混凝土工程堿骨料反應(yīng)損壞及預(yù)防

      堿骨料反應(yīng)是混凝土中所含的堿（Na2O或K2O）與骨料的活性成分反應(yīng)，在混凝土澆筑成型后數(shù)年至數(shù)十年逐漸反應(yīng)，反應(yīng)生成物吸水膨脹，導(dǎo)致混凝土工程開裂，稱為堿骨料反應(yīng)損壞。

      一、 堿骨料反應(yīng)發(fā)生條件與預(yù)防方法

      1、 堿骨料反應(yīng)發(fā)生條件

      混凝土工程發(fā)生堿骨料損壞必須具備三個條件：一是配制混凝土?xí)r由原材料帶進混凝土中一定數(shù)量的堿，二是有一定數(shù)量的能與堿反應(yīng)的活性骨料，三是潮濕環(huán)境，可以供應(yīng)反應(yīng)物吸水膨脹所需水分。只有具備這三個條件，才會發(fā)生堿骨料反應(yīng)對工程的損害。

      2、 堿骨料反應(yīng)對工程損害的預(yù)防方法

      （1） 控制水泥含堿量

      （2） 控制混凝土中含堿量

      由于混凝土中堿的來源不僅是水泥，而且從外加劑、摻合料、水、甚至有時從骨料（如海砂）中帶來，因此控制混凝土各種材料總堿量比單純控制水泥含堿量更為重要。各國對此有不同的規(guī)定，南非曾規(guī)定每立方米混凝土中總堿量（Na2O當(dāng)量）不得超過2.1kg，英國提出每立方米混凝土總堿量不得超過3 kg等。

      （3） 對骨料選擇使用

      由于活性骨料是發(fā)生堿骨料反應(yīng)的必要條件，因此，凡處于潮濕條件下的混凝土工程、露天混凝土工程、接觸化冰鹽的混凝土工程和每立方米混凝土含堿量高的工程，均應(yīng)選用對工程無害的骨料，以避免堿骨料反應(yīng)對工程的損壞。

      （4） 摻活性摻合料

      某些活性摻合料可緩解、抑制混凝土的堿硅酸反應(yīng)。根據(jù)各國試驗資料，摻水泥重量5~10%的硅灰，摻30%的粉煤灰或摻50%的高爐礦渣，均可有效地抑制堿硅酸反應(yīng)對工程的損害。

      （5） 摻用引氣劑

      摻用引氣劑可使混凝土具有4% ~ 5%的含氣量，可容納一定數(shù)量的反應(yīng)產(chǎn)物，從而可以緩解堿骨料反應(yīng)的膨脹壓力。

      （6） 隔絕水和濕空氣的來源

      如對混凝土工程可能發(fā)生堿骨料反應(yīng)的部位能有效的隔絕水和濕氣的侵入，也可以取得緩和堿骨料反應(yīng)對工程損害的效果。

      四、我國土建工程的堿骨料反應(yīng)問題

      我國水利工程界吸取了美國派克大壩等許多土建工程因堿骨料反應(yīng)毀壞和重建的教訓(xùn)，從50年代起就明確規(guī)定凡較大的水利工程采用的骨料都要求進行活性檢驗及專家論證并采用摻大量混合材的水泥以及在現(xiàn)場摻活性摻合料等措施，這些規(guī)定至今仍在水利工程有關(guān)規(guī)范和標準中沿用。因此我國自50年代以來建設(shè)的許多大中型水利工程，未出現(xiàn)過堿骨料反應(yīng)對工程的損害。

      另外，我國自50年代起生產(chǎn)摻大量混合材的水泥，例如大量生產(chǎn)使用的礦渣水泥，其中礦渣含量高達60%~70%，水中的大量活性混合材，起到了緩解與抑制堿骨料反應(yīng)作用，因而在八十年代以前，我國一般土建工程尚未見有因堿骨料反應(yīng)導(dǎo)致混凝土工程損害的報道。

      自70年代以來，水泥工業(yè)逐漸由濕法生產(chǎn)改為干法生產(chǎn)，使水泥含堿量增加；特別是自80年代后期起，為利用工業(yè)廢料和節(jié)約能源，將回收的高堿窯灰摻入水泥中這一措施，使國產(chǎn)水泥含堿量大大增加。1984年后又生產(chǎn)了硅酸鹽水泥。采用這種水泥配制混凝土，如果不作檢測骨料活性，就會為工程帶來發(fā)生堿骨料反應(yīng)的隱患。更值得注意的是我國自七十年代后期以來多以硫酸鈉作為水泥混凝土早強劑，而防凍劑則多采用硝酸鈉、亞硝酸鈉、碳酸鉀等，這些鹽類中的可溶性鉀、鈉離子大大增加了混凝土中的總堿量，增加堿骨料反應(yīng)對工程損害的潛在危害。

      由于近幾年來混凝土中水泥用量的增大、水泥品種及各種外加劑等情況的發(fā)展變化，堿骨料反應(yīng)問題可能已構(gòu)成我國某些混凝土工程的一大潛在危害，希望我國工程技術(shù)人員對此問題給予應(yīng)有的重視，采取可能作到的各種措施，預(yù)防堿骨料反應(yīng)對工程的損害。