碱-集料反应决定钢骨架轻型板用耐碱纤维
来源：亿实筑业作者：anice日期：2018-09-20
我们在探讨“为什么采用耐碱玻璃纤维布”时，曾提到混凝土是碱性环境，其实泡沫混凝土（准确地说是轻骨料泡沫混凝土）中骨料也要考虑碱性环境，要考虑碱-集料反应。大家都知道，我们亿实筑业的钢骨架轻型板芯材是自己的核心独有技术，芯材中使用了纤维、珍珠岩和抗裂活性增强剂。当然，我们亿实筑业是非常了解泡沫混凝土中化学变化和特性的，纤维要使用耐碱纤维。这里有一个概念，即“碱集料反应”和“碱-集料反应”，下面内容比较专业，读者可以略过。
碱-集料反应，英文：alkali-aggregate reaction。从这里可以直观看出，是碱-集料反应。这指混凝土集料中某些活性矿物（活性氧化硅、活性氧化铝等）与混凝土微孔中的碱溶液产生的化学反应，其反应生成物体积增大，从而导致混凝土结构发生破坏。“碱集料”与“碱-集料”看似只有一个波折号，但却是概念的混淆。那么，碱-集料反应的碱是什么？
混凝土碱-集料反应分为3种：碱—硅反应，碱—碳酸盐反应和碱—硅酸盐反应。其中碱—硅反应最为常见。碱集料反应产生的碱—硅酸盐等凝胶遇水膨胀，将在混凝土内部产生较大的膨胀应力，从而引起混凝土开裂。混凝土集料在混凝土中呈均匀分布，故裂缝首先在混凝土表面无序、大量产生，随后将加速其他因素的破坏作用而使混凝土耐久性迅速降低。引起碱-集料反应的三个条件中有两个来自混凝土内部，一是混凝土中掺入了一定数量的碱性物质，或者混凝土处于有利于碱渗入的环境；二是集料中有一定数量的碱活性骨料（如含SiO2的骨料）;三是潮湿环境，可以提供反应物吸水膨胀所需要的水分。实际上，这里的碱并不是氢氧化钙，而是碱金属离子，主要是钾离子、钠离子，氢氧化钙只是提供了碱性环境。
关于控制碱-集料反应的氧化纳当量计算，为控制碱-集料反应，1941年美国提出水泥含量低于0.6%（即Na2O+0.658K2O）为预防发生碱骨料反应的安全界限，K2O前面0.658的系数怎买来的？在回答这个问题之前，先了解下，碱集料反应是一种膨胀反应，体积的变化。在元素周期表中，钾和钠属于一个序列，同族，化学性质相似，Na2O和K2O的空间结构相似，都属于反萤石结构。萤石结构可以理解为：Ca2+ 做立方最紧密堆积，F-充填在其中全部的四面体孔隙中。N个球最紧密堆积有2N个四面体空隙，所以Ca:F= 1:2，故得其分子式为CaF2。萤石(CaF2)、氯化锶(SrCl2)、氯化钡(BaCl2)、氟化铅(PbF2)都如此。氧化钾(K2O)、氧化钠(Na2O)、氧化锂(Li2O)为反萤石结构，阴离子按立方紧密方式堆积，阳离子则填充了其中所有的四面体空隙。假设一个氧化钾分子所占的体积与氧化钠相同，那么就出现了当量的概念，氧化钾分子量94.2，氧化钠分子量为61.98，61.98/94.2=0.658，这个假设的前提是两者分子所占体量一样，但胡明玉、唐明述通过对试验数据进行聚类分析和作图分析,提出当前普遍使用的当量碱计算公式Na2Oeq=Na2O+0.658K2O中K2O的系数偏大,并初步得出该系数应为0.4～0.5。
注，部分内容引自科学网闻宝联的博客
