混凝土碱集料反应的预防措施 郭彦录 当水泥混凝土中的碱含量较高时,集料可能与碱发生有害反应,集料中的非晶质二氧化硅(SiO2)和水泥混凝土中碱性氧化物(K2O,Na2O)含量较高,在潮湿的环境中,SiO2或K2O水解后生成的NaOH、KOH即可与集料中的二氧化硅发生化学反应,在集料表面生成硅酸凝胶体,这种胶体物质,遇水后体积膨胀,就会引起混凝土结构的破坏,这种现象称为碱-硅酸集料反应,一般来说,这种膨胀作用表现为混凝土路面出现龟裂和纵向开裂。 碱集料反应的检验方法有两种,1、岩相法:可能发生有害反应的材料主要为各种形式的二氧化硅,如蛋白石、玉髓、鳞石英、方石英;在流紋岩或英安岩中也存在中性重酸性的火山玻璃,当以上材料的含量超1%或更少时即可能发生碱集料反应。2、砂桨长度法:如果用高碱硅酸盐水泥制成的砂浆长度膨胀率3个月小于0.05%,即可判定其为非活性集料,超出此值时应再通过混凝土试验结果判定。 碱集料反应的预防措施; 1、应首先选好料源,当料源存在碱集料成份时应避开它,也可无反应集料与反应性材料相互掺配以达到缓解的目的,还可用重液浮选,摇晃、破碎和提升、顺流等方法除去那些容重明显不同的反应性集料,因为反应性材料的容重都很轻。 2、加入火山灰类材料,在混凝土混合料中,掺入某些水硬材料如粉煤灰、矿渣、硅灰,这些材料的优点是它们具有火山灰特性,掺配粉煤灰时,应选低碱粉煤灰,同时,注意掺配量,剂量过高或过低都有可能发生碱集料反应,一般来说,粉煤灰的最佳剂量应占胶结性材料的25%左右。掺入磨细的粒状高炉矿渣时要先做试验,其剂量根据试验确定,大约在20%左右。硅灰对碱集料反应有很好的抑制作用,但来源有限,一般掺配量在5%-15%之间合适。 3、采用低碱水泥,目前常用的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的碱性较高,为了避免碱集料反应可用碱含量(以NaOH)不大于0.6%的低碱水泥,也可有用普通硅酸盐水泥与火山灰硅酸盐水泥掺配使用。 4、已铺筑的混凝土路面,可用化学阻剂来抑制碱集料反应,如在混凝土路面喷洒锂盐,尤其是氢氧化锂溶液。 使用以上方法可减缓碱集料反应对路面的危害,从而提高路面的使用质量,延长路面的使用寿命。