密封固化劑和堿硅酸是怎樣反應(yīng)的
作者：admin 日期：2016/2/25 9:37:40 瀏覽次數(shù):次
密封固化劑圍繞堿硅酸反應(yīng)主題的環(huán)境回到1940年，加利福尼亞路政廳首次指出，密封固化劑是一種多樣化的化學(xué)反應(yīng)，它發(fā)生在普通硅酸鹽水泥漿中堿性空隙溶液的骨料微粒和活性骨料微粒內(nèi)部（一般是大骨料）。因?yàn)榛钚怨橇媳话l(fā)現(xiàn)在世界很小的集中區(qū)域，所以密封固化劑相關(guān)問題并不是非常普遍。長(zhǎng)期以來確定，美國(guó)的大多數(shù)區(qū)域缺少原生活性骨料。經(jīng)過大范圍，可信的研究證明，從來沒有任何實(shí)例證實(shí)混凝土不良會(huì)造成密封固化劑的發(fā)生。
密封固化劑歷程：一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)過程。當(dāng)堿性空隙溶液（堿金屬類氫氧化物）同定量活性骨料混合以形成一種吸收水分并膨脹的凝膠體的時(shí)候發(fā)生密封固化劑反應(yīng)，然后氫氧基離子滲透入骨料區(qū)域表面并破壞硅氧鍵鏈接。實(shí)際上，空隙溶液中的鈣、鉀、鈉離子隨氫氧基離子來維持中性。雖然這個(gè)反應(yīng)被稱為‘堿硅酸反應(yīng)，實(shí)際上它是熱力學(xué)亞穩(wěn)態(tài)骨料和空隙溶液中氫氧離子之間發(fā)生反應(yīng)所引起過程的一個(gè)結(jié)果，這個(gè)程序在很大程度上受控于堿性離子的濃度（鈉和鉀）一般發(fā)現(xiàn)于普通硅酸鹽水泥中。
簡(jiǎn)單的說，在反應(yīng)階段，當(dāng)反應(yīng)骨料同硅酸鹽水泥中的堿性成分和水化學(xué)合并在一起的時(shí)候就發(fā)生了堿硅酸反應(yīng)（混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度要求持續(xù)超出80%），并生成一種不利于混凝土的凝膠體。這種凝膠比原來的硅占據(jù)更多的空間，導(dǎo)致能夠承受附加壓力的表面（毛孔）發(fā)生反應(yīng)，這種表面壓力同周圍水泥漿和骨料微粒中間的張力相平衡。這些壓力可能會(huì)超出混凝土的拉伸強(qiáng)度并生成許多裂縫，然后最終從骨料內(nèi)部發(fā)散到周圍的泥漿中。裂縫剛開始形成的時(shí)候是空的，但隨后會(huì)從裂縫中生成密封固化劑凝膠體。
必須要知道，在密封固化劑發(fā)生并生成一種潛在的昂貴的凝膠體的時(shí)候，在空隙溶液中，除了反應(yīng)骨料，還必須含有一種重要的堿性物質(zhì)如：鈉、鉀和可溶的金屬堿離子。另外，還需要大量的水（混凝土要持續(xù)保持暴露于80%+的濕度環(huán)境中）。如果這三個(gè)條件中缺少任何一個(gè)，就不能發(fā)生密封固化劑反應(yīng)。偶爾會(huì)有其他的一些假設(shè)也只是關(guān)于混凝土的動(dòng)態(tài)問題，在做了廣泛的研究后沒有任何被證實(shí)。
評(píng)估密封固化劑的潛能:因?yàn)樾∥⒘？赡馨l(fā)生的堿硅酸反應(yīng)不會(huì)有裂縫，既不會(huì)于混凝土內(nèi)部生成堿硅酸凝膠體，也不會(huì)存在結(jié)合密封固化劑導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)不良的變色（一個(gè)藻類生長(zhǎng)的條件也可以是過濾的結(jié)果）。相反，因?yàn)槊芊夤袒瘎┑膭?dòng)態(tài)沒有被確認(rèn)，所以有裂縫并不是必然就暗示了密封固化劑的存在。實(shí)際上，除非當(dāng)?shù)鼗钚怨橇弦驯皇孪茸C實(shí)，混凝土裂縫在很大程度上不會(huì)是密封固化劑的結(jié)果。優(yōu)質(zhì)混凝土要經(jīng)過對(duì)組成材料的細(xì)心挑選，合理設(shè)計(jì)、配比、澆筑、凝固、抹面和養(yǎng)護(hù)才能有足夠的強(qiáng)度和耐磨性來達(dá)到所期功能要求。混凝土裂縫和爆裂是混凝土內(nèi)部擴(kuò)張的結(jié)果，除了稀有的密封固化劑條件還有其他因素也會(huì)生成類似結(jié)果。
預(yù)防密封固化劑的發(fā)生在建筑階段可以預(yù)防密封固化劑相關(guān)不良的發(fā)生，沒有訂立適應(yīng)的方法將已經(jīng)受到攻擊的機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)，使用化學(xué)添加物如：鉀鹽、氟硅酸鹽和氧基硅烷證實(shí)在減少密封固化劑擴(kuò)張的不同效果。最后，預(yù)防密封固化劑的最好方法是仔細(xì)選擇骨料，控制濕度，最小化堿的含量，必要條件下選擇適當(dāng)?shù)乃嗉捌渌镔|(zhì)的含量要精確天然火山灰、粉煤灰、粒狀金屬渣和硅粉。密封固化劑的本質(zhì)需要預(yù)防程序，而不是依賴期望在反應(yīng)發(fā)生的時(shí)候可以把過度擴(kuò)張控制住。
