混凝土碱

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇混凝土碱范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：碱­—集料反应对混凝土的危害是极大的，常被称为混凝土的“癌症”。文章介绍了混凝土碱—集料反应的机理、分类以及发生的条件，并针对这些情况提出相应的应对措施，为工程实践中此类问题提供解决的方案。

关键词：混凝土；碱—集料反应；混凝土骨料；碱活性

中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）14-0059-02

1混凝土碱—集料反应机理

混凝土碱-集料反应（简称“AAR”反应），其反应机理是水泥和外加剂、掺合料中的碱（钠、钾碱金属离子Na+或K+）与砂、石骨料中的碱活性物质（如二氧化硅）发生化学反应，生成碱—硅酸凝胶（ASR），碱-硅酸凝胶吸水会膨胀，从而使混凝土产生膨胀应力，混凝土会由内而外开裂。碱—硅酸凝胶存在于混凝土的孔隙或缝隙中或从缝隙中溢出结构表面，失水风干后硬化成白色粉末，在混凝土表面产生杂乱无章的网状裂缝，随着水分的侵蚀和时间的延续，结构表面裂缝顺主筋方向纵深延伸发展，裂缝不断扩展，加速钢筋锈蚀，导致结构破坏，建筑物倒塌。

2混凝土碱—集料反应的分类

国际上按照骨料碱活性反应特性，将碱-集料反应分为碱—硅酸凝胶反应（ASR）和碱—碳酸盐反应（ACR）两类。

3混凝土碱—集料反应发生的条件

虽然混凝土的碱-集料反应危害很大，但它的发生需要满足三个条件，这三个条件缺一不可，只有同时满足这三个条件时，碱—集料反应才会发生。反应条件如下：混凝土中要有一定数量的碱，水泥的碱含量（按当量Na2O计）大于0.6%。粗细骨料中含有碱活性的矿物质。有适宜的潮湿环境，若没有水分，在干燥状态下是不会发生碱—集料反应的。

4混凝土碱—集料反应等级的确定

混凝土结构工程，按其所处环境可分为三类。

Ⅰ类工程：干燥环境，不直接接触水，空气相对湿度长期低于80%的工业与民用建筑，如居室、办公室，非潮湿条件下的生产工业厂房、仓库等建筑物。

Ⅱ类工程：潮湿环境，直接与水接触的混凝土工程。干湿交替环境，潮湿土壤:地铁工程、隧道、地下构筑物、建筑物地下室或基础工程等，该类工程均应采取预防碱-集料反应的技术措施。

Ⅲ类工程：外部有供碱环境，并处于潮湿环境。

在设计施工过程中，要根据建筑物所属等级分别采取相应的技术防治措施。

5混凝土碱含量的评估和混凝土骨料的碱活性

5.1混凝土的碱含量评估

混凝土的碱含量指来自水泥、外加剂和矿物掺合料中游离钾、钠离子量的总和。

5.2碱活性集料

碱活性集料是指混凝土的砂、石骨料中含有能与游离钾、钠离子发生化学反应，其反应生成物吸水后发生膨胀的岩石或矿物。

6预防碱—集料反应的主要措施

6.1控制混凝土拌合物的碱含量

第一，使用低碱水泥。低碱水泥是指碱含量

第二，掺加各种外加剂。为了改善混凝土的性能，施工中常常在混凝土拌合物中掺加各种外加剂。其掺量一般小于水泥用量的5%。

第三，掺加活性掺合料。等量取代部分水泥，降低混凝土拌合物的碱含量，抑制混凝土碱—集料反应的发生。科学试验表明，常用的掺合料，如磨细粉煤灰、高炉矿渣、沸石粉等可明显降低混凝土的ASR膨胀，其原理为优质的矿物活性掺合料中含有大量的酸性氧化物（如二氧化硅等），能与水泥水化产生的氢氧化钠发生化学反应，同时，高细度的掺合料微粒可使钾、钠离子畜集于其表面，使得骨料周围的碱性离子减少，从而削弱了碱-集料反应。一般来说，掺合料中酸性氧化物越多，掺量越大，细度越小，对碱-集料反应的抑制作用越大。

6.2选用碱活性物质含量低的粗、细骨料

普通混凝土的骨料主要是砂、卵石或碎石，经测试，北京地区所产河砂的母岩多为各类花岗岩，花岗闪长岩及片麻岩，这类岩石石英的结晶颗粒较大，完好，无碱活性，但北京地区所产的卵石或碎石，有的碱活性含量很高，必须慎重选用。

综上所述，南口碎石严禁用于Ⅱ、Ⅲ类工程，应优先选用温榆河与潮白河水系的骨料，并将其碱含量限制在安全含量以下。如果选用永定河水系的骨料，则必须严格控制混凝土的碱含量。

6.3加强对建筑物结构的防水、防潮、防渗措施

第一，精心设计，严格控制混凝土的配合比，采取掺加高效减水剂、降低水灰比，掺加UEA膨胀剂减少收缩裂缝，掺加粉煤灰等矿物掺合料等技术方法，提高混凝土的密实度，减少结构裂缝，提高结构抗渗性能。

第二，地下室等部位的混凝土外墙一般采用混凝土结构自防水+卷材或涂膜外防水+抗渗灰土回填等措施和做法提高结构防水性能，这也在一定程度上抑制了混凝土碱-集料反应的发生。

6.4工程建筑单位、设计单位、施工单位采取的措施

监理单位、质监单位都应该高度重视混凝土碱-集料反应的预防工作，做到群防群治。工程设计单位应依据工程地质勘察资料，按照工程设计使用功能和所处的环境，对应防治混凝土碱-集料反应的工程结构部位，明确提出混凝土碱含量要求。施工单位应根据设计要求，积极主动，严格认真地采取相应技术措施，在施工过程中严把混凝土原材料选材关和砂、石、水泥进场检验关；对于使用预拌混凝土的工程，要对混凝土供应厂家提出明确要求，并设专职试验员对厂家的配料和混凝土的生产过程进行全面监控，确保混凝土的材料品质和

质量。

随着混凝土技术的高速发展，高性能混凝土应运而生。高性能混凝土中掺入大量超细活性掺和料，这些超细掺和料既可吸收混凝土中的碱，在降低混凝土碱含量的同时还生成有益的水化物，使混凝土内部更加密实，大大提高了混凝土的抗渗性能，从而有效地防治因水的作用产生的混凝土碱—集料反应。因为高性能混凝土具有工程结构所需的多种功能和匀质性，具备早强，体积稳定性及严酷环境下的耐久性，所以大力推广高性能混凝土，对防治混凝土碱—集料反应，提出混凝土结构耐久性起积极而重要的作用。

参考文献

[1]卢都友，许仲梓，吕忆农，唐明述．碱硅酸反应（ASR）抑制措施研究评述[J]．混凝土与水泥制品，1999，（2）．

[2]唐明述，许仲梓，邓敏，吕忆农，韩苏芬，兰祥辉．我国混凝土中的碱集料反应[J]．建筑材料学报，1998，（ 1）．

[3]刘崇熙，文梓芸．混凝土碱—骨料反应[M]．华南理工大学出版社，1995．

[4]BARIOW D F，JACKSON P J.Release of Alkalis from Pulverized Fuel Ashes and Ground Granulated Blast Furnace Slags in the Presence of Portland Cements[J]．Cement and Concrete Composites,1988．

[5]DONALD F Banlov，PETER J Jackson. The release of alkalis from pulverized-fuel ashes and ground granulated blast furnace slag in the presence of Portl and cement [J]． Coordination Chemistry Reviews.1988．