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 。

乐昌峡水利枢纽工程骨料碱-碳酸盐活性反应试验研究

在广东省乐昌峡水利枢纽工程碳酸岩骨料碱活性试验中,采用了试验温度为20℃±2℃、试件浸泡龄期为84 d的岩石圆柱体法和试验温度为80℃±2℃、试件浸泡龄期为7 d的加速试验方法,文章简要介绍了该工程骨料碱-碳酸盐活性检验的基本试验情况及其试验结果的适用性,以供其他工程参考。

岩石材料的碱-碳酸盐和碱-白云石反应

用含碳酸盐和白云石的岩石粉末置于40℃不同浓度的碱溶液中一年或6个月，研究其碱-碳酸盐和碱-白云石反应。根据热力学计算，碱-碳酸盐和碱-白云石反应是可以进行的。XRD分析证实，岩石粉中的确有水镁石生成，ESEM和EDX检测出岩石表面存在水镁石，沉淀的产物和化学溶液的测定证明了岩石的分解和新产物的形成。但在细颗粒砂浆试验中碱-白云石反应未得到证实。德国魏玛的Finger建筑材料研究院宣称的碱-白云石反应的破坏也未检测到。

碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料流变性能的研究

采用R/S-SST流变仪测定了不同配方的碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料浆液静置不同时间的流变曲线。探讨了硅酸钠溶液模数和浓度、矿渣及缓凝剂掺量对浆液流变性能的影响。结果表明:碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料为宾汉姆流体,随硅酸钠溶液浓度增大、模数减小、矿渣掺量增加,浆液的屈服值和塑性粘度增大;掺加缓凝剂后,浆液的流变性能显著改善。

碱激发碳酸盐-矿渣复合灌浆材料的工作性能

在碱激发碳酸盐-矿渣复合灌浆材料试验研究中引入浆液Marsh时间与Mini扩展度试验方法,以表征浆液的表观粘度和屈服应力,并结合传统的凝胶时间试验方法,综合研究了不同配方浆液的工作性能。结果表明:硅酸钠溶液浓度和矿渣掺量对浆液工作性能的影响相似,其值增大,浆液凝胶时间缩短,Marsh时间延长,扩展度减小,即浆液的表观粘度和屈服应力随之增大,并且发现其将随时间而进一步显著增大,说明浆液保持良好流动性的时间缩短。硅酸钠溶液模数或缓凝剂掺量增加时,浆液凝胶时间延长,且保持良好流动性的时间增加,但其起始表观粘度和屈服应力变化不大。

缓凝剂对碱碳酸盐矿-矿渣灌浆材料性能的影响

研究了数种缓凝剂对碱碳酸盐矿-矿渣灌浆材料工作性能的影响。结果表明,适用于碱矿渣水泥的部分缓凝剂均不适用于碱碳酸盐矿-矿渣灌浆材料,而缓凝剂BaCl2无论是以粉末形式还是以溶液形式掺入,均可很好地改善该灌浆材料的流动性能,有效延长其凝胶时间并促进材料后期强度的发展,但早期强度降低。以粉末形式掺入时,3 d强度降低约36%左右。同时分别探讨了BaCl2溶液和粉末BaCl2的作用机理。

碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料模拟灌浆试验研究

通过对碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料进行实验室模拟灌浆试验研究,获得实验室条件下灌浆工艺参数是:灌浆压力2.0～6.0MPa,保压3～5min;灌浆材料的优选参数是:硅酸钠溶液模数1.6,浓度35%,最优质量配比为:m(碳酸盐矿粉)∶m(矿渣粉)∶m(硅酸钠溶液)∶m[缓凝剂(固体)]=1∶0.43∶1.14∶0.0193,其灌注的砂柱体28d强度为8.7MPa,抗渗性能良好。

碱激发碳酸盐矿-矿渣灌浆材料抗渗性能的研究

试验研究了碱激发碳酸盐矿-矿渣灌浆材料标准固砂体的抗水渗透性能,分析了该灌浆材料抗水渗透性能与微观结构及抗压强度的关系。研究结果表明,该灌浆材料抗渗性能优良,当矿渣掺量Ms=5%时,碱激发碳酸盐矿-矿渣灌浆材料标准固砂体的渗透系数与抗渗标号为S16和S18的普通混凝土相当;而当Ms≥30%时,其渗透系数比抗渗标号为S16和S18普通混凝土小一个数量级。

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。

养护制度对碱激发碳酸盐矿-矿渣胶凝灌浆材料性能的影响

本文研究了养护制度对碱激发碳酸盐矿-矿渣胶凝灌浆材料性能有着明显的影响。结果表明:升高养护温度能使碱激发碳酸盐矿-矿渣胶凝灌浆材料的早期抗压强度得到很大幅度的提高,但对材料后期强度的提高作用有限;水中养护会降低材料各龄期的强度,当矿渣掺量较低和养护较高时,强度降低尤为明显,90d龄期时材料强度甚至发生倒缩;养护温度升高时,材料微观形貌更为多样化。

混凝土中的碱—碳酸盐岩反应

本文简述了混凝土中碱-集料反应的类型及其危害,以及国内外的研究情况。详细介绍了有关碱-碳酸盐岩反应的各方面内容:膨胀反应的性质及其影响因素,如混凝土中的碱和湿度;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-碳酸盐岩反应的预防和抑制方法等。为全面了解碱-碳酸盐岩反应提供一定的基础。

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。

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。

碳酸盐矿-矿渣灌浆材料流变参数数学模型研究

研究了采用简单的分段Marsh时间表征碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料流变性的数学模型,把分段Marsh时间测试结果通过简单的模型计算与流变仪测定的流变性能结果相比较,寻找它们之间的对应关系。结果表明,通过简单分段Marsh时间测试所得到的流变参数,可以与用流变仪测试所得到的流变参数建立起形式为y=ax+b的数学模型。

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。

Marsh时间测试碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料流变性

探讨了采用简单分段Marsh时间替代流变仪测试碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料浆液流变性能的方法,并把分段Marsh时间测试结果通过简单的模型计算,寻找它与流变仪测定的流变性能结果之间的对应关系。结果表明,简单分段Marsh时间测试所得到的流变参数,与用流变仪测试所得到的流变参数相比较,规律基本接近。

活化高炉矿渣水泥砼中的碱——二氧化硅反应和碱——碳酸盐反应

本文研究了利用硅酸钠或碳酸钠ＡＢＦＳＣ胶结料配制的砼棱柱体试件的尺寸变化，砼中集料为无害的对比集料或是在普通波特兰水泥（ＯＰＣ）砼中具有ＡＳＲ或ＡＣＲ反应活性的集料或是未表现出活性反应但包括活性ＳｉＯ２的集料。加拿大标准协会规则（ＣＳＡ Ａ２３．２－１４Ａ－９４）中详细给出了砼棱柱体试件的测试步骤。进行了包括砼薄断面岩相观察的ＡＢＦＳＣ砼早期尺寸稳定性的平行研究并讨论了研究结果。

活化高炉矿渣水泥混凝土中的碱—二氧化硅反应和碱—碳酸盐反应

研究了利用硅酸钠或碳酸钠ＡＢＦＳＣ胶结料配制的混凝土梭柱体试件的尺寸变化，混凝土中集料为无害的对比集料或是在普通波特兰水泥混凝土中具有ＡＳＲ或ＡＣＲ反应活性的集料或是未表现出活性反应但包含活性ＳｉＯ２的集料。加拿大标准协会规则中详细给出了混凝土梭柱体试件的测试步骤。