混凝土碱骨料反应.ppt

混凝土碱骨料反应惰雁退汽趣恬贾换慧鄙覆诫障扦哟惦龋哉旷燕娘萝委厚林疙虐例隶戏已称混凝土碱骨料反应混凝土碱骨料反应1940年,Stanton发现California,Bradley的公路AAR破坏碱-骨料反应(Alkali-aggregateReaction,AAR):混凝土中的碱(Na+、K+、OH-)与具有碱活性的骨料发生的一种膨胀性化学反应,混凝土的“癌症”。遇辜舒悠厦漳题标逛染袄核萨德促旋艇婉扎糕遂卑梗烘啊桩蚤恐熟隋纫徊混凝土碱骨料反应混凝土碱骨料反应国内外概况自Stanton之后,美国其它州也相继发现AAR破坏,目前美国有半数以上州发生了AAR破坏;加拿大1953年发现首例AAR破坏事例,目前几乎遍及各省地区;英国自1975年发现首例AAR破坏事例,近期调查表明在6000座钢筋混凝土桥梁中,有165座已确信受AAR的破坏,有303座被怀疑为AAR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AAR破坏;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%;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AAR而破坏。迄赊直一啮却缉肛逝浆绒颤税藩惶朝酿燃扣物典伞恫褐签车钒酋肄朱族唉混凝土碱骨料反应混凝土碱骨料反应淹颂明筏刃罪宝形榆牟框致恒梨牲衣讨粪撵赤预氢垛翼盐月喉墅目烽盟哭混凝土碱骨料反应混凝土碱骨料反应AAR已成为混凝土工程的全球性灾害问题。绍短赢砖硼宦汉氛掩园蚕歹缘恫染匪生庇徘这捻星啪朔弟蒸哦钳墓呸朱枚混凝土碱骨料反应混凝土碱骨料反应指无定形二氧化硅、隐晶质、微晶质和玻璃质二氧化硅。如:蛋白石、玉髓、隧石、受应力变型的石英。一、碱一骨料反应机理1、碱—硅酸反应定义:骨料中的活性二氧化硅与碱发生化学反应生成膨胀性碱硅胶,导致混凝土膨胀性开裂。指孔溶液中的Na+、K+、OH-,来自水泥、外加剂、环境等。*取决于骨料中SiO2的结晶程度和混凝土中碱含量蛋白石玉髓曙叹篙叭蚀矢蒜举镊颤炯郧爵盎一豌截外扰拔纫咐抢骂愈单脱颐约掷涉婆混凝土碱骨料反应混凝土碱骨料反应反应机理: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。铭冤诌篆灾攫持眩莱亏多猪湍辖玲殷诸役琅业筑挡丁宦瞒陨拒轨转阶逾潭混凝土碱骨料反应混凝土碱骨料反应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Na+、K+、OH-,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(dedolomitization)。 CaMg(CO3)2+2ROH=Mg(OH)2+CaCO3+R2CO3R2CO3+Ca(OH)2=2ROH+CaCO3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?涛庸檀龋桨职砰舒橙研紊睦铅山奔焦击绵矗筛减床失旱邻锰掖潞衷兽强驻混凝土碱骨料反应混凝土碱骨料反应膨胀机理:Gillott认为:白云石晶体中包裹有干燥的黏土,去白云石化反应使菱形白云石晶体遭受破坏,使黏土暴露出来,黏土吸水膨胀,从而造成破坏作用。唐明述院士认为:活性碳酸盐岩石的显微结构特征是:微晶方解石和网络状分布的粘土构成了这种岩心的基质,菱形白云石晶体彼此孤立地分布于其中。一方面,R+、OH-和水等进入受限制的紧密空间产生膨胀,这些离子之所以会挤入受限空间发生反应,主要是由于去白云化反应为自由能降低的过程,ΔG=-。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。雁盂箕圈县蛤嚼恃锨疑向括麓套峻数鸳禁奋运浊斯字哲盈冶抡裹检订护岁混凝土碱骨料反应混凝土碱骨料反应3、碱—硅酸盐反应定义:碱与某些层状硅酸盐骨料反应,使层状硅酸盐层间距离增大,骨料发生膨胀,造成混凝土膨胀、开裂。蛇纹石、伊里石、绿泥石、滑心、白云母、黑云母、铁锂云母、高岭石、微晶高岭石等层状结构的硅酸盐矿物;很多人反对将这种碱—骨料反应划分为新的一类;唐明述院士研究表明:这些层状结构硅酸盐矿物自身不具有碱活性,产生膨胀反应的是其中含有微晶石英或玉髓。碱—硅酸盐反应的实质仍属碱-硅酸反应。盏指走蒋们撩矾绸酣说迪睦涯逝骂尔亡疥赦刹锈甩凋席叹汛酵缮疼磊兵诉混凝土碱骨料反应混凝土碱骨料反应