抑制碱—集料反应混凝土及其应用技术研究

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本文针对混凝土结构耐久性问题之一—碱-集料反应进行了抑制混凝土碱-集料反应的分析研究,主要工作如下: 阐述了碱-集料反应(Alkali-Aggregate Reaction,简称AAR)的分类。AAR主要分两类:碱-硅酸反应(Alkali-Silica Reaction,简称ASR)和碱-碳酸盐反应(Alkali-Carbonate Reaction,简称ACR)。混凝土工程发生碱-集料反应需要具有三个条件:首先是混凝土的原材料中含碱量高;第二是骨料中有相当数量活性成分;第三是潮湿环境,有充分的水分或湿空气供应。并对混凝土工程发生碱-集料反应的内在本质和作用机理进行了分析。 分别论述了碱-集料反应的预防与鉴别方法,碱-集料反应的预防,可采用控制水泥碱含量、控制混凝土碱含量在3kg以内、控制混凝土湿度、掺混合材(如:粉煤灰等)、使用化学外加剂、使用非活性集料等方法。同时详细阐述了混凝土中碱含量的计算方法,混凝土碱含量的检验与判定;在工程实际中怎样鉴别碱-集料反应,以及与其他混凝土耐久性的区别。 由本文进行的实际工程实验表明:粉煤灰对碱-集料反应有抑制作用,掺粉煤灰的试样与不掺粉煤灰的试样相比,粉煤灰的掺入使试样的AAR膨胀减小,且掺入量越大膨胀越小。但对不同集料的试样,膨胀随粉煤灰掺量增加而降低的幅度不同。在混凝土中掺入粉煤灰,可以通过它的内表面的吸附和离子交换作用,吸附一定的Na~+和K~+,抑制了碱-集料反应的发生。 论文结合平顶山地区的三个建筑工程预防碱-集料反应发生的实际应用,证明采用掺混合材粉煤灰、控制水泥碱含量、使用非活性集料、使用化学外加剂、膨胀剂和高效减水剂的方法可很好地抑制碱-集料反应的发生。为今后该地区同类工程混凝土耐久性的要求提供了可借鉴的经验。制订、完善相关标准和规范,对合理利用集料和混合材资源、确保工程安全,提供了实际工程的依据。
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