碱—集料反应对混凝土结构耐久性影响的研究

论文摘要

本文针对混凝土结构耐久性问题之一,碱-集料反应进行了分析研究,主要工作如下:阐述了碱-集料反应（Alkali—Aggergate Reactnin,简称AAR）的分类。AAR主要分三类:碱-硅酸反应（Aklali—Silica Reaetion,简称ASR）、碱-碳酸盐反应(Alkali一Carbonate Reacoti,简称ACR和碱-硅酸盐反应（Aklali—Silicate Reaetion,简称ASR）。对混凝土工程发生碱-集料反应的内在本质和作用机理进行了分析。混凝土工程发生碱-集料反应需要具有三个条件:首先是混凝土的原材料中含碱量高;第二是骨料中有相当数量活性成分:第三是潮湿环境,有充分的水分或湿空气供应。并分别论述了碱-集料反应的预防与鉴别方法,碱-集料反应的预防,可采用控制水泥碱含量、控制混凝土碱含量在3kg以内、控制混凝土湿度、掺混合材（如:粉煤灰等）、使用化学外加剂、使用非活性集料等方法。同时详细阐述了混凝土中碱含量的计算方法,混凝土碱含量的检验与判定。通过实验,进一步分析粉煤灰对碱-集料反应的抑制作用,研究对不同集料的试样,膨胀随粉煤灰掺量增加而降低的不同幅度及抑制碱-集料反应的机理。由本文进行的实验表明:粉煤灰对碱-集料反应有抑制作用,掺粉煤灰的试样与不掺粉煤灰的试样相比,粉煤灰的掺入使试样的AAR膨胀减小,且掺入量越大膨胀越小。但对不同集料的试样,膨胀随粉煤灰掺量增加而降低的幅度不同。在混凝土中掺入粉煤灰,可以通过它的内表面的吸附和离子交换作用,吸附一定的Na+和K+,抑制了碱-集料反应的发生。结合某综合楼工程的破坏实例,进一步揭示混凝土发生碱-集料反应的严重危害和预防的重要性。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 碱-集料反应综述
• 1.3 碱-集料反应的研究现状
• 1.4 本文的研究目的和主要内容
• 第二章 混凝土碱-集料反应主要成因及破坏
• 2.1 混凝土碱-集料反应主要成因
• 2.1.1 碱-集料反应的机理
• 2.1.2 碱的来源
• 2.1.3 碱-集料反应的发生条件与影响因素
• 2.2 混凝土碱-集料反应破坏机理
• 2.3 混凝土碱-集料反应破坏形式
• 2.4 碱-骨料反应对混凝土工程的危害
• 第三章 混凝土碱-集料反应的评估方法研究及预防
• 3.1 混凝土碱含量分析
• 3.2 骨料的碱活性检测方法
• 3.3 混凝土碱-集料反应的评估
• 3.3.1 骨料的碱活性
• 3.3.2 各国骨料碱活性的检测标准比较
• 3.3.3 碱集料反应破坏诊断
• 3.3.4 现有破坏混凝土工程结构使用性预测
• 3.4 混凝土碱-集料反应的预防
• 3.4.1 控制水泥碱含量
• 3.4.2 控制混凝土碱含量
• 3.4.3 对骨料选择使用
• 3.4.4 隔绝水和湿空气的来源
• 3.4.5 掺混合材
• 3.4.6 使用化学外加剂
• 3.4.7 使用非活性集料
• 第四章 粉煤灰对碱-集料反应的抑制作用分析
• 4.1 粉煤灰的材料性能
• 4.2 粉煤灰对碱-集料反应抑制作用的分析探讨
• 4.2.1 集料碱活性与抑制效果
• 4.2.2 养护温度与抑制效果
• 4.2.3 粉煤灰抑制ASR 有效性评估
• 4.3 粉煤灰混凝土施工要点
• 第五章 某综合办公楼碱-集料反应研究
• 5.1 概况
• 5.1.1 现场勘测
• 5.1.2 考察结论
• 5.2 混凝土碱-集料反应分析
• 5.2.1 混凝土中碱含量的分析
• 5.2.2 混凝土集料碱活性分析
• 5.2.3 混凝土碱-集料反应分析
• 5.3 结论
• 第六章 研究结论及展望
• 6.1 研究结论
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢