碱-碳酸盐反应研究进展

比较详细介绍了 关碱－碳酸盐反应的膨胀机理及其影响因素，活性碳酸盐岩的特性结构与鉴定方法以及预防和抑制碱－碱酸盐反应的措施，并对碱－碳酸盐反应研究中存在的一些问题进行了讨论。     

结构特征对白云质灰岩ADR膨胀的影响

运用激光共聚焦显微镜(LSCM)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对中国山东省潍坊市虎头山的白云质灰岩HTS-3、HTS-5、HTS-8、HTS-10、HTS-12和HTS-13的岩石结构特征进行分析,并采用混凝土微柱法(RILEM AAR-5)和碱-碳酸盐反应快速鉴定法(NRAA 02)对岩石的碱-碳酸盐反应活性进行检测。结果表明:泥晶白云质灰岩中,伊利石含量、白云石含量和白云石-基质间的间隙是影响碱白云石反应(ADR)膨胀的重要因素,伊利石的含量越高,越有利碱迁移至白云石表面发生碱白云石反应;白云石含量越高,碱白云石反应位置增多;白云石-基质间的间隙越小,碱白云石反应生成产物越受限,结果均使得ADR膨胀增大。     

固态碱组分碱矿渣水泥碱──集料反应研究

本文运用“压蒸快速鉴定法”研究了固态碱组分碱矿渣水泥的碱──集料反应。研究表明，固态碱组分碱矿渣水泥的碱集料反应膨胀很小，不足以构成对混凝土的危害。     

ASR对再生混凝土冻融循环二次损伤的影响

研究了再生混凝土经历碱硅酸反应（ASR）后,受冻融循环二次损伤的影响. 将试件浸泡在80 ℃的1 mol/L NaOH溶液中进行碱硅酸反应28 d,然后分别进行20次、40次冻融循环,完成对试件膨胀率、相对动弹性模量的测量. 结果表明,前期ASR对再生混凝土受冻后二次膨胀的促进作用在再生骨料取代率为30%时达到最大;对于相对动弹性模量而言,前期ASR对后期冻融二次受损是否有促进作用取决于骨料的碱活性,骨料碱活性越高,促进作用越弱.     

粉煤灰抑制砂岩碱硅酸反应

采用岩相法、砂浆棒快速法、混凝土棱柱体法研究了砂岩集料的碱硅酸反应活性,并评价了粉煤灰对砂岩集料碱硅酸反应的抑制效果.实验结果表明,该砂岩集料含有5%～12%微晶石英,具有碱硅酸反应活性.砂浆和混凝土试件的膨胀率随着粉煤灰掺量的增大而减小.水泥碱质量分数为2.0%时,粉煤灰掺量30%和40%的混凝土试件养护24月膨胀率仍然小于0.04%.Ⅰ级粉煤灰占胶凝材料质量分数大于30%,可以有效抑制砂岩集料的碱硅酸反应引起的膨胀.粉煤灰的加入降低了CSH凝胶中的Ca与Si摩尔比.低Ca与Si摩尔比的CSH凝胶可以吸附更多的Na 、K ,有效地抑制碱硅酸反应.     

化学外加剂抑制碱硅酸反应原理及进展

概述了化学外加剂抑制碱硅酸反应(ASR)膨胀的原理及其几十年来国际上的研究进展,并讨论了应进一步研究的问题.     

对抑制混凝土中碱骨料反应的探索

骨料中含有活性二氧化硅时,它能与水泥或混凝土中的碱性氧化物水解后生成的氢氧化钠和氢氧化钾起化学反应,在骨料表面生成一种复杂的碱——硅酸盐凝胶体。凝胶体吸水时体积会发生膨胀。如果水泥中的含碱量超过0.6%时,则生成的凝胶体吸水膨胀后,可能使水泥产生裂缝。因此碱骨料反应被称为混凝土的癌症。本文针对碱骨料反应的几种常见的类型产生的原因,提出了几种解决方法。     

焙烧锂辉石对碱硅酸反应的抑制效果

以试验室焙烧锂辉石(DS)为原材料,研究了在40 ℃和80 ℃养护条件下,单掺DS和双掺DS与粉煤灰(FA)取代部分水泥,对沸石化珍珠岩集料和某高活性集料M成型不同砂浆碱集料反应膨胀的影响.试验表明:碱含量为2.5%时,在40 ℃和80 ℃养护条件下,DS掺量10%对沸石化珍珠岩集料砂浆试件ASR有效抑制,90 d龄期时试件膨胀值仍小于0.1%.DS掺量10%对高活性集料M砂浆试件ASR抑制效果不大.养护温度不同膨胀值变化趋势不同.DS掺量固定,随着FA掺量的增加,对2种集料砂浆碱集料反应膨胀抑制效果越好.     

碱硅酸反应作用下混凝土中氯离子扩散规律和结合能力

采用活性集料和非活性集料配成混凝土进行对比试验,研究了氯离子在同时受到碱硅酸反应(ASR)作用的混凝土中的扩散和结合特性.所用混凝土的碱含量分别为水泥质量的0.5%和1.5%,试验温度为60℃,并采用3.5%和7.5%两种不同质量分数的NaC l溶液浸泡混凝土,进行了氯离子渗透试验,测定了不同浸泡龄期下混凝土试件内部总氯离子含量和自由氯离子含量.用XRD和SEM以及压汞法对试件进行了微观结构分析.结果表明:在ASR同时作用时,混凝土的氯离子扩散速度减慢,混凝土对氯离子的结合表现为线性吸附关系,氯离子结合能力也明显降低;ASR所导致的开裂不会明显提高氯离子的侵入.由于氯离子扩散速度减慢,混凝土钢筋锈蚀时间延迟,但并不能得到抑制,并且由于氯离子结合能力的降低以及ASR的发生,孔溶液中C(C l-)/C(OH-)提高,反而会使锈蚀加快.     

唐山混凝土骨料碱活性

对唐山市混凝土工程用粗骨料是否具有碱活性进行了初步的调查和研究。通过砂浆棒法、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等测试手段，确定了骨料的碱活性类型及程度。研究结果表明，唐山市使用的骨料有一部分是破硅酸活性的，有一部分是碱碳酸盐活性的。建议施工部门在施工前采取一定的防范措施。     

锂渣粉对碱-硅反应的抑制效果及其自身微膨胀的分离

为了客观评价锂渣粉抑制碱-硅反应(ASR)的效果,进行了锂渣粉抑制ASR的试验和分离锂渣粉自身微膨胀的试验.用砂浆棒快速法对比了锂渣粉与粉煤灰单掺或复掺对ASR的抑制效果,当掺量为20%时,锂渣粉的抑制效果为76%,而粉煤灰的抑制效果可达93%,表明同掺量下锂渣粉对ASR的抑制效果远不如粉煤灰.采用砂浆棒快速法,使用非活性大理岩骨料测试在锂渣粉掺量为0,10%,20%,30%时的膨胀率,计算得到不同掺量下锂渣粉产生的微膨胀(膨胀率约0.005%~0.015%),然后从相应锂渣粉掺量下采用活性砂岩骨料时的膨胀率中减去锂渣粉的微膨胀,从而从锂渣粉抑制活性骨料ASR效能试验的膨胀值中分离出锂渣粉产生的自身微膨胀.采用60℃快速混凝土棱柱体法,进一步证实了混凝土中锂渣粉导致的早期微膨胀以及锂渣粉对ASR的抑制效果.结果表明:锂渣粉会导致砂浆或者混凝土在早期发生微膨胀;测试锂渣粉抑制ASR的效果时,需分离这种微膨胀;锂渣粉掺量为30%以上时,可有效抑制砂岩骨料的ASR,抑制效果约89%,略逊于同掺量粉煤灰的典型抑制效果.     

白云岩粉末压实体碱白云石反应的膨胀应力

采用自制膨胀应力测定仪对白云岩粉末压实体的碱白云石反应(ADR)膨胀应力进行直接测定。结果表明:白云岩粉末压实体与碱发生去白云石化反应可以产生膨胀应力,膨胀应力可以达到103 MPa。白云岩粉末压实体发生去白云石化反应产生的膨胀应力趋势相同,即变化过程可分为3个阶段:平缓阶段、缓慢增加阶段和快速增加阶段。在养护过程中,受限的白云岩粉末压实体内的白云石发生去白云石化反应,生成细小的方解石和水镁石。这些产物在受限的孔隙和间隙里沿白云石边缘生长并形成搭接框架后,继续生长引起白云岩粉末压实体缓慢产生膨胀应力。     

锂离子在混凝土碱集料反应过程中的作用

在采用X射线衍射分析、化学组成分析和偏光显微镜分析对硅质碳酸盐集料的矿物学特征充分研究的基础上,研究了锂离子迁移渗透在混凝土碱集料反应过程中的行为特征.混凝土棱柱法(CSA A23.2-14A或ASTM C 1293)所测的膨胀结果表明:掺加[Li]/[Na+K]摩尔比1.11的LiNO3-能有效抑制混凝土碱集料反应膨胀;锂玻璃不仅不能抑制碱集料反应膨胀甚至会在一定程度上促进膨胀;与单一掺加混合材(粉煤灰或矿渣)相比,LiNO3与混合材的复合在一定程度上增强了相应的膨胀抑制效果;在混凝土碱集料反应过程中,存在Li+与Na+,K+之间的竞争.相对而言,Li+具有一定的优势.这与锂盐能表现出一定的混凝土碱集料反应膨胀抑制效果相一致.此外,强度对比研究结果表明,掺加锂盐一定程度上降低了混凝土的强度.     

碱硅酸反应和氯盐腐蚀双因素作用下混凝土损伤规律

本文以动弹性模量和膨胀率为损伤参量,主要研究了在碱硅酸反应(ASR)和氯盐腐蚀的双重破坏因素作用下,混凝土的损伤规律及特点.     

碱-碳酸盐反应热力学讨论

应用热力学方法探讨了温度对碱－碳酸盐反应的影响，反应温度升高时，反应的推动力减弱。对碱与碳酸盐发生反应生成沉淀时所需碱的浓度以及温度的影响进行了讨论。298K，PH≥10．6时，碱－碳酸盐反应能发生，反应温度升高，碱－碳酸盐反应所需碱的浓度相应增大，对氢氧化锂与碳酸盐反应可能生成碳酸锂沉淀时溶液的碱的浓度作了计算，298K，PH≥13．1时，氢氧化锂与碳酸盐反应除生成水镁石和方解石外还能生成碳酸锂沉淀，反应温度升高时，反应生成碳酸锂沉淀所需碱的浓度变化不大。     

电化学脱盐对混凝土碱集料反应的影响

研究了新型的钢筋混凝土修复技术－电化学脱盐技术对钢筋混凝土碱集料反应的影响。试验结果表明，对于含有碱活性集料的混凝土，电化学脱盐具有加速碱集料反应的倾向，但在脱盐电解质溶液中加入锂盐，通过电迁移方式导入锂离子后，可以抑制碱集料反应。     

NaOH溶液浓度对硅质集料和白云质集料岩石柱膨胀的影响

改进岩石柱法研究硅质碱活性组分分散分布在岩石中的硅质集料和白云质集料岩石柱在80℃不同浓度的NaOH溶液中的膨胀性。结果表明:当NaOH溶液浓度分别为1.00和0.50 mol/L时,硅质集料和白云质集料岩石柱均可产生显著膨胀,当NaOH浓度低至0.25 mol/L时,硅质集料岩石柱不膨胀或轻微膨胀,白云质集料岩石柱膨胀显著。当NaOH浓度为0.10 mol/L时,硅质集料岩石柱不膨胀,白云质集料岩石柱膨胀。岩石柱法可以用于评定硅质碱活性组分分散分布集料的碱硅酸反应活性,当养护溶液为80℃、0.25 mol/L的NaOH溶液时,采用岩石柱法可判定白云质集料是否具有碱碳酸盐反应活性。     

粉煤灰对骨料碱活性抑制工程实例

对于混凝土而言，骨料是否是碱活性骨料直接影响到混凝土的耐久性。当混凝土处于水中时，活性骨料能与碱K2O及Na2O）反应，产生体积膨胀，使混凝土遭受破坏。因此，骨料的碱活性试验是必须评判的检测指标。结合嘉陵江巨亭水电站工程实例，简述粉煤灰对于骨料碱活性的抑制作用。     

硅质及铝质材料对碱硅酸反应长期膨胀性影响的对比

采用快速砂浆棒法,通过延长养护时间,研究了硅灰、粉煤灰和Al2O3对碱硅酸反应（ASR）长期膨胀性的影响。结果表明：适量的硅灰在14d内能有效抑制ASR,但在更长龄期时是无效的;适量的Al2O3不仅在短期内能有效抑制ASR,而且在更长龄期时也是有效的。说明富含Al2O3的物质对ASR的长期抑制效果比硅质材料好。     

硅质及铝质材料对碱硅酸反应长期膨胀性影响的对比

采用快速砂浆棒法,通过延长养护时间,研究了硅灰、粉煤灰和Al2O3对碱硅酸反应（ASR）长期膨胀性的影响。结果表明：适量的硅灰在14d内能有效抑制ASR,但在更长龄期时是无效的;适量的Al2O3不仅在短期内能有效抑制ASR,而且在更长龄期时也是有效的。说明富含Al2O3的物质对ASR的长期抑制效果比硅质材料好。