4.5.1 碱硅酸反应
2025年09月20日
4.5.1 碱硅酸反应
1)定义
水泥中的碱与集料中的活性SiO2成分反应产生碱硅酸盐凝胶或称碱硅凝胶,碱硅凝胶固相体积大于反应前的体积,而且有强烈的吸水性,吸水后膨胀引起混凝土内部膨胀应力,而且碱硅凝胶吸水后进一步促进碱集料反应的发展,使混凝土内部膨胀应力增大,导致混凝土开裂,发展严重的会使混凝土结构崩溃(见图4-22)。
碱硅酸反应产生的膨胀是逐渐的、连续不断的,最终形成表面破坏(碎块)。碱硅酸反应是主要纵向裂缝和连续穿过横向接缝而发展成“地图式裂缝”。碱硅酸反应产生可能包括白到透明的、硬的光滑的沉积物。碱硅酸反应裂缝易与塑性收缩裂缝相混淆。塑性收缩裂缝是在混凝土施工后立即产生,几天后就很明显。而碱硅酸反应裂缝几年以后才出现。塑性收缩裂缝很浅,而碱硅酸反应裂缝可达到板的深度。
图4-22 碱硅酸反应
2)原因
▶使用了能起碱硅酸反应反应的集料和水泥。
3)推荐维修方法
(1)没有有效的处理方法。道面损坏的过程是逐渐的,所以道面起碱硅酸反应反应的部位应对碎块进行监控,清除松散的颗粒。
(2)如果接缝损坏,应重新锯缝,锯成至少3~5mm宽、50mm深,最大限度减少碎裂。可以考虑使用半刚性环氧树脂(含砂)修补高损坏的独立裂缝。如果板大部分出现裂缝,应考虑板的更换和沥青混合料加铺。
4)维修目的
维修目的是监控表面状况确保对表面和接缝产生影响,不会引起碎块或FOD问题。