苏州搅拌站用集料碱活性检测 岩相发分析

碱骨料反应是混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合材和水中的碱(Na2O或K2O)与骨料中的活性成分反应，在混凝土浇筑成型后若干午(数年至二、三十年)逐渐反应，反应生成物吸水膨胀使混凝土产生内部应力，膨胀开裂、导致混凝士失去设计性能。由于活性骨料经搅拌后大体上星均匀分布。所以一且发生碱骨料反应、混凝土内各部分均产生膨胀应力，将混凝土自身胀裂、发展严重的只能拆除，无法补救，因而被称为混凝土的。

混凝土碱-骨料反应是一个非常缓慢的过程，甚至可达几十年之久，但是其一旦发生就很难阻止，所以应在具体使用前通过科学的手段进行检验检测，获得骨料中的相关成分数据，对混凝土碱-骨料反应发生的可能性进行预判，以选择更加合适的骨料应用于实际工程建设当中。而碎石骨料作为混凝土中占比较大的材料之一，更需要通过检测排除不符合设计及使用要求的产品，以保证工程项目的安全性。

检测骨料碱活性的方法有岩相法、化学法、砂浆棒法、压蒸法、混凝土棱柱体法和岩石柱法等，其中岩相法是较基本的方法，基于矿物学、晶体光学，利用偏光显微镜、扫描电镜等仪器，鉴定骨料的岩石种类、结构构造及矿物成分，能够判断骨料中是否含有碱活性的岩石矿物。本事例侧重于集料的岩相分析。

岩相法是通过肉眼和显微镜对骨料进行观察，以鉴定骨料的岩石种类、结构构造及矿物成分，确定骨料是否含有碱活性矿物、碱活性矿物的类别以及碱活性矿物占骨料的重量百分含量，从而定性评定骨料的碱活性。在通过肉眼观察的方法对骨料进行预先判别时，如果不易分辨，也可以用锤将骨料敲碎并观察其断面。

在使用岩相法对碎石等矿物进行分析时，如果显微镜分辨有一定困难时，还可借助于扫描电镜、X-衍射分析、差热分析、红外光谱分析等手段，对矿物作出判断。

1 碱活性骨料反应及其危害

碱活性骨料指可与水泥或混凝土中的碱离子发生化学反应并产生体积膨胀的骨料。碱活性骨料反应主要包括碱－硅酸及碱－硅酸盐反应和碱－碳酸盐反应两类。

（1）碱－硅酸反应是指水泥中的碱（K 2 O、Na 2 O）与骨料中的活性SiO 2 反应产生碱硅凝胶。碱硅凝胶不仅固体体积大于反应前的体积，而且具有强烈的吸水性，其吸水膨胀后，在混凝土内部产生膨胀应力，导致混凝土开裂；此外，碱硅凝胶吸水后会进一步促进碱骨料反应的发展，使混凝土内部膨胀应力继续增大，发展严重的会使混凝土结构崩溃。

碱－硅酸盐反应则是水泥中的碱（K 2 O、Na 2 O）与某些层状硅酸盐骨料反应，使层状硅酸盐层间距离增大，骨料膨胀而造成混凝土膨胀和开裂

（2）碱－碳酸盐反应的机理与碱－硅酸反应完全不同。在泥质、灰质白云岩中，含黏土和方解石较多，水泥中的碱（K 2 O、Na 2 O）与骨料中的碳酸钙镁发生反应，将其中的白云石（MgCO 3 ）转化为水镁石（Mg（OH） 2 ），水镁石晶体排列的压力以及黏土吸水膨胀，均会在混凝土内部产生膨胀应力，导致混凝土开裂。这种破坏在混凝土芯样的表现为：在混凝土中形成与骨料相连的网状裂纹，骨料有时会开裂，其裂纹会延伸到周围的浆体中去，裂纹能延伸到另一颗骨料，有时也会从另一未发生反应的骨料边缘通过。

2 碱活性骨料判别

国内目前现行的各类行业标准或规范，对碱活性骨料的判别和试验，主要参考ASTM的相关规范制定。