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ASR反應是什么?

文章出處:無錫科恩特綠色建材有限公司| 人氣:1031| 作者:固化劑 混凝土密封固化劑| 發布日期:2018-08-17 13:13:09

都說ASR是地坪的癌癥,但是很多人并不太了解ASR具體是什么,作為邦特希鋰基混凝土密封固化劑指定代理商,有必要和大家說說ASR,ASR(堿-硅酸鹽反應)其實是AAR(堿-骨料反應)的其中一種,也是普遍的一種,下面就和大家詳細介紹下。


堿-骨料反應概述

● 堿骨料反應:混凝土中的堿性物質(包括外界滲入的堿)與骨料中的活性成分發生化學反應引起混凝土內部自膨脹應力而開裂的現象嚴重時會造成混凝土的破壞。

● 因堿骨料反應時間較為緩慢,短則幾年,長則幾十年才能被發現。堿骨料反應給混凝土工程帶來的危害是相當嚴重的。



堿-骨料反應原理

● 堿-骨料反應(Alkali-Aggregate Reaction,簡稱AAR)是指混凝土中的堿(K2O、Na2O)與活性骨料(燧石、蛋白石、安山巖等等)之間發生的化學反應。

● 水泥中95%以上的主要成分是CaO,SiO2,Al2O3,Fe2O3另外少量的其他氧化物MgO,SO3,K2O,Na2O等,這些氧化物主要是生產過程中反應不夠充分而殘留在水泥中的,其成分與含量跟水泥生產的原材料和工藝水平有關。Na2O水化后生成NaOH,K2O水化后生成KOH。而NaOH和K2O是強堿,能與活性比它們弱的元素發生置換反應。




堿-骨料反應分類

堿-骨料反應包括3種主要類型:

● 堿-硅酸反應(Alkali-Silica Reaction,簡稱ASR) 指混凝土中的堿與骨料的活性SiO2反應

● 堿-硅酸鹽反應(Alkali-Silicate Reaction,簡稱ASR ) 指混凝土中堿與骨料中硅酸鹽礦物反應

● 堿-碳酸鹽反應(Alkali-Carbonate Reaction,簡稱ACR) 指混凝土中的堿與骨料中某些碳酸鹽礦物反應

——摘自《混凝土結構的裂縫與對策》第十章



堿-骨料反應造成混凝土開裂的機理

堿-硅酸反應: 2Na(K)OH+SiO2+nH2O → Na(K)2·SiO2·nH2O

● 堿-硅酸反應是分布廣,研究多的堿-骨料反應,該反應是指混凝土中的堿組分與骨料中的活性SiO2之間發生的化學反應,其結果是導致骨料被侵蝕,生成堿-硅酸凝膠,并從周圍介質中吸收水分而膨脹,導致混凝土開裂的現象。

● 硅酸堿類呈膠體狀,并從周圍介質中吸水膨脹,體積可增大3倍,當其膨脹受到水泥石的限制而發生較大的膨脹壓力和滲透壓力時,就會使混凝土產生裂縫和崩壞。

● 許多研究表明,堿-硅酸鹽反應,本質上仍是堿-硅酸反應。故許多學者將堿-硅酸,堿-硅酸鹽歸為同一類,均稱ASR

堿-骨料反應造成混凝土開裂的機理


● 堿-碳酸鹽反應:

(1)CaMg(CO3)2+2ROH = Mg(OH)2+CaCO3+R2CO3

(2)R2CO3+Ca(OH)2=2ROH+CaCO3

式中:R—代表鉀和鈉,是水泥中的堿分。

● 膨脹機理:堿-碳酸鹽反應是巖石中的白云石與堿溶液間的化學反應,反應產物是方解石、水鎂石和碳酸堿。在混凝土中,生成的碳酸堿會與水泥水化產生的氫氧化鈣反應,生成碳酸鈣并使堿再生,使反應持續進行。該反應膨脹的驅動力為反應生成的方解石和水鎂石晶體在受限空間生長產生的結晶壓力。

堿-骨料反應造成混凝土開裂的機理2


堿骨料反應的危害

● 堿骨料反應的結果不是提高和改善混凝土的結構,而是在混凝土中產生膨脹應力,至一定程度后引起混凝土開裂或混凝土結構破壞。堿骨料反應是混凝土的重要耐久性指標之一,由于具有反應過程緩慢、影響因素十分復雜、引起混凝土開裂的時間難預測且一旦發生破壞幾乎無法修補等特點,素有混凝土“癌癥”之稱。



AAR造成混凝土結構開裂實例

AAR造成混凝土結構開裂實例

AAR造成混凝土結構開裂實例2




參考文獻:堿-骨料反應PPT , 北京冶建裂縫處理中心


混凝土密封固化劑

 


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