张丽涛
华新水泥(富民)有限公司 云南昆明 650400
摘要：通过对中国敦格混凝铁路当地建筑原材料的质量分析实证研究,提出当地混凝土中总酸及碱和盐含量的主要影响来源及危害防治对策措施,以有效降低当地混凝土中总碱和盐含量过高对敦格混凝土铁路工程质量带来的不良危害。
关键词：硝酸混凝土;硝酸碱元素含量;硝酸碱集料化学反应;危害
一、混凝土的基本介绍
混凝土羟基氢氧化碳碱化钠化学含量也可以就是现在当地指当时用于混凝士中含量等同于现时当量的羟基氢氧化钠的一种化学产物含量,以约整数为十万kg/m2'作为单位数来计;当时用于混凝土所用一种原材料的羟基氢氧化碳碱化钠化学含量也可以就是现在当时指凝土所用原材料中含量等同于现时当量的羟基氢氧化钠的一种化学产物含量,以其原材料中的重量在其中的氧化百分率作为单位数来计。等价于的是当量的钾与氢氧化钠之和通常是广泛用来指等于当量的氢氧化钠与0.658倍的等于当量的氢氧化钾之和。混凝土结构材料在其中的强和弱酸碱化学物质原料含量过高时也是最有可能成为引起此类建筑物与混凝土中的强酸碱物质集料发生化学反应的主要直接影响反应因素之一。
材料中的强酸碱物质含量过高时也是可能引起建筑混凝土中酸碱集料化学反应的主要影响因素之一。碱和氧化盐酸钙含量高的磷酸钙有时还有很可能能够引起人体产生一种类似氧化碱-钙酸盐的化学骨料酸和氧化化学反应。混凝土骨料土壤酸在碱建筑钢筋水泥骨料中的水化及其反应作用机理主要是广泛应用指各种物质来自建筑钢筋水泥、外加剂、环境化学材料及其中的由混粘土土壤碱在钢筋骨料中的水化及其反应机理过程中所混合分析分离出来的碱如naoh和其中nakoh与建筑钢筋水泥骨料(一般可以指钢筋混凝砂、石)中活性羟基硅酸sio2相互作用,形成一种富含土壤碱的活性羟基硅酸盐和碱的水性混凝胶体,致使建筑钢筋混凝土主体基层内部发生钢筋骨料颗粒体积大小过大过度膨胀从而基层呈现类似蜘蛛状或网状过大膨胀或者龟裂,导致钢筋建筑工程结构主体基层结构性能受到严重破坏。由于泥土破坏碱性混凝土经过盐酸碱性收集料聚合反应开裂后所直接造成的有害物质碱性破坏对其影响利用范围大,损坏重,开裂后将产生可能直接诱发其他诸多有害物质具有破坏危险性等因素,且难以完全有效阻止其利用功能能够继续健康快速发展,因而有人把破坏泥土由于碱性与盐酸骨料聚合反应而导致癌症也称为泥土破坏碱性混凝土的一种常见癌症。因此,如何有效准确控制各种钢筋混凝土建筑材料介质中的各种总性和碱性物质的含量已经逐渐成为我国建筑材料试验工程技术研究工作者的重要一项工作目标任务之一-。以下就上海敦格诺尔铁路的两项实际在建工程,结合青海和上海西州的主要原材料使用情况,对钢筋混凝土的总体酸碱元素含量及其来源与碱度控制方法作出简要性的介绍。
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二、混凝土碱含量的主要来源
在确定混凝土酸碱配合比例的设计中所在混凝土中总含的碱合物含量一般是其泛指包括水泥、矿物质等掺合料、外加剂与地下水的主要碱合物含量之和。其中,矿物盐水掺合料的碳酸碱性物含量以其原料所含有的可溶性碳酸碱物的含量进行计算。粉煤灰的主要可溶性酸和碱物质含量大约取粉碎白煤灰总溶性碱物质含量的1/6。
在"ttb10424-2010《铁路混凝土施工质量验收标准》中对钢筋混凝土的最大抗酸碱性质含量(kg/m3)系数做出了具体规定:
混凝土的最大碱含量(kg/m')
本课题研究根据当地混凝土的100年份的设计使用年限及当地的气候环境变化条件,确定当地混凝土的最大抗酸碱性质含量标准为3.5kg/m'。通过对各种原材料的精确筛选,计算可得出各种混凝土的主要碱和酸含量;以下就以c和c45配合比为一示例,对各种混凝土中的碱和酸含量的精确计算及其过程方法做以简要性的介绍:
c45配合比碱含量计算表：
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由上表材料分析计算结果分析可知,混凝士中普通水泥总酸性碱化物浓度含量的主要计算数据统计来源为2010年国家普通水泥及使用大通粉刷砂煤灰生产企业统计提供,在没有充分考虑建筑工程材料运输成本的必要性和前提下,试验室技术人员通过对所用水泥原料的进一步含量进行综合筛选,最终可以得出适合选定本一期建筑工程主要材料使用祁连山大通水泥厂的普通低酸碱度高碱优质专用水泥(普通泥土材料实测其中的总碱性氢化物浓度含量大约为0.58%)、青海水泥大通粉矿渣煤灰(普通水泥泥土实测其中的总碱性氢化物浓度含量大约为1.04%);通过原料含量分析计算结果分析可知在其中通过选择低酸碱度高碱优质普通水泥及使用大通粉刷砂煤灰后其其中的总碱性氢化物浓度含量大约可以大幅降低至2.10kg/m',达到了尽量多地降低普通水泥专用混凝土材料中的总水泥碱化物浓度含量的主要计算目的。(水泥实测其总碱化物含量大约为1.04%);通过含量计算结果可知在其中选择低酸高碱优质水泥及大通粉煤灰后其其总碱化物含量可以降低至2.10kg/m',达到了尽量降低水泥混凝土中的总碱化物含量的主要目的。
三、混凝土中碱含量的危害
混凝士固体材料凝土中的有害有机生物碱和未使用于固体集料的活性有机化学物质之间可能直接发生有机化学反应,使用于固体塑料混凝土中的材料可能发生不均匀的热缩和膨胀,发生有害生物碱集料有机化学反应。由于主要是强性和碱性的钢筋骨料发生膨胀收缩反应由于钢筋骨料支承体积压力过大发生膨胀,引起建筑钢筋混凝土主体基层直接开裂、剥落,并在此膨胀反应发生部位直接形成基层积聚较多的各种碱性白色浸出物,主要因素是因为会直接引起各种建筑结构钢筋的基层酸腐蚀碱锈蚀等不良物质危害,对建筑钢筋主体结构物的正常施工使用性能也必定会随之造成不良影响。受强酸碱性和骨料膨化反应影响膨胀收缩开裂的钢筋工程从整体外观上面来看,在少数受钢筋应力约束的其他部位为透明网状胶体裂缝,在内部受较多钢筋应力约束的其他部位多沿横向主筋道的方向膨胀开裂,在很多特殊情况下我都可以清楚看到从网状裂缝内部溢出的乳白色或透明网状胶体的开裂痕迹。使一些大型混凝土层在建筑物的构件内部可能产生巨大的小裂缝,从而大大缩短大型建筑构件混凝土的正常使用寿命,,导致部分大型混凝土建筑构件内部结构严重破损开裂,危及居民建筑工程安全。危及建筑工程安全。
四、混凝土总碱含量的控制措施
4.1严格控制建筑水泥中的碱性物含量,使用水泥碱性物含量低的优质水泥;
4.2减少水泥用量;
4.3不用或少用含碱外加剂;
4.4使用方法部分水泥掺合料可以水泥用量代替部分水泥原料掺合水泥的实际使用量,如原料水泥石灰矿渣、粉煤灰和含二氧化磷酸硅灰等。
总结：
综合如_上所述,混凝土的其中碱化物含量过高对建筑混凝土主体构件可能存在潜在化学危害,通过对其中原材料的含量严格控制和这是完全可以有效达到大幅降低其中碱化物含量的主要目的的。希望工程师和试验技术人员不断提高对钢筋混凝土中的总碱性钠含量过高及其危害的具体认识与基本理解,降.降.低混凝土中的碱化物含量过高对影响工程质量引起的巨大危害。
参考文献:
[1]GB/T 176- 2008《水泥化学分析方法》.中国标准出版社.
[2]CECS 53: 93《碱含 量限制标准》.中国标准出版社.
[3] 刘剑华，陈昀，“对混凝土碱含量有关问题的思考” 《江苏建材》2003年第1期，
[4] 张大康，“关于严格限定原料中碱含量的探讨”《水泥技术》1996年第5期.