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沸石粉抑制堿骨料反應的性質(zhì)
信息來源：濰坊沸石生物技術(shù)開發(fā)中心 作者：
混凝土中的某些骨料與水泥中的堿在一定條件下發(fā)生化學反應,引起混凝土漲裂、開裂,甚至剝落等破壞,這種反應稱為堿骨料反應。堿骨料反應造成混凝土的強度大大降低,引發(fā)的裂縫也加速了環(huán)境中侵蝕性介質(zhì)的破壞作用。預防堿骨料反應一般要求采用非活性骨料,控制水泥和外加劑中的堿含量,但因受到材料供應地的限制而往往難以做到,在混凝土中摻入礦物摻和料是抑制堿骨料反應的有效措施,研究證明,用天然沸石粉等量取代30%的水泥,即使摻活性骨料配制混凝土,也不會發(fā)生堿骨料反應。
從理論上分析,混凝土的堿骨料反應如堿硅反應是在混凝土液相中的堿離子與活性骨料之間進行的,這種反應在顆粒表面進行,引起局部能量集中,膨脹力過大引起局部混凝土破壞和開裂。而沸石粉中的活性SiO2微粒均勻分散到混凝土的各個部位,將局部反應分解成無限多的活性中心,每個中心都參與反應而消耗混凝土液相中的堿,化解了能量的積聚,有效抑制了堿骨料反應。
令外,對堿骨料反應的抑制也可能歸因于沸石粉的離子交換性。溶液中的強堿性離子如K+、Na+很容易進入沸石粉骨架,與Ca2+離子進行離子交換。因此,天然沸石能夠有效降低混凝土中飽和CH堿溶液的pH值,且隨著沸石細度的增加和齡期延長,pH值有下降的趨勢。同時,K+和Na+等離子參與二次水化反應,生成溶解度相對很低的物相-堿性RCSH凝膠。
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