[发明专利]一种判断含白云质灰岩集料是否具有碱白云石活性的方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，涉及采用碳酸盐岩白云质灰岩作建筑集料，具体涉及判断含白云质灰岩集料是否具有碱白云石活性检测方法。

背景技术

我国碳酸盐岩分布面积达344×10⁴km²，约占国土面积的1/3，其中碳酸盐岩出露面积达90×10⁴km²以上，接近国土面积的1/10，所以碳酸盐岩石在混凝土中的应用是不可避免的。碳酸盐岩石在混凝土工程中的应用是非常广泛的，由于其复杂的矿物组成、结构等因素可以按不同分类方式分为多种类型。碳酸盐岩石中有些岩石能够与OH^-反应并造成混凝土膨胀开裂，这种碳酸盐岩石是属于活性碳酸盐岩石。活性碳酸盐岩石包括的岩石种类有很多：泥质白云质灰岩、泥质灰质白云岩、泥质白云岩和白云岩等都可能是碱活性。岩石所包含的白云石是导致其具有碱活性的一个非常重要的原因。白云石为菱形晶体，以分散分布的形式存在于由细小方解石和粘土等杂质组成的紧密基质中，织构上的差异和碱活性的大小主要取决于岩石中白云石、方解石、粘土等杂质和空隙的相对数量。有的碳酸盐岩石中含有较高的活性SiO₂成分，这使得该类岩石在混凝土中的使用需要非常谨慎，不仅需要防止因碱白云石反应(ADR)活性引起开裂同时也需要防止因碱硅酸反应(ASR)活性引起的膨胀开裂。因此，对于集料的碱活性检测是非常重要的，对于碱活性检测方法的研究也是非常有意义且必须的。因为ADR难以抑制，国际上倾向于不使用具有ADR活性的岩石做混凝土集料。准确鉴定碳酸盐集料的ADR活性是目前预防ADR破坏的唯一有效措施。

目前用于ADR鉴定的方法主要有岩相法、岩石柱法、小混凝土柱法和混凝土棱柱体法。其中岩相法只能描述有无潜在活性组分及其分布情况，而不能判定是否具有ADR活性；岩石柱法、小混凝土柱法和混凝土棱柱体法还无法准确判定膨胀是由ASR、ADR或者ASR和ADR共同引起的。同时，ADR方面的研究主要使用KOH、NaOH两种无机碱进行实验，这两种无机碱可以与集料中的微晶石英、白云石反应，也并不能区分碱活性是来自ADR或者ASR。迄今为止还没有一种方法可以单独鉴定集料的ADR活性。开发一种新的专门用来鉴定ADR活性的检测方法是十分有必要的。

发明内容

本发明为了开发一种新的专门用来鉴定ADR活性的检测方法，利用有机碱季胺碱-四甲基氢氧化铵(TMAH)作为养护溶液。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种区分含白云质灰岩集料的混凝土中碱白云石活性检测方法，将待检测集料制备的试件养护在季胺碱-四甲基氢氧化铵溶液，检测所述试件的膨胀率。

所述试件为待检测集料切割而成的岩石柱试件。

优选的，所述岩石柱试件的制备方法如下：a在岩石上切取若干组一定尺寸的岩石柱；b在岩石柱两端的中心粘结测量钉头；c养护岩石柱并按照一定的龄期测量膨胀率。

优选的，所述岩石柱为8～12mm×8～12mm×28～32mm的岩石柱，所述钉头粘结在8～12mm×8～12mm面上，所述钉头通过无碱水泥粘结。所述的无碱水泥为将分析纯CaCO₃、SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃四种物质均匀混合后经过高温煅烧制得。

优选的，所述的步骤a中每组岩石柱由沿岩石3个相互垂直的方向切取得到的岩石柱组成，所述步骤c中膨胀率取同组岩石柱中最大膨胀率。

所述养护溶液浓度为1mol/L-2mol/L TMAH，优选1mol/L；岩石柱与养护溶液体积比Vs/Vl为1:5～15，优选1:10；岩石柱养护温度为20～80℃，优选80℃；若所述试件养护56d时的膨胀率大于0.1％则所用集料具备ADR活性。

优选的，所述集料为主要由方解石和白云石组成。

进一步的，所述的试件为采用待检测集料制备的岩石柱试件。