橋用混凝土堿活性試驗(yàn)與評定

摘 要：由于混凝土由粗細(xì)骨料水泥和外摻劑混凝而成，而水泥中的堿性物質(zhì)將長期存在，當(dāng)粗細(xì)骨料中反應(yīng)性骨料含量達(dá)到一定含量時，就會產(chǎn)生堿-骨料反應(yīng)，吸水膨脹，最終導(dǎo)致混凝土開裂，降低混凝土的耐久性，影響結(jié)構(gòu)安全。所以，對于橋用混凝土就需要進(jìn)行堿活性試驗(yàn)與評定，確保施工的混凝土在設(shè)計(jì)壽命中的不產(chǎn)生堿-骨料反應(yīng)，防止危害橋梁安全。本文就通過宿揚(yáng)高速公路橋梁施工中對橋用混凝土堿活性的防治、混凝土氯離子含量試驗(yàn)、混凝土總堿含量試驗(yàn)、骨料的堿活性試驗(yàn)等試驗(yàn)與評定的方法來分析控制。

關(guān)鍵詞：混凝土 骨料 堿-骨料 試驗(yàn) 評定

中圖分類號： TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號1672-3791（2015）07（c）-0000-00

1綜述

堿-骨料反應(yīng)（Alkali-Aggregate Reaction，簡稱AAR）條件是在混凝土配制時形成的，即配制的混凝土中只有足夠的堿和反應(yīng)性骨料，在混凝土澆筑后就會逐漸反應(yīng)，在反應(yīng)產(chǎn)物的數(shù)量吸水膨脹和內(nèi)應(yīng)力足以使混凝土開裂的時候，工程便開始出現(xiàn)裂縫。這種裂縫和對工程的損害隨著堿骨料反應(yīng)的發(fā)展而發(fā)展，嚴(yán)重時會使工程崩潰。

2防治方法

控制混凝土堿含量是防止堿集料反應(yīng)的有效措施。堿集料反應(yīng)有3個不可或缺的條件：①混凝土中堿含量過高，混凝土堿含量越高，發(fā)生堿集料反應(yīng)的可能性越大；②所用集料內(nèi)含活性物質(zhì)，一些有代表性的活性集料發(fā)生堿集料反應(yīng)的危險(xiǎn)性最大；③必須有水分存在。

規(guī)范對混凝土堿含量的規(guī)定：每立方米混凝土的總堿含量，對一般橋涵不宜大于3.0kg/m3，對特大橋、大橋和重要橋梁不宜大于1.8kg/m3；當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)處于受嚴(yán)重侵蝕的環(huán)境時，不得使用有堿活性反應(yīng)的集料。堿含量被稱為混凝土癌癥，一旦發(fā)生就難以控制，嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，因此，需要預(yù)先防止發(fā)生。防止的方法主要從五個方面著手：

（1）使用非活性骨料。

（2）控制混凝土的總堿含量低于3.0kg/m3。

（3）采用低堿水泥或降低水泥用量。

（4）水灰比。

（5）隔絕水和濕空氣的來源。

3混凝土氯離子含量試驗(yàn)

依據(jù)JGJ/T 322-2013《混凝土中氯離子含量檢測技術(shù)規(guī)程》對宿揚(yáng)高速（天長段）02標(biāo)現(xiàn)場混凝土進(jìn)行氯離子含量試驗(yàn)。所用材料均為現(xiàn)場原材料。所用儀器為NCL-AL型氯離子含量快速測定儀，方法為離子選擇電極法，即ISE法。混凝土配合比列于表4中。

試驗(yàn)結(jié)果表明，均低于規(guī)范中預(yù)應(yīng)力混凝土拌合物中水溶性氯離子含量0.06%的要求。

4混凝土總堿含量試驗(yàn)

混凝土中所含的總堿含量包括水泥、礦物摻合料和外加劑中的堿含量之和占膠凝材料的質(zhì)量百分比。制定標(biāo)準(zhǔn)時的粉煤灰和粒化高爐礦渣粉等礦物摻合料堿含量并不是參與堿-骨料反應(yīng)的有效堿含量，粉煤灰的堿含量取實(shí)測值的1/6， 料化高爐礦渣的堿含量取實(shí)測值的1/2，已經(jīng)被混凝土工程界采納。所以礦物摻合料中的堿含量可打折計(jì)算。

宿揚(yáng)高速（天長段）02標(biāo)所使用的混凝土總堿含量測試，對取之現(xiàn)場的水泥、粉煤灰和減水劑等材料送江蘇省建材院檢測中心進(jìn)行化學(xué)分析測試結(jié)果列于表1中。

試驗(yàn)結(jié)果表明：P·II52.5硅酸鹽水泥檢測堿含量為0.68%，粉煤灰檢測堿含量為1.01%，

減水劑檢測堿含量為0.36%。

白塔河大橋0號塊施工配合比中：

水泥用量為412kg/m3×0.68%=2.80kg/m3，粉煤灰用量為73kg/m3×1.01%*1/6=0.12kg/m3，外加劑用量為5.82kg/m3×0.36%=0.02kg/m3，故混凝土堿含量總計(jì)為2.94kg/m3。

5骨料的堿活性試驗(yàn)

依據(jù)中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會標(biāo)準(zhǔn)CECS48：93《砂石堿活性快速試驗(yàn)方法》，對取之02標(biāo)白塔河橋工程現(xiàn)場的混凝土用砂石骨料進(jìn)行了堿活性試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果列于

試驗(yàn)結(jié)果表明，作為粗骨料—碎石的3組堿活性試驗(yàn)的平均膨脹值分別為0.031%、0.048%、0.075%，最大值為0.075%；作為細(xì)骨料—砂子的3組堿活性試驗(yàn)的平均膨脹值分別為0.023%、0.034%、0.051%，最大值為0.051%。

《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTG/T F50-2011對粗、細(xì)集料的規(guī)定：經(jīng)堿集料反應(yīng)測試后，試件無裂縫、酥裂、膠體外溢等現(xiàn)象，在規(guī)定試驗(yàn)齡期的膨脹率應(yīng)小于0.10%，則為非活性骨料。

6結(jié)語

上述試驗(yàn)結(jié)果表明，宿揚(yáng)高速（天長段02標(biāo)）白塔河橋工程現(xiàn)場所取砂石骨料經(jīng)試驗(yàn)均為非活性骨料，混凝土總堿含量小于3.0kg/m3，不會發(fā)生堿骨料反應(yīng)，滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)耐久性規(guī)范要求，混凝土中氯離子含量較低，滿足耐久性標(biāo)準(zhǔn)要求。同時，本文以宿揚(yáng)高速（天長段02標(biāo)）白塔河橋?yàn)楣こ贪咐鞯臉蛴没炷恋膲A活性試驗(yàn)與評定方法是準(zhǔn)確的，值得推廣應(yīng)用。

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