水工混凝土抑制碱骨料反应的材料试验研究（常用版）(可以直接使用，可编辑完整版资料，欢迎下载）水工混凝土抑制碱骨料反应的材料试验研究周麒雯,杨轶(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,四川成都610072)摘要:对水工混凝土常用混合材中的粉煤灰、磷渣、硅粉以及锂盐渣进行了抑制ASR的试验研究。试验研究结果表明:在水工混凝土中掺用一定量的混合材可以有效地抑制ASR膨胀变形。相比而言,硅粉抑制ASR的能力要优于粉煤灰,而磷渣与锂盐渣抑制ASR的效果则逊于粉煤灰。关键词:水工砼;混合材料;抑制;碱骨料反应;砼试验中图法分类号:TV43;TV42文献标识码:B文章编号:1003-9805(2021)03-0040-06使用某些混合材置换部分水泥,不仅能延缓或抑制ASR,而且对水工混凝土的其它性能也有一定的改善作用,同时对节约资源、保护环境也有重要意义。本文结合水电工程的实际,对水工混凝土常用的粉煤灰、磷渣、锂盐渣及硅粉等混合材抑制ASR进行试验研究。1前言防止混凝土碱骨料反应(AAR)是当今混凝土工程所面临的重要课题之一,对其防治措施的研究已引起世界上许多国家的高度重视。一般来说,AAR是一个较缓慢的过程,混凝土有时需要几十年时间才会出现裂缝,特别是对于一些慢膨胀型的活性骨料,时间将会更长。水利水电工程较长的使用寿命要求和水工混凝土所处的潮湿环境为AAR提供了充分的时间和环境条件。这表明在AAR方面,水工混凝土比普通混凝土具有更大的危险性。AAR按参与反应的骨料类型分为碱硅酸反应(ASR)和碱碳酸盐反应(ACR)两种。因在水工混凝土中ASR较ACR普遍,故本文主要针对抑制ASR进行探讨。使用非活性骨料对防止水工混凝土ASR而言是最安全可靠的措施。但由于活性骨料特别是硅质活性骨料分布广泛,以及受工程造价的影响,水工混凝土骨料的选择余地愈来愈受到限制。另外,目前对评定骨料的碱活性特别是慢膨胀骨料的潜在碱活性尚无绝对可靠的方法,正确评定骨料的碱活性也并非易事。大量的试验研究表明,在水工混凝土中2试验原材料及试验方法试验采用的水泥品种为峨嵋中热水泥、双马中热水泥及攀枝花中热水泥,水泥的化学成分见表1;粉煤灰采用内江Ⅰ级粉煤灰以及攀钢504厂的Ⅱ级粉煤灰;磷渣采用川投电冶公司黄磷厂的磷渣;硅粉采用成都东蓝星科技发展的硅粉;锂盐渣采用射洪明珠集团锂业公司生产的锂盐渣。混合材的化学成分见表2。试验采用砂浆棒快速法。其中粉煤灰、磷渣以及锂盐渣为等量取代,硅粉为外掺。胶凝材料的碱含量则通过添加纯度为10%的NaOH试剂调整,养护条件为80℃、1mol/LNaOH溶液。分别测量试件不同龄期的膨胀率,并计算混合材对ASR膨胀的抑制率。表1水泥的化学成分%水泥品种SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOSO3烧失量碱含量202132021321103515351534121515951594168601486014864121410341031129014501452106119511950178015501550141峨嵋中热水泥攀枝花中热水泥双马中热水泥收稿日期:2021-04-01作者简介:周麒雯(1962-),女,四川成都人,高级工程师,主要从事水工混凝土碱骨料反应及混凝土性能试验研究。40表2混合材的化学成分%混合材品种SiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOSO3烧失量碱含量511115113639158961021103121935174018101104121202112818331070113416861744146501541142641211152217101910151112921512115212641254117212611460178113821320159内江Ⅰ级灰504厂的Ⅱ级灰川投磷渣成都东蓝星硅粉射洪锂盐渣2106015质石英砂岩为活性骨料。311粉煤灰掺量对ASR膨胀率的影响不同粉煤灰掺量下的砂浆膨胀率曲线见图2。由试验研究结果可以看出,当粉煤灰掺量分别为10%、20%、30%和35%时,其14d砂浆膨胀率值分别为不掺粉煤灰对比试样的5415%、1816%、1113%和916%,表明掺一定量的粉煤灰对于活性骨料的ASR膨胀有着明显的抑制作用,并随着粉煤灰的掺量增加ASR膨胀率减小的幅度越大。3粉煤灰抑制ASR的试验研究粉煤灰的化学成分以SiO2和Al2O3为主,其活性来源于火山灰作用,与所含的SiO2、Al2O3