微矽粉對混凝土鹼骨料反應的預防

鹼骨料反應是指水泥中的鹼性氧化物(Na2O或K2O)與骨料中的活性二氧化矽發生化學反應·✘·◕↟,在骨料表面生成複雜的鹼――矽酸凝膠·✘·◕↟,其吸水後會產生很大的體積膨脹(體積可增大3倍以上)·✘·◕↟,從而導致混凝土產生膨脹開裂而破壞•◕₪✘·。鹼骨料反應使混凝土的強度等性質發生顯著變化·✘·◕↟,抗拉強度約降低30%~50%•◕₪✘·。由於抗拉強度降低·✘·◕↟,混凝土產生裂縫·✘·◕↟,對含筋量少的混凝 土可能導致結構失去抗拉能力·✘·◕↟,引起鋼筋抗剪↟₪▩✘、粘結強度降低·✘·◕↟,從而導致結構物的破壞•◕₪✘·。鹼骨料反應開始是在30年代美國西部地區的堤壩↟₪▩✘、公路↟₪▩✘、橋樑等混凝土結構物發生異常膨脹·✘·◕↟,產生裂縫而發現的•◕₪✘·。進入70年代後·✘·◕↟,不斷從歐洲↟₪▩✘、南非等地傳來鹼骨料反應引起的結構損傷報告·✘·◕↟,鹼骨料反應作為個世界性的普遍問題被提了出來 •◕₪✘·。在日本海沿岸·✘·◕↟,許多港灣建築↟₪▩✘、橋樑等·✘·◕↟,建成後不到1年的時間·✘·◕↟,混凝土表面開裂↟₪▩✘、剝落·✘·◕↟,鋼筋鏽蝕外露·✘·◕↟,主要原因是鹼骨料反應•◕₪✘·。北京的三元立交橋橋墩·✘·◕↟,建成後不到兩年·✘·◕↟,個別地方發生“人字形”的裂紋·✘·◕↟,也是鹼骨料反應的結果•◕₪✘·。對受鹼骨料反應破壞的結構物修補起來比較困難 ·✘·◕↟,效果也比較差·✘·◕↟,因此最好的辦法是積極地採取預防措施•◕₪✘·。

在混凝土中摻加微矽粉·✘·◕↟,對鹼骨料反應有明顯的預防控制作用•◕₪✘·。微矽粉新增量為5%~10%時混凝土的膨脹量可減少10%~20%·✘·◕↟,其控制效果根據反應性骨料及微矽粉的種類而不同•◕₪✘·。實驗研究表明·✘·◕↟,微矽粉對鹼骨料反應的控制作用主要表現在以下幾個方面₪₪▩↟:

(1)加微矽粉後·✘·◕↟,由於微矽粉顆粒很細·✘·◕↟,拌制混凝土時需增加用水量·✘·◕↟,結果改變了混凝土中的空隙率緩和了區域性壓力•◕₪✘·。

(2)微矽粉比表面積大·✘·◕↟,可吸附鹼離子·✘·◕↟,降低了混凝土細孔溶液中氫氧離子的濃度·✘·◕↟,生成含鈣量高的非膨脹性凝膠體•◕₪✘·。氫氧離子的濃度降到某一限度以下時不發生鹼骨料反應•◕₪✘·。

(3)新增微矽粉後·✘·◕↟,由於其粒徑小·✘·◕↟,所以它最先和水化氫氧化物反應·✘·◕↟,生成的未硬化鹼――矽酸凝膠充填於孔隙結構中·✘·◕↟,並且反應要消耗一定量的鹼骨料反應需要的氫氧化鈣·✘·◕↟,使氫氧化鈣均勻分佈·✘·◕↟,從而控制了有害膨脹•◕₪✘·。

微矽粉對鹼骨料反應的預防控制作用·✘·◕↟,有效提高了混凝土的耐久性·✘·◕↟,延長結構物的使用壽命•◕₪✘·。同時也是減少混凝土的生產量·✘·◕↟,實現減輕環境負荷的重要途徑 •◕₪✘·。

常見問題₪₪▩↟:

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