橋用混凝土堿活性試驗與評定

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)行堿活性試驗與評定，確保施工的混凝土在設(shè)計壽命中的不產(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、混凝土總堿含量試驗、骨料的堿活性試驗等試驗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 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

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。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?；炷僚浜媳攘杏诒?中。

試驗結(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

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?；郀t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測值的1/6， 料化高爐礦渣的堿含量取實測值的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為2.94kg/m3。

5骨料的堿活性試驗

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。試驗結(jié)果列于

試驗結(jié)果表明，作為粗骨料—碎石的3組堿活性試驗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)）白塔河橋為工程案例所作的橋用混凝土的堿活性試驗與評定方法是準(zhǔn)確的，值得推廣應(yīng)用。

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