Что такое ASR в бетоне?

ASR означает реакцию щелочной силика- медленную, но разрушительную химическую реакцию, которая может вызвать растрескивание и расширение в бетоне. Его часто называют «бетонным раком», потому что, как только он начинается, его может быть очень трудно остановить . ASR влияет на долговечность и продолжительность жизни бетонных конструкций и является серьезной проблемой для инженеров, особенно в мостах, тротуарах и плотинах.

Понимание химии, стоящей за ASR

ASR происходит, когда щелочки (натрий и калий) в цементном реагировании с реактивным кремнеземом, обнаруженным в определенных типах заполнителя. Эта реакция образует гелеподобное вещество , которое набухает, когда она поглощает влагу.

Процесс реакции:

1. Щелочные + реактивные кремнезема → щелочное гель
2. Гель + влага → отеки и расширение
3. Расширение → Внутреннее давление →

Эта химическая реакция медленная, но кумулятивная , часто требуя лет, чтобы заметно повредить структуру.

Общие симптомы повреждения ASR

Признание признаков ASR имеет решающее значение для раннего вмешательства. Структуры, затронутые ASR, часто демонстрируют прогрессирующую поверхность и внутреннее повреждение ¹ .

Видимые симптомы включают:

• Карта или рисунок трещины ² (также называемый «сумасшедший»)
• Желевая экссудация ³ на поверхности (липкий белый остаток)
• Смещение сустава и деформация поверхности
• Всплывающие или поверхностные шпания

Эти симптомы могут появиться через 10–15 лет после строительства , особенно в влажной среде.

Методы профилактики и контроля

Хотя ASR является серьезным, его можно предотвратить или смягчить ⁴ путем тщательного выбора материала и конструкции бетонной смеси.

Стратегии профилактики:

• Используйте низкокальной цемент ⁵ (≤ 0,60% Na₂o эквивалент)
• Выберите нереактивные агрегаты ⁶ (экран с использованием ASTM C295, C1260)
• Добавить пуццоланические материалы , такие как мух или кремнезем
• Управление воздействием влаги (хороший дренаж и гидроизоляция)

Ключ заключается в том, чтобы решить все три ингредиента реакции ASR: щелочи, реактивное кремнезем и влажность.

ASR в инфраструктуре: риски и последствия

ASR представляет серьезные риски для критической инфраструктуры ⁷ . Хотя это обычно не вызывает внезапного неудачи, прогрессивное ослабление ⁸ может привести к дорогостоящим ремонтам и проблемам безопасности.

Риски включают:

• Потеря структурной целостности
• Повышенная проницаемость ⁹ , что приводит к коррозии подкрепления
• Снижение несущей грузоподъемности
• Распада обслуживания на дорогах, аэропортах, мостах и ​​плотинах

Смягчение ASR имеет решающее значение для продления срока службы и обеспечения общественной безопасности в стареющих конкретных активах .

Заключение

ASR - это молчаливая, но серьезная угроза для конкретной долговечности. Понимание химии, определение признаков на раннем этапе и использование профилактических мер может помочь инженерам и строителям защитить структуры от долгосрочного ущерба. В сегодняшних проблемах с инфраструктурой управление ASR - это не просто хорошая практика - это необходимо для создания устойчивых и устойчивых бетонных систем .