堿骨料反應(yīng)的發(fā)生原因(條件)
和特征混凝土工程發(fā)生堿骨料反應(yīng)需要具有三個(gè)條件。首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加劑和水中含堿量高;第二是骨料中有相當(dāng)數(shù)量的活性成分;第三是潮濕環(huán)境,有充分的水分或濕空氣供應(yīng)。
早在1940年,斯坦敦用加利福尼亞州骨料作砂漿棒膨脹試驗(yàn)時(shí),就發(fā)現(xiàn)水泥含堿量愈高,堿骨料反應(yīng)的膨脹量愈大,在水泥含堿量低于0.6%時(shí),就可以避免發(fā)生堿骨料反應(yīng)。后來(lái)在其他許多國(guó)家試驗(yàn),由于骨料反應(yīng)。后來(lái)在其他許多國(guó)家試驗(yàn),由于骨料反應(yīng)的活性不同,有時(shí)水泥含堿量低于0.4%氧化鈉當(dāng)量,也有發(fā)生堿骨料反應(yīng)膨脹量大的情況;但水泥含堿量高于0.6%稱為高堿水泥已為大多數(shù)國(guó)家接受。隨著水泥工業(yè)出現(xiàn)含不同混合材的水泥以及混凝土愈來(lái)愈多地?fù)接酶鞣N外加劑,以及日本、英國(guó)使用海砂配制混凝土,發(fā)現(xiàn)混凝土各種原材料成分中的堿(Na2O、K2O),均可導(dǎo)致發(fā)生堿骨料對(duì)工程的損害。
有關(guān)活性骨料,經(jīng)世界各國(guó)許多學(xué)者四十余年的研究歸納具有堿活性的骨料如表1所示:表1中所列含有堿活性的巖石,除最下一行的碳酸巖外,基本上都是含活性二氧化硅的礦物。從表中所列活性成分看,一種是無(wú)定形(非晶體)二氧化硅,如蛋白石,火山玻璃;一種是結(jié)晶不完整的二氧化硅,如玉髓、磷石英、微晶石英等,另一種是結(jié)晶完整,例如花崗巖為深成巖,其中石英結(jié)晶很完整,但由于地殼變動(dòng),受擠壓力產(chǎn)生晶格扭曲變形,當(dāng)其中應(yīng)變石英含量大于30%時(shí),就會(huì)發(fā)生堿活性。還有一種層狀頁(yè)硅酸鹽,屬于現(xiàn)在有爭(zhēng)議的堿硅酸鹽反應(yīng)活性骨料。
最后一個(gè)條件就是潮濕多水,愈是在潮濕多水的環(huán)境條件下堿骨料反應(yīng)對(duì)工程的損害發(fā)展愈快,往往在同一個(gè)混凝土工程,混凝土配制材料具務(wù)堿骨料反應(yīng)的條件,在這個(gè)工程潮濕多水的部位首先發(fā)生堿骨料反應(yīng)損害,在其它部位則發(fā)展緩慢。
受堿骨料反應(yīng)膨脹開裂的工程從外觀上看,在少鋼筋約束的部位為網(wǎng)狀裂縫,在受鋼筋約束的部位多沿主筋方向開裂,在很多情況下可以看到從裂縫溢出白色或透明膠體的痕跡。在同一工程中潮濕部位發(fā)展嚴(yán)重也是其外觀特征之一。最后判斷還需要從受害的工程取芯樣鑒定。
和特征混凝土工程發(fā)生堿骨料反應(yīng)需要具有三個(gè)條件。首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加劑和水中含堿量高;第二是骨料中有相當(dāng)數(shù)量的活性成分;第三是潮濕環(huán)境,有充分的水分或濕空氣供應(yīng)。
早在1940年,斯坦敦用加利福尼亞州骨料作砂漿棒膨脹試驗(yàn)時(shí),就發(fā)現(xiàn)水泥含堿量愈高,堿骨料反應(yīng)的膨脹量愈大,在水泥含堿量低于0.6%時(shí),就可以避免發(fā)生堿骨料反應(yīng)。后來(lái)在其他許多國(guó)家試驗(yàn),由于骨料反應(yīng)。后來(lái)在其他許多國(guó)家試驗(yàn),由于骨料反應(yīng)的活性不同,有時(shí)水泥含堿量低于0.4%氧化鈉當(dāng)量,也有發(fā)生堿骨料反應(yīng)膨脹量大的情況;但水泥含堿量高于0.6%稱為高堿水泥已為大多數(shù)國(guó)家接受。隨著水泥工業(yè)出現(xiàn)含不同混合材的水泥以及混凝土愈來(lái)愈多地?fù)接酶鞣N外加劑,以及日本、英國(guó)使用海砂配制混凝土,發(fā)現(xiàn)混凝土各種原材料成分中的堿(Na2O、K2O),均可導(dǎo)致發(fā)生堿骨料對(duì)工程的損害。
有關(guān)活性骨料,經(jīng)世界各國(guó)許多學(xué)者四十余年的研究歸納具有堿活性的骨料如表1所示:表1中所列含有堿活性的巖石,除最下一行的碳酸巖外,基本上都是含活性二氧化硅的礦物。從表中所列活性成分看,一種是無(wú)定形(非晶體)二氧化硅,如蛋白石,火山玻璃;一種是結(jié)晶不完整的二氧化硅,如玉髓、磷石英、微晶石英等,另一種是結(jié)晶完整,例如花崗巖為深成巖,其中石英結(jié)晶很完整,但由于地殼變動(dòng),受擠壓力產(chǎn)生晶格扭曲變形,當(dāng)其中應(yīng)變石英含量大于30%時(shí),就會(huì)發(fā)生堿活性。還有一種層狀頁(yè)硅酸鹽,屬于現(xiàn)在有爭(zhēng)議的堿硅酸鹽反應(yīng)活性骨料。
最后一個(gè)條件就是潮濕多水,愈是在潮濕多水的環(huán)境條件下堿骨料反應(yīng)對(duì)工程的損害發(fā)展愈快,往往在同一個(gè)混凝土工程,混凝土配制材料具務(wù)堿骨料反應(yīng)的條件,在這個(gè)工程潮濕多水的部位首先發(fā)生堿骨料反應(yīng)損害,在其它部位則發(fā)展緩慢。
受堿骨料反應(yīng)膨脹開裂的工程從外觀上看,在少鋼筋約束的部位為網(wǎng)狀裂縫,在受鋼筋約束的部位多沿主筋方向開裂,在很多情況下可以看到從裂縫溢出白色或透明膠體的痕跡。在同一工程中潮濕部位發(fā)展嚴(yán)重也是其外觀特征之一。最后判斷還需要從受害的工程取芯樣鑒定。