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本课题就唐山市混凝土骨料的碱活性和碱骨料反应(AAR)的抑制措施进行了研究。分别从唐山市四个主要的混凝土骨料来源地取样,利用岩相法、快速砂浆棒法和碱碳酸盐骨料快速初选法,结合化学分析、x射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段,对骨料的碱活性进行研究;并根据骨料碱活性检测结果,进行抑制碱硅酸反应(ASR)膨胀的试验。
化学分析与XRD分析结果显示,这四种骨料均可能具有ASR活性,并且遵化和迁西骨料还可能具有碱碳酸盐反应(ACR)活性;快速砂浆棒法检测结果表明,按照ASTM C1260标准判定,遵化和迁西骨料都具有ASR活性,古冶和滦县骨料为非ASR活性,但是,经长期养护以后,滦县骨料表现出了一定的潜在ASR活性;碱碳酸盐骨料快速初选法检测结果表明,按照RILEM标准判定,遵化和迁西骨料都具有ACR活性,古冶和滦县骨料为非ACR活性;而且无论是ASR活性还是ACR活性,迁西骨料均高于遵化骨料。
采用ASTM C1260方法,以ASR活性最高的一种骨料为试验样品,选用Fe(NO<,3>)<,3>、Al(NO<,3>)<,3>、NH<,4>H<,2>PO<,4>、LiOH、Al(OH)<,3>及不同粒径的粉煤灰,进行抑制ASR膨胀的试验。结果显示:在本试验条件下,其中Fe(NO<,3>)<,3>、Al(NO<,3>)<,3>、NH<,4>H<,2>PO<,4>、Al(OH)<,3>均不适用于抑制唐山市的ASR;但是加入一定量的LiOH或粉煤灰都可以有效抑制唐山市的ASR膨胀,并且在掺加量一定的情况下,粉煤灰的粒径越小,对ASR膨胀的抑制效果越好。
另外,将LiOH与粉煤灰复合,研究其对唐山市混凝土ASR.的抑制效果。结果显示,复合外加剂的抑制效果比单独使用LiOH或粉煤灰更加明显,并且经检测基本上不影响混凝土试体的力学性能。由于利用复合外加剂抑制ASR,加入LiOH的量由原来单独使用时的1.0﹪下降到了0.25﹪。因此,复和外加剂在抑制唐山市混凝土ASR膨胀方面,相对于单独使用化学外加剂来说大大降低了使用成本,具有很好的经济效益。