混凝土碱含量如何计算?(计算方法公式)

混凝土中必须有大量的碱(钾、钠)才能发生碱骨料反应。混凝土中碱的来源可在混凝土制备过程中形成,即水泥、化学外加剂、矿物外加剂、骨料和拌合水中所含的可溶性碱;也可以是混凝土工程完工后从周围环境侵入的碱,如海雾随海风吹来,附着并逐渐渗透到靠近海岸的混凝土建筑中。在冬季,喷洒除冰盐以渗透桥梁和排水管道中的碱。即使在配制混凝土时碱含量很低,只要环境中的外碱增加到一定程度,也会引起碱骨料反应,从而破坏混凝土工程。

(1)碱混凝土工程建成后

外界环境从周围环境中侵入碱:海洋混凝土构件在海滩受到海雾、海风等腐蚀,碱附着并逐渐渗入混凝土建筑;海水中混凝土构件的孔隙也会储存含有碱离子的海水;宁波码头北仑港混凝土是海水作用下混凝土中活性骨料周围发生碱集料反应破坏所致;城市桥梁和冬季在高速公路上喷洒除冰盐以防止道路打滑,碱离子也会渗入桥梁和排水管道。在这种情况下,即使配制混凝土时碱含量低,只要环境中的外碱增加到一定程度,也可能对混凝土工程造成碱集料反应破坏。

(2)配制混凝土时带入的碱

配制混凝土时带入的碱是混凝土中各种原材料碱含量之和。由各种原材料的含碱量及其在混凝土中的用量决定,我国在CECS53:93中规定了混凝土碱含量的计算方法,主要是通过测定水泥、矿物外加剂的碱含量,化学外加剂中钠或钾盐(硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐)含量及集料(海砂或海石)和拌和水(海水)中的氯离子含量来计算混凝土的含碱量A。

混凝土的含碱量计算公式:

式中

Ac——水泥带入的碱量;

Aca——外加剂带入混凝土中的碱量;

Ama——矿物外加剂带入混凝土的碱量;

Aaw——由集料和拌合水中的氯离子折算的碱量;

Wc——水泥用量,kg/m³;

Kc——水泥碱含量,%,按GB176测试;

α——将钠或钾盐折算成Na2O时的系数;

Wa——外加剂掺量,%;

Kca——外加剂中钠(钾)盐含量,%,按GB8077测定;

β——矿物外加剂中有效碱含量的百分率,%;

γ——矿物外加剂对水泥的置换率,%;

Kma——矿物外加剂的碱含量,%,按GB176测定;

Pgc——集料中氯离子含量,%;按GB8077测定;

Pwc-------拌合水中氯离子含量,%,按GB8077测定

Wg——集料用量,kg/m³;

Ww——水的用量,kg/m³。

从上述公式可以看出,控制混凝土的单方碱含量主要就是控制由水泥、矿物外加剂、外加剂带入的碱。

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