河南省混凝土集料的碱活性研究与应用_赵健仓，来光，张志敏，刘东雨，孙刚等著_9787550917514

　　混凝土集料的碱活性反应是指集料中的特定成分与混凝土中的碱发生反应，产生膨胀，从而导致混凝土结构发生变形甚至破坏。碱活性反应一般在工程建成后几年或更长的时间内才会被察觉，其修补和重建费用十分昂贵，又被称为混凝土“癌症”。
　　《河南省混凝土集料的碱活性研究与应用》依托河南省重大水利工程，在全省多流域、多县市，对多种岩性的混凝土集料采用岩相法、快速砂浆棒法、岩石柱法、混凝土棱柱体法和压蒸法进行了试验研究。在大量研究工作的基础上，提出了对混凝土集料碱活性的三级三步判别方法，一层级是集料碱活性综合评价系统，第二层级是集料碱活性查询系统；第三层级是试验标准判别流程。
　　《河南省混凝土集料的碱活性研究与应用》可为研究混凝土集料碱活性的相关科研人员提供参考和借鉴，为工程和设计人员提供指导意见。

　　混凝土碱集料（骨料）反应（Alkali Aggregate Reaction，简称AAR）是指集料中特定内部成分在一定条件下与混凝土中的水泥、外加剂、掺合剂等中的碱物质进一步发生化学反应，导致混凝土结构产生膨胀、开裂甚至破坏的现象，严重时会使混凝土结构崩溃，是影响混凝土耐久性的重要因素之一，如巴西的Moxoto坝和法国的Chambon坝等混凝土大坝，由于碱集料反应出现毁坏事故，造成对混凝土耐久性的极大破坏，已成为混凝土工程的全球性问题。碱集料反应一般是在混凝土成型后的若干年后才逐渐发生的，贯穿于整个混凝土寿命中，碱集料反应不同于其他混凝土病害，其产生的破坏具有整体性特点，目前尚无有效的阻止和修复方法，被称为混凝土的“癌症”。
　　碱集料反应按原理可分为碱硅酸反应（Alkali Silica Reaction，简称ASR）和碱碳酸盐反应（Alkali Carbonate Reaction，简称ACR）。碱硅酸反应是指活性二氧化硅与水泥中的碱发生的膨胀反应。活性二氧化硅包括蛋白石、玉髓、鳞石英、方石英和隐晶、微晶或玻璃质石英。粗晶石英破裂严重或受应力者也可能具有碱活性。活性二氧化硅从结晶化学角度而言，实质上是指晶体内部缺陷多的石英。碱碳酸盐反应主要是脱（去）白云石反应，即某些特定的微晶白云石和氢氧化钠（NaOH）、氢氧化钾（KOH）等碱类反应生成氢氧化镁[Mg（OH）2]和碳酸盐等。这些生成物和水泥水化产物氢氧化钙[Ca（OH）2]又起反应，重新生成碱，使脱（去）白云石反应继续下去，直到白云石被完全作用完，或碱的浓度被继续发生的反应降至足够低。
　　混凝土一旦发生碱集料反应破坏，通常会表现出碱集料反应的特征，在外观上主要是表面有裂缝、变形和渗出物；内部特征主要是有内部凝胶、反应环、活性集料、碱含量等。碱硅酸反应机制有两种理论：渗透压理论和吸水肿胀理论。碱碳酸盐反应机制也主要有两种理论：一种是复杂的水化复盐产物学说和结晶压学说的直接反应机制，另一种是以Gillott的吸水肿胀学说和Hadley的渗透压学说为代表的间接反应机制。
　　影响碱集料反应的因素主要有混凝土中的碱含量、水以及活性集料，其中混凝土中的碱主要来源于水泥，其次是外加剂中的碱和集料中析出的碱。除以上三个因素外，集料的粒径对碱集料反应也有影响。集料碱活性的判定方法主要有岩相法、化学法和测长法（砂浆棒法、快速砂浆棒法、混凝土棱柱体法、岩石柱法、碱碳酸盐集料快速初选法等）。其中，岩相法主要作为初判的依据，化学法因误差太大，多不进行这方面的试验，测长法是对集料碱活性判定的主要依据。

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