【正文】 柱法 本方法適用于檢驗(yàn)碳酸鹽巖石是否具有堿活性。 巖石柱法試驗(yàn)步驟 1）試件編號(hào)放入盛有蒸餾水的瓶中，置于 (20177。 2)℃ 的恒溫室中。測(cè)量時(shí)，試件從瓶中取出，先用蒸餾水洗滌，將表面水擦干后測(cè)長(zhǎng)，測(cè)長(zhǎng)齡期從試件泡入堿液時(shí)算起，在 7d、 14d、 21d、 28d、 56d、 84d時(shí)進(jìn)行測(cè)量，如有需要以后每 4周一次，一年后每 12周一次； 4）試件在浸泡期間，應(yīng)觀測(cè)其形態(tài)的變化，如開裂、彎曲、斷裂等，并作記錄。 %。 磨蝕環(huán)境下，宜選擇硬質(zhì)集料，如花崗巖、閃長(zhǎng)巖等。 注意事項(xiàng) 細(xì)骨料一般采用螺旋式洗砂機(jī)進(jìn)行清洗 ， 具有洗凈度高 ， 沖洗過程中細(xì)顆粒流失少的特點(diǎn) 。 筒式洗石機(jī) 振動(dòng)篩 注意事項(xiàng) 集料存貯場(chǎng)地面應(yīng)為硬地面，并按品種、規(guī)格、批次分別存放，并清澈標(biāo)識(shí)，杜絕混堆現(xiàn)象。 分類 依礦物組成： 硅酸鹽水泥 鋁酸鹽水泥 硫鋁酸鹽水泥 鐵鋁酸鹽水泥 依用途： 通用水泥－六大品種 專用水泥－油井水泥、大壩水泥 特種水泥－膨脹水泥、快硬水泥 水泥具有很多優(yōu)點(diǎn)。 技術(shù)要求 (各標(biāo)準(zhǔn)特殊要求 ） 《 鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 》 (TB 104242023)、 《 鐵路混凝土 》 （ TB/T 32752023） 、 《 客運(yùn)專線高性能混凝土?xí)盒屑夹g(shù)條件 》 （ 科技基 [2023]101號(hào) ） 水泥宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥 ， 混合材宜為礦渣或粉煤灰 ， 不宜使用早強(qiáng)水泥 。 一、水泥 技術(shù)要求 (修約 ） 序號(hào) 項(xiàng)目名稱 國(guó)標(biāo) 要求 1 比表面積（ m2/kg） 1 二次，相差 2%重新試驗(yàn) 2 凝結(jié)時(shí)間（ min） 1 一次 3 安定性 沸煮法 一次 4 強(qiáng)度（ MPa） 一組三根 5 燒失量（ %） 二次 6 游離 CaO含量（ %） 二次 7 MgO含量（ %） 二次 8 SO3含量（ %） 二次 9 Cl含量（ %） 二次 10 堿含量（ %） 二次 11 熟料中的 C3A含量（ %） 二次 注： 水泥強(qiáng)試試驗(yàn)中，抗折強(qiáng)度的 3個(gè)強(qiáng)度值如有超出平均值的 10%，剔除后取平均值；抗壓強(qiáng)度的 6個(gè)強(qiáng)度值有一個(gè)超出平均值的 10%，剔除后取余下 5個(gè)的平均值，如 5個(gè)測(cè)值仍有超出平均值的 10%，試驗(yàn)無效。 2） 粘土：提供 SiO AI2O 少量 Fe2O3， 有粘土 、黃土 、 頁(yè)巖 、 泥巖 、 粉砂巖 、 河泥等 。 （ 2）水化中期 以水化硅酸鈣（ C－ S－ H）和氫氧化鈣的快速形成為特征。該晶體難溶，包裹在水泥熟料的表面上，形成保護(hù)膜，阻礙水分進(jìn)入水泥顆粒內(nèi)部，從而阻止了鋁酸三鈣的水化，降低了水泥的水化速度，使水泥的凝結(jié)時(shí)間得以延緩。 （ 一般含活性 AI2O3和 SiO2) 【 非活性混合材料 】 指摻入水泥中主要起填充作用而又不損害水泥性能的礦物材料 。有初凝和終凝之分。 ? 水泥的凝結(jié)與硬化過程 ? 1）初始反應(yīng)期：初始的水解和水化，約持續(xù) 510分鐘。多孔的空間網(wǎng)絡(luò) — 凝膠結(jié)構(gòu)，失去可塑性。 長(zhǎng)期性、后期加劇性 水泥石腐蝕的方式 1）軟水侵蝕（溶出性侵蝕） 軟水－重碳酸鹽含量比較低的水（如雨水、雪水、內(nèi)陸河水、湖水） 腐蝕機(jī)理： 1）長(zhǎng)期飽水－水泥石中 Ca(OH)2晶體逐漸溶出； 2）在靜水、無水壓下－溶液飽和－溶解作用停止； 3）在有壓、流動(dòng)的軟水下－ Ca(OH)2不斷溶出并帶走－并引起在一定堿度下穩(wěn)定的 CSH的分解溶出－水泥石崩潰； 4）在硬水下－重碳酸鹽與 Ca(OH)2反應(yīng)生成不溶的碳酸鈣－堵塞毛細(xì)孔－阻止腐蝕的進(jìn)行。 一、水泥 通用水泥的特性及應(yīng)用 、普通硅酸鹽水泥 1）強(qiáng)度高 —— 早期強(qiáng)度要求高的工程 —— 高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu) —— 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 2）水化熱高 —— 可用于冬季施工 —— 不可用于大體積混凝土工程 3）抗凍性好，干縮性小 —— 嚴(yán)寒地區(qū)反復(fù)凍融的工程 4）耐蝕性差 —— 不宜用于受流動(dòng)水、壓力水、酸、硫酸鹽類等侵蝕的工程 5）堿度高、抗碳化能力強(qiáng) —— 重要的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) —— 預(yù)應(yīng)力混凝土工程 6）耐熱性差 —— 不宜單獨(dú)用于耐熱混凝土工程 7）濕熱養(yǎng)護(hù)效果差 一、水泥 礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥 共性： 1）早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高 —— 不宜用于早期強(qiáng)度要求高的工程 2）水化熱低 —— 適合用于大體積混凝土工程 —— 不宜用于冬季施工工程 3）抗蝕性較好 —— 用于一般侵蝕性要求的工程較硅酸鹽水泥耐久性好 4）抗凍性差、耐磨性差 —— 不宜用于反復(fù)受凍融作用的工程 —— 不宜用于有耐磨性要求的工程 5）抗碳化性差 —— 不宜用于重要鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 6）蒸養(yǎng)效果好 個(gè)性： 1)礦渣水泥：耐熱性好、泌水性大、干縮性大 2)火山灰水泥：抗?jié)B透性好、干縮性大 3)粉煤灰水泥：干縮性小、抗裂性好 應(yīng)用范圍一般同摻大量混合材料的水泥 一、水泥 五種常用水泥的主要性能 品種 特性 P.ⅠP. Ⅱ 水化熱 高 低 凝結(jié)時(shí)間 快 較快 較慢，低溫下尤甚 強(qiáng)度發(fā)展 早期強(qiáng)度高 早期強(qiáng)度較高 早期強(qiáng)度低，但后期強(qiáng)度可等于同標(biāo)號(hào) 硅酸鹽水泥 抗硫酸腐蝕 較差 較強(qiáng) 當(dāng) SiO2多時(shí)，抗硫酸鹽腐蝕性好當(dāng) AlO3多時(shí)，抗硫酸鹽腐蝕性差 抗凍性 好 較差 干縮性 小 較大 大 較小 保水性 較好 差 好 差 蒸養(yǎng)適應(yīng)性 不宜高于 60～ 80℃ 好 1水泥化學(xué)成分對(duì)性能的影響 氧化鎂含量 少量的氧化鎂在熟料煅燒過程中一般不參加反應(yīng)，可以降低液相形成溫度、粘度，增加液相量，有利于熟料的形成。 一、水泥 不溶物 煅燒過程中存留的殘?jiān)?，不溶物的含量?huì)影響水泥的粘結(jié)質(zhì)量?？刂苹炷翂A含量主要是基于當(dāng)混凝土堿含量低于一定值，通常認(rèn)為 3kg/m3，混凝土孔溶液中 K+、 Na+和 OH便低于臨界值， AAR難以發(fā)生或反應(yīng)程度較輕不足以使混凝土開裂破壞。 mH2O，一部分氧化不完全的變成 Fe3O4，在鋼筋表面形成銹層，紅袖體積可大到原來體積的 4倍，黑銹體積會(huì)大到原來的兩倍。混凝土空隙中的水分通常以飽和氫氧化鈣溶液的形式存在，其中還含有一些氫氧化鈉，PH值約 ，在這樣的強(qiáng)堿環(huán)境中，鋼筋表面會(huì)形成一層鈍化膜，使鋼筋受到保護(hù)而不被腐蝕。 堿含量 混凝土中的堿在一定條件下會(huì)與活性骨料發(fā)生堿骨料反應(yīng)，使混凝土產(chǎn)生開裂。 三氧化硫含量 在水泥中加入石膏是為了控制熟料中 C3A的水化而調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時(shí)間，而且適量的石膏可以改善水泥性能 (如提高水泥強(qiáng)度、降低收縮性、改善抗凍耐蝕和抗?jié)B性等 )，但是當(dāng)石膏摻量過多，不但對(duì)緩凝作用幫助不大，而且還會(huì)在后期繼續(xù)生產(chǎn)鈣礬石，產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，從而使?jié){體強(qiáng)度消弱，發(fā)展嚴(yán)重的還會(huì)造成安定性不良的后果。 2）提高混凝土的密實(shí)度。 4）硬化期：凝膠體填充毛細(xì)管， 6h— 若干年硬化石狀體密實(shí)空間網(wǎng)。同時(shí)石膏也很快加入溶液和硅酸三鈣反應(yīng)生成細(xì)小的鈣鋇石晶體。 ? 水泥的凝結(jié)過程和硬化過程是連續(xù)進(jìn)行的。 摻入目的：擴(kuò)展水泥標(biāo)號(hào)、降低水化熱 常用的有：磨細(xì)的石英砂、石灰石粉、磨細(xì)的高爐礦渣、尾礦粉 一、水泥 AF tSOOHHACOAIHSCOHOHCaSiO? ?????????? ?????2232222 )( 混合材料對(duì)水泥性能的影響 凝結(jié)硬化速度慢，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高； 水化放熱速度慢，放熱量低； 對(duì)溫度敏感性高，溫度低時(shí)影響強(qiáng)度發(fā)展； 抗軟水、 SO42的腐蝕性好；礦渣水泥耐熱性好 適于水下、大體積混凝土結(jié)構(gòu)和蒸養(yǎng)的混凝土構(gòu)件； 不適于抗凍、干燥地區(qū)的混凝土工程。為了控制水泥水化速度摻入適量石膏。水化產(chǎn)物之間互相交叉連生，不斷密實(shí)，固體之間的空隙不斷減小，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不斷加強(qiáng)，結(jié)構(gòu)逐漸緊密。 另外還有少量的礦化劑 （ 如螢石 ） 改善煅燒條件 。 熟料中的 C3A含量按 GB/T 213722023表 2要求，判定要求修至小數(shù)點(diǎn)后一位。 在氯鹽環(huán)境條件下 ， 宜采用低氯離子含量的水泥 ， 不宜使用抗硫酸鹽硅酸水泥；在硫酸鹽化學(xué)侵蝕環(huán)境條件下 ， 應(yīng)采用低 C3A含量的水泥 ， 且膠凝材料的抗蝕系數(shù) （ 56d)不得小于 。 一、水泥 取樣 取樣頻率 同廠家 、 同編號(hào) 、 同生產(chǎn)日期且連續(xù)進(jìn)場(chǎng)的散裝水泥達(dá) 500t（ 袋裝為200t） 為一批 ， 不足按一批計(jì) 。 繪制料場(chǎng)規(guī)劃圖，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置圍擋、苫蓋。 注意事項(xiàng) 粗骨料一般采用筒式洗石機(jī)清洗或在振動(dòng)篩上用高壓水進(jìn)行沖洗 （水壓大于 ） ， 具體型號(hào)可以根據(jù)產(chǎn)量需要選取 ， 常用結(jié)構(gòu)形式見下圖 。砂石資源基本掌握在當(dāng)?shù)貜?qiáng)勢(shì)勢(shì)力的手中，一旦資源緊張，施工單位就很難做到源頭控制，供貨方提供的沙石容易含泥量和泥塊含量超標(biāo)。 四 骨料堿活性 注意事項(xiàng) 碎石應(yīng)采用二級(jí)配或三級(jí)配，并實(shí)行分級(jí)采購(gòu)、分級(jí)存貯、分級(jí)計(jì)量。 注：測(cè)量精度要求為同一試驗(yàn)人員，同一儀器測(cè)量同一試件其誤差不應(yīng)超過 177。 2)℃ 的恒溫室中進(jìn)行測(cè)長(zhǎng)。 2） 將測(cè)完基長(zhǎng)的試件浸入盛有濃度為 1mol/L氫氧化鈉溶液的瓶中，液面應(yīng)超過試件頂面 10mm以上，每個(gè)試件的平均液量至少應(yīng)為 50mL。 1)mm，長(zhǎng)度為 (35177。 注：巖石組成種類繁多，即將同塊巖石也可能同時(shí)含有碳酸類礦物和硅酸類礦物，判斷采用的堿活性檢驗(yàn)方法時(shí)應(yīng)根據(jù)巖石所含的活性礦物的種類決定。 粗集料的巖石柱膨脹率應(yīng)小于 %。 混凝土堿 骨料反應(yīng)的 必備 條件 ： ? 能離解出 K+、 Na+的堿； ? 一定數(shù)量能與堿反反應(yīng)的堿活性物質(zhì)； ? 潮濕的環(huán)境條件。 ? 堿 — 碳酸反應(yīng) 在泥質(zhì)石灰質(zhì)白云石中含粘土和方解石較多，堿與這種碳酸鈣鎂的反應(yīng)時(shí)，將其中白云石 (MgCO3)轉(zhuǎn)化為水鎂石 Mg(OH)2，水鎂石晶體排列的壓力和粘土吸水膨脹，引起混凝土內(nèi)部應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開裂。因此堿集料反應(yīng)素有混凝土的癌癥之說。 水灰比越小，骨料粒徑對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響越明顯： 216。 大粒徑可使混凝土強(qiáng)度較低。 DM/D ≤ 卵石 高層建筑 超高層建筑 從施工上考慮 最大粒徑過大，在攪拌、運(yùn) 輸以及振搗時(shí)易產(chǎn)生離析或 易損壞葉片 、 堵塞泵管或振搗不實(shí) 。 各篩篩余量 mi (g) 分計(jì)篩余百分率 (1次 ) % ai (％ ) 累計(jì)篩余百分率 (1次 ) 1% Ai (％ ) m1 a1 A1= a1 m2 a2 A2 = A1 +a2 m3 a3 A3 = A2 +a3 m4 a4 A4 = A3 +a4 m5 a5 A5 = A4+a5 m6 a6 A6 = A5 +a6 m7 a7 A7 = A6 +a7 m8 a8 A8 = A7 +a8 三 粗骨料－石 16mm 20mm 25mm 40mm 方孔篩， mm 連續(xù)粒級(jí) 5~ 95~100 90~100 70~90 — 15~45 — 0~5 0 三 粗骨料－石 例題：某 5～ ，試評(píng)定砂的級(jí)配情況。 （ 2）篩分析試驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)方孔篩 :（ ）、（ 5）、 （ 10）、16（ 15）、 19（ 20）、（ 25）、 、 （ 40）、 53（ 50）、 675（ 80）及 90（ 100） mm等共 12個(gè)