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安斯福妙乐和碱硅酸反应是怎样的

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围绕碱硅酸反应主题的环境或者ASR回到1940年,加利福尼亚路政厅首次指出,ASR是一种多样化的化学反应,它发生在普通硅酸盐水泥浆中碱性空隙溶液的骨料微粒和活性骨料微粒内部(一般是大骨料)。

因为活性骨料被发现在世界很小的集中区域,所以ASR相关问题并不是非常普遍。长期以来确定,美国的大多数区域缺少原生活性骨料。经过大范围,可信的研究证明,从来没有任何实例证实混凝土不良会造成ASR的发生。

ASR历程:

一个复杂的化学过程。当碱性空隙溶液(碱金属类氢氧化物)同定量活性骨料混合以形成一种吸收水分并膨胀的凝胶体的时候发生ASR反应,然后氢氧基离子渗透入骨料区域表面并破坏硅氧键链接。实际上,空隙溶液中的钙、钾、钠离子随氢氧基离子来维持中性。虽然这个反应被称为‘碱硅酸反应’,实际上它是热力学亚稳态骨料和空隙溶液中氢氧离子之间发生反应所引起过程的一个结果,这个程序在很大程度上受控于碱性离子的浓度(钠和钾)一般发现于普通硅酸盐水泥中。

简单的说,在反应阶段,当反应骨料同硅酸盐水泥中的碱性成分和水化学合并在一起的时候就发生了碱硅酸反应(混凝土内部相对湿度要求持续超出80%),并生成一种不利于混凝土的凝胶体。这种凝胶比原来的硅占据更多的空间,导致能够承受附加压力的表面(毛孔)发生反应,这种表面压力同周围水泥浆和骨料微粒中间的张力相平衡。这些压力可能会超出混凝土的拉伸强度并生成许多裂缝,然后最终从骨料内部发散到周围的泥浆中。裂缝刚开始形成的时候是空的,但随后会从裂缝中生成ASR凝胶体。

必须要知道,在ASR发生并生成一种潜在的昂贵的凝胶体的时候,在空隙溶液中,除了反应骨料,还必须含有一种重要的碱性物质如:钠、钾和可溶的金属碱离子。另外,还需要大量的水(混凝土要持续保持暴露于80%+的湿度环境中)。如果这三个条件中缺少任何一个,就不能发生ASR反应。偶尔会有其他的一些假设也只是关于混凝土的动态问题,在做了广泛的研究后没有任何被证实。

评估ASR的潜能:

因为小微??赡芊⑸募罟杷岱从Σ换嵊辛逊?,既不会于混凝土内部生成碱硅酸凝胶体,也不会存在结合ASR导致混凝土结构不良的变色(一个藻类生长的条件也可以是过滤的结果)。相反,因为ASR的动态没有被确认,所以有裂缝并不是必然就暗示了ASR的存在。实际上,除非当地活性骨料已被事先证实,混凝土裂缝在很大程度上不会是ASR的结果。

优质混凝土要经过对组成材料的细心挑选,合理设计、配比、浇筑、凝固、抹面和养护才能有足够的强度和耐磨性来达到所期功能要求。

混凝土裂缝和爆裂是混凝土内部扩张的结果,除了稀有的ASR条件还有其他因素也会生成类似结果。

预防ASR的发生

在建筑阶段可以预防ASR相关不良的发生,没有订立适应的方法将已经受到攻击的机构翻转,使用化学添加物如:钾盐、氟硅酸盐和氧基硅烷证实在减少ASR扩张的不同效果。

最后,预防ASR的最好方法是仔细选择骨料(参见ASTM -295&C-856),控制湿度,最小化碱的含量,必要条件下选择适当的水泥(参见ASTM C-150)及其他物质的含量要精确(依ASTM标准)天然火山灰、粉煤灰、粒状金属渣和硅粉。ASR的本质需要预防程序,而不是依赖期望在反应发生的时候可以把过度扩张控制住。


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