碱碳酸盐反应的膨胀机理

将具有碱碳酸盐反应活性的骨料置于已知浓度的碱溶液中,通过分析溶液中碱离子浓度的变化,分析和探讨碱碳酸盐反应的膨胀机理。实验证实:去白云石化反应的产物层中除了方解石和水镁石外,还有K+,Na+和CO32-,即去白云石化反应的反应产物K+,Na+和CO32-并不回到孔溶液中,而是保留在产物层中占据一定的空间。因此,去白云石化反应产物所占据的空间大于参加反应的白云石所占据的空间,从而引起膨胀。

碱碳酸盐反应活性快速试验方法的比较研究

研究了长江上游三叠系碳酸盐的碱活性 ,将小混凝土柱快速法(即超快快速法)试验结果与传统的岩相法、岩石体柱法、混凝土棱柱体法试验结果进行比较分析后认为 ,超快快速法与传统方法的结果具有较好的可比性和可靠性。结合岩相分析 ,可以利用超快小混凝土柱法作为碱碳酸盐反应活性鉴定的集料筛选方法。

白云质鲕粒灰岩的混凝土碱碳酸盐反应膨胀行为

研究了具有类斑状结构特征的白云质亮晶鲕粒灰岩作为骨料的混凝土柱在150℃压蒸时的碱碳酸盐反应膨胀行为及其膨胀开裂特征。结果表明,白云质亮晶鲕粒灰岩的岩相结构实际上是类斑状结构与镶嵌亮晶基质的复合。呈类斑状结构、鲕粒内的基质为泥晶方解石的白云质亮晶鲕粒灰岩,显示潜在高AAR膨胀性,膨胀由ACR反应引起;基质是粒状亮晶方解石的白云质亮晶鲕粒灰岩显示弱ACR膨胀性;白云质亮晶鲕粒灰岩的开裂特征与岩石的复合岩相结构特点相对应,膨胀裂缝起源于鲕粒内部的白云石密集区。

碱硅酸反应与碱碳酸盐反应

碱集料反应(AAR)可分为两类,即碱硅酸反应(ASR)与碱碳酸盐反应(ACR)。二者的共同点是与碱发生的化学反应可导致混凝土中集料的体积增大,从而可能使混凝土甚至整个建筑物或构筑物发生膨胀开裂。文章着重从膨胀过程和机理以及岩石的结构特征探讨二者的特性与差异。ASR类型岩石具有碱活性的前提条件是较低的二氧化硅结晶完整度。只有隐晶质、微晶质、玻璃质或发生过应变的二氧化硅才会具有较高的化学活性,导致混凝土破坏。通过系统研究证实,对碱碳酸盐反应,虽然结晶的完整程度以及白云石(CaCO3·MgCO3)分子式中Ca/Mg比也将影响其与碱反应的速率,但起决定作用的是白云石晶体的尺寸及其在岩石中的分布状态和被基质包围的紧密程度。从微观结构得出的这些特征将有助于加深对碱集料反应膨胀机理的认识。文中还介绍了形成活性白云石的地质环境和碱硅酸反应与碱碳酸盐反应的区分方法。

碱-碳酸盐反应研究进展

比较详细地介绍了有关碱 -碳酸盐反应的膨胀机理及其影响因素 ,活性碳酸盐岩的特征结构与鉴定方法以及预防和抑制碱 -碳酸盐反应的措施。并对碱

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。 2 98K ,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 ,2 98K ,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 。

碱—碳酸盐反应和pH值

热力学计算表明,碱—碳酸盐反应的AG_(298)~0=-12.19kJ。这是去白云石化反应得以进行的化学推动力。文中列出了计算所得的白云石稳定区和不稳定区的范围。由此得出,溶液中的pH愈高,CO_3^(2-)浓度愈低,则白云石愈不稳定。这就从理论上阐明了为什么水泥中碱含量愈高,碱—碳酸盐反应愈烈,膨胀破坏作用就愈大。混合材掺量很高时,才能显著降低水泥石液相中的pH值,从而缓和碱—碳酸盐反应。这再一次证明碱—碳酸盐反应与去白云石化密切相关。实验和理论证明,碱—碳酸盐反应是由于去白云石化在原地产生,这种局部化学反应和结晶压是引起膨胀的根本原因。要抑制碱—碳酸盐反应,防止混凝土工程遭受破坏,最根本的途径是采用高混合材掺量的低碱水泥。

碱－碳酸盐岩反应的膨胀机理

应用分析电镜／能谱仪（ＡＥＭ／ＥＤＳ）和薄膜试样分析技术，研究了与碱反应前后活性碳酸盐岩的结构和组成变化。根据研究结果把碱－碳酸盐岩反应膨胀机理归为：固相产物吸水肿胀和产物水镁石和方解石晶体生长和重排产生的结晶压力。膨胀值的大小取决于产物层的表观体积。

混凝土中的碱—碳酸盐反应

综述了混土中碱－集料反应的类型及其危害，以及国内外的研究情况，比较详细地介绍了有关碱－碳酸盐岩反应的以下几方面内容：膨胀反应的性质及其影响因素，如混土中的碱和湿度；活性碳酸盐岩石的特征结构；去白云化作用；膨胀反应机理；碳酸盐集料碱活性的鉴定方法；以及碱－碳酸盐岩反庆的预防和抑制措施。

碳酸盐骨料的碱活性研究

本文对 Si O2 含量较少的非硅质碳酸盐骨料的碱活性进行了研究 ,研究发现此类碳酸盐骨料可能存在碱硅酸反应活性 ,也可能同时存在碱碳酸盐反应和碱硅酸反应活性 ,在实际工程中应引起足够的重视。

碳酸盐反应活性的新快速鉴定方法

系统研究了大量具有不同化学组成、结构和地质特征的碳酸盐集料 ,并选择加拿大Kingston的碱活性碳酸盐集料作为标准进行对比试验。研究内容涉及集料的化学组成、矿物分析和岩相检验 ,集料不同颗粒大小的碱碳酸盐反应动力学 ,探讨并否定了 80℃下晶体热致膨胀因素的影响。根据试验结果提出了一种新的评价碳酸盐集料碱活性的方法。方法的主要试验参数为 :集料尺寸 5～ 10mm、水泥中碱质量分数 1.5 0 % (等当量Na2 O)、水灰比0 .3的小混凝土试件在 80℃、1mol/L的NaOH养护溶液中养护 14d的试件膨胀率大于 0 .10 %。

典型白云质泥晶灰岩集料的碱碳酸盐膨胀

研究了以具有典型类斑状结构特征白云质泥晶灰岩作为骨料的混凝土柱在150℃下的压蒸膨胀行为及其膨胀开裂特征.结果表明,基质为泥晶方解石、具有类斑状结构的白云质泥晶灰岩潜在高碱碳酸盐反应(ACR)膨胀性.由ACR引起的膨胀裂缝起始于集料内部的白云石分布密集区,沿白云石晶粒边缘连续延伸、贯穿泥晶方解石基质进而由里向外扩展至水泥浆体.

碳酸盐岩骨料碱活性综合判定的试验研究

选用某水电工程8组碳酸盐岩骨料样品,首先采用X射线衍射试验、化学组成法和岩相法对骨料的碱活性进行预判,然后通过砂浆棒快速法、小岩石柱法和混凝土棱柱体法等测长试验方法对这8组骨料样品碱活性进行综合判定。X射线衍射试验结果表明,8组岩石样品主要由方解石和白云石组成,角砾岩中还含有少量石英和高岭石;化学组成法试验结果表明,5组灰岩骨料样品不具有潜在碱-碳酸盐反应活性,而3组角砾岩骨料样品的碱活性需结合其他方法进行判定;岩相分析试验结果表明,8组骨料中有4组骨料为非活性骨料,其余4组骨料的碱活性需结合其他方法进行判定;砂浆棒快速法结果表明,8组骨料样品均为非碱-硅酸反应活性骨料;小岩石柱法试验结果表明,8组骨料样品均为非碱-碳酸盐反应活性骨料;混凝土棱柱体法试验结果表明,8组骨料样品均为非活性骨料。通过以上试验方法的结果综合判定8组碳酸盐岩骨料样品为非活性骨料。

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 C1293)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.

国内外混凝土碱集料反应研究综述

概述了几十年来国际上AAR的研究进展 ,内容涉及AAR的分类、机理、鉴定和预防 。

碱集料反应研究的新进展

着重介绍了近年来碱集料反应(alkali aggregatereaction,AAR)研究的一些最新成就,包括集料中碱的析出、碱集料反应的分类、集料活性的鉴定方法、湿度的影响及碱碳酸盐反应(alkali carbonatereaction,ACR).由于在世界各地发生AAR的事例增多,对工程的耐久性影响巨大,因而近年来又重新引起重视,甚至在研究最多、最早的美国,现在也已重新开始了研究.此处所述内容希望对重大工程的决策能有参考价值.

几种超细矿粉抑制混凝土碱骨料反应的试验研究

利用ASTMC441方法检验了矿物质超细粉对混凝土碱硅酸反应ASR的抑制作用,并利用小混凝土柱法检测了其抑制碱碳酸盐反应ACR的效果。试验表明,矿渣、粉煤灰、沸石等混合材掺入混凝土中均可以抑制ASR的发生,且偏高岭土和沸石粉的效果优于粉煤灰,粉煤灰又优于矿渣。矿物质混合材对ACR膨胀也有抑制作用,但效果不明显,掺30%的粉煤灰和30%A型偏高岭土超细粉试件的28d膨胀率为0.0953%和0.108%,掺加其它混合材的小混凝土柱膨胀率则在0.12%～0.16%之间。

豹斑白云质泥晶灰岩的混凝土碱骨料反应膨胀行为

研究了具有类斑状结构特征的豹斑白云质泥晶灰岩作为骨料的混凝土柱在150℃压蒸碱骨料反应膨胀行为及其膨胀开裂特征。结果表明,豹斑白云质泥晶灰岩的特点是白云石的晶粒尺寸普遍较大,岩相结构仍属类斑状,也有泥晶与假亮晶方解石两种基质形式;无论基质的特征如何,ASR膨胀值小的豹斑白云质泥晶灰岩混凝土柱AAR膨胀性较弱,膨胀由ACR引起,然而,具有较高ASR膨胀值的岩石容易呈现潜在的高AAR膨胀性,膨胀应归结于ACR与ASR共同作用的结果。基质为泥晶方解石的豹斑泥晶灰岩膨胀裂缝起始于白云石晶粒密集区,裂缝顺白云石与基质方解石之间的界面扩展至水泥浆体。

花岗闪长岩碱-骨料反应及其抑制试验研究

为解决碱-骨料反应问题,文中利用岩相法、砂浆棒快速法试验对天然骨料进行碱活性检验,并对碱骨料抑制措施有效性进行研究。研究结果表明,在混凝土中掺加粉煤灰可以抑制膨胀破坏,对提高水工建筑物的耐久性有着重要的意义。

混凝土碱集料反应与预防措施

对碱硅酸反应和碱碳酸盐反应的反应特征、机理以及影响反应的各种因素进行了系统的分析和探讨 ,进而提出了一些行之有效的碱集料反应的预防措施 ,并以三峡工程为例 ,详细介绍了三峡主体工程所采用的碱集料反应预防措施及其效果 ,进一步证实了预防措施的实用性和有效性。