骨料碱活性快速检验及抑制试验研究
骨料碱活性检验及抑制碱骨料反应的试验研究
粉煤灰综合利用FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION第34卷第3期2020年6月Vol.34 No.3Jun. 2020骨料碱活性检验及抑制碱骨料反应的试验研究Experimental Study on Alkali Activity Test and Inhibition of A lkali Aggregate Reaction孙延飞1,2，李双喜1，陆 瑶S 陈鸿飞S 时文友1(1.新疆农业大学水利与土木工程学院，新疆乌鲁木齐830052；2.广汇房地产开发有限公司，新疆乌鲁木齐830052)摘 要：通过岩相法、砂浆棒快速法及砂浆棒长度法对制备混凝土所用到的砂石骨料进行碱活性检验；同时研究 掺高钙粉煤灰对抑制混凝土碱骨料反应的效果。
试验结果表明：用岩相法初步判定出A1料场的粗骨料及细骨料均含有碱活性；然后用砂浆棒快速法和砂浆棒长度法检验出A1料场粗骨料及细骨料均为碱活性骨料。
掺入20%的高钙粉煤 灰可降低骨料膨胀率，从而可有效抑制混凝土碱骨料反应。
关键词：碱活性骨料；碱骨料反应；高钙粉煤灰中图分类号：TU528文献标识码：A 文章编号：1005-8249 ( 2020 ) 03-0072-04SUN Yanfei 1,2, LI Shuangxi ', LU Yao ', CHEN Hongfei ', SHI Wenyou '(1.School of Water Conservancy and Civil Engineering, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China;2. Guanghui Real Estate Development Co., Ltd., Urumqi 830052, China)Abstract: The limestone aggregate used in the preparation of concrete was tested for alkali activity by petrographic method, mortar rod rapidmethod and mortar rod length method; at the same time, the effect of high calcium fly ash on the inhibition of concrete alkali aggregate reaction was studied. The test results show that the crude aggregates and fine aggregates of the A1 stockyard are initially determined to contain alkali activity bythe lithofacies method; the coarse aggregates and fine aggregates of the A1 stockyard are subsequently detected by the mortar rod rapid method and the mortar rod length method are all alkali active aggregates. Mixing 20% high calcium fly ash can reduce the expansion rate of aggregate, whichcan effectively inhibit the alkali aggregate reaction of concrete.Keywords: alkali active aggregate; alkali aggregate reaction; high calcium fly ash0引言骨料中的碱活性成分与混凝土原材料中的碱之 间所发生的化学反应称为碱骨料反应⑴。
骨料碱活性快速检验及抑制试验研究
骨料碱活性快速检验及抑制试验研究
慈军;李双喜;陈国新
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2010(032)001
【摘要】采用砂浆棒快速法对新疆乌鲁木齐地区的骨料进行了碱活性试验,由骨料膨胀率随时间的变化可知,骨料均不同程度地存在碱活性,掺加一定量的粉煤灰可以大幅度降低骨料的膨胀率,从而有效地起到抑制骨料碱活性的作用.
【总页数】2页(P120-121)
【作者】慈军;李双喜;陈国新
【作者单位】新疆农业大学,水利与土木工程学院,新疆,乌鲁木齐,830052;新疆农业大学,水利与土木工程学院,新疆,乌鲁木齐,830052;新疆农业大学,水利与土木工程学院,新疆,乌鲁木齐,830052
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.042
【相关文献】
1.骨料碱活性及碱-骨料反应抑制有效性试验研究 [J], 刘晨霞;陈改新;纪国晋;王秀军
2.天然火山灰对骨料碱活性的抑制试验研究 [J], 武英杰;何建新;王怀义;贺传卿
3.天然火山灰对骨料碱活性的抑制试验研究 [J], 武英杰;何建新;王怀义;贺传卿;;;
4.阜康抽水蓄能电站骨料碱活性及抑制试验研究 [J], 崔博涛;邓良超;董瑞靖;马蕊
5.骨料碱活性检验及抑制碱骨料反应的试验研究 [J], 孙延飞;李双喜;陆瑶;陈鸿飞;时文友
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0210混凝土用骨料碱活性实验报告
委托单位报告编号工程名称委托编号施工部位记录编号样品产地规格种类代表数量
报告日期
试验方法
c(SiO 2)c(NaOH)(mol/L)
(mol/L)
试验：复核：批准：单位（章）
砂浆棒法
外观变化情
况
试验结果
岩相法
主要矿物
碱活性矿物显微照片及说明
成分
名称
化学法
碱活性骨料判定条件
①c（NaOH）>0.070mol/L；且c（SiO 2）>c（NaOH）。
②c（NaOH）<0.070mol/L；
且c（SiO 2）>0.035+0.5c（NaOH）。
试件尺寸（㎜）
检测评定依据：试验结论：
岩石柱法
外观变化情
况
占样品总质量百分率（%）
含量（%）
水泥碱含量(%)
砂浆水灰比W/C 试件龄期（d）
试件膨胀率（%）济青高速铁路有限公司 混凝土用骨料碱活性实验报告
表号：铁建试报04
批准文号：铁建设函[2009]27号
试件浸泡龄期（d）
试件膨胀率（%）。
混凝土骨料的碱活性检验及抑制试验研究
试
ｙｊ ａ１ ｎ ｕ
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
圈 ｉ ｕ
Ｄ
维普资讯
＾ ｊ廿 蔼 辩 Ｉ ｆ ∞ 帕 ∞ ∞
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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
１ ２ ， ｓ ｉ
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
骨料碱活性快速检验及抑制试验研究
２ ． ｍ× ８ ５ ４ｍ ２５ｍｍ的试件 。２ 后脱模测量基准长度 ， ４ｈ 然后将 试件 置于（０± ） ８ ２ ℃高湿条件下 养护 ， 再分别测 量养护 龄期 为
３ ７ １ 、 、４ｄ的试 件 长 度 ， 后 评 定 １ 最 ４ｄ的膨 胀 率 是 否 超 过０ ２ ， ．％
运输费用 ， 降低混凝 土工程 造价 ， 同时 要注意选 择供 应与来源
有保障 的超细掺和料品种 。综 合考 虑以上因素 ， 决定选用粉煤
灰作为掺和料来研究 其对 骨料碱 活性 的抑 制效 果。试验 中采 用 ３ ％的粉煤灰 替代 水 泥 ， 胶 比为 ０ ４ 按试 验 规程 要求 ０ 水 ．０，
笔 者 对 乌 鲁 木 齐 地 区各 类 工 程 使 用 的 骨 料 进 行 了碱 活 性 检验 ， 时还 进 行 了掺 粉 煤 灰 的 抑 制 骨 料 碱 活 性试 验 。 同
从表 ｌ 可以看出 ， 试样 ｓ ｌ的 １ ４ ｄ膨胀率为 ０ ３ ７ ， ．２ ％ 试样
ｓ ２的 １ ４ｄ膨胀率为 ０ ２６ ， ．４ ％ 均大于 ０２ ， ．％ 为具有潜在危害性
４ ． ａ的 Ｐ Ⅱ型 硅 酸 盐 水 泥 ， 水 泥 含 碱 量 未 达 到 规 范 要 ２ ５ＭＰ ． 该
求 的０ ９ ± ．％ ， ．％ ０ １ 因此还需掺 １％的 Ｎ Ｏ ０ ａ Ｈ溶 液将 该水泥 的
碱 含量 调 至 ０９ ± ，％ 。按 试 验 规 程 的 要 求 ， 泥 ： 验 ．％ ０１ 水 试 用砂 ＝１： ．５ 砂 浆 水 灰 比为 ０ ４ ， 备 成 ３个 ２ ： ｍ × ２２ ， ．７ 制 ５４ｍ
２ 骨料碱活性抑制试验
工程 中通常采用掺加超细掺和料来抑制 碱骨料反应 ｊ 常 ，
骨料碱活性试验分析及抑制效果
骨料碱活性试验分析及抑制效果李杭/中国水利水电第十六工程局有限公司【摘要】碱骨料反应是影响混凝土耐久性的重要因素之一。
碱.活性骨料在一定条件下会与混凝土中的水泥、外加剂等材料中的碱性物质发生化学反应，导致混凝土结构膨胀、开裂甚至破坏。
本文结合闽清水口电站坝下工程和永泰抽水蓄能电站工程实例，简述碱骨料反应机理、试验方法以及采用品质不同的粉煤灰对骨料碱活性的抑制效果。
【关键词】骨料碱活性碱骨料反应反应机理试验方法抑制措施1引言碱骨料反应是混凝土中的碱与骨料中的碱活性组分在特定条件下发生化学反应，吸水膨胀并导致混凝土开裂破坏，混凝土中的碱一般由水泥、掺合料、外加剂带入和外界环境侵入的。
发生碱骨料反应需要具备三个必需条件：混凝土中碱的存在、骨料中存在碱活性物质和水分环境。
碱骨料反应分为碱硅酸反应和碱碳酸盐反应。
碱骨料反应是影响混凝土耐久性的重要因素之一。
选择无碱活性骨料是预防混凝土碱骨料反应的关键。
但若无其他料源可选，则应分清骨料碱活性类型，若是碱-碳酸活性，则该料源应坚决摒弃；若是碱硅酸活性，则应采取措施加以抑制，合格后方可用于混凝土。
2碱骨料反应及抑制机理2.1碱骨料反应机理碱骨料反应分为碱硅酸反应和碱碳酸盐反应。
碱硅酸反应是混凝土中的碱和骨料含有的活性二氧化硅矿物发生的化学反应吸水膨胀，并在混凝土内部产生较大的膨胀压和渗透压，导致混凝土开裂破坏。
其反应式为Na*(K*)+SiO2+OH-—Na(K)—Si—H(凝胶)碱碳酸盐反应是指混凝土中的碱与骨料中的某些碳酸盐矿物发生化学反应。
吸水膨胀导致混凝土破坏。
碱碳酸盐反应产生的膨胀裂纹特征与碱硅酸反应基本一致，普遍呈现花纹形或地图形，但是在混凝土内部以及骨料反应边界等处不存在凝胶.而是碳酸钙和氢氧化钙。
其反应式为(1)CaMg(CO3)2+2R0H Mg(OH)2+ CaCO3+R2CO3(2)R2CO3+Ca(OH)2^=2ROH+CaCO32.2碱骨料反应抑制机理(1)粉煤灰溶出碱含量相对较少，部分替代水泥后将会稀释混凝土中的碱含量。
骨料碱活性试验的研究郝柏村胡晋僖常兔亮朱会荣
骨料碱活性试验的研究郝柏村胡晋僖常兔亮朱会荣发布时间：2021-09-30T02:13:25.684Z 来源：《基层建设》2021年第18期作者：郝柏村胡晋僖常兔亮朱会荣[导读] 本文利用快速砂浆棒法和岩石柱法对几种骨料的碱活性进行了鉴定，证实了当骨料中存在碱硅酸类矿物时，吉林建筑大学长春 130118摘要：本文利用快速砂浆棒法和岩石柱法对几种骨料的碱活性进行了鉴定，证实了当骨料中存在碱硅酸类矿物时，可采用快速砂浆棒法来验证骨料是否具有潜在碱-硅酸盐反应危害；当骨料中存在碱碳酸盐类矿物时，可采用岩石柱法来验证骨料是否具有潜在碱-碳酸盐反应危害，并通过X射线衍射仪技术（XRD）得到了验证。
引言碱骨料反应一直以来都是困扰人们的问题，因为碱骨料反应曾给世界许多国家造成了重大损失，经验教训告诉我们：对付碱-骨料反应重在预防。
碱骨料反应可分为碱-硅酸反应和碱-碳酸盐反应，碱-硅酸反应是指水泥中的碱与骨料中的活性氧化硅反应生成碱硅酸凝胶，凝胶体体积大于反应前体积，且具有强烈的吸水性，吸水膨胀引起混凝土内部应力，随着反应的进行，应力不断增大，导致混凝土开裂；碱碳酸盐反应是指水泥中的碱与碳酸钙镁反应时将碳酸镁转化为水镁石，水镁石晶体排列的压力和粘土吸水膨胀，引起混内应力导致混凝土开裂。
为了防止碱骨料反应的发生，可以采取先对骨料碱活性进行鉴定的方法。
骨料碱活性鉴定的方法有多种，如岩相法、快速砂浆棒法、混凝土棱柱体法等，为了提高准确性，一般往往需要两种或两种以上的方法互相印证才能做出判断。
1试验1.1原材料（1）水泥：采用吉林亚泰水泥有限公司生产的PI型42.5级硅酸盐水泥，其化学成分及性能指标见表1。
表1 硅酸盐水泥化学成分及性能指标成分CaO SiO2Al2O3Fe2O3MgO K2O Na2O SO3Loss含量/%65.420.6 5.3 4.1 1.20.30.4 1.7 1.0初凝时间/min终凝时间/min细度kg/m2体积安定性标准稠度用水量/ml3d抗折强度/MPa3d抗压强度/MPa28d抗折强度/MPa28d抗压强度/MPa____5590380合格158 5.027.67.151.7____（2）粗骨料：选取6种不同地区的粗骨料，详细信息见表2。
乐昌峡水利枢纽坝体混凝土选用骨料潜在碱活性分析及抑制措施研究
Ｎ ． Ｊｎ ２ １ ｏ １ ａ ．０ ２
矿 物组 成 的骨 料样 品 ， 在 １ ｄ内鉴定 出骨 料是 否会 在 能 ６ 砂 浆 中产 生具 有潜 在 危 害 性膨 胀 的碱 一硅 酸 反 应 。试
８ ￣岩 石 圆柱体 法 加 速 试 验 是 指将 岩 石 圆 柱 体法 ０Ｃ
的试 件 养 护温 度 由规程 规 定 的 ２ ℃提 高 到 ８ ％ ， 以 ０ ０ 可 减 少试 验周 期并 提 高碱 活性反 应 发生 的可 能性 ， 以期 提 高控 制水平 。 ２ 骨料 的潜在 碱活 性 反应研 究
００ ． ４～０６ ｍ， ． ｍ 部分颗粒重结晶 ， 方解石 、 云母细 脉穿切部 分颗粒 ， 绢 可见 波状消光 ； 填隙 物
粒 度 约 为 ０ ０２～ ．２ ｍ， 绢 云母 、 解石 构 成集 合 体 ．０ ０ ０ ｍ 与 方
岩 石 由石 英 （ 量 ６ ％ ） 绢 云 母 （ 量 １ ％ ） 石 英 ： 碎 屑 和填 隙 物 ， 屑 石 英 为 次 棱 角 一磨 圆状 ， 棱 角 的 为 主 ， 度 为 ００ 含 １ 、 含 ８ 、 为 碎 次 粒 ．５～０ ４ ． ｍｍ， 方 解石 （ 量 １ ％ ） 白云 母 （ 量 ２ ） 绿 泥 石 可 见 波 状 消光 ， 分 颗 粒 重 结 晶 ； 隙 物 石 英 粒 度 为 ０ ０ ２—００ ｍ 主 要 与 绢 云 母 交 生 含 ５ 、 含 ％ 、 部 填 ．０ ．３ ｍ， Ｇ （ 量 ２ ） 斜 长 石 （ 量 １ ） 不 透 明矿 物 质 绢云母 ： ３ 含 ％ 、 含 ％ 及 为填隙物 ， 细鳞片状 ， 粒度约为 ０ ０ ５～００ ｍ 主要与细粒石英相邻 ．０ ．２ ｍ， （ 量 ２ ） 成 。 碎 屑 含 量 约 为 ５ ％ ， 分 为 方解石 ： 含 ％ 组 ５ 成 为填 隙物 ， 不规 则状 ， 大小为 ０ ０ ． ５～０ ｉ ｍ， 白云母 、 ．ｍ 与 石英 交生 ， 粒度约 为 ０ １— ． 石 英 、 云母 、 长石 ； 隙 物含 量 约 为 ４ ％ 白 斜 填 ５
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。
抑制骨料碱活性试验研究
抑制骨料碱活性试验研究摘要碱-骨料反应是影响混凝土耐久性的主要因素之一。
研究了两种火山岩微粉掺合料对抑制碱骨料反应的影响。
结果表明，Ⅰ级火山岩微粉掺量在40%时,28 d砂浆试件膨胀率为0.087%，对骨料的碱-骨料反应危害抑制效果是为有效的。
关键词骨料碱活性火山岩微粉1.引言混凝土碱骨料反应(Alkali-aggregate reaction, AAR)是指骨料中特定内部成分在一定条件下与混凝土中的水泥、外加剂、掺合剂等中的碱物质进一步发生化学反应，导致混凝土结构产生膨胀、开裂甚至破坏的现象，严重的会使混凝土结构崩溃，是影响混凝土耐久性的重要因素之一;混凝土碱骨料反应根据反应机制可分为碱-硅酸盐反应和碱-碳酸盐反应。
其发生所具备的三个条件为：1.骨料为活性骨料；2.原材料及周围环境中有碱存在；3.潮湿的环境。
当环境和骨料没办法选择时，我们只有采取一定的措施阻止其发生或将其危害程度降到最低，或通过控制水泥、掺合料等原材料的碱含量来预防，或通过掺入一些对碱活性有抑制作用的掺合料。
本次研究主要针对固滴水电站拟选用的人工砂骨料，该骨料经砂浆棒快速法检验后评定为活性骨料（ASR），通过不同掺量的两种火山岩微粉与该工程所采用水泥分别进行抑制试验。
试验按照《水工混凝土砂石骨料试验规程》“DL/T5151-2014”进行[1]。
2.研究方法2.1原材料分析骨料采用固滴电站使用的人工砂骨料，掺合料采用四川省炉霍县华康水泥有限责任公司生产的Ⅰ级、Ⅱ级火山岩微粉，水泥采用四川省盐源县金冠水泥有限公司生产的“金冠”P.O42.5R水泥。
Ⅰ级、Ⅱ级火山岩微粉技术指标见表1。
2.2试验方法按照《水工混凝土砂石骨料试验规程》 (DL/T5151-2014)碱骨料反应抑制措施有效性试验的方法进行火山灰微粉抑制骨料碱-硅酸反应试验。
试验用水泥的碱含量为0.77%,通过外加浓度为10%的NaOH溶液,使试验所用水泥碱含量达到0.90%±0.10%。
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2 骨料碱活性抑制试验
工程中通常采用掺加超细掺和料来抑制碱骨料反应 [3 ] ,常 用的超细掺和料有矿渣 、粉煤灰 、硅粉等 。超细掺和料品种选 择首先要遵守就近原则 ,即尽量选择当地或就近材料 ,以减少 运输费用 ,降低混凝土工程造价 ,同时要注意选择供应与来源 有保障的超细掺和料品种 。综合考虑以上因素 ,决定选用粉煤 灰作为掺和料来研究其对骨料碱活性的抑制效果 。试验中采 用 30%的粉煤灰替代水泥 ,水胶比为 0. 40,按试验规程要求
粘结强度 / M Pa
A1
484
0. 007
0. 014
A2
484
0. 004
0. 008
A3
484
0. 006
0. 012
B1
462
0. 003
0. 006
B2
462
0. 004
0. 009
B3
462
0. 005
0. 011
3 结 语
对乌拉斯台水库浆砌石拱坝的除险加固整治设计进行研 究 ,结果表明 :应用聚合物砂浆及高分子防水防护涂层表面处 理方法可有效地解决坝体渗漏 、坝体表面混凝土冻融 、碳化等
发生混凝土碱骨料反应的必要条件 : ①骨料中含有碱活性 成分 ; ②混凝土中碱含量较高 ; ③混凝土所处环境有水或潮湿 。 碱活性骨料的存在是混凝土发生碱骨料反应的首要条件 ,因此 对骨料碱活性的检验在判断混凝土是否存在碱骨料反应中显 得尤为重要 。在检验骨料碱活性的各类方法中 ,砂浆棒快速法 可以在较短时间内检验出骨料的碱活性 ,从而为工程的施工设 计提供依据和保障 。
第 32卷第 1期 人 民 黄 河 Vol. 32 , No. 1 2010年 1月 YELLOW R IVER Jan. , 2010
造成的松散剥落现象 ,同时对坝体起到抗冻防护及美观的作 用 ;施工工序简单 ,施工费用低 。
参考文献 :
[ 1 ] 王旭 ,谢新生 ,戴文胜 ,等. 砌石拱坝的病害整治措施探讨 [ J ]. 水电站设计 , 2006 (1) : 111 - 114.
[ 2 ] 郎敏. 东垄水库砌石拱坝除险加固设计 [ J ]. 浙江水利科技 , 2006 ( 1) : 59 61.
2. 2 石料碱活性抑制试验
同样采用 30%的粉煤灰替代水泥 ,与拟选用的石料拌制成 砂浆棒 ,严格按照《水工混凝土砂石骨料试验规程 》中骨料碱活 性检验砂浆棒快速法的有关规定进行抑制试验 ,结果表明粉煤 灰抑制骨料膨胀的效果非常明显 (见表 4) 。
从表 4可以看出 :掺 30%的粉煤灰后 ,试样 G1 - 1 、G1 2、G2 - 1、G2 - 2的 14 d膨胀率均小于 0. 2% ,并且 28 d膨胀率 也均小于 0. 2% ,因此掺入一定比例的粉煤灰可以有效抑制骨 料的碱活性 。
[ 3 ] 肖艳 ,张光科 ,刘超. 石城子水库砌石拱坝除险加固设计 [ J ]. 西北水电 , 2007 (4) : 34 - 36.
[ 4 ] 周子昌. 聚合物水泥砂浆在混凝土修补中的应用 [ J ]. 水利水电技术 , 1994 (11) : 59 - 63.
[ 5 ] 许立军. 聚合物水泥砂浆的研究及应用 [ J ]. 中外建筑 , 2007 (5) : 106 - 109.
笔者对乌鲁木齐地区各类工程使用的骨料进行了碱活性 检验 ,同时还进行了掺粉煤灰的抑制骨料碱活性试验 。
1 骨料碱活性检测试验
分别取两个料场的粗 、细骨料进行碱活性检验 ,在 C1料场 选取有代表性的砂 S1和石 G1 - 1、G1 - 2;在 C2料场选取有代 表性的砂 S2和石 G2 - 1、G2 - 2。试验采用新疆水泥厂生产的 42. 5 M Pa的 P. Ⅱ型硅酸盐水泥 ,该水泥含碱量未达到规范要 求的 0. 9% ±0. 1% ,因此还需掺 10%的 NaOH 溶液将该水泥的 碱含量调至 0. 9% ±0. 1%。按试验规程的要求 [3 ] ,水泥 ∶试验 用砂 = 1 ∶2. 25,砂浆水灰比为 0. 47,制备成 3 个 25. 4 mm × 25. 4 mm ×285 mm 的试件 。24 h后脱模测量基准长度 ,然后将 试件置于 (80 ±2) ℃高湿条件下养护 ,再分别测量养护龄期为 3、7、14 d的试件长度 ,最后评定 14 d的膨胀率是否超过 0. 2% , 如果超过 ,则可初步判定骨料具有碱活性 ,如果 14 d的膨胀率 为 0. 1% ～0. 2% ,可将试件测试周期延长至 28 d。为验证试验 结果的准确性 ,笔者将试件测量龄期延长至 28 d,从试件成型 后分别测骨料 3、7、14、21、28 d的膨胀率 ,结果见表 1、表 2。
砂岩 凝灰岩 砂岩 糜棱岩
3d
0. 061 0. 063 0. 066 0. 073
膨胀率 / %
7d
0. 242 0. 164 0. 162 0. 171
14 d
0. 381 0. 255 0. 289 0. 312
21 d
0. 462 0. 296 0. 378 0. 391
28 d
0. 558 0. 337 0源自 454 0. 462参考文献 :
[ 1 ] 王增忠. 混凝土碱集料反应及耐久性研究 [ J ]. 混凝土 , 2001 (8) : 16 - 18. [ 2 ] 吴定燕 ,王海峰 ,饶美鹃. 混凝土骨料碱活性及掺粉煤灰抑制效果研究 [ J ].
混凝土 , 2008 (1) : 69 - 72. [ 3 ] 刘崇熙 ,文梓芸. 混凝土碱 - 骨料反应 [M ]. 广州 :华南理工大学出版社 ,
·120·
表 1 砂料快速法碱活性试验结果
骨料编号
S1 S2
3d 0. 041 0. 024
膨胀率 / %
7d 0. 158 0. 117
14 d 0. 327 0. 246
21 d 0. 412 0. 321
28 d 0. 478 0. 405
表 2 石料快速法碱活性试验结果
骨料编号 骨料名称
G1 - 1 G1 - 2 G2 - 1 G2 - 2
骨料 编号
S1 S2
3d 0. 008 0. 010
膨胀率 / %
7d 0. 037 0. 020
14 d 0. 072 0. 048
21 d 0. 093 0. 071
28 d 0. 097 0. 084
从表 3可以看出 :掺 30%的粉煤灰后 ,试样 S1的 14 d膨胀 率为 0. 072% , 试 样 S2 的 14 d 膨 胀 率 为 0. 048% , 均 小 于 0. 2% ;试样 S1的 28 d膨胀率为 0. 097% ,试样 S2的 28 d膨胀 率为 0. 084% ,也均小于 0. 2% ,因此掺入一定比例粉煤灰可有 效抑制骨料的碱活性 ,保证混凝土的安全 。
【水利水电工程 】
骨料碱活性快速检验及抑制试验研究
慈 军 ,李双喜 ,陈国新
(新疆农业大学 水利与土木工程学院 ,新疆 乌鲁木齐 830052)
摘 要 :采用砂浆棒快速法对新疆乌鲁木齐地区的骨料进行了碱活性试验 ,由骨料膨胀率随时间的变化可知 ,骨料均不 同程度地存在碱活性 ,掺加一定量的粉煤灰可以大幅度降低骨料的膨胀率 ,从而有效地起到抑制骨料碱活性的作用 。 关 键 词 : 快速砂浆棒法 ; 碱骨料反应 ; 碱活性 ; 掺和料 中图分类号 : TU528. 042 文献标识码 : A doi: 10. 3969 / j. issn. 100021379. 2010. 01. 057
【责任编辑 张华岩 】
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混凝土碱骨料反应是指混凝土原材料中的水泥 、外加剂 、 混合料及拌和水中的碱与骨料中的碱活性成分发生的化学反 应 [1 ] 。在混凝土浇筑成型后逐渐反应 ,反应生成物吸水膨胀使 混凝土产生内部应力引起膨胀开裂 ,将导致混凝土失去设计性 能 。活性骨料经搅拌后大体上呈均匀分布 ,一旦发生碱骨料反 应 ,混凝土内各部分均产生膨胀应力 ,混凝土自身将胀裂 ,发展 严重的只能拆除 ,无法补救 ,因此碱骨料反应又被称为混凝土 的“癌症 ”[2 ] 。
2. 1 砂料碱活性抑制试验
采用 30%的粉煤灰替代水泥 ,与待测的砂料拌制成砂浆 棒 ,严格按照《水工混凝土砂石骨料试验规程 》(DL / T5151— 2001)中骨料碱活性检验砂浆棒快速法的有关规定进行抑制试 验 ,结果表明粉煤灰抑制膨胀的效果非常明显 (见表 3) 。
表 3 掺 30%粉煤灰砂料快速法碱活性试验结果
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人 民 黄 河 2010年第 1期
水泥碱含量如未到达 1. 2%时 ,可掺浓度为 10%的 NaOH溶液 , 将含碱量调至 1. 2% ±0. 05% ,并掺加高效减水剂 。按砂浆棒 快速法分别对砂浆试件进行膨胀率测定 ,以此来判定掺加适量 粉煤灰的混凝土对碱骨料反应的抑制作用 。
收稿日期 : 2009201220 基金项目 :新疆水利水电工程重点学科基金资助项目 ( xjzdsk - 2002 - 10 - 05) ; 新疆高校科研计划重点项目 ( xjedu2005 I 09) 。 作者简介 :慈军 (1977—) ,男 ,河北阜城人 ,讲师 ,主要从事建筑材料方面的研 究工作 。 E2m ail: cj211215@163. com
表 4 掺 30%粉煤灰石料快速法碱活性试验结果
骨料 编号
G1 - 1 G1 - 2 G2 - 1 G2 - 2
骨料 名称
砂岩 凝灰岩 砂岩 糜棱岩