混凝土碱骨料导致的损伤.pdf

郑玉庆： 混凝土碱骨料导致的损伤 1 0 9 落的危险 ； 楼梯梁板部分混凝土呈粉碎性开裂 、 部分 脱落 ， 结构性能严重降低 ； 5 ) 预制板搁 置在圈梁上 ， 圈梁混凝土疏 松、 截 面削弱将引起预制板搁置长度不 足， 影 响预制板安 全性 。 由于本住宅中混凝土爆裂引起的损伤分布较广 ( 基础、 圈梁和构造柱、 楼梯梁板、 现浇板中普遍存 在) ， 随着 时间的推移 ， 裂缝损伤严重 ， 已经危及 多 数承重构件的安全性 ， 特别是悬挑阳台的变形较大 ， 有随时掉落的可能性 ， 对房屋的整体性和抗震性能 影响更大， 构成整幢危险房屋。 2 碱 骨 料 ( 过烧 生石 灰 ) 的成 分 和 危 - = 童 天然石子 的化学成 分为碳酸钙 C a C 0 ， 或二氧 化硅 S i 0 ， 性能稳定， 不与水发生化学反应。不同 粒径的石子 、 砂 、 水泥用水拌和硬化后形成性能稳定 的人工石材混凝土。 碱骨料( 过烧生石灰) 是水泥、 石灰 高温煅烧过 程中产生的废料， 煅烧后的过烧生石灰呈碱性， 其化 学成分为白云石 C a M g ( C O ) 、 菱镁矿M g C 0 ， 等， 遇 水 后 发 生 缓 慢 的化 学 反 应 ， 生 成 Mg( O H) 、 C a ( O H) 等产物 ， Mg ( O H) 、 C a ( O H) ：为淡黄色或 白 色粉末， 其体积为过烧生石灰块的数倍。由于过烧 生石灰为碱性， 故此过程成为碱骨料反应。碱骨料 反应严重影响混凝土强度 和结构性 能 ， 被称 为“ 混 凝土癌症” 。 碱骨料的材料密实 ， 其质地坚硬 ， 外观和普通粗 骨料无异。一旦混入天然石子中， 无法通过肉眼进 行辨别。过烧生石灰和水反应后的生成物对混凝土 有害， 不能作为混凝土的骨料使用。 由于碱骨料的位置、 大小 、 质地、 使用环境 等不 同， 其与水汽发生化学反应 的时间进程也差距很大 ， 室外露天环境下 、 水汽多的环境下的发展速度较快 ， 构件表面不 良骨料最早与水产生化学反应 ， 实际工 程中的化学反应短则一年 ， 长 的可达数 十年 一旦 混入碱骨料颗粒 ， 治理是一件非常 困难的事。 混入的碱骨料越多 ， 损坏越严重 ， 粗细骨料均可 造成混凝土的损伤 ， 粗骨料引起的损伤相对更严重 ( 粒径越大越严重 ) ， 砂浆 中的骨料较小 ， 引起的损 伤相对较小。 碱骨料造成混凝土破坏 的原理与钢筋锈胀引起 的破坏有类似的地方 ， 类似 的是二者都是在混凝土 中发生化学反应产生固相物体积膨胀 ， 从而造成混 凝土爆裂 ； 不 同的是钢筋 为“ 线” 状 ， 钢筋锈胀 引起 的裂缝为沿钢筋方向的条状， 碱骨料为“ 粒” 状， 其 损坏常为点状爆裂 ， 数量较多时则连成网状。 3 措施 和处理 在 自然环境 中不存在碱骨料过烧生石灰 ， 混凝 土中的过烧生石灰都是在运输、 材料堆放过程中混 入的。一旦混凝 土和砂浆 中混入碱骨料颗粒 ， 尚没 有合适的办法从根本上解决问题 ， 可采取 的措施无 非两种。 措施一： 当少量、 个别位置存在碱骨料时， 可局 部凿除 ， 用填料填实。由于过烧生石灰块的位置、 使 用环境等不同 ， 其他位置也会出现类似的问题 ， 需要 对结构进行观察和类似的处理 ， 对 于混入的有害骨 料较多时 ， 这种措施是无法实施 的。 措施二： 封闭处理， 使碱骨料和水汽隔离。这 种措施可 以在一定程度上延长结构 的损坏 ， 但难 以 消除其隐患 ， 尤其使用环境恶劣时 ， 这种措施的作用 有限。 当混凝土 中碱骨料量大且发展较快时 ， 拆 除就 是无奈且必须 的措施了。 参 考 文 献 ： 1 G B 5 0 0 1 0 -2 0 1 0混凝土结构设计规范 s 2 G B 5 0 2 0 4 -2 0 1 1混凝土结构工程施工及验收规范 s 3 GB T 5 0 3 4 4 -2 0 0 4建筑结构检测技术标准 S