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碱—集料反应对混凝土结构耐久性影响的研究

作　者: 赵学荣
导　师: 丁红岩
学　校: 天津大学
专　业: 结构工程
关键词: 碱-集料反应 碱含量 粉煤灰 抑制作用
分类号: TU375
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


本文针对混凝土结构耐久性问题之一,碱-集料反应进行了分析研究,主要工作如下:阐述了碱-集料反应(Alkali—Aggergate Reactnin,简称AAR)的分类。AAR主要分三类:碱-硅酸反应(Aklali—Silica Reaetion,简称ASR)、碱-碳酸盐反应(Alkali一Carbonate Reacoti,简称ACR和碱-硅酸盐反应(Aklali—Silicate Reaetion,简称ASR)。对混凝土工程发生碱-集料反应的内在本质和作用机理进行了分析。混凝土工程发生碱-集料反应需要具有三个条件:首先是混凝土的原材料中含碱量高;第二是骨料中有相当数量活性成分:第三是潮湿环境,有充分的水分或湿空气供应。并分别论述了碱-集料反应的预防与鉴别方法,碱-集料反应的预防,可采用控制水泥碱含量、控制混凝土碱含量在3kg以内、控制混凝土湿度、掺混合材(如:粉煤灰等)、使用化学外加剂、使用非活性集料等方法。同时详细阐述了混凝土中碱含量的计算方法,混凝土碱含量的检验与判定。通过实验,进一步分析粉煤灰对碱-集料反应的抑制作用,研究对不同集料的试样,膨胀随粉煤灰掺量增加而降低的不同幅度及抑制碱-集料反应的机理。由本文进行的实验表明:粉煤灰对碱-集料反应有抑制作用,掺粉煤灰的试样与不掺粉煤灰的试样相比,粉煤灰的掺入使试样的AAR膨胀减小,且掺入量越大膨胀越小。但对不同集料的试样,膨胀随粉煤灰掺量增加而降低的幅度不同。在混凝土中掺入粉煤灰,可以通过它的内表面的吸附和离子交换作用,吸附一定的Na+和K+,抑制了碱-集料反应的发生。结合某综合楼工程的破坏实例,进一步揭示混凝土发生碱-集料反应的严重危害和预防的重要性。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 概论  7-14
  1.1 课题研究背景  7-8
  1.2 碱-集料反应综述  8-10
  1.3 碱-集料反应的研究现状  10-12
  1.4 本文的研究目的和主要内容  12-14
第二章 混凝土碱-集料反应主要成因及破坏  14-28
  2.1 混凝土碱-集料反应主要成因  14-23
    2.1.1 碱-集料反应的机理  14-17
    2.1.2 碱的来源  17-18
    2.1.3 碱-集料反应的发生条件与影响因素  18-23
  2.2 混凝土碱-集料反应破坏机理  23
  2.3 混凝土碱-集料反应破坏形式  23-26
  2.4 碱-骨料反应对混凝土工程的危害  26-28
第三章 混凝土碱-集料反应的评估方法研究及预防  28-44
  3.1 混凝土碱含量分析  28-29
  3.2 骨料的碱活性检测方法  29-33
  3.3 混凝土碱-集料反应的评估  33-39
    3.3.1 骨料的碱活性  33-34
    3.3.2 各国骨料碱活性的检测标准比较  34-35
    3.3.3 碱集料反应破坏诊断  35-36
    3.3.4 现有破坏混凝土工程结构使用性预测  36-39
  3.4 混凝土碱-集料反应的预防  39-44
    3.4.1 控制水泥碱含量  40
    3.4.2 控制混凝土碱含量  40-42
    3.4.3 对骨料选择使用  42
    3.4.4 隔绝水和湿空气的来源  42
    3.4.5 掺混合材  42
    3.4.6 使用化学外加剂  42-43
    3.4.7 使用非活性集料  43-44
第四章 粉煤灰对碱-集料反应的抑制作用分析  44-51
  4.1 粉煤灰的材料性能  44-45
  4.2 粉煤灰对碱-集料反应抑制作用的分析探讨  45-50
    4.2.1 集料碱活性与抑制效果  45-47
    4.2.2 养护温度与抑制效果  47-49
    4.2.3 粉煤灰抑制ASR 有效性评估  49-50
  4.3 粉煤灰混凝土施工要点  50-51
第五章 某综合办公楼碱-集料反应研究  51-58
  5.1 概况  51-54
    5.1.1 现场勘测  51-53
    5.1.2 考察结论  53-54
  5.2 混凝土碱-集料反应分析  54-56
    5.2.1 混凝土中碱含量的分析  54
    5.2.2 混凝土集料碱活性分析  54-55
    5.2.3 混凝土碱-集料反应分析  55-56
  5.3 结论  56-58
第六章 研究结论及展望  58-60
  6.1 研究结论  58
  6.2 研究展望  58-60
参考文献  60-62
致谢  62

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