碱骨料反应汇总.
碱骨料反应及防范措施
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一桩 ～ ～ 胞一 蚓 皈
口王 玉 瑛
碱 骨料 反应 问题于 １４ 年在 美 国首 次 在水 的作用下产 生膨 胀 ， ９０ 造成混凝 土结构物 经典 的碱骨料 公 开提 出 ， 后的 几十年 时间 内 ， 多次 召 裂缝损伤 。碱 硅反应被称 为“ 而 曾 。 开有关 混凝 土的国际会议 ， 对碱骨料 反应的 反应 ” 机理及预 防进行了较深入研究 ， 先后对 水泥
中和外加剂中的碱含量作了限制， 对骨料的
选 择也做了具体规定 。半个 多世纪以来 ， 碱 骨料 反应 已在 世界 各地 的混凝 土工程 中造 成了严 重的破坏 。
我国从２世纪７～Leabharlann ０ 代开始对碱 骨料 ０ Ｏ ８年
反应引起了重视 ，９ ９ １９ 年制定 了 《 预防混凝 土工程碱集料 反应技 术管理规定 》 ，出台了 《 预防 混 凝 土 结 构 工程 碱 集 料 反 应规 程 》 （ Ｂ １ ９— ２ ０ ） 相 应 的水 泥 、 、 、 Ｄ Ｊ０ — ５ ０ ５ 。 砂 石
严 重破坏 ，尤其 是近 年来水 泥 内碱 含量 剧 增 ， 、 成分Ｃ Ｓｔ 赠 多 ， 早强 矿物 ａ ｒ Ｏ 再加上掺外 加剂 的混凝 土增 多 ， 外加 剂含碱 量 多 。 早 如 强剂 、 防冻剂 、 膨胀剂 内一般均 含有硫酸钠 、 亚硝 酸钠 等 ， 混凝土中含碱量大 大超 过了 使 引发碱 骨料反应的临 界值 ，应引起 重视 ， 混 凝土 是一种简单生产工艺产 品 ， 有复杂 的 具 硬化 机理 ， 足够重视才能确保混 凝土的耐 要 久性 。
１ ３
钠 离子 。 骨料具 有碱 活性时 ， 应符合 碱含量
不大于ｌｇ ３ ｋ／ 的要 求 。 ｍ
（）矿物 掺合 料带 入 混凝 土 中的碱可 ３ 按水溶液碱 的含量 计入 ， 粉煤灰可取粉煤 对 灰 中总碱量 的１６对 磨细矿渣粉可取 １ ， ／， ／ 水 ２ 泥中的碱均按 有效碱含量计算 。当水泥中含 碱量过大 时 ， 工程 中不得使用具有潜在碱碳 酸盐 反应活性的骨料 。 （ ）普 通混 凝土 用砂 石质 量及 检验方 ４ 法标准均明确了检测方法 。 五、 抑制碱骨料反应 （ ）对碱 骨料反应重在预防 ， １ 若混 凝土 构件四周平均湿度小于６ ％，则发生反应的 ０ 概 率很小 ，首先从原材料方 面采取措施 ， 使 用非活性 骨料 ， 反应 的概 率也非 常小 ， 当使 用活 性骨 料时 ， 采取相 应措施 ， 要 严格 控制 混凝 土中的总碱含量不 要超 标 。 泥含碱量 水 小于０６ ．％是控制发 生碱 骨料 反应 的关键。 （ ）使 用低碱水泥 。 ２ 水泥原料 中应使用 低碳的硅石或砂岩 代替 碱量高的粘土 ， 尽量 降低混凝土 中水泥 用量 ， 在保证 混凝土施工 质量情况 下 ．掺入掺 合料 以抑 制碱骨 料 反 应， 如粉煤 灰 、 磨细矿 渣粉 、 细沸石 粉 ， 超 比 表面 积以大于５ ０ ２ ｇ ０ ／ 为宜 ，掺粉煤灰和矿 ｍｋ 渣粉 的混凝土 ， 当水泥析 出Ｃ （ Ｈ）后发生 ａＯ 二次 反应 ， 吸收部分碱 ． 从而 阻止 过分膨 胀 ， 但掺 粉煤灰要适宜 ，一般掺３ ％左右以低钙 ０ 灰为好。 （）掺碱 骨料 反 应抑 制剂 能减 少 由于 ３ 碱骨料 反应 引起 的膨胀 ， 因碱 骨料 反应 的时 间很长 。 有的要 到几十 年或 更长 ， 往被 人 往 们所 忽视 ， 一旦发 生事 故危 害极大 ， 骨料 碱 反应抑制剂有 ： 锂盐 、 钙盐 ， 加入１ ％的碳 酸锂 （ｉ Ｏ） Ｌ： ，或氯化 锂 （ １或 ２ ６ Ｃ ｃ ） ％～ ％的碳酸钡 （ ａ Ｏ） 硫酸钡或氯化钡等 ， Ｂ Ｃ 、 均能 有效 地抑 制碱骨料反应。 （ ）掺入引气剂 ， ４ 混凝 土４ ５ ％一 ％的含气 量可容纳 一定数量 的反应产物 ， 从而缓解碱 骨料反应 的膨 胀 ， 缓解效 果 ， 外加剂 内 起 对 的总碱含量（ 、 离子 ） 钾 钠 也要进行限 制。 碱骨料 反应 已在 我国部分 地 区造成 了
碱骨料反应
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。
发生条件(1) 混凝土中碱含量：过量的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。
发生碱骨料反应的碱含量范围：高活性的硅质骨料(如蛋白石)，大于2.1kg/m3；中等活性的硅质骨料，大于3.0kg/m3;碱—碳酸盐反应活性骨料，大于1.0kg/m3。
(2) 碱活性骨料含活性二氧化硅的岩石分布很广，碱—碳酸盐反应活性的只有黏土质白云石质石灰石。
充分掌握骨科碱活性的情况，建立碱活性骨料分布图。
(3) 潮湿环境现有的现场资料充分证明，绝大部分混凝土构筑物在季节性气候变化的暴露条件下，其内部的相对湿度足以维持膨胀性AAR，因此在沙漠地带的大多数公路、大坝以及干燥气候条件下的桥面和柱也可能保持内部湿度而断续发生膨胀反应。
同时，在控制环境条件下，室内的大型混凝土构件也能长期维持适当的相对湿度。
因此虽然水是碱-骨料反应发生的必要条件之一，但是并没有好的方法预防这一点。
影响因素1）混凝土碱含量碱含量越高，碱骨料反应膨胀开裂越严重；硅质集料的活性越高，其“安全总碱含量”越低。
2）活性骨料含量与尺寸：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3）矿物掺合料：可有效抑制碱骨料反应对混凝土的破坏。
4）环境温度与湿度：高温、高湿环境对碱骨料反应有明显加速作用。
5）其它因素：掺入引气剂，可在一定程度上减小碱骨料反应膨胀；骨料颗粒级配的影响：对于不同的活性二氧化硅含量，存在一个不同的最不利颗粒尺寸，此时的膨胀压力最大。
混凝土中碱-骨料反应的影响因素
混凝土中碱-骨料反应的影响因素一、前言混凝土作为一种重要的建筑材料，在建筑、道路、桥梁等领域有着广泛的应用。
但是，随着时间的推移，混凝土中会出现一些问题，如开裂、变形、强度降低等。
其中，碱-骨料反应是导致混凝土损坏的重要原因之一。
本文将介绍混凝土中碱-骨料反应的影响因素。
二、碱-骨料反应的定义碱-骨料反应是指混凝土中碱性成分与骨料中的硅酸盐反应，产生一种氢氧化物胶凝物，称为“碱骨料胶凝物”。
这种反应会导致混凝土体积膨胀，引起混凝土的裂缝、变形、强度降低等问题。
三、影响碱-骨料反应的因素1. 混凝土中碱性成分的含量混凝土中的碱性成分包括水泥、矿物掺合料和外加剂等。
当混凝土中碱性成分的含量较高时，会导致碱-骨料反应的发生。
因此，在混凝土的配合设计时，需要控制碱性成分的含量，以防止碱-骨料反应的发生。
2. 骨料的性质骨料的性质也是影响碱-骨料反应的因素之一。
骨料中主要含有硅酸盐矿物，如长石、石英等。
当骨料中硅酸盐矿物的含量较高时，容易发生碱-骨料反应。
因此，在混凝土的配合设计时，需要选择低碱性的骨料，以减轻碱-骨料反应的影响。
3. 混凝土中水分的含量混凝土中水分的含量也会影响碱-骨料反应的发生。
水分过多会导致混凝土中的碱性成分溶解，这样会加速碱-骨料反应的发生。
因此，在混凝土施工过程中，需要控制混凝土中水分的含量，以减轻碱-骨料反应的影响。
4. 环境温度和湿度环境温度和湿度也会影响碱-骨料反应的发生。
当环境温度较高、湿度较大时，会加速碱-骨料反应的发生。
因此，在混凝土施工过程中，需要注意环境温度和湿度的控制，以减轻碱-骨料反应的影响。
5. 混凝土的龄期和养护条件混凝土的龄期和养护条件也会影响碱-骨料反应的发生。
当混凝土中的龄期较长、养护条件较差时，会加速碱-骨料反应的发生。
因此，在混凝土的施工过程中，需要注意混凝土的龄期和养护条件的控制，以减轻碱-骨料反应的影响。
四、总结碱-骨料反应是导致混凝土损坏的重要原因之一。
混凝土碱骨料反应
蛋白石
玉髓
＊取决于骨料中2的结晶程度和混凝土中碱含量
反应机理：
膨胀机理： 吸水后的碱硅酸凝胶体体积远远大于反应前固体体积， 最大时体积可增长3倍以上，大量凝胶体在混凝土骨料界面 区的积聚、膨胀，导致混凝土沿着界面产生不均匀膨胀、 开裂。
2、碱—碳酸盐反应
定义：某些骨料中的碳酸盐矿物与碱发生的化 学反应引起混凝土的地图状开裂。
指白云石与石灰石含量大
致相等，粘土的质量含量 约为5%一20%，白云石颗 粒粒径约在50μm以下且被 微晶方解石和黏土包围。
指孔溶液中的、、，来自水 泥、外加剂、环境等。
反应机理：碱与白云石发生反应, 去白云化()。 (3)2 + 2 ()2 + 3 + R23 R23()2=23
去白云石化反应是一个固相体积减小过程，膨胀破坏如何产生?
(4) 环境温度与湿度： 高温、高湿环境对碱骨料反应有明显加速作用。
砂浆先干燥蒸发一定水后再湿热养护膨胀率
不同温度下砂浆棒膨胀随时间的增长情况
混凝土碱骨料反应主要影响因素
混凝土碱含量，增加 碱活性骨料，最不利含量范围 矿物掺合料，增加掺量 环境条件，高温、高湿 掺减水剂、引气剂
混凝土桥梁中,有165 座已确信受 的破坏,有303 座被怀疑为 所破 坏；
丹麦早在50年代调查全国431 座混凝土建筑物,其中3/4 的建筑物 遭受了不同程度的 破坏;
法国北部调查了1970 年后建成的860 座桥,受 破坏者为123 座,占 14 %；
中国在1990年后相继发现了立交桥、机场、大型预应力混凝土铁 路桥梁和轨枕、工业及民用建筑因 而破坏。
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
混凝土中碱-骨料反应原理及防控
混凝土中碱-骨料反应原理及防控一、混凝土中碱-骨料反应的概念和表现混凝土中碱-骨料反应是指水泥混凝土中的碱性化学物质与含有高硅酸盐的骨料发生反应，导致混凝土的体积膨胀和裂缝形成，严重影响混凝土的力学性能和耐久性能。
碱-骨料反应是一种极具破坏性的化学反应，主要表现为混凝土表面出现龟裂、脱落、开裂、剥落等现象，也会引起混凝土的膨胀和变形，影响混凝土的承载能力和使用寿命。
二、混凝土中碱-骨料反应的原理碱-骨料反应的本质是水泥中的碱性化学物质和骨料中的硅酸盐发生化学反应，形成一种新的胶凝物质——碱硅酸盐凝胶。
这种胶凝物质会不断地吸收水分，导致混凝土的体积膨胀，并在混凝土内部形成一个类似于海绵的结构，从而引起混凝土的开裂和脱落。
碱-骨料反应的反应式如下：Na2O·nSiO2 + H2O → NaOH + Na2O·2SiO2·nH2O其中，Na2O·nSiO2代表硅酸盐，H2O代表水分，NaOH代表氢氧化钠，Na2O·2SiO2·nH2O代表碱硅酸盐凝胶。
三、混凝土中碱-骨料反应的影响因素1.水泥中的碱含量水泥中的碱含量是影响碱-骨料反应的主要因素之一。
当水泥中的碱含量过高时，会增加混凝土中碱性物质的含量，从而加剧混凝土的膨胀和龟裂。
2.骨料中的硅酸盐含量骨料中的硅酸盐含量也是影响碱-骨料反应的重要因素。
当骨料中的硅酸盐含量过高时，会增加混凝土中碱性物质的反应面积，从而加剧混凝土的膨胀和裂缝。
3.混凝土中的水分含量混凝土中的水分含量也会影响碱-骨料反应。
当混凝土中的水分含量过高时，会加速碱硅酸盐凝胶的形成速度，从而加剧混凝土的膨胀和开裂。
4.环境条件环境条件也会影响碱-骨料反应。
例如，高温、高湿等条件会加速碱硅酸盐凝胶的形成速度，从而加剧混凝土的膨胀和开裂。
四、混凝土中碱-骨料反应的防控措施1.降低水泥中的碱含量降低水泥中的碱含量是防止碱-骨料反应的有效措施之一。
天然砂碱集料反应
天然砂碱集料反应
天然砂碱集料反应是指在混凝土中使用含有一定量碱性物质的天然砂石作为骨料时，可能会发生化学反应，导致混凝土的性能受到影响。
这种反应被称为碱-骨料反应（Alkali-Aggregate Reaction，简称AAR）。
AAR分为两种类型：碱-硅反应（Alkali-Silica Reaction，简称ASR）和碱-岩反应（Alkali-Carbonate Reaction，简称ACR）。
ASR是指碱性物质与矽酸盐类骨料中的硅酸盐反应，产生胶凝物质，导致混凝土膨胀、开裂等问题。
ACR 则是指碱性物质与碳酸盐类骨料中的碳酸盐反应，产生氢氧化物质，导致混凝土表面起泡、脱落等问题。
为了避免天然砂碱集料反应对混凝土性能的影响，可以采取以下措施：
1.选择低碱性的水泥和控制混凝土中的碱含量；
2.选择低碱性的骨料或使用人工制造的骨料代替天然砂碱集料；
3.使用防止AAR的添加剂，如硅酸盐补偿剂、碳酸盐补偿剂等；
4.进行混凝土结构的监测和维护，及时发现和处理碱-骨料反应引起的问题。
总之，天然砂碱集料反应是混凝土工程中的一个重要问题，需要在设计、施工和维护过程中加以注意和控制，以确保混凝土的性能和使用寿命。
水泥碱骨料反应
水泥碱骨料反应哎，你知道吗？水泥碱骨料反应，听起来挺高大上的，但其实它跟咱们的生活息息相关，特别是在搞建筑、搞工程的朋友们，更是得了解清楚。
我呢，今天就想跟大家聊聊这个事儿，说说它到底是个啥，为啥重要，还有咱们应该怎么应对。
首先啊，咱们得明白，水泥碱骨料反应，简单来说，就是水泥里的碱性物质跟骨料（就是混凝土里的石子、砂子这些）起了化学反应。
这反应吧，可不是啥好事儿，它会搞得混凝土膨胀、开裂，最后呢，整个结构都可能受影响，严重的甚至会垮掉。
你说这可怕不可怕？为啥会有这反应呢？原因挺复杂的。
一方面，水泥本身在生产过程中，就可能产生一些碱性的氧化物，比如氧化钠、氧化钾这些。
另一方面，有些骨料，特别是活性骨料，它们里头有些成分特别容易跟碱起反应。
这两样东西一碰头，嘿，麻烦就来了。
这反应一开始，你可能还看不出来啥。
但时间一长，问题就大了。
混凝土里头开始有气泡，慢慢地，这些气泡越来越多，越来越大。
然后，混凝土就开始膨胀，表面的裂缝也越来越多，越来越宽。
这还没完呢，随着裂缝越来越多，混凝土里头的钢筋啊、预埋件啊，都可能受影响，最后整个结构的安全都堪忧了。
所以啊，咱们得重视这个问题。
特别是在设计、施工的时候，就得考虑到怎么防止水泥碱骨料反应。
首先，选材得慎重。
骨料得选那些不容易起反应的，比如低活性的石子、砂子。
水泥呢，也得选碱含量低的，这样反应的可能性就小多了。
其次，施工的时候也得注意。
比如说，混凝土的配合比得合理，水灰比不能太大，得保证混凝土有足够的密实度和强度。
还有啊，振捣得充分，得把混凝土里的气泡都赶出来，这样也能减少反应的可能性。
当然了，这些措施只是预防。
万一真的发生了水泥碱骨料反应，咱们也得有办法应对。
比如说，可以用一些化学抑制剂，它们能阻止反应的进行。
或者呢，也可以对已经受损的混凝土进行修补，比如注浆啊、贴碳纤维布啊这些方法，都能让结构恢复一定的承载能力。
不过啊，话说回来，最好的办法还是预防。
毕竟，修补总是比不上一开始就做好的。
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。
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、前言混凝土是建筑工程中常用的材料之一，而混凝土碱-骨料反应则是混凝土使用过程中的一个重要问题。
混凝土碱-骨料反应是指在混凝土中含有一定量的可反应性骨料时，其与碱性水泥浆反应所导致的混凝土结构损坏现象。
为了避免混凝土碱-骨料反应造成的不利影响，需要进行混凝土碱-骨料反应试验，并制定相应的试验标准。
二、试验目的本试验旨在评估混凝土中的骨料对碱-骨料反应的敏感性，并确定混凝土中骨料的可反应性。
通过试验结果，可以评估混凝土在使用过程中可能出现的碱-骨料反应情况，为混凝土的设计和使用提供依据。
三、试验原理混凝土碱-骨料反应的重要原理是碱-骨料反应的化学反应。
当碱性水泥浆渗透到混凝土中时，混凝土中的骨料会与碱性水泥浆中的氢氧根离子发生反应，形成可溶性硅酸盐。
可溶性硅酸盐进一步与碳酸盐反应，形成碳酸钙沉淀物。
这个过程会导致混凝土中的骨料膨胀，最终导致混凝土结构的损坏。
四、试验设备和试验材料1. 电子天平2. 破碎机3. 烤箱4. 模具5. 水泥6. 骨料7. 碱性橡胶管8. 玻璃棒五、试验步骤1. 选取代表性的骨料样品和水泥样品。
2. 将骨料样品进行破碎，筛选出粒径为10mm以下的颗粒。
3. 将破碎后的骨料样品进行烘干，使其质量恒定。
4. 确定水泥和骨料的化学成分。
5. 制备混凝土试件，将水泥、骨料和水按照一定比例混合，然后用模具进行压实。
6. 将混凝土试件放置在恒温恒湿室中，保持试件湿润。
7. 每隔一段时间，取出试件进行测量，记录试件的长度变化。
8. 根据试件长度变化的数据，计算出试件的膨胀率。
六、试验数据分析和结果计算1. 计算混凝土试件的膨胀率。
膨胀率 =（试件长度的增加量 / 试件的初始长度）×100%2. 根据试验数据，评估混凝土中骨料对碱-骨料反应的敏感性，并确定混凝土中骨料的可反应性。
七、试验结果的解释和应用根据试验结果，可以评估混凝土在使用过程中可能出现的碱-骨料反应情况。
【揭秘混凝土】第55篇：碱骨料反应
【揭秘混凝⼟】第55篇：碱⾻料反应⾻料中含有的某些成分可能与混凝⼟中的碱⾦属氢氧化物发⽣反应，称为碱⾻料反应，简称AAR。
如果碱⾻料反应导致体积明显增⼤，将会给混凝⼟结构带来潜在的危害。
碱⾻料反应有两种形式，⼀种是碱硅反应，简称ASR；另⼀种是碱碳反应，简称ACR。
ASR 是⼀种远⽐ACR更常见的碱⾻料反应，因为含有具有碱活性硅成分的⾻料，要⽐含有碱碳反应所需成分的⾻料更普遍些。
早在上世纪30年代，碱硅反应对混凝⼟的潜在破坏就已经被发现了。
尽管世界各地的混凝⼟都有碱⾻料反应现象，但由于碱⾻料反应⽽导致混凝⼟结构出现重⼤破坏的现象还不是很多，主要原因如下：
1，在普通硅酸盐⽔泥混凝⼟中使⽤的⾻料⼤部分的化学稳定性较好，碱活性并不明显。
2，⼤部分混凝⼟结构的服役环境⽐较⼲燥，⾜以抑制碱⾻料反应的发⽣。
3，在混凝⼟中适当使⽤⽕⼭灰质材料或矿渣，能够抑制碱⾻料反应的发⽣。
4，在混凝⼟配合⽐设计中，可以通过控制混凝⼟的碱含量来控制碱⾻料反应的发⽣。
5，有些碱硅反应并不会导致明显膨胀现象的发⽣，因此对混凝⼟结构⼏乎没有影响。
碱硅反应---ASR
碱硅反应的主要特征包括：
1，混凝⼟表⾯的⽹状裂缝；
2，结构的不同部分出现相对位移；
3，混凝⼟表⾯出现鳞状碎⽚；
图1：典型的碱⾻料反应裂缝
图2：碱⾻料反应出现的⽹状裂缝
图3：碱⾻料反应出现的破碎
图4：破碎的近景
碱硅反应对混凝⼟的破坏是⼀个缓慢的过程，因此造成结构突然垮塌的风险较⼩。
但是碱⾻料反应会使其他因素引起的病害迅速发展，以⾄出现重⼤灾害，如冻融破坏、氯离⼦侵蚀、硫化物侵蚀等病害。
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混凝土
胶凝物 骨料
碱骨料反应造成混凝土开裂的机理
碱-碳酸盐反应：
(1)CaMg(CO3)2+2ROH=Mg(OH)2+CaCO3+R2CO3 (2)R2CO3+Ca(OH)2=2ROH+CaCO3
式中：R—代表钾和钠，是水泥中的碱分。 膨胀机理：碱-碳酸盐反应是岩石中的白云石与碱溶液 间的化学反应，反应产物是方解石、水镁石和碳酸碱。 在混凝土中，生成的碳酸碱会与水泥水化产生的氢氧化 钙反应，生成碳酸钙并使碱再生，使反应持续进行。该 反应膨胀的驱动力为反应生成的方解石和水镁石晶体在 受限空间生长产生的结晶压力。
碱-骨料反应(Alkali-Aggregate Reaction，简称AAR）
条件是在配制的混凝土中只要有足够的碱和反应性骨 料，在混凝土浇筑后就会逐渐反应，在反应产物达到 一定数量吸水膨胀和内应力足以使混凝土开裂的时候， 工程便开始出现裂缝。这种裂缝和对工程的损害随着 碱骨料反应的发展而发展，严重时会使工程崩溃。
碱-骨料反应概述
碱骨料反应：
混凝土中的碱性物质(包括外界渗入的碱)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，严重时会造成混凝土的破坏。
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。碱骨料反应给混凝土工程带来的危害是相 当严重的。
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。
硅酸碱类呈胶体状，并从周围介质中吸水膨胀，体积可增大3倍，当其 膨胀受到水泥石的限制而发生较大的膨胀压力和渗透压力时，就会使混凝 土产生裂缝和崩坏。
许多研究表明，碱-硅酸盐反应，本质上仍是碱-硅酸反应。故许多学者 将碱-硅酸，碱-硅酸盐归为同一类，均称ASR
碱骨料反应造成混凝土开裂的机理
胶凝物生成 时的膨胀致 使裂纹产生
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
3.0
潮湿环境
3.5
含碱环境
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（AAR）
Alkali-Aggregate Reaction
北京冶建工程裂缝处理中心
目录
碱-骨料反应概述 碱-骨料反应原理 碱骨料反应分类 碱骨料反应造成混凝土开裂的机理 碱骨料反应的危害及工程实例 预防混凝土碱骨料反应 工程师®产品为降低混凝土碱骨料反应所做的贡献 工程师®耐久性保护系列 本文涉及专用术语 参考文献 结束语
AAR造成混凝土结构开裂实例
护坡混凝土由于AAR造成开裂
混凝土排水口开裂
钢筋混凝土高架桥桥墩开裂
混凝土住宅墙体开裂
AAR造成混凝土结构开裂实例
混凝土桥梁挡板开裂
混凝土大体积桥墩开裂
混凝土墙体开裂、脱落
混凝土消能块开裂
预防混凝土碱骨料反应
——本文摘自GB/T50733-2011 《预防混凝土碱骨料反应技术规范》
碱性离子的控制
骨料
混凝土工程宜采用非碱活性骨料。
在勘察和选择材料场时，应对制作骨料的岩石或骨料进 行活性检验。
——摘自《混凝土结构的裂缝与对策》第十章
碱骨料反应造成混凝土开裂的机理
碱-硅酸反应： 2Na(K)OH+SiO2+nH2O→Na(K)2*SiO2*nH2O
碱-硅酸反应是分布最广，研究最多的碱-骨料反应，该反应是指混凝土 中的碱组分与骨料中的活性SiO2之间发生的化学反应，其结果是导致骨料 被侵蚀，生成碱-硅酸凝胶，并从周围介质中吸收水分而膨胀，导致混凝 土开裂的现象。
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。
2.减少水泥用量：可掺粉煤灰或矿粉等材料，取代一部 分水泥，降低混凝土碱含量，增加混凝土和易，降低成 本。
3.尽量不用海砂，海水等含碱量高的材料拌合混凝土。
使用非活性骨料： 可对骨料专门进行碱活性测试，或根据以往的调查结
果选用骨料。集料中活性集料的百分比越大发生碱集料 反应的破坏也越大。当使用活性集料时碱含量与碱集料 反应的速度呈大致的线性关系，比如碱含量越高越易发
碱-骨料反应造成混凝土结构开裂破坏，要 满足以下三个条件：
混凝土中骨料含有活性组分 混凝土中含有足够的碱 有水存在
水
碱 （Na2O+K2O）
活性骨料
碱性离子的控制
碱性离子主要来自水泥、外加剂、掺合料、骨料、拌 合水等组分及周围环境。
1.采用低碱水泥：钠、钾含量小于0.6%的水泥称为低碱 水泥。
碱骨料反应分类
碱骨料反应包括3种主要类型： 碱-硅酸反应(Alkali-Silica Reaction，简称ASR)
指混凝土中的碱与骨料的活性SiO2反应 碱-硅酸盐反应(Alkali-Silicate Reaction，简称ASR )
指混凝土中碱与骨料中硅酸盐矿物反应
碱-碳酸盐反应(Alkali-Carbonate Reaction，简称ACR) 指混凝土中的碱与骨料中某些碳酸盐矿物反应