对混凝土棱柱体法判定标准的几点看法.pdf

弟 _j 雹 勇弓2是I| ／ ． N ／ J 投电 对混凝土棱柱体法判定标准的 几点 张 勇 ，彭乃 中，毕亚丽 ，孙 宇飞 ( 中国水 电顾 问集 团西北勘 测设 计研 究院 ，陕西西安 7 1 0 0 4 3 ) 看法 摘 要 ：在骨料碱一 硅酸活性检测 方法中 ，混凝土棱 柱体法 的试验结 果被认为是最 接近实际情况 的。但 在对大渡河 金 川水电站工程 的拟用骨料进行碱活性检测试验时发现 ，该方法 中规定的 3种情况可能会得 出相互矛盾 的结论 。为 此提出 ，对 于该试验方法 中规定 的 3种情况 ，应该采用 不同的判定标准 。 关键 词 ：混凝土棱柱体法 ；碱活性 ；判定标准 Op i M o m o n t h e Cr i t e r i o n s o f Co n c r e t e P r i s m M e t h o d f o r Al k a l i — S i l i c a Re a c t i v i t y Z h a n g Yo n g ， P e n g Na i z h o n g ， Bi Ya l i ， S u n Yu f e i ( H y d r o C h i n a X i b e i E n g i n e e ri n g C o r p o r a t i o n ， X i a n 7 1 0 0 4 3 ， S h a n n x i ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h e r e s u l t o f c o n c r e t e p r i s m me t h o d i s c o n s i d e r e d t o b e c l o s e s t t o t h e a c t u a l s i t u a t i o n i n a g g r e g a t e a l k a l i — s i l i c a a c t i v i t y d e t e c t i o n ．Bu t i n t h e a l k a l i — s i l i c a a c t i v i t y t e s t o f a g g r e g a t e wh i c h w i l l b e u s e d i n t h e c o n s t r u c t i o n o f J i n c h u a n Hy d r o p o we r S t a t i o n i n Da d u Ri v e r ，t h e t e s t r e s u l t s u n d e r t h e t h r e e c o n d i t i o n s d e fi n e d b y c o n c r e t e p r i s m me t h o d ma y b e c o n t r a d i c t e a c h o t h e r ． T h e d i f f e r e n t c rit e r i o n s f o r t h r e e c o n d i t i o n s a r e p r o p o s e d t o b e u s e d ． Ke y W o r d s ： c o n c r e t e p ris m me t h o d ； a l k a l i — s i l i c a r e a c ti o n ； c r i t e r i o n 中图分类号： T V 4 2 2 文献标识码 ： A 文章编号 ： 0 5 5 9 — 9 3 4 2 ( 2 0 1 2 ) 0 2 — 0 0 3 1 — 0 2 1 问题的提出 目前 ，骨 料 碱 一硅 酸 活 性 检 测 试 验 方 法有 岩 相 法 、化 学 法 、砂 浆 棒 快 速 法 、混 凝 土棱 柱 体 法 等 ， 其 中 ，砂 浆 棒快 速法 和混 凝土 棱柱 体法 是 最常 用 的 ， 而 混凝 土 棱柱 体 法 的试 验 结果 被 认 为 是最 接 近 实 际 情 况 的 。 卢都友 ll l等人 在《 集 料碱 活 性快 速 检测 法对 比研 究 》 一 文 中 统 计 了 1 1个 实 际 混 凝 土 工 程 所 用 集 料 的 情 况 ，其 中 有 2个 没 有 发 生 碱 骨 料 反 应 破 坏 ，有 9 个 发 生 了 碱 骨 料 反 应 破 坏 。 在 对 这 1 1 个 工 程 中 所 用 集 料 进 行碱 活性 试 验 研究 时发 现 ，混 凝 土棱 柱 体 法 的检测 结 果 与 工 程 实 际是 一 致 的 ，而 砂 浆 棒 快 速 法 出 现 个 别 误 判 和 漏 判 的 情 况 。 当 两 种 方 法 的 判 断 结 果 不 一 致 时 ，通 常 以混凝 土棱 柱 体 法 为准 。但 笔 者 在 采用 混 凝 土 棱 柱体 法 对 某 工 程 用 骨料 进行碱 活 性 检测 时 ，发现 了一 些 问题 ，因此 开 展 了相 关 的分 析 研 究 2 试验结果 分 别采 用 砂 浆 棒 快速 法 和 混 凝 土棱 柱 体 法 对 大 渡 河 金 川 水 电 站 工 程 拟 用 骨 料 进 行 了 碱 活 性 检 测 试 验 。其 骨 料 为 石 家 沟料 场 的砂 岩( 以 下 简 称“ 砂 岩 ” ) 、坝 址 区 开挖 料( 以下 简 称“ 开挖 料 ” ) 、得胜 村 料场 的天 然 骨料 。水 泥采 用 都 江堰 拉 法 基 水 泥厂 生 产 的 4 2 ． 5普 通 硅 酸 盐 水 泥 ，其 化 学 成 分 含 量 见 表 1 。 表 1 水泥各化学成分含量 ％ 砂 浆 棒 快 速 法 试 验 结 果 见 表 2，混 凝 土 棱 柱 体 法试 验结 果 见表 3 。 砂 浆棒 快 速法 的评定 标 准为 ：① 砂 浆 试 件 1 4 d 的膨 胀 率小 于 0 ． 1 ％ ，则 骨料 为非 活性 骨料 ；② 砂 浆 试 件 1 4 d的膨 胀 率 大 于 0 I 2 ％ ，则 骨 料 为 具 有 潜 在 危 害性 反应 的活 性 骨料 ；③ 砂 浆试 件 1 4 d的膨胀 率 在 0 ． 1 ％～ 0 ． 2 ％之 间的 ，应结合 现 场记 录 、岩 相分 析 ， 或展 开 其 他 的辅 助试 验 、试 件 的观 测 时 间延 至 2 8 d 收稿 日期 ：2 0 1 1 - 0 7 — 2 7 作 者简介 ：张勇 ( 1 9 7 8 一 ) ，男 ，河 北泊 头人 ，工程 师 ，硕士 ， 主要从 事水工混 凝土的设计 与试 验研究工作． W a t e r P o w e r V o 1 ． 3 8 N o ． 2 圃 表 2砂浆棒快速法试验结果 ％ 序 号 ． ． ． ． 不 同龄期砂浆棒膨胀率 骨料品种—— 3 d 7 d 1 4 d 2 8 d 不同龄期棱柱体膨胀率 序 号 粗骨料 细骨料—— 1 4 d 3 0 d 9 0 d 1 5 0 d 2 4 0 d 3 6 0 d 后 的测试 结 果等来 进 行综 合评 定 。 混 凝 土棱 柱 体 法 的 评 定标 准 为 ： 当试 件 一 年 的 膨胀 率 等 于或 大 于 0 ． 0 4 ％时 ，则 判 定 为 具 有 潜 在 危 害性 反 应 的 活性 骨料 ，膨 胀 率 小 于 0 ． 0 4 ％~ U 判 定 为 非 活 性 骨 料 。 在 混 凝 土 棱 柱 体 试 验 方 法 中有 以 下 3条 规 定 ： 规 定 一 ， 如 果 试 验 用 来 评 价 细 骨 料 的 活 性 ，则 应 用 非 活 性 的 粗 骨 料 ． 粗 骨 料 的 非 活 性 需 通 过 试 验 确 定 。 规 定二 ，如 果试 验 用 来 评 价 粗骨 料 的活 性 ，则 应 用 非 活性 的细 骨 料 ，细 骨 料 的非 活性 也 需 通 过试 验确 定 。规 定 三 ，如果 工程 用 的骨料 为 同一 品种 的材 料 ， 则 试 验 用 该 粗 、细 骨 料 来 评 价 活 性 。 3 分析 由表 2中砂 浆 棒快 速法 的试 验 结果 可 知 ，砂 岩 和 开挖 料 试 件 的 1 4 d膨 胀 率 大 于 0 ． 2 ％ ，为 活 性 骨 料 ．天 然 砂 试 件 的 1 4 d膨 胀 率 小 于 0 ． 1 ％ ， 为 非 活 性 骨 料 。而 根 据 表 3中混 凝 土 棱 柱 体法 的试 验 数 据 判定 砂 岩( 或开 挖 料 )是 否为 活 性 骨 料 时 ，却 出现 了两 种 不 同的结 论 ：① 结论 一 。如 果 本 次试 验 中用 非 活 性 的 天 然 砂 来 评 价 砂 岩( 或 开 挖 料 ) 粗 骨 料 的 活 性 ，则 根 据 表 3中 序 号 4、5的 试 验 数 据 可 知 ，试 件 一 年 的膨 胀 率 小 于 0 ． 0 4 ％ ，可 以将 砂 岩( 或 开 挖 料 )判 定 为 非 活性 骨 料 。② 结 论 二 。如 果根 据 棱 柱 体试 验 方法 中的规定 三 ，采 用 同种材 料进 行试 验 时 ， 则 由表 3序 号 l、2的试 验数 据得 到 ，试件 一 年 的膨 胀 率 大 于 0 ． 0 4 ％，应 将 砂 岩( 或 开 挖 料 )判 定 为 活 性 骨 料 。 由 此 ，对 于 砂 岩( 或 开 挖 料 ) 是 否 为 活 性 骨 料 的判定 出现 了矛盾 。 分 析 出 现 矛 盾 的 原 因 为 ： 粗 细 骨 料 均 为 砂 岩 固Wa r e r P o w e r V o 1 ． 3 8 N o ． 2 ( 或 开 挖 料 ) 的 试 件 与 粗 骨 料 为 砂 岩( 或 开 挖 料 )细 骨 料 为 天 然 料 的 试 件 相 比 ， 活 性 成 份 的 数 量 是 不 同 的 ，当细 骨 料 由砂 岩( 或 开 挖料 )换 为 非 活性 的天 然 砂 时 ．试 件 的 活 性 成 份 减 少 ，势 必 使 试 件 的 膨 胀 率 有 所 降低 ， 当一 年 的 膨 胀 率 降 到 0 ． 0 4 ％以 下 时 ． 便 会 出现 这两 种不 同的判 定结 论 。 在美 国材料 与试 验协 会规 程 规范 As T M C1 2 9 3 — 0 8 b中 ．对 于骨 料 只提 到 了 以下 两 种 情 况 ：① 当评 价 粗 骨 料 的 活 性 时 ，应 用 非 活 性 的 细 骨 料 ， 细 骨 料 的非 活性 需 通 过试 验( AS T M C1 2 6 0 )确 定 ；② 当评 价 细 骨 料 的 活 性 时 。应 用 非 活 性 的 粗 骨 料 ， 粗 骨 料 的 非 活 性 也 需 通 过 试 验( AS T M C1 2 6 0) 确 定 。 该 规 范 并 没 有 提 到 粗 细 骨 料 同 为 一 种 岩 石 的 情 况 。 如 此 虽 然不 会 出现 判 定 结论 发 生 矛 盾 的情 况 ，但 对 于 实 际 工 程来 说 ，似 乎 有所 缺 项 。 因为对 于 一 些 大 中型 工 程 项 目 ，粗 细 骨 料 通 常 为 同 种 岩 石 。 有 必 要 对 粗 细 骨 料 为 同 种 岩 石 的 情 况 进 行 试 验 。 对 于 某 一 待 检 骨 料 进 行 试 验 时 ．采 用 以下 两 种 方 式 ：① 粗 细 骨 料 均采 用 该 骨 料 ；② 粗( 细 )骨 料 采 用 待 检 骨 料 ， 细( 粗 ) 骨 料 采 用 非 活 性 骨 料 。 第 一 种 方 式 的膨 胀 率 可 能会 高 于 第 二种 ，从 而 有 可 能 导 致 不 同 的 判 定 结 果 ，影 响 工 程 对 混 凝 土 骨 料 料 源 的 选 择 决 策 。 因 此 ， 笔 者 认 为 ， 对 于 混 凝 土 棱 柱 体 法 中规 定 的 3种 情 况 ，均 采 用 0 ． 0 4 ％作 为 判 定 标 准 似 乎 有 些 不 妥 。 对 于 规 定 三 的 情 况 ， 由 于 粗 细 骨 料 均 采 用 同种 材 料 ，其 活 性 成 分 可 能 高 于 规 定 一 和 规 定 二 的情 况 ．其 判 定 标 准 也 应 高 一 些 。 但 对 于 这 三 种 情 况 ，是 应 该 降 低 规 定 一 和 规 定 二 的 判 定 标 准 ， 还 是 应 该 提 高 规 定 j 的 判 定 标 准 ， 是 值 得 商 榷 的 。 4 结论 ( 1 )对 于 混 凝 土 棱 柱 体 试 验 方 法 中 规 定 的 3种 情况 ，均采 用 0 ． 0 4 ％作 为判 定标 准 ，似 乎有些 不 妥 。 ( 2) 对 于 混 凝 土 棱 柱 体 试 验 方 法 中 规 定 的 3种 情 况 。是应 降低 规 定 一 和规 定 二 的判定 标 准 ，还 是 应 该提 高规 定 三 的判定 标准 ，是 值得 商榷 的 。 参 考文献 ： 『 1 ] D L — G 5 1 5 1 —2 0 O 1 水工混凝 土砂石骨料试 验规程[ S] ． 『 2 ] 卢都 友． 集料碱 活性快 速检测 法对 比研 究 [ J ] ． 建 筑材料学报 ， 2 0 0 6 ( 8 ) ： 4 9 3 - 4 9 9 ． [ 3] AS T M C1 2 9 3 - 0 8 b S t a n d a r d T e s t Me t h o d f o r D e t e r mi n a t i o n o f L e n g t h C h a n g e o f C o n c r e t e D u e t o A l k a l i — S i l i c a R e a c t i o n [ S ] ． [ 4 1 A S T M C1 2 6 0 —- 0 7 S t a n d a r d T e s t Me t h o d f o r P o t e n t i a l A l k a l i R e a c - t i v i t y of A g g r e g a t e s ( Mo r t a r — B a r Me t h o d ) [ S ] ． ( 责 任编 辑焦 雪梅 )