混凝土的碱—骨料(ɡǔliào)反应孔凡敏第一页,共三十一页。目录一、耐久性及碱骨料反应危害(wēihài)综述二、碱骨料反应破坏机理1、碱硅酸反应2、碱碳酸反应三、碱骨料反应影响因素四、碱骨料反应预防措施五、涉及到的物理化学问题六、参考文献第二页,共三十一页。混凝土的耐久性破坏(pòhuài)氯离子渗透碳化硫酸盐侵蚀冻融循环碱骨料(ɡǔliào)反应第三页,共三十一页。碱骨料反应(fǎnyìng)的危害碱骨料(ɡǔliào)反应的危害较大,常见。英美等国家从40年代开始大量出现。我国自90年代以来也有发现。比如北京的东直门立交桥的破坏,就发现有碱骨料反应。由于一旦发生,无法抑制,被称为混凝土的“癌症”。第四页,共三十一页。碱骨料反应(fǎnyìng)的巨大破坏第五页,共三十一页。碱骨料反应(fǎnyìng)机理碱骨料反应是指混凝土中含有的碱性物质(Na2O+K2O)与骨料中的某些活性矿物反应生成一种新的生成物,即碱硅络合物,伴随吸水膨胀,导致混凝土开裂。碱硅酸(ɡuīsuān)反应碱碳酸反应第六页,共三十一页。碱硅酸(ɡuīsuān)反应机理碱硅反应是指骨料中的活性二氧化硅与混凝土中的碱反应生成碱硅络合物的反应。活性二氧化硅是一种热力学不稳定(wěndìng)的硅,一般是指无定形二氧化硅,隐晶质、微晶质和玻璃质二氧化硅。第七页,共三十一页。碱硅酸(ɡuīsuān)反应机理最初由Powers,steinour给出反应的模型(móxíng)硅醇的中和反应Si—OH+OH-→Si—O-+H2OSi—O-+Na+→Si-ONa(碱硅凝胶)硅氧烷切断反应Si—O—Si+2OH-→Si—O-—Si+H2OSi—O-+O-—Si+2Na+→2(Si-ONa)(碱硅凝胶)第八页,共三十一页。反应生成碱硅酸凝胶,这种反应在水泥浆和骨料的界面发生,形成一个碱硅胶薄层,然后这反应生成碱硅酸凝胶,这种反应在水泥浆和骨料的界面发生,形成一个碱硅胶薄层,然后这种反应向粒子内部进行,凝胶层厚度增大,未反应核同时也会消耗种反应向粒子内部进行,凝胶层厚度增大,未反应核同时也会消耗(xiāohào)(xiāohào),由于碱硅凝胶吸水膨胀。,由于碱硅凝胶吸水膨胀。当这种凝胶生成量超过一定限值时,就会造成混凝土开裂。当这种凝胶生成量超过一定限值时,就会造成混凝土开裂。第九页,共三十一页。唐明述对碱硅反应膨胀(péngzhàng)的总结由于局部化学反应的结果,生成(shēnɡchénɡ)产物的固相体积大于反应产物的固相体积,引起膨胀应力。生成产物的强烈吸水,既增加了膨胀也...