Сілтілік-кремнеземді реакция - Alkali–silica reaction

Сілтілермен қоздырылатын бетон деградациясының сирек кездесетін түрлерін қараңыз Сілтілік-агрегаттық реакция.
А-ға әсер ететін сілтілік-кремнеземдік реакциямен байланысты жарықшақтардың сипаттамалары бетоннан жасалған баспалдақ АҚШ автомобиль жолында. Сызықтардың екі жағында бетон бетін сіңіретін силикагель экссудацияларының типтік майлы жағына назар аударыңыз.[1][2]

The сілтілік-кремнеземді реакция (ASR), көбінесе «бетон рагы» деген атпен белгілі, бұл уақыт өте келе пайда болатын зиянды ісіну реакциясы бетон жоғары сілтілі цемент қою және реактивті аморфты (яғни, кристалды емес) кремний диоксиді көп кездеседі агрегаттар, жеткілікті ылғалдылық.

Бұл зиянды химиялық реакция өзгерген агрегаттың еритін және тұтқыр түзілуімен кеңеюін тудырады гель туралы натрий силикаты (Na2SiO3 • nH2O, деп атап өтті На2H2SiO4 • nH2O, немесе N-S-H (натрий силикат гидраты), қабылданған конвенцияға байланысты). Бұл гигроскопиялық гель ісініп, суды сіңіргенде көлемінің ұлғаюына әкеледі: ішіне кең қысым жасайды кремнийлі жиынтық, тудырады шашырау және бетонның беріктігін жоғалту, ақыры оның бұзылуына әкеледі.

ASR бетонның қатты жарылуына әкеліп соқтыруы мүмкін, соның салдарынан құрылымдық проблемалар туындауы мүмкін, олар тіпті мәжбүр етуі мүмкін бұзу белгілі бір құрылымның.[3][4][5] Цемент пен толтырғыштар арасындағы реакция арқылы бетонның кеңеюін алғаш рет Калифорниядағы Томас Э. Стэнтон 1930 жылдары өзінің негізін қалаушы басылымымен 1940 жылы зерттеген.[6]

Химия

Сілтілік-кремнеземді реакцияның (ASR) әдеттегі жарықшақты сызбасы. Бетон жарықтары арқылы гель экссудациясы тән сары түске ие және жоғары рН. Жарықтар бойындағы бетонның кеуектілігін сіңіретін экссудациялардың майлы жағы да ASR-нің айрықша ерекшелігі болып табылады.

Әр түрлі реакциялардың өте күрделі жиынтығын жеңілдетуге және стилизациялауға тырысу, бүкіл Саур реакциясы, оның толық эволюциясынан кейін (қартаю процесі) жеткілікті Са болғанда2+ ерітіндісіндегі катиондарды салыстыруға болады позцоланикалық реакция бұл бетондағы сілтілік гидроксиді (NaOH және KOH) шамадан тыс концентрациясының жағымсыз болуымен катализденеді.[7] Бұл арасындағы минералды қышқыл-негіз реакциясы NaOH немесе KOH, кальций гидроксиді, сондай-ақ портландит, немесе (Ca (OH)2), және кремний қышқылы (H4SiO4, немесе Si (OH)4). Жеңілдету үшін сілтілік катиондардың портландиттен бөлінген кальций иондарымен толық алмасуынан кейін сілтілік-кремнеземді реакция өзінің соңғы сатысында кальций силикат гидраты (C-S-H) схемалық түрде келесі түрде ұсынылуы мүмкін:

Ca (OH)2 + H4SiO4 → Ca2+ + H2SiO42− + 2 H2O → CaH2SiO4 • 2H2O

Мұнда H кремний қышқылы4SiO4, немесе Si (OH)4, бұл SiO-ға тең2 · 2 H2О сулы химияның қарапайымдылығы үшін гидро немесе аморфты кремнеземді білдіреді.

Шынында да, термин кремний қышқылы ретінде дәстүрлі түрде қолданылған синоним үшін кремний диоксиді, SiO2. Қатаң айтқанда, кремнезем - бұл ангидрид орта кремний қышқылының, Si (OH)4.

SiO2↓ + 2 H2O ⇌ Si (OH)4

Сілтеме туралы ежелгі өнеркәсіптік нота H
2SiO
3, метасилик қышқылы, сонымен қатар сілтілі-кремнеземді реакцияны бейнелеу үшін жиі қолданылады. Алайда метасиликат қышқылы, H
2SiO
3, немесе SiO (OH)
2, гипотетикалық молекула, ол ешқашан байқалмаған, тіпті өте сұйылтылған ерітінділерде де H
2SiO
3 тұрақсыз және ылғалдануды жалғастырады.

Шынында да, CO гидратациясына қарсы2 ол тек бір су молекуласын тұтынады және H тоқтайды2CO3, SiO гидратациясы2 екі су молекуласын тұтынады және H түзілу үшін бір қадам алға жүреді4SiO4. Айырмашылығы гидратация SiO арасындағы тәртіп2 және CO2 түсіндіріледі термодинамикалық себептер (Гиббстің бос энергиясы ) және байланыс энергиясы немесе стерикалық кедергі молекуланың орталық атомының айналасында.

Сондықтан геохимиялық белгіні неғұрлым дұрыс деп атайды ортиликусил қышқылы Si (OH)
4 мұнда сұйылтылған ерітіндіде шынымен барға артықшылық беріледі. Алайда, метасиликат анионына сілтеме жасайтын, қазіргі кезде ескірген, бірақ жиі қолданылатын өнеркәсіптік белгілердің басты артықшылығы (SiO2–
3), сонымен қатар сулы ерітіндіде жоқ, бұл оның қарапайымдылығы және карбонатпен белгілеудегі тікелей ұқсастығы (CO2–
3) жүйе.

NaOH және KOH түрлерінің (сілтілік гидроксидтер, сонымен қатар жиі жай деп аталады сілтілік олардың күшті негізгі сипатына сілтеме жасау) катализдейді және сілтілі-кремнеземді реакциядағы кремнеземді ерітуді жеделдету портландитпен соңғы реакцияның оңайлатылған көрінісінде айқын көрінбейді, өйткені олар портландитпен катион алмасу реакциясынан үздіксіз қалпына келеді. Нәтижесінде олар катализденетін реакцияның массаның тепе-теңдік ғаламдық теңдеуінен жоғалады.

Кремнеземді еріту механизмі

Сусыз және гидратталған кремнезем беті силоксан және силанол жер бетіндегі байланысқан су молекулаларымен бірге топтар.

Сумен жанасқан қатты кремнеземнің бетін жауып тұрады силоксан байланыстар (≡Si – O – Si≡) және силанол сілтілік шабуылға сезімтал топтар (≡Si – OH) OH−
 иондар.

Бұл оттегі бар топтардың пайда болуына өте бейім сутектік байланыстар су молекулаларымен кремнийдің суға жақындығын түсіндіреді және коллоидты кремнеземді өте жақсы етеді гидрофиль.

Силоксан байланыстары жүруі мүмкін гидролиз және конденсация бұдан әрі схемалық түрде ұсынылған реакциялар:

Екі кремний атомдарының арасындағы силоксандық байланыс.
ISi – O – Si≡ + H
2O ↔ iSi – OH + HO – Si≡
= Si = O + H
2O   ↔   =Si (–OH)
2
Силанол тобының химиялық құрылымы.

Басқа жақтан, силанол топтар да өтуі мүмкін протонация / депротация:

ISi – OH ↔Si–O−
 + H+
.

Бұл тепе-теңдік концентрациясын жоғарылату арқылы кремнийдің еруіне әкелетін реакцияның оң жағына қарай ығысуы мүмкін гидроксид анион (OH–), яғни ерітіндінің рН жоғарылату арқылы.

Сілтілік гидролиз силоксан байланыстары пайда болады нуклеофильді орынбасу OH– кремний атомына, ал екіншісі –O-Si тобы Si атомының төрт валентті сипатын сақтау үшін кетеді:

ISi – O – Si≡ + OH−
 → ≡Si – OH + –O – Si≡
= Si = O + OH−
   →   =SiO (OH)−

Депротация туралы силанол топтар:

ISi – OH + OH−
 → ≡Si–O−
 + H
2O.

РН 0 - 7 аралығында кремнеземнің ерігіштігі тұрақты, бірақ рН 8-ден жоғары болса, силоксан байланыстарының гидролизі және силанол топтарының депротонизациясы рН-мен экспоненциалды түрде артады. Сондықтан шыны жоғары рН кезінде оңай ериді және өте қарапайым NaOH / KOH ерітінділеріне төтеп бермейді. Сондықтан NaOH / KOH цементті гидратациялық шабуыл кезінде бөлініп шығады және толтырғыштарда болатын кремнеземнің үш өлшемді желісін ерітеді. Аморфты немесе нашар кристалданған кремнезем, сияқты криптокристалды халцедон немесе торт қатысады шағыл (in.) бор ) немесе жайылған өзен қиыршық тас, OH сілтілі әсеріне әлдеқайда ериді және сезімтал– сияқты жақсы кристалданған кремнеземге қарағанда аниондар кварц. Деформацияланған (деформацияланған) кварц немесе шертке ұшыраған қату-еріту Канададағы циклдар және Скандинавия елдері сонымен қатар сілтілі (рН жоғары) ерітінділерге сезімтал.

Кремнеземді ерітуге жауапты түр гидроксид анион (OH–). Жоғары рН жағдайлары деп аталады сілтілі және тағы біреуі сілтілік негізгі шешімдер. Электрондық бейтараптылық үшін (OH)–) аниондарымен оң зарядталған катиондар жүруі керек, Na+ немесе К.+ жылы NaOH немесе KOH сәйкесінше шешімдер. Na және Қ екеуі де сілтілік металдар ішіндегі баған Менделеев кестесі. Сілтілер туралы айтқанда, жүйелі түрде NaOH және KOH негізгі гидроксидтеріне немесе оларға сәйкес келетін оксидтерге Na жатады2O және K2Цементтегі O. Демек, бұл сілтінің металы емес, кремнеземді еріту үшін жалғыз маңызды химиялық түр болып табылатын тұздың құрамындағы гидроксид немесе оксид құрамдас бөлігі. Алайда сілтінің баламалы құрамын анықтау үшін (Na2Oэкв) цементте, өйткені қатты денелердегі немесе ерітіндідегі электронды бейтараптылықты сақтау қажеттілігі, біреуі Na және K элементтеріндегі цементтің құрамын тікелей өлшейді және бірі олардың қарсы иондары гидроксид иондары деп консервативті түрде санайды. Na ретінде+ және К.+ катиондар гидратталған түрлер болып табылады, олар сонымен қатар сілтілі-кремнеземді реакция өнімдерінде судың сақталуына ықпал етеді.

Осмотикалық процестер (Чатерджи т.б., 1986, 1987, 1989) және электрлік екі қабатты (EDL)[8] сонымен қатар судың шоғырланған сілтілі гельге қарай тасымалдауында олардың ісіну әрекетін және бетондағы ASR зақымдануына жауап беретін агрегаттардың зиянды кеңеюін түсіндіретін негізгі рөл атқарады.

Ерітілген NaOH немесе KOH арқылы ASR катализі

ASR реакциясы позцоланикалық реакциядан оның еритін катализденуімен айтарлықтай ерекшеленеді сілтілік гидроксидтер (NaOH / KOH рН өте жоғары Оны кремнийді толық гидратталған еріген кремнеземмен (Si (OH)) ұсынуға арналған классикалық геохимиялық белгілерді қолдану арқылы келесідей ұсынуға болады.4 немесе кремний қышқылы: H4SiO4), бірақ ескі өнеркәсіптік нотация да бар (H2SiO3, аналогы бойынша гемигидратталған кремнезем (жоқ) көмір қышқылы ):

2 Na (OH) + H4SiO4 → На2H2SiO4 • 2H2O
содан кейін еріген сілтілі кремниймен реакцияға түсе алады кальций гидроксиді (портландит ) ерімейтін тұнбаға айналады кальций силикаты гидраттары (C-S-H фазалары) және кремнеземді ерітудің алғашқы реакциясын жалғастыру үшін NaOH қалпына келтіреді:
Na2H2SiO4 • 2H2O + Ca (OH)2 → CaH2SiO4 • 2H2O + 2 NaOH

Жоғарыда аталған екі реакцияның қосындысы немесе қосындысы позцоланикалық реакцияға ұқсас жалпы реакцияны береді, бірақ бұл реакция цементтің немесе басқа бетон компоненттерінің құрамында еритін сілтіліктің жағымсыз болуымен катализденетінін есте ұстаған жөн. рН жоғары болған кезде кремний диоксидінің (кремний қышқылының) еруіне жауап беретін гидроксидтер (NaOH / KOH):

Ca (OH)2 + H4SiO4 → CaH2SiO4 • 2H2O

Ерітілген NaOH немесе KOH болмаса, кеуек бетонының жоғары рН-на (~ 13,5) жауап беретін болса, реактивті агрегаттардың аморфты кремнеземі ерімейтін және реакция дамымайтын еді. Оның үстіне еритін натрий немесе калий силикаты өте гигроскопиялық және суды сіңіргенде ісінеді. Натрий силикат гелі түзіліп, кеуекті кремнийлі толтырғыш ішінде ісінгенде, ол алдымен кеңейіп, бос кеуектілікті алады. Осы соңғы толығымен толтырылған кезде, егер еритін, бірақ өте тұтқыр гельді кремнеземді тордан шығару оңай болмаса, онда гидравликалық қысым шабуылдаушы агрегат ішінде көтеріліп, оның сынуына әкеледі. Бұл бұзылған кремнийлі агрегаттың гидро-механикалық кеңеюі, кальцийге байытылған цемент пастасымен қоршалған, ол бетонның жарықтар желісін дамытуға жауап береді. Агрегаттан шығарылған натрий силикаты қатайтылған цемент пастасында болатын портландиттің дәндеріне кездескенде, натрий мен кальций катиондары арасында алмасу пайда болады және гидратталған кальций силикаты (C-S-H) бір мезгілде NaOH бөлінуімен тұнбаға түседі. Өз кезегінде қалпына келтірілген NaOH аморфты кремнезем агрегатымен әрекеттесе алады, бұл еритін натрий силикатының өндірісінің артуына әкеледі. Үздіксіз C-S-H жиегі шабуылдалған кремнийлі агрегаттың сыртқы бетін толығымен қоршағанда, ол жартылай өткізгіш тосқауыл және натрий силикатының шығарылуына кедергі жасайды, ал NaOH / KOH агрегат ішіндегі қатайтылған цемент пастасынан диффузияға жол береді. Бұл C-S-H селективті тосқауылы агрегат ішіндегі гидравликалық қысымның жоғарылауына ықпал етеді және крекинг процесін күшейтеді. Бұл сілтіні-кремнеземді реакция кезінде бетонды зақымдайтын агрегаттардың кеңеюі.

Портландит (Ca (OH))2) OH негізгі резервін білдіреді– Дэвис пен Оберхолстер ұсынған қатты фазадағы аниондар (1988)[9] және Ванг пен Гиллотт (1991) атап өтті.[10] Портландит немесе кремнийлі агрегаттар толығымен таусылып бітпегенше, ASR реакциясы жалғасады. Сілтілік гидроксидтер натрий силикатының портландитпен әрекеттесуімен үздіксіз қалпына келеді және осылайша оны толықтыққа жеткізетін ASR реакциясының белдеуін білдіреді. Осылайша ASR реакциясын тоқтату мүмкін емес. Кремнийлі агрегаттар мен судың қатысуымен ASR-ті болдырмаудың жалғыз жолы - еритін сілтілердің концентрациясын (NaOH және KOH) бетондағы ең төменгі деңгейде ұстап тұру, осылайша катализ механизмі елеусіз болады.

Әк содасы және бетон карбонатымен аналогия

Сілтілік-кремнеземді реакция механизмі еритін катализдейді берік негіз CaO (OH) қатысуымен NaOH немесе KOH ретінде2 (қатты фазада болатын сілтілік буферді) -мен салыстыруға болады карбонизация процесі сода әк. The кремний қышқылы (H2SiO3 немесе SiO2 ) жай реакцияда ауыстырылады көмір қышқылы (H2CO3 немесе CO2 ).

(1) CO2 + 2 NaOH →   Na2CO3 + H2O (CO2 еритін NaOH)
(2) Na2CO3 + Ca (OH)2 → CaCO3 + 2 NaOH   (әкпен әрекеттескеннен кейін NaOH қалпына келуі)
қосынды (1 + 2) CO2 + Ca (OH)2 → CaCO3 + H2O   (жаһандық реакция)

Судың қатысуымен немесе жай қоршаған ортаның ылғалдылығы, күшті негіздер, NaOH немесе KOH, оңай еру оларда гидратациялық су (гигроскопиялық заттар, деликценция және бұл айтарлықтай жеңілдетеді катализ процесс, өйткені сулы ерітіндідегі реакция құрғақ фазаға қарағанда әлдеқайда жылдам жүреді.[11] Ылғалды NaOH бетті сіңіреді және кеуектілік бетінің ауданы жоғары кальций гидроксиді дәндері.[12] Тұтас тізбекте әдетте сода әкі қолданылады сүңгуірлер және анестезия жүйелер.[13][14]

Сол сияқты каталитикалық әсер сілтілік гидроксидтер (Na функциясы2Oэкв мазмұны цемент ) сонымен қатар көмірқышқылдануға ықпал етеді портландит атмосфералық CO2 жылы бетон таралу жылдамдығы дегенмен реакция майданы мұнда СО шектелген бе?2 диффузия нақты матрица шегінде аз кеуекті.[15]

Содадағы әк изоляциясының реакциясын силикаттың ежелгі өндірістік белгісіне тікелей аударуға болады (ешқашан байқалмаған) метасилик қышқылы ) жай массалық теңдеулердегі С атомын Si атомымен ауыстыру арқылы (яғни, карбонатты метасиликат анионына ауыстыру арқылы). Бұл NaRH-дің ASR-де үздіксіз регенерациясын сызба түрінде бейнелеу үшін әдебиетте жиі кездесетін келесі реакциялар жиынтығын береді:

(1) SiO2 + 2 NaOH →   Na2SiO3 + H2O (SiO2 гигроскопиялық NaOH арқылы тез ериді)
(2) Na2SiO3 + Ca (OH)2 → CaSiO3 + 2 NaOH   (портландитпен реакциядан кейін NaOH регенерациясы)
қосынды (1 + 2) SiO2 + Ca (OH)2 → CaSiO3 + H2O   (ұқсас әлемдік реакция Поззоланикалық реакция )

Егер NaOH қарастырылып отырған жүйеде жетіспейтін болса (сода әкі немесе сілтілі-кремнеземді реакция), ресми түрде СО-ны ауыстыру арқылы бірдей реакциялар жиынтығын жазуға болады.32- HCO аниондары3− және SiO32- HSiO аниондары3−, аралық түрлердің саны әр түрлі болса да, катализ принципі өзгеріссіз қалады.

Негізгі көздері OH−
 қатайтылған цемент пастасында

Гидроксидті аниондардың бірнеше көздерін ажыратуға болады (OH−
) отбасының қатайтылған цемент пастасында (HCP) Портландцемент (таза) OPC, бірге BFS немесе цемент қоспаларымен, ФА немесе SF ).

Тікелей көздер

OH−
 аниондар HCP кеуек суларында тікелей болуы мүмкін немесе қатты фазадан (негізгі буфер немесе қатты қор) баяу шығарылуы мүмкін. Ca (OH)
2 рН мәні төмендей бастаған кезде оның ерігіштігі жоғарылағанда (портландит). Осы екі негізгі қайнардан басқа, иондар алмасу реакциясы және нашар еритін кальций тұздарының тұнуы да бөлінуіне ықпал етуі мүмкін OH−
 ерітіндіге.

Сілтілік гидроксидтер, NaOH және KOH, тікелей еруінен пайда болады Na
2O және Қ
2O жоғары температурада (1450 ° C) шикізат пиролизі нәтижесінде пайда болатын оксидтер цемент пеші. Шикізатта жоғары Na және K мазмұны бар минералдардың болуы проблемалы болуы мүмкін. Цементтің ежелгі ылғалды өндіріс процесі қазіргі заманғы құрғақ процесте көп энергияны (судың булануын) тұтынып, шикізатта болатын еритін Na және K тұздарының көп мөлшерін жоюға артықшылық берді.

Бұрын сілтілік гидроксидтермен және сода әк изоляциясымен жүретін ASR катализіне қатысты екі бөлімде сипатталғандай, еритін NaOH және KOH үнемі қалпына келеді және еритін сілті силикаты реакцияға түскен кезде ерітіндіге шығады. Ca (OH)
2 ерімейтін кальций силикатын тұндыру үшін. Дэвис пен Оберхолстер (1988) ұсынғандай,[9] сілтілік-кремнеземдік реакция жүйеде сілтілік гидроксидтері үнемі жаңарып отыратындықтан, ол өздігінен тұрақты болады. Сондықтан, портландит негізгі буфер болып табылады OH−
 қатты фазада. Қатты фазадағы гидроксидтердің қоры таусылмайынша, сілтілі-кремнеземді реакция реактивтердің біреуінің толық диспарциациясы болғанға дейін жалғасуы мүмкін (Ca (OH)
2 немесе SiO
2) қатысады позцоланикалық реакция.

Жанама көздер

Басқа жанама көздері де бар OH−
, мұның бәрі қатып қалған цемент пастасының (HCP) кеуектік суларында еритін Na және K тұздарының болуымен байланысты. Бірінші санатта еритін Na және K тұздары бар, оларға сәйкес аниондар ерімейтін кальций тұздарын тұндыруы мүмкін, мысалы. Na
2СО
4, Na
2CO
3, Na
3PO
4, NaB (OH)
4, Na
2B
4O
7, ... .

Бұдан әрі, мысалы кальций сульфаты (гипс, ангидрит ) жауын-шашынның шығуы натрий гидроксиді:

Na
2СО
4 + Ca (OH)
2 → CaSO
4 + 2 NaOH

немесе, реакциясы натрий карбонаты портландитпен, сонымен қатар маңызды катализ туралы сілтілі-карбонатты реакция Фурнье мен Берубе (2000) және Берубе атап өткендей т.б. (2005):[16][17]

Na
2CO
3 + Ca (OH)
2 → CaCO
3 + 2 NaOH

Алайда Na немесе K еритін тұздардың бәрі бірдей ерімейтін кальций тұздарын тұндыруы мүмкін емес, мысалы, мысалы, NaCl негізіндегі қайнатқыш тұздар:

2 NaCl + Ca (OH)
2 ← CaCl
2 + 2 NaOH

Кальций хлориді еритін тұз болғандықтан, реакция жүре алмайды және химиялық тепе-теңдік реакцияның сол жағына қарай кері кетеді.

Сонымен, сұрақ туындайды: тұздарды қышқылдандыратын NaCl немесе KCl сілтілік-кремнийлі реакцияда әлі де рөл атқара ала ма? Na+
 және Қ+
 катиондардың өзі кремний диоксидіне шабуыл жасай алмайды (кінәлі - олардың қарсы ионы OH−
) және еритін сілтілі хлоридтер кальций гидроксидімен әрекеттесіп, еритін сілтілі гидроксид өндіре алмайды. Сонымен, қатайтылған цемент пастасында гидроксидті аниондарды өндірудің тағы бір жолы бар ма?

Портландиттен басқа, басқа гидратталған қатты фазалар HCP-де болады. Негізгі фазалар: кальций силикаты гидраттары (C-S-H) («желім«цемент пастасында), кальций сульфо-алюминат фазалары (AFm және AFt, этрингит ) және гидрогарнет. C-S-H фазалары аз ериді (~ 10−5 M) портландитке қарағанда (CH) (~ 2.2 10−2 M 25 ° C температурада), сондықтан кальций иондарының бөлінуі үшін шамалы рөл атқарады деп күтілуде.

Хлорлы иондар мен кейбір кальций алюминат гидраттарының торында (C-A-H) немесе онымен байланысты фазаларда (C-A-S-H, AFm, AFt) қамтылған гидроксидті аниондар арасындағы анионалмасу реакциясы гидроксид аниондарының ерітіндіге шығуына ықпал етеді деп күдіктенеді. Бұдан әрі C-A-H фазалары үшін принципиалды механизм схемалық түрде көрсетілген:

Cl−
 + (C-A-H) –OH → (C-A-H) –Cl + OH−

Қарапайым, бірақ сенімді қорытынды ретінде, еритін Na және K тұздарының болуы нашар еритін кальций тұзының тұндыруымен (портландитпен, СН) немесе анион алмасу реакцияларымен (C-A-H фазаларына байланысты) босатылуы мүмкін. OH−
 ерітіндіге аниондар. Сондықтан Na және K тұздарының цементті суларда болуы жағымсыз және Na және K элементтерінің өлшемдері жақсы сенімхат (индикаторы ) -ның максималды концентрациясы үшін OH−
 кеуекті ерітіндіде. Сілтілік эквиваленттің жалпы мазмұны (Na
2O
экв) цементтің өлшемдеріне сенімді бола алады Na және Қ (мысалы, арқылы ICP-AES, AAS, XRF өлшеу техникасы).

Сілтілік гельдің эволюциясы және қартаюы

Экссудацияларда гельді пасталарда немесе эфлоресценцияларда аз еритін қатты өнімге табылған сұйық сілтілі кремнийдің жетілу процесі сипатталады. Бұл прогрессивті қайта құруда төрт нақты қадам қарастырылады.[10]

1. SiO
2 еру және Na
2SiO
3 қалыптастыру (мұнда ежелгі өндірістік метасиликат белгісінде нақты жазылған (жоққа негізделген) метасилик қышқылы, H
2SiO
3) мұны кейінірек әдебиетте жиі қолдануды көрсету үшін):

2 NaOH + SiO
2 → Na
2SiO
3 · H
2O (жас N-S-H гелі)
бұл реакция сілтілі гельдің ылғалдануымен және ісінуімен бірге жүреді, бұл зақымдалған агрегаттардың кеңеюіне әкеледі. Жаңа сілтілі гельдің рН мәні өте жоғары және көбіне кәріптас түске ие. Жас сілті гель экссудацияларының жоғары рН-ы көбінесе бетонның жарықтарымен толтырылу бетіндегі мүктердің өсуіне жол бермейді.

2. Сілтілік гельдің жетілуі: полимеризация және соль-гель процесі. Силикаттың конденсациясы мономерлер немесе олигомерлер а коллоидты ерітінді (золь) кремнийдің екі фазалы сулы полимерлік желісіне. Ca2+
 шығарған екі валентті катиондар кальций гидроксиді (портландит рН шамалы төмендей бастағанда, желдену процесіне әсер етуі мүмкін.

3. Кальций гидроксидімен (портландит) катион алмасу және аморфты тұндыру кальций силикаты гидраттары (C-S-H) NaOH регенерациясымен жүреді:

Na
2SiO
3 + Ca (OH)
2 → CaSiO
3 + 2 NaOH
Аморфты стехиометриялық емес кальций силикат гидраттары (C-S-H, стехеометрия емес, бұл жерде сызықшаларды қолдану арқылы белгіленеді) розеткалар осыған ұқсас гиролит. Осы кезеңде пайда болған C-S-H эволюцияланған кальций силикат гидраты деп санауға болады.

4. C-S-H карбонизациясы кальций карбонатының және аморфты SiO жауын-шашынына әкеледі2 келесідей стильдендірілген:

CaSiO
3 + CO
2 → CaCO
3 + SiO
2

Сілтілік гель болғанша (Na
2SiO
3) әлі реакция жасаған жоқ Ca2+
 Портландиттің еруінен бөлінген иондар сұйық күйінде қалады және сынған толтырғыштардан немесе бұзылған бетон құрылымындағы ашық жарықтардан оңай шығады. Бұл зардап шеккен бетон бетінде көрінетін сары тұтқыр сұйықтық экссудацияларына (сары сұйықтық тамшылары) әкелуі мүмкін.

Кремнийдің еруі реакциясының жүруіне байланысты рН баяу төмендегенде кальций гидроксидінің ерігіштігі жоғарылайды және сілтілі гель реакцияға түседі Ca2+
 иондар. Оның тұтқырлығы гелация процесіне байланысты жоғарылайды және кальций гидроксидімен (портландит) әрекеттескеннен кейін C-S-H фазалары шөге бастаған кезде қозғалғыштығы (сұйықтық) қатты төмендейді. Қазіргі уақытта кальциленген гель қатты болады, сондықтан сілтілік гельдің бетонмен тасымалдануына кедергі келтіреді.

C-S-H гелі атмосфераға ұшыраған кезде Көмір қышқыл газы, ол тез көміртектенеді және ақ / сарыға айналады гүлдену бетон бетінде пайда болады. Салыстырмалы сұйық сілтілі гель қатайған беткі гель қабатының астынан шыға бергенде, ол жарықтарды бедерге айналдыратын етіп жарықтар бетінен шығарады. Гельді кептіру және карбонизация реакцияларының жылдамдығы гель экссудациясының жылдамдығынан (сұйық гельдің ашық жарықтар арқылы шығарылу жылдамдығынан) тез болғандықтан, көп жағдайда азаматтық бетон конструкцияларының бетінде жаңа сұйық сілтілік экссудаттар кездеспейді. Сығымдалған бетон өзектері кейде бұрғылау аяқталғаннан кейін жаңа сары сұйық сілтілі экссудацияны (тұтқыр янтарлы тамшылар) байқауға мүмкіндік береді.

Бетонның тозу механизмі

Бетонның тозуын тудыратын ASR механизмін келесі төрт сатыда сипаттауға болады:

  1. Өте қарапайым ерітінді (NaOH / KOH) кремнийлі агрегаттарға шабуыл жасайды (кремний қышқылының жоғары рН кезінде еруі), нашар кристалданған немесе аморфты кремнеземді еритін, бірақ өте тұтқыр сілтілі силикат гельге айналдырады (N-S-H, K-S-H).
  2. Аморфты кремнеземді еріту реакциясы бойынша NaOH / KOH шығыны қатайтылған цемент пастасының кеуекті суының рН-ын төмендетеді. Бұл Ca (OH) еруіне мүмкіндік береді2 (портандит) және Са концентрациясын жоғарылатады2+ иондар цементті суға түседі. Содан кейін кальций иондары еритін натрий силикат гельімен әрекеттесіп, оны қатты кальций силикат гидратына (C-S-H) айналдырады. C-S-H агрегаттың сыртқы бетінде үздіксіз нашар өткізгіш жабынды құрайды.
  3. Еніп кеткен сілтілік ерітінді (NaOH / KOH) қалған кремнийлі минералдарды үлкен еритін сілтілі силикат гельге айналдырады. Алынған кеңейтілген қысым агрегаттың өзегінде жоғарылайды.
  4. Жинақталған қысым агрегаттың төзімділігінен асып кеткен кезде толтырғышты және айналасындағы цемент пастасын жарады.[18]

ASR құрылымдық әсерлері

ASR туындаған жарықтар бетонға бірнеше жағымсыз әсер етуі мүмкін, соның ішінде:[19]

  1. Кеңею: ASR гельінің ісіну сипаты бетон элементтерінде кеңею мүмкіндігін арттырады.
  2. Сығымдау күші: ASR-дің қысу күшіне әсері төмен кеңею деңгейлері үшін үлкен емес кеңею кезінде салыстырмалы түрде жоғары дәрежеге дейін аз болуы мүмкін. (Swamy R.N. 1986) қысу күші ASR ауырлығын зерттеу үшін өте дәл параметр емес екенін көрсетеді; алайда тест қарапайымдылығына байланысты жасалады.
  3. Беріктік шегі / Иілгіштік сыйымдылығы: Зерттеулер көрсеткендей, ASR крекингі бетонның созылу беріктігін едәуір төмендетуі мүмкін; сондықтан арқалықтардың иілу қабілетін төмендету. Көпір құрылымдары бойынша кейбір зерттеулер ASR нәтижесінде қуаттың шамамен 85% жоғалуын көрсетеді.
  4. Серпімділік модулі / UPV: ASR-дің бетонның серпімді қасиеттеріне әсері және импульстің ультрадыбыстық жылдамдығы (UPV) созылу қабілетіне өте ұқсас. Серпімділік модулі импульс жылдамдығына қарағанда ASR-ге сезімтал екендігі көрсетілген.
  5. Шаршау: ASR жүктемені азайтады көтеру қабілеті және бетонның қажу мерзімі (Ахмед Т. 2000).
  6. Ығысу күші: ASR темірбетонның ығысу қабілетін арттырады және онсыз қайшыны күшейту (Ахмед Т. 2000).

Жеңілдету

ASR-ді бірнеше нақты тәсілдер арқылы азайтуға болады:

  1. Цементтің сілтілік металдың мөлшерін шектеңіз. Көптеген стандарттар «Эквивалентті Na2O «құрамында цемент бар.
  2. Агрегаттың кремнезем реактивті құрамын шектеңіз. Кейбір жанартау жыныстары ASR-ге өте сезімтал, себебі оларда жанартау шыны бар (обсидиан ) және жиынтық ретінде қолдануға болмайды. Пайдалану кальций карбонаты агрегаттар кейде кез-келген қиындықты болдырмауға болатын соңғы шешім ретінде қарастырылады. Алайда, бұл қажетті шарт ретінде қарастырылғанымен, бұл жеткіліксіз. Асылында, әктас (CaCO3) құрамында кремнеземнің жоғары деңгейі болады деп күтілмейді, бірақ бұл оның тазалығына байланысты. Шынында да, кейбір кремнийлі әктастар (а.о., Kieselkalk табылды Швейцария )[20] аморфты немесе нашар кристалды кремнеземмен цементтелген болуы мүмкін және ASR реакциясына өте сезімтал болуы мүмкін, сонымен қатар кейбір карналарда жұмыс істейтін турнездік кремнийлі әктастар байқалады. Турнир жылы Бельгия.[21] Канадада Spratt кремнийлі әктастары ASR-мен байланысты зерттеулерде де жақсы танымал және әдетте канадалық ASR анықтамалық агрегаты ретінде қолданылады. Сонымен, әктастарды агрегат ретінде пайдалану ASR-ге қарсы кепілдік емес.
  3. Шектен тыс бейтараптандыру үшін өте жақсы кремнийлі материалдарды қосыңыз сілтілік цемент кремний қышқылы басқарылатынды әдейі арандату арқылы позцоланикалық реакция цементтің алғашқы сатысында. Қоспаға қосуға ыңғайлы пуцоланикалық материалдар болуы мүмкін, мысалы, поззолан, кремний түтіні, күл, немесе метакаолин.[22] Бұлар цемент сілтілерімен кеңейтілген қысым жасамай реакция жасайды, өйткені ұсақ бөлшектердегі кремнийлі минералдар сілтілік силикатқа, содан кейін жартылай өткізгіш реакция жиектерін құрмай кальций силикатына айналады.
  4. ASR төмендетудің тағы бір әдісі - жүйеге жанасатын сыртқы сілтілерді шектеу.

Басқаша айтқанда, кейде мүмкін дейін отпен отпен күресу, сонымен қатар ASR реакциясымен өздігінен күресу мүмкін. Өте ұсақ кремнезем бөлшектерінде бетонның қатаюының алғашқы сатысында басталған жедел реакция ұзақ мерзімді үлкен кремнийлі агрегаттармен баяу және кешіктірілген реакцияны басуға көмектеседі. Сол принципті басшылыққа ала отырып, төмен рН-цементті өндіру, сонымен қатар, кремний қышқылына бай ұсақ бөлінген пуццоланикалық материалдарды сілтіліктің төмендеуі үшін бетон қоспасына қосуды білдіреді. Бетонның кеуекті суының рН мәнін бастапқыда төмендетуден басқа, кремний түтінін қосудың негізгі жұмыс тетігі портландитті (гидроксидтің резервуарын (OH) тұтыну болып табылады).–) қатты фазада) және кальций силикат гидратының (C-S-H) түзілуімен қатайтылған цемент пастасының кеуектілігін азайту. Алайда, кремнеземді бетон қоспасында өте жақсы шашыратуға тура келеді, өйткені тығыздалған кремний түтінінің агломерленген үлпектері өздері де дисперсия процесі жеткіліксіз болса, ASR қоздырғышын тудыруы мүмкін. Агрегаттар болмаған кезде тек цемент пасталарында жасалған зертханалық зерттеулерде осындай жағдай болуы мүмкін. Алайда, көбінесе, үлкен бетон партияларында кремний түтіні жаңа бетонды ірі және ұсақ толтырғыштардың қатысуымен араластыру кезінде жеткілікті түрде шашырайды.

Жүргізген зерттеу шеңберінде Федералды автомобиль жолдары әкімшілігі, өрістің кеңеюі мен крекингтен зардап шегетін далалық құрылымдарға әртүрлі әдістер қолданылды. Қолдану сияқты кейбір әдістер силандар, әсіресе кішігірім бағаналар мен автомобиль жолдарының кедергілері сияқты элементтерге қатысты болғанда, айтарлықтай уәде берді, ал басқа әдістер, мысалы, өзекті қолдану литий қосылыстар, ASR әсерінен пайда болатын кеңею мен крекингті төмендетуде аз немесе мүлдем уәде берген жоқ.[23]

Емдік емдеу

Жалпы ASR зақымданған құрылымдарды емдеу әдістері жоқ. Зақымдалған учаскелерде жөндеу мүмкін, бірақ реакция жалғасады. Кейбір жағдайларда құрылымның жұқа компоненттерін (қабырғаларын, плиталарын) жеткілікті кептіру мүмкін болғанда, оны орнатқаннан кейін су өткізбейтін мембрана, реакция эволюциясы баяулауы, кейде тоқтауы мүмкін, өйткені реакцияны одан әрі жалғастыратын судың жетіспеушілігі. Шынында да, сілті-кремнеземді реакцияда су үш есе рөл атқарады: реакция жүретін еріткіш, реакцияға түскен еріген түрлерге арналған тасымалдағыш және ақыр соңында реакция өзі тұтынатын реактив.

Алайда, қалың бетон компоненттері немесе құрылымдарының ортасындағы бетон ешқашан кептіре алмайды, өйткені қаныққан немесе қанықпаған жағдайда суды тасымалдау әрдайым бетон саңылауларындағы диффузиямен шектеледі (сұйық күйде немесе бу күйінде болатын су). Судың диффузия уақыты оның тасымалдау қашықтығының квадратына пропорционалды. Нәтижесінде, қалың бетон құрылымдарының ішіндегі судың қанығу деңгейі 80% -дан жоғары болып қалады, бұл жүйені жеткілікті сумен қамтамасыз етуге және сілтілік-кремнеземдік реакцияны ұстап тұруға жеткілікті деңгей.

Бөгеттер сияқты массивтік құрылымдар ерекше проблемалар тудырады: оларды оңай ауыстыру мүмкін емес, ал ісіну бұғатталуы мүмкін төгілу қақпалар немесе турбина операциялар. Слоттарды құрылым бойынша кесу қысымды жеңілдетеді, геометрия мен функцияны қалпына келтіруге көмектеседі.

Тәуекелдің алдын алу

ASR қаупін болдырмаудың немесе шектеудің жалғыз жолы - сыни үшбұрыштың жиынтық реактивтілік құрамындағы үш элементтің біреуін немесе бірнешеуін болдырмау - цемент сілтілі - су:

  • тиісті стандартты сынақ әдісі бойынша сынағаннан кейін реактивті емес агрегаттарды таңдау арқылы (келесі бөлімді қараңыз);
  • төмен сілтілі (LA) цементті қолдану арқылы: құрамында максималды сілтілік мазмұны бар Na
    2    O
    экв     EN 197-1 Еуропалық стандартқа сәйкес цемент массасының <0,60%,[24] немесе бетондағы сілтілердің жалпы мөлшерін шектеу арқылы (мысалы, 3 кг-нан аз Na
    2    O
    экв    / м3 CEM I цементі үшін бетон (OPC)). Бельгияда бетонға арналған стандарттың мысалы: NBN EN 206 және оның ұлттық қосымшасы NBN B 15-001;[25][26]
  • жер асты немесе метеоритикалық су инфильтрациясының бетон құрылымымен байланысын шектеу арқылы (су өткізбейтін мембрана, шатыр жабыны, судың жеткілікті дренажы, ...). Бұл сақтық шарасы мүмкіндігінше әрдайым орынды болады, ал кейбіреулері кейде қолданыстағы ASR әсер ететін бетон конструкцияларына қолданылады.

Потенциалды сілтінің реактивтілігін тексеру әдістері

Американдық тестілеу және материалдар қоғамы (ASTM International ) агрегаттарды ASR сезімталдығына скринингтің әр түрлі стандартталған тестілеу әдістерін жасады:

  • ASTM C227: «Сілтінің потенциалды реактивтілігін сынау әдісі (ерітінді-бар әдіс)»
  • ASTM C289: «Агрегаттардың сілтілік-кремнеземді реактивтілігін стандартты сынау әдісі (химиялық әдіс)»
  • ASTM C295: «Бетонға арналған толтырғышты петрографиялық зерттеуге арналған нұсқаулық»
  • ASTM C1260: «Агрегаттардың әлеуетті реактивтілігін сынау әдісі (миномет-бар-тест)». Бұл агрегаттарды жылдам сынау: ерітінді штангаларын NaOH 1 М-ге 80 ° C температурада 14 күн ішінде батыру, жоғары реактивті агрегаттарды немесе квази-реактивті емес агрегаттарды тез анықтау. Жоғары температурадан басқа, C1260 әдісі ерітіндіде батырма батырылған ерітіндіде NaOH көп мөлшерін / түгендеуін қолдануды да қамтиды. OH үлкен бассейні– аниондар толтырғыштарда бар кремнеземді еріту үшін ерітіндінің ішінде таралуы үшін қол жетімді. Демек, бұл сынақ өте ауыр және құнды агрегаттарды болдырмауы мүмкін. Шешімсіз нәтижелер болған жағдайда соңғы скрининг үшін ұзақ мерзімді ASTM C1293 тест әдісін қолдану қажет. ASTM C1260 сынағының басты артықшылығы - бұл экстремалды жағдайларды тез анықтауға мүмкіндік береді: өте сезімтал емес немесе өте реактивті агрегаттар.
  • ASTM C1293: «Сілтілік-кремнийлі реакцияның әсерінен бетонның ұзындығының өзгеруін анықтау арқылы бетон агрегаттарын сынау әдісі». Бұл суды қаныққан ылғалды атмосферада (термостатталған пештің ішінде) 38 ° C температурада ұзақ мерзімді растау сынағы, бұл үшін арнайы таңдалған жоғары сілтілі цементпен сипатталатын толтырғыштары бар бетон призмалары бар. ASR индукциялау. The concrete prisms are not directly immersed in an alkaline solution, but wrapped with moist tissues and tightly packed inside a water-tight plastic foils.
  • ASTM C1567: "Standard Test Method for Determining the Potential Alkali-Silica Reactivity of Combinations of Cementitious Materials and Aggregate (Accelerated Mortar-Bar Method)"

Other concrete prism methods have also been internationally developed to detect potential alkali-reactivity of aggregates or sometimes hardened concrete cores, мысалы:

  • The Oberholster method on which the ASTM C1260 test is based. It is a severe short duration test with immersion of the mortar prism or concrete core in a solution of NaOH 1 M at 80 °C for 14 days.[27]
  • The Duggan method starts with a first immersion of several concrete cores in distilled water at 22 °C for rehydration during 3 days. It is then followed by heating for one day in a dry oven at 82 °C and then with a succession of cycles of one day hydration followed by one day drying at 82 °C. The expansion of the concrete cores is measured till 14 or 20 days.[28][29][30][31] It is a short duration test for ASR/AAR but much softer than the Oberholster test. It can also be used to measure the expansion of concrete due to delayed ettringite formation (DEF). The mechanical stresses induced by the thermal cycles create micro-cracks in the concrete matrix and so facilitate the accessibility to water of the reactive mineral phases in the treated samples.[32]
  • The concrete microbar test was proposed by Grattan-Bellew т.б. (2003) as a universal accelerated test for alkali-aggregate reaction.[33]
  • CSA A23.1-14A and CSA A23.2-14A: Canadian CSA standard concrete prism tests for potential expansivity of cement/aggregate combinations.[34][32] CSA A23.2-14A is a long-term test in which concrete prisms are stored under saturated moist conditions at a temperature of 38 °C, for a minimum of 365 days. It is the Canadian standard equivalent to ASTM C1293.
  • LCPC/IFSTTAR (1997) LPC-44. Alkali reaction in concrete. Residual expansion tests on hardened concrete.[35]
  • RILEM AAR-3 concrete prism method (storage at 38 °C).
  • RILEM AAR-4 concrete prism method (storage at 60 °C).
  • RILEM AAR-4 alternative method (storage at 60 °C).
  • German concrete test method (storage at 40 °C).
  • Norwegian concrete prism method (storage at 38 °C).

Known affected structures

Surface of a concrete pillar of the building of the Канада ұлттық галереясы кезінде Оттава presenting the typical crack pattern of the alkali-silica reaction (ASR). Note the typical fatty aspect of the yellow silicagel exudations imbibing the concrete surface along the two sides of the cracks.

Австралия

Бельгия

Канада

Alkali-aggregate reactions (AAR), both alkali-silica (ASR) and alkali-carbonate (ACR, involving dolomite) reactions, were identified in Canada since the years 1950's.[48][49][50]

Франция

Германия

Жаңа Зеландия

Біріккен Корольдігі

АҚШ

Сондай-ақ қараңыз

Сыртқы сілтемелер

Reference textbooks

  • Sims, Ian; Poole, Alan B. (2017-08-01). Alkali-aggregate reaction in concrete: A world review. CRC Press. ISBN  978-1-317-48441-7.

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ FHWA (2010-06-22). "Alkali-Silica Reactivity (ASR) – Concrete – Pavements – FHWA". Alkali-Silica Reactivity (ASR) Development and Deployment Program. Мұрағатталды түпнұсқадан 2010 жылғы 8 тамызда. Алынған 2010-07-28.
  2. ^ Faridazar, Fred (2009-02-10). "Techbrief: Selecting candidate structures for lithium treatment: What to provide the petrographer along with concrete specimens, FHWA-HRT-06-069 – Pavements – FHWA". FHWA-HRT-06-069. Алынған 2010-07-28.
  3. ^ а б Fournier, B., Sanchez, L., & Beauchemin, S. (2015). Outils d’investigation de la réactivité alcalis-granulats dans les infrastructures en béton. Rapport Final, Ministère des transports du Québec, Service des matériaux d'infrastructure, Secteur béton de ciment, août (Vol. 2015, p. 293).
  4. ^ "Alkali–silica reaction in concrete". Understanding Cement. Мұрағатталды түпнұсқадан 2007 жылғы 10 тамызда. Алынған 2007-08-11.
  5. ^ "Merafield Bridge in Plympton demolished". BBC News. Алынған 2016-05-16.
  6. ^ Stanton, T.E. (1940). "Expansion of concrete through reaction between cement and aggregate". Инженерлік жаңалықтар-жазбалар. No. SP-249-1.
  7. ^ Wigum, B.J.; Pedersen, L.T.; Grelk, B.; Lindgard, J. (2006). State-of-the art report: Key parameters influencing the alkali aggregate reaction. SBF52 A06018 — Unrestricted Report. 134 pp (PDF). SINTEF Building and Infrastructure. ISBN  82-14-04078-7.
  8. ^ Prezzi, Monica; Monteiro, Paulo J.M.; Sposito, Garrison (1997). "The alkali–silica reaction: Part I. Use of the double-layer theory to explain the behavior of reaction-product gels". ACI Materials Journal. 94 (1): 10–17. ISSN  0889-325X.
  9. ^ а б Davies, G.; Oberholster, R. E. (1988-07-01). "Alkali-silica reaction products and their development". Цемент және бетонды зерттеу. 18 (4): 621–635. дои:10.1016/0008-8846(88)90055-5. ISSN  0008-8846. Алынған 2020-10-31.
  10. ^ а б Ванг, Х .; Gillott, J. E. (1991-07-01). "Mechanism of alkali-silica reaction and the significance of calcium hydroxide". Цемент және бетонды зерттеу. 21 (4): 647–654. дои:10.1016/0008-8846(91)90115-X. ISSN  0008-8846.
  11. ^ Samari, Mohammad; Ridha, Firas; Manovic, Vasilije; Macchi, Arturo; Anthony, E. J. (2019). "Direct capture of carbon dioxide from air via lime-based sorbents". Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. 25: 25–41. дои:10.1007/s11027-019-9845-0. ISSN  1381-2386.
  12. ^ Ševčík, Radek; Mácová, Petra; Sotiriadis, Konstantinos; Pérez-Estébanez, Marta; Viani, Alberto; Šašek, Petr (2016). "Micro-Raman spectroscopy investigation of the carbonation reaction in a lime paste produced with a traditional technology". Раман спектроскопиясы журналы. 47 (12): 1452–1457. Бибкод:2016JRSp...47.1452S. дои:10.1002/jrs.4929. ISSN  0377-0486.
  13. ^ Adriani, J.; Byrd, M. L. (1941). "A study of carbon dioxide absorption appliances for anesthesia: The canister". Anesthesiology: The Journal of the American Society of Anesthesiologists. 2 (4): 450–455.
  14. ^ Freeman, Brian S.; Berger, Jeffrey S. (2014). Anesthesiology Core Review: Part One Basic Exam. Chapter 17: Absorption of Carbon Dioxide. McGraw-Hill білімі. Алынған 22 сәуір 2020 – via Access Medicine.
  15. ^ Verbeck, G. (1958). "Carbonation of hydrated Portland cement". STP205-EB Cement and Concrete (West Conshohocken, PA: ASTM International: 17–36. дои:10.1520/STP39460S. ISBN  978-0-8031-5667-8.
  16. ^ Fournier, B., & Bérubé, M. A. (2000). Alkali-aggregate reaction in concrete: a review of basic concepts and engineering implications. Canadian Journal of Civil Engineering, 27(2), 167-191. See the chemical equations on p. 168.
  17. ^ Bérubé, M. A., Smaoui, N., Bissonnette, B., & Fournier, B. (2005). Outil d’évaluation et de gestion des ouvrages d’art affectés de réactions alcalis-silice (RAS). Études et Recherches en Transport, Ministère des Transports du Québec. See the chemical equations on pp. 3-4.
  18. ^ Ichikawa, T.; Miura, M. (2007). "Modified model of alkali-silica reaction". Цемент және бетонды зерттеу. 37 (9): 1291–1297. дои:10.1016/j.cemconres.2007.06.008.
  19. ^ "Structural Effects of ASR on Concrete Structures | FPrimeC Solutions". FPrimeC Solutions. 2016-10-28. Алынған 2017-01-11.
  20. ^ Funk, Hanspeter (1975). "The origin of authigenic quartz in the Helvetic Siliceous Limestone (Helvetischer Kieselkalk), Switzerland". Седиментология. 22 (2): 299–306. Бибкод:1975Sedim..22..299F. дои:10.1111/j.1365-3091.1975.tb00296.x.
  21. ^ Monnin, Y.; Dégrugilliers P.; Bulteel D.; Garcia-Diaz E. (2006). "Petrography study of two siliceous limestones submitted to alkali-silica reaction". Цемент және бетонды зерттеу. 36 (8): 1460–1466. дои:10.1016/j.cemconres.2006.03.025. ISSN  0008-8846.
  22. ^ Ramlochan, Terrence; Michael Thomas; Karen A. Gruber (2000). "The effect of metakaolin on alkali-silica reaction in concrete". Цемент және бетонды зерттеу. 30 (3): 339–344. дои:10.1016/S0008-8846(99)00261-6. ISSN  0008-8846.
  23. ^ "Publication Details for Alkali-Aggregate Reactivity (AAR) Facts Book - Pavements - FHWA". dot.gov.
  24. ^ EN 197-1 European Standard. Cement – Part 1: Composition, specifications and conformity criteria for common cements.
  25. ^ NBN EN 206:2013+A1:2016 Concrete – Specification, performance, production and conformity. Publication date: 11/2016.
  26. ^ NBN B 15-001:2018. Concrete – Specification, performance, production and conformity – National supplement for Belgium to NBN EN 206:2013+A1:2016. Publication date: 07/2018.
  27. ^ Oberholster, R. E.; Davies, G. (1986). "An accelerated method for testing the potential alkali reactivity of siliceous aggregates". Цемент және бетонды зерттеу. 16 (2): 181–189. дои:10.1016/0008-8846(86)90134-1. ISSN  0008-8846. Алынған 2020-10-25.
  28. ^ Scott, J.F., Duggan, C.R., (1986). Potential new test for alkali aggregate reactivity, Roe. 7th Intl. Конф. on Alkali Aggregate Reactions, Ottawa Canada, ed. П.Е. Grattan-Bellew, Noyes publ., N.J., USA, 319-323.
  29. ^ Duggan C.R., Scott J.F. (1987). Proposed new test for alkali-aggregate reactivity, Canadian National Railways, Technical Research Report, Montreal, Canada, April 13, 1987, revised Oct. 31,1989.
  30. ^ Duggan C.R. and Scott J.F. (1989a). Establishment of new acceptance rejection limits for proposed test method for detection of potentially deleterious expansion of concrete, presented to ASTM Subcommittee C09.02.02, sept 1989.
  31. ^ Duggan C.R. and Scott J.F. (1989b). New test for deleterious expansion in concrete, 8th Intl. Конф. on Alkali-Aggregate Reaction Kyoto, Japan, 403408.
  32. ^ а б Day, R. L. (1992). The effect of secondary ettringite formation on the durability of concrete: A literature analysis (No. RD108T). See mainly Chapter 7: Rapid test method for secondary ettringite formation. pp. 81-95 of the PDF file (pp. 69-83 of the hard copy). Available in open access on the site of Cement.org
  33. ^ Grattan-Bellew, P.E.; G. Cybanski; B. Fournier; L. Mitchell (2003). "Proposed universal accelerated test for alkali-aggregate reaction: the concrete microbar test". Cement Concrete and Aggregates. 25 (2): 29–34.
  34. ^ A23.1-14/A23.2-14 Concrete materials and methods of concrete construction / Test methods and standard practices for concrete. Published by CSA Group in 2014, 690 pages.
  35. ^ LCPC/IFSTTAR (1997) Alcali-réaction du béton. Essai d’expansion résiduelle sur béton durci. Projet de méthode d’essai LCP 44. Février 1997. 15 pp. MethodeDEssai-LCPC-ME44.pdf. https://www.ifsttar.fr/fileadmin/user_upload/editions/lcpc/MethodeDEssai/MethodeDEssai-LCPC-ME44.pdf
  36. ^ "Adelaide Festival Plaza redevelopment".
  37. ^ "Manly Daily | News Local Newspaper | Daily Telegraph | Manly Daily | Daily Telegraph".
  38. ^ Anna Vlach, The Adelaide Advertiser, “Pat bridge load fears”, 8 August 2007, page 9.
  39. ^ Jane Whitford Guardian Messenger December 14, 2011
  40. ^ "404". www.architecture.com.au.
  41. ^ "ASR first recognised in Belgium civil engineering structures — Service Public Wallon: Direction de l'expertise des ouvrages" (PDF). 2010-09-15.
  42. ^ http://www.ondraf.be/, web site of ONDRAF/NIRAS announcing in September 2013 the discovery on the interim storage site of Belgoprocess at Dessel of 10 000 LILW drums affected or potentially affected by ASR.
  43. ^ "MONA website: Conditioned radioactive waste affected by ASR in Belgium — Gelvaten niet geschikt voor berging" (PDF). 2014-03-01.[тұрақты өлі сілтеме ]
  44. ^ "STORA website: Conditioned radioactive waste affected by ASR in Belgium — Gelvaten problematiek".
  45. ^ "STORA website: Conditioned radioactive waste affected by ASR in Belgium — Nieuw opslaggebouw voor gelvaten". 2014-09-26.
  46. ^ "STORA website: Conditioned radioactive waste affected by ASR in Belgium — Nieuw opslaggebouw voor gelvaten klaar in 2019". 2016-09-29.
  47. ^ "NIRAS magazine June 2016: Conditioned radioactive waste affected by ASR in Belgium — Nieuw hoogtechnologisch opslaggebouw voor vaten met gelvorming, pp. 20-21" (PDF). 2016-06-01.
  48. ^ а б Rogers, C., Grattan-Bellew, P. E., Hooton, R. D., Ryell, J., & Thomas, M. D. (2000). Alkali-aggregate reactions in Ontario. Canadian Journal of Civil Engineering, 27(2), 246-260.
  49. ^ Fournier, B., & Bérubé, M. A. (2000). Alkali-aggregate reaction in concrete: a review of basic concepts and engineering implications. Canadian Journal of Civil Engineering, 27(2), 167-191.
  50. ^ Bérubé, M. A., Smaoui, N., Bissonnette, B., & Fournier, B. (2005). Outil d’évaluation et de gestion des ouvrages d’art affectés de réactions alcalis-silice (RAS). Études et Recherches en Transport, Ministère des Transports du Québec.
  51. ^ Du, Chongjiang (2010). "HRW-Hydro Review Worldwide: Dealing with alkali-aggregate reaction in hydraulic structures".
  52. ^ Limestone Industries of Ontario, Volume 2 Ontario Geological Survey. Engineering and Terrain Geology Section Ontario, Ministry of Natural Resources, 1989 – Limestone – 196 pages
  53. ^ Nixon, J. P., & Sims, I. (Eds.). (2016). RILEM recommendation of the prevention of damage by alkali-aggregate reactions in new concrete structures. Дордрехт: Шпрингер.
  54. ^ "Fairfield Bridge". Hamilton City Libraries. Архивтелген түпнұсқа 2009-10-23. Алынған 2009-10-23.
  55. ^ "Keybridge House, London - Building #1458". www.skyscrapernews.com.
  56. ^ Laura Kemp (8 July 2007) “The Millennium Stadium is suffering from concrete cancer, we can reveal”, Уэльс жексенбіде.
  57. ^ "A38 Merafield Bridge replacement". www.highways.gov.uk. 27 тамыз 2014. мұрағатталған түпнұсқа 21 мамыр 2016 ж. Алынған 16 мамыр 2016.
  58. ^ "Merafield Bridge in Plympton demolished". BBC News. 16 мамыр 2016. Алынған 14 тамыз 2017.
  59. ^ "Pebble Mill Studios". BUFVC. BUFC. Алынған 27 наурыз 2018.
  60. ^ Warner, Brian (26 March 1992). "UK: Eight contractors prepare bids for £22m Royal Devon and Exeter Hospital redevelopment contract". Құрылыс жаңалықтары.
  61. ^ "The Royal Devon and Exeter Hospital". Exeter естеліктері. 7 қаңтар 2014 ж.
  62. ^ Report DSO-2014-03: Seminoe dam – Assessment of concrete by quantitative methods – The petrographic damage rating index.
  63. ^ "TVA To Take A Slice Out Of Chickamauga Dam". www.chattanoogan.com. Алынған 2020-11-10.