堿骨料反應的預防方法
堿骨料反應條件是在混凝土配制時形成的,即配制的混凝土中只有足夠的堿和反應性骨料,在混凝土澆筑后就會逐漸反應,在反應產(chǎn)物的數(shù)量吸水膨脹和內(nèi)應力足以使混凝土開裂的時候,工程便開始出現(xiàn)裂縫。這種裂縫和對工程的損害隨著堿骨料反應的發(fā)展而發(fā)展,嚴重時會使工程崩潰。有人試圖用阻擋水分來源的方法控制堿骨料反應的發(fā)展,例如筆者見過的日本從大孤到神戶的高速公路松原段陸地立交橋,橋墩和梁發(fā)生大面積堿骨料反應開裂,日本曾采取將所有裂縫注入環(huán)氧樹脂,注射后又將整個梁、橋墩表面全用環(huán)氧樹脂涂層封閉,企圖通過阻止水分和濕空氣進入的方法控制堿骨料反應的進展,結果僅僅經(jīng)過一年,又多處開裂。因此世界各國都是在配制混凝土時采取措施,使混凝土工程不具備堿骨料反應的條件。主要有以下幾種措施。
1、控制水泥含堿量自1941年美國提出水泥含量低于0.6%氧氣化鈉當量(即na2o+0.658k2o)為預防發(fā)生堿骨料反應的安全界限以來,雖然對有些地區(qū)的骨料在水泥含量低于0.4%時仍可發(fā)生堿骨料反應對工程的損害,但在一般情況下,水泥含量低于0.6%作為預防堿骨料反應的安全界限已為世界多數(shù)國家所接受,已有二十多個國家將此安全界限列入國家標準或規(guī)范。許多國家如新西蘭、英國、日本等國內(nèi)大部分水泥廠均生產(chǎn)含堿量低于0.6%的水泥。加拿大鐵路局則規(guī)定,不訟是否使用活性骨料,鐵路工程混凝土一律使用含堿量低于0.6%的低堿水泥。
2、控制混凝土中含堿量由于混凝土中堿的來源不僅是從水泥,而且從混合材、外加劑、水,甚至有時從骨料(例如海砂)中來,因此控制混凝土各種原材料總堿量比單純控制水泥含堿量更重要。對此,南非曾規(guī)定每m3混凝土中總堿量不得超過2.1kg,英國提出以每m3混凝土全部原材料總堿量(na2o當量)不超過3kg,已為許多國家所接受。
3、對骨料選擇使用如果混凝土含堿量低于3kg/m3,可以不做骨料活性檢驗,如果水泥含堿量高或混凝土總堿量高于3kg/m3,則應對骨料進行活性檢測,如經(jīng)檢測為活性骨料,則不能使用,或經(jīng)與非活性骨料按一定比例混合后,經(jīng)試驗對工程無損害時,方可按試驗規(guī)定的比例混合使用。
4、摻混合材摻某些活性混合材可緩解、抑制混凝土的堿骨料反應。根據(jù)各國試驗資料,摻s——10%的硅灰可以有效的抑制堿骨料反應,據(jù)悉冰島自1979年以來,一直在生產(chǎn)水泥時摻5—7.5%硅灰,以預防堿骨料反應對工程的損害。另外摻粉煤灰也很有效,粉煤灰的含堿量不同,經(jīng)試驗,即使含堿量高的粉煤灰,如果取代30%的水泥,也可有效地掏堿骨料反應。另外常用的抑制性混合材還有高爐礦渣,但摻量必須大于50%才能有效地抑制堿骨料反應對工程的損害,現(xiàn)大美、英、德諸國對高爐礦渣的推薦摻量均為 50%以上。
5、隔絕水和濕空氣的來源如果在擔心混凝土工程發(fā)生堿骨料反應的部位能有效地隔絕水和空氣的來源,也可以取得緩和堿骨料反應對工程損害的效果。
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