主要用于建筑或结构工程中与强碱介质密切接触的部位与区域,如冶金和化学工业中受碱液腐蚀的地面、池槽等和有较高浓度碱蒸汽的室内等。
根据混凝土所用胶凝材料的不同,一般分为普通硅酸盐水泥类、硫黄类、石油沥青类与聚合物类耐碱混凝土。通常所说的耐碱混凝土一般指普通硅酸盐水泥类耐碱混凝土。
普通硅酸盐水泥类耐碱混凝土与普通水泥混凝土相比,其特征是:①原料的抗碱侵蚀能力强。②密实程度高,混凝土的孔隙率,特别是开口孔与连通孔所占比例较低,碱性介质渗透侵蚀速度慢。③具有较高的抵抗碱膨胀应力破坏的能力。根据上述特征,普通硅酸盐水泥类耐碱混凝土在配合比设计与原材料选择上,有如下要求:①降低混凝土的水灰比,同时掺入磨细矿物掺和料以适当增加混凝土强度,提高混凝土密实性。②水泥宜采用标准稠度需水量低,强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,且水泥的水化热不宜过高,以满足耐久性要求。由于配合比设计中已大量掺加矿物掺和料,因此不宜采用矿渣、粉煤灰、火山灰硅酸盐水泥。在熟料矿物组成上,应提高耐碱性好的硅酸盐矿物(C3S、C2S)含量,降低耐碱性差的铝酸盐(C3A)与铁铝酸盐矿物(C4AF)含量,尤其是C3A矿物最容易与碱发生反应,其含量应给予严格控制。③集料一般选用石灰岩和火成岩类,控制集料中易与碱发生反应的组分(如无定形二氧化硅、三氧化铝等)含量。骨料在使用前要进行碱溶率测定,粗细骨料的碱溶率不可大于1.0克/升;骨料级配要满足累计过筛率曲线的要求,满足耐碱混凝土的密实性要求。④矿物掺和料可使用耐碱性能好的磨细石灰石粉,细度应小于0.08毫米方孔筛筛余量的25%,掺量一般为水泥用量的15%~20%。⑤在外加剂选择上,宜选用非引气型减水剂,并适当掺入早强剂,以进一步降低混凝土孔隙率,提高混凝土强度。
耐碱混凝土的技术性能根据抗压强度和抗渗性可分为一级和二级,具体技术性能和适用条件见表。
技术性能 | 耐碱等级 | |
一级 | 二级 | |
抗压强度/MPa | ≥30 | ≥25 |
抗渗等级/MPa | ≥1.6 | ≥1.2 |
使用条件(NaOH浓度) /(g·L-1) | 常温下,浓度<330;40~70℃时,浓度<180;于100℃短暂作用时,浓度为330 | 常温下,浓度<230;40~70℃时,浓度<120;于100℃短暂作用时,浓度为330 |