碱骨料反应
混凝土中碱-骨料反应原理及防控
混凝土中碱-骨料反应原理及防控一、混凝土中碱-骨料反应的概念和表现混凝土中碱-骨料反应是指水泥混凝土中的碱性化学物质与含有高硅酸盐的骨料发生反应，导致混凝土的体积膨胀和裂缝形成，严重影响混凝土的力学性能和耐久性能。
碱-骨料反应是一种极具破坏性的化学反应，主要表现为混凝土表面出现龟裂、脱落、开裂、剥落等现象，也会引起混凝土的膨胀和变形，影响混凝土的承载能力和使用寿命。
二、混凝土中碱-骨料反应的原理碱-骨料反应的本质是水泥中的碱性化学物质和骨料中的硅酸盐发生化学反应，形成一种新的胶凝物质——碱硅酸盐凝胶。
这种胶凝物质会不断地吸收水分，导致混凝土的体积膨胀，并在混凝土内部形成一个类似于海绵的结构，从而引起混凝土的开裂和脱落。
碱-骨料反应的反应式如下：Na2O·nSiO2 + H2O → NaOH + Na2O·2SiO2·nH2O其中，Na2O·nSiO2代表硅酸盐，H2O代表水分，NaOH代表氢氧化钠，Na2O·2SiO2·nH2O代表碱硅酸盐凝胶。
三、混凝土中碱-骨料反应的影响因素1.水泥中的碱含量水泥中的碱含量是影响碱-骨料反应的主要因素之一。
当水泥中的碱含量过高时，会增加混凝土中碱性物质的含量，从而加剧混凝土的膨胀和龟裂。
2.骨料中的硅酸盐含量骨料中的硅酸盐含量也是影响碱-骨料反应的重要因素。
当骨料中的硅酸盐含量过高时，会增加混凝土中碱性物质的反应面积，从而加剧混凝土的膨胀和裂缝。
3.混凝土中的水分含量混凝土中的水分含量也会影响碱-骨料反应。
当混凝土中的水分含量过高时，会加速碱硅酸盐凝胶的形成速度，从而加剧混凝土的膨胀和开裂。
4.环境条件环境条件也会影响碱-骨料反应。
例如，高温、高湿等条件会加速碱硅酸盐凝胶的形成速度，从而加剧混凝土的膨胀和开裂。
四、混凝土中碱-骨料反应的防控措施1.降低水泥中的碱含量降低水泥中的碱含量是防止碱-骨料反应的有效措施之一。
碱骨料反应
碱骨料反应碱骨料反应（Alkali-Aggregate Reaction，简称AAR）是指混凝土中的碱性细孔溶液与骨料中的活性矿物之间的化学反应。
该反应会引起混凝土的不均匀膨胀，导致其开裂破坏。
混凝土碱骨料反应一旦发生，目前的技术水平尚无法根治，因此又俗称“混凝土癌症”。
自从1940年美国T．E．Stanton提出此问题以来，已经历半个多世纪，现已被世界许多国家认为是造成混凝土工程破坏的重要原因之一。
混凝土大坝因碱骨料反应破坏的工程实例有巴西的Moxoto坝、法国的Chambon坝、挪威的Sa-heim坝等，其他行业亦有碱骨料反应破坏的实例。
碱骨料反应导致的破坏不仅每次修补或加固费用巨大，而且建筑物还会继续发生破坏。
因此，碱骨料反应问题逐渐引起了世界各国的重视。
我国水利水电行业很早就重视碱骨料反应的预防工作，1953年修建佛子岭水库时，就开始开展混凝土碱活性方面的试验。
此后，明文规定凡水利工程混凝土所用骨料，必须根据碱活性检验及论证资料，采用对工程无害的骨料。
碱活性试验是骨料料源选择阶段必须开展的试验之一，骨料碱活性程度及其能否被有效抑制也是判定料源是否可行的关键技术指标之一。
一、反应机理碱骨料反应的实质是液相中的碱与固态活性骨料之间的一种复相反应。
混凝土中发生碱骨料反应必须具备以下三个条件：碱性离子（主要指K20、Na20）含量达到或超过一定水平、存在活性骨料并超过一定的数量、要有水分，如果没有水分，反应就会减弱或完全停止。
其中碱主要来源于水泥、外加剂等。
目前有不少学者对某些类型的骨料在长龄期时释放出的碱进行了研究，发现这种作用尽管很难估计，但也不可忽视。
碱骨料反应通常可分为碱硅酸反应（Alkali-Silica Reaction，简称ASR）和碱碳酸盐反应(Alkali-Carbonate Reaction，简称ACR)两类。
其中碱硅酸反应式为：2NaOH+Si02 +nH20→Na20·Si02·nH20（碱硅酸凝胶）。
混凝土碱骨料反应PPT
谢 谢！
唐明述，薛万荣 ，关于碱骨料反应的几个问题
Swenson E G A reative aggregate undected by ASTM tests.
Gillott J E Mechanism and kinetics of expansion in the alkali-carbonate rock reaction
参考文献
冯乃谦，邢峰 ， 混凝土与混凝土结构的耐久性
唐明述 ，碱集料反应破坏的典型事例
POWERRS T C,STEINOUR H H An interpretation of some published research on alkali affregate
reaction,partⅠ –The chemical reactions and mechanism of expansion .
硅氧烷切断反应 Si—O—Si +2OH- → Si—O-—Si +H2O Si—O-+ O-—Si +2Na+ → 2（Si-ONa）（碱硅凝
胶）
反应生成碱硅酸凝胶，这种反应在水泥浆和骨料的界面发生，形成一个碱硅胶薄
层，然后这种反应向粒子内部进行，凝胶层厚度增大，未反应核同时也会消耗，由于 碱硅凝胶吸水膨胀。当这种凝胶生成量超过一定限值时，就会造成混凝土开裂。
冯乃谦，邢峰 ， 混凝土与混凝土结构的耐久性
莫祥银，许仲梓，锂盐抑制ASR的长期有效性研究。
莫祥银，许仲梓，高温下锂化合物抑制ASR的研究。
莫祥银，许仲梓，抑制ASR新型外加剂的研究。
Mccoy W J,Caldwell A G,New approach to inhabiting alkai-aggregate expansiaon.
什么是碱骨料反应 怎样防止
谢谢观看
方法/步骤
掺混合材掺某些活性混合材可缓解、 抑制混凝土的碱骨料反应。根据各国 试验资料，掺S——10%的硅灰可以有 效的抑制碱骨料反应，据悉冰岛自 1979年以来，一直在生产水泥时掺 5—7.5%硅灰，以预防碱骨料反应对 工程的损害。另外掺粉煤灰也很有效， 粉煤灰的含碱量不同，经试验，即使 含碱量高的粉煤灰，如果取代30%的 水泥，也可有效地抑制碱骨料反应。
方法/步骤
另外常用的抑制性混合材还有高炉矿渣，但掺量必须大于50%才能有效地抑制碱骨料反应对工程 的损害，现大美、英、德诸国对高炉矿渣的推荐掺量均为 50%以拌混凝土生产、施工300问》是2010年机械工业出版社出版的图书，作者是黄荣辉。
参考资料：麦克福混凝土密封固化剂
参考资料：骨材碱性反应
骨材，又称骨料，是混凝土的主要成分之一，分为粗骨料和细骨料两种。粗骨料是碎石或砾石， 构成混凝土的骨架。细骨料是沙子，填充粗骨料之间的空隙。骨材碱性反应是指混凝土原材料中 的骨材、水泥、外加剂、混合料和拌合水中的碱性物质（氧化钠）与骨材中碱活性矿物成分发生 化学反应，生成膨胀物质（或吸水膨胀物质），从而使混凝土在浇筑成型若干年后，膨胀开裂， 导致混凝土破坏的现象。
方法/步骤
防范措施
防止发生碱骨料反应必须采取的措施
1、控制水泥含碱量自1941年美国 提出水泥含量低于0.6%氧气化钠当量 （即Na2O+0.658K2O）为预防发生碱 骨料反应的安全界限以来，虽然对有 些地区的骨料在水泥含量低于0.4%时 仍可发生碱骨料反应对工程的损害， 但在一般情况下，水泥含量低于0.6% 作为预防碱骨料反应的安全界限已为 世界多数国家所接受，已有二十多个 国家将此安全界限列入国家标准或规 范
参考资料：碱含量测定法
碱骨料反应定义
碱骨料反应定义碱骨料反应是指碱性骨料与水泥中的氢氧根离子发生化学反应的过程。
在混凝土中，骨料是起着填充和强化作用的材料，而碱性骨料则是指其中含有碳酸盐、硅酸盐等碱性物质的骨料。
当碱性骨料与水泥浆体中的氢氧根离子相遇时，会发生一系列的化学反应。
碱骨料反应的过程可以分为两个阶段：溶解和反应。
首先，碱性骨料会与水中的氢氧根离子发生溶解作用，形成碱性溶液。
这个过程是一个物理过程，通过溶解作用，碱性骨料中的碱性物质会释放出来，溶解到水中。
随后，溶解的碱性物质会与水泥中的氢氧根离子发生反应。
这个反应是一个化学反应，会产生一系列的化学物质。
其中最常见的化学反应是碱骨料与水泥中的氢氧根离子反应生成胶凝物。
这些胶凝物会填充混凝土中的空隙，增加混凝土的强度和耐久性。
碱骨料反应的影响主要体现在混凝土的性能上。
一方面，碱骨料反应会导致混凝土的膨胀。
这种膨胀是由于反应产生的胶凝物的体积增加所引起的，会导致混凝土的体积变大。
如果膨胀过大，会导致混凝土的开裂和破坏。
另一方面，碱骨料反应还会影响混凝土的强度和耐久性。
一些反应产物可能会导致混凝土的强度下降和耐久性减弱，从而影响混凝土的使用寿命。
为了减少碱骨料反应的影响，可以采取一些措施。
首先，可以选择合适的骨料。
一些碱性骨料含有较高的碱性物质，容易引发碱骨料反应，因此可以选择碱性物质含量较低的骨料。
其次，可以采用一些防治措施。
例如，在混凝土中添加掺合料，可以减少碱性物质的溶解和反应。
此外，合理控制混凝土的配合比和施工条件也可以减少碱骨料反应的发生。
总的来说，碱骨料反应是混凝土中一种常见的化学反应。
这种反应会影响混凝土的性能，特别是强度和耐久性。
为了减少碱骨料反应的影响，需要选择合适的骨料，并采取相应的防治措施。
只有这样，才能保证混凝土的质量和使用寿命。
碱骨料反应名词解释
碱骨料反应名词解释碱骨料反应是指在混凝土中使用碱性骨料，在水泥的碱性环境中发生的一种化学反应。
它是混凝土中碱骨料与水泥浆体中的含碱化合物相互作用形成的一系列产物的总称。
碱骨料反应主要有两种类型，即碱-骨料反应和碱-硅酸反应。
碱-骨料反应是指碱性骨料与水泥浆体中的含碱化合物反应，产生的产物会引起混凝土的胀缩和开裂。
碱-硅酸反应是指碱性骨料中的碱金属离子与混凝土中的硅酸反应，形成膨胀物质，也会导致混凝土的胀缩和开裂。
碱骨料反应对混凝土结构的影响主要体现在以下几个方面：1. 力学性能：碱骨料反应会导致混凝土的强度下降和变形增大，进而影响混凝土结构的承载力和使用性能。
2. 混凝土的胀缩和开裂：碱骨料反应会使混凝土中的产物膨胀，导致混凝土内部产生应力，从而引起混凝土的胀缩和开裂。
这种胀缩和开裂会导致混凝土结构的破坏，严重影响其使用寿命和安全性能。
3. 防水性能：碱骨料反应产生的孔隙和裂缝会影响混凝土的防水性能，使其易受到水分和氯离子等侵蚀，导致混凝土结构的腐蚀和损坏。
为了防止碱骨料反应的发生和减轻其对混凝土结构的影响，可以采取以下措施：1. 使用低碱度水泥：选择低碱度水泥可以减少水泥浆体中的含碱化合物，从而降低碱骨料反应的发生。
2. 使用抑制剂：在混凝土中添加抑制剂可以减少碱骨料反应的发生。
常用的抑制剂包括硅酸盐类和化学抑制剂等。
3. 选用合适的骨料：选择低碱性骨料可以减少骨料与水泥浆体中的含碱化合物的反应，从而降低碱骨料反应的发生。
4. 控制混凝土中的碱含量：控制混凝土中的碱含量可以减少碱骨料反应的发生。
可以通过使用低碱度水泥、控制碱性添加剂的用量和控制混凝土中的碳酸盐含量等方法来实现。
通过以上措施的综合应用，可以有效地减轻碱骨料反应对混凝土结构的影响，提高混凝土结构的使用寿命和安全性能。
混凝土的碱骨料反应
混凝土的碱骨料反应混凝土是一种常见的建筑材料，广泛应用于各种建筑结构中。
其中，碱骨料反应是混凝土中常见的问题之一。
本文将探讨混凝土的碱骨料反应相关知识，并分析其原因、影响以及预防措施。
一、碱骨料反应的定义及原理碱骨料反应是指混凝土中的碱性水泥与一些碱性骨料（如某些骨灰、页岩或含碳酸盐的粉煤灰）在湿润环境中发生化学反应。
这种反应会产生一种膨胀物质 - 碱骨料胶凝物，导致混凝土产生膨胀、开裂等质量问题。
二、碱骨料反应的影响1. 结构质量问题：碱骨料反应会导致混凝土内部产生膨胀，使得结构发生变形、开裂，从而降低了混凝土的强度和耐久性。
2. 美观问题：由于碱骨料反应引起的膨胀和开裂，会破坏混凝土表面的平整度和美观性，影响建筑物的外观。
3. 经济问题：碱骨料反应对混凝土结构的损害可能导致维修和改造的额外费用。
三、碱骨料反应的预防措施为了降低或避免碱骨料反应对混凝土的负面影响，以下是一些常用的预防措施：1.合理选材：选择低碱度水泥和可以抑制碱骨料反应的骨料，合理配比材料。
2.添加掺合料：加入掺合料（如粉煤灰、硅灰等）来稀释混凝土内的碱度，减少碱骨料反应的发生。
3.使用表面覆盖层：在混凝土表面加上合适的覆盖层，可以减少外界水分和碱性物质对混凝土的侵蚀，从而降低碱骨料反应的发生。
4.适当控制养护条件：合理控制混凝土的养护条件，包括温度、湿度等，以减少碱骨料反应的可能性。
5.定期检测和维护：对于已施工的混凝土结构，定期进行检测，及时采取维护措施，以确保其持久性和耐久性。
总结：混凝土的碱骨料反应是一个需要引起重视的问题，它对混凝土的质量、外观和经济性都有一定的影响。
为了减少这一问题带来的负面影响，我们可以通过合理选材、使用掺合料、加强养护以及定期检测和维护等方式来进行预防和处理。
只有在有效地预防和控制碱骨料反应的情况下，才能保证混凝土结构的质量和寿命，从而确保建筑物的安全和经济效益。
（总字数：545字，可酌情增加附图、具体案例等增加字数）。
混凝土中碱-骨料反应原理
混凝土中碱-骨料反应原理混凝土中的碱-骨料反应是一种常见的混凝土病害，它会导致混凝土结构的破坏和损失。
本文将详细介绍混凝土中碱-骨料反应的原理、影响因素、预防和治理措施等内容。
一、碱-骨料反应的原理碱-骨料反应是指混凝土中碱性成分与骨料中的硅酸盐矿物质作用，产生一种新的物质——胶凝物，从而引起混凝土膨胀和开裂。
碱-骨料反应的化学反应式为：Na2O·Al2O3·(6～8)SiO2 + H2O → Na2O·Al2O3·(6～8)SiO2·nH2O该反应是一种水化反应，产生的胶凝物不溶于水，具有较强的胶结作用，从而导致混凝土的膨胀和开裂。
二、影响因素碱-骨料反应的发生与以下因素有关：1.水泥中的碱性成分水泥中的主要碱性成分为氧化钠（Na2O）和氧化钾（K2O），它们会在水化反应中释放出碱性离子。
当混凝土中的碱性离子浓度过高时，就会引起碱-骨料反应。
2.骨料中的硅酸盐矿物质碱-骨料反应的发生还与骨料中的硅酸盐矿物质有关。
硅酸盐矿物质中含有较多的硅酸盐，它们能够与水泥中的碱性离子反应产生胶凝物。
3.水化程度水化程度也是影响碱-骨料反应的重要因素。
当混凝土中的水化程度过高时，会加速水泥中的碱性成分的释放，从而加剧碱-骨料反应的发生。
4.环境条件环境条件也会影响碱-骨料反应的发生。
例如，高温和高湿环境会加速碱-骨料反应的发生。
三、预防和治理措施为了预防和治理混凝土中的碱-骨料反应，可以采取以下措施：1.选用低碱性水泥和不易发生碱-骨料反应的骨料选用低碱性水泥和不易发生碱-骨料反应的骨料是预防碱-骨料反应的有效方法。
低碱性水泥的碱性成分含量较低，可以减少碱-骨料反应的发生。
而不易发生碱-骨料反应的骨料则可以减少碱-骨料反应的发生。
2.控制混凝土的水化程度控制混凝土的水化程度也是预防碱-骨料反应的有效方法。
在混凝土的施工过程中，应控制好混凝土的水泥用量和水灰比，避免混凝土的水化程度过高。
混凝土碱-骨料反应原理及防治措施
混凝土碱-骨料反应原理及防治措施一、引言混凝土碱-骨料反应，即混凝土与骨料中的碱金属离子发生反应，导致混凝土的膨胀、开裂，严重时会影响混凝土的使用寿命和安全性。
本文将从混凝土碱-骨料反应的原理、影响因素、防治措施等方面进行阐述。
二、混凝土碱-骨料反应的原理1.碱-骨料反应混凝土中的碱性物质与骨料中的硅酸盐矿物发生反应，生成含水硅酸盐凝胶，凝胶吸水膨胀，导致混凝土膨胀开裂。
反应的化学方程式如下：Na2O+SiO2+H2O→Na2SiO3·nH2O（水玻璃）Na2SiO3·nH2O+Ca2+→CaSiO3·nH2O+2Na+2.碱-水反应混凝土中的碱性物质与水反应，生成氢氧化物，导致混凝土膨胀开裂。
反应的化学方程式如下：2NaOH+H2O→2Na++2OH-+H2O三、混凝土碱-骨料反应的影响因素1.混凝土配合比混凝土中碱性物质的含量和碱性离子的活性程度与混凝土配合比密切相关。
过多的碱性物质或搅拌不均匀，容易导致混凝土碱-骨料反应。
2.骨料类型不同类型的骨料对混凝土碱-骨料反应的影响不同。
硅酸盐骨料容易与混凝土中的碱性物质发生反应，而碳酸盐骨料和玄武岩骨料对混凝土碱-骨料反应的影响较小。
3.混凝土环境混凝土的环境温度、湿度、PH值等因素对混凝土碱-骨料反应有着重要的影响。
在高温、高湿的环境下，混凝土碱-骨料反应的速度较快。
四、混凝土碱-骨料反应的防治措施1.选用低碱性骨料选择低碱性的骨料可以有效地减少混凝土碱-骨料反应的风险。
碳酸盐骨料和玄武岩骨料是较好的选择。
2.控制混凝土配合比合理控制混凝土的配合比可以有效地减少混凝土中的碱性物质含量和碱性离子活性程度，从而减少混凝土碱-骨料反应的风险。
3.采用掺合料掺入适量的粉煤灰、硅灰、矿渣粉等掺合料可以有效地吸附混凝土中的碱性物质，减少碱性离子的活性程度，从而减少混凝土碱-骨料反应的风险。
4.表面涂层采用适当的表面涂层可以有效地减少混凝土表面的碱性物质和水的渗透，从而减少混凝土碱-骨料反应的风险。
混凝土中的碱-骨料反应原理及防治
混凝土中的碱-骨料反应原理及防治一、混凝土中的碱-骨料反应原理碱-骨料反应（Alkali-Aggregate Reaction，简称AAR）是混凝土中一种常见的结构性破坏形式，也称碱-石反应（Alkali-Silica Reaction，简称ASR）或碱-玻璃反应（Alkali-Glass Reaction，简称AGR）。
该反应是指混凝土中的碱离子与某些含有反应性成分的骨料发生化学反应，导致混凝土体积膨胀、龟裂、开裂等现象，从而影响混凝土的使用寿命、力学性能和耐久性。
1. 碱-骨料反应的成因混凝土中的碱-骨料反应主要与混凝土内部的碱度、骨料种类、骨料反应性以及环境因素等有关。
（1）碱度混凝土中的碱度主要由水泥中的氢氧化钙（Ca(OH)2）和氢氧化钠（NaOH）等碱性化合物产生。
在水泥的水化反应中，氢氧化钙和氢氧化钠会与水反应生成氢氧化物离子（OH-），促进水泥颗粒的硬化和混凝土的凝固。
但当混凝土中的碱度过高时，会导致碱-骨料反应的发生。
因此，控制混凝土中的碱度是预防碱-骨料反应的关键之一。
（2）骨料种类不同种类的骨料对碱-骨料反应的敏感程度不同。
一些具有反应性的骨料，例如含有硅酸盐和碳酸盐等成分的玄武岩、流纹岩、石英砂等，容易与混凝土中的碱性物质反应，引起混凝土的体积膨胀和开裂。
相反，一些不具有反应性的骨料，例如花岗岩、闪长岩等，能够稳定地存在于混凝土中，不会引起碱-骨料反应。
（3）骨料反应性骨料的反应性是指其与混凝土中的碱性物质发生反应的能力。
一些反应性比较强的骨料，容易与混凝土中的碱性物质发生反应，导致混凝土的体积膨胀和开裂；反之，一些反应性比较弱的骨料，与混凝土中的碱性物质反应较慢，不容易引起碱-骨料反应。
（4）环境因素环境因素包括温度、湿度、氧气、二氧化碳等因素。
温度和湿度对碱-骨料反应的发生和发展具有重要影响。
较高的温度和湿度会促进反应的进行，加快混凝土的体积膨胀和开裂。
而氧气和二氧化碳则能够减缓反应的速度，缓解混凝土的体积膨胀和开裂。
碱骨料反应
碱骨料反应碱骨料反应1、什么是碱骨料反应（简称AAR）碱骨料反应是指混凝土原材料中的水泥、骨料、外加剂、混合料和拌合水中的碱性物质（Na2O或K2O）与骨料中碱活性矿物成分发生化学反应，生成膨胀物质（或吸水膨胀物质），从而使混凝土在浇筑成型若干年后，膨胀开裂，导致混凝土破坏的现象。
被称为混凝土的癌症。
2、碱骨料反应的必要条件①水泥及其他原材料（外加剂、掺和料等）的含碱量较高；②活性骨料，骨料中含有一定量活性氧化硅等活性成分；③水或潮湿环境。
3、碱骨料反应的类型①碱硅酸反应（简称ASR）混凝土中碱与骨料中微晶或无定形硅酸发生反应，生成碱硅酸类。
反应式如下：碱硅酸类呈白色凝胶固体，且具有强烈吸水膨胀的特征，最大时体积可最大3倍以上。
这种反应一般发生在骨料与水泥石界面处，混凝土产生不均匀膨胀引起开裂。
碱硅酸反应是碱骨料反应的主要形式，能与碱发生反应的含有活性氧化硅矿物的岩石品种有多种，在火成岩、沉积岩和变质岩中都有存在。
自然界中含有活性氧化硅的矿物可概括为2类：1）含有非晶体SiO2，主要指蛋白石和玻璃质SiO2。
2）具有结晶不完整的SiO2矿物，如隐晶质至微晶质的玉髓、鳞石英、方石英等，酸性或中性玻璃体的隐晶质火山喷出岩，如流纹岩、粗面岩、安山岩及其凝灰岩等。
自然界中结晶完整的石英在地质运动中受压，造成晶格扭曲、错位等，使结晶体外界面增多，也会产生不同程度的碱活性。
②碱碳酸盐反应（简称ACR）混凝土中的碱与具有特定结构的粘土质细粒白云质石灰岩或粘土质细粒白云质骨料发生下列反应，进行所谓的去白云化作用：碱碳酸盐反应的机理与碱硅酸反应不同，其特点是反应快，一般在浇筑后6个月就有膨胀或开裂现象，反应物中很少见凝胶产物，多呈龟裂或开裂。
③碱硅酸盐反应混凝土中的碱与骨料中某些层状结构的硅酸盐发生反应，使层状硅酸盐层间间距增大，骨料发生膨胀，致使砼膨胀开裂，能发生这类反应的岩石有：页状硅酸盐岩石、石英质岩石、混合性硅酸盐岩石等。
碱骨料反应定义
碱骨料反应定义
碱骨料反应，也称碱集料反应、碱聚集反应，是指混凝土中硅酸盐骨料（如某些河砂或石灰石）与碱性溶液（如混凝土中的水泥浆体）反应产生化学反应，导致混凝土结构的损坏现象。
这种反应通常发生在碱度较高的混凝土中，其中主要的化学反应是硅酸盐骨料中的游离硅酸与碱性溶液中的氢氧根离子（OH-）反应，形成了一种称为碱携带硅酸盐（alkali-silica gel）的胶状物质。
碱携带硅酸盐胶体会吸收水分膨胀，导致混凝土内部产生体积膨胀应力，最终导致混凝土开裂、剥落、变形等严重病变。
碱骨料反应是一种潜在的混凝土耐久性问题，可能会影响混凝土结构的使用寿命和安全性。
为了预防和控制碱骨料反应，可以采取以下措施：
1.选择低碱性的水泥或混凝土掺合料。
2.选择矽酸盐含量低的骨料，避免使用容易与碱性溶液反应的骨
料。
3.使用控制碱含量的混凝土配方，减少碱性溶液的浓度。
4.使用防碱剂或添加剂，减少碱骨料反应的发生。
5.在设计和施工过程中进行充分考虑和控制，包括避免混凝土过
度暴露在潮湿环境中、有效排除结构内的自由水等。
通过综合以上措施，可以降低碱骨料反应的风险，保障混凝土结构的耐久性和使用寿命。
在工程实践中，进行碱骨料反应的评估和预防工作是非常重要的一环。
2.3碱骨料反应
2.3碱－骨料反应碱－骨料反应（简称ARR）是指混凝土中的碱与具有碱活性的骨料间发生的膨胀性反应。
这种反应引起明显的混凝土体积膨胀和开裂，改变混凝土的微结构，使混凝土的抗压强度、抗折强度、弹性模量等力学性能明显下降，严重影响结构的安全使用性，而且反应一旦发生很难阻止，更不易修补和挽救，被称为混凝土的“癌症”。
建于1919～1920年的美国加州玉城桥在三年后墩帽上发现网状裂缝，桥墩自顶部向下开裂，1940年Stanton发表研究成果认为这是碱－骨料反应对混凝土工程的破坏作用。
此后，在加拿大、巴西、英国、波兰、澳大利亚、日本、印度等很多国家发现了碱－骨料反应破坏的事例。
我国直到1988年尚未发现严重的碱－骨料反应破坏的事例，据吴中伟院士分析，主要与长期以来我国普遍采用中低标号水泥、水泥生产与现场混凝土拌制过程中掺加的活性混合材对碱－骨料反应的抑制作用等有关。
但是，不掺加混合材的硅酸盐水泥的生产，水泥标号的提高，水泥用量的增加，某些外加剂增加了碱的来源，这些因素均使混凝土的含碱量提高；另一方面，现已确证长江流域、北京地区、辽宁锦西地区、新疆塔城地区、南京雨花台组砂砾岩中均有高碱活性矿物，陕西安康水电站等已建成的混凝土工程中也发现潜在碱活性骨料，因此，我国混凝土结构物发生碱－骨料反应破坏的危险性大大增加。
由于AAR破坏事例在世界范围内时有发生，严重威胁着混凝土结构物，碱－骨料反应引起很多国家和学者的高度重视，迄今已召开了十多属国际碱－骨料反应学术会议，发表了2000多篇有关碱－骨料反应的国际性论文。
我国在20世纪50年代开始建设水工大坝时，吴中伟就及时提出了预防碱－料反应的问题，引起水利部门的高度重视，从而开始了碱－骨料反应的研究。
南京化工大学唐明述、长江科学院刘崇熙、华南理工大学文梓芸等在碱－骨料反应机理、检测方法、防治措施等方面取得了一批具有国际先进水平的成果。
20世纪90年代，在吴中伟院士和唐明述院士的大力倡导下，碱－骨料反应成为混凝土材料科学中的一大研究热点，国家“九五”重点科技攻关项目“重点工程混凝土安全性的研究”中专门设立于课题“混凝土抗碱－集料反应性的研究”，国家重大基础性研究项目（攀登计划）“重大土木与水利工程安全性与耐久性的基础研究”也专门设立于课题“混凝土中碱－骨料反应的数学物理模型研究”。
碱骨料反应名词解释
碱骨料反应名词解释
混凝土碱骨料反应是指骨料中特定内部成分在一定条件下与混凝土中的水泥、外加剂、掺合剂等中的碱物质进一步发生化学反应，导致混凝土结构产生膨胀、开裂甚至破坏的现象，严重的会使混凝土结构崩溃，是影响混凝土耐久性的重要因素之一；混凝土碱骨料反
应根据反应机制可分为碱硅酸盐反应和碱碳酸盐反应。
碱骨料反应是指水泥中的碱性氧化物含量较高时，会与骨料中所含的二氧化硅发生化
学反应，并在骨料表面生成碱-硅酸凝胶，吸水后会产生较大的体积膨胀，导致混凝土胀
裂现象。
碱-骨料反应的类型主要为以下两种
1、碱-硅酸反应（alkali-silica reaction，简称asr），是指混凝土中的碱与不定
型二氧化硅的反应；
2、碱-碳酸盐反应（alkali-carbonate reaction，缩写acr），就是指混凝土中的碱与某些碳酸盐矿物的反应。
碱-骨料反应是固相与液相之间的反应，起发生具备三个要素：ⅰ碱活性骨料；ⅱ有
碱存在（k、na等离子）；ⅲ水。
有人试图用抵挡水分来源的方法掌控碱骨料反应的发展，比如笔者见过的日本从小贫
至神户的高速公路松原段陆地立交桥，桥墩和梁出现大面积碱骨料反应脱落，日本曾实行
将所有裂缝转化成环氧树脂，口服后又将整个梁、桥墩表面全用环氧树脂涂层半封闭，企
图通过制止水分和湿空气步入的方法掌控碱骨料反应的进展，结果仅仅经过一年，又多处
脱落。
因此世界各国都就是在酿制混凝土时采取措施，并使混凝土工程不具备碱骨料反应
的条件。
碱骨料反应的名词解释
碱骨料反应的名词解释碱骨料反应是指在混凝土中，由于碱性骨料颗粒与水中的氢氧根离子发生反应，导致碱硅酸反应（alkali-silica reaction，简称ASR）的过程。
碱骨料反应是一种在混凝土工程中常见的病害现象，其产生的胶凝物体积膨胀和开裂会严重影响混凝土的强度、耐久性以及结构的稳定性。
碱骨料反应通常需要同时满足碱性骨料、水和氢氧根离子等三个条件。
碱性骨料主要包括含有高硅的石英、石英类岩石、石英砂等，它们与混凝土中的碱液相互作用，形成胶凝胶，导致混凝土内部的体积膨胀。
碱骨料反应的机理较复杂，首先是由于骨料中的高硅矿物与碱液发生反应，形成水化硅酸盐胶凝胶。
这种胶凝胶会随时间的推移而逐渐吸附更多的碱离子，引起内部应力的积累。
随着胶凝胶的增长，混凝土中的宏观膨胀现象也会变得明显。
碱骨料反应的影响范围是广泛的，它不仅仅发生在混凝土的表面，也可能发生在混凝土结构的内部。
这意味着即使在灰尘覆盖或者潮湿环境中，碱骨料反应仍然可能发生。
因此，在设计和施工过程中，必须考虑到碱骨料反应对混凝土结构的影响。
碱骨料反应引起的混凝土开裂会对结构的强度产生不利的影响。
由于内部的胶凝胶逐渐吸附碱离子并导致体积扩大，混凝土会发生渐进性的膨胀。
膨胀产生的内应力有可能导致混凝土的裂缝形成和扩展，进而影响其强度和耐久性。
为了减轻碱骨料反应对混凝土结构的负面影响，需要采取一些措施。
首先，在设计阶段就应尽量避免使用容易引起碱骨料反应的骨料。
其次，在混凝土配合比中控制碱液浓度以及骨料含量。
此外，使用抗碱骨料反应的措施，如添加掺合料、合理选用胶凝材料等，也是防止碱骨料反应的有效手段。
总的来说，碱骨料反应是混凝土工程中一个值得关注的问题。
了解碱骨料反应的名词解释可以帮助我们更好地理解和应对这一问题。
通过采取合理的预防和控制措施，我们可以最大程度地减少碱骨料反应对混凝土结构的损害，确保工程的质量和安全性。
混凝土中碱-骨料反应的原理及预防方法
混凝土中碱-骨料反应的原理及预防方法一、背景介绍混凝土是建筑工程中最常用的材料之一，但是在长期使用过程中，混凝土中可能会发生碱-骨料反应，从而导致混凝土的损坏和结构不稳定。
因此，了解碱-骨料反应的原理及预防方法非常重要。
二、碱-骨料反应的原理1. 碱-骨料反应的定义碱-骨料反应是指混凝土中的碱性物质与骨料中的硅酸盐矿物发生反应，形成明显的膨胀和裂缝，从而导致混凝土的损坏和结构不稳定。
2. 反应机理碱-骨料反应的反应机理是复杂的，但是主要包括以下几个步骤：（1）碱性物质渗透到混凝土中的骨料表面。
（2）碱性物质与骨料表面上的硅酸盐矿物发生反应。
（3）反应产生的物质在空气中吸收水分，形成明显的膨胀和裂缝。
3. 影响因素碱-骨料反应的发生与哪些因素有关呢？主要包括以下几个方面：（1）混凝土中的碱性物质含量。
过高的碱性物质含量会促进反应的发生。
（2）骨料的硅酸盐含量。
硅酸盐含量较高的骨料更容易发生反应。
（3）温度和湿度。
高温和高湿度会加速反应的发生。
（4）混凝土的设计和施工质量。
不合理的混凝土设计和低质量的施工都会增加反应的风险。
三、碱-骨料反应的预防方法既然了解了碱-骨料反应的原理，我们就可以采取有效的预防措施来避免反应的发生。
主要包括以下几个方面：1. 控制混凝土中的碱性物质含量控制混凝土中的碱性物质含量是预防碱-骨料反应的最基本方法。
其中，可以采取以下措施：（1）选择低碱性的水泥。
（2）减少水泥的用量。
（3）使用具有高效抑制作用的添加剂。
2. 选择低反应性的骨料选择低反应性的骨料是预防碱-骨料反应的另一个重要方法。
具体措施包括：（1）选择硅酸盐含量较低的骨料。
（2）进行反应性试验，评估骨料的反应性能。
（3）使用具有抑制作用的添加剂。
3. 控制混凝土的湿度和温度高温和高湿度会促进碱-骨料反应的发生，因此，控制混凝土的湿度和温度也是预防碱-骨料反应的重要方法。
具体措施包括：（1）保持混凝土表面的湿润。
（2）在高温和高湿度的环境下，采取降温降湿的措施。
碱—骨料反应
碱—骨料反应
碱-骨料反应是一种中和反应，把碱和酸混合，产生盐和水的反应。
碱骨料反应不只可以用于研究化学，而且还可用于工业，例如制造火药和水处理等。
碱骨料反应是由碱和酸混合发生反应，产生盐和水。
在化学上，“碱”是一种无机化学物质，具有强烈的中和反应性，是催化剂，可以使碱和酸充分混合，从而发生化学反应。
酸是一种无机化学物质，具有酸性，可以使碱强烈中和而产生盐和水。
碱骨料反应的过程是由碱和酸混合发生的化学反应。
反应开始时，碱催化剂会和酸发生作用，产生少量的氢气和氯气，然后氢气和氯气会混合反应，产生盐水溶液。
碱骨料反应的最终产物是混合的盐和水。
碱骨料反应可应用于多种领域。
在军事上，它可用于制造火炮弹药、火箭弹药，以及其他军用武器。
在工业上，它可用于水处理，清除水中的氯和铁等杂质，以消除污染物。
在环境保护方面，它可用于净化水源，过滤出有毒物质，保护水源。
碱骨料反应具有许多优点，例如温和、简单、高效，不会污染环境。
它可以有效地清除水中的杂质和有害物质，同时不会产生有害的副产物。
此外，碱骨料反应可以提供一种快速、经济、有效的水处理方式。
碱骨料反应在很多领域中均有广泛应用，例如火药制造、水处理、环境保护等等。
它是一种安全、有效的化学反应，可以有效清除水中的杂质和有害物质，为人类社会发展做出了巨大的贡献。
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碱骨料反应造成混凝土开裂的机理
碱骨料反应的危害
碱骨料反应的结果不是提高和改善混凝土的结构，而是在 混凝土中产生膨胀应力，至一定程度后引起混凝土开裂或 混凝土结构破坏。碱骨料反应是混凝土的重要耐久性指标 之一，由于具有反应过程缓慢、影响因素十分复杂、引起 混凝土开裂的时间难预测且一旦发生破坏几乎无法修补等 特点，素有混凝土“癌症”之称。
环境控制
只有在空气相对湿度大于80%，或直接接触水的环境中， AAR破坏才会发生。
有效隔绝水的来源是防治AAR破坏的一个有效措施。
高温、高湿环境对碱骨料反应有明显加速作用，隔绝水和 湿空气的来源。
如果在混凝土工程易发生碱骨料反应的部位能有效地隔绝 水和空气的来源，也可以有效抑制混凝土碱骨料反应。
国家对混凝土碱含量的规定
防止碱-硅酸反应破坏混凝土碱含量的限制或措施
环境条件
混凝土最大含碱量（kg/m3）
一般工程结构 重要工程结构 特殊工程结构
干燥环境
潮湿环境 含碱环境
不限制
3.5 3.0
不限制
3.0
3.0
2.1
用非活性材料
注 1.处于含碱环境中的一般工程结构在限制混凝土碱含量的同时，应对混凝土表面 做防碱涂层，否则应换用非活性材料。 2.大体积混凝土结构（如大坝等）的水泥碱含量应符合有关行业标准规范。
碱-骨料反应原理
碱骨料反应(Alkali-Aggregate Reaction，简称AAR)是指混凝 土中的碱(K2O、Na2O)与活性骨料（燧石、蛋白石、安山岩等等） 之间发生的化学反应。
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，这些氧化 物主要是生产过程中反应不够充分而残留在水泥中的,其成分与含 量跟水泥生产的原材料和工艺水平有关. Na2O 水化后生成NaOH ， K2O 水化后生成KOH。而NaOH和K2O是强碱，能与活性比它们 弱的元素发生置换反应。
碱性离子的控制
其他原材料
宜采用碱含量不大于0.6%的通用硅酸盐水泥 应采用F类的I级或II级粉煤灰，碱含量不宜大于2.5% 宜采用碱含量不大于1.0%的粒化高炉矿渣粉 宜采用二氧化硅含量不小于90%、碱含量不大于1.5%的硅 灰。 应采用低贱含量的外加剂 应采用碱含量不大于1500mg/L的拌合用水
碱骨料反应造成混凝土开裂的机理
混凝土 胶凝物生成 时的膨胀致 使裂纹产生
胶凝物
骨料
碱骨料反应造成混凝土开裂的机理
碱-碳酸盐反应：
(1)CaMg(CO3)2+2ROH=Mg(OH)2+CaCO3+R2CO3 (2)R2CO3+Ca(OH)2=2ROH+CaCO3 式中：R—代表钾和钠，是水泥中的碱分。 膨胀机理：碱-碳酸盐反应是岩石中的白云石与碱溶液 间的化学反应，反应产物是方解石、水镁石和碳酸碱。 在混凝土中，生成的碳酸碱会与水泥水化产生的氢氧化 钙反应，生成碳酸钙并使碱再生，使反应持续进行。该 反应膨胀的驱动力为反应生成的方解石和水镁石晶体在 受限空间生长产生的结晶压力。
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中国碱骨料反应危害实例
编号 1 2 3 4 5 6 地区 北京 天津 山东济南 陕西临潼 新疆 吉林长春 受损害工程 三元立交桥 八里台立交桥 机场跑道 机场跑道 机场跑道 机场跑道 AAR类型 ASR ASR、ACR ASR ASR、ACR ASR ASR、ACR
7
上海火车站
铁路轨枕
ASR
注：AAR——碱-骨料反应 ASR——碱-硅酸，碱-硅酸盐 ACR——碱-碳酸盐
——摘自《混凝土结构的裂缝与对策》第十章
碱骨料反应造成混凝土开裂的机理
碱-硅酸反应： 2Na(K)OH+SiO2+nH2O→Na(K)2*SiO2*nH2O 碱-硅酸反应是分布最广，研究最多的碱-骨料反应，该反应是指混凝土 中的碱组分与骨料中的活性SiO2之间发生的化学反应，其结果是导致骨料 被侵蚀，生成碱-硅酸凝胶，并从周围介质中吸收水分而膨胀，导致混凝 土开裂的现象。 硅酸碱类呈胶体状，并从周围介质中吸水膨胀，体积可增大3倍，当其 膨胀受到水泥石的限制而发生较大的膨胀压力和渗透压力时，就会使混凝 土产生裂缝和崩坏。 许多研究表明，碱-硅酸盐反应，本质上仍是碱-硅酸反应。故许多学者 将碱-硅酸，碱-硅酸盐归为同一类，均称ASR
碱-骨料反应造成混凝土结构开裂破坏，要 满足以下三个条件：
混凝土中骨料含有活性组分
混凝土中含有足够的碱
有水存在
水
碱 （Na2O+K2O）
活性骨料
碱性离子的控制
碱性离子主要来自水泥、外加剂、掺合料、骨料、拌 合水等组分及周围环境。 1.采用低碱水泥：钠、钾含量小于0.6%的水泥称为低碱 水泥。 2.减少水泥用量：可掺粉煤灰或矿粉等材料，取代一部 分水泥，降低混凝土碱含量，增加混凝土和易，降低成 本。 3.尽量不用海砂，海水等含碱量高的材料拌合混凝土。 使用非活性骨料： 可对骨料专门进行碱活性测试，或根据以往的调查结 果选用骨料。集料中活性集料的百分比越大发生碱集料 反应的破坏也越大。当使用活性集料时碱含量与碱集料 反应的速度呈大致的线性关系，比如碱含量越高越易发
——不改变外观，荷叶水珠效果
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清水混凝土、桥梁、 古建筑等结构的立面 保护。
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碱骨料反应分类
碱骨料反应包括3种主要类型： 碱-硅酸反应(Alkali-Silica Reaction，简称ASR) 指混凝土中的碱与骨料的活性SiO2反应
碱-硅酸盐反应(Alkali-Silicate Reaction，简称ASR ) 指混凝土中碱与骨料中硅酸盐矿物反应 碱-碳酸盐反应(Alkali-Carbonate Reaction，简称ACR) 指混凝土中的碱与骨料中某些碳酸盐矿物反应
工程师®A8-5重防腐保护剂 1.具备极高的粘结强度；经处理后与混凝土粘接力提高10 倍以上，均为混凝土本体破坏、界面完好。 2.胶液渗透的结果，强化了混凝土与新混凝土或砂浆的粘 结强度。
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结束语
碱骨料反应是发生在活性骨料和混凝土空隙高碱性溶 液之间的一种内部膨胀反应，其机理十分复杂，经世 界多个国家60余年的研究仍有不少工作需要深入。 我国目前许多地方缺乏骨料活性的实验数据，不少人 对碱骨料反应造成的破坏现象还缺乏直观的认识。但 是越来越多的工程技术人员意识到，只要在新建混凝 土结构时采用适当的措施使活性骨料，过量碱，足量 水三个条件无法同时满足，这种破坏是可以防止的。
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碱-骨料反应（AAR）
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北京冶建工程裂缝处理中心
目录
碱-骨料反应概述 碱-骨料反应原理 碱骨料反应分类 碱骨料反应造成混凝土开裂的机理 碱骨料反应的危害及工程实例 预防混凝土碱骨料反应 工程师®产品为降低混凝土碱骨料反应所做的贡献 工程师®耐久性保护系列
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其他因素
掺入引气剂，提高混凝土密实度，可在一定程度上减 小碱骨料反应膨胀。
适当降低水灰比：水灰比越大混凝土内部孔隙率也越 大。碱在水溶液中的迁移速度也增大，从而加速碱骨 料反应。减小水灰比可以大幅度降低混凝土渗透性， 因而发生碱骨料反应的可能性也必然会减小。但由于 降低水灰比会让混凝土更易产生干缩裂缝。顾我们还 得掌握一个平衡度。
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针对于在建或未建工，我们可以采用低碱水泥，降低 水泥用量，降低水灰比，采用不含碱性物质的骨料， 采用含碱量底的拌合水或者是使用惰性骨料，加入引 气剂等，但这些措施只能在浇筑混凝土前采用。
针对于已经投入使用的工程怎么办？？？ 难道我们就只能眼睁睁地看着一栋栋高楼，一座座大 桥在我们眼前崩塌，危害我们的生活甚至生命而无能 无力？