摘要 碱-骨料反应是影响混凝土耐久性的主要因素之一。研究了两种火山岩微粉掺合料对抑制碱骨料反应的影响。结果表明，Ⅰ级火山岩微粉掺量在40%时,28 d砂浆试件膨胀率为0.087%，对骨料的碱-骨料反应危害抑制效果是为有效的。
关键词 骨料碱活性 火山岩微粉
1.引言
混凝土碱骨料反应(Alkali-aggregate reaction, AAR)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。其发生所具备的三个条件为：1.骨料为活性骨料；2.原材料及周围环境中有碱存在；3.潮湿的环境。当环境和骨料没办法选择时，我们只有采取一定的措施阻止其发生或将其危害程度降到最低，或通过控制水泥、掺合料等原材料的碱含量来预防，或通过掺入一些对碱活性有抑制作用的掺合料。本次研究主要针对固滴水电站拟选用的人工砂骨料，该骨料经砂浆棒快速法检验后评定为活性骨料（ASR），通过不同掺量的两种火山岩微粉与该工程所采用水泥分别进行抑制试验。试验按照《水工混凝土砂石骨料试验规程》“DL/T5151-2014”进行[1]。
2.研究方法
2.1原材料分析
骨料采用固滴电站使用的人工砂骨料，掺合料采用四川省炉霍县华康水泥有限责任公司生产的Ⅰ级、Ⅱ级火山岩微粉，水泥采用四川省盐源县金冠水泥有限公司生产的“金冠”P.O42.5R水泥。Ⅰ级、Ⅱ级火山岩微粉技术指标见表1。
2.2试验方法
按照《水工混凝土砂石骨料试验规程》 (DL/T5151-2014)碱骨料反应抑制措施有效性试验的方法进行火山灰微粉抑制骨料碱-硅酸反应试验。试验用水泥的碱含量为0.77%,通过外加浓度为10%的NaOH溶液,使试验所用水泥碱含量达到0.90%±0.10%。分别掺用微粉掺量为25%、30%、35%、40%进行抑制试验。胶凝材料与人工砂的质量比为1:2.25，水胶比为0.47。若砂浆试件28d龄期膨胀率小于0.10%，则说明在该掺量下火山岩微粉对该骨料的碱骨料反应危害抑制效果评定为有效。
3.试验结果分析
用具有碱活性的骨料和水泥制作标准试件,用相同的骨料、相同的水泥和掺入为25%、30%、35%、40%的Ⅰ级、Ⅱ级火山岩微粉制作对比试件,试验龄期均为28d。试件膨胀率降低率为28d龄期时未掺火山岩微粉的砂浆标准试件与
从表2和图1结果可以看出：掺有Ⅰ级火山岩微粉的砂浆棒对比试件的砂浆膨胀率都有显著减小,并且随着掺量的增加, 砂浆试件膨胀率有减小的趋势;当火山岩微粉掺量在40%时,28 d砂浆试件膨胀率为0.087%。说明掺量达到40%以上时火山岩微粉对骨料的碱骨料反应危害抑制效果是为有效的。
从表2和图2结果可以看出：掺有Ⅱ级火山岩微粉的砂浆棒对比试件的砂浆膨胀率都有显著减小,并且随着掺量的增加, 砂浆试件膨胀率有减小的趋势;当火山岩微粉掺量在30%以上时,该火山岩微粉的抑制效果作用不显著。掺量在40%时28d砂浆试件膨胀率为0.443%，大于规范要求的0.10%，所以在该掺量下Ⅱ级火山岩微粉对骨料的碱骨料反应危害抑制效果是是无效的。
从以上结果来看, 两种火山岩微粉对骨料碱活性的抑制作用有效的为Ⅰ级火山岩微粉,Ⅱ级火山岩微粉的抑制效果不显著。两种掺合料 在28龄期砂浆试件膨胀均未稳定, 随着龄期的增长, 最终是否能达到抑制作用,还应根据延长观测龄期。
4.结论
根据研究的试验结果, 可以得出以下结论。
(1)两种火山岩微粉均具有抑制碱骨料反应的效能,并且随着掺量的增加,抑制效能更加明显。
(2)使用掺量40%以上的Ⅰ级火山岩微粉能有效地抑制碱骨料反应。
(3)从以上试验结果来看, 对于评判火山岩微粉是否具有抑制碱骨料反应效能的方法还存在不足之 处。骨料的碱活性反应是一个漫长的过程，而该方法是以28d数据结果作为判定依据。
（4）火山岩微粉掺量越高对碱活性的抑制作用越强，但在工程中过高的掺量会对混凝土强度有较大的影响，所以选择合适的掺量要能保证工程的安全又不降低混凝土的其他性能。
（5）从工程实际出发, 为了有效地预防碱骨料反应, 在一些大型和特大型工程中都应严格地控制混凝土的碱含量或选用非活性骨料。
参考文献：
1.DL/T5151-2014 《水工混凝土砂石骨料试验规程》
论文作者:郭亮,
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/19
标签：骨料论文; 火山岩论文; 微粉论文; 抑制论文; 砂浆论文; 混凝土论文; 活性论文; 《当代电力文化》2019年第09期论文;