
只有在空气相对湿度大于80%，或直接接触水的环境中， AAR破坏才会发生。
有效隔绝水的来源是防治AAR破坏的一个有效措施。
高温、高湿环境对碱骨料反应有明显加速作用，隔绝水和 湿空气的来源。
如果在混凝土工程易发生碱骨料反应的部位能有效地隔绝 水和空气的来源，也可以有效抑制混凝土碱骨料反应。
国家对混凝土碱含量的规定
防止碱-硅酸反应破坏混凝土碱含量的限制或措施
环境条件
混凝土最大含碱量（kg/m3）
一般工程结构 重要工程结构 特殊工程结构
干燥环境
潮湿环境 含碱环境
不限制
3.5 3.0
不限制
3.0
3.0
2.1
用非活性材料
注 1.处于含碱环境中的一般工程结构在限制混凝土碱含量的同时，应对混凝土表面 做防碱涂层，否则应换用非活性材料。 2.大体积混凝土结构（如大坝等）的水泥碱含量应符合有关行业标准规范。
碱-骨料反应原理
碱骨料反应(Alkali-Aggregate Reaction，简称AAR)是指混凝 土中的碱(K2O、Na2O)与活性骨料（燧石、蛋白石、安山岩等等） 之间发生的化学反应。
水泥中95 %以上的主要成分是CaO ，SiO2 ，Al2O3 ，Fe2O3 另外少量的其他氧化物MgO ，SO3 ，K2O ，Na2O 等，这些氧化 物主要是生产过程中反应不够充分而残留在水泥中的,其成分与含 量跟水泥生产的原材料和工艺水平有关. Na2O 水化后生成NaOH ， K2O 水化后生成KOH。而NaOH和K2O是强碱，能与活性比它们 弱的元素发生置换反应。
混凝土碱骨料反应试验标准
混凝土碱骨料反应试验标准一、前言混凝土碱骨料反应是混凝土耐久性问题中的重要一环，对于混凝土的使用寿命和性能有着重要的影响。
因此，制定混凝土碱骨料反应试验标准，对于提高混凝土的耐久性具有重要意义。
本文将从试验方法、试验样品制备、试验过程、试验结果分析和试验报告等方面，给出混凝土碱骨料反应试验的详细标准。
二、试验方法1.试验方法的选择应基于混凝土的具体情况和试验目的，通常采用加速实验方法。
2.试验样品应采用正常强度等级的混凝土制备，样品尺寸应符合相关标准规定。
3.试验条件应在20℃~25℃、相对湿度不低于90%的恒温湿度箱中进行。
4.试验时间应根据试验目的确定，通常为14天或28天。
三、试验样品制备1.试验样品应采用正常强度等级的混凝土制备，具体配合比应符合相关标准规定。
2.试验样品应采用钢模制备，模具尺寸应符合相关标准规定。
3.试验样品应在浇筑后24小时内脱模，并在常温下养护至试验前。
四、试验过程1.试验前，应将试验设备清洗干净，并校准设备。
2.将试验样品放入恒温湿度箱中，保证试验条件符合要求。
3.试验期间应每天记录试验室温度、湿度和试验样品的状态。
4.试验结束后，将试验样品取出，并进行观察和记录。
五、试验结果分析1.试验结果应记录试验样品的表面颜色、表面裂缝、膨胀量等指标。
2.试验结果应根据相关标准规定进行评价。
六、试验报告1.试验报告应包括试验目的、试验方法、试验样品制备、试验过程、试验结果分析等方面的内容。
2.试验报告应在试验结束后及时编写，并进行归档保存，以备后续参考。
七、总结混凝土碱骨料反应试验是一项重要的混凝土耐久性评价试验，制定标准能够规范试验过程，提高试验结果的准确性和可靠性，对于混凝土的使用寿命和性能有着重要的影响。
因此，本文提出的混凝土碱骨料反应试验标准可供参考，并期望对于相关领域的工作有所帮助。
碱骨料反应
混凝土碱骨料反应问题及预防措施由于我国过去水泥含碱量一般不高，加以自50年代起30余年来一直生产高混合材水泥，例如在七十年代曾大量生产使用的矿渣400号水泥，其中矿渣含量高达60-70%，有这么多的活性混合材，即使某厂水泥熟料当时含碱量稍高，砂石中有相当数量的活性成分，由于活性混合材可以起到消化缓解碱的作用，因而在八十年代以前我国一般土建工程尚未见碱骨料反应对工程损害的报告，以致许多设计、施工工程技术人员对碱骨料反应问题还比较生疏，有必要作一些基本情况的介绍。
一、什么是水泥混凝土的碱骨料反应碱骨料反应是混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合材和水中的碱（Na2O或K2O）与骨料中的活性成分反应，在混凝土浇筑成型后若干年（数年至二、三十年）逐渐反应，反应生成物吸水膨胀，使混凝土产生内部应力，膨胀开裂，导致混凝土失去设计性能。
由于活性骨料经搅拌后大体上呈均匀分布，所以一旦发生碱骨料反应，混凝土内各部分均产生膨胀应力，将混凝土自身膨胀，发展严重的只能拆除，无法补救，因而被称为混凝土的癌症。
二、碱骨料反应的分类和机理1、碱硅酸反应1940年美国加利福尼亚州公路局的斯坦敦，首先发现碱骨料反应，引起世界混凝土工程界的重视，这种反应就是碱酸反应。
碱硅酸反应是水泥中的碱与骨料中的活性氧化硅成分反应产生碱硅酸盐凝胶或称碱硅凝胶，碱硅凝胶固相体积大于反应前的体积，而且有强烈的吸水性，吸水后膨胀引起混凝土内部膨胀应力；而且碱硅凝胶吸水后进一步促进碱骨料反应的进展，使混凝土内部膨胀应力增大，导致混凝土开裂，发展严重的会使混凝土结构崩溃。
能与碱发生反应的活性氧化硅矿物有蛋白石，玉髓、鳞石英、方英石、火山玻璃及结晶有缺欠的石英以及微晶、隐晶石英等，而这些活性矿物广泛存在于多种岩石中，因而迄今为止，世界各国发生的碱骨料反应绝大多数为碱硅酸反应。
2、碱碳酸盐反应1955年加拿大金斯敦城人行路面发生大面积开裂，怀疑是碱骨料反应，用美国ASTM标准的砂浆棒法和化学法试验，属于非活性骨料。
混凝土中的碱-骨料反应原理及防治
混凝土中的碱-骨料反应原理及防治一、混凝土中的碱-骨料反应原理碱-骨料反应（Alkali-Aggregate Reaction，简称AAR）是混凝土中一种常见的结构性破坏形式，也称碱-石反应（Alkali-Silica Reaction，简称ASR）或碱-玻璃反应（Alkali-Glass Reaction，简称AGR）。
该反应是指混凝土中的碱离子与某些含有反应性成分的骨料发生化学反应，导致混凝土体积膨胀、龟裂、开裂等现象，从而影响混凝土的使用寿命、力学性能和耐久性。
1. 碱-骨料反应的成因混凝土中的碱-骨料反应主要与混凝土内部的碱度、骨料种类、骨料反应性以及环境因素等有关。
（1）碱度混凝土中的碱度主要由水泥中的氢氧化钙（Ca(OH)2）和氢氧化钠（NaOH）等碱性化合物产生。
在水泥的水化反应中，氢氧化钙和氢氧化钠会与水反应生成氢氧化物离子（OH-），促进水泥颗粒的硬化和混凝土的凝固。
但当混凝土中的碱度过高时，会导致碱-骨料反应的发生。
因此，控制混凝土中的碱度是预防碱-骨料反应的关键之一。
（2）骨料种类不同种类的骨料对碱-骨料反应的敏感程度不同。
一些具有反应性的骨料，例如含有硅酸盐和碳酸盐等成分的玄武岩、流纹岩、石英砂等，容易与混凝土中的碱性物质反应，引起混凝土的体积膨胀和开裂。
相反，一些不具有反应性的骨料，例如花岗岩、闪长岩等，能够稳定地存在于混凝土中，不会引起碱-骨料反应。
（3）骨料反应性骨料的反应性是指其与混凝土中的碱性物质发生反应的能力。
一些反应性比较强的骨料，容易与混凝土中的碱性物质发生反应，导致混凝土的体积膨胀和开裂；反之，一些反应性比较弱的骨料，与混凝土中的碱性物质反应较慢，不容易引起碱-骨料反应。
（4）环境因素环境因素包括温度、湿度、氧气、二氧化碳等因素。
温度和湿度对碱-骨料反应的发生和发展具有重要影响。
较高的温度和湿度会促进反应的进行，加快混凝土的体积膨胀和开裂。
而氧气和二氧化碳则能够减缓反应的速度，缓解混凝土的体积膨胀和开裂。
碱骨料反应
碱骨料反应碱骨料反应1、什么是碱骨料反应（简称AAR）碱骨料反应是指混凝土原材料中的水泥、骨料、外加剂、混合料和拌合水中的碱性物质（Na2O或K2O）与骨料中碱活性矿物成分发生化学反应，生成膨胀物质（或吸水膨胀物质），从而使混凝土在浇筑成型若干年后，膨胀开裂，导致混凝土破坏的现象。
被称为混凝土的癌症。
2、碱骨料反应的必要条件①水泥及其他原材料（外加剂、掺和料等）的含碱量较高；②活性骨料，骨料中含有一定量活性氧化硅等活性成分；③水或潮湿环境。
3、碱骨料反应的类型①碱硅酸反应（简称ASR）混凝土中碱与骨料中微晶或无定形硅酸发生反应，生成碱硅酸类。
反应式如下：碱硅酸类呈白色凝胶固体，且具有强烈吸水膨胀的特征，最大时体积可最大3倍以上。
这种反应一般发生在骨料与水泥石界面处，混凝土产生不均匀膨胀引起开裂。
碱硅酸反应是碱骨料反应的主要形式，能与碱发生反应的含有活性氧化硅矿物的岩石品种有多种，在火成岩、沉积岩和变质岩中都有存在。
自然界中含有活性氧化硅的矿物可概括为2类：1）含有非晶体SiO2，主要指蛋白石和玻璃质SiO2。
2）具有结晶不完整的SiO2矿物，如隐晶质至微晶质的玉髓、鳞石英、方石英等，酸性或中性玻璃体的隐晶质火山喷出岩，如流纹岩、粗面岩、安山岩及其凝灰岩等。
自然界中结晶完整的石英在地质运动中受压，造成晶格扭曲、错位等，使结晶体外界面增多，也会产生不同程度的碱活性。
②碱碳酸盐反应（简称ACR）混凝土中的碱与具有特定结构的粘土质细粒白云质石灰岩或粘土质细粒白云质骨料发生下列反应，进行所谓的去白云化作用：碱碳酸盐反应的机理与碱硅酸反应不同，其特点是反应快，一般在浇筑后6个月就有膨胀或开裂现象，反应物中很少见凝胶产物，多呈龟裂或开裂。
③碱硅酸盐反应混凝土中的碱与骨料中某些层状结构的硅酸盐发生反应，使层状硅酸盐层间间距增大，骨料发生膨胀，致使砼膨胀开裂，能发生这类反应的岩石有：页状硅酸盐岩石、石英质岩石、混合性硅酸盐岩石等。
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碱骨料反应
简单地讲，就是指混凝土中的碱性物质（水泥、外加剂中均含有碱性成分）与砂石骨料中的活性成分发生化学反应,从而引起混凝土内部膨胀，时间长了会导致混凝土疏松、强度降低、开裂等，造成混凝土的破坏。
碱骨料反应也叫碱硅反应，是指混凝土中的碱性物质与骨料中的活性成分发生化学反应,引起混凝土内部自膨胀应力而开裂的现象.碱骨料反应给混凝土工程带来的危害是相当严重的.因碱骨料反应时间较为缓慢,短则几年,长则几十年才能被发现.
碱骨料反应发生的条件
发生碱骨料反应需要具有三个条件:首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加剂和水中含碱量高；第二是骨料中有相当数量的活性成分；第三是潮湿环境，有充分的水分或湿空气供应。